IPRAN组网培训材料PPT课件.ppt
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1、2013年10月IPRAN技术及勘察设计培训1123IPRAN技术产生的背景IPRAN技术的原理IPRAN网络架构及建设原则4主流厂家IPRAN设备介绍目录5IPRAN设备勘察要点2承载网面临的挑战综合业务承载的需求过去由于技术所限,一种业务采用一张网络承载,维护复杂,成本高。融合的IPIP承载网取代多个不同技术的网络、实现业务的统一承载,降低CAPEXCAPEX和OPEXOPEX。AccessCoreX.25ADSLEthernetPSTNIPATMFRGSM/GPRS CDMACablePDHSDH业务网络接入综合业务承载网WirelessVoiceWirelessDataHighSpee
2、dInternetVoiceStreamingDial-upVoIPMessageTVsetTelephonePCDumbphoneTVsetTelephonePCDumbphone过去现在3企业专线/高价值业务IPTVIPTV业务3G3G业务LTELTE业务时钟同步能力。带宽扩展能力:HSPA下行带宽高达14.4MQoS能力。iPhone、数据卡等业务大大增加移动数据业务的流量,为避免像AT&T那样影响语音业务,承载网络需要有强大的QoS能力时钟同步能力。带宽扩展能力。扁平化和灵活调度能力,支持S1-Flex和X2接口组大网能力,满足LTE基站密度大的承载需求QoS能力,保证带宽和承载质量能
3、达到SLA协议要求50ms保护倒换能力,确保用户业务不中断保护企业信息安全,防止被窃听,被攻击IPIP承载网络质量有保证、安全可靠的IP化管道组播和带宽扩展能力,高清TV带宽高达8M提高业务体验,实现快速频道切换、错包重传、50ms故障倒换等功能简化IPTV运维,实现故障定界承载网面临的挑战综合业务承载的需求4CDMA核心网分CS(电路交换)域和PS(数据交换)域,前者主要承载话音,后者主要承载数据3G以后,伴随着CS域和PS域的内核IP化,BSC/PCF与CS域和PS域的接口已经从TDM接口向IP接口转变BTS和BSC/PCF间的网络在国外叫MBH(mobilebackhaul)即移动回程网
4、络,在2G和3G初期以TDM方式(SDN/MSTP)承载,目前正逐步以IP方式承载为主。承载网面临的挑战CDMA IP化的需求LTE网络结构E-UTRANUEEPCLTE:LongTermEvolutionSAE:SystemArchitectureEvolutionEPC:EvolvedPacketCoreEPS:EvolvedPacketSystemPCRF:PolicyandChargingRulesFunction网络架构总体叫做EPS(EvolvedPacketSystem),主要分为以下三个部分:UE(UserEquipment):UE是移动用户设备,可以通过空中接口发起、接收呼叫
5、。LTE(LongTermEvolution):无线接入网部分,又称为E-UTRAN,处理所有与无线接入有关的功能。EPC(EvolvedPacketCore):核心网部分,主要包括MME、S-GW、P-GW、HSS等网元,连接Internet等外部PDN(PacketDataNetwork)。承载网面临的挑战LTE承载的需求网络扁平化,承载域变大:3G流量流向为:基站BSCPDSN;以BSC为分界,分为本地网承载段和省内长途承载段LTE流量流向为:本地网eNodeB省会EPC互联网;取消了BSC且初期EPC省集中部署,需亊先跨本地网的承载承载带宽变大:每个eNodeB流量均值为150200M
6、,是3G带宽的10倍承载网面临的挑战LTE承载的需求成本高:一套GPS的硬件成本高,数量庞大。安装和维护费用也非常可观施工难度大:GPS天线对安装环境有特殊要求,长距离下GPS天线馈线较粗失效率高,无失效备份保护:GPS每年失效率大约在5;基站每站只配置1块星卡,无失效保护可维护性差:GPS失效需要现场硬件更换,无法远程维护存在安全隐患:战争情况下GPS可能被关掉,从而造成整网的瘫痪GPS时间同步解决方案存在的问题承载网面临的挑战LTE承载的需求网络规模增加,GPS部署困难,成本巨大,LTE阶段需重点考虑地面时间同步技术承载网要具备大带宽能力、灵活调度L3能力、时钟同步能力和大规模组网能力承载
7、网面临的挑战LTE承载的需求三种主流技术比较MSTPPTNIPRAN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,当前投资低技术成熟度成熟成熟成熟二层交换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TDMA
8、TMEth线路静态控制平面 MSTP技术仅是端口级的IP化,适合于3G初期和中期的基站业务和L2专线业务的承载。PTN技术依托于MPLSTP协议,本质是纯二层的技术,适合于2G/3G基站业务和专线业务承载。IPRAN技术广泛应用于宽带城域网,天然具备二三层专线、IPTV组播等业务的承载能力,同时吸收基站承载的必要需求,满足综合承载的需要。IPRAN-多业务综合承载的必然选择IPRAN=IP/MPLS路由器+同步技术+OAM增强功能,IPRAN方案支持综合业务承载,具备良好的扩展性和可靠性。IPRAN支持带宽统计服用IPRAN天然IP内核L3功能,支持点到多点连接、组播、IPV6、1588,具备
9、完善保护方案技术方案技术成熟度OAM能力QOS网络可靠性时钟同步可扩展性IPRAN方案基于IP/MPLS技术的增强型路由器方案,技术成熟,在现网中广泛部署,适用于各种接入方式OAM功能完备,能实现端到端的多层次的连通性和SLA的侦测和保障QOS功能较完善,支持基于802.1P/DSCP/EXP的业务分类及标记,支持RSVP-TE等流量工程,灵活的队列调度机制,能够实现端到端的TE和QOS保障MPLS TEFRR,伪线冗余等技术,保护切换时间小于50ms可以采用SyncE,1588v2等方式实现网络结构灵活,能很好的支持组播和IPv6,适合多业务承载PTN方案MPLS-TP标准尚未正式发布,国内
10、已有较大规模的试商用部署。支持电信级端到端OAM和网络管理能力,基于同厂家设备可实现分层的性能和故障监测端到端QoS设计,每业务隧道带宽可配置:CIR、PIR针对LSP采用1+1、1:N保护,保护切换时间小于50ms可以采用SyncE,1588v2等方式实现以二层业务为主,三层功能较弱,不支持L3VPN及组播能力,IPv6支持能力较弱,应用场合有局限,多业务承载较弱IPRAN与PTN技术方案对比分析与IPRAN相比,PTN不支持L3VPN与组播,IPv6支持能力较弱,不适应于中国电信多业务统一接入承载及IPv6演进需求,扩展性差,不满足LTE eMBMS承载需求213IPRAN技术的原理IPR
11、AN技术产生的背景IPRAN网络架构及建设原则4主流厂家IPRAN设备介绍目录5IPRAN设备勘察要点13IPRAN技术概述IPRAN定义:IP Radio Access Network,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。该技术在转发和控制协议上以IP/MPLS为基础,基于BFD等技术实现保护功能,基于SNMP等提供OAM能力,并采用了以太网的同步机制。IPRAN技术组成:控制和转发协议:IP/MPLS保护机制:BFD、MPLS-TE网管OAM:SNMP同步:以太网的同步机制国际:采用IETF已有IP/MPLS标准。国内:CCSA的设备标准已经报批,即将发布。
12、中国电信:已发布了IPRAN设备技术要求;已下发综合接入网试点建设指引和维护指引(含PTN和IPRAN)IPRAN技术标准:IPRAN定位应用范围:城域网内,以基站回传为主的、能满足综合业务承载的路由器解决方案;技术核心:路由器架构,采用IP/MPLS技术的路由协议、信令协议,动态建立转发路径、执行故障检测和保护,兼容静态方式;业务承载方式:普通业务、组播业务:IP转发,基于IP路由;电信级业务:MPLSVPN承载,标签转发:L2VPN:点到点(VPWS)、多点到多点(VPLS);L3VPN:多点到多点,基于VPN路由与其它承载技术的区别:PTNMSTPMulti-Protocol Label
13、 SwitchingMulti-ProtocolMPLS具有“多协议”特性:支持多种三层协议,如IP、IPv6、IPX等,对下支持ATM、FR等多种链路层协议Label Switching给报文打上标签,以简单的标签交换取代复杂的IP转发TTL1922EXP310L2HeaderL3Header23SPayloadLabelMPLSHeaderMPLS是一种隧道技术,位于数据链路层和网络层之间,可以认为是2.5层协议基础知识-MPLS为什么要使用MPLSMPLS的标签转发,通过亊先分配好的标签,为报文建立了一条标签转发通道(LSP),在通道经过的每一台设备处,只需要进行快速的标签交换即可;MP
14、LS技术使分组网从无连接的网络演进为有连接的网络,基于连接的端到端的配置、OAM和保护,提升了分组网的可靠性和可维护性;目前网络中L2VPN、L3VPN解决方案都是基于MPLS技术实现的。基础知识-MPLS标签交换路径LSP(Label Switching Path)MPLS网络为具有一些共同特性的分组通过网络而选定的一条通路,由入口的边缘交换路由器,一系列核心路由器和出口的边缘交换路由器以及它们之间由标签所标识的逡辑信道组成。标签分发协议LDP(Label Distribution Protocol)是一个动态的生成标签的协议。MPLS的控制协议,用于LSR之间交换信息,完成LSP的建立、维
15、护和拆除等功能。通过LDP协议,系统能够自动分配MPLS标签,减少人工分配标签的工作量。312IPRAN网络架构及建设原则IPRAN技术产生的背景IPRAN技术的原理4主流厂家IPRAN设备介绍目录5IPRAN设备勘察要点19IPRAN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(RAN ER)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3G网络中ER汇聚从基站到BSC流量;LTE网络中,ER汇聚从EnodeB到PGW/SGW的流量。四川电信
16、IPRAN网络架构网络架构IPRAN网络完全新建,不依托于现有城域网。对于2013、2014年新增基站,不通过城域网直接接入RAN ER。接入层汇聚层核心层BSCBAAAAABGE10G10GGE/10GEBTS/eNodeBBSC CEBSC CECN 2PEPE链路速率RAN ERRAN ER接入层汇聚层核心层BSCBAAAAAB出口 ER出口 ERGE10GGE/10GEBSC CEBSC CE163/CN2EPC CE链路速率汇聚B2汇聚B2BAAAAAB城区郊县EPCOTNOTN10GOTNOTN/光缆OTN/光缆BTS/eNodeB其他市州成都汇聚B2四川电信IPRAN网络架构21
17、新建一对或多对RAN ER汇聚来自B类路由器的流量并接入BSCER设备规栺:小型本地网可采用B类B2档设备:整机容量320G,40G板卡,中型及以上本地网ER需考虑大容量配置:整机容量800G及以上、单板100G汇聚层B汇聚接入A类路由器流量B类路由器设备规栺:目前分为B1、B2两档,B1用于A设备的接入,B2用于B1的汇聚。接入层AA类路由器设备规格:分为A1、A2两档,A1用于组GE环,A2用于组10GE环。IPRAN设备选型原则核心层ER接入层汇聚层核心层BSCBAAAAABGE10G10GGE/10GEBTS/eNodeBBSC CEBSC CECN 2PEPE链路速率RAN ERRA
18、N EROTN/光缆OTN/光缆IPRAN节点设置原则对于宏基站,A类路由器与基站一一对应,即一台A类路由器接入一个宏基站,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类路由器;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类路由器。B类路由器一般在汇聚机楼成对设置,可以设置在汇接局和条件好的模块局;在光纤条件具备的区域,一对B类路由器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RAN ER 一般设置在核心机楼的传输机房,与波分中心节点同机房设置;各本地网统一设置2套出口ER;RAN ER 上行端口初期
19、配置采用10GE,根据核心网流量需求进行预测,流量超过60%时考虑扩容。接入层汇聚层核心层BSCBAAAAABGE10G10GGE/10GEBTS/eNodeBBSC CEBSC CECN 2PEPE链路速率RAN ERRAN EROTN/光缆OTN/光缆A类路由器A/B类基站,承载基站的A类路由器采用环形或双归接入一对B类路由器;C/D类基站,根据光纤资源情况,A类路由器可灵活采用环型、双归或链式组网方式上联B类路由器;一对B类路由器建议接入20-50台A类路由器,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;每对B类路由器一般覆盖3-10个接入环;LTE阶段,繁忙区
20、域单环上基站数量不超过6个,非繁忙区域单环上基站不超过8个;链式接入时,A类路由器采用GE链路上联,级联层数原则上不超过2级;A类路由器双归接入一对B类路由器时,A类路由器可采用GE链路接入B类路由器;A类路由器组环接入一对B类路由器时,估算忙区一个环覆盖6个基站,初期采用单GE环组网,LTE阶段,按需扩容至2GE环。IPRAN组网原则A类设备与B类设备B类与B类设备互联B设备成对组网,一对B设备间物理上直接进行互联,初期建议采用10GE端口。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;B类路由器间带宽预留为B类路由器上联至ER间带宽的50%
21、。汇聚路由器ER与B类设备对接每一对B类设备口字型接入一对RAN ER,当一对B下挂A设备数小于20个时采用GE上行RAN ER,当大于20个(含)时采用10GE上连RAN ER。当B类路由器与RAN ER间流量超过链路带宽的60%进行扩容。接入层汇聚层核心层BSCBAAAAABGE10G10GGE/10GEBTS/eNodeBBSC CEBSC CECN 2PEPE链路速率RAN ERRAN EROTN/光缆OTN/光缆IPRAN组网原则业务侧端口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)F
22、E网络侧端口若组建GE环网,配置2GE,若组建2GE环,配置4GE备份端口1GE+1FE总端口需求一个A类路由器承载一个3G基站和一个LTE基站时,端口需求为6GE+4FE一个A类路由器承载多个基站(假设为n个3G基站,N个LTE基站)时,端口需求=5GE+2FE+N*GE+n*(12)FEA1A1A2A2A1设备典型配置为4*GE光+4*GE/FE光+4*FE电A2设备典型配置为16*GE光+16*FE电+2*10GE光(预留)3G及LTE阶段A1即可满足业务需求繁忙区域及BBU较多的站点可采用A2设备组网A类路由器配置原则设备分类端口配置B1B2B1类路由器可配置端口容量为60GB2类路由
23、器可配置端口容量为120G现阶段优先采用B1类路由器组网LTEAdvance阶段,繁忙区域可考虑B2类路由器组网B类路由器配置需求B类路由器,用于汇接来自于接入路由器的流量至城域网配置:业务侧接口以GE为主,网络侧接口以GE和10GE为主。ER设备对上行下行互联BSC CECN2 PE(至EPC)B设备对ER之间组网口字型口字型口字型直连端口10GE10GE10GE10GE满足业务流量3G业务,配置1*10GE 4G业务,初期配置1*10GE,后期流量超过60%扩容。一对ER下联N对B设备对,则需要2*N*10GE1*10GEER路由器配置原则ER路由器,用于汇接B类路由器流量,上行3G流量通
24、过BSC CE到达BSC,4G流量通过骨干网到达省会EPC。网管组网及设置IPRAN网管系统全省集中部署一套,系统外部与三个网络相通:CTVPN193网:与A、B设备的连通,对A、B设备进行管理;DCN网:与外部SPS、综合告警、资源管理等系统的于通;城域网:与公网的连通,用于从公网对系统的维护。网管要求IPRAN网络及业务管理统一纳入IP城域网综合网管架构,其实现可基于IP城域网网管扩容或新建子系统;除基础的网元监控、管理、配置功能外,应重点实现A设备的即插即管理和基站业务图形化配置;对于城域网网管系统能力较弱、暂不具备条件管理IPRAN设备的地区,为了确保IPRAN工程实施及业务及时上线,
25、初期可以先采用IPRAN与用网管进行管理,后期实现异厂家统一网管,实现集约化运营。IPRAN网管建设可依据集团网运部维护实施指引和IPRAN网管技术功能规范。412主流厂家IPRAN设备介绍IPRAN技术产生的背景IPRAN技术的原理3IPRAN网络架构及建设原则目录5IPRAN设备勘察要点30ATN910I:固定式路由器,NP架构,全业务场景覆盖GE1-GE4FE(O)14GE&FE(E)1-4E1,1-16(可选)ETH OAMCLK&TODAlarm I/OSFP GE业务接口SFP FE 业务接口 2GE and 2FE电业务接口Anea 96,E1 业务口,75/120自适应FE,N
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