采用IPRAN技术扩建本地IP城域网

【摘要】随着移动通信2G向3G技术的演进，以话音为主的移动业务向着话音和数据业务并重的方向发展，移动互联网的新型业务以及电信运营商的全业务拓展需求推动着移动业务和承载网络的IP化进程。本文介绍了网络IP化的发展趋势， IPRAN相关的关键技术，并重点阐述了IPRAN 的组网方案。

【关键字】IPRAN MPLS 组网方案

1.IPRAN技术是网络IP化的发展趋势

随着信息技术的发展，运营商越来越关注数据业务能否在城域网中高效高速的传送，目前的城域网承载业务也逐渐由以前的语音业务向数据业务转变。这种网络业务的转变也必然带来网络结构的变革，所以以前专门为传送语音业务而采用的SDH、MSTP，已经渐渐不能适应突发性较强的IP业务，所以目前的承载技术也在渐渐向IPRAN和路由器等技术方向在发展。某种程度上讲，IPRAN技术是为了顺应网络IP化趋势而来的一种新型电信移动网络承载运营模式。

IPRAN技术具备多业务承载能力，超高带宽以及高效高质的系统服务保障能力。IPRAN技术在一定程度上降低运营商实际运作成本，适应多种业务的承载需求。IPRAN是以路由器为核心，这与企业网络和政府网络模式不谋而合，有利于未来大客户业务的快速拓展。

2.IPRAN相关的关键技术

IPRAN技术是以IP/MPLS技术为基础，用以满足基站的回传承载需求。

（1） MPLS技术

MPLS （multi-protocol label switching，多协议标签交换）是一种用于快速数据包交换和路由的协议体系。MPLS使用标签来进行封装分组，再利用标签进行数据转发，把路由选择和数据转发分开。MPLS的标签短而且长度固定，在IP网络中，标签位于以太网帧头和IP报文头之间。分组数据在MPLS网络中根据标签进行转发而不再需要查找路由表。由此可知，MPLS独立于二层和三层协议，充分利用了二层高效、三层灵活的特点，简化了路由操作的复杂性，提高了数据转发的速度。

（2） VPN技术

目前网络中的VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网络）技术都是基于MPLS技术实现的，主要分端到端的MPLS VPN和层次化的MPLS VPN两种。在VPN中存在三种设备：

CE（Customer Edge）：用户网络边缘设备。CE可以是路由器或交换机，也可以是一台主机。CE只需要运行普通的路由协议即可。

PE（Provider Edge）：服务提供商边缘路由器，是服务提供商网络的边缘设备，与CE直接相连。PE不仅要运行路由协议，还需要运行MP-BGP协议和MPLS协议。

P（Provider）：服务提供商网络中的骨干路由器，不与CE直接相连。P设备只需要维护公网路由信息、进行基本MPLS转发。

MPLS VPN实现了业务的隔离。提高了网络的安全可靠性。

（3） PWE3技术

PWE3（Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge，伪线端到端仿真），是一种端到端的二层业务承载技术。PWE3技术是IPRAN网络能够进行业务综合承载的重要技术手段。PWE3通过隧道仿真技术实现在IP网络中对各种二层业务的承载，使二层数据在PSN（Packet Switching Node）网络中透明传送。

（4）OAM技术

IPRAN网络提供业务层面端到端的OAM（Operation Administration and Maintenance，操作、管理与维护）机制，提供接入链路的OAM机制，通过告警信息的实时监测，实现故障管理、故障定位、性能监测等功能。

OAM技术的实现方式有以下两种，一种是由IETF组织制定的基于BFD技术的OAM机制，另一种是ITU-T组织制定的基于Y.1731技术的OAM机制。

（5） 时钟同步技术

目前，IPRAN支持的时钟同步机制主要有三种，即同步以太网技术、CES ACR技术和1588V2技术。这三种同步技术都支持频率同步，而支持时间同步的只有1588V2技术。与GPS方案相比，1588V2技术能够提供同级别的时钟同步能力，但却可以大大降低成本。

3 IPRAN网络组网方案

（1）城域网SR为3层网关方案

对于城域网 SR 为 3 层网管方案基本上可以采用 IP/MPLS、新型以太网、MPLS-TP 等技术来实现这一方案。当前 IP/MPLS 和新型以太网是比较成熟的 IPRAN 方案。在实际组网过程中用户主要通过基站路由器接入，MPLSVPN 延伸 2 层以太至城域网SR；在城域网内部一般要开启 MPLSL3VPN从而实现cdma2000 和 Ev-Do 的高效传递与输送。

（2） RNC-CE为3层网关方案

RNC-CE 方案主要适合采用 MPLS-TP 来当作 IPRAN 的接入延伸方案。MPLS-TP 段落主要是通过自身链路和节点保护机制来起作用的。当前在实际应用过程中由于大量基站接入位置相对集中，因而采用现有技术还不能满足大规模基站 VRRP 接入保护的需要。在实际应用过程中只有 MPLS-TP2 层接入段与 RNC-CE使用同一厂商的设备才能实现有效保护。这主要是因为在实际应用过程中不同厂商的产品保护机制是不同的。只有利用相同厂商的产品才能够保证切换保护效果的一致。

（3） 基站路由器为3层网关方案

针对这种方式在实际组网过程中不同基站业务通过 VLAN 来进行标识，动态监控、lx、EV-Do 等业务主要是通过 OPTION 接入城域网从而正常发挥功能的。该方案实际上属于IP 到边缘的实施方案。应用这种方式实现保护一般需要基站路由器与城域网 SR 开启 IGP 和 TE-FRR。最终实现快速切换保护。这种方式虽然能够达到有效保护的目的。但是我们也要看到这种方式结构非常复杂，在实施过程中维护入门要求非常高。这对于硬件设施的配置要求也相对较高。这是我们在实施过程中需要注意的。另外一种方式就是通过 BFD+IGP 来进行保护。此时基站路由器与城域网SR要启用BFD与IGP协议。这种保护方式网络层次较为清晰，设备实现起来也非常简单。与上一种方式相比，这种方式更为简便。

4.结束语

随着信息技术的快速发展，当前我国已经迈入4G 时代。在未来的发展中要想实现 4G技术的快速推广就必须要变革网络承载方式。4G 技术的推广给无线网络承载方式带来挑战。在今后工作中只有应用 IPRAN 承载方式才能适应时代发展的要求。

参考文献

1.唐雄燕，简伟，张沛，新一代移动承载网：IPRAN网络[J].中兴通讯技术，2012（10）.

2.杨明极，刘德绵.IPRAN 技术与应用 [J].科技创新与应用，2013（5）.

3.冯炳进.浅谈IPRAN 技术及未来展望[J]. 中国科技投资，2013（04）

作者简介：

冯振，男，1983年3月 安徽亳州，亳州职业技术学院教师，大学本科学历，助教职称，主要从事《综合布线系统》、《C语言程序设计》的教学工作，主要研究方向为城域网，综合布线技术。