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PTN支持L3VPN技術方案探討
C114中國通信網(wǎng)
易宇
中興通訊承載網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)部
摘要: LTE作為下一代無線發(fā)展的風向標,從2008年起就已經(jīng)進入熱炒期。隨著高清視頻點播、高清視頻監(jiān)控、實時RGB在線游戲、音樂下載和移動電視等業(yè)務的發(fā)展,原有2G/3G技術無法滿足需求,尤其是近年來移動便攜終端的大發(fā)展,要求網(wǎng)絡支持更高分辨率的圖像和更加清晰的視頻源。引入LTE,不僅在帶寬方面可以滿足高清視頻業(yè)務的發(fā)展,還可以支持更多的寬帶用戶,真正實現(xiàn)無線寬帶化。LTE目前已經(jīng)獲得Vodafone、Verizon、T-Mobile、TeliaSonera、中國移動和NTT DoCoMo等
關鍵詞: NGN|4G PTN LTE
Abstract:
Key words :

一、PTN支持L3VPN需求

LTE作為下一代無線發(fā)展的風向標,從2008年起就已經(jīng)進入熱炒期。隨著高清視頻點播、高清視頻監(jiān)控、實時RGB在線游戲、音樂下載和移動電視等業(yè)務的發(fā)展,原有2G/3G技術無法滿足需求,尤其是近年來移動便攜終端的大發(fā)展,要求網(wǎng)絡支持更高分辨率的圖像和更加清晰的視頻源。引入LTE,不僅在帶寬方面可以滿足高清視頻業(yè)務的發(fā)展,還可以支持更多的寬帶用戶,真正實現(xiàn)無線寬帶化。LTE目前已經(jīng)獲得Vodafone、Verizon、T-Mobile、TeliaSonera、中國移動和NTT DoCoMo等多家運營商的廣泛支持,TeliaSonera、Vodafone以及Verizon等已經(jīng)明確將進行LTE部署,LTE已成為后3G時代的主導標準。

目前在LTE的承載方案中,L2VPN的技術無法完成端到端的組網(wǎng)承載能力,特別是在大型的LTE傳送網(wǎng)中,業(yè)界普遍的觀點是需要在LTE傳送網(wǎng)中引入L3VPN技術,以滿足LTE傳送的需求。PTN作為下一代傳送網(wǎng)的主流技術,已經(jīng)開始大規(guī)模商用,那么PTN如何演進支持LTE承載,是業(yè)界目前非常熱點的問題。本文就PTN如何支持L3VPN等技術問題進行了深入的分析和探討。

二、PTN承載LTE方案

對于LTE傳送網(wǎng)采用何種設備來實現(xiàn),業(yè)界還存在一定的爭論,有基于路由器來實現(xiàn)LTE承載需要的L3VPN組網(wǎng),這里面的對比分析不在本文的探討范圍,本文主要探討PTN上演進支持L3VPN能力后,如何實現(xiàn)LTE的承載,方案基本原理如下圖:

在網(wǎng)絡接入?yún)R聚層仍然采用Line的組網(wǎng)技術,實現(xiàn)基站業(yè)務到核心PTN節(jié)點的點到點傳送。核心PTN節(jié)點需要支持L3VPN能力,在核心PTN節(jié)點終結接入?yún)R聚的Line業(yè)務后,內(nèi)部完成L2到L3的橋接,進入到L3VPN轉發(fā)處理。

對于S1流量,通過接入?yún)R聚層的傳送管道送到核心PTN節(jié)點,然后在通過PTN核心節(jié)點的L3VPN轉發(fā)到相應的sGW或者MME,包括本地的和遠端的。

對于X2接口,先通過接入?yún)R聚層的傳送管道送到核心PTN節(jié)點,然后再通過L3VPN(包括本地轉發(fā)和遠端VPN轉發(fā))轉發(fā)到接入?yún)R聚層的傳送管道,向下傳送到目的基站。

三、PTN支持L3VPN技術探討

PTN設備具有的主要基本特征包括:

  • 設備簡單、可靠
  • 可運維、可管理
  • 具有端到端的電信級保護能力

那么在PTN借鑒數(shù)據(jù)領域的L3VPN技術時,需要滿足以上的基本特征,而傳統(tǒng)的L3VPN技術,比較復雜,難于運維,因此PTN在引入L3VPN技術時,需要對其進行適當?shù)暮喕?/p>

3.1 方案基本原理

在PTN支持L3VPN的方案里,基本思路是NNI側的管道技術不變,采用PTN的靜態(tài)隧道技術,以保留PTN在隧道層以下的OAM和保護技術。UNI上支持L3的路由和轉發(fā)能力,并通過VRF實現(xiàn)不同L3轉發(fā)實例之間的隔離?;痉桨溉缦拢?/p>

隧道技術:PE之間的隧道技術仍然采用PTN的靜態(tài)隧道技術,以充分利用PTN隧道的OAM和保護技術

VPN路由技術:PE之間的VRF路由,可以通過如下兩種方式完成:

  • PE之間的VRF路由,通過MP-BGP來發(fā)布和學習
  • PE之間的VRF路由,通過網(wǎng)管配置靜態(tài)路由來完成

PE和CE之間的路由發(fā)布和學習,通過IGP(OSPF、ISIS、RIP等)完成

PTN支持簡化L3VPN方案的核心思想:

把IP作為一種業(yè)務,承載在MPLS-TP的靜態(tài)隧道之上,IP業(yè)務和L2的業(yè)務沒有本質區(qū)別。

3.2 封裝原理

在L3VPN的技術方案中,協(xié)議封裝主要包括接入?yún)R聚層的PW封裝和核心層的L3VPN封裝兩部分,如下圖:

在接入?yún)R聚采用PW封裝,通過E-Line模型傳送相應的業(yè)務接入?yún)R聚層UNI側的協(xié)議封裝如下:

  • Ethernet(帶VLAN)/IP
  • 接入?yún)R聚層NNI側的協(xié)議封裝如下:
  • LSP標簽/PW標簽/Ethernet(帶VLAN)/IP

在核心節(jié)點之間采用L3VPN封裝,通過VRF上的路由轉發(fā)相應的業(yè)務轉發(fā)到本地SGW/MME,協(xié)議封裝如下:

  • Ethernet/IP
  • 通過L3VPN轉送到遠端的,協(xié)議封裝如下:
  • LSP標簽/VRF標簽/IP

3.3 端到端保護能力

在PTN上引入L3VPN能力后,需要支持L2到L3組網(wǎng)情況下的端到端的電信級保護能力,典型組網(wǎng)如下圖:

在L2到L3的典型組網(wǎng)中,所有網(wǎng)絡邊界節(jié)點都需要支持雙節(jié)點保護能力,如L2到L3橋接點、L3VPN邊界點。此時需要通過PTN支持VRRP、L3VPN FRR技術和其他PTN的保護技術(如線性保護、環(huán)網(wǎng)保護、雙歸保護等)配合,來實現(xiàn)端到端的電信級保護,主要的故障點位置包括:

  • 位置1故障:L2VPN域網(wǎng)絡內(nèi)故障,通過PTN的線性保護或者環(huán)網(wǎng)保護實現(xiàn)
  • 位置2故障:通過VRRP、接入?yún)R聚的雙歸、核心L3VPN FRR保護配合實現(xiàn)
  • 位置3故障:L2VPN域網(wǎng)絡內(nèi)故障,通過PTN的線性保護或者環(huán)網(wǎng)保護實現(xiàn)
  • 位置4故障:L3VPN邊緣節(jié)點故障,通過VRRP、L3VPN FRR配合實現(xiàn)
  • 位置5故障:L3VPN邊緣接入鏈路故障,通過邊緣節(jié)點保護路由切換實現(xiàn)

四、方案總結

PTN支持L3VPN的簡化技術方案,非常符合PTN設備的技術特征,是PTN為了滿足LTE承載需求一種必然演進,為實現(xiàn)PTN端到端承載LTE業(yè)務提供一種有效的技術方案,可以用來構架一張高質量、易維護、低代價的LTE傳送網(wǎng)。

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