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LTE承载的关键技术:二三层桥接

2013-03-14  来源:中国信息产业网  作者:中兴通讯 霍泽人

1、LTE时代对PTN设备提出L3VPN新需求

  LTE作为下一代无线发展的风向标,不仅在带宽方面可以满足高清视频业务的发展,还可以支持更多的宽带用户,真正实现无线宽带化。承载网作为电信网络的基础,需要思考如何有效支撑无线网络的发展和演进。

  LTE网络的扁平化形成了更强的的业务连接灵活性,以实现网络资源充分共享,这就要求承载网在原有基础上支持三层转发功能。

  一个eNB同时归属于多个S-GW/MME;eNB之间通过X2接口相连,流量呈MESH状。

2、PTN L3VPN承载LTE优势明显

  全程PTN解决方案,实现从TD承载演进LTE承载,仅在已经部署的PTN核心设备上升级/开启软件即可,无须新增部署或扩容CE设备,不仅保障中移承载网络和技术体制的平滑演进,而且极大降低建网成本CAPEX。

  全程PTN解决方案,确保承载网络的统一技术体制、统一维护人员、统一网管,管理维护界面清晰、易操作,能有效降低网络的管理、运维成本OPEX。

  全程PTN解决方案,能支持在不同场景部署下成熟的1588 v2时间同步功能,可持续、有效地解决中移关注的GPS替代问题,协同无线网络降低TCO。

  全程PTN解决方案,具备成熟的电信级保护能力,避免CE+PTN方案的保护倒换超标现象,提供高质量的承载网,和LTE一起打造移动精品网络。

3、二三层桥接是LTE承载的关键技术

  对于LTE业务来说,由于S1业务占LTE基站数据的97%,而X2数据量很少,总体上还是属于汇聚型业务,所以对于PTN网络来说,实现L3VPN并不需要从接入层就支持,可以在接入汇聚层只支持L2VPN,在核心层网络支持L3VPN即可;这样的解决方案不仅满足LTE对三层转发的需要,而且降低对承载设备的技术要求,降低对已有接入汇聚层设备及业务的改变的影响,实现承载网络对LTE需求的最快最低成本的满足。此种方案要求核心节点支持内部终结L2VPN,然后桥接到L3VPN,实现业务在L2VPN和L3VPN之间的转发。

  例如在中移LTE承载场景下,PTN在接入汇聚层采用EVPL进行承载,核心层启用L3VPN功能,核心节点需要内部终结EVPL,并通过内部虚拟子接口桥接到VRF进行L3VPN转发,如下图所示

图1-1 中移LTE承载方案

  此种方案总体架构沿用2G/3G时代的Backhaul承载架构,即兼顾了传统的承载网络使用L2VPN承载2G/3G业务,又在核心层通过部署L3 VPN实现LTE S1业务的多归属,以及X2业务的灵活调度。

4、业界二三层桥接技术简介

1)外部桥接方式

  部分厂家由于研发滞后,不支持L2/L3内桥接,只能通过外部物理端口跳纤的方式,进行转接。基站业务从槽位1上的端口进入交换网,在槽位2上的端口上终结二层业务,然后再通过光纤环回到另外端口,进入交换网进行三层的处理。整个处理流程需要2次进入交换网处理、白白占用两倍的带宽、槽位端口资源。此方案存在的问题有以下几个:

  整机端口数量减半,接入容量减半,320G的设备只能当160G的设备使用。投资成本成倍增加的同时,性能下降一半!需要大量堆叠设备才能满足组网的要求。

  对于现网设备,外桥接需占用的端口数和槽位往往已承载资源,没有冗余的对偶资源,不具备改造条件!

外部跳纤,增加故障点,降低网络安全性!

业务配置繁琐,L2、L3需要分段配置,网络管理工作量至少增加1倍以上!

  所以,以上方案已经被业界摒弃。

2)传统内部桥接方式

  在传统的中移L2L3VPN的桥接方式中,PTN在接入汇聚层采用EVPL进行承载,核心层启用L3VPN功能,核心节点需要内部终结EVPL,并通过内部虚拟Vlan子接口桥接到VRF进行L3VPN转发,此时对于每个基站,核心节点内部都需要配置一个虚拟Vlan子接口,并配置一个和基站在同一网段下的IP地址。由于每个2层虚拟接口都需要配置一个相应的3层虚拟接口,此时会占用大量的IP地址资源,并增加配置和维护难度。

3)高效内桥接方案

  以中兴ZXCTN6500为代表的新一代纯PTN设备,对桥接方案进行了大幅优化,提出了更高效的桥接方案,中移已经在2012年PTN集采中要求大家支持此方案。

  为了节省有限的IP资源,此方案利用Super VLAN技术,可以把多个2层子接口绑定到一个Super VLAN接口,共享Super VLAN接口IP地址。此时由于多个L2接口可共用一个L3虚拟接口,可以大大节省IP地址。6500使用一个标准的2层转发流程和一个标准的3层转发流程,从而实现L2L3之间的灵活桥接。

  相对于传统的L2L3桥接方案,此方案有以下优势:

  当存在多个L2接入L3时,采用Super VLAN共享一个L3接口,大大节省了宝贵的IP资源。

  采取标准的2层和3层转发流程,转发面处理简单、清晰。

  配置灵活,理论上来讲可以桥接任何业务。例如L2到L3、L2到L2、L3到L3等桥接,有利于未来业务的扩展。

  方案对现有的业务特性影响基本没有影响。

关键词:PTN L3VPN 中兴 ZXCTN6500