中移动网络架构(summer)

中移动网络架构探讨作者：靳志强2013-04-22文档密级: n 移动城域网现状及趋势n 城域网业务承载及PTN趋势n 骨干传送网发展趋势目 录 Contents | 3 中移动的两张网城 域核 心城 域汇 聚 /接 入 CMNET IP专 网AR 普 通 集 团 客户 高 端 集 团 客户 省 际 /省 干 光 传 送网 RNC/BSCMSTP/SDH 2 G/3 G基 站家 庭 用 户 PON/增 强 以 太 SDH/WDMRouter IP城 域 网 城 域 传 送PTN/IP RAN BITS1 5 8 8 +同 步 以 太GPS/北 斗SR BRAS GPS/北 斗GSN/MGW/MSCn 城 域 核 心 为 路 由 器 +传 输 ， 传 输 采 用 SDH或 WDMn IP城 域 网 边 缘 建 设 业 务 接 入 控 制 层 （ SR/BRAS）n 城 域 汇 聚 接 入 层 分 业 务 承 载 n高 品 质 要 求 业 务 目 前 主 要 通 过 MSTP/SDH承 载 ， 积 极 推 进 传 送 网 IP化 ， 引 入 PTN、 IP RAN， 积 极 跟踪 推 进 增 强 以 太 成 熟n低 品 质 要 求 业 务 主 要 通 过 PON接 入 ， 根 据 实 际 情 况 采 用 不 同 方 式 和 业 务 控 制 层 实 现 对 接n 通 过 卫 星 （ GPS或 北 斗 ） 为 基 站 提 供 同 步 ， 同 时 引 入 1588（ 时 间 同 步 ） 、 同 步 以 太 （ 频率 同 步 ） 进 行 一 定 范 围 的 试 用 4 中移动的两张网架构 光 传 送 网 城 域 接 入 城 域 汇 聚 WDM CoreIP化 城 域 传 送 网OLTONU PON 普 通 集 团 客 户 和 家 庭 接 入 城 域 核 心 应 用 层RNC/BSC GGSN/SGSNCE IP专 网Iub/Abis Iu/A/GbMSC/MGW ARIP城 域 网BRAS/SR 城 域 核 心 路 由 器 CMNET基 站 和 大 客 户 接 入NodeB/BTS WDM MetroIP化 城 域 传 送 网 和 IP城 域 网 分 网 建 设 ， 不 融 合 组 网| 5 2张网不融合的原因 | IP化 城 域 传 送 网 和 IP城 域 网 融 合 组 网 存 在 的 问 题 融 合 后 网 络 同 时 承 载 互 联 网 业 务 和 基 站 等 重 要 业 务 ， 存 在 网 络 安 全 风 险 IP城 域 网 为 互 联 网 一 部 分 ， 属 于 开 放 网 络 ， 安 全 风 险 大 。 重 要 业 务 与 互 联 网 流量 混 合 难 以 实 施 严 格 的 MPLS VPN（ 互 联 网 流 量 难 以 封 装 进 VPN） ， 互 联 网 流 量仍 可 访 问 到 达 网 络 ， 导 致 网 络 安 全 风 险 大 互 联 网 业 务 和 基 站 等 重 要 业 务 对 网 络 规 划 、 保 护 能 力 等 均 有 不 同 的 要 求 ， 增 加 融合 后 网 络 的 复 杂 性 网 络 规 划 性 不 同 ： IP城 域 网 为 宽 带 业 务 承 载 网 络 ， 宽 带 业 务 与 移 动 关 键 业 务 模型 不 同 ， 可 规 划 性 不 同 。 宽 带 业 务 的 网 络 扩 容 或 调 整 ， 必 然 影 响 移 动 关 键 业务 承 载 的 稳 定 性 可 靠 性 要 求 不 同 ： IP化 城 域 传 送 网 具 有 5 0 ms保 护 倒 换 的 高 可 靠 性 要 求 ， IP城 域网 可 靠 性 要 求 低 ， IP化 城 域 传 送 网 和 IP城 域 网 混 合 建 设 时 提 高 了 对 整 网 可 靠 性的 要 求 为 保 证 安 全 性 ， 需 要 增 加 与 CMNET互 联 处 的 安 全 设 备 投 资 ， 其 他 设 备 投 资 成 本 相当 。 总 体 上 而 言 ， 融 合 组 网 比 不 融 合 组 网 投 资 大“ 不 融 合 组 网 ” 在 安 全 、 网 络 规 划 和 运 维 、 设 备 投 资 等 方 面 存 在 综 合 优 势 ，建 议 采 用 “ 不 融 合 组 网 ” 方 案IP化 城 域 传 送 网 和 IP城 域 网 分 网 建 设 6 两张网业务模型 互 联 网 接 入 业 务 主 要 由 IP城 域网 来 实 现 承 载IP专 网 CMNET骨 干ARAR CMNET省 网 NodeBBTSCS/PS/IMS核 心网 /DCN局 房 间CE/汇 聚 路 由 器 城 域核 心 路 由 器 互 联 网接 入 业 务SR/BRAS集 团 客 户VPN业 务少 量 高 要 求 集 团 客户 VPN业 务IMS SBC IMS用 户IP城 域 网 大 部 分 集 团 客 户 VPN业 务 城 域内 通 过 IP城 域 网 承 载 ， 少 量 高要 求 客 户 通 过 传 输 接 入 IP专 网实 现IMS用 户 通 过 IP城 域 网 接 入 IMS核 心 网 网 元 （ SBC和 业 务 平 台 ）， 城 域 内 IMS核 心 网 网 元 间 互联 通 过 接 入 IP专 网 的 CE或 汇 聚路 由 器 实 现 疏 通 ， 不 通 过 IP城域 网 进 行 承 载城 域 内 自 有 业 务 主 要 通 过 CE或 汇 聚 路 由 器 方 式 实 现 承 载 （ 部分 通 过 IP专 网 实 现 ） ， 城 域 间通 过 IP专 网 实 现 承 载城 域 传 送 网 /接 入 网| n 移动城域网现状及趋势n 城域网业务承载及PTN趋势n 骨干传送网发展趋势目 录 Contents 8 承载业务-互联网及自有业务 | 互 联 网 接 入 业 务 如 互 联 网 访 问 业 务 、 业 务 平 台 接 入 和 承 载 等 集 团 客 户 虚 拟 专 网 业 务 如 电 子 政 务 、 企 业 信 息 化 承 载 等 语 音 和 多 媒 体 类 如 VoIP实 时 语 音 、 视 频 会 议 、 多 媒 体 融 合 通 讯 、 IPTV流 媒 体 类 等 IP城域网相关业务城域内其他 自有业务城 域 内 自 有 业 务CS核 心 网 （ A、 Iu-CS、 Nc、 Mc、 Nb）PS核 心 网 （ Gb、 Iu-PS、 Gn、 Gi)IMS核 心 网 （ Gm、 Mw、 媒 体 等 ）城 域 内 DCN局 房 间 流 量远 期 的 LTE（ S1 、 X2 等 ） | 9 承载业务-集团业务虚拟专线 随 着 全 业 务 的 发 展 ， 集 团 客 户 专 线 和 虚 拟 专 网 （ VPN） 业 务 的 需 求 逐 步 增 加 根 据 两 网 定 位 （ IP专 网 和 CMNET骨 干 网 ） 及 目 前 两 网 业 务 承 载 现 状 （ IP专 网承 载 压 力 较 大 ） ， 现 阶 段 建 议 大 部 分 集 团 客 户 VPN业 务 通 过 CMNET实 现 ， 城域 内 通 过 IP城 域 网 实 现 CMNET全 网 需 部 署 MPLS VPN、 QoS技 术 推 动 CMNET骨 干 、 省 网 和 IP城 域 网 升 级 改 造 支 持 MPLS VPN以 及 跨 域 VPN 网 络 部 正 在 组 织 三 个 省 进 行 跨 域 VPN测 试 ， 后 续 推 动 全 网 部 署 根 据 市 场 需 求 ， 未 来 少 量 可 控 的 高 要 求 集 团 客 户 VPN业 务 可 通 过 IP专 网 实 现 前 提 是 通 过 CMNET提 供 VPN业 务 不 能 满 足 部 分 集 团 客 户 专 线 需 求 ， 如 安 全 方 面 城 域 内 用 户 接 入 ： 用 户 通 过 传 输 专 线 实 现 IP专 网 接 入 现 阶 段 建 议 大 部 分 集 团 客 户 虚 拟 专 网 业 务 通 过 CMNET实 现 ， 城 域 内 通 过 IP城 域 网 实 现 未 来 少 量 可 控 高 要 求 VPN可 通 过 IP专 网 实 现 ， 城 域 内 通 过 传 输 接 入 （ 前 提 是 CMNET不 能 满 足高 要 求 集 团 客 户 ） | 10 承载业务-语音和多媒体业务 语 音 和 多 媒 体 类 主 要 指 VoIP实 时 语 音 、 视 频 会 议 、 多 媒 体 融 合 通 讯 、 IPTV流 媒 体类 等 业 务 现 阶 段 语 音 和 媒 体 类 业 务 主 要 通 过 CM-IMS系 统 实 现 IMS用 户 通 过 IP城 域 网 接 入 IMS核 心 网 网 元 （ SBC和 IMS业 务 平 台 ） IMS用 户 通 过 城 域 接 入 网 接 入 IP城 域 网 的 SR设 备 SBC和 IMS业 务 平 台 通 过 三 层 CE设 备 接 入 IP城 域 网 的 SR设 备 。 为 保 证 站 点 安 全 ， CE与 SR之 间 设 置 防 火 墙 建 议 IP城 域 网 通 过 轻 载 以 及 DiffServ/E-LSP技 术 提 供 QoS保 障 根 据 需 求 可 考 虑 通 过 MPLS VPN实 现 业 务 隔 离 城 域 内 IMS核 心 网 网 元 间 互 联 通 过 接 入 IP专 网 的 CE设 备 实 现 疏 通 ， 不 通 过 IP城 域 网进 行 承 载 ， 跨 城 域 流 量 疏 通 通 过 IP专 网 实 现 11 业务改变面临的挑战 | 1.业 务 IP化 和 大 颗 粒 化 ， 导 致 城 域 网 将 由 主 要承 载 现 有 E1/STM-1(2M/155M速 率 )TDM业 务 逐 渐转 向 承 载 FE/GE(10M/100M/1000M速 率 )IP业 务 。城 域 网 技 术 需 要 由 现 有 “ 以 TDM电 路 交 换 为 内 核 ”向 “ 以 IP分 组 交 换 为 内 核 ” 演 进2.3G和 全 业 务 竞 争 ， 导 致 城 域 网 不 仅 承 载 2G/3G语 音 和 数 据 业 务 ， 还 需 承 载 集 团 客 户 和 家 庭 业 务 。城 域 网 需 要 扩 大 规 模 并 考 虑 多 业 务 统 一 承 载 对 于 基 站 和 高 价 值 集 团 客 户 等 高 价 值 业 务 和普 通 集 团 客 户 和 家 庭 宽 带 等 低 价 值 业 务 ， 需 要合 理 选 择 组 网 技 术 增 强 对 于 大 规 模 数 据 业 务 的 控 制 和 管 理3.TD-SCDMA空 口 精 确 时 钟 和 时 间 同 步 需 求 ， 导 致城 域 网 需 要 提 供 更 高 精 度 的 同 步 信 号 传 送 能 力 。 改 造 现 有 MSTP/SDH网 络 成 本 较 高 新 建 分 组 化 城 域 网 应 考 虑 1588v2等 同 步 功 能城 域 网 核 心 层城 域 网汇 聚 /接 入 层 路 由 器 +传 输 组 网 ， GE及 以 上颗 粒 业 务 逐 渐 采 用 IP over WDM， 小 颗 粒 业 务 仍 采 用SDH环 网 以 MSTP/SDH环 网 为 主， 承 载 2 G基 站 和 少 量集 团 客 户 业 务 ； 主 要 采 用 城 域 传 送 网 MSTP/SDH， 承 载 以 小 颗 粒TDM业 务 为 主 的 2G基 站 和 少 量 集 团 客 户 业 务缺 乏 集 团 客 户 和 家 庭 业 务 ， 城 域 数 据 网 规 模 较 小现 状需 求和挑 战 二 三 层 交 换 机 星 型组 网 ， 接 入 少 量 家庭 和 中 小 企 业 用 户 12 多种传输技术用户侧比较E1、 STM -N、 ATMVC交 叉 连 接 （ TDM） E1、 STM -N、 ATM、FE、 GE客 户 侧 接 口 E1、 STM -N、 ATM、FE、 GE分 组 交 换客 户 侧 接 口 客 户 侧 接 口VC交 叉 连 接 （ TDM）SDH MSTP PTN内 核 承 载 业 务 类 型 技 术 特 点 和 现 状 SDH设 备 TDM交 换 （ VC交 叉 ） TDM业 务 无 法 承 载 分 组 业 务MSTP设 备 TDM业 务 和 分 组业 务 在 分 组 业 务 比 重 较 大时 承 载 效 率 较 低PTN设 备 分 组 交 换 在 分 组 业 务 比 重 较 大时 承 载 效 率 较 高| 13 PTN | 优 势 继 承 MPLS的 转 发 机 制 和 多 业 务 承 载 能 力(PWE3 ) 支 持 分 组 交 换 、 QoS和 统 计 复 用 能 力 （ IP化 ） 采 用 面 向 连 接 技 术 ， 提 高 业 务 端 到 端 性 能保 证 继 承 传 送 网 的 OAM和 保 护 能 力 去 除 了 IP的 复 杂 的 路 由 协 议 和 面 向 非 连 接的 特 性 ， 更 适 应 城 域 网 环 网 结 构 和 汇 聚 型业 务 需 求 去 除 了 SDH的 TDM交 换 和 同 步 不 足 暂 不 支 持 L3 VPN业 务 ， 后 续 可 演 进 静 态 配 置 方 式 给 网 络 调 整 带 来 复 杂 度 国 际 标 准 未 成 熟 ， 导 致 产 品 成 熟 度 不 高 ， 目 前 仅 部 分 厂 家 支 持 环 网 保 护 可 靠 性可 扩 展 性多 业 务 承 载 OAM和 管 理QoS和统 计 复 用高 精 度 同 步 定 时 14 MSTP与PTN比较 MSTP 组 网 PTN 组 网统 计 复 用 刚 性 管 道 ， 无 统 计 复 用 弹 性 管 道 ， 有 统 计 复 用 ， 带 宽 规 划可 按 收 敛 比 、 提 高 带 宽 利 用 率速 率 核 心 层 10G， 汇 聚 层 10G/2.5G，接 入 层 622/155M组 网 核 心 层 、 汇 聚 层 10GE， 接 入 层 GE组网组 网 环 形 、 链 形 、 MESH保 护 复 用 段 保 护 、 通 道 保 护 、 SNCP 保 护 环 网 Wrapping/Steering保 护 、1+1/1:1 LSP线 路 保 护保 护 性 能 50ms电 信 级 保 护控 制 平 面 可 升 级 支 持引 入 PTN的 必 要 性 业 务 IP化 ， 网 络 设 备 以 太 网 接 口 越 来 越 普 及EoS的 代 价 总 是 存 在业 务 量 增 加 ， 统 计 复 用 提 高 带 宽 效 率MSTP与 PTN有 明 确 的 定 位MSTP定 位 以 TDM业 务 为 主 、 分 组 业 务 为 辅PTN在 分 组 业 务 占 主 导 时 （ 约 70 ） 才 体 现 优 势 核 心 差 别 是 交 换 方 式 和 统 计 复 用 能 力 | | 15 分层技术发展趋势 MSTP增 强 以 太MPLS/PWE3EthernetIP PBTSDH 以 太 环 网 保 护 ， 提 高 可 扩 展 性 (QinQ)面 向 连 接 ， MacinMac， 增 强 OAM和 可 靠 性以 太 网 接 口 、 GFP、 L2交 换 、 虚 级 联 提 高 转 发 效 率 、 有 连 接 分 组 交 换 、QoS保 证 、 支 持 多 业 务 、 IGP收 敛 、 FRRLayer 1 ITU-TLayer 2IEEE Layer 3IETF WDM 分 组 传 送 网(PTN)OTN 成 本 太 高OAM太 弱不 满 足 电 信 级 非 分 组 化 MPLS-TP | 16 PTN组网模型 汇 聚 节 点 BSCRNCSRBRASAbisSTM-N/GEIubSTM-N/GEGE/10GEGE/10GEBTSNodeBNodeB家 庭集 团 IubATM/IMAIubETH/IPAbisTDMFE/GEFE/GEBTS AbisETH/IP PTNPTN PTNPTNPTNPTNPTNPTNPTNPTNPTN主 要 用 于 2G TDM/IP基 站 、 3G ATM/IP基 站 以 及 未 来 的 LTE基 站 回 传 的应 用 场 景 ， 也 用 于 重 要 集 团 客 户 业 务 接 入 和 承 载 的 应 用 场 景当 基 站 周 边 普 通 集 团 客 户 和 家 庭 客 户 业 务 接 入 的 总 带 宽 较 小 时 ， 也 可 利 用 基站 内 的 PTN设 备 接 入 GE 10GE接 入 节 点 核 心 节 点PTN n 移动城域网现状及趋势n 城域网业务承载及PTN趋势n 骨干传送网发展趋势目 录 Contents | 18 骨干传送网发展趋势-OTN 光 纤 /管 道WDMSDHTDM IP/MPLS/以 太 网目 前 IP over SDH over WDM不 再 适 应 大 颗 粒IP分 组 业 务 传 送 ！ ！ SDH基 于 VC-12/VC4交叉 ， 大 颗 粒 分 组 业 务 封装 效 率 低 ；WDM管 理 功 能 弱 ， 仅通 过 J0,B1进 行 质 量 监 控 ;WDM组 网 能 力 弱 ， 点到 点 连 接 网 络 保 护 方 式不 完 善 ；网 络 层 次 多 ， 功 能 部 分重 叠 。 | 19 骨干传送网发展趋势-OTNOTN： Optical Transport Network光 传 送 网 络 是 以 波 分 复 用 技 术 为 基 础 、 在 光 层 组 织 网 络 的 传 送 网 ， 是 下 一 代 的 骨 干 传 送网 。 OTN通 过 G.872、 G.709、 G.798等 一 系 列 ITU-T的 建 议 所 规 范 的 新 一 代 “ 数 字 传 送 体系 ” 和 “ 光 传 送 体 系 ” 。 OTN将 解 决 传 统 WDM网 络 无 波 长 /子 波 长 业 务 调 度 能 力 、 组 网能 力 弱 、 保 护 能 力 弱 等 问 题 。光 传 送 网 面 向 IP业 务 、 适 配 IP业 务 的 传 送 需 求 已 经 成 为 光 通 信 下 一 步 发 展 的一 个 重 要 议 题 。光 传 送 网 从 多 种 角 度 和 多 个 方 面 提 供 了 解 决 方 案 ， 在 兼 容 现 有 技 术 的 前 提 下 ，由 于 SDH设 备 大 量 应 用 ， 为 了 解 决 数 据 业 务 的 处 理 和 传 送 ， 在 SDH技 术 的 基础 上 研 发 了 MSTP设 备 ， 并 已 经 在 网 络 中 大 量 应 用 ， 很 好 地 兼 容 了 现 有 技 术 ， 同 时 也 满 足 了 数 据 业 务 的 传 送 功 能 。随 着 数 据 业 务 颗 粒 的 增 大 和 对 处 理 能 力 更 细 化 的 要 求 ， 业 务 对 传 送 网 提 出 了两 方 面 的 需 求 ： 一 方 面 传 送 网 要 提 供 大 的 管 道 ， 这 时 广 义 的 OTN技 术 （ 在 电域 为 OTH， 在 光 域 为 ROADM） 提 供 了 新 的 解 决 方 案 ， 它 解 决 了 SDH基 于 VC-12/VC4的 交 叉 颗 粒 偏 小 、 调 度 较 复 杂 、 不 适 应 大 颗 粒 业 务 传 送 需 求 的 问 题 ，也 部 分 克 服 了 WDM系 统 故 障 定 位 困 难 ， 以 点 到 点 连 接 为 主 的 组 网 方 式 ， 组 网能 力 较 弱 ， 能 够 提 供 的 网 络 生 存 性 手 段 和 能 力 较 弱 等 缺 点 | 20 骨干传送网发展趋势-OTN THANKS星网锐捷网络有限公司地址：北京海淀区复兴路29号中意鹏奥大厦东塔A座11层 邮编：100036Office Tel: 010-51715999 Fax: 010-