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杨海林

【摘 要】IPRAN即IP化的无线接入网，具备综合业务承载能力。不仅能为2G/3G/LTE基站提供承载服务，还能提供核心网设备承载和政企大客户业务专线等服务。因此IPRAN网络不仅需要考虑承载能力，实现电信级的保护倒换机制，还需要工程师对维护过程中发生的各类故障进行定位和分析，确保语音、视频等高实时性业务的服务质量。

【关键字】BFD for LSP;VRRP;FRR;VPN FRR;ARP

中图分类号： TN929.5 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）11-0054-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.025

【Abstract】IPRAN is IP wireless access network with comprehensive service carrying capacity.It can not only provide load-bearing services for 2G/3G/LTE base stations，but also provide services such as core network equipment load-bearing and government-enterprise customer service lines.Therefore，IPRAN network not only needs to consider the carrying capacity and realize the protection reversal mechanism at the telecommunications level，but also needs engineers to locate and analyze various types of failures that occur during the maintenance process to ensure the quality of high-real-time services such as voice and video.

【Key words】BFD for LSP;VRRP;FRR;VPN FRR;ARP

1 研究背景

无线接入网络RAN，指基站（BTS/NodeB/eNB）到基站控制器（BSC/RNC/ MME/SGW ）之间的传输网络。3G/LTE多媒体等业务的发展对带宽需求越来越大，IP分组交换网络成为承载主流，其不仅要具备电信级的保护倒换能力，在日常维护中也要善于总结各类故障原因进行分析，确保语音、视频等高实时性业务的服务质量。以某通信公司出现的故障为例，本地网IPRAN核心设备连续出现两次LINK-LOS告警，分别持续17秒和15秒，引起大量LTE站点发生瞬断，LINK-LOS告警自动消失后业务随之恢复正常。

2 IPRAN网络业务承载方案和保护机制

IP RAN网络是城域网的一部分，依托IP城域骨干網一平面搭建。上联接入城域骨干网业务控制层SR/MSE，下联接入移动基站和政企客户。它可分为汇聚层与接入层两层，汇聚层由连接SR/MSE的B类路由器（也叫IP RAN汇聚路由器）组成，接入层（也叫IP RAN接入路由器）组成。综合业务接入网以地市为单位依托城域骨干网进行搭建，网络纵向可以分成接入层、汇聚层和核心层等三个层面，接入层由A类设备组成，用于政企业务以及基站等自营业务或者系统的接入;汇聚层由B类设备组成，用来汇聚接入层设备的流量，同时用来接入政企和基站等自营业务;核心层依托城域骨干网的CR、SR进行搭建，实现汇聚设备间的互访。网络横向上可 以分成许多物理上不直接互连的接入子网，接入子网由多个A类设备和一对B类设备组成。在环形组网情况下，接入子网同时会有多个接入环，接入环上接入多台A类设备。在树形组网情况下，A类设备直接与B类设备进行互联。

IP RAN网络保护机制比较全面，如BFD用于二层或三层全链路检测和诊断，TE用于资源调度和重选路，IGP用于三层网络保护，VRRP用于核心控制层路由器备份。其中常用的有用于核心/汇聚层的快速重路由流量工程快速重路由TEFRR保护和以太网保护。具体应用时，在接入网络，可以通过部署LSP 1：1加伪线PW冗余实现保护倒换;汇聚和核心承载网络，部署LSP 1：1+虚拟专用网VPN FRR实现保护倒换;部署EVRRP实现无线网络控制器RNC/基站控制器-BSC用户边缘CE间链路以及RNC/BSCCE设备的保护。IPRAN网络PW Redundancy保护是基于PWE3技术，通过与网关保护技术（E-APS、VRRP等）联动，提供一种CE（移动承载网络即是基站控制器）双归场景下的远端PE节点或PW业务的保护机制。

独立模式下，PW端节点（endpoint nodes）独立选择哪个PW作为Active PW，并通过PW优先转发状态通知PW远端端点（remote endpoint）。主从模式下，PW的两个端节点中，一端作为Master方，一端作为Slave方。Master负责选择作为Active的PW，并通知给Slave方，Slave方根据收到的通知来选择Active的PW。Master侧忽略收到的PW优先转发状态通知。

3 故障排查与定位分析

首先排查核心设备对接的端口是否异常，通过排查发现端口上报LINK-LOS，CRC-ERR和RX-ERR告警。进一步排查发现对接设备端口有IP_FRR倒换及IP-FRR倒换等待恢复告警，表示业务中断时已经发生切换，并且告警消失后倒换撤销。

连续两次发生link-los告警，业务闪断，将主用设备上联光路关闭，让其强制倒换至备用核心，此时业务未受影响，表明主用倒换至备用可以生效。

通过随后的倒换测试，主用设备配置存在异常，即横连子接口的ARP为动态，没有绑定成为静态ARP，如图2所示。

4 结论

IPRAN网络采用静态路由的bfd+ipfrr保护，网内通过bgp重分发静态路由的方式将MME地址通告给汇聚设备，主用核心设备和备用核心设备采用静态路由对接，因此汇聚站点到MME业务地址有2个下一跳。在主用核心设备与中兴端口link_los后，bfd会在20*3ms后down，触发 ipfrr倒换，主用核心设备上静态路由会撤销，汇聚站点到MME业务地址由2个下一跳变成只有到备用落地的路由。此时业务上行是从基站到汇聚网关，再从汇聚走汇聚横联口到备用核心设备，备用核心设备再通过静态路由到达MME，所以在关闭端口时业务倒换正常。将主用核心设备与中兴对接端口打开后，静态路由bfd up，静态路由又重分发进bgp，此时业务上行是从基站到汇聚，再从汇聚到达主用核心设备，由于主用核心设备上ipfrr 等待恢复5分钟的状态机，主用核心设备到MME业务地址下一跳出口是横联口，横联口缺失静态arp配置，导致上行中断。在主用核心设备站点ip frr等待恢复5分钟后，ip-frr恢复成正常的状态机，主用核心设备到MME业务地址下一跳出口变成上联口，业务又自动恢复正常。修改ip-frr bfd为link bfd和添加落地间横联arp后，倒换测试3次，均无业务中断。

【参考文献】

[1]孔海彬.4G无线承载网IPRAN组网方案的几点思考，电子技术与软件工程，2014（01）.

[2]张啸.分组技术在传送网络中的应用，南京理工大学，2013.