畢業(yè)設(shè)計論文-基于通信ipran技術(shù)的原理和組網(wǎng)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　當(dāng)前，伴隨著數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已逐漸成為各運營商網(wǎng)絡(luò)承載的主體，同時，在移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等概念的帶動下，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)今后的增長勢頭必將更加迅猛。運營商的傳統(tǒng)承載網(wǎng)是基于TDM/SDH方式的語音業(yè)務(wù)為主，面對帶寬需求的迅猛增長已經(jīng)無能為力?；赥DM/SDH方式進(jìn)行改良的多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP技術(shù)，由于只

2、是端口級的IP化，僅適合于3G初、中期的業(yè)務(wù)和L2專線業(yè)務(wù)的承載。因此，采用動態(tài)IP技術(shù)，以路由器為主構(gòu)建承載網(wǎng)絡(luò)的IP RAN技術(shù)應(yīng)運而生。</p><p>　　本文就四川省巴中市電信IP RAN的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，首先介紹了IP RAN技術(shù)的產(chǎn)生以及原理；其次，就IP RAN網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方案和硬件設(shè)備以及各層的路由協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)闡述；最后，就巴中市電信IP RAN承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)行了較為詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計和部署。</

3、p><p>　　關(guān)鍵詞：IP無線接入網(wǎng)；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；承載網(wǎng)；路由協(xié)議</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Currently, with the rapid development of digital and network, data service has gradually become the oper

4、ator carrying the body of the network, at the same time, in the mobile Internet, Internet of things, such as cloud computing concept leads, the growth of data service in the future will be even more rapidly.Operators of

5、traditional ways of bearing network is based on TDM/SDH voice business is given priority to, in the face of the rapid growth of bandwidth requirements have been powerless.Based</p><p>　　BaZhongShi telecom IP

6、 RAN network construction in sichuan province are presented in this paper, firstly the paper introduces the technology of IP RAN and principle;Second, IP RAN network scheme and hardware equipment and network routing prot

7、ocol of each layer in detail;Finally, just BaZhongShi telecom IP RAN bearing network network construction has carried on the detailed planning and design and deployment.</p><p>　　Keywords:IP Radio Access Net

8、work; date service; bearer network; routing protocol</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1&l

9、t;/b></p><p>　　1.1 IP RAN技術(shù)產(chǎn)生的背景1</p><p>　　1.2 IP RAN技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢1</p><p>　　1.2.1 現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.2 發(fā)展趨勢2</p><p>　　2 IP RAN技術(shù)3</p><p>&

10、lt;b>　　2.1 定義3</b></p><p>　　2.2 基本原理3</p><p><b>　　2.3 優(yōu)勢4</b></p><p>　　2.4 與其它技術(shù)的比較5</p><p>　　2.4.1 與TDM/SDH比較5</p><p>　　2.4.2 與M

11、STP比較5</p><p>　　2.4.3 與PTN比較6</p><p>　　3 IP RAN網(wǎng)絡(luò)方案及建設(shè)原則8</p><p>　　3.1 組網(wǎng)方案8</p><p>　　3.2 建設(shè)原則9</p><p>　　3.2.1 A類路由器-B類路由器組網(wǎng)9</p><p>　　3

12、.2.3 B類路由器-城域網(wǎng)組網(wǎng)10</p><p>　　3.2.4 B類路由器-B類路由器組網(wǎng)10</p><p>　　4 IP RAN組網(wǎng)硬件11</p><p>　　4.1 核心層ER路由器11</p><p>　　4.2 匯聚層B路由器15</p><p>　　4.3 接入層A路由器19</p

13、><p>　　5 IP RAN路由協(xié)議22</p><p>　　5.1 IS-IS協(xié)議22</p><p>　　5.1.1 協(xié)議概述22</p><p>　　5.1.2 工作原理23</p><p>　　5.1.3 路由計算23</p><p>　　5.1.4 增強(qiáng)屬性23</p&

14、gt;<p>　　5.2 OSPF協(xié)議24</p><p>　　5.2.1 基本特點24</p><p>　　5.2.2 鏈路狀態(tài)算法基本過程24</p><p>　　5.2.3 基本概念25</p><p>　　5.2.4 報文和狀態(tài)機(jī)28</p><p>　　5.2.5 路由計算30&l

15、t;/p><p>　　5.3 BGP協(xié)議31</p><p>　　5.3.1 協(xié)議原理31</p><p>　　5.3.2 路由屬性34</p><p>　　6 巴中電信IP RAN網(wǎng)絡(luò)組建36</p><p>　　6.1 項目概述36</p><p>　　6.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)36</

16、p><p>　　6.3 路由協(xié)議37</p><p>　　6.3.1 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP)37</p><p>　　6.3.2 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)41</p><p>　　6.4 業(yè)務(wù)設(shè)計44</p><p>　　6.4.1 業(yè)務(wù)基礎(chǔ)設(shè)計44</p><p>　　6.4.2 可靠性設(shè)

17、計45</p><p><b>　　結(jié) 論47</b></p><p><b>　　致 謝48</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)49</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　

18、1.1 IP RAN技術(shù)產(chǎn)生的背景</p><p>　　IP RAN(Radio Acess Network)簡單的說是指IP化的移動回傳網(wǎng)，國外更普遍叫法為IP Moble Backhual。</p><p>　　早在2000年，NOKIA公司提出IP用于移動回傳的概念，由于當(dāng)時3G標(biāo)準(zhǔn)還未成熟，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)還未普及，SDH大行其道的環(huán)境下，沒有得到普及和發(fā)展。這種概念的提出是很有前瞻性

19、，積極意義。</p><p>　　隨著傳送網(wǎng)發(fā)展，業(yè)界提出了幾種取代傳統(tǒng)MSTP的承載方式來實現(xiàn)IP-RAN，其中包括國內(nèi)提出的PTN(分組傳送網(wǎng))方式和以思科等路由器廠家為主提出的“IP RAN”方式。</p><p>　　思科提出的IP/MPLS方式則直接使用IP RAN這個命名，這是具有排他性的，由于思科在數(shù)據(jù)通信行業(yè)的強(qiáng)勢地位，它的這種命名方法自然而然地引起了業(yè)界術(shù)語的混淆，以至于

20、目前普遍將IP/MPLS-IP RAN承載方式稱為IP RAN[1]。</p><p>　　當(dāng)前，伴隨著數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已逐漸成為各運營商網(wǎng)絡(luò)承載的主體，同時在移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等概念的帶動下，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)今后的增長勢頭必將更加迅猛。運營商的傳統(tǒng)承載網(wǎng)是基于TDM/SDH方式的語音業(yè)務(wù)為主，面對帶寬需求的迅猛增長已經(jīng)無能為力?；赥DM/SDH方式進(jìn)行改良的多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP技術(shù)，由于只

21、是端口級的IP化，僅適合于3G初、中期的業(yè)務(wù)和L2專線業(yè)務(wù)的承載。因此，采用動態(tài)IP技術(shù)，以路由器為主構(gòu)建承載網(wǎng)絡(luò)的IP RAN技術(shù)應(yīng)運而生。</p><p>　　1.2 IP RAN技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢</p><p><b>　　1.2.1 現(xiàn)狀</b></p><p>　　目前，國內(nèi)的三家運營商中，中國移動已經(jīng)確定PTN技術(shù)作為移動承載網(wǎng)

22、技術(shù)的唯一選擇，并已經(jīng)在現(xiàn)網(wǎng)大量部署了PTN設(shè)備；另外兩家綜合運營商中國電信、中國聯(lián)通自2010年開始進(jìn)行了大量的IP RAN試點建設(shè)。</p><p>　　中國電信在2009年提出以IP RAN構(gòu)建全業(yè)務(wù)電信級承載網(wǎng)絡(luò)，2010年在廣東進(jìn)行了小規(guī)模試點工作，2011年，中國電信在杭州、金華、鎮(zhèn)江、蘇州、深圳等城市進(jìn)行了IP RAN承載網(wǎng)的試點工作，并取得良好效果，證明路由器可以滿足基站IP化承載的需求。中國聯(lián)通

23、在2010年上半年完成了對分組傳送技術(shù)的實驗室測試[2]，并于2011年在北京、上海、長沙、沈陽、常州以及珠海等多個城市進(jìn)行規(guī)?；腎P RAN商用試點建設(shè)。</p><p>　　國際上，AT&T、Verizon、Sprint、DT、NTT等世界一流運營商已經(jīng)采用IP RAN建設(shè)其移動承載網(wǎng)。</p><p>　　分析不同運營商的不同選擇，可以發(fā)現(xiàn)每個運營商對于承載網(wǎng)采用何種技術(shù)，

24、與其自身的運營情況是相一致的。中國移動作為國內(nèi)占據(jù)移動領(lǐng)域最大份額的運營商，其2G網(wǎng)絡(luò)非常強(qiáng)，3G網(wǎng)絡(luò)稍弱，而固網(wǎng)業(yè)務(wù)最弱，同時由于中國移動專業(yè)的IP網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人才較缺乏，采用PTN技術(shù)是當(dāng)前比較符合實際的選擇。而中國電信和中國聯(lián)通作為全業(yè)務(wù)運營商，兩者的移動2G網(wǎng)絡(luò)均不是中國移動的對手，但在3G網(wǎng)絡(luò)上，可以與其一搏，在固網(wǎng)及移動網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域比較平衡。中國電信和中國聯(lián)通由于有龐大的基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)，且具有一大批專業(yè)的IP網(wǎng)絡(luò)維護(hù)團(tuán)隊，因此也會更加

25、重視IP RAN解決方案。而上述歐美運營商基本都是全業(yè)務(wù)的運營商，網(wǎng)絡(luò)的運維可以采用外包形式，不缺乏專業(yè)維護(hù)團(tuán)隊，同時IP RAN網(wǎng)絡(luò)靈活的擴(kuò)展性和快速部署能力，可以滿足他們快速適應(yīng)市場變化，有效保護(hù)投資的訴求[3]。因此，他們也選擇使用IP RAN技術(shù)。</p><p>　　1.2.2 發(fā)展趨勢</p><p>　　在歷史上，從2G時代到3G時代經(jīng)歷了大概20年，而3G時代到4G時代縮短

26、到10年，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所占的比重迅猛增長。從2G到3G、4G，無線頻譜的頻率越來越高，更高的頻段意味著無線信號的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍會進(jìn)一步縮小，需要增加更多的基站來保持良好的覆蓋，網(wǎng)絡(luò)中的基站節(jié)點數(shù)量會越來越龐大，這些對承載網(wǎng)絡(luò)都提出了新的要求。IP RAN可采用動態(tài)路由技術(shù)，具有靈活的擴(kuò)展性和多種業(yè)務(wù)快速部署能力，并且支持LTE平滑演進(jìn)[4]。IP RAN技術(shù)對那些網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中傾向于不再走每種業(yè)務(wù)都需要獨立建網(wǎng)的老路的全業(yè)務(wù)運營商來說，無疑是組網(wǎng)

27、的首選。</p><p>　　當(dāng)然，任何一種技術(shù)都有其優(yōu)點和劣勢。IP RAN技術(shù)和PTN技術(shù)相比，目前在OAM、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、建設(shè)成本方面，都還不如PTN技術(shù)。同時，兩種技術(shù)在各自發(fā)展中也取長補短，更趨于融合，以適應(yīng)更多用戶的需求[5]。如果今后IP RAN產(chǎn)品在改善OAM、提高網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力、降低建設(shè)成本幾方面特別是降低成本方面做得接近PTN產(chǎn)品，那么IP RAN的競爭力將是毋庸置疑的。</p>&l

28、t;p>　　2 IP RAN技術(shù)</p><p><b>　　2.1 定義</b></p><p>　　IP RAN的定義是IP化的無線接入網(wǎng),它的本質(zhì)是分組化的移動回傳[6]。IP RAN中的IP指的是互聯(lián)協(xié)議，RAN指的是Radio Access Network。相對于傳統(tǒng)的SDH傳送網(wǎng)，IP RAN的意思是“無線接入網(wǎng)IP化”，是基于IP的傳送網(wǎng)的。網(wǎng)絡(luò)I

29、P化趨勢是近年來電信運營商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中最大的一個趨勢，在該趨勢的驅(qū)使下，移動網(wǎng)絡(luò)的IP化進(jìn)程也在逐步的展開，作為移動網(wǎng)絡(luò)重要的組成部分，移動承載網(wǎng)絡(luò)的IP化是一項非常重要的內(nèi)容。</p><p>　　傳統(tǒng)的移動運營商的基站回傳網(wǎng)絡(luò)是基于TDM/SDH建成的，但是隨著3G和LTE等業(yè)務(wù)的部署與發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已成為承載主體，其對帶寬的需求在迅猛增長。SDH傳統(tǒng)的TDM獨享管道的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容模式難以支撐，分組化的承載網(wǎng)建設(shè)已

30、經(jīng)成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。</p><p><b>　　2.2 基本原理</b></p><p>　　IP RAN網(wǎng)絡(luò)基于IP/MPLS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，并且支持傳送多協(xié)議標(biāo)記交換-MPLSTP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議[7]。IP RAN的關(guān)鍵技術(shù)主要包括分區(qū)域和多進(jìn)程技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)、QoS技術(shù)、OAM技術(shù)、時鐘同步技術(shù)等。</p><p>　　(1)分區(qū)域和

31、多進(jìn)程技術(shù)。IP RAN網(wǎng)絡(luò)一樣基于無連接技術(shù)的整個Internet網(wǎng)絡(luò)就相當(dāng)是基于IP傳送網(wǎng)的一張世界性的大網(wǎng)。IP/MPLS-IP RAN網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP分區(qū)域和多進(jìn)程技術(shù)，就是解決規(guī)模組網(wǎng)問題的一種技術(shù)，并同時降低網(wǎng)絡(luò)規(guī)模過大對設(shè)備路由性能的要求，減少路由振蕩加快路由收斂[8]。通過采用分區(qū)域管理，不同的區(qū)域使用不同的IGP協(xié)議，并互相使用靜態(tài)路由注入的方式就可以較好地解決規(guī)模組網(wǎng)的問題。靜態(tài)路由與動態(tài)路由相互配合，更利于

32、網(wǎng)絡(luò)路由的收斂、障礙的恢復(fù)和自愈。</p><p>　　(2)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)。目前，實現(xiàn)IP RAN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的技術(shù)和方法也比較全面，如BFD用于二層或三層全鏈路檢測和診斷，TE用于資源調(diào)度和重選路，IGP用于三層網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，VRRP用于核心控制層路由器備份。其中常用的有用于核心/匯聚層的快速重路由流量工程快速重路由TEFRR保護(hù)和以太網(wǎng)保護(hù)。具體應(yīng)用時，在接入網(wǎng)絡(luò)，可以通過部署LSP 1:1加偽線PW冗余實現(xiàn)保護(hù)倒換

33、；匯聚和核心承載網(wǎng)絡(luò)，部署LSP 1:1+虛擬專用網(wǎng)VPN FRR實現(xiàn)保護(hù)倒換；部署EVRRP實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC/基站控制器-BSC用戶邊緣CE間鏈路以及RNC/BSCCE設(shè)備的保護(hù)。</p><p>　　(3)QoS技術(shù)。IP RAN通過區(qū)分服務(wù)Diffserv技術(shù)實現(xiàn)QoS保障。通過對不同業(yè)務(wù)設(shè)置不同的優(yōu)先級，保證重要業(yè)務(wù)優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)QoS保障。在實際應(yīng)用中，有的設(shè)備商提供的端到端QoS保障方案中，可

34、以根據(jù)MPLS標(biāo)簽?zāi)軌蚋綦x各個tunnel和VPN，并在VPN內(nèi)部按照優(yōu)先級調(diào)度，保證各種業(yè)務(wù)的承載質(zhì)量，可以提供5級的QoS保障。</p><p>　　(4)OAM能力。為了加強(qiáng)IP RAN網(wǎng)絡(luò)的OAM能力和減小維護(hù)的復(fù)雜度，可以從以下幾方面著手大大提高了IP RAN網(wǎng)絡(luò)的OAM能力。</p><p>　?、俸诵?、匯聚、接入設(shè)備均支持完善OAM協(xié)議。通過LSP層采用MPLS OAM檢測、

35、PW層采用PW OAM檢測、業(yè)務(wù)層采用ETH OAM，實現(xiàn)層次化檢測；通過專用的硬件OAM檢測，提供毫秒級檢測。</p><p>　?、陂_發(fā)基于圖形界面的網(wǎng)管。對網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)“SDH-Like”的圖形化業(yè)務(wù)配置和可視化管理，具體表現(xiàn)為可以在網(wǎng)管上實現(xiàn)首端到末端的批量下發(fā)業(yè)務(wù)，支持電路仿真業(yè)務(wù)-CES，ATM，ETH等多種類型。</p><p>　　(5)時鐘同步技術(shù)。目前，IP RAN支持的時

36、鐘傳送機(jī)制，包括同步以太網(wǎng)技術(shù)、電路仿真業(yè)務(wù)自適應(yīng)時鐘恢復(fù)CESACR技術(shù)及1588 V2技術(shù)等。這3種技術(shù)中同步以太網(wǎng)技術(shù)和CESACR技術(shù)只能滿足頻率同步，而1588 V2技術(shù)可以同時滿足頻率同步和相位同步。</p><p><b>　　2.3 優(yōu)勢</b></p><p>　　任何一種技術(shù)的優(yōu)劣勢都是相對于特定的場景來說的。對于國內(nèi)的通信運營商來說，隨著社會的發(fā)

37、展，人們對信息內(nèi)容以及信息量的需求都越來越高，在通信網(wǎng)絡(luò)從2G到3G再到4G的逐步演進(jìn)過程中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的比重將越來越大。在2G時代，各家通信運營商的移動網(wǎng)絡(luò)承載的主要是語音業(yè)務(wù)，主要的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是SMS(Short Messaging Service)，MMS(Multimedia Messaging Service)和Email，由于各方面客觀原因的限制，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量很小。</p><p>　　進(jìn)入到3G時代

38、以后，隨著Internet業(yè)務(wù)的發(fā)展，在這個信息爆炸的時代，各種上網(wǎng)終端的普及，使得數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展迅猛增長。在各家通信運營商的綜合承載網(wǎng)商承載的業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已經(jīng)趕超語音業(yè)務(wù)，這對各家運營商承載網(wǎng)的組網(wǎng)方式的靈活性、容量和帶寬等提出了更高的要求。</p><p>　　隨著LTE(第四代通信網(wǎng)絡(luò))逐步成為大多數(shù)通信運營商技術(shù)演進(jìn)的選擇，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的比重將達(dá)到95%，LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相比于2G/3G網(wǎng)絡(luò)而言，其將原控制平

39、面的部分功能和用戶數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)傳送的部分功能向基站轉(zhuǎn)移[9]，這種改變給移動回傳網(wǎng)絡(luò)增加了額外的演進(jìn)困難，這要求回傳網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須具備智能路由功能，在這樣的情況下，IP RAN技術(shù)組網(wǎng)靈活、高容量、擴(kuò)容性強(qiáng)、維護(hù)成本低及其高復(fù)用效率的特點使得它對于搭建一個支撐LTE的綜合承載網(wǎng)來說，具有絕對的優(yōu)勢[10]。</p><p>　　2.4 與其它技術(shù)的比較</p><p>　　2.4.1 與TDM/

40、SDH比較</p><p>　　利用IP RAN技術(shù)搭建的綜合承載網(wǎng)與傳統(tǒng)的TDM/SDH網(wǎng)絡(luò)相比，具有以下優(yōu)勢。</p><p>　　(1)靈活的自由路由尋址能力。可以很方便實現(xiàn)移動網(wǎng)元之間的備份功能，以此構(gòu)建更安全的架構(gòu)。</p><p>　　(2)高容量和帶寬。采用IP組網(wǎng)方式能夠為基站提供FE/GE接口，整個網(wǎng)絡(luò)能夠提供10GE以上的帶寬，接入更多的基站，而

41、且保證接入基站同時可以接入更多的其它業(yè)務(wù)。</p><p>　　(3)設(shè)備成本和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人力成本低。采用IP組網(wǎng)方式后續(xù)端口擴(kuò)容少，相比傳統(tǒng)的TDM/SDH組網(wǎng)，IP設(shè)備成本和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人力成本低。</p><p>　　(4)IP RAN將帶來更高的復(fù)用效率，可提供差異化服務(wù)。傳統(tǒng)TDM/SDH組網(wǎng)方式采用剛性管道模式，不同接口之間的帶寬無法共享，帶寬資源復(fù)用效率較低；而且不能針對業(yè)務(wù)進(jìn)行分

42、類傳輸管理和差異化服務(wù)?；贗P分組的組網(wǎng)方式可以在鏈路上進(jìn)行帶寬復(fù)用，有效提升帶寬資源的利用效率。</p><p>　　(5)IP組網(wǎng)支撐更豐富的業(yè)務(wù)，能大幅提升用戶體驗。從實用經(jīng)驗來看，傳統(tǒng)SDH組網(wǎng)很好適應(yīng)了語音業(yè)務(wù)的承載，但是對于多業(yè)務(wù)支持，特別是IP業(yè)務(wù)支持方面能力較弱?；贗P的組網(wǎng)不僅可以解決語音業(yè)務(wù)的承載，而且可以實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)承載，提供網(wǎng)絡(luò)資源利用效率，實現(xiàn)增值?；贗P的彈性管道(200nis緩

43、存、WRED(Weighted Random Early Detection)流控技術(shù)支撐)很好適應(yīng)了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的TCP(Transmission Control Protocol)流量機(jī)制，傳送效率和速度更快，能夠提升用戶體驗。</p><p>　　2.4.2 與MSTP比較</p><p>　　傳統(tǒng)的MSTP網(wǎng)絡(luò)具有良好的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)性能，其采用信令方式，使得路由切換時間嚴(yán)格小于50ms[1

44、1]。而IP RAN網(wǎng)絡(luò)是基于包轉(zhuǎn)發(fā)、自動尋址、非連接的網(wǎng)絡(luò)，從理論上講，其保護(hù)效果不如MSTP，這是IP RAN技術(shù)的先天缺陷。但是，與傳統(tǒng)的MSTP相比，IP RAN也有自己的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下方面。</p><p>　　(1)智能網(wǎng)絡(luò)開局規(guī)模組網(wǎng)更具優(yōu)勢。IP RAN設(shè)備支持即插即用功能，只需要硬件工程師進(jìn)站安裝、正確連接設(shè)備并上電后，設(shè)備與網(wǎng)管間的管理通道可以自行打通。網(wǎng)管即可發(fā)現(xiàn)并管理該設(shè)備，省去了現(xiàn)

45、場軟調(diào)的工作量。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大，即插即用功能所體現(xiàn)的價值和效益就越大。</p><p>　　(2)一致的運維體驗更高效率管理。IP RAN網(wǎng)管系統(tǒng)可以提供SDH Like運維體驗，實現(xiàn)以業(yè)務(wù)為中心的可視化管理。IP RAN網(wǎng)管支持可視化管理和模板化配置，可以在拓?fù)鋱D上進(jìn)行業(yè)務(wù)創(chuàng)建和批量業(yè)務(wù)下發(fā)，創(chuàng)建結(jié)果立刻呈現(xiàn)，實現(xiàn)可視化發(fā)放。這些業(yè)務(wù)覆蓋了移動承載領(lǐng)域常用的VLL(Virtual Leased Line)、VPL

46、S(Virtual PrivateLan Service)、PWE3(Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge)、L3VPN、QoS、MPLS TE等等，極大的提升了業(yè)務(wù)部署和新增的效率。</p><p>　　(3)相同的實時網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、時鐘及業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)控。IP RAN網(wǎng)管系統(tǒng)同MSTP網(wǎng)管一樣具備網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)湟约熬W(wǎng)絡(luò)狀況的監(jiān)控，也可以對全網(wǎng)時鐘視圖進(jìn)行監(jiān)控及呈現(xiàn)時鐘跟蹤關(guān)系，支持158

47、8V2的配置部署。此外，IP RAN網(wǎng)管系統(tǒng)還能夠周期性自動生成多種報表，如流量報表、業(yè)務(wù)報表、資源報表、告警和日志報表，讓繁瑣的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計變得更加便捷。</p><p>　　(4)相似的故障處理手段更精確故障處理效果。從常見故障類型和故障處理手段來看，IP RAN與MSTP類似。常見故障主要是硬件類故障，例如光模塊損壞導(dǎo)致的光功率異常，這類故障都可以通過告警進(jìn)行定位解決。此外，IP RAN網(wǎng)管提供了告警相關(guān)性分析

48、功能，對于由于硬件故障導(dǎo)致的業(yè)務(wù)故障，都標(biāo)識為衍生告警，可以在故障定位是快速排除掉。</p><p>　　對于少量的業(yè)務(wù)故障，IP RAN網(wǎng)管可以通過查看路徑，并基于路徑逐段環(huán)回進(jìn)行定位。此外，IP RAN網(wǎng)管針對動態(tài)業(yè)務(wù)特點，提供了業(yè)務(wù)路徑自動發(fā)現(xiàn)功能，通過可視化的拓?fù)浣缑嬲故居稍O(shè)備自動協(xié)商形成的路徑，達(dá)到與MSTP靜態(tài)路徑一致的效果。</p><p>　　(5)更為簡單輕松的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整體

49、驗。MSTP網(wǎng)絡(luò)基站歸屬調(diào)整需要刪除原有承載管道，按照一定的路徑約束條件，新建目標(biāo)承載管道。這樣的歸屬調(diào)整承載管道數(shù)量大，用戶影響面大，多在半夜進(jìn)行，失敗后要能快速回滾到原始狀態(tài)。對于IP RAN來說，其提供的L3承載方案天然具有歸屬靈活調(diào)整的優(yōu)勢，網(wǎng)絡(luò)側(cè)無須進(jìn)行調(diào)整，能夠極大提升無線網(wǎng)絡(luò)運維效率。</p><p>　　總體來看，IP RAN網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在規(guī)模幵局、可視化業(yè)務(wù)配置、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)歸屬調(diào)整

50、、故障處理等均繼承了MSTP運維優(yōu)良傳統(tǒng)，并且在此基礎(chǔ)上，IP RAN實現(xiàn)了可維護(hù)、可控制、可管理，同時針對傳統(tǒng)IP技術(shù)運維復(fù)雜的特點進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，在保持和MSTP運維體驗一致的同時，實現(xiàn)更為簡單高效的運維效果，全面滿足運營商綜合承載網(wǎng)絡(luò)運維需求，提升傳統(tǒng)數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)的運維能力。</p><p>　　2.4.3 與PTN比較</p><p>　　IP RAN與PTN及技術(shù)優(yōu)劣爭論已久，一

51、項技術(shù)的優(yōu)劣是相對于它的應(yīng)用場景來說的，下面就PTN和IP RAN的原理進(jìn)行對比，以此分析兩種技術(shù)的異同，見表2-1。</p><p>　　表2-1 PTN與IP RAN原理對比表</p><p>　　從表2.1中可以看出，IP RAN相對于PTN來說具有以下優(yōu)勢。</p><p>　　(1)設(shè)備安全性優(yōu)于PTN。經(jīng)過復(fù)雜Internet網(wǎng)絡(luò)的洗禮，路由器具備更為豐

52、富的設(shè)備安全防護(hù)特性。</p><p>　　(2)設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈豐富。支持IP RAN的設(shè)備制造商比PTN多。</p><p>　　(3)IP RAN的互通性更好。IP RAN標(biāo)準(zhǔn)化程度高，互通良好；PTN設(shè)備間無法互通</p><p>　　(4)對于綜合承載的搭建來說。IP RAN在全球綜合承載廣泛應(yīng)用，而PTN適合純移動回傳，所以IP RAN更適合與搭建綜合業(yè)務(wù)承載

53、網(wǎng)[12]。</p><p>　　綜上所訴，從技術(shù)成熟度，標(biāo)準(zhǔn)化及實際應(yīng)用上來看，IP RAN都更成熟。</p><p>　　3 IP RAN網(wǎng)絡(luò)方案及建設(shè)原則</p><p><b>　　3.1 組網(wǎng)方案</b></p><p>　　IP RAN網(wǎng)絡(luò)是城域網(wǎng)的一部分，依托IP城域骨干網(wǎng)一平面搭建。上聯(lián)接入城域骨干網(wǎng)業(yè)務(wù)

54、控制層SR/MSE，下聯(lián)接入移動基站和政企客戶。IP RAN可分為匯聚層與接入層兩層，匯聚層由連接SR/MSE的B類路由器(也叫IP RAN匯聚路由器)組成，接入層由連接基站和政企客戶的A類路由器(也叫IP RAN接入路由器)組成。組網(wǎng)示意圖如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 組網(wǎng)示意圖</p><p>　　綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)以地市為單位依托城域骨干網(wǎng)進(jìn)行搭建，網(wǎng)絡(luò)縱向可以分成接入

55、層、匯聚層和核心層等三個層面，接入層由A類設(shè)備組成，用于政企業(yè)務(wù)以及基站等自營業(yè)務(wù)或者系統(tǒng)的接入；匯聚層由B類設(shè)備組成，用來匯聚接入層設(shè)備的流量，同時用來接入政企和基站等自營業(yè)務(wù)；核心層依托城域骨干網(wǎng)的CR、SR進(jìn)行搭建，實現(xiàn)匯聚設(shè)備間的互訪。網(wǎng)絡(luò)橫向上可 以分成許多物理上不直接互連的接入子網(wǎng)，接入子網(wǎng)由多個A類設(shè)備和一對B類設(shè)備組成。在環(huán)形組網(wǎng)情況下，接入子網(wǎng)同時會有多個接入環(huán)，接入環(huán)上接入多臺A類設(shè)備。在樹形組網(wǎng)情況下，A類設(shè)備直接

56、與B類設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)。</p><p><b>　　3.2 建設(shè)原則</b></p><p>　　3.2.1 A類路由器-B類路由器組網(wǎng)</p><p>　　A與B類設(shè)備間有三種互連方式，第一種是環(huán)形互連方式，第二種是樹形互連方式，第三種是PON互連方式。可根據(jù)光纖組網(wǎng)的實際情況，靈活選擇環(huán)形互連和樹形互連方式，PON互連方式作為環(huán)形互連和樹形互

57、連方式的補充，如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 A與B互連方式示意圖</p><p>　　對于宏基站，A類路由器與基站一一對應(yīng)，即一臺A類路由器接入一個宏基站，一個宏基站的1X、DO、動環(huán)監(jiān)控，及后續(xù)的LTE業(yè)務(wù)均接入同一臺A類路由器；對于室內(nèi)分布系統(tǒng)，當(dāng)同一站址有多套室分系統(tǒng)信源/BBU時，可接入一套A類路由器。</p><p>　　B類路由器一般設(shè)

58、置在一般機(jī)樓或核心機(jī)樓，一對B類路由器原則上要求部署在不同的機(jī)房。在光纖條件不具備區(qū)域，B類路由器也可成對布放在同一機(jī)房。在選擇同一機(jī)房布放時，建議優(yōu)選具備不同出局光纜路由的機(jī)房。</p><p>　　BSC側(cè)匯聚路由器(RAN ER)一般與BSC同機(jī)房成對設(shè)置。在LTE階段，如果EPC網(wǎng)元(P-GW/S-GW)在本地網(wǎng)集中設(shè)置，則3G、LTE合用匯聚路由器。</p><p>　　對于業(yè)務(wù)

59、流量較大的基站，承載基站的A類路由器應(yīng)采用環(huán)形或雙歸接入一對B類路由器。對于業(yè)務(wù)流量不大的基站，根據(jù)光纖資源情況，A類路由器可靈活采用環(huán)型、雙歸或鏈?zhǔn)浇M網(wǎng)方式上聯(lián)B類路由器。</p><p>　　一對B類路由器建議接入20-60臺A類路由器，現(xiàn)網(wǎng)實際部署時，各省可根據(jù)光纜網(wǎng)分布、資源情況及基站帶寬情況適當(dāng)調(diào)整。</p><p>　　若干臺A類路由器與一對B類路由器組成多個接入環(huán)，實現(xiàn)基站回

60、傳的雙路由保護(hù)。</p><p>　　(1)每對B類路由器一般覆蓋3～10個接入環(huán)。</p><p>　　(2)3G階段，每個接入環(huán)上基站一般不超過8個(含該環(huán)所帶鏈狀接入基站)。</p><p>　　(3)LTE階段，繁忙區(qū)域單個接入環(huán)上基站數(shù)量不超過6個(含該環(huán)所帶鏈狀接入基站)，非繁忙區(qū)域單個接入環(huán)上基站不超過8個(含該環(huán)所帶鏈狀接入基站)。</p>

61、;<p>　　(4)鏈?zhǔn)浇尤霑r，級聯(lián)層數(shù)原則上不超過2級。</p><p>　　A類路由器與B類路由器間的帶寬按以下原則考慮。</p><p>　　(1)A類路由器雙歸接入一對B類路由器時，估算LTE基站流量峰值為420M，均值為100~150M，A類路由器可采用GE鏈路接入B類路由器。</p><p>　　(2)A類路由器組環(huán)接入一對B類路由器時，估

62、算繁忙區(qū)域一個環(huán)覆蓋6個基站，且基站間峰均比為1:1(即3個基站為峰值，3個基站為均值)，接入環(huán)整體帶寬需求=420*3+ 150*3=1.7G。建設(shè)初期采用單GE環(huán)組網(wǎng)，LTE階段根據(jù)流量情況，可擴(kuò)容至2GE環(huán)。</p><p>　　(3)鏈?zhǔn)浇M網(wǎng)時，A類路由器采用GE鏈路上聯(lián)。</p><p>　　3.2.3 B類路由器-城域網(wǎng)組網(wǎng)</p><p>　　每一對B

63、類路由器口字型接入城域網(wǎng)SR/MSE，B類路由器與SR/MSE間可采用GE或10GE上行。對于BRAS/SR合設(shè)的單邊緣城域網(wǎng)，若BRAS容量允許時，B類路由器也可上聯(lián)BRAS，BRAS下聯(lián)B類路由器的板卡與承接公眾用戶的板卡物理隔離；若BRAS容量不足，則新建MSE滿足B類路由器的上聯(lián)。</p><p>　　當(dāng)一對B類路由器所帶LTE基站超過(含)36個時，若其中一個B設(shè)備出現(xiàn)故障時，另一個B設(shè)備的上行總帶寬將

64、超過4G，此時可考慮引入10GE上聯(lián)SR/MSE，否則用一條或多條GE上連SR/MSE。</p><p>　　當(dāng)B類路由器與SR/MSE間流量超過鏈路帶寬的60%時進(jìn)行擴(kuò)容。</p><p>　　3.2.4 B類路由器-B類路由器組網(wǎng)</p><p>　　B類路由器間鏈路主要在故障時提供備用路徑。正常情況下，B類路由器間無流量；B與SR間發(fā)生故障時，B類路由器承載的

65、基站流量經(jīng)另一臺B類路由器轉(zhuǎn)發(fā)；B類路由器間帶寬預(yù)留為B類路由器與SR間帶寬的50%。</p><p>　　4 IP RAN組網(wǎng)硬件</p><p>　　4.1 核心層ER路由器</p><p>　　方案中使用CX600-X8作為ER路由器。</p><p>　　(1)設(shè)備簡介。CX600系列均采用集中式路由引擎、分布式轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，在實

66、現(xiàn)大容量轉(zhuǎn)發(fā)的同時還可以提供豐富靈活的業(yè)務(wù)。CX600-X8為一體化機(jī)箱設(shè)計，其主要組成部件都支持熱插拔。CX600-X8設(shè)備外觀如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 CX600-X8設(shè)備外觀圖</p><p>　　CX600-X8有8個業(yè)務(wù)槽位，設(shè)備的交換容量為7.08Tbps。槽位分布如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 CX600-X8插板

67、區(qū)示意圖</p><p>　　線路板槽位號：對于CX600-X8，槽位號從1開始計數(shù)，其計數(shù)范圍是1～8。排列順序為正對路由器前面板從左至右遞增(面板上有相應(yīng)的標(biāo)志)。業(yè)務(wù)接口卡號：業(yè)務(wù)接口卡號從0開始計數(shù)，按照從上到下、從右到左遞增。若單板沒有業(yè)務(wù)接口卡，則該卡號為0。端口號：端口號從0開始計數(shù)，按照從左到右、從上到下遞增。</p><p>　　CX600-X8設(shè)計上采用數(shù)據(jù)平面、管理和

68、控制平面、監(jiān)控平面相分離，系統(tǒng)架構(gòu)邏輯框圖如圖4-3所示。這種設(shè)計方式不僅有利于提高系統(tǒng)的可靠性，而且方便各個平面單獨升級。</p><p>　　圖4-3 體系結(jié)構(gòu)邏輯框圖</p><p>　　CX600-X8完全兼容以前CX600平臺上的所有ISU單板，只有主控板和交換網(wǎng)板不同。CX600-X8的主要系統(tǒng)特性包括：可升級、無阻塞的交換網(wǎng)，Tbit數(shù)量級的交換容量；采用分布式硬件轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，

69、快速的業(yè)務(wù)部署能力；緊湊的整機(jī)結(jié)構(gòu)，提升端口密度；整機(jī)部件的歸一化設(shè)計；控制通道、業(yè)務(wù)通道和監(jiān)控通道完全分離，保證控制通道、監(jiān)控通道的暢通；電信級的高可靠性和可管理性；系統(tǒng)采用模塊級屏蔽，完全滿足EMC(ElectroMagnetic Compatibility)要求；單板、電源模塊和風(fēng)扇支持熱插拔；創(chuàng)新的U型風(fēng)道設(shè)計，提升系統(tǒng)的散熱能力；分區(qū)供電，提升單框供電能力；采用200mm風(fēng)扇設(shè)計，增加風(fēng)扇濾波盒，支持NEBS和ETSI；主控板

70、SRU(Switch Router Unit)采用1:1冗余備份；交換網(wǎng)板SFU負(fù)荷分擔(dān)冗余備份；電源、風(fēng)扇、時鐘、管理總線等關(guān)鍵器件實現(xiàn)冗余備份；提供單板防誤插保護(hù)，避免因插錯槽位導(dǎo)致故障；提供電壓和環(huán)境溫度告警提示信息、告警指示、運行狀態(tài)和告警狀態(tài)查詢。</p><p>　　CX600-X8的物理參數(shù)如表4-1所示。</p><p>　　表4-1 CX600-X8的物理參數(shù)</p

71、><p>　　(2)電源系統(tǒng)。CX600-X8系統(tǒng)支持直流及交流供電。直流電源供電時，PEM模塊后插，采用4個60A的PEM模塊，支持2＋2備份。交流電源供電時，外置1個交流電源框，根據(jù)整機(jī)功率大小選配整流模塊，再將交流電源框接到設(shè)備的直流PEM輸入端，給設(shè)備供電(交流電源供電是在直流供電的基礎(chǔ)上增加外置的交流電源插框)。</p><p>　　如圖4-4所示，CX600-X8背板分為兩個區(qū)，每

72、個分區(qū)有兩路電源輸入，在單板上合路進(jìn)行備份。</p><p>　　圖4-4 CX600-X8供電示意圖</p><p>　　(3)散熱系統(tǒng)。CX600-X8系統(tǒng)風(fēng)道為前進(jìn)后出的風(fēng)道形式。進(jìn)風(fēng)口位于系統(tǒng)前面單板區(qū)的上方，出風(fēng)口位于系統(tǒng)后面單板區(qū)的上方。CX600-X8風(fēng)扇位于系統(tǒng)出風(fēng)口，兩個風(fēng)扇框并排放置，每框有1個風(fēng)扇。系統(tǒng)采用抽風(fēng)的散熱方式，如圖4-5所示。</p><

73、;p>　　圖4-5 CX600-X8的氣流走向</p><p>　　(4)交換網(wǎng)。交換網(wǎng)是CX600的重要組成部件，負(fù)責(zé)ISU之間的數(shù)據(jù)交換。CX600采用華為公司自研的交換網(wǎng)芯片，采用M-C-M(Memory-Crossbar-Memory)的三級交換方式，其中第一級和第三級為共享內(nèi)存交換方式，在ISU單板上實現(xiàn)，中間級采用Crossbar交換方式，在交換網(wǎng)單元上實現(xiàn)。交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。<

74、/p><p>　　ISU上的第一級交換芯片和每個中間級交換芯片全互連，中間級交換芯片和第三級交換芯片全互聯(lián)，中間級的Crossbar采用多平面負(fù)載分擔(dān)。整個交換平面實現(xiàn)無阻塞的交換結(jié)構(gòu)，下面分步說明數(shù)據(jù)報文是如何經(jīng)過交換網(wǎng)的。</p><p>　　圖4-6 CX600交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)</p><p>　?、贁?shù)據(jù)包從ISU的物理接口進(jìn)入，經(jīng)過分片處理，被分解成固定大小的Cel

75、l，送入第一級共享內(nèi)存交換芯片中，等待進(jìn)入中間級Crossbar交換，經(jīng)過緩存、調(diào)度后進(jìn)入SFU(Switch Fabric Unit)上的Crossbar交換單元。因為ISU上的第一級交換芯片和所有中間級的交換平面相連，保證Cell單元能夠均勻的被分配到每個交換平面上進(jìn)行交換，這樣不僅實現(xiàn)交換平面的負(fù)載分擔(dān)，更有利于系統(tǒng)的容錯處理。</p><p>　　②Cell到達(dá)Crossbar后，Crossbar根據(jù)目的

76、端口將報文調(diào)度到目的出口，發(fā)送到ISU的第三級交換芯片上，完成Cell在中間crossbar級的交換。</p><p>　?、跜ell到達(dá)ISU的共享內(nèi)存交換芯片上，查找目的端口，Cell被重組成數(shù)據(jù)包后，通過物理端口被發(fā)送出去，完成數(shù)據(jù)報文在CX設(shè)備中的交換。</p><p>　　4.2 匯聚層B路由器</p><p>　　方案中使用CX600-X3作為B節(jié)點路由

77、器。</p><p>　　(1)設(shè)備簡介。CX600-X3采用集中式路由引擎、分布式轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。為一體化機(jī)箱設(shè)計，其單板支持熱插拔，有3個業(yè)務(wù)槽位，設(shè)備的交換容量為1.08Tbps。機(jī)箱系統(tǒng)如圖4-7所示。</p><p>　　圖4-7 CX600-X3機(jī)箱外觀示意圖</p><p>　　CX600-X3的主要特性包括：采用分布式硬件轉(zhuǎn)發(fā)，CX600-X3沒有

78、獨立的交換網(wǎng)板?？刂仆吠瑯I(yè)務(wù)通路分離，保證控制通路的暢通；電信級的高可靠性和可管理性；系統(tǒng)采用模塊級屏蔽，完全滿足EMC(ElectroMagnetic Compatibility)要求；單板、電源模塊和風(fēng)扇支持熱插拔；主控板MPU(Main Process Unit)采用1:1冗余備份；電源、風(fēng)扇、時鐘、管理總線等關(guān)鍵器件實現(xiàn)冗余備份；提供單板防誤插保護(hù)，避免因插錯槽位導(dǎo)致故障；提供電源告警提示信息、告警指示、運行狀態(tài)和告警狀態(tài)查詢

79、；提供電壓和環(huán)境溫度告警提示信息、告警指示、運行狀態(tài)和告警狀態(tài)查詢。</p><p>　　CX600-X3的槽位分布如圖4-8所示。</p><p>　　圖4-8 CX600-X3插板區(qū)示意圖</p><p>　　線路板槽位號：對于CX600-X3，槽位號從1開始計數(shù)，其計數(shù)范圍是1～3。排列順序為正對路由器前面板從下到上遞增(面板上有相應(yīng)的標(biāo)記)。業(yè)務(wù)接口卡號：業(yè)

80、務(wù)接口卡號從0開始計數(shù)，按照從右到左、從下到上遞增。若單板沒有業(yè)務(wù)接口卡，則該卡號為0。端口號：端口號從0開始計數(shù)，按照從上到下、從右到左遞增。</p><p>　　CX600-X3的物理參數(shù)如表4-2所示。</p><p>　　表4-2 CX600-X3的物理參數(shù)</p><p>　　(2)電源系統(tǒng)。CX600-X3系統(tǒng)支持直流及交流供電。供電模塊將輸入電壓轉(zhuǎn)換成

81、-48V直流電提供給系統(tǒng)。供電系統(tǒng)有以下特點：供電系統(tǒng)由兩個交流或直流供電模塊組成，形成1+1冗余備份。交流供電模塊和直流供電模塊均具有電源告警功能，直流框支持I2C通信，交流框支持RS485通信。</p><p>　　(3)散熱系統(tǒng)。散熱系統(tǒng)負(fù)責(zé)解決系統(tǒng)的散熱問題。系統(tǒng)單板產(chǎn)生的熱量由散熱系統(tǒng)散出，單板上的器件溫度經(jīng)過散熱系統(tǒng)得到控制而長期工作在穩(wěn)定狀態(tài)。散熱系統(tǒng)包括風(fēng)扇框(每個框內(nèi)有2個風(fēng)扇)，風(fēng)扇監(jiān)控板，溫

82、度傳感器、防塵網(wǎng)、系統(tǒng)進(jìn)出風(fēng)口和系統(tǒng)風(fēng)道。風(fēng)扇框內(nèi)的所有風(fēng)扇同時工作，同時調(diào)速，當(dāng)有一個風(fēng)扇失效時，其他風(fēng)扇自動滿轉(zhuǎn)。</p><p>　　系統(tǒng)單風(fēng)扇失效時散熱系統(tǒng)能夠支持系統(tǒng)在環(huán)境溫度40℃下短期工作。溫度傳感器分別位于系統(tǒng)出風(fēng)口和系統(tǒng)單板上。溫度傳感器用于監(jiān)控單板器件溫度并通過主控芯片下發(fā)命令進(jìn)行風(fēng)扇調(diào)速從而達(dá)到控制單板器件溫度的目的。系統(tǒng)采用抽風(fēng)的散熱方式，如圖4-9所示。</p><p

83、>　　圖4-9 CX600-X3散熱氣流走向</p><p>　　CX600-X3系統(tǒng)風(fēng)道為左進(jìn)后出的風(fēng)道形式。進(jìn)風(fēng)口位于系統(tǒng)左側(cè)，出風(fēng)口位于系統(tǒng)后側(cè)，風(fēng)扇位于系統(tǒng)出風(fēng)口。</p><p>　　(4)控制平面系統(tǒng)。CX600-X3使用MPU作為主控交換單元，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的集中控制和管理以及數(shù)據(jù)交換。MPU采用1:1冗余備份設(shè)計。MPU板主要由系統(tǒng)主控單元、系統(tǒng)時鐘單元、交換同步時鐘單元、

84、系統(tǒng)維護(hù)單元組成。下面從以下幾個方面介紹主控板的功能特性。</p><p>　?、傧到y(tǒng)控制和管理核心。作為系統(tǒng)控制和管理核心，實現(xiàn)系統(tǒng)控制平面的相關(guān)功能。</p><p>　　路由計算：所有路由協(xié)議報文的處理都由轉(zhuǎn)發(fā)引擎送到MPU板進(jìn)行處理。此外，MPU板還負(fù)責(zé)路由報文的廣播、過濾及從策略服務(wù)器下載路由策略等。</p><p>　　整個系統(tǒng)單板間的帶外通信：MPU板

85、上集成了LAN Switch模塊，為各單板提供板間的帶外通信。完成MPU、ISU單板間的控制、維護(hù)和交換消息。</p><p>　　設(shè)備管理和維護(hù)功能：通過MPU板對外提供的管理接口(如串口)來實現(xiàn)設(shè)備管理和維護(hù)等功能。</p><p>　　數(shù)據(jù)配置功能：系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)、啟動文件、計費信息、升級軟件、系統(tǒng)運行日志信息等均放在MPU板上。</p><p>　　保存數(shù)據(jù)：

86、MPU板上提供兩個CF卡接口，作為海量存儲設(shè)備用來保存數(shù)據(jù)文件。</p><p>　?、谙到y(tǒng)時鐘單元。作為系統(tǒng)時鐘單元，向各個線路板提供高可靠性的同步SDH接口時鐘信號。MPU板向各個線路板提供高精度、高可靠性的同步SDH(Synchronous Digital Hierarchy)接口時鐘信號。向下游設(shè)備提供2路2.048MHz的同步時鐘信號,也可以接收外部2.048MHz或2.048Mbit/s時鐘基準(zhǔn)；同時

87、提供2路時間接口，可以支持1PPS+ASCII或者2*DCLS。</p><p>　?、巯到y(tǒng)維護(hù)單元。作為系統(tǒng)維護(hù)單元，實現(xiàn)收集系統(tǒng)監(jiān)控信息，實現(xiàn)從遠(yuǎn)端或近端測試或在線升級系統(tǒng)各單元。通過監(jiān)控總線(Monitorbus)定期收集系統(tǒng)各單元運行數(shù)據(jù)。根據(jù)各單元運行狀態(tài)產(chǎn)生控制信息，如檢測各單板在位、風(fēng)扇調(diào)速等。通過系統(tǒng)JTAG總線，實現(xiàn)從遠(yuǎn)端或近端對系統(tǒng)各單元進(jìn)行測試或在線升級。</p><p&

88、gt;　　④可靠性。MPU的主控模塊、時鐘模塊、LAN Switch模塊均采用1:1熱備份，提高了系統(tǒng)可靠性。MPU板采用1:1冗余備份工作方式。MPU板之間相互進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視，一旦主用MPU板出現(xiàn)故障，則備用MPU板自動升級到主用。</p><p>　　4.3 接入層A路由器</p><p>　　(1)設(shè)備簡介。方案中使用ATN910I作為A節(jié)點路由器。設(shè)備外觀如下圖4-10所示。<

89、/p><p>　　圖4-10 910I外觀設(shè)備圖</p><p>　　ATN910I所有接口與子卡均為固化設(shè)計，不可插拔，總計8路光口，4路電口。</p><p>　　(2)功能和特性。ATN910I實現(xiàn)FE、GE、E1業(yè)務(wù)信號的接入處理，完成業(yè)務(wù)調(diào)度功能，支持系統(tǒng)控制，系統(tǒng)時鐘處理及輔助接口功能。ATN910I的主要功能特性如表4-3所示。</p>&l

90、t;p>　　表4-3ATN 910I的主要功能特性</p><p>　　(3)系統(tǒng)散熱。ATN 910I采用左進(jìn)右出的抽風(fēng)散熱方式，系統(tǒng)風(fēng)道如圖4-11所示。</p><p>　　圖4-11 ATN910I散熱示意圖</p><p>　　ATN 910I進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的散熱孔應(yīng)保持清潔，無堵塞。進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處應(yīng)保留至少50mm的間隙，保持風(fēng)道通暢。安裝在機(jī)柜

91、中使用時，機(jī)柜內(nèi)的溫度應(yīng)滿足ATN910I的運行環(huán)境溫度，并且風(fēng)道一致。</p><p>　　(4)工作原理和信號流。ATN910I設(shè)備由控制交叉協(xié)議處理板、電源模塊、風(fēng)扇模塊組成。設(shè)備的功能框圖4-12如所示。</p><p>　　圖4-12 ATN 910I設(shè)備的功能框圖</p><p>　　在業(yè)務(wù)調(diào)度與處理模塊完成業(yè)務(wù)報文緩存和報文調(diào)度后，進(jìn)行編解碼、并/串轉(zhuǎn)

92、換等適配功能，最后通過設(shè)備面板上的接口將以太網(wǎng)光/電業(yè)務(wù)信號和E1信號發(fā)送出去。以太網(wǎng)光/電業(yè)務(wù)信號和E1信號由設(shè)備面板上的業(yè)務(wù)接口接入，在業(yè)務(wù)調(diào)度與處理模塊完成串/并轉(zhuǎn)換及編解碼功能，并進(jìn)行業(yè)務(wù)報文緩存和報文調(diào)度。</p><p>　　5 IP RAN路由協(xié)議</p><p>　　路由協(xié)議通過在路由器之間共享路由信息來支持可路由協(xié)議。路由信息在相鄰路由器之間傳遞，確保所有路由器知道到其它

93、路由器的路徑。路由協(xié)議創(chuàng)建了路由表，描述了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；路由協(xié)議與路由器協(xié)同工作，執(zhí)行路由選擇和數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)功能。</p><p>　　路由協(xié)議作為TCP/IP協(xié)議族中重要成員之一，其選路過程實現(xiàn)的好壞會影響整個Internet網(wǎng)絡(luò)的效率[13]。按應(yīng)用范圍的不同，路由協(xié)議可分為兩類分別是在一個AS (Autonomous System，自治系統(tǒng)，指一個互連網(wǎng)絡(luò)，就是把整個Internet劃分為許多較小的網(wǎng)絡(luò)單位，

94、這些小的網(wǎng)絡(luò)有權(quán)自主地決定在本系統(tǒng)中應(yīng)采用何種路由協(xié)議)內(nèi)的路由協(xié)議稱為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(interior gateway protocol)，AS之間的路由協(xié)議稱為外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(exterior gateway protocol)。</p><p>　　現(xiàn)在正在使用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議主要有RIP、IS-IS和OSPF。其中RIP協(xié)議采用的是距離向量算法，IS-IS和OSPF協(xié)議采用的是鏈路狀態(tài)算法。但由于RIP協(xié)議

95、局限性差、不支持大型網(wǎng)絡(luò)、路由表更新信息占用較大的網(wǎng)絡(luò)帶寬、收斂速度慢等原因，在運營商組網(wǎng)中不使用RIP協(xié)議。</p><p>　　外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議最初采用的是EGP。EGP是為一個簡單的樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計的，隨著越來越多的用戶和網(wǎng)絡(luò)加入Internet，給EGP帶來了很多的局限性。為了擺脫EGP的局限性，IETF邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議工作組制定了標(biāo)準(zhǔn)的邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP。</p><p>　　5.1 I

96、S-IS協(xié)議</p><p>　　5.1.1 協(xié)議概述</p><p>　　IS-IS最早是ISO為CLNP(Connectionless Network Protocol)而設(shè)計的動態(tài)路由協(xié)議，IETF在RFC1195中增加了IS-IS對于IP的支持，IS-IS發(fā)展成為Integrated IS-IS。IS-IS協(xié)議有3個基本特點。</p><p>　　(1)屬于

97、ISO協(xié)議族。IS-IS是ISO定義的OSI協(xié)議棧中無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)CLNS (Connectionless Network Service)的一部分。</p><p>　　(2)直接運行于鏈路層之上。與大多數(shù)路由協(xié)議不同，IS-IS直接運行于鏈路層之上。</p><p>　　(3)優(yōu)點。IS-IS協(xié)議支持IP、OSI兩種路由；支持靈活的TLV編址方式，協(xié)議擴(kuò)展性好；路由收斂速度快，結(jié)構(gòu)清晰

98、，適合于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　5.1.2 工作原理</p><p>　　IS-IS是一個分級的鏈接狀態(tài)路由協(xié)議，基于DECnet PhaseV路由算法。IS-IS可以在不同的子網(wǎng)上操作，包括廣播型的LAN、WAN和點到點鏈路。IS-IS是一個鏈接狀態(tài)協(xié)議，實際上與OSPF非常相似，它也使用Hello協(xié)議尋找毗鄰節(jié)點，使用一個傳播協(xié)議發(fā)送鏈接信息。IS-IS消息使用序列號，但它只

99、是一個簡單的加法計數(shù)器。當(dāng)計數(shù)器計到最大值時，一個IS-IS路由器沒有別的選擇，只能偽造一個錯誤觸發(fā)對所有舊信息的刷新。然而，因為序列號有32比特長，使得到達(dá)最大值之前有很大的序列號空間。但是，存在兩個技術(shù)問題，IS-IS使用一個小的度量值(6比特)，嚴(yán)重限制了能與它進(jìn)行轉(zhuǎn)換的信息；而且鏈接狀態(tài)也只有8 比特長，路由器能通告的記錄只有256個。一個非技術(shù)問題是IS-IS受OSI約束，使得與OSPF相比它的發(fā)展比較緩慢。這個限制的原因是由

100、于SPF的要求；但現(xiàn)在的Wide-metric使這個范圍變成24位的擴(kuò)展解決了這個問題。</p><p>　　5.1.3 路由計算</p><p>　　SPF(Shortest Path First)最短路徑優(yōu)先算法，也叫Dijkstra(荷蘭數(shù)學(xué)家)算法，在鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中用來計算到網(wǎng)絡(luò)的最短路徑。</p><p>　　以路由器為根，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖梢豢米疃搪窂?/p>

101、樹(SPT)，計算出到網(wǎng)絡(luò)中所有目的地的最短路徑。</p><p>　　在IS-IS中，SPF算法分別獨立的在Level-1和Level-2數(shù)據(jù)庫中運行，通過可靠的擴(kuò)散算法各路由器將其它路由器擴(kuò)散來的拓?fù)湫畔⑹占饋?，組成一張一致的、完整的拓?fù)鋱D，依靠SPF算法來計算出自己的路由表[14]。</p><p>　　5.1.4 增強(qiáng)屬性</p><p>　　(1)路由滲

102、透?？梢詫2的IP路由引入到L1中去，這樣可以允許L1路由器對某些或全部的L2路由選擇出區(qū)域的最佳路徑。</p><p>　　VRP命令：import-route isis level-2 into level-1</p><p>　　[acl <1-199>]</p><p>　　IOS命令：redistribute isis ip Level-2

103、into level-1 distribute-list <100-199></p><p>　　(2)Wide Metric。在大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，較小的metric范圍不能滿足需求。為此，在draft-ietf-isis- traffic-04中提出了wide-metric。</p><p>　　(3)流量工程。在draft-ietf-isis-traffic-04中定義了IS

104、-IS對于流量工程的支持，擴(kuò)展了兩個TLV。</p><p>　　①The extended IS reachability TLV(Type為22)。</p><p>　　②The extended IP reachability TLV(Type為135)。</p><p>　　(4)支持IPv6。由于IS-IS協(xié)議采用了TLV的編碼方式，具備良好的可擴(kuò)展性，因

105、此可以比較容易的支持IPv6。</p><p>　　(5)其他增強(qiáng)特性。提供一種機(jī)制，動態(tài)地將路由器名(通過hostname配置的)和system ID對應(yīng)起來并泛洪通知，以方便得知LSP的產(chǎn)生者或其它一些小用途。</p><p>　　5.2 OSPF協(xié)議</p><p>　　OSPF(Open Shortest Path First開放式最短路徑優(yōu)先)是一個內(nèi)部

106、網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol，簡稱IGP)，用于在單一自治系統(tǒng)(autonomous system,AS)內(nèi)決策路由。</p><p>　　5.2.1 基本特點</p><p>　　OSPF基本特點如下。</p><p>　　(1)支持無類域內(nèi)路由(CIDR)。OSPF是專門為TCP/IP環(huán)境開發(fā)的路由協(xié)議，顯式支持無類域內(nèi)路由(CI

107、DR)和可變長子網(wǎng)掩碼(VLSM)。</p><p>　　(2)無路由自環(huán)。由于路由的計算基于詳細(xì)鏈路狀態(tài)信息(網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，因此OSPF計算的路由無自環(huán)。</p><p>　　(3)收斂速度快。觸發(fā)式更新，一旦拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化，新的鏈路狀態(tài)信息立刻泛洪，對拓?fù)渥兓舾小?lt;/p><p>　　(4)使用IP組播收發(fā)協(xié)議數(shù)據(jù)。OSPF路由器使用組播和單播收發(fā)協(xié)議數(shù)據(jù)