电信级IP RAN实现——面向LTE规模运营的移动基站回传综合承载指引

内容概要

1．陈运清，教授级高级工程师。长期从事电信运营宽带网络领域的研究，重点参与了中国电信高品质骨干网CN2的方案设计和验证工作，同时多年从事城域网优化改造工程工作。2009年2月曾出版《城域网组网技术与业务运营》（第一作者，人民邮电出版社）。近年来重点从事高智能网络和下一代互联网的技术研究和现场实验工作，是中国电信2005年度集团级优秀人才。曾获得2008年度政府特殊津贴，是中国电信科技委数据专业组副组长，中国通信标准化协会CCSA TC1副主席。目前在下一代互联网、IP网络架构、高智能网络、多业务边缘接入（MSE）等子领域均有较深厚的研究和积累。2012年3月曾出版《构建运营级IPv6网络》（第一作者，电子工业出版社）。

2．吴伟，现任中国电信集团公司网络发展部宽带网络规划处处长、高级工程师、中国电信科学技术委员会委员、中国通信企协通信网络安全服务能力评定技术专家。有着18年的电信网络规划、投资和宽带IP网络建设管理经验，目前主要负责中国电信的宽带网络规划、FTTH建设和下一代互联网的推进工作，曾获得过国家科技进步二等奖1项，中国通信学会科学技术一、二等奖4项，信息产业部全国优秀通信规划一等奖1项。

3．阎璐，中国电信网络发展部宽带网络规划处业务主管、工程师、CCIE、中国电信IP专业B类人才。负责中国电信IP城域网、Wi-Fi网络、移动回传承载网络规划以及中国电信下一代互联网推进工作。

4．聂世忠，中国电信股份有限公司北京研究院高级工程师，主要研究IP城域网和IP RAN的架构、业务承载。

5．史凡，中国电信股份有限公司北京研究院高级工程师、网络技术部全业务承载网研究室主任、MEF中国工作组主席。重点研究智能管道、下一代互联网、未来网络/SDN等。

6．王茜博士，毕业于北京邮电大学通信与信息系统专业，就职于中国电信北京研究院，多年从事电信宽带网络领域研究，在IP网络架构优化、下一代互联网技术、智能管道技术、城域网综合承载技术等方面有着深入的研究，并积累了丰富的经验，同时参加ITU-T、IETF、CCSA等标准组织的标准编制工作，发表文章30余篇，专著3本。

书籍目录

第1篇  IP RAN概述

┃第1章┃  综合业务承载的趋势与挑战
2

1.1  IT业与电信业融合发展的趋势
3

1.2  泛在超宽网络对运营商的机会与挑战
4

1.3  智能管道网络的趋势分析
6

1.4  IP化分组传送网建设的产业进展
12

1.5  典型宽带运营商全业务承载网目标架构示例
18

┃第2章┃  运营商业务需求的现状与发展
19

2.1  2G/3G，分组化承载业务需求分析
20

2.2  3G基站接口及带宽需求分析
21

2.3  LTE业务需求分析
22

2.4  无线业务QoS要求
22

2.5  扇区吞吐量最大化
23

2.6  业务的QoS需求
24

2.7  无线系统同步要求
25

2.8  固网业务需求分析
26

2.9  综合业务承载需求总结
27

┃第3章┃  IP RAN体系架构
28

3.1  IP RAN原理与定义
29

3.2  IP RAN各功能平面
29

3.3  IP RAN的关键技术
32

3.4  IP RAN的应用与定位
35

第2篇  IP RAN技术体系

┃第4章┃  IP/MPLS基本原理
40

4.1  IP/MPLS发展与现状
41

4.2  MPLS LDP
45

4.3  MPLS TE
49

┃第5章┃  MPLS VPN基本概念
59

5.1  VPN基础
60

5.2  三层MPLS VPN
61

5.3  二层MPLS VPN
73

5.4  PWE3技术介绍
77

┃第6章┃  IP RAN的QoS保障
84

6.1  什么是QoS
85

6.2  QoS模型介绍
86

6.3  IP RAN的QoS技术介绍
93

6.4  IP RAN精细化运营保证——HQoS
95

6.5  IP RAN的QoS部署方案
97

┃第7章┃  IP RAN的OAM方案
99

7.1  OAM概述
100

7.2  故障检测机制BFD
103

7.3  以太网OAM
108

7.4  MPLS-TP OAM
110

┃第8章┃  IP RAN时钟同步方案
116

8.1  时钟同步概述
117

8.2  同步以太网
118

8.3  1588v2时间同步方案
120

8.4  IP RAN优化技术简化工程部署
121

┃第9章┃  IP RAN业务保护机制
123

9.1  IP RAN业务保护概述
124

9.2  IP RAN隧道保护技术（TE Hotstandby和TE FRR）
124

9.3  IP RAN网关保护技术（E-VRRP、E-APS/E-Trunk）
128

9.4  IP RAN业务保护技术（PW Redundancy和VPN FRR）
136

9.5  2G、3G CS业务保护方案
138

9.6  3G PS/LTE业务保护方案
141

9.7  政企专线业务保护方案
141

┃第10章┃  IP RAN网络安全保障机制
143

10.1  用户访问权限控制——ACL
144

10.2  源地址欺骗攻击防范——URPF
145

10.3  设备安全保障技术（L2限制、ARP安全和本机防攻击）
149

10.4  网元安全管理规划要素
153

┃第11章┃  IP RAN业务管理
155

第3篇  IP RAN综合承载解决方案

┃第12章┃  Mixed VPN解决方案
162

12.1  业务承载
167

12.1.1  3G基站的以太业务承载
167

12.1.2  2G/3G基站的TDM/ATM承载
168

12.2  协议控制
169

12.2.1  对Eth业务的协议控制
169

12.2.2  对TDM/ATM业务的协议控制
171

12.3  数据转发
172

12.3.1  对Ethernet业务的转发
172

12.3.2  对TDM/ATM业务的转发
173

12.4  可靠性
174

12.4.1  对Ethernet业务保护
174

12.4.2  对TDM/ATM业务保护
176

12.5  QoS
177

12.6  时钟同步
180

12.7  网络运维
181

┃第13章┃  综合业务承载需要L3到边缘
184

13.1  端到端L3VPN方案
185

13.1.1  业务承载
185

13.1.2  协议控制
187

13.1.3  数据转发
191

13.1.4  可靠性
193

13.2  Hierarchy VPN方案
197

13.2.1  基站业务承载
197

13.2.2  协议控制
198

13.2.3  数据转发
201

13.2.4  可靠性
204

┃第14章┃  补充覆盖方案——NativeIP+L3VPN
209

14.1  业务承载
210

14.1.1  端到端业务承载
210

14.1.2  环内流量业务承载
211

14.2  协议控制
211

14.2.1  IGP
212

14.2.2  MPLS和VPN
214

14.3  数据转发
215

14.3.1  端到端业务的封装和转发
215

14.3.2  环内流量业务封装并转发
216

14.4  可靠性
216

14.4.1  接入环链路和节点保护方案
217

14.4.2  B类设备保护方案
218

14.4.3  汇聚环链路和节点保护方案
219

14.4.4  B类设备保护方案
219

14.5  承载方案对比及选择建议
220

14.5.1  承载方案对比
220

14.5.2  全业务承载实施建议
221

┃第15章┃  QoS部署方案
223

15.1  流分类及重标记
224

15.2  流量监管与整形
225

15.3  优先级映射
226

15.4  队列调度及拥塞避免
226

15.5  HQoS部署方案
227

┃第16章┃  时间同步解决方案
228

16.1  同步需求概述
229

16.2  时间同步解决方案
229

16.2.1  时间同步解决方案概述
229

16.2.2  同步以太方案
230

16.2.3  1588v2时间同步方案
231

┃第17章┃  简化运维解决方案
235

17.1  运维解决方案需求
236

17.1.1  无线业务对网管运维提出全新挑战
236

17.1.2  对网管系统的要求
236

17.2  提升IP RAN运维能力的方案
238

17.2.1  当前的网管DCN方案
238

17.2.2  未来基于设备虚拟化的网管解决方案
239

第4篇  IP RAN网络规划与实践

┃第18章┃  运营商综合业务承载网规划
242

18.1  运营商城域网络及移动承载网络现状
243

18.2  全业务运营形势下的承载网络发展趋势
245

18.3  IP RAN网络的引入策略和建设思路
246

18.4  IP RAN网络规划
253

18.4.1  VPN的规划
253

18.4.2  QoS部署
253

18.4.3  网络管理
254

18.4.4  IP地址的规划
254

18.5  IP RAN工程实施
254

18.5.1  海量基站扩容带来的挑战
254

18.5.2  IP RAN快速部署模式
257

18.5.3  1588 v2的工程部署
261

┃第19章┃  IP RAN日常运维与故障处理
268

19.1  全业务统一管理的新挑战
269

19.2  层次化OAM与快速保护倒换
272

19.2.1  OAM技术
272

19.2.2  快速保护技术
277

19.3  向导式快速故障定位手段
278

19.3.1  故障诊断整体思路
279

19.3.2  排查告警
280

19.3.3  网间定界
280

19.3.4  网内定界
281

19.3.5  故障定位
282

19.4  网络及业务的调整
282

┃第20章┃  某电信公司IP RAN网络建设实践
285

20.1  IP RAN建设目标和内容
286

20.2  网络设计和规划原则
286

20.3  网络拓扑结构
288

20.4  网络基础和业务基础设计
290

20.4.1  IP地址和VLAN网络设计
290

20.4.2  IGP设计
291

20.4.3  隧道设计
292

20.6  承载网业务设计
292

第5篇  面向LTE的IP RAN承载网

┃第21章┃  LTE时代的承载网需求分析
298

21.1  LTE的网络架构变化
299

21.1.1  网络构架
299

21.1.2  S1接口
303

21.1.3  X2接口
306

21.2  LTE时代的业务承载质量需求
306

21.2.1  扁平化
307

21.2.2  IP化
309

21.3  LTE时代的IP RAN承载网带宽规划
312

21.4  LTE时代的时钟同步需求
313

┃第22章┃  LTE时代IP RAN承载网解决方案探讨
315

22.1  L3VPN到边缘的S1/X2接口
316

22.1.1  业务承载
317

22.1.2  协议控制
318

22.1.3  数据转发
321

22.2  L3VPN到边缘的保护解决方案
324

22.2.1  TE Hotstandby
324

22.2.2  TE FRR
325

22.2.3  VPN FRR
326

22.2.4  E-VRRP
327

22.2.5  BFD
329

22.2.6  保护的综合解决方案
333

22.3  L2VPN+L3VPN承载解决方案
337

22.3.1  L2VPN+L3VPN方案补充覆盖
337

22.3.2  LTE eMBMS组播业务承载及保护方案
340

┃第23章┃  LTE时代IP RAN承载网解决方案案例
342

缩略语
345

参考文献
349

作者简介

运营级LTE网络建设中的一个核心环节是构建电信级的移动基站回传（Mobile Backhaul）IP RAN网络，以及与LTE的联动机制。本书首次系统、全面地提出了IP RAN的体系架构、技术方案和应用案例，它作为面向LTE的移动承载的一种主流技术，也将更加广泛地部署在运营商的网络中。本书从需求入手，深入浅出地描述了IP RAN的架构、技术体系和具体组网方案等，同时结合了现网规划和部署实践，可以让读者更好地了解到IP RAN作为LTE承载的价值和优势，而大量丰富、鲜活的部署案例更是为运营商IP RAN的后续部署提供了良好的经验参考。

该书可作为大专院校通信专业的辅助参考阅读材料，同时对于IP RAN网络的设计、建设、运营维护工程技术及科研人员也具有重要的参考价值。

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