天津電信IP RAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試總結(jié)

張璐 殷宇晶 天津市電信公司 天津 300385

天津電信IP RAN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試總結(jié)

張璐 殷宇晶 天津市電信公司 天津 300385

隨著3G基站流量不斷增長(zhǎng)以及LTE的引入，傳統(tǒng)的接入網(wǎng)絡(luò)由于存在多點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)難度大、業(yè)務(wù)承載擴(kuò)展性差等瓶頸，無(wú)法適應(yīng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下的多種業(yè)務(wù)綜合接入的承載需求。為滿足大帶寬、高品質(zhì)、多點(diǎn)化的LTE業(yè)務(wù)承載需求，電信集團(tuán)公司自2009年開始組織研究IP RAN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)方案，在多個(gè)區(qū)域組織開展了組網(wǎng)方案試點(diǎn)驗(yàn)證工作，對(duì)以IPRAN技術(shù)形態(tài)的網(wǎng)絡(luò)在承載1X、3G以及LTE基站的可靠性和穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)證。在此電信LTE承載網(wǎng)絡(luò)建設(shè)背景下，為了滿足本地網(wǎng)絡(luò)基站回傳和政企客戶的業(yè)務(wù)需求，基于中國(guó)電信集團(tuán)的統(tǒng)一要求和部署，天津分公司將之前建立的IPRAN網(wǎng)絡(luò)按照集團(tuán)新規(guī)范統(tǒng)一整改，其組網(wǎng)及測(cè)試方案走在全國(guó)最前列。

LTE 倒換測(cè)試 IPRAN

1、測(cè)試目的

本次測(cè)試針對(duì)天津電信整改后的IPRAN網(wǎng)絡(luò)，測(cè)試其業(yè)務(wù)承載能力、網(wǎng)絡(luò)可靠性、網(wǎng)管的業(yè)務(wù)管理及維護(hù)能力。

1）業(yè)務(wù)部署能力：以太業(yè)務(wù)在PW+L3VPN場(chǎng)景的可部署性，網(wǎng)管支持下業(yè)務(wù)性能和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性測(cè)試：通過測(cè)試基站業(yè)務(wù)，驗(yàn)證現(xiàn)網(wǎng)場(chǎng)景下的業(yè)務(wù)承載性能及長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2）可靠性測(cè)試：在各種故障情況下，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際情況驗(yàn)證業(yè)務(wù)端到端的業(yè)務(wù)保護(hù)倒換時(shí)間和倒換能力

3）網(wǎng)絡(luò)管理與運(yùn)維：包括性能監(jiān)控在內(nèi)的其它業(yè)務(wù)及設(shè)備運(yùn)維管理，包括故障定位、定界等。

2、網(wǎng)絡(luò)介紹

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為接入層，匯聚層和核心層。

◎ 接入層由A設(shè)備組成，可以采用環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)，也可以采用鏈形組網(wǎng)，具體根據(jù)站點(diǎn)實(shí)際的光纖組網(wǎng)情況選擇。建議設(shè)計(jì)較為規(guī)整的模型組網(wǎng)，以一級(jí)環(huán)或鏈?zhǔn)諗繛橹鳎M量避免環(huán)切環(huán)、環(huán)帶環(huán)、跨匯聚環(huán)插花復(fù)雜組網(wǎng)，嚴(yán)格禁止兩級(jí)以上環(huán)帶環(huán)組網(wǎng)，否則對(duì)后續(xù)隧道路徑的規(guī)劃影響較大。

◎ 匯聚層由B設(shè)備組成，匯聚來(lái)自接入層的流量，一對(duì)B設(shè)備建議接入3-10個(gè)接入環(huán)，約20-60臺(tái)A設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)故障冗余和保障業(yè)務(wù)快速恢復(fù)，對(duì)每個(gè)接入?yún)^(qū)域都部署成對(duì)B設(shè)備進(jìn)行匯聚，B設(shè)備之間配置物理直連鏈路。同時(shí)為防止不同B設(shè)備對(duì)之間的相互影響，不建議B設(shè)備對(duì)之間直接進(jìn)行互聯(lián)，應(yīng)通過ER匯聚設(shè)備對(duì)的方式實(shí)現(xiàn)互通。

◎ 在核心層基站控制器前部署成對(duì)EPC CE，通過主備路由方式實(shí)現(xiàn)互通。

3、測(cè)試組網(wǎng)

圖1 測(cè)試組網(wǎng)圖

天津電信項(xiàng)目接入側(cè)主要是環(huán)形組網(wǎng)，選取某個(gè)接入環(huán)（非重點(diǎn)區(qū)域）進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試組網(wǎng)大致如上圖所示。

由于EPC CE是利舊設(shè)備，帶有大量業(yè)務(wù)，不能用于現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試。測(cè)試時(shí)使用兩個(gè)匯聚ER來(lái)模擬EPC CE，使用一個(gè)沒有業(yè)務(wù)的B設(shè)備來(lái)模擬EPC。本次測(cè)試地點(diǎn)選為天波客戶機(jī)房，由于光纖資源有限，天波到測(cè)試的A設(shè)備無(wú)剩余光纖，目前計(jì)劃測(cè)試儀接入模擬EPC和模擬EPC CE上，通過在天波匯聚ER上創(chuàng)建一條到A設(shè)備的多段PW，用于透?jìng)鲌?bào)文到A設(shè)備上，A設(shè)備兩端口環(huán)回來(lái)完成本次測(cè)試。

4、測(cè)試方案及結(jié)果

4.1、接入環(huán)故障

紅色：業(yè)務(wù)初始路徑 藍(lán)色：業(yè)務(wù)倒換后路徑

檢測(cè)技術(shù)：BFD for PW，BFD for IGP

保護(hù)技術(shù)：PW主備保護(hù)

◎過程分析

上行業(yè)務(wù)倒換分析：A設(shè)備通過BFD for PW檢測(cè)到主PW down，業(yè)務(wù)倒換到備用PW。隨后BFD for IGP加速IGP路由收斂，重新產(chǎn)生LSP，主PW重新建立，WTR過后業(yè)務(wù)倒換到主PW上，即藍(lán)色路徑。

下行業(yè)務(wù)倒換分析：B設(shè)備通過BFD for PW檢測(cè)到主PW down，業(yè)務(wù)倒換到備用PW。隨后BFD for IGP加速IGP路由收斂，重新產(chǎn)生LSP，主PW重新建立，WTR過后業(yè)務(wù)倒換到主PW上，即藍(lán)色路徑。

◎測(cè)試結(jié)果：

4.2、B節(jié)點(diǎn)故障

紅色：業(yè)務(wù)初始路徑 藍(lán)色：業(yè)務(wù)倒換后路徑

檢測(cè)技術(shù)：BFD for PW，BFD for LDP Tunnel

保護(hù)技術(shù)：PW主備保護(hù)，BGP快刷，ECMP等價(jià)路由

◎過程分析：

上行業(yè)務(wù)倒換分析：A3通過BFD for PW檢測(cè)到主用PW down，倒換到備用PW。

下行業(yè)務(wù)倒換分析：ER3通過BFD for LDP Tunnel檢測(cè)到ER3—B1的LDP Tunnel down，ER3上到基站側(cè)的路由原始下一跳迭代不到隧道，由于ECMP等價(jià)路由的存在，BGP快速刷新此路由到另一個(gè)下一跳，即B2。

◎測(cè)試結(jié)果：

4.3、匯聚環(huán)故障

紅色：業(yè)務(wù)初始路徑 藍(lán)色：業(yè)務(wù)倒換后路徑

檢測(cè)技術(shù)： BFD for LDP Tunnel，BFD for IGP

保護(hù)技術(shù)： BGP快刷，ECMP等價(jià)路由

◎過程分析：

上行業(yè)務(wù)倒換到分析：B1通過BFD for LDP Tunnel檢測(cè)到ER3—B1的LDP Tunnel down，其到EPC的路由原始下一跳迭代不到隧道，由于ECMP等價(jià)路由的存在，BGP快速刷新此路由到另一個(gè)下一跳ER4。隨后BFD for IGP加速IGP路由收斂，LDP LSP重新收斂，業(yè)務(wù)再次回到原始下一跳。

下行業(yè)務(wù)倒換分析：ER3通過BFD for LDP Tunnel檢測(cè)到ER3—B1的LDP Tunnel down，其到基站側(cè)的路由原始下一跳迭代不到隧道，由于ECMP等價(jià)路由的存在，BGP快速刷新此路由到另一個(gè)下一跳B2。隨后BFD for IGP加速IGP路由收斂，LDP LSP重新收斂，業(yè)務(wù)再次回到原始下一跳。

說明：由于IGP cost設(shè)計(jì)，B1—ER3無(wú)法形成LDP FRR，否則依靠LDP FRR保護(hù)。

◎測(cè)試結(jié)果：

4.4、EPC CE故障

紅色：業(yè)務(wù)初始路徑 藍(lán)色：業(yè)務(wù)倒換后路徑

檢測(cè)技術(shù)： BFD for LDP Tunnel，BFD for靜態(tài)路由

保護(hù)技術(shù)： BGP快刷，ECMP等價(jià)路由，主備路由

◎過程分析：

上行業(yè)務(wù)倒換分析：B1上通過BFD for LDP Tunne檢測(cè)其到ER3的LDP Tunnel down，EPC側(cè)的路由原始下一跳迭代不到隧道，由于ECMP等價(jià)路由的存在，BGP快速刷新此路由到另一個(gè)下一跳，即ER4。

下行業(yè)務(wù)倒換：EPC上通過BFD for靜態(tài)路由檢測(cè)其到基站側(cè)的主用靜態(tài)路由失效，則快速切換到備有靜態(tài)路由。

◎測(cè)試結(jié)果：

4.5、接入環(huán)多點(diǎn)故障

紅色：業(yè)務(wù)初始路徑 藍(lán)色：業(yè)務(wù)倒換后路徑

檢測(cè)技術(shù)： BFD for LDP Tunnel，BFD for PW

保護(hù)技術(shù)： BGP 快刷，ECMP 等價(jià)路由，PW 主備保護(hù)

◎過程分析：

上行業(yè)務(wù)倒換分析：A3上通過BFD for PW檢測(cè)其主用PW down，上行業(yè)務(wù)快速切換到備用PW上

下行業(yè)務(wù)倒換分析：B設(shè)備上采用1∶1終結(jié)模式，當(dāng)接入環(huán)雙點(diǎn)故障，L2VE子接口down，聯(lián)動(dòng)L3VE down，撤銷發(fā)往ER3的網(wǎng)段路由。由于ECMP等價(jià)路由的存在，BGP快速刷新此路由到另一個(gè)下一跳B2。

◎測(cè)試結(jié)果：

4.6、匯聚環(huán)多點(diǎn)故障

紅色：業(yè)務(wù)初始路徑藍(lán)色：業(yè)務(wù)倒換后路徑

檢測(cè)技術(shù)： BFD for LDP Tunnel，BFD for PW

保護(hù)技術(shù)： BGP快刷，ECMP等價(jià)路由，PW主備保護(hù)，monitor-group

◎過程分析：

上行業(yè)務(wù)倒換分析：匯聚環(huán)雙點(diǎn)故障，B1上通過monitor-group將其與接入環(huán)相連的子接口置down。A3上通過BFD for PW檢測(cè)其主用PW down，上行業(yè)務(wù)快速切換到備用PW上

下行業(yè)務(wù)倒換分析：ER3通過BFD for LDP Tunnel檢測(cè)到ER3—B1的LDP Tunnel down，ER3上到基站側(cè)的路由原始下一跳迭代不到隧道，由于ECMP等價(jià)路由的存在，BGP快速刷新此路由到另一個(gè)下一跳，即B2。

◎測(cè)試結(jié)果：

4.7、QoS測(cè)試

按上組網(wǎng)，使用測(cè)試儀表分別模擬不同等級(jí)客戶業(yè)務(wù)，測(cè)試不同DSCP業(yè)務(wù)是否能按照集團(tuán)要求映射到相應(yīng)隊(duì)列及出口隊(duì)列調(diào)度是否正確。

◎測(cè)試結(jié)果：

QoS隊(duì)列映射功能測(cè)試：

本次測(cè)試從儀表向IPRAN網(wǎng)絡(luò)打DSCP46、34、32、14的流量，入IPRAN網(wǎng)絡(luò)后分別映射EXP為4、5、2、0在ATN設(shè)備上分別入EF、AF4、AF2、BE隊(duì)列。

Qos調(diào)度精度測(cè)試

通過以上的LTE承載網(wǎng)端到端各場(chǎng)景故障倒換延時(shí)在300ms以內(nèi)，IPRAN網(wǎng)絡(luò)滿足承載3G、4G無(wú)線業(yè)務(wù)承載需求。

5、結(jié)論

天津電信IPRAN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)中采用了PW、VRRP等大量IP網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)狀組網(wǎng)模式下的業(yè)務(wù)快速倒換和恢復(fù)，通過本次測(cè)試驗(yàn)證了這些新技術(shù)的可用性，可以有效保障天津電信3G/4G業(yè)務(wù)的安全承載，也為將來(lái)IPRAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和發(fā)展積累了科學(xué)數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

[1] 楊廣銘等著，中國(guó)電信IP RAN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)與策略規(guī)范，2013.

1009-0940(2014)-2-0014-05

2014-4-12