TD-LTE回传网络和时间同步解决方案研究（二）

3. 基于PTN的TD-LTE回传方案

　　为满足LTE时期相邻基站间X2接口互联和基站多归属（S1-Flex）的需求，PTN提供了核心层增强L3功能（PTN L3）和核心层对接CE路由器两种解决方案，核心层增强L3功能的方案中由PTN完成横向流量的转发，核心层对接CE路由器的方案由CE路由器完成横向流量的转发。3.1 核心层PTN增强L3功能技术方案L3 PTN实现TD-LTE回传组网图1所示。L3 PTN方案中，PTN汇聚接入设备仍沿用现有的L2网络，仅在核心设备引入简化L3功能，通过静态L3 VPN承载S1和X2业务。

图1：核心层PTN增强L3方案承载TD-LTE组网示意图

　　PTN核心设备引入的L3功能包括L2~L3的桥接功能和静态L3路由功能。L2~L3桥接功能是指PTN设备终结L2 PW，并通过IP地址网段划分，对相同网段内的PW进行收敛，再通过静态L3 VPN方式进行L3路由转发。通常，处于L3 PTN网络与L2网络交界处的设备需要具备这种L2/L3桥接功能，包括与L2 PTN网络对接的L3 PTN设备和与客户侧核心网设备对接的L3 PTN设备。另外，静态L3路由功能可以由PTN隧道技术结合L3 VPN路由技术方式实现。

　　L3 PTN方案中较为重要的方案是保护机制和网元配置管理功能。保护机制方面，L2 PTN就具备灵活多样的保护机制，如1：1/1+1 LSP，环网，双归等保护，因此L3 PTN网络天然具有强大的保护机制，在原有L2保护基础上，结合L3保护方式如虚拟路由器冗余协议（VRRP）和VPN快速重路由（VPN FRR）等，提供抗多种故障场景的保护能力。

　　VRRP是L3网络中的一种IP主备网关的保护协议，一般设定一个虚拟IP地址作为默认IP网关，如果主用网关不可用，这个虚拟 IP 地址就会映射到一个备用网关，从而完成主备网关的互相保护。L3 PTN中VRRP的保护主要可分为以下两个场景：

　　场景一：面向客户侧SGW/MME设备的主备网关保护

　　采用两端PTN设备与SGW/MME对接，并配置为主备网关，当 PTN设备失效和接入链路失效时，如图2（a）所示，主用网关将不可达，此时VRRP保护将默认网关IP映射为备用网关，而SGW/MME设备并不需要额外机制配合这种VRRP主备用网关切换。

图2：L3 PTN VRRP保护示意图

　　场景二：面向基站侧的主备网关保护

　　如图2（b）所示，采用汇聚到核心双挂的方式，L2/L3桥接PTN面向eNB形成主备用网关。同样，当设备失效或接入链路失效时，启用VRRP保护将默认网关IP指向备用网关，基站侧也并不需要其他机制配合VRRP保护。

　　此外，L3 PTN网络中多种保护方式可相结合使用，VRRP可与双归和VPN FRR配合使用， VPN FRR也可与L2的线性、环网保护配合使用，保护机制多种多样，极大地提高了LTE回传网络的安全性。

　　在网元管理配置方面，由于L3 PTN网络采用静态L3 VPN路由方式，路由表配置是通过网管配置下发的，因此网管是L3 PTN的重要功能。L3 PTN在继承了L2 PTN的图形化、易操作的网管的基础上，在配置、故障、性能管理三大部分增加了L3相应的功能。

　　配置管理中主要新增静态L3VPN业务的配置管理功能、VRRP和VPN FRR保护配置管理功能等。由于L3 VPN业务和路由配置量较大，可基于业务模板进行L3 VPN创建，并借由辅助工具实现端到端L3 VPN路由计算和路径建立，减少配置工作量。故障管理中主要新增支持L3保护的告警上报、定位功能，L2/L3桥接节点对L2/L3业务信息查询及告警上报功能；为了更好的继承PTN网络端到端的保护，对于L2和L3组合业务，网管还应该具有相关告警关联分析功能。此外，还需新增针对VRF的L3 VPN业务的实时流量监视及性能统计。

　　3.2 核心层PTN对接CE路由器技术方案

　　PTN+CE实现TD-LTE回传组网如图3所示。PTN+CE方案中，PTN的核心层、汇聚层和接入层设备都保持不变，通过二层方式将基站流量传输至CE路由器。PTN与CE之间通过交互以太报文互通。由CE路由器作为基站的网关，实现三层流量转发功能。

图3：PTN+CE方案承载TD-LTE组网示意图

　　采用PTN+CE方案，在PTN和CE之间有两种对接方式，分别是方式一PTN内部建立主备PW，和方式二PTN内部建立VPLS。采用方式一时，VRRP心跳报文运行在两台CE设备之间，为提高心跳报文链路可靠性，宜采用多链路捆绑方式实现。采用方式二时，VRRP心跳报文运行在PTN与CE 互联的链路上。