河南联通省内4G移动回传网IP承载优化

　　4G移动业务的爆发式增长对其承载网络提出更高的要求和挑战。然而，现网业务承载多级路由汇聚架构，端到端层级多，直接导致相关网络资源重复投资，且无法满足网络扁平化要求，业务承载效率较低。针对省内4G移动回传业务IP承载现状进行研究，给出相应的优化方案，该方案在河南联通部署后极大地提高了4G流置疏通效率，提升用户业务感知。

　　关键词：4G移动回传扁平化IP承载流量疏通

　　通信方向论文范文：如何做好移动通信网的网络优化

　　【摘要】现如今社会在不断的发展进步，人们对移动通信网络的服务水平的需求也越来越高，尤其在网络速率及稳定性方面，这也是运营商面临最严峻的考验，在市场环境的引导下，4G移动网络成为用户使用的主流网络，其容量及建设规模在不断扩大，网络规划也在不断调整，但是由于移动通信网发展速度比较快，建设周期比较短等一些列的原因导致现阶段的通信资源不能够得到合理的分配以及使用，因此需要人们给予4G移动通信网的网络优化工作一定的重视。本文主要讲述了现阶段我国移动通信网网络优化现状，并且就如何做好移动通信网的优化提出了几点建议。

　　引言

　　在中国联通加快推进4G业务、视频业务，发力流量经营的战略指导下，4G用户快速增长，各种流量经营模式层出不穷，越来越多的新业务对4G承载网络提出更多要求。通过对省内4G移动业务IP承载现状的研究发现，4GEPC核心网仅在郑州和洛阳部署，4G移动回传业务在省内疏通。EPC城市，如郑州、洛阳，4G用户通过增强型基站eNodeB接入后经IPRAN本地承载直接上联移动分组承载网EPCCE(以下简称MR)访问核心网;非EPC城市，4G用户通过eNodeB接入后经IPRAN承载上联至该地市4G网络骨干承载网(以下简称承载B网)的接入设备AR并绕转至EPC城市的AR后接入4G核心网MR访问核心网。

　　基于当前4G移动回传网存在多级路由汇聚的现状，提出将非EPC城市本地IPRAN核心直联所属EPC城市MR设备，4G移动回传业务不再经承载B网绕转，达到降低时延、简化网络架构、节约相关网络设备扩容成本的目的。B省内4G移动回传网业务承栽现状4G用户通过eNodeB由无线侧基于IP承载的S1和X2接口经由IPRAN、移动分组承载网、承载B网构成的回传网络接入核心网。省内4G业务覆盖根据EPC核心网设置分郑州和洛阳两个大区。当前省内4G移动回传网对业务分层分域承载，端到端层级多，业务流多自治域多跳，无法快速形成网络能力。

　　4G典型网络结构大致可以分为三部分，即用户侧、基站回传网络和核心网侧。核心网侧由各种功能的核心网设备如MME、SGW、PGW等组成。终端在发起业务请求后，EPC城市4G业务流经本地IPRAN网络4G落地设备RSG(以下简称4GRSG)直接上联EPCMR，非EPC城市的4G业务流经本地4GRSG设备以口字型上联承载B网本地一对AR并绕转至EPC城市AR后接入MR，实现对4G回传业务4G_RAN(业务VPN名称)、无线网管业务4G_RAN_OM、电信共享站业务4G_SHARE_RAN、窄带物联网业务NB_RAN的承载。

　　整个网络的网元间连接均采用口字型组网(文中所统计网元间的互联链路带宽均为双平面带宽)。省内4G业务组网如图1所示。EPC城市郑州、洛阳的4G_RAN、NB_RAN业务承载有别于非EPC地市，通过4GRSG和MR间的链路承载。4G_RAN_OM和4G_SHARE_RAN业务承载也有别于非EPC城市，郑州的4G_RAN_OM业务由一对网管网SR直联本地AR承载基站管理业务，4G_SHARE_RAN业务由4GRSG新增10GE链路与AR对接承载，洛阳的4G_RAN_OM和4G_SHARE_RAN业务都由本地4GRSG新增链路至AR承载。

　　非EPC城市的4G_RAN、NB_RAN、4G_RAN_OM和4G_SHARE_RAN业务都由4GRSG至AR的物理链路新增子接口承载。减少省内承载B网部分设备的投资，快速形成网络能力，根据集团给出的相关建议和要求，从网络扁平化角度出发，将本地IPRAN通过省内二干传输OTN与所属EPCMR网络直联，主要完成大流量的4G基站回传业务的承载与疏通。

　　IPRAN直联MR的目标及要求4G流量增长迅速的本地网应采用IPRAN核心设备直联EPC汇聚CE即MR的方式，扁平化组网以节约投资。部分本地IPRAN存在多厂商多张网络的现状，应首先在本地网内对多张网络加以汇聚后，统一通过一对IPRAN核心设备与EPCMR直联。本地IPRAN核心设备和EPCMR分别属于不同的自治域，需要建立EBGP对接，通过OptionA的方式对4G基站回传业务进行MPLSVPN的跨域承载，实现业务路由的精确控制。

　　为满足现有业务高速增长并兼顾网络轻载的原则，各地市分公司的IPRAN核心设备应通过省干100GEWDM/OTN系统直联郑州和洛阳MR，并根据统计的4G业务流量数据进行分析预测，做好IPRAN侧、核心网侧、二干传输资源需求分析，将中继链路负荷控制在集团要求的阈值内。同时做好同方向不同局向间保护切换、同局向聚合链路保护切换、OTN线路切换、波道误码等业务场景的验证性测试。为避免WDM/OTN底层传输网络快速保护的同时IP网络启动恢复机制造成的网络震荡，IPRAN直联MR的链路应设置保护拖延时间，down-hold-time配置为150ms，up?hold-time配置为3000ms。

　　IPRAN核心直联MR具体实施本地IPRAN双核心改造优化本地IPRAN传送网主要承载3G/4G移动网基站以及部分重点大客户业务。随着相关业务的发展，网络负载日渐增加，且当前网络存在大量的中间环节P设备，以郑州IPRAN传送网为例，原有4个核心节点，通过IPRAN升级改造优化后，仅保留两个核心，并将原有的华为CX6(X)-X8核心升级为CX600-X16A设备，双向交换容量翻倍，改造后汇聚层ASG设备通过口字型上联两大核心节点完善保护关系，提高网络安全性。同时将地市核心网元角色FtlP路由器改造为PE，并将核心设备升级至200GE平台，扩容100GE端口，大大缓解核心汇聚层高负荷运行的情况，网络“减压”效果明显。

　　郑州洛PIIMR设济升级枰换省内4GEPC核心网部署在郑州和洛阳两个大区。郑州大区承载12个地市4G业务，洛阳大区承载6个地市4G业务。原则上，非EPC地市采用本地1PRAN核心设备直联所属EPC节点的MR设备完成4G基站回传业务的疏通。郑州、洛阳MR汇聚了全省4G流量，同时需要和承载B网、各核心网局点机房SR等互联，由于接入能力限制，现有槽位无法满足多地市IPRAN直联，因此需要进行设备替换扩容。现网MR设备型号为华为NE40E-X16A，新建MR设备NE5000E割接入网，割接前后网络结构不变，完成与地市IPRAN核心及4GRSG互联。

　　IPRAN核心直联MR实施基于地市本地IPRAN双核心优化改造及郑州洛阳MR设备升级替换，各地市IPRAN与核心网对接可以根据业务量按地市逐步从上联承载B网更改为IPRAN核心与所属EPCMR直联方式，满足业务发展需求。目前由省内传输、数据、核心网以及无线等多专业共同推动直联方案实施部署。当前省内4G回传业务由本地40RSG通过10/40Gbit/sOTN传送网上联承载B网承载，IPRAN直联后，4G回传业务将由本地IPRANef心通过省内长途传输8〇xlOOGbit/sOTN系统(北中兴南华为)上联郑州、洛阳MR实现承载。以郑州大区为例，省内郑艸I大区地市IPRANef心直联大区MR组网如图3所示，洛阳大区类似。

　　EPC和非EPC城市IPRAN与核心网对接组网现状如下。

　　⑴郑州本地4GRSG通过2x100GEx2直联郑州MR承载4G基站和NB基站业务，通过1x10GEx2直联省4G网管网SR承载4G基站管理业务，通过1x10GEx2联接承载B网郑州两台AR承载4G共享站业务。(2)洛阳本地4GRSG通过8x10GEx2直联洛阳MR承载4G基站业务和NB基站业务，通过1x10GEX2与洛阳AR互联承载4G基站管理业务和4G共享站业务。(3)郑州、洛阳大区非EPC城市本地4GRSG通过7VX10GEX2直联本地AR承载4G基站、4G基站管理、NB基站和4G共享站业务。

　　EPC和非EPC城市IPRAN核心与MR直联后目标组网调整如下。⑴郑州本地IPRAN核心和4GRSG扩容100GE端口，将核心之间、核心至4GRSG、4GRSG至MR链路由当前2x100GEx2扩容为3xl〇〇GEx2，后期再逐步将IPRAN与核心网的对接由4GRSG割接调整为本地核心。(2)洛阳本地IPRAN核心设备升级200GE平台，扩容100GE端口，并将网元角色由P路由器改造为PE，增加洛阳本地IPRAN核心至洛阳MR的100GE链路，将4G基站回传业务割接到新增MR的100GE链路上。(3)郑州、洛阳大区非EPC地址IPRAN地市核心升级200GE平台，扩容100GE端口，将网元角色由P改造为PE，增加地市核心至郑州MR的100GE对接链路，并将地市4G基站回传业务割接至新增MR的100GE链路上。

　　根据4G业务流量预测非EPC城市鹤壁、济源IPRAN核心至MR的直联链路通过10GE带宽对接即可满足一定时期的业务增长需求，其他地市均通过100GE链路直联。地市核心至大区MR具体扩容方案见表3。□基于IPRAN直联的4G移动回传网业务承载优化4.1IPRAN核心直联大区MR的风险分析目前，省传送网一共有5个WDM/OTN平面/系统，分别为省华为40x2.5Gbit/sWDM系统、省华为40xl〇Gbit/sWDM系统、省中兴40xlOGbit/sWDM系统、省华为8〇x40Gbit/sOTN系统、省8〇xl〇〇Gbit/sOTN系统(北中兴南华为)，作为省内长途传输的基础平面。

　　根据省干传输网的现状及业务分摊情况，各地市分公司IPRAN核心直联MR只能承载在省干lOOGbitAOTN平台上，从业务承载安全性的角度出发，需要对省传送网1OOCibitAWDM/OTN系统单节点及同节点风险进斗亍综合分析。省网传输目前只有1个l〇()Gbit/SOTN系统，该平台可以分配不同的传输路由从地市到郑州和洛阳，但是地市分公司的两个IPRAN核心局点OTN长途传输存在唯一出口，两个方向的OTN共用一个电子架，同时局间光缆故障会导致另一个核心局点业务全阻，存在单核心共址问题。一旦该共址机房出现诸如电源故障、重大灾害或者光缆全阻等单节点问题，将导致地市整体4G业务全阻。

　　基于IPRAN直联后承载B网4G业务冗余保护针对以上省网传输lOOGbitAOTN系统存在的单节点风险，为实现4G回传业务流量冗余保护，保留原4GRSG至承载B网路由作为IPRAN核心直联后的4G业务备份路径。原来地市由4G落地设备RSG向承载B网发布4G基站汇总路由，经过IPRAN、承载B网及移动分组承载网3个自治域访问核心网。新路由则由地市丨PRAN核心直联MR增加4GRAN的EBGP对接发布4G基站业务汇总路由，横跨两个自治域，理论上，BGP会优选AS-PATH短的路径即IPRAN至MR的链路进行业务转发，只有当该链路全阻时，业务才会切换至冗余路径即4GRSG至承载B网的链路。

　　目前IPRAN落地设备至承载B网间的业务承载有4G基站回传、NB-IoT、基站网管、电信共享站，其中，只有4G基站回传和NB窄带物联网业务需通过由IPRAN、承载B网及移动分组承载网构成的回传网实现与郑州、洛阳核心网设备的互通。4GEPC核心网部署在郑州和洛阳，物联网核心网MME、SGW等设备仅在郑州设置，因此，4G和NB业务的S1接口都在省内疏通业务，IPRAN、承载B网上均采用4GRAN这个VPN承载业务，发布4G和NB-丨oT基站网段汇总路由疏通至两个核心网。

　　0结束语

　　文中通过对省内4G移动回传网IP承载现状的研究，提出将非EPC城市本地IPRAN核心直联所属EPC节点的MR设备用于疏通大流量的4G基站回传业务的方案。通过在现网中的实施，解决了4G业务承载端到端层级多、背靠背资源浪费的问题，提高了4G网络承载能力，达到降低时延、简化网络架构、降低承载B网扩容成本的目的，为用户和业务发展提供高效承载服务。该方案只是过渡阶段的承载方案，未来随着5G网络的建设和其他业务的优化调整将逐步向统一的综合承载网络目标架构演进。

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