学校编码：10384 分类号 密级

学号： X2013230381 UDC

工 程 硕 士 学 位 论 文

基于 IPRAN 的 3G 及 4G 基站回传的承

载方案的设计与实现

Design and Implementation of Carrying Scheme of 3G and

4G Station Backhaul Based on IPRAN

金盟博

指 导 教 师 姓 名 ： 史 亮 教 授

专 业 名 称 ： 软 件 工 程

论 文 提 交 日 期 ： 2 0 1 5 年 3 月

论 文 答 辩 日 期 ： 2 0 1 5 年 4 月

学 位 授 予 日 期 ： 2 0 1 5 年 6 月

指 导 教 师：

答辩委员会主席：

2015 年 4 月

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厦门大学学位论文原创性声明

本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成

果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均

在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学

术活动规范（试行）》。

另外，该学位论文为（ ）课题（组）

的研究成果，获得（ ）课题（组）经费或实验室的

资助，在（ ）实验室完成。（请在以上括号内填写课

题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特

别声明。）

声明人（签名）：

年 月 日

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厦门大学学位论文著作权使用声明

本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办

法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交

学位论文（包括纸质版和电子版），允许学位论文进入厦门大学图书

馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国

博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和

摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。

本学位论文属于：

（ ）1.经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，

于 年 月 日解密，解密后适用上述授权。

（ √ ）2.不保密，适用上述授权。

（请在以上相应括号内打“√”或填上相应内容。保密学位论文

应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密

委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认

为公开学位论文，均适用上述授权。）

声明人（签名）：

年 月 日

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摘要

I

摘 要

随着3G无线数据流量增长和4G牌照的发放，同时为了满足人们对信息交流

方式多样性的需求，数据业务逐渐成为通讯运营商盈利的重要增长点和网络承载

的主体。本文以某通讯运营商3G及4G基站IPRAN网络改造为背景，从对承载网

的现状分析入手，详细分析了该运营商移动基站承载网的现状、存在的问题，详

细地论述了该运营商移动基站承载网升级改造的方案设计和实现的整个过程。本

课题网络改造方案的设计包含了较多网络的前沿技术，其应用适应性较强，对新

一代承载网络的建设和发展方向具有一定的参考作用。

论文主要研究内容包括以下几点：

1. 对 IPRAN 组网方案的建设模式、节点设置、相关设备的组网要求和互联

要求，以及路由协议设计、VPN 和 QOS 的设计进行了探讨。

2. 呈现了业务承载方案和基站业务承载方案，介绍 BBU 的接入方式；通道

类业务接入方案；EPC 的接入及业务互通。

3. IPRAN 网络具有承载效率高，支持点到多点间通信，扩展性好等优点，

为通讯运营商将来面对突发的流量增长提供保障。

4. 设计了承载网中相关资源规划及规范 IP 地址分配；VLAN 规划；PW 规

划；设备命名规范。

关键词:IPRAN；组网方案；网络改造

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Abstract

III

Abstract

With 3G wireless data growthing and 4G licenses issued, and in order to meet the

demand for information that the diversity of communication to peopele. Data business

has gradually become an important growth point of communication operators profit

and the main part of the network carrying. In this dissertation, the IPRAN network

construction of a communication operator 3G and 4G base stations as the background,

from the current situation of the carrying network analysis, analyzes in detail of the

current status and existing problems of the communication operators mobile base

station, this dissertation discusses the scheme design of the mobile base station

carrying network construction and the whole process of implementation. This

dissertation contains many frontier technologies in network, which have a good

adaptability. These have some reference values for the construction of a carrying

network, and the application development.

1. To discuss the IPRAN network scheme for the construction of the model, the

node set, network and interconnection requirements of related equipment, as

well as the routing protocol design, the design of the VPN and QOS.

2. To presented the business hosting plan and base station business hosting plan,

BBU access; Channel business access plan; EPC access and business

communication.

3. To face the sudden traffic growth of telecommunication operators in the

future, IPRAN load with high efficiency, support point to multipoint

communication, as well as good scalability.

4. To design the related resources planning of the carrying network and

specification of IP address assignment; VLAN planning; PW plan;

Equipment naming conventions.

Key Words: IPRAN; Network Construction; Network Planning

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目录

V

目 录

第一章 绪论 .............................................................................................. 1

1.1 研究的背景与意义 ............................................................................................. 1

1.2 研究现状及存在的问题 ..................................................................................... 2

1.3 主要研究内容 ..................................................................................................... 2

1.3.1 系统总体设计 .............................................................................................. 2

1.3.2 系统设计规范 .............................................................................................. 3

1.3.3 IPRAN 综述 .................................................................................................. 4

1.4 本文的结构安排 ................................................................................................. 5

第二章 IPRAN 需求分析 ......................................................................... 7

2.1 3G 基站回传承载需求分析 ................................................................................ 7

2.2 4G 承载需求分析 ................................................................................................ 7

2.3 政企客户业务承载需求 ..................................................................................... 9

2.4 总体建设原则 ..................................................................................................... 9

2.4.1 总体原则 ...................................................................................................... 9

2.4.2 整体架构 .................................................................................................... 10

2.5 本章小结 ........................................................................................................... 11

第三章 IPRAN 改造综合解决方案的设计 .......................................... 13

3.1 建设模式设计 ................................................................................................... 13

3.1.1 节点设计 .................................................................................................... 13

3.1.2 A 类设备-B 类设备组网设计 .................................................................... 13

3.1.3 B 类设备-B 类设备组网设计 .................................................................... 14

3.1.4 B 类设备-RAN ER 的组网设计 ................................................................ 14

3.1.5 城域 ER-汇聚 ER 组网设计 ..................................................................... 15

3.1.6 RAN ER 与 BSC 的对接设计 .................................................................. 16

3.1.7 RAN ER 与 CN2 PE 的互联设计 .............................................................. 16

3.1.8 RAN ER 与 EPC CE 的互联设计 ............................................................. 16

3.1.9 EPC CE 与 China Net 的互联设计 ........................................................... 17

3.2 IP 地址规划设计 ............................................................................................... 18

3.2.1 IP 地址分类 ................................................................................................ 18

3.2.2 网络互联地址和设备管理地址设计 ........................................................ 19

3.2.3 网管互联地址和网管管理地址设计 ........................................................ 20

3.2.4 B 类设备地址分配设计 ............................................................................. 21

3.2.5 A 类设备地址分配设计 ............................................................................. 22

3.2.6 基站业务地址及网管地址分配设计 ........................................................ 23

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目录

VI

3.2.7 动力监控业务地址分配设计 .................................................................... 24

3.3 VLAN 规划设计 ................................................................................................ 25

3.3.1 互联子端口 VLAN 规划设计 .................................................................. 25

3.3.2 业务 VLAN 规划设计 .............................................................................. 25

3.4 PW 规划设计..................................................................................................... 26

3.4.1 PW 命名规划设计 ...................................................................................... 26

3.4.2 自有业务 PW VC ID 命名规划设计 ........................................................ 27

3.4.3 政企业务 PW VC ID 命名规划设计 ........................................................ 27

3.5 设备命名规范设计 ........................................................................................... 27

3.5.1 网元命名规划设计 .................................................................................... 27

3.5.2 网络接口描述规划设计 ............................................................................ 28

3.6 网络层功能设计 ............................................................................................... 30

3.6.1 A 类设备的即插即用管理 ......................................................................... 30

3.6.2 B、ER、CE 设备接入网管 ....................................................................... 31

3.7 业务层功能设计 ............................................................................................... 31

3.7.1 A 设备业务设计 ......................................................................................... 32

3.7.2 B 设备业务设计 ......................................................................................... 32

3.7.3 业务流程支持 ............................................................................................ 32

3.8 网络综合管理设计 ........................................................................................... 32

3.8.1 拓扑管理设计 ............................................................................................ 32

3.8.2 故障管理设计 ............................................................................................ 33

3.8.3 配置管理设计 ............................................................................................ 33

3.9 基站业务承载方案设计 ................................................................................... 33

3.9.1 PW+L3 VPN ............................................................................................... 33

3.9.2 PW 网关收敛 .............................................................................................. 34

3.9.3 PW 网关保护设计 ...................................................................................... 35

3.9.4 故障检测与路由收敛 ................................................................................ 35

3.10 BBU 接入方式设计 ......................................................................................... 37

3.10.1 分布式 BBU 设计 ................................................................................... 37

3.10.2 集中式 BBU 设计 ................................................................................... 37

3.11 通道类业务接入方案设计 ............................................................................. 37

3.11.1 本地政企/自营业务设计 ........................................................................ 38

3.11.2 CN2 三层 VPN 在城域内二层通道落地方案设计 ................................ 39

3.11.3 MSTP 延伸设计 ....................................................................................... 39

3.12 EPC 的接入及业务互通设计 ......................................................................... 40

3.12.1 EPC 网元的接入设计 .............................................................................. 40

3.12.2 EPC 网元各逻辑接口与 VPN 的对应关系 ............................................ 40

3.13 QOS 部署设计................................................................................................. 43

3.13.1 QOS 部署总体设计 .................................................................................. 43

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目录

VII

3.13.2 业务标识 .................................................................................................. 43

3.13.3 队列调度 .................................................................................................. 45

3.14 路由协议设计 ................................................................................................. 45

3.14.1 总体设计原则 .......................................................................................... 45

3.14.2 ISIS 路由设计 .......................................................................................... 47

3.14.3 OSPF 路由设计 ........................................................................................ 49

3.14.4 BGP 路由设计 .......................................................................................... 51

3.14.5 路由快速收敛 .......................................................................................... 52

3.15 VPN 部署设计 ................................................................................................. 53

3.15.1 CDMA-RAN VPN 设计 ........................................................................... 54

3.15.2 CTVPN193 设计 ...................................................................................... 54

3.15.3 CTVPN194 设计 ...................................................................................... 55

3.15.4 EPC VPN 设计 ......................................................................................... 55

3.16 本章小结 ......................................................................................................... 56

第四章 方案实施与测试 ........................................................................ 57

4.1 系统选型 ........................................................................................................... 57

4.1.1 城域核心设备选择---ZXR10 M6000 ....................................................... 57

4.1.2 汇聚设备的选择---ZXCTN 9000-E ......................................................... 60

4.1.3 接入设备的选择---ZXCTN 6220 ............................................................. 64

4.2 本升级改造方案主要内容 ............................................................................... 66

4.3 IPRAN 网络测试 .............................................................................................. 66

4.3.1 基础测试 .................................................................................................... 66

4.3.2 网络保护倒换测试 .................................................................................... 67

4.3.3 基站路由器即插即用 ................................................................................ 68

4.4 业务承载测试 ................................................................................................... 69

4.4.1 基本业务承载测试 .................................................................................... 69

4.4.2 网络故障对业务影响的测试 .................................................................... 69

4.5 本章小结 ........................................................................................................... 70

第五章 总结与展望 ................................................................................ 72

5.1 总结 ................................................................................................................... 72

5.2 展望 ................................................................................................................... 73

参考文献................................................................................................... 74

致 谢 ......................................................................................................... 76

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Content

IX

Contents

Chapter 1 Introduction ............................................................................ 1

1.1 Background and Significance of Research ....................................................... 1

1.2 Current Status and Problems ............................................................................ 2

1.3 The Main Content of This Dissertation ............................................................ 2

1.3.1 System Design .............................................................................................. 2

1.3.2 System Specifications ................................................................................... 3

1.3.3 IPRAN Introduction ...................................................................................... 4

1.4 Structural ............................................................................................................ 5

Chapter 2 Analysis of IPRAN Needs ....................................................... 7

2.1 Analysis of 3G Backhaul Needs ......................................................................... 7

2.2 Analysis of 4G Carrying Needs.......................................................................... 7

2.3 Service Carrying Demand of Enterprise Customer ........................................ 9

2.4 Overall Construction Principles ........................................................................ 9

2.4.1 Overall Principles .......................................................................................... 9

2.4.2 Overall Construction ................................................................................... 10

2.5 Summary ........................................................................................................... 11

Chapter 3 The Comprehensive Solutions Design of IPRAN

Reconstruction ......................................................................................... 13

3.1 The Construction Design ................................................................................. 13

3.1.1 Node Design ................................................................................................ 13

3.1.2 Class A Equipment-Class B Equipment Networking Design ..................... 13

3.1.3 Class B Equipment-Class B Equipment Networking Design ..................... 14

3.1.4 Class B Equipment-RAN ER Networking Design ..................................... 14

3.1.5 Metro ER- Convergence ER Networking Design ....................................... 15

3.1.6 RAN ER and BSC Docking Design ............................................................ 16

3.1.7 RAN ER and CN2 PE Interconnect Design ................................................ 16

3.1.8 RAN ER and EPC CE Interconnect Design ............................................... 16

3.1.9 EPC CE and China Net Interconnect Design .............................................. 17

3.2 IP address Planning and Design ...................................................................... 18

3.2.1 IP Address Classification ............................................................................ 18

3.2.2 The Design of Internetworking Addresses and Device Management

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Content

X

Addresses ..................................................................................................................... 19

3.2.3 The Design of Internet Address and Management Address ........................ 20

3.2.4 Class B Address Assignment Design .......................................................... 21

3.2.5 Class A address Assignment Design ........................................................... 22

3.2.6 Base Address and Network Address Assignment Design ........................... 23

3.2.7 Power Monitoring Service Address Assignment Design ............................ 24

3.3 VLAN Planning and Design ............................................................................ 25

3.3.1 Interconnection Child-port VLAN Design ................................................. 25

3.3.2 VLAN Service Design ................................................................................ 25

3.4 PW Design ......................................................................................................... 26

3.4.1 PW Named Planning and Design ................................................................ 26

3.4.2 Own Business Named PW VC ID Design .................................................. 27

3.4.3 Government-enterprise Service Named PW VC ID Design ....................... 27

3.5 Device Naming Standard Design ..................................................................... 27

3.5.1 NE Named Design ...................................................................................... 27

3.5.2 Network Interface Description Design ....................................................... 28

3.6 Network Layer Functional Design .................................................................. 30

3.6.1 The Management of Class A Devices PNP ................................................. 30

3.6.2 B, ER, CE Devices to Access Network ....................................................... 31

3.7 Business Layer Functional Design .................................................................. 31

3.7.1 A Device Business Design .......................................................................... 32

3.7.2 B Device Business Design .......................................................................... 32

3.7.3 Business Process Support ........................................................................... 32

3.8 Network Management Design ......................................................................... 32

3.8.1 Topology Management Design ................................................................... 32

3.8.2 Fault Management Design .......................................................................... 33

3.8.3 Configuration Management Design ............................................................ 33

3.9 Base Service Carrying Design ......................................................................... 33

3.9.1 PW+L3 VPN ............................................................................................... 33

3.9.2 PW Convergence of Gateway ..................................................................... 34

3.9.3 PW Gateway Protection Design .................................................................. 35

3.9.4 Fault Detection and Route Convergence .................................................... 35

3.10 BBU Access Mode Design .............................................................................. 37

3.10.1 Distributed BBU Design ........................................................................... 37

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Content

XI

3.10.2 Centralized BBU Design ........................................................................... 37

3.11 The Service Access Design of Channel .......................................................... 37

3.11.1 Local Government-enterprise/Self-service Design ................................... 38

3.11.2 CN2 in Metropolitan Area within The Second Channel Design ............... 39

3.11.3 MSTP Extend Design ................................................................................ 39

3.12 EPC Access and Business Communication Design ...................................... 40

3.12.1 EPC Network Element Access Design ..................................................... 40

3.12.2 Correspondence between The EPC Network Elements Each Logical

Interface and The VPN ................................................................................................ 40

3.13 QOS Deployment Design ............................................................................... 43

3.13.1 QOS Deployment of The Overall Design ................................................. 43

3.13.2 The Business Logo .................................................................................... 43

3.13.3 The Queue Scheduler ................................................................................ 45

3.14 Routing Protocol Design ................................................................................ 45

3.14.1 The Design Principles ............................................................................... 45

3.14.2 ISIS Routing Design ................................................................................. 47

3.14.3 OSPF Routing Design ............................................................................... 49

3.14.4 BGP Routing Design ................................................................................. 51

3.14.5 Fast Route Convergence ........................................................................... 52

3.15 VPN Design ..................................................................................................... 53

3.15.1 CDMA-RAN VPN Design ....................................................................... 54

3.15.2 CTVPN193 Design ................................................................................... 54

3.15.3 CTVPN194 Design ................................................................................... 55

3.15.4 EPC VPN Design ...................................................................................... 55

3.16 Summary ......................................................................................................... 56

Chapter 4 Implementation and Test of Programme ............................ 57

4.1 System Selection ............................................................................................ 57

4.1.1 The Choice of Core Switch--- ZXR10 M6000 ........................................... 57

4.1.2 The Choice of Aggregation Switch--- ZXCTN 9000-E .............................. 60

4.1.3 The Choice of Access Layer Switches--- ZXCTN 6220 ............................. 64

4.2 The Main Content of This Upgrade Plan .................................................... 66

4.3 IPRAN Network Test ..................................................................................... 66

4.3.1 Based on Test ........................................................................................... 66

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Content

XII

4.3.2 Network Protection Switching Test ......................................................... 67

4.3.3 Base Station Router PNP ......................................................................... 68

4.4 Business Carrying Test ..................................................................................... 69

4.4.1 Basic Business Carrying Test ...................................................................... 69

4.4.2 Testing on The Business Impact of Network Failures ................................ 69

4.5 Summary ........................................................................................................... 70

Chapter 5 Conclusions and Future Work ............................................. 72

5.1 Conclusions .................................................................................................... 72

5.2 Future Work ................................................................................................... 73

References ................................................................................................ 74

Acknowledgements ................................................................................. 76

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第一章 绪论

1

第一章 绪论

1.1 研究的背景与意义

当前，人们对手机流量的需求越来大，通讯业务的种类越来越多，作为这些

通讯业务的载体-移动承载网，也发生着巨大的变化。因特网的高速发展，使得

IP（Internet Protocol）技术成为了通信网络发展中主流技术的基础。在未来的世

界中，宽带化以及IP化的移动通信业务肯定会成为市场的主流，这就促进了当前

的移动网络朝着IP化的方向发展。

在3G（3rd-generation）和4G基站回传承载的IP化过程中，普遍存在几个当

前无法有效控制的难题，其中包括建设成本、平滑过渡以及网络质量等。如果想

要顺利地解决这些问题，未来建设的基站承载网需要具备的条件有:结构扁平化、

网络智能化、以及带宽GE（Gigabit Ethernet）化等建网特征[1]。第一，该网络必

须能够实现大众从2G/3G网络平滑的过渡到4G网络；不仅如此，从该网络的架构

可以看出，将来移动网络覆盖的趋势呈现出一种颇有层次感的特征，它需要在满

足带宽不打折扣的同时保证最理想的覆盖效果。想要达到这个目标就必须要保证

在承载网络中结合多种媒介，在一个方案中结合多个必要的承载技术，使该网络

更加的智能。第二，如果想要有效地减少移动承载网络的最小成本，那么该网络

的架构就必须向LTE(Long Term Evolution)/SAE(System Architecture Evolution)演

进。

相比于以往技术，LTE/SAE架构具有十分明显的优势，主要是指扁平化以及

IP化。当今全球通信业务的大趋势为固话移动业务的逐渐趋同，再加上承载网络

正在向着扁平化的方向快速发展，为了有效降低通信业务的成本，在建设扁平化

承载网结构的同时倡导综合承载以及融合运营的理念。不仅如此，未来十年的主

要服务种类就是为移动网络客户提供多样化的多媒体业务。与之同来的就是移动

网络的流量持续涨高，所以说只有增加带宽才能使得移动网络满足不断增加的用

户需求。而IPRAN(Internet Protocol Radio Access Network)支持多种路由协议、动

态转发、L3VPN(Virtual Private Network)、组播等动态的网络部署，能够很好得

满足上述提到的要求。“Everything Over IP[2]”已经成为新一代网络发展的主流

趋势，是将多种业务承载在同一张IP网络，并由通讯运营商提供电信级别的安全

服务。IP化已成为承载网发展的必经之路。

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基于 IPRAN 的 3G 及 4G 基站回传的承载方案的设计与实现

2

1.2 研究现状及存在的问题

传统的移动通讯网络业务主要是通过MSTP(Multi-Service Transfer Platform)

网络进行回传，MSTP技术因为具有十分可靠的传送承载能力、强大的维护管理

能力、实用的回复保护功能以及多变的分插复用技术，所以说在基站回传网络中

占据着不可替代的重要地位，该技术最经典的接入环容量就是625M以及155 M。

按照现在的情况推断，MSTP技术主要回传2G/3G通讯网络以及带宽需求较小相

结合的现状还会有持续很长的时间。不过因为当今时代数据业务的快速发展以及

其独有的特性，现有的MSTP技术在提供三层网络以及供给高带宽等方面已经举

步维艰。

目前是固定宽带以及移动业务的结合承载过渡阶段，其承载的主要业务有：

家庭客户接入业务(语音、固定宽带以及IPTV[3]等业务)，移动通讯回传业务，还

有集团客户业务(异步传送方式的专线、时分复用模式的专线、MPLS VPN业务

以及以太网专线等业务)。综合网络需求、服务需求、流量特征等诸多方面考虑，

可以将承载网分成两种业务：电信以及公众平面业务。后者以互联网宽带业务为

主，其业务特点为流量大、突发性强、控制难度大；前者主要包含交互式网络电

视[4] 、固定语音、移动回传以及集团客户专线等业务，这些业务均有流量相对

稳定、易于掌控等特点。对于不同种类的业务，一般需要相关运营商使用与之对

应的承载网络，就比如公众平面业务就以传统的IP城域网承载为主要方式；而电

信平面业务则采用相对封闭的专用IP承载网。未来运营网络追求集约化，所以融

合两个平面进而实现多业务的统一承载。因此，如何尽快地对某通讯运营商网络

进行升级改造，如何规划和建设一个适合运营商实际需要的基站回传承载网络，

如何提升承载网的应用水平和智能水平成为运营商亟待解决的头等大事。

除此之外，本课题在最初设计网络改造方案的时候引入了非常多的网络技

术，通过本课题的研究不仅提高了通讯运营商工作人员的业务水平，而且对运营

商未来的网络建设和应用发展方向具有一定的参考作用。

1.3 主要研究内容

1.3.1 系统总体设计

系统的总体设计是构建基站回传承载网络的工程蓝本以及整体构思，同时也

是建设承载网的主要目的。构建承载网的系统总体设计时，必须以业务需求为大

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第一章 绪论

3

前提，从而确定客户需要的服务类型，然后再进一步确定建设系统的目标的细化，

包含参数设置、网络设施、节点设计和VLAN（Virtual Local Area Network）规划

等方面的目标确定网络拓朴结构和功能，根据业务需求、建设目标网络，然后在

进行技术设计的确定以及系统的分析的具体的原则要求。

通过分析某运营商基站回传承载网的业务需求，在网络建设的基础上统一对

智能化网络进行规划、设计、专家评审，最后付诸实施。也就是说，我们在智能

化设计时通过了解网络流量、带宽及所使用的业务种类，在这些基础上进行承载

网改造的统一设计。

根据基站回传承载网的使用性质，综合考虑实际的建网情况以及前期的网络

建设情况，通过对当今世界上网络界用于设计承载网的多种技术进行透彻的研

究，再结合当地的实际网络水平，我们设计承载网的目标就是构建承载网、核心

网、无线组网以及接入网架构。确定承载能力设计、保护对接方案设计、承载网

组网架构、QoS(Quality of Service)方案设计。基站通过IPRAN网络接入，采用PW

（prisoner of war）+L3组网方案与本地市EPC（Evolved Packet Core）互通，通过

CN2（ChinaNet Next Carrying Network）网络实现跨接的功能，构建4G业务的部

署战略以及相应的站点解决措施， 链路、IP/VLAN(虚拟型局域网)等设计。确定

时钟方案、QoS方案以及以承载网能力为参考因素选择站点归属等环节。4G与3G

互不干涉，规划基站时使用2个IP ， 融合业务可以使用一个IP， OM (Operation

Maintenance)也可以共用同一个IP、基站网管独立[5]、各个基站的网段相互独立。

1.3.2 系统设计规范

1. 强调系统的多业务承载

多业务承载是通讯运营商IPRAN改造的核心目的，包含在使用一个IP网

承载大客户专线业务、互联网宽带业务、移动通讯业务以及固话业务等，

不仅仅拥有二层业务，还需要有三层业务。特别是移动网发展到4G以后，

此时S1与X2接口就已经拥有了三层交换的能力。因为当前的业务繁杂多

样，且每个业务都在自己的承载网中发展自己，导致承载方式也随之增

多、各个承载网之间组合复杂且效率低下、维护优化困难等问题。因此，

改造承载网必须要促进多业务的融合承载。

2. 提倡节约网络传输成本

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基于 IPRAN 的 3G 及 4G 基站回传的承载方案的设计与实现

4

通过对仔细分析从业界权威设备提供商那里得到的数据可以发现，移动

通讯网络IP化能够明显降低成本、精简网络结构，而且还能降低大约50%

运营性支出[6]。IP传输的部署成本非常低且资源不难得到。常人所熟知

的头开销压缩以及包复用技术等，使得IP化的承载网的传输效率相较传

统SDH（Synchronous Digital Hierarchy）/MSTP提高了不少。另一方面，

IP化传输能够快速对业务进行统计复用，假如使用大带宽来对业务进行

统计复用，与就会凸显出IP承载网上另外的应用分享资源的效益，能够

减少路由的迂回路径、实现本地话务以及本地交换、降低信令的固定连

接，以发展的眼光来看，可以有效的精简网络结构。

3. 提供丰富的接口

本次基站回传承载网的改造也是为了达到未来网络发展的标准以及未

来的组网需求，IP传输可以设置多种多样的端口类型以供选择，不仅可

以适应未来的组网需求，还能够以最快的速度部署网络。

4. 快速提供新业务

IP传输网可以满足逐渐增加的用户带宽需求，为业务传输提供充足的带

宽资源，进而在用户出现突发性的需求时，能够以最快的速度满足用户

的需求，增强企业的竞争力。

5. 符合网络向全IP发展的趋势

这次改造如果可以成功，便可以促进移动通讯基站回传网朝着扁平化架

构的方向发展，与以往的点与点之间的组网方式不同的是，IP传输更能

有效、快速的满足客户用网以及移动基站之间回传数据的巨大需求，进

而维护运营商的经济利益。

1.3.3 IPRAN综述

IPRAN是指以IP/MPLS（Multi-Protocol Label Switching）协议以及其核心技

术为构建基础，将二层以及三层技术结合起来的一种解决方案，其目的就是为了

达到基站回传的承载需求。因为该方案的基础部分为IP/MPLS协议族，这种协议

族最大的特点就是开放化、标准化，因此该方案同样可用于政企客户的互联网专

线以及其VPN业务等另外的以网络IP化为基础的业务承载。

根据基站无线接入承载的个性化需求，IPRAN 提升了OAM能力表现，并且

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