电信运营商通信网络架构培训ppt课件

.,6/2/2016,1,电信运营商通信网络概览,前世、今生与演进,.,6/2/2016,2,目录全业务通信网络架构无线接入网络（移动通信网络）有线接入网络（固网语音宽带）传送网（传输网）IP宽带数据网（IP数据承载网）网管系统（OSS）Q,频率同步：两个表的时间不一样，保持一个恒定的差,RAN对同步的需求,GSM/WCDMA采用异步基站技术，此时只需要做频率同步，精度要求0.05ppm（或者50ppb）TD-SCDMA/CDMA2000采用同步基站技术，除了频率同步外，还需做时钟相位同步（等效于时间同步），目前主要采用基站GPS解决,.,6/2/2016,16,目录全业务通信网络架构无线接入网络（移动通信网络）有线接入网络（固网语音宽带）传送网（传输网）IP宽带数据网（IP数据承载网）网管系统（OSS）Q4X4MIMO,whichdoublesthenumberofuniquedatastreamsbeingtransmittedtotheuserssmartphone,therebyenablinguptotwicethecapacityanddatathroughput;LTE256QAM(quadratureamplitudemodulation)encodingwhichpacksmorebitsintotheavailablespectrum.Solution2:5ComponentsCarrierAggregationwith256QAM,2X2MIMO.InSTCnetworktest,downlinkspeedswereachievedbyaggregating100MHzofspectrumacrossthe2100MHz,1800MHz(2carriers),700MHzand2600MHzbands.,MBMS(MultimediaBroadcastMulticastService),”Enablerofmass-marketMobileTV”Point-To-Multipoint(PTM)transmissionindownlink-savesnetworkresourcesNewentityinServiceNetwork:BroadcastMulticastServiceCenter(BM-SC),ContentproviderBM-SC,LTE-B(Broadcast)Overview,E-MBMSGateway,Contentprovider,BM-SC,EPC,IPnetwork,SGmb/SGimb,M1,M1,MCE,M3,M2,E-UTRAN,M2,MBSFN(MulticastBroadcastSingleFrequencyNetwork):IdenticalinfosentbyseveraleNBscombinedinUEOFDMreceiverMCE(Multi-cell/multicastCoordinationEntity):Logicalentitythatallocatestheradioresources.MaybelocatedineNBMBMS-GW:UsessynchronizedIPmulticastofuserdatatothe,eNBs,eNB,eNB,5G解决头阻塞问题;实现交换结构的无阻塞交换等。,核心路由器中路由器集群的产生原因,路由器集群，又叫路由器矩阵或多机框互联(Multi-Chassis)，简单来说，就是将多台路由器互联起来，形成一套逻辑上一体的路由器系统。集群技术的产生，当时主要有两个直接的原因：首先，单机容量逐步发展到极限;其次，网络分层的增加与超级节点的产生会使得网络结构越趋复杂，运维管理难度加大。,路由器集群的工作原理与优势,集群技术通过集中化、一体化的控制管理，使集群系统各台路由器单机之间能够协同工作，扩展了路由器的容量，从而突破了单机在开发技术工艺上的限制。在成本方面，由于集群系统中各台路由器通过高速光背板互连，节省了额外的内部互联端口，减少了投资。更为重要的是，由于集群路由器对外仅体现为一台路由器，使得网络拓扑和路由策略变得简单和清晰，维护也更加方便快捷。,路由器集群的组织方式,集群技术根据组织方式又分为背对背和n拖m两种。背对背即是将两台路由器单机直接互联，无需通过交换矩阵。这种方法扩展性较差，属于过渡期的暂代方案。n拖m是指将m台路由器单机通过1台或n台交换矩阵机箱互联。集群系统内各台设备之间采用专门的光纤束进行互连。这种方式扩展性较好，是目前路由器集群技术的主流方式，也是未来的发展方向。,Cisco和Juniper路由器集群设备举例,Cisco是通过CRS-1单机互联实现，目前可以支持CRS集群(2+4)，即2个交换矩阵加4个用户机框，理论上可以扩展到CRS集群(8+72)，容量达92Tbps。Juniper的TXMatrix平台是通过T640单机互联实现，目前支持Tx(1+4)，即1个交换矩阵加4个用户机框。Juniper的Tx路由器集群系统已经在全球多个运营商网络中使用，包括德国电信、英国BT等。,220,运营商城域网交换机的功能定位,首先，城域网交换机未必都是2层交换机，也可以是三层交换机，城域网交换机应用于城域网，属于运营商网络；而企业网交换机顾名思义，则应用于企业网，属于企业网络。不同于企业网交换机，很多城域网交换机，都要求双电源，双风扇，如果是chassis还要求主备，而企业网这方面要求比较低。最重要的区别是，由于城域网交换机的目标是将IP/ethernet推进到运营商网络，最终替换掉传统电信网络，所以他们需要具备很多电信网络的特性。最核心的一个概念就是service,城域网交换机需要有很强烈的service的概念，各种feature，都围绕着service展开，比如：像SDH那样可以提供点对点的service(它还可以提供点对多点），这一点通常是用QinQ/VPLS/VPWS/L3VPN等技术来达成，MEF专门就此定义了MEF6,MEF10等service规范。像SDH那样可以对service进行有效监控，管理，可以及时发现故障，这是通过802.1ag/802.3ah/Y.1731/MPLS-TP等技术来达成；像SDH一样，一旦发现故障，要能迅速切换到备份path，这是通过G.8031/G.8032/Y.1720/EAPS/Fast-Reroute等技术来达成；像SDH一样，要能给予service，提供端到端的QoS保证，这是通过MPLS-TE/PBT等技术完成；要有很好的scalability能力，这是通过hierarchy-VPLS,PBB/PBT,VRF-lite+L3VPN等技术来达成。,IPRAN分为核心层、汇聚层与接入层三层。核心层直接与BSC或IP骨干网相连，一般采用大容量路由器构建，具备高密度端口和大流量汇聚能力（命名为RANER）；汇聚层由B类设备（IPRAN汇聚路由器）组成，用于接入汇聚A类设备；接入层由连接基站的A类设备（IPRAN接入路由器）组成。,中国电信IPRAN网络架构,IPRAN定义：IPRadioAccessNetwork，基于IP的无线接入网，是基于IP/MPLS分组交换的无线接入网技术。,EPC：省会城市集中设置；RANER：汇聚B类设备，省会城市上联至EPCCE（或MCE），非省会城市通过CN2汇接至省内EPC。B类设备：口字或者交叉连接至核心层RANER；A类设备：环形上连至成对B节点,中国电信IPRAN全网目标架构图,IPRAN网络规划设计总体原则轻载原则：由于IP网目前主要采用DiffServ轻载方式保障业务服务质量，网络设计时必须预留足够的余量，一般在初期负载应小于25，目标网小于50；业务保障原则：对于承载的金牌客户和高QoS要求业务必须预留足够的网络资源；扁平化原则：为了便于全程全网业务的快速开发和部署，必须在覆盖所有业务接入点；安全隔离原则：各种不同等级的业务和客户必须实现逻辑隔离。IPRAN网络结构设计原则为减少端到端的跳数，可借鉴传统PSTN网络的组织结构，采用核心层/汇聚层/接入层的3层网络结构汇聚层双节点互为备份接入层成环上联至汇聚节点,中国电信IPRAN规划原则,各地市在建设IPRAN网络，逐步替代现有MSTP承载基站回传的过程中，根据IPRAN的部署规模，可选择全区模式和片区模式两种建设模式。全区模式是指在市区（含县城）建立一张全覆盖的IPRAN网络，一次性将基站回传由MSTP网络割接至IPRAN。全区模式主要适用于大规模IP化改造3G基站或LTE规模部署的本地网。片区模式是指在市/县区的一个区域新建IPRAN网络，将本区域内的基站回传由MSTP网络割接至IPRAN。片区模式主要适用于LTE部署前MSTP扩容压力较大，基站IP化改造规模不大的本地网。,IPRAN建设模式,对于宏基站，A类设备与基站一一对应，即一台A类设备接入一个宏基站，一个宏基站的1X、DO、动环监控，及后续的LTE业务均接入同一台A类设备；对于室内分布系统，当同一站址有多套室分系统信源/BBU时，可接入一套A类设备。B类设备一般在核心或一般机楼成对设置，在光纤条件具备的区域，一对B类设备可以部署在不同的机房。在选择同一机房布放时，建议优选具备不同出局光缆路由的机房。核心路由器（RANER)一般与BSC同机房设置。,IP-RAN节点设置,对于A/B类基站（分类见2011年中国电信CDMA基站考核办法），承载基站的A类设备应采用环形或双归接入一对B类设备。对于C/D类基站，根据光纤资源情况，A类设备可灵活采用环型、双归或链式组网方式上联B类设备。一对B类设备建议接入20-50台A类设备，现网实际部署时，各省可根据光缆网分布、资源情况及基站带宽情况适当调整。若干台A类设备与一对B类设备组成多个接入环，实现基站回传的双路由保护，同时节省光纤：1）每对B类设备一般覆盖3-10个接入环。2）3G阶段，每个接入环上基站一般不超过8个（含该环所带链状接入基站）；3）LTE阶段，繁忙区域单个接入环上基站数量不超过6个（含该环所带链状接入基站），非繁忙区域单个接入环上基站不超过8个（含该环所带链状接入基站）；4）链式接入时，级联层数原则上不超过2级。,A类设备-B类设备组网,A类设备与B类设备间的带宽按以下原则考虑：1）A类设备双归接入一对B类设备时，估算LTE基站流量为200M，A类设备可采用GE链路接入B类设备；2）A类设备组环接入一对B类设备时，估算繁忙区域一个环覆盖6个基站，考虑复用情况，建设初期采用单GE环组网，LTE阶段根据流量情况，可扩容至2GE环。3）链式组网时，A类设备采用GE链路上联。,A类设备-B类设备组网,B类设备间链路主要在故障时提供备用路径。1）正常情况下，B类设备间无流量；B与ER间发生故障时，B类设备承载的基站流量经另一台B类设备转发；2）B类设备间带宽预留为B类设备上联至ER间带宽的50%，互联采用GE/10GE接口。,B类设备-B类设备组网,新建一对或多对RANER汇聚来自B类设备的流量并接入BSC。1、RANER节点部署原则上RANER与BSC同局址部署。根据不同本地网B类设备的规模，北京、上海、广州、重庆、大省省会等超大型本地网ER数量不超过6台，大省发达城市、中小型省省会等大型本地网ER数量不超过4台，其他中、小型本地网ER数量不超过2台。IPRAN建设初期，ER端口配置按1:6收敛比考虑，即ER上行带宽配置为汇聚的B设备带宽的1/6。,2、RANER与B类设备对接每一对B类设备口字型接入一对RANER。B类设备与RANER间采用10GE上行。当B类设备与RANER间流量超过链路带宽的60%进行扩容。,B类设备-RANER的组网,A类设备，用于接入基站和政企客户，业务侧以GE/FE接口为主，网络侧现阶段以GE接口为主。设备分类：A设备分为A1和A2两类，其中A1设备典型配置为4GE+4GE/FE（自适应）+2FE；A2设备典型配置为210GE+8GE；3G及LTE阶段A1即可满足业务需求。LTEADVANCE阶段可采用A2设备组网。业务侧端口：LTE采用一个GE接入，动环监控用1个FE接入，1X/DO业务采用1个或2个FE（根据基站的接口数量定）接入，业务侧总端口需求为1GE+（23）FE；网络侧端口：若组建GE环网，配置2GE，若组建2GE环，配置4GE；,IPRAN网络规划方法接入层,设备要求,IPRAN网络规划方法汇聚层,设备要求,ER路由器，用于汇接B类路由器流量，上行3G流量通过BSCCE到达BSC，4G流量通过骨干网到达省会EPC。根据本地网规模，配置26台ER，小型本地网（基站数量在750个及以下）可以采用B2路由器作为ER，对于超大型、大型、中型本地网，ER路由器应选用支持10GE端口、整机可配置端口容量为800G、单槽容量大于或等于100G的路由器设备。每一对ER下联1545对B设备。端口配置情况可以参考下表。,IPRAN网络规划方法核心层,设备要求,IPRAN主流厂家设备型号,IPRAN主流厂家设备能力-ER,各类IP化技术之间的关系,IP/MPLSIPRANIP域内/域间动态路由核心/汇聚层：和信令协议IP/MPLS面向无连接特性L3业务承载，如L3VPN业务、L3组播业务接入层：增强以太MPLS帧格式、协议栈、转发机制分组交换QinQL2分组业务承载，如私有以太环网保护协议以太网业务、L2VPN业务、L2组播业务增强以太QOS策略和统计复用,SDH/MSTPTDM电路交换和同步,电路业务承载面向连接特性，保证端到端业务性能OAM，线性保护和环网保护网管静态配置分组同步（同步以太网、IEEE1588v2等）PTN（MPLS-TP）,Summary,1.传送网（又称：传输网）注重传送，具备业务Qos保证，OAM，高安全，灵活组网等特性，主要应用于传统TDM语音业务的传送。然而传统的传送网技术，特别是SDH技术是针对窄带TDM业务开发的，缺乏对宽带业务、数据业务的支持，为用户提供多种类带宽存在着瓶颈，带宽利用率低，自身能够对外提供的标准接口种类有限，难以高效地承载速率丰富的各种宽带业务。为了高效承载IP类的数据业务，分组传送网（PTN）应运而生，并不断发展，其主要采用的技术包括MPLS-TP、PBT等。2.承载网注重承载，目前主要指IP承载网，IP技术是随互联网的出现和发展而产生与发展的，而互联网一度被认为非电信级网络，不具备QoS功能。近两年，随着MPLS，电信级以太网等技术的研究与应用，IP承载网在QoS及网络可用性方面有了显著的提高。3.相互融合是趋势，为的是产品更适应现有的应用，承载是传输的高一层应用，我们现在讲的传输网基本上还是原先的概念，透明的，即使现在内核已经采用包交换了也是这样，如果在上边叠加路由器做应用，那就是承载了。IP承载网是传输网的上层应用。核心网中语音IP化承载之后，语音就是IP承载网的应用。,.,6/2/2016,237,目录全业务通信网络架构无线接入网络（移动通信网络）有线接入网络（固网语音宽带）传送网（传输网）IP宽带数据网（IP数据承载网）网管系统（OSS）Q&A,网管系统3层架构,NMS,Access,Media,GGSNW,G,BSCBTS,RNC,RBS,Othervendors,Access,MSC,Server,SGSNr,IRPs,Platform&CommonFunctions,IntegrationReferencePoints,IRPs:Alarm(IIOP)Notification(IIOP)Performance(IIOP,FTP)GUILaunch,网元层管理:(EM)特定网元特定平台特定技术的管理,子网层管理:(SNM)特定厂商设备特定技术,网络层管理：(NMS)多厂商，多技术,统一的标准接口,3层管理结构,OSS,Access,RNC,例：某厂商OSS-Sub-NetworkManager,IuGbIu1,Gi,R,Uu,Gn,Gp,Gr,OtherPLMN,GGSN,GGSN,SGSN,Gn,PublicandcorporateIPNetworks,PSTN/Legacy