IPRAN原理简介

IPRAN原理介绍IPRAN简介及PTN技术介绍IP承载及路由转发网络规划及保护网管运维及配置实例提纲IPRAN概念起源IPRAN（RadioAcessNetwork）简单的说是指IP化的移动回传网，国外更普遍叫法为IPMobleBackhual.早在2000年，NOKIA公司提出IP用于移动回传的概念，由于当时3G标准还未成熟，移动数据业务还未普及，SDH大行其道的环境下，没有得到普及和发展。这种概念的提出是很有前瞻性，积极意义。随着传送网发展，业界提出了几种取代传统MSTP的承载方式来实现IP-RAN，其中包括国内提出的PTN(分组传送网)方式和以思科等路由器厂家为主提出的“IPRAN”方式。思科提出的IP/MPLS方式则直接使用IPRAN这个命名，这是具有排他性的，由于思科在数据通信行业的强势地位，它的这种命名方法自然而然地引起了业界术语的混淆，以至于目前普遍将IP/MPLS-IPRAN承载方式称为IPRAN。RAN逻辑位置Iu-csIu-psIurIubIub接口是RNC和NodeB之间的逻辑接口功能有：Iub接口传输资源管理；信道的业务管理；NodeB的O&M；定时和同步管理；基站间同步等IPRAN特性就是Iub接口Ip化IuoverIPIuroverIPIuboverIPWhyIPRAN？标准化IPRAN在全球得到运营商和设备商的广泛支持更完整的标准化成本随着设备集成度的上升，IPRAN的成本和PTN逐渐趋同技术IPRAN的接入能力已可涵盖当前PTN技术所支持的范畴相比PTN，IPRAN提供了更多在L3、IPVPN方面的支持LTE网络对传送平台提出了更多IP方面的支持要求可扩展性IPRAN具有不弱于PTN的可扩展性接入方式灵活，协议可扩展支持传统业务和多种以太网业务除提供二层业务外可以广泛提供IP/VPN业务IPRAN定义IPRAN是针对基站回应用场景进行优化定制的路由器/交换机整体解决方案，具备电路仿真、同步等能力，提高了OAM和保护能力。IPRAN承载方案指在城域网内汇聚/核心层采用IP/MPLS技术，接入层主要采用增强以太技术与IP/MPLS技术结合的方案。设备形态核心汇聚节点采用的设备为支持IP/MPLS的路由器。基站接入节点采用的设备为路由器或三层交换机。IPRAN技术特性转发协议：IP/MPLS技术增强以太保护汇聚核心用TEFRR以太保护（环保护、链路保护技术）电路仿真OAM同步（相位频率）从3G到LTERAN的变化IubIu-CsIu-PsIurMcGnRNCRNCNodeBNodeBMGWSGSNGGSNMSCServerNodeB2G/3G网络架构S1-ULTE网络架构eNodeBeNodeBeNodeBS1-MMEMMEX2CNRANSAES-GWPDN-GWS-GWCSPSCNRAN核心网取消了CS(电路域)，全IP的EPC支持3GPP、非3GPP各类技术统一接入，实现固网和移动融合（FMC），灵活支持VoIP及基于IMS多媒体业务网络架构扁平化网络结构全IP化引入了两个接口X2是相邻eNB间的分布式接口，主要用于用户移动性管理；S1Flex是从eNB到EPC的动态接口，主要用于提高网络冗余性以及实现负载均衡取消了之前定义的RNC，eNB（EvolvedNodeB）直接接入EPC,从而降低用户可感知的时延，大幅提升用户的移动通信体验LTE的S1和X2接口S-GWPoolLTE移动回传S1-US1-CS1-CS1-UX2NMSS1-APSCTPIPVLANMACS1-C(eNB-MME)X2-APSCTPIPVLANMACUPPDUsGTP-UUDPIPVLANS1-U(eNB-S-GW)MACOMTCPIPVLANMACOAMdataflowUP-PDUsGTP-UX2-U&X2-C(eNB-eNB)UDPIPVLANRNLTNLRNLTNLRNLTNLMACClockdataflowS1dataX2dataOAMdataClockdataBITSMMEPoolOMeNodeBeNodeB10联通典型城域网现状•主要包括城域传送网、IP城域网、宽带接入网等–城域传送网：DWDM（北方普遍）+MSTP，承载2G/3G、大客户专线等–IP城域网：承载软交换、3G核心域，互联网、高等级IP业务等–宽带接入网：LAN、xDSL、FTTx接入等DWDM骨干MSTP汇聚MSTP接入2GBTS大客户IP城域核心网吧用户楼道交换机住宅小区汇聚交换机BRASDSLAM商住用户住宅小区OLTONU骨干层汇聚层接入层3GNodeBSRSR写字楼小区BRASBRASMSTP骨干CR宽带接入网IP城域骨干网城域数据网城域传送网城域网逻辑架构基站高档住宅小区客户集团客户WDM/SDH/MSTPIP专网WDMSDH/MSTP分组化城域传送网SDH/MSTP分组化城域传送网干线传送网城域传送网核心层城域传送网汇聚层城域传送网接入层IP骨干网IP城域网分组化城域传送网A网/B网IP/MPLSPON/WLAN接入网传送网IP承载网接入网12城域网现状和面临的挑战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•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•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IPoverSDH/WDM城域网核心层MSTP/SDH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IPoverWDM，小颗粒业务仍采用SDH环网以MSTP/SDH环网为主，承载2G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IBMCompatibleIBMCompatible二三层交换机星型组网，接入少量家庭和中小企业用户IP化基站承载和LTE扁平化要求二三层政企专线/NGNAG接入需求IPTV/HSI/WLAN/Femto接入需求未来不可预知的业务需求传送网将向分组化演进MSTP网络能力无法满足3G网络演进的需求（不支持分组与三层交换）技术选择三网融合逐步深入，移动回传、互联网宽带、IPTV、大客户专线等业务在本地层面的综合传送和承载为未来网络演进趋势。宽带接入网不能覆盖基站、重要集团客户的接入承载（需要电信级的承载传送技术）多业务、分组化技术融合、综合承载2G/3G基站3G/LTE基站L3VPNL2专线边缘层汇聚、核心层PE1PE2RRPWE3L2VPNPWE3L2VPNMPLSL3VPNMPLSL3VPNPWE3L2VPNIPRAN业务承载方案分组传送网建设方案-IPRANIPRAN：采用路由器架构，IP三层转发和MPLS二层转发相结合支持动态信令，业务创建灵活与IP城域网对接互通，两张网络融合度高完善的二、三层保护技术、精细化的QOS解决方案当前2G/3G基站回传为2层业务，不需要端到端的3层功能，考虑到建设、运维成本，建网初期只在汇聚、核心层启用L3协议开展综合业务、数据网资源丰厚电信多省市适用场景核心技术网络竞争力内嵌SR功能“AnyTime+AnyPlace”接入L3VPN、IPTV等L3业务MPLSL3VPN15WCDMA阶段存在频率同步需求LTE阶段存在频率和相位同步的需求无线制式是否需要同步源时钟精度要求相位同步要求CDMA2000需要0.05ppm±1.5usGSM不需要0.05ppmNAWCDMA可选0.05ppmNATD-SCDMA需要0.05ppm±1.5usWiMAXFDD可选0.05ppmNAWiMAXTDD需要0.05ppm±0.5usLTE不需要0.05ppm±1.5us承载网络需提前关注频率和时间同步需求同步需求：承载网需具备同步能力16（骨干）汇聚机房核心机房接入机房接入方式OTNONTSBUWLANMTUMSTPPTN环622MAPGPONOLTIP城域网CRACBRAS/SRCR2.5GMSTPIP专网ARCEBSC/RNC/aGWSBC防火墙CEARPTN环IPRAN集团客户专线2GBTSTDNodeBLTEeNodeB集团客户专线BSC/RNCBRAS/SR2G基站业务流向WLAN&有线宽带业务流向新增2G基站业务流向OTNTD、LTE基站业务流向居民小区集团客户个人手机业务物联网业务大中城市各种专线业务迅速发展；局部MSTP网络存在较大压力面向未来，网络建设面临技术选择问题全业务承载压力17全网部署PTN，在LTE时代仅需核心设备升级静态三层，投资少，配置管理简单，平滑过渡继2010年的大规模建设后，2011年进一步加大PTN的建设投资力度，并严格控制MSTP的建设同时继续推动PTN标准化和产业链发展，如OAM、保护、LTE承载对于中国移动，重点关注在LTE承载带来的移动互联网收入，因此希望采用对现网影响最小、花费代价最小、最容易部署的方式直接完成对LTE的承载PTNPTNaGWPTN静态二层逐步考虑部署三层功能代价最小、最平稳过渡方式中国移动演进思路绝大部分本地网163骨干网CN2PEBRASCN2骨干网核心路由器BRASSRSRSR/BRASRANPENGNPE宽带接入网综合接入网宽带上网IPTV互联网专线政企VPN基站回传软交换少数大本地网163骨干网CN2PEBRASCN2骨干网核心路由器SRBRAS/SRSR/BRASSR/ASBRRANPENGNPE宽带接入网综合接入网宽带上网IPTV互联网专线政企VPN基站回传软交换汇聚路由器SR/SR利旧城域网/二平面电信IPRAN产品招标范围电信依托IP网城域网进行IPRAN建设，建网速度快，同时可节省海量站点配套成本（电源、光缆、机房）；有二平面的本地网可利旧优先利旧二平面，但是要IPTV的试点城市才可建设二平面；分组网络必须具备综合承载能力中国电信基于综合承载网，选择IPRAN19分组传送网（PTN）在传送网中引入了分组特性：支持高效统计复用功能，端到端弹性管道提供面向分组业务的QoS机制，同时利用面向连接的网络提供可靠的QoS保障灵活的业务提供，支持电信级以太网业务，通过电路仿真机制支持TDM、ATM等传统业务分组传送网（PTN）保留了传送网的功能特征：通过分层和分域提供了良好的可扩展性快速的故障定位、故障管理和性能管理等丰富的操作管理维护（OAM）可靠的网络生存性，支持快速的保护倒换不仅可以利用网络管理系统配置业务，还可以通过智能控制面灵活的提供业务提供频率同步和时间同步特征：MPLS-TP=MPLS－IP＋OAM快速保护EthernetPTNSDH“Packet”分组特性“Transport”传送特性分组汇聚支持传统业务Qos管理多播带宽规划统一的传送平台端到端高效管理可扩展性灵活性端到端Qos完善OAM面向未来面向连接时间同步PTN=分组技术+SDH运营经验PacketTransportNetwork19PTN的设计理念20PTN实现方式：MPLS-TP/T-MPLS技术最初，由ITU-T定义T-MPLS，后续由IETF/ITU-TJWT工作组负责标准制定，命名为MPLS-TransportProfile（MPLS-TP）一种面向连接的分组交换网络技术利用MPLS标签交换路径，省去MPLS信令和IP复杂功能支持多业务