中国移动IP城域网分析报告

网络 IP化演进及技术研究 城域网分报告 中国移动研究院 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 目录 背景 概念、网络现状、标准化现状 驱动力分析 总体策略 关键问题分析 Roadmap 2008工作进展 规范、测试、试点、标准化 2009年工作建议 小结 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 城域网现状 CMNET IP专网 Router SR IBM Compatible固定接入 AR 集团客户 承载网 传送网 WDM SDH/WDM SDH/MSTP IBM Compatible固定接入 集团客户 城域 核心层 城域汇聚 /接入层 Switch BRAS 城域传送现状 核心层 一般采用 WDM和 10G/2.5G的 SDH设备组建环网（个别采用网状网） 汇聚层 以 2.5G的 SDH和 MSTP设备为主，辅以少量 622M/155M设备组建环网 节点数目一般为 3 6个 采用复用段保护 接入层 主要采用 622M/155M的 SDH和 MSTP设备，辅以 PDH、微波、 3.5G或其他无线接入技术 主要组环网，根据接入光缆路由也可采用星型、树型或链型结构 目前 MSTP环节点个数一般为 6 15，个别地区可达 50个以上 环网一般采用通道保护方式 城域数据现状 部分省份已建设了全省范围的城域数据网，从全国范围内来看城域数据网规模较小 核心层 一般采用三层 IP/MPLS进行组网 汇聚 /接入层： 主要采用普通二三层交换机进行组网 采用星型、树型组网 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 目录 背景 概念、网络现状、标准化现状 驱动力分析 总体策略 关键问题分析 Roadmap 2008工作进展 规范、测试、试点、标准化 2009年工作建议 小结 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 业务需求分析 基站业务（ 2G/3G/LTE） 基站业务流量以汇聚型为主，业务汇聚点为基站控制器 集团客户业务 集团客户的互联网专线业务，需要通过 IP城域网接入 CMNET从而访问 Internet 集团客户的 VPN业务，需要 IP城域网提供城域范围内的 VPN互联 家庭宽带业务 通过 IP城域网接入 CMNET（ Internet） WLAN业务 通过 IP城域网接入 CMNET（ Internet） 城域网主要业务对象 ：基站回传业务、互联网业务（包括集团客户互联网专线、家庭宽带业务、 WLAN业务）、 VPN互联业务（主要包括集团客户的城域内 VPN互联业务） 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 基站和高价值集团客户接入需求 保证话音和数据业务质量 （时延、误码率和丢包率） 电信级保护、 OAM、安全性 支持 TDM、 ATM、 ETH等 多种业务 基站和高价值集团客户接入现状 主要采用 SDH/MSTP， 保证业务质量和电信级能力 以 TDM业务为主 基站和高价值集团客户接入挑战 1588v2/同步以太等分组同步 以分组业务为主 基于 TDM内核的 SDH/MSTP 与业务模型失配，采用 PTN 保证业务质量和电信级能力 TD基站精确时钟 /时间同步 GPS提供时钟 /时间 普通集团客户和家庭接入需求 多等级、服务质量区分， 统计复用、可扩展性 以 ETH分组业务为主 普通集团客户和家庭接入现状 SDH/MSTP附带， 或传统以太交换机 普通客户较少，家庭宽带无 普通集团客户和家庭接入挑战 MSTP/SDH需提升分组业务 传送能力，统计复用和 QoS， 提高带宽效率并降低成本 高带宽、低成本 可靠性、可管理 业务控制和用户管理 以太交换机缺乏可靠性和 可管理能力；规模小，无法 满足全业务覆盖要求 提供和加强业务控制和用户 管理能力 全业务需求对城域网带来的挑战 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 城域网需求总结 扩大城域网规模，满足 3G和全业务需求 对于高价值业务和低价值业务的传送和承载、技术及组网拓扑类型需要科学选择 建设 SR和 BRAS，实现对集团客户和家庭用户的业务控制和管理，并逐渐向客户靠近 支持 IP化和大颗粒业务 的端到端传送的 电信级 QoS、OAM、可靠性和调度 能力 实现精确时钟和时间同步分组传送，替代 GPS，提升网络的安全性并降低成本。 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 目录 背景 概念、网络现状、标准化现状 驱动力分析 总体策略 关键问题分析 Roadmap 2008工作进展 规范、测试、试点、标准化 2009年工作建议 小结 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 城域网网络层次 CMNET IP专网 核心层 汇聚层 用户接入网 业务控制子层 接入层 省际 /省干光传送网 分为核心层、汇聚层和接入层，在核心层的 IP城域网边缘形成业务控制子层 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 城域网定位为综合业务承载，包括集团客户接入、基站接入、营业服务点、家庭客户接入、 WLAN、农村信息化、综合业务接入等 面向全业务要求，大力扩展城域网规模，增加覆盖 城域网分为核心层、汇聚层和接入层，采用大二层架构（三层核心+二层汇聚 /接入） 核心层： IP城域网和城域传送网独立建设 采用 IP over WDM/OTN架构 边缘部署业务控制子层，实现对业务控制和用户管理 城域汇聚 /接入层：构建具有传送和数据能力的一 /二层网络 初期，重要业务（如移动接入、重要集团客户等）主要采用 MSTP承载；对于普通业务（如普通集团客户接入、家庭宽带接入等）主要采用 PON或增强以太网承载 后期，可考虑采用 PBT/TMPLS等技术实现多业务统一承载，对于普通业务也可继续发展 PON或增强以太 城域网总体发展策略 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 目录 背景 概念、网络现状、标准化现状 驱动力分析 总体策略 关键问题分析 Roadmap 2008工作进展 规范、测试、试点、标准化 2009年工作建议 小结 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 城域汇聚 约 50节点 城域接入 约 2000节点 城域核心 约 10节点 BRAS SR 初期， IP城域网覆盖范围是城域核心； IP城域网向下（即城域汇聚、接入）为二层网络，主要因为： 流量： 3G和全业务尚未大规模开展，业务量有限 流向： 2G/3G、集团、家庭业务仍然是以汇聚型业务为主 成本：汇聚和接入节点数量众多，二层网络的设备和维护成本优势明显 将来随着路由型业务发展，或业务量增加导致汇聚接入层的二层通道数量出现瓶颈，则 IP城域网覆盖范围可能向汇聚层延伸 业务控制子层 IP城域网覆盖范围 IP城域网 集团用户 家庭用户 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） IP城域网结构 IP城域网结构 核心路由器 实现 CMNET和 IP专网接入 汇聚路由器 实现流量汇聚和转发 业务控制子层 业务路由器和带接入服务器组网 实现用户和业务的接入控制 初期，城域数据网从核心局房开始建设 随着城域内接入需求和流量的增加，城域数据网逐步向城域边缘延伸 SR BRAS 业务控制子层 汇聚路由器 核心路由器 大型城域数据网 SR BRAS 业务控制子层 核心路由器 中小型城域数据网 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 跨省 /地市的VPN业务，通过光纤直连或城域传送网MSTP/WDM接入 IP专网 IP城域网组网策略 CMNET 骨干网 /省网 IP专网 IP城域网 CS-CE 公众用户 企业用户 MGW GSN RNC 移动业务系统 PS-CE Gi Gn SR BRAS 城域数据网作为CMNet的延伸，主要承载互联网业务，公众用户和企业用户分别通过 BRAS和SR接入 移动业务通过业务系统的 CE进行汇聚后，通过光纤直连或城域传送网MSTP/WDM分别接入 CMNET和 IP专网 AR AR IP互联 MPLS VPN 跨域互联 城域内的 VPN业务，通过城域数据网 SR接入 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 城域汇聚层 城域接入层 增强以太 增强以太/IP/MPLS PTN(PBT/MPLS-TP)/MSTP NodeB BTS BSC/RNC 城域网汇聚和接入层组网技术选择 PTN(PBT/MPLS-TP)/MSTP 城域核心层及业务控制子层 WDM/增强以太 /PTN，PON(OLT) PON(ONU) 集团客户 家庭客户 SR/BRAS 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） MSTP/SDH适应基站 IP化的分析 5*2M 5*2M FE 100M/GE/STM-1 BTS/NodeB BTS/NodeB FE Core Network BSC/RNC 5*2M FE BTS/NodeB BTS/NodeB 4*2M 现网 MSTP/SDH调研情况 从各省调研结果看，现网基站点传输设备 80%以上已具备 MSTP或具备升级 MSTP的能力 大部分省份在基站点已经为 3G站点预留了传输带宽，带宽范围在 2-12个 2M 理论建模分析 按照城域 2000个基站（ 30M基站 800个 10M基站 1200个）分析， MSTP/SDH可以满足接入层和汇聚层的容量需求 MSTP/SDH支持基站 IP化 对于已具备和可升级 MSTP的基站点，通过在 SDH传输设备上加装 FE板卡接入 对于少数无法升级 MSTP的基站点，可考虑采用基站出 IP E1接口，直接通过 SDH/PDH接入 MSTP/SDH支持 IP化基站回传的技术成熟，但需要现网试点试验进一步验证 MSTP/SDH E1 结论：在经过充分的现网试点验证后，可通过 MSTP/SDH传输设备承载 IP化基站接入，为满足容量需求，需要扩容或升级部分 MSTP。 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 城域网汇聚 /接入层发展策略 初期（ 200910年）：以移动业务为主、部分固定业务 高品质业务： 2G/3G基站回传业务、高等级集团客户业务等 重点考虑技术： MSTP 低品质业务：家庭宽带业务、普通集团客户业务等 重点考虑技术： 增强以太、 PON 后期（ 201113年）：移动 &固定业务均大规模发展 高品质业务： 2G/3G基站回传业务、高等级集团客户业务等 重点考虑技术： PBT、 TMPLS 低品质业务：家庭宽带业务、普通等级集团客户业务等 重点考虑技术： 增强以太、 PON、 PBT、 TMPLS 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） TD-SCDMA对城域同步的挑战 TD-SCDMA的空口对频率（时钟）同步和时间同步提出高精度要求 空口要求射频频率稳定度在锁定状态下为 0.05ppm（即失去时钟后 24小时内最大频偏），目前 SDH提供的线路时钟频率准确度为 0.37ppm 空口需要精确时间同步（ 1.5 s），现有的通过地面链路传送时间的技术如 NTP等都无法满足需求 在 Node B使用 GPS可解决频率和时间同步问题，但安全性受到挑战 通过城域网提供高精度和高稳定度的时间同步 分组网络的本质是存储转发，定时包在传送过程中会受到网络分组时延差（ PDV）非常严重的影响 同步以太网可以获得类似 SDH的时钟精度，但无法实现时间同步 RNC NodeB GPS 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 分组网络的时钟源（网络侧） 工作于边界时钟模式，由外时钟源提供时钟和时间同步信息的输入； 与 NodeB相连接入节点（接入侧） 方式一：采用 1588v2边界时钟方式，通过专用时钟 (1PPS+串口 )接口传送时钟 /时间信息； 方式二：采用透明时钟方式，通过 FE/GE接口传送时钟 /时间信息（ NodeB需支持 1588v2）。 分组网络 NodeB FE 边界时钟 透明时钟 边界时钟 NodeB NodeB需要支持 1588V2 NodeB不需要支持 1588V2 城域网同步 1PPS+串口 1PPS+串口 GPS 同步方案 方案 1：同步以太网 (频率 ) 1588v2(时间 ) 同步以太网不需要报文，仅 1588v2对时间恢复需要少量报文； TC不需要更新、跟踪报文，仅更新入出时间差 方案 2： 1588v2(时间和频率 ) 频率恢复需要大量报文，并且每个节点都要支持更新报文 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 目录 背景 概念、网络现状、标准化现状 驱动力分析 总体策略 关键问题分析 Roadmap 2008工作进展 规范、测试、试点、标准化 2009年工作建议 小结 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） Roadmap 2008 2009 2010 2011 2012 城域核心层 规模建设城域网 部署资源接入和 控制系统 重大事件 全业务发展 3G发牌 部署增强以太网 城域汇聚接入 引入 OTN组网 引入 TMPLS/PBT 增强 MSTP数据传送能力 内嵌 RPR的 MSTP 引入 PON组网 分组同步（ 1588/同步以太） 引入 GMPLS 核心部署 IPv6双栈 IPv6隧道技术 2013 IP/MPLS TD LTE发牌 核心 40G 充分利用铁通的管线资源 部署业务控制层（ BRAS、 SR） 业务控制子层 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 目录 背景 概念、网络现状、标准化现状 驱动力分析 总体策略 关键问题分析 Roadmap 2008工作进展 2009年工作建议 小结 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是 13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 2008年工作进展 对中国移动城域网发展关键问