PTN L3承載網(wǎng)TD-LTE業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)配置方法研究

陳孟奇, 張小偉

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司深圳分公司, 深圳 518048）

在推進(jìn)LTE的進(jìn)程中，運(yùn)營(yíng)商越來(lái)越重視承載網(wǎng)的建設(shè)，2012年中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)正式確定PTN L3承載網(wǎng)作為L(zhǎng)TE擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)網(wǎng)基站回傳的解決方案，面對(duì)著這一新技術(shù)的應(yīng)用，各省市公司都感到壓力很大。PTN L3承載方式的引入應(yīng)用，對(duì)LTE承載網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維帶來(lái)一定的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，鑒于目前業(yè)界沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可借鑒，本文將結(jié)合LTE擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)網(wǎng)深圳區(qū)域承載網(wǎng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)PTN L3承載網(wǎng)TD-LTE業(yè)務(wù)開通的數(shù)據(jù)配置方法進(jìn)行深入的研究，為后續(xù)TDLTE承載網(wǎng)的建設(shè)與維護(hù)提供一些參考。

1 承載網(wǎng)PTN L3的組網(wǎng)架構(gòu)

本文以承載網(wǎng)接入層PTN+匯聚層PTN/OTN+骨干層OTN+樓內(nèi)PTN組網(wǎng)方式為例進(jìn)行分析與研究，具體組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。傳送網(wǎng)3層組網(wǎng)架構(gòu)功能定位如下：

（1） 骨干層：采用PTN L3+OTN組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)S1、X2業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度。

（2） 匯聚層：采用PTN L2+OTN組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)基站業(yè)務(wù)的匯聚接入

（3） 接入層：采用PTN L2實(shí)現(xiàn)基站業(yè)務(wù)引入。

圖1 承載網(wǎng)PTN L3的組網(wǎng)架構(gòu)示意圖

2 PTN支持靜態(tài)L3的LTE承載解決方案

承載網(wǎng)接入?yún)R聚層采用L2 VPN，核心PTN節(jié)點(diǎn)具備L3 VPN能力，具體情況如圖2所示。

圖2 PTN支持靜態(tài)L3的組網(wǎng)示意圖

對(duì)于S1接口，通過(guò)接入?yún)R聚層的管道送到核心PTN節(jié)點(diǎn)，然后再通過(guò)L3 VPN（包括本地轉(zhuǎn)發(fā)和遠(yuǎn)端VPN轉(zhuǎn)發(fā)）轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的SGW/MME，包括本地的和遠(yuǎn)端的。

對(duì)于X2接口，先通過(guò)接入?yún)R聚層的管道送到核心PTN節(jié)點(diǎn)，然后再通過(guò)L3 VPN（包括本地轉(zhuǎn)發(fā)和遠(yuǎn)端VPN轉(zhuǎn)發(fā)）轉(zhuǎn)發(fā)到目的匯聚層的管道，向下傳送到目的基站。

其中L2的功能要求是終結(jié)ETH PW后，能夠進(jìn)入L2的VSI交換中，先完成一次收斂功能，再進(jìn)入L3的VRF虛擬路由轉(zhuǎn)發(fā)做L3處理，優(yōu)勢(shì)有以下4點(diǎn)。

（1） 減少運(yùn)維的網(wǎng)段劃分。

（2） 減少核心層路由的配置量，只需要做網(wǎng)段路由配置。

（3） 降低核心層VRF的邏輯端口數(shù)量的壓力，確保網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的可實(shí)施性。

（4） 降低核心層VRF的ARP能力要求，確保路徑保護(hù)時(shí)，對(duì)ARP的實(shí)時(shí)刷新要求，以保證50ms的倒換保護(hù)。

3 數(shù)據(jù)配置

承載網(wǎng)LTE基站的數(shù)據(jù)配置包含3部分內(nèi)容：L2 VPN、L2/L3橋接、L3 VPN數(shù)據(jù)配置。L2、L3數(shù)據(jù)分段配置，L2數(shù)據(jù)為EVPL，L3數(shù)據(jù)為靜態(tài)路由VRF。

3.1 L2 VPN數(shù)據(jù)配置

L2 VPN數(shù)據(jù)配置的基本步驟如下。

（1） 創(chuàng)建基站接入PTN到歸屬核心層L2/L3橋接PTN的tunnel，核心層L2/L3橋接PTN成對(duì)配置，互為主備。

（2） 創(chuàng)建基站接入PTN到歸屬核心層L2/L3 PTN的雙歸PW，承載在步驟1創(chuàng)建的tunnel上。

（3） 華為PTN3900采用專網(wǎng)+專線的組合業(yè)務(wù)方式。

（4） 中興CTN9008采用EVPL業(yè)務(wù)的方式。

（5） 配置PW的雙歸保護(hù)。

（6） 華為PTN3900采用PW FPS保護(hù)。

（7） 中興CTN9008采用1：1LSP+PW雙歸。

3.1.1 華為PTN3900設(shè)備數(shù)據(jù)配置模型

華為PTN3900設(shè)備的L2 VPN數(shù)據(jù)配置具體操作描述如下。

3.1.1.1 tunnel創(chuàng)建采用網(wǎng)管自動(dòng)計(jì)算

選定原宿網(wǎng)元，增加路由約束條件，通過(guò)網(wǎng)管自動(dòng)計(jì)算生成tunnel路徑。

3.1.1.2 創(chuàng)建L2 VPN組合業(yè)務(wù)

由于PTN3900設(shè)備一個(gè)VRF內(nèi)僅提供254個(gè)3層虛擬子接口，接入能力較少，為提升設(shè)備的接入能力，在L2 VPN通過(guò)“將16個(gè)基站配置在同一子網(wǎng)內(nèi)共享一個(gè)VLAN和一個(gè)3層虛擬子接口”組合業(yè)務(wù)的方式來(lái)提升接入能力，即采用PTN3900設(shè)備的L2和L3橋接采用多對(duì)一的VSI方案，一個(gè)VSI成員包括16個(gè)PW（對(duì)應(yīng)16個(gè)基站)，VSI、VLAN、3層虛擬子接口為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體情況所圖3所示。

圖3 L2/L3橋接的多對(duì)一VSI方案

在網(wǎng)管組合業(yè)務(wù)菜單下，創(chuàng)建H-VPLS組合業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)VLAN匯聚；接入層PTN設(shè)備配置VLAN+端口，L2/L3橋接點(diǎn)PTN配VPLS+VLAN，主備L2/L3橋接點(diǎn)PTN配置ICB通道。

3.1.1.3 配置PW雙歸保護(hù)

將雙歸到主備L2/L3橋接點(diǎn)的兩條PW配置到PW保護(hù)組中，保護(hù)方式采用PW FPS，單端倒換，恢復(fù)模式。

3.1.2 中興CTN9008設(shè)備數(shù)據(jù)配置模型

中興CTN9008設(shè)備的數(shù)據(jù)配置與華為PTN3900設(shè)備的數(shù)據(jù)配置基本相同，主要不同在于L2 VPN的業(yè)務(wù)創(chuàng)建和保護(hù)配置。

3.1.2.1 創(chuàng)建L2 VPN EVPL業(yè)務(wù)

由于CTN9008上可配置多個(gè)2層虛接口和3層虛接口，3層虛接口下又可以劃分多個(gè)子接口，不存在業(yè)務(wù)接入數(shù)量的限制，因此采用每個(gè)基站一個(gè)獨(dú)立VLAN，普通EVPL的方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)接入， PTN的L2和L3橋接采用一對(duì)一的方案，多個(gè)基站可以配置在一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)共享一個(gè)3層子接口，3層子接口上配置vlan-range與基站實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)，具體情況如圖4所示。

圖4 L2/L3橋接的一對(duì)一方案

3.1.2.2 配置PW雙歸保護(hù)

將雙歸到主備L2/L3橋接點(diǎn)的兩條PW配置成PW雙歸，并將承載主用PW的tunnel配置1：1LSP保護(hù)，單端倒換，恢復(fù)模式。

3.2 L2/L3橋接數(shù)據(jù)配置

圖5 S1/X2業(yè)務(wù)疏導(dǎo)模型示意圖

對(duì)于LTE系統(tǒng)，承載網(wǎng)主要關(guān)鍵點(diǎn)就是對(duì)S1/X2電路的疏導(dǎo)，具體情況如圖5所示。同一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的基站X2業(yè)務(wù)直接進(jìn)行子網(wǎng)內(nèi)的交互，同一個(gè)機(jī)樓3層網(wǎng)元下的X2業(yè)務(wù)通過(guò)3層網(wǎng)元的VRF進(jìn)行交互，跨機(jī)樓的X2業(yè)務(wù)通過(guò)L3 VPN的靜態(tài)路由進(jìn)行交互，S1業(yè)務(wù)通過(guò)L3 VPN的靜態(tài)路由進(jìn)行疏導(dǎo)。

3.2.1 L2/L3橋接業(yè)務(wù)的互通配置

（1） 華為PTN3900設(shè)備 L2/L3橋接點(diǎn)內(nèi)采用VSI連接同一子網(wǎng)內(nèi)的基站，VSI通過(guò)L3VE連接到VRF，實(shí)現(xiàn)2～3層的連接互通，具體情況如圖3所示。

（2）中興CTN9008設(shè)備 L2/L3橋接點(diǎn)內(nèi)把多個(gè)基站的PW通過(guò)VLAN匯聚的方式，配置到一個(gè)3層子接口上（一個(gè)子網(wǎng)），此接口上啟用ARP Proxy功能，基站之間的報(bào)文會(huì)在2～3層橋接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行2層終結(jié)，然后通過(guò)3層子接口送到VRF下進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)2～3層的連接互通，具體情況如圖4所示。

3.2.2 L2/L3橋接的繞接配置

（1）華為PTN3900設(shè)備采用外部物理橋接方式。需要在L2/L3轉(zhuǎn)接點(diǎn)設(shè)備上通過(guò)繞接線互聯(lián)L2和L3接口。華為PTN3900每L3接口支持配置32個(gè)網(wǎng)段，每L3網(wǎng)元最大支持254個(gè)網(wǎng)段，深圳現(xiàn)網(wǎng)使用每個(gè)網(wǎng)段16個(gè)基站，可實(shí)現(xiàn)4 064個(gè)業(yè)務(wù)站點(diǎn)接入，滿足接入需求。主備L2/L3橋接點(diǎn)配置標(biāo)準(zhǔn)VRRP保護(hù)，并配置一個(gè)共用的管理VRRP組，用于主備節(jié)點(diǎn)間VRRP報(bào)文的交互。

（2）中興CTN9008設(shè)備采用內(nèi)部邏輯橋接方式。需要在L2/L3橋接點(diǎn)設(shè)備上配置2層虛接口和3層虛接口，并將2～3層虛接口進(jìn)行關(guān)聯(lián)。一個(gè)3層虛接口下可以支持4 094個(gè)子接口，一個(gè)VRF內(nèi)可以支持至少一個(gè)3層虛接口，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)接入至少4 094個(gè)站點(diǎn)，滿足接入需求。主備L2/L3橋接點(diǎn)配置雙主模式，配置相同的IP和MAC，不運(yùn)行VRRP協(xié)議。

3.3 L3 VPN數(shù)據(jù)配置

整個(gè)核心層部署一個(gè)L3 VPN, 創(chuàng)建一個(gè)VRF（同廠家）。在VRF內(nèi)配置到核心網(wǎng)SGW、MME、OMC及基站的靜態(tài)路由，以實(shí)現(xiàn)S1/X2業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

（1） 在創(chuàng)建VRF菜單下，將所有3層核心網(wǎng)元（同廠家）部署到一個(gè)VRF中。

（2） 配置所有核心網(wǎng)元間的直連隧道，并配置1：1 LSP保護(hù)。

（3） 在VRF中配置用業(yè)務(wù)接入接口和用戶側(cè)接口IP網(wǎng)段（包括去基站和核心網(wǎng)兩個(gè)方向）。

（4） 配置VPN Peer信息。網(wǎng)管按照Full-Mesh組網(wǎng)自動(dòng)計(jì)算VPN Peer。

（5） 配置網(wǎng)絡(luò)側(cè)路由。網(wǎng)管采用自動(dòng)計(jì)算生成，核心節(jié)點(diǎn)間的路由發(fā)布采用“自動(dòng)學(xué)習(xí)”方式，無(wú)需手工配置大量靜態(tài)路由，靜態(tài)路由通過(guò)隧道進(jìn)行承載。L2/L3轉(zhuǎn)接點(diǎn)配置經(jīng)IP地址收斂后的靜態(tài)路由實(shí)現(xiàn)跨區(qū)X2業(yè)務(wù)，跨區(qū)域的X2業(yè)務(wù)可在不增加任何配置量的基礎(chǔ)，通過(guò)核心節(jié)點(diǎn)（與核心網(wǎng)相連）進(jìn)行L3的路由轉(zhuǎn)接。

(6) 配置保護(hù)。L3 VPN的核心節(jié)點(diǎn)采用VPN FRR+1：1 LSP保護(hù)， VPN FRR避免單節(jié)點(diǎn)隱患，LSP避免鏈路中斷隱患。

VPN FRR保護(hù)網(wǎng)管自動(dòng)計(jì)算生成，如與配置規(guī)劃不一致，需要進(jìn)行人工修改確認(rèn)。

1:1 LSP保護(hù)在創(chuàng)建隧道時(shí)完成創(chuàng)建。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)LTE試驗(yàn)網(wǎng)PTN L3承載網(wǎng)的數(shù)據(jù)配置研究，總結(jié)出一些固定的模型與方法，便于維護(hù)人員的作業(yè)與管理，這樣能夠消除傳輸技術(shù)人員的心理壓力，從而發(fā)揮PTN L3的易維護(hù)的優(yōu)勢(shì)：維護(hù)界面清晰，便于故障快速定位及解決；配置簡(jiǎn)單，圖形化的界面，提高運(yùn)維效率；兼顧現(xiàn)有運(yùn)維體系和習(xí)慣，減少不必要的沖擊，為未來(lái)大規(guī)模應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。

[1] 龔倩. PTN規(guī)劃建設(shè)與運(yùn)維實(shí)戰(zhàn)[M]. 北京:人民郵電出版社,2010.

[2] 黃曉慶. IP化分組傳送[M]. 北京:北京郵電大學(xué)出版社, 2009.

[3] 龔倩. 智能光交換網(wǎng)絡(luò)[M]. 北京:北京郵電大學(xué)出版社, 2003.