IP RAN移动承载解决方案概述(技术层) -华为

Page0修订记录课程编码适用产品产品版本课程版本ISSUEDN084201MBBV6R11.00开发/优化者时间审核人开发类型（新开发/优化）朱国灿2012.02新开发刘峰2012.3张立优化本页不打印IPRAN移动承载解决方案概述前言本课程旨在介绍移动宽带时代运营商的挑战和华为应对挑战推出的IPRAN解决方案。给学习者一个全景，了解华为IPRAN解决方案的特性实现。Page2培训目标学完本课程后，您应该能：了解IPRAN移动承载网络部署的驱动因素描述IPRAN移动承载解决方案描述华为IPRAN移动承载解决方案的实现Page3目录移动承载的发展移动承载解决方案华为IPRAN移动承载解决方案实现Page4目录移动承载的发展移动承载解决方案华为IPRAN移动承载解决方案实现Page5目录移动承载的发展1.1什么是移动承载网1.2移动承载的需求1.3移动承载的发展趋势Page6无线网络架构-移动承载网的位置Page7NodeBNodeBRNCBTSBTSBSCPCURANCN3G2GVMSCGMSCMGWMGWSGSNGGSNCSPSPSTNInternetlubAbislu-Cslu-PsAGbGnGiNcNbMc移动承载网实现的功能Page8eNodeBeNodeBeNodeBaGWX2X2RNCNodeBNodeBNodeBBSCBTSBTS？BTS？?基站从手机接收到信号后，通过什么网络将信号传递到基站控制器？基站可以通过TDM/IP/ATM方式接入到基站控制器，该网络中的设备具备哪些特点以支撑多种接入方式？基站从手机接收到语音信号和数据信号，如何通过该网络传送到基站控制器？目录移动承载网络的发展1.1什么是移动承载网1.2移动承载的需求1.3移动承载网络的发展趋势Page9MBB移动宽带时代移动宽带驱动生活方式的转变Page10娱乐沟通生活工具智能终端应用趋同于互联网互联网应用在向移动应用迁移移动宽带发展的瓶颈——带宽2GBTS大概需要1.5M的带宽，而从UMTS到LTE，NodeB的带宽需求将从6M到100M。要满足LTE的要求，承载2G的承载网（Backhaul）需要扩容大约60倍，承载2G&UMTS的承载网需要扩容大约15倍。Page11200420062008201020126M15M25M50M100MAirInterfaceTechnologyVideoPhone&MobilestreamingMultimediaMobilebroadbandInternet3G(R99/R4)UL:384KbpsDL:384Kbps3G+HSDPA(R5)UL:

384KbpsDL:14.4Mbps3G+HSPA(R6/R7)UL:5.76MbpsDL:25Mbps3G+E-HSPA(R8)UL:11MbpsDL:42MbpsLTEUL:50MbpsDL:100MbpsHigherQualityMobileExperienceNodeBBandwidth带宽成本驱动网络模型的转变E1专线的平均费用大约是300~1000USD。如果对一个用1000站点的网络（在LTE阶段，需要50，000E1），一年的专线费用大约是240MUSD。在移动宽带时代，数据业务将占用大量的带宽，在LTERAN，数据业务的比重将占到95%，但相对于语音业务，数据业务的每比特收益将大大减少。IP是移动承载网的唯一选择。Page12RegionE1/T1NorthAmerica400USD/MonthEurope（BT）500Euro/MonthJapan（Emobile）1000USD/Month从2G到LTE：演进还是革命？移动承载网从2G演进在LTE和FMC是个漫长的进程。承载网承载的业务也会由TDM，到ATM，再到IP。而且这些业务将会在很长一段时间类长期共存。在不同的阶段使用不同的承载技术，将会带来很多运维的问题。统一的IP/MPLS技术无疑是最佳的移动承载承载技术。Page13UnifiedBackhaulPlatformWCDMAGSMFMC/LTEHSPALTE承载模式驱动网络模型转变Page142G:1Macro

Site/km2×1aGW1aGWnS1X2aGW2…..aGWPooleNBeNBeNBeNBeNB3G:10Micro

Sites/km2LTE:100Pico/FemtoSites/km2×10×100…20022004200320052006200720082009201020112012orlaterLTEGSM/GPRS/EDGEDL:~384KbpsUL:~384KbpsDL:~14.4MbpsUL:~5.76MbpsDL:~42MbpsUL:~11MbpsDL:>100MbpsUL:>50MbpsDL:~144-360KbpsUL:~144-360Kbps

HSPA+~100ms~70ms~150ms~45ms~20msHSPALatency1991WCDMAEvolvedRAN(LTE)LTE网络模型的特点：aGW与基站的P2MP的S1流量，相邻基站的网状连接的X2流量。数据业务为主导，带宽需求大；基站覆盖面小，基站数量增大。ThroughputFMC综合承载驱动网络模型转变Page15IPNGN语音ATM/FR数据，语音IPVPN数据，语音，视频Internet数据，语音，视频Site1Site3Site5Site6Site2Site4广播模式视频一种业务一张网SingleBackhaul综合运维系统)Internet视频话音2G3G固网移动物联网移动接入物联网接入固网接入LTE专线环境监控智能交通广告视讯All-IP核心All-IP承载All-IP接入目录移动承载网络的发展1.1什么是移动承载网1.2移动承载的需求1.3移动承载网络的发展趋势Page16移动承载网络发展趋势Page17FMC阶段多IP业务融合承载LTE时代全网IP化3G时代开始IP化2G时代E1承载

带宽需求IP化需求2G50K-400K

3G384k-42MLTE90M-150MFMC10M-1000M注：

部分IP化需求全网IP化需求

IP成为承载语音、数据、视频等电信业务的唯一选择全IP化Page18问题下面哪些属于LTE技术的特点（）。

A.S1流量为P2MP模型B.X2流量为网状模型C.基站覆盖面小，单位面积基站数多D.业务时延要求小于等于200ms目录移动承载的发展移动承载解决方案华为IPRAN移动承载解决方案实现Page19认识移动承载网－架构与常见方案Page20MSTP:(muti-servicetransportplatform)多业务传送平台,传送型承载网，SDH标准。PTN:(packettransportnetwork)，分组传送网络，传送型承载网，MPLS-TP静态标准。IP/MPLS:(IIPRAN)，路由型承载网，面向未来的综合业务承载网络MSTP静态二层网络静态二层网络动态二/三层IP网络IP/MPLSPTN主要应用于2G/3G、大客户专线等较小颗粒的价值型业务承载静态MPLS（PWE3）二层分组技术，应用于2G/3G移动承载。路由型平台（IP/MPLS)，动态二、三层分组技术，开放式网络，适合综合业务承载。MSTPPTN(MPLS-TP)IP/MPLS（IPRAN)Page21SDH/MSTP承载解决方案应用于2G/3G、大客户专线等较小颗粒的价值型业务。PWE3L2VCTDMBTSBTSIP基站M1000/OSN1500IP基站OSN1500OSN3500/7500M1000OSN7500BSC/RNCSTM-1FE/GEBSC155M/622M+GE环2.5G/10G+10GE环10G+10GE环E1E1FEFEPage22PTN承载解决方案PTN网络承载解决方案采用静态MPLS（PWE3）二层分组技术，主要应用于2G/3G移动承载。传送型移动回传网BTSBSC2G基站Ethernet接入环汇聚环TDME1PTNPTNPTNPTNPTNPTNPTNPTNPTNPTNPage23IP/MPLS（IPRAN）承载解决方案路由型平台IP/MPLS技术，具备动态二、三层分组功能，开放式网络，适合综合业务承载。BTSNodeBRNCBSC接入环汇聚环EthernetTDME1ATN910\950\950BCX600-X\NE40E-X路由型IPRAN移动回传网移动承载解决方案对比Page24MSTPPTN(MPLS-TP)IPRAN/路由器技术区别业务能力2G/3G基站承载/专线2G/3G基站承载/专线综合业务承载，2G/3G/LTE基站、专线、IPTV等网络扩展性刚性管道，调整复杂二层静态技术，调整复杂三层动态技术，调整简单业务配置及灵活性配置和调整依靠人工干预配置和调整依靠人工干预自动调整，无需人工干预QoS独占带宽，无QoS问题共享带宽，QoS机制简单共享带宽，QoS机制灵活投资保护平滑过渡，保护投资新建，当前投资中新建，当前投资高（下滑快）技术成熟度成熟成熟成熟二层桥接TDMATMEth线路静态控制平面TDMATMEth线路动态控制平面二、三层交换VC交换TDMATMEth线路静态控制平面华为IPRAN解决方案-SingleBackhaulPage25本地IP承载网骨干业务平台最终用户IPRAN分组承载网家庭用户政企用户WLAN手机用户NE40ENE40ERNC互联网IPTV头端软交换FTTXNE40ENE40E基站企业CEAP接入网CX600ATN固网业务就近接入，补充覆盖移动业务固网业务核心移动业务核心基于统一的路由器平台，统一的VRP平台IPRAN兼容PTN，动静皆宜，按需选择一套平台，两种方案一张网络，一套运维，全业务承载，建网成本和运维成本最低；可视化运维，降低运维成本，简单高效综合承载，TCO最低支持三层组网，平滑向LTE演进，保护用户投资；面向FMC，适应未来发展要求面向未来，保护投资SingleBackhaulPage26问题对于LTE等ETH类型业务来说，下面哪种承载方案最佳（）。A.SDHB.MSTPC.PTND.IPRAN（IP/MPLS）目录

移动宽带生活的网络挑战

IPRAN承载解决方案对比华为IPRAN解决方案特性实现Page27目录华为IPRAN解决方案特性实现3.1IPRAN移动承载解决方案3.2业务承载实现Page28IPRAN解决方案基础架构Page29RAN

CE汇聚层接入层核心层业务层SRSRASGASGCSGCSGCSG本地IP承载网CSGCSGNodeBASGASGRAN

CE业务BSC/RNC/aGWBTSeNodeBIPRANBTSNodeBMSTP汇聚层MSTP核心层MSTP接入层EnterprisePage30E2E承载解决方案E2EPWE3LTEVRFX2E2EL3VPNTunnelLTEVRFX2TDM/ATMServicesEthernetService2GTDMPWE33GATMPWE33GETHVRFLTEVRFS12GTDMPWE33GATMPWE33GETHVRFLTEVRFS1ATMRNCLastMileAccessAggregationRNC/SGW/MMERSGRSGASGASGCSGBTSNodeB/eNBE1Eth.IPRNC/S-GW/MMEPEPEPNodeBATMBSCSTM-1STM-1GEATNATNPage31H-VPN承载解决方案MS-PWIPRNC/S-GW/MMELTEVRFX2HierarchyL3VPNAccessTunnelLTEVRFS1TDM/ATMServicesEthernetServiceAggregateTunnelX2L3VPNL3VPNPWE3PWE32GTDMPWE33GATMPWE33GETHVRFLTEVRFS12GTDMPWE33GATMPWE33GETHVRFATMRNCLastMileAccessAggregationRNC/SGW/MMERSGRSGASGASGCSGBTSNodeB/eNBE1Eth.UPENPESPENodeBATMBSCSTM-1STM-1GEATNATNPage32MixedVPN承载解决方案MS-PWIPRNC/S-GW/MMELTEVRFX2L2VPN+L3VPNAccessTunnelLTEVRFS1TDM/ATMServicesEthernetServiceAggregateTunnelX2PWE3L3VPNPWE3PWE32GTDMPWE33GATMPWE33GETHVRFLTEVRFS12GTDMPWE33GATMPWE33GETHVRFATMRNCLastMileAccessAggregationRNC/SGW/MMERSGRSGASGASGCSGBTSNodeB/eNBE1Eth.UPENPESPENodeBATMBSCSTM-1STM-1GEATNATNPage33NativeIP+L3VPN承载解决方案MS-PWLTEX2IPNative-IP＋L3VPNAccessTunnelLTEVRFS1TDM/ATMServicesEthernetServiceAggregateTunnelX2NativeIPL3VPNPWE3PWE32GTDMPW3GATMPW3GIPLTES1IP2GTDMPW3GATMPW3GETHVRFATMRNCLastMileAccessAggregationRNC/SGW/MMERSGRSGASGASGCSGBTSNodeB/eNBE1Eth.UPENPESPENodeBATMBSCSTM-1STM-1GEATNATNIPRNC/S-GW/MME目录华为IPRAN解决方案特性实现3.1IPRAN移动承载解决方案3.2业务承载实现Page34IPRAN承载业务总览Page35SRSRASGASG本地IP承载网ASGASGRAN

CERAN

CECSGCSGCSGCSGCSGNodeBBTSeNodeBBSC/RNC/aGWOLT/LSW家庭用户CE政企客户IP城域网动静态PW动静态PW动静态PWL3VPNL3VPNL3VPNL3VPNPWE3E1FESTM-1STM-1GEGEGE2G/3G语音3G数据/LTEE1FEFEL3VPNNativeIPFEGEL3VPN三层组播二层组播固网业务FE/GEFE/GEGEGE目录华为IPRAN解决方案特性实现3.1ATN&CXIPRAN移动承载解决方案3.2业务承载实现 3.2.1

TDM语音业务承载实现 3.2.2

ETH业务承载实现 3.2.3

LTE业务承载实现 3.2.4固网业务承载实现 3.2.5网络高可用性实现 3.2.6QoS实现 3.2.7时间同步实现Page36

2G/3G语音业务静态PW承载方案

Page37静态PWMSTPRAN

CE接入层SRSRASGASGCSGCSGCSG本地IP承载网CSGCSGASGASGRAN

CEBSC/RNCBTS/NodeBPWMPLS-TPTunnelPWBTS/NodeB汇聚层核心层接入层BSC/RNCVC12VC4VC12汇聚层1、创建隧道或者VC42、创建PW或者VC12E1E1CPOSCPOSCPOSCPOS2G/3G语音业务动态PW承载方案Page38TNLLabel3PWLabelETH3TDM/ATMPayloadTDM/ATMPayloadPayloadTDM/ATMTNLLabel1PWLabelETH1TDM/ATMPayloadTNLLabel2PWLabelETH2TDM/ATMPayloadSWAPSWAPTNLLabel4PWLabelETH4TDM/ATMPayloadSWAP每跳需交换外层隧道标签，内层PW标签保持不变。RAN

CE汇聚层接入层核心层SRSRASGASGCSGCSGCSG本地IP承载网CSGCSGASGASGRAN

CE业务BSC/RNCBTS/NodeBPWTunnelPW业务层U2000网管1、网管下发创建隧道指令，隧道通过RSVP/LDP协议自动生成2、网管下发创建PW指令，PW通过LDP协议自动生成E1CPOSCPOS静态方案与动态方案对比Page39全业务承载控制层面下放到设备较高较简单，通过网管屏蔽协议复杂性可以实现“永久1+1”保护应用场景对设备要求部署及运维控制层面可靠性纯移动承载控制层面上升到网管低简单只能实现1+1保护好，通过分层提升组大网能力好组大网能力静态PW方案（MPLS-TP）动态PW方案目录华为IPRAN解决方案特性实现3.1ATN&CXIPRAN移动承载解决方案3.2业务承载实现

3.2.1

TDM语音业务承载实现

3.2.2

ETH数据业务承载实现 3.2.3

LTE业务承载实现 3.2.4固网业务承载实现 3.2.5网络高可用性实现 3.2.6QoS实现 3.2.7时间同步实现Page40三层VPN承载与二层PW承载三层VPN承载比二层PW承载更适合以太业务。三层封装承载效率比二层封装承载效率高6％（业务报文长度平均按照200字节计算）。Page41三层封装二层封装IPETHPayloadPWLabelTunnelLabelETHIPVPNLabelPayloadTunnelLabelETH14字节20字节4字节4字节14字节200字节20字节4字节4字节14字节200字节承载效率三层VPN承载与二层PW承载Page42三层组网二层组网基站调整RNC-1RNC-2RNC-1RNC-2NodeBNodeB（1）配置到达RNC-2的新电路，包括保护电路（2）删除原有的电路，包括保护电路（3）网络需要与无线协同工作三层自动寻址，根据原有规划路径网络侧自动操作。三层VPN承载与二层PW承载Page43三层组网二层组网破环加点RNC-1RNC-2RNC-1RNC-2NodeBNodeB（1）将业务（电路）调整到其他旁路节点及链路（2）将设备加入网络（3）在新增节点上增加穿透电路，将原有业务（电路）调整回来（1）将业务调整到其他旁路节点及链路（2）将设备加入网络，即插即用（3）原有隧道及业务自动打通，无需人工干预ETH数据业务L3VPN承载方案Page44RAN

CE汇聚层接入层核心层SRSRASGASGCSGCSGCSG本地IP承载网CSGCSGASGASGRAN

CE业务BSC/RNCBTS/NodeB业务层L3VPNTunnelL3VPNTNLLabel3VPNLabelETH4IPPayloadTNLLabel1VPNLabelETH2IPPayloadTNLLabel2VPNLabelETH3IPPayloadSWAPSWAPTNLLabel4VPNLabelETH5IPPayloadSWAP每跳需交换外层隧道标签，内层VPN标签保持不变。U2000网管1、网管下发建立隧道指令，隧道标签通过RSVP/LDP协议自动分配2、网管下发建立L3VPN指令，VPN标签通过BGP协议自动分配ETH1IPPayloadETH6IPPayloadPage45三层L3VPN分层方式三层L3VPN两种方案对比Page46目录华为IPRAN解决方案特性实现3.1ATN&CXIPRAN移动承载解决方案3.2业务承载实现

3.2.1

TDM语音业务承载实现 3.2.2

ETH数据业务承载实现

3.2.3

LTE业务承载实现 3.2.4固网业务承载实现 3.2.5网络高可用性实现 3.2.6QoS实现 3.2.7时间同步实现Page47LTE承载需求Page48大带宽：100~300M低时延：<200ms全业务：固网业务就近

接入大带宽、低时延、多业务点到多点灵活组网核心网Pool化基站间X2转发IP承载网&承载网融合时间同步新需求频率+相位同步海量基站：当前3~10倍海量接入设备超大规模网络如何运维TexteNBeNBeNBaGW1aGWnEvolvedPacketCore(SAE)S1-flexEvolvedRAN(LTE)X2aGW2…..eNBeNBeNBLTE承载驱动三层IP到边缘Page49NodeBRNC3GIubNodeBIubeNBLTEX2eNBS1S1eNB2eNB3eNB4eNB5eNB7eNB1eNB6X2X2X2X2X2X2X2X2X2X2X2X2核心网Pool化，基站归属关系灵活调度，以实现资源合理调配及冗余保护。LTE的新增X2接口来提升切换体验基站与控制器为点到点连接。3G阶段手机移动性管理由RNC完成基站间很少发生切换。(基站覆盖半径>500米)单基站X2接口数量4~6倍于基站数量使用静态二层技术会产生N2问题（连接数过多的问题）aGW1aGW2aGWn…aGWPoolLTE业务承载-分层L3VPN方案Page50RAN

CE汇聚层接入层核心层业务层SRSRASGASGCSGCSGCSG本地IP承载网CSGCSGASGASGRAN

CEeNodeBaGWL3VPNL3VPNTunnelL3VPNTunnelL3VPNL3VPNTunnelL3VPNL3VPNTunnelL3VPN业务X2基于X2流量的产生，对LTE业务承载，使用分层的L3VPN承载更理想，并且可以节约隧道资源。目录华为IPRAN解决方案特性实现3.1ATN&CXIPRAN移动承载解决方案3.2业务承载实现

3.2.1

TDM语音业务承载实现 3.2.2

ETH数据业务承载实现 3.2.3

LTE业务承载实现

3.2.4固网业务承载实现 3.2.5网络高可用性实现 3.2.6QoS实现 3.2.7时间同步实现Page51政企专线&NGNAG承载方案Page52CSGCSGCSGCSGCSGSRSRASGASG本地IP承载网ASGASG政企客户骨干网PW/VPLSL3VPN跨域L3VPN跨域PW/VPLS政企客户PW/VPLSL3VPNAG承载方案：二层政企客户通过PW/VPLS承载，可能涉及跨域。三层政企客户通过L3VPN承载，可能涉及跨域。NGNAG通过跨域L3VPN承载。IPTV承载方案IPTV承载方案：核心层开启三层组播，将组播流量引导到SR。汇聚层开启二层组播，将组播流量进一步引导到固定宽带接入网。Page53SRSRASGASG本地IP承载网ASGASG三层组播OLTIPTV业务系统二层组播汇聚层接入层核心层业务层业务目录华为IPRAN解决方案特性实现3.1ATN&CXIPRAN移动承载解决方案3.2业务承载实现

3.2.1

TDM语音业务承载实现 3.2.2

ETH数据业务承载实现 3.2.3

LTE业务承载实现 3.2.4固网业务承载实现

3.2.5网络高可用性实现 3.2.6QoS实现 3.2.7时间同步实现Page54保护技术概述Page55保护技术本地IP承载网53故障点保护模式隧道保护业务保护&网关保护网关保护PEPEPEPPPP12PPPPPP412345保护模式应用场景保护技术示意图隧道保护源宿节点不变TEHot-standby(LSP1:1)业务保护源宿节点变化PWRedundancyVPNFRR网关保护网关场景E-VRRPE-APS隧道保护业务保护网关保护网关保护主用隧道备用隧道主用网关备用网关主用业务备用业务RNC/BSCP快速检测BFD快速检测BFD目录华为IPRAN解决方案特性实现3.1ATN&CXIPRAN移动承载解决方案3.2业务承载实现

3.2.1

TDM语音业务承载实现 3.2.2

ETH数据业务承载实现 3.2.3

LTE业务承载实现 3.2.4固网业务承载实现 3.2.5网络高可用性实现

3.2.6QoS实现 3.2.7时间同步实现Page56端到端QoS部署方案Page57RAN

CE汇聚层接入层核心层业务层BSC/RNC/aGWSRSRASGASGCSGCSGCSG本地IP承载网CSGCSGASGASGRAN

CE流量整形监控流分类优先级映射队列调度接入层CSG流量整形监控优先级映射队列调度HQoS调度汇聚层ASG优先级映射队列调度SR、CR、RANCE业务铜牌基站组银牌基站组金牌基站组WFQ13610GE关键基站优先保障机制，提升客户满意度语音管理