一种采用无线方式解决ipran分组传送网接入层成环的网络系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微波传输领域，尤其涉及一种利用专用无线网桥有效解决IPRAN分组 传送网接入层成环的网络系统及方法。
【背景技术】
[0002] IP RAN分组传送网是针对IP化的3G4G基站回传应用场景进行优化定制的传输 解决方案，在核心层、汇聚层采用IP/MPLS技术，接入层主要采用二层增强以太与三层IP/ MPLS相结合的技术方案，在典型的IP RAN分组传送网中核心层、汇聚层基本可组成带有自 愈保护能力的环网形式，这样可有效地防止传输媒介被切断，通信业务全部终止的情况，但 在接入层层面尤其是在已建成城区、物业协调难点等有线传输困难的场景，基站接入层经 常会出现无法通过有线传输成环接入到汇聚层中的现象，仅以单链的形式接入，无法进行 用环网的自愈功能进行业务保护。专用无线网桥顾名思义就是抛弃了传统的铜线或光纤， 利用无线通讯技术以空气作为媒介进行网络数据传输。通过借鉴数据通信领域的专用无线 网桥，改进了 3G4G基站回传的技术，采用无线方式解决传送网的有线单链传输问题，实现 了很好的技术效果。
[0003] 网络故障时的业务收敛速度对电信网络分组传送网影响比较大，在任何一个节点 发生故障时，相邻节点业务倒换小于50ms、端到端业务收敛小于ls，成为需要解决的难点 之一。
[0004] 专用无线网桥基于802. 11协议族传输的速率远远低于IP RAN分组传送网的传输 速率，在专用无线网桥主用状态时如何承载远远高于其承载能力的流量，成为需要解决的 难点之一。
【发明内容】
[0005] 鉴于以上述技术的难点，本发明提供了一种采用无线方式解决IPRAN分组传送网 接入层成环的网络系统及方法，利用专用无线网桥结合有线单链形成分组传送网的环状保 护，可以解决基站接入层经常会出现无法通过有线传输成环接入到核心网中的现象，解决 无法进行用环网的自愈功能进行业务保护的问题。专用无线网桥基于802. 11协议族工作 在2. 4G或5. 8G的免申请无线执照的ISM频段，因而它不但有线网络设备更方便部署，而且 相比传统微波不受无线执照的约束。
[0006] 本发明提供一种采用无线方式解决IP RAN分组传送网接入层成环的网络系统，利 用专用无线网桥通过其本身有线传输接口经过光电转换模块与IP RAN分组传送网的一对 PE节点通过GE接口相连。所述专用无线网桥透传来自IP RAN分组传送网PE的各个VLAN， 采用VPN FRR私网路由快速切换技术，通过预先在远端PE中设置指向主用PE和备用PF的 主备用转发项，并结合PE故障快速探测技术BFD for BGP，旨在解决CE双归PE的MPLS VPN 网络中，PE节点故障导致的端到端业务秒级收敛的问题，同时解决PE节点故障恢复时间 与其承载的私网路由的数量相关的问题，在PE节点故障情况下，端到端业务切换时间小于 ls〇
[0007] 根据本发明的一方面，提出了一种专用无线网桥转发的流量发生网络资源拥塞时 的解决系统，对不同的数据流提供不同的QoS服务质量，增加了网络性能的可预知性，并能 够有效地分配网络带宽，更加合理地利用网络资源，满足3G4G基站的多种QoS需求的关键 指标：吞吐量、时延、时延变化（抖动）和丢包，满足通信行业标准《IP电话网关设备技术要 求》，分组承载网时延小于40ms，丢包率小于0. 1 %，时延抖动小于40ms和至少100Mbps的 净吞吐量。
[0008] 根据本发明的另一方面，提出了一种采用无线方式解决IPRAN分组传送网接入层 成环的方法，利用专用无线网桥通过本身有线传输接口经过光电转换模块的与IP RAN分组 传送网一对PE节点通过GE接口相连。所述专用无线网桥透传来自IP RAN分组传送网PE 的各个VLAN，采用基于VPN私网的VPN FRR路由快速切换技术结合PE故障快速探测，其收 敛时间只取决于远端PE故障的检测并修改对应隧道状态时间，由此解决了 PE节点故障恢 复时间与其承载的私网路由的数量相关问题。
[0009] 根据本发明的另一方面，提出了一种专用无线网桥转发的流量发生网络资源拥塞 时的解决方法，为满足用户对不同应用不同服务质量的要求，就需要网络能根据用户的要 求分配和调度资源，对不同的数据流提供不同的QoS服务质量。针对某种类别的数据流，可 以为它赋予某个级别的传输优先级，来标识它的相对重要性，并使用设备所提供的各种优 先级转发策略、拥塞避免等机制为这些数据流提供特殊的传输服务。
[0010] 如上所述，本发明的一种利用专用无线网桥有效解决IPRAN分组传送网接入层成 环的网络系统及方法，具有以下有益效果：1、解决应急通信场景或者已建成城区等有线传 输成环困难的场景，在分组传送网的接入层利用专用无线网桥结合有线单链组成环网，通 过链路冗余备份增强了分组传送网链路的可靠性；2、满足IP RAN分组传送网中大带宽的 容量需求，满足IP RAN分组传送网的多种QoS需求的关键指标：吞吐量、时延、时延变化 (抖动）和丢包。
【附图说明】
[0011] 图1显示为本发明实施例的网络组网示意图：
[0012] 元件标号说明
[0013] 11 CE1 (Customer Edge)设备：用户网路边缘设备，有接口直接与SP相连，不"感 知" VPN存在，不需要支持MPLS。
[0014] 12 PEI (Provider Edge)设备：服务提供商边缘设备，与用户CE直接相连；在MPLS 网络中，所有的对VPN的处理（封装，解封装标签等）都发生在PE上。
[0015] 13 P(Pr〇vider)设备：服务提供商网络中的核心设备，不与CE直接相连，不"感 知" VPN存在，仅需要支持基本MPLS转发能力。
[0016] 14 PE2
[0017] 15 CE2
[0018] 16专用网桥1(与17专用网桥2-起配合使用，起到P设备作用）
[0019] 17专用网桥2
[0020] 图2显示为无线网桥数据报文发送流程。 图3显示为本发明实施例的MPLS域协议报文。 图4显示为本发明实施例的IP域协议报文。 图5显示为无线网桥对业务提供精细化、有区分的服务。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细的说明。
[0022] 本实施例应用的网络组网如图1所示，专用无线网桥放置在有线分组传送网络PE 节点中间，对PE形成环状保护，弥补单链的形式接入的安全性问题，用环网的自愈功能进 行业务保护。
[0023] VPN FRR可以很好解决以上问题，在IP RAN分组传送网常规的CE双归属情况下， 当远端PE发生故障时，VPN FRR可以实现VPN业务快速的倒换到备用隧道和备用PE，从而 保证流量在很短的时间内可以恢复。
[0024] 正常情况下CE1访问CE2的路径为LINK A，当发生光缆断等LINK A不可用的问题 后，CE1访问CE2的路径倒换为LINK B。
[0025] VPN FRR技术支持PE 1设备根据匹配策略选择符合条件的VPNv4路由，对于这些路 由，除了优选的LINK A路由信息，次优选的LINK B路由信息也同样填写在转发项中。
[0026] 当LINK A故障时，PE1通过BFD FOR TE感知到PE1与PE2之间的外层隧道不可 用，便将LSP隧道状态表中的对应标志设置为不可用并下发到转发引擎中，转发引擎命中 一个转发项之后，检查该转发项对应的LSP隧道状态，如果为不可用，则使用本转发项中携 带的次优路由的转发信息进行转发。这样，报文就会被打上LINK B的内层标签，沿着LINK B的外层LSP隧道交换到PE2,再转发CE2,从而恢复CE1到CE2的业务，实现LINK A故障情 况下的端到端业务的快速收敛。
[0027] 当L3 VPN中承载了大量的路由时，按照传统的收敛技术，当远端出现故障时，所有 这些VPN路由都需要重新迭代到新的隧道上，端到端业务故障收敛的时间与VPN路由的数 量相关，VPN路由数量越大，收敛时间越长。而对于VPN FRR技术，我们只需要检测并修改这 些VPN路由迭代的外层公网隧道在转发引擎中的状态，无论转发流量命中的是哪条VPN路 由，流量都会切换到VPN FRR的备份路径上，其收敛时间只取决于远端PE故障的检测并