TD-LTE回傳網絡和時間同步解決方案研究(二)
3. 基于PTN的TD-LTE回傳方案
為滿足LTE時期相鄰基站間X2接口互聯和基站多歸屬(S1-Flex)的需求,PTN提供了核心層增強L3功能(PTN L3)和核心層對接CE路由器兩種解決方案,核心層增強L3功能的方案中由PTN完成橫向流量的轉發,核心層對接CE路由器的方案由CE路由器完成橫向流量的轉發。3.1 核心層PTN增強L3功能技術方案L3 PTN實現TD-LTE回傳組網圖1所示。L3 PTN方案中,PTN匯聚接入設備仍沿用現有的L2網絡,僅在核心設備引入簡化L3功能,通過靜態L3 VPN承載S1和X2業務。
圖1:核心層PTN增強L3方案承載TD-LTE組網示意圖
PTN核心設備引入的L3功能包括L2~L3的橋接功能和靜態L3路由功能。L2~L3橋接功能是指PTN設備終結L2 PW,并通過IP地址網段劃分,對相同網段內的PW進行收斂,再通過靜態L3 VPN方式進行L3路由轉發。通常,處于L3 PTN網絡與L2網絡交界處的設備需要具備這種L2/L3橋接功能,包括與L2 PTN網絡對接的L3 PTN設備和與客戶側核心網設備對接的L3 PTN設備。另外,靜態L3路由功能可以由PTN隧道技術結合L3 VPN路由技術方式實現。
L3 PTN方案中較為重要的方案是保護機制和網元配置管理功能。保護機制方面,L2 PTN就具備靈活多樣的保護機制,如1:1/1+1 LSP,環網,雙歸等保護,因此L3 PTN網絡天然具有強大的保護機制,在原有L2保護基礎上,結合L3保護方式如虛擬路由器冗余協議(VRRP)和VPN快速重路由(VPN FRR)等,提供抗多種故障場景的保護能力。
VRRP是L3網絡中的一種IP主備網關的保護協議,一般設定一個虛擬IP地址作為默認IP網關,如果主用網關不可用,這個虛擬 IP 地址就會映射到一個備用網關,從而完成主備網關的互相保護。L3 PTN中VRRP的保護主要可分為以下兩個場景:
場景一:面向客戶側SGW/MME設備的主備網關保護
采用兩端PTN設備與SGW/MME對接,并配置為主備網關,當 PTN設備失效和接入鏈路失效時,如圖2(a)所示,主用網關將不可達,此時VRRP保護將默認網關IP映射為備用網關,而SGW/MME設備并不需要額外機制配合這種VRRP主備用網關切換。
圖2:L3 PTN VRRP保護示意圖
場景二:面向基站側的主備網關保護
如圖2(b)所示,采用匯聚到核心雙掛的方式,L2/L3橋接PTN面向eNB形成主備用網關。同樣,當設備失效或接入鏈路失效時,啟用VRRP保護將默認網關IP指向備用網關,基站側也并不需要其他機制配合VRRP保護。
此外,L3 PTN網絡中多種保護方式可相結合使用,VRRP可與雙歸和VPN FRR配合使用, VPN FRR也可與L2的線性、環網保護配合使用,保護機制多種多樣,極大地提高了LTE回傳網絡的安全性。
在網元管理配置方面,由于L3 PTN網絡采用靜態L3 VPN路由方式,路由表配置是通過網管配置下發的,因此網管是L3 PTN的重要功能。L3 PTN在繼承了L2 PTN的圖形化、易操作的網管的基礎上,在配置、故障、性能管理三大部分增加了L3相應的功能。
配置管理中主要新增靜態L3VPN業務的配置管理功能、VRRP和VPN FRR保護配置管理功能等。由于L3 VPN業務和路由配置量較大,可基于業務模板進行L3 VPN創建,并借由輔助工具實現端到端L3 VPN路由計算和路徑建立,減少配置工作量。故障管理中主要新增支持L3保護的告警上報、定位功能,L2/L3橋接節點對L2/L3業務信息查詢及告警上報功能;為了更好的繼承PTN網絡端到端的保護,對于L2和L3組合業務,網管還應該具有相關告警關聯分析功能。此外,還需新增針對VRF的L3 VPN業務的實時流量監視及性能統計。
3.2 核心層PTN對接CE路由器技術方案
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