中国移动下一代城域传送网建设方案技术交流

中国移动城域传送网 建设方案技术交流 长春电信工程设计院有限公司 年月 下一代 电信业的未来 电信运营商的目标 网络、技术 业务、服务 全业务 “用业务群包围用户，不给竞争对手留下任何缝隙” 中国移动 中国电信 中国联通 目录 一、重新认识城域网 二、城域网建设背景 三、城域网建设的技术选择 四、城域网建设方案 五、呼和浩特移动 OTN/PTN建设方案 一、重新认识城域网 本地网 城域网 地区界 市政界 、运营商不同对本地网、城域网定义有所差异； 、管理层面与技术层面对城域网的理解不同。 覆盖、容量 一、重新认识城域网 网络结构 网络容量 业务特征 网络目标 业务需求 业务发展 城域网 电信业务 一、重新认识城域网 WDM/ SDH/MSTP IP专网 SDH/MSTP OTN/PTN SDH/MSTP PTN 核心层 汇聚层 接入层 IP骨干网 IP本地城域网 WDM/OTN CMNET IP/MPLS PON/WLAN 接入网 城域传送网 IP城域网 接入网 一、重新认识城域网 目录 一、重新认识城域网 二、城域网建设背景 三、城域网建设的技术选择 四、城域网建设方案 五、呼和浩特移动 OTN/PTN建设方案 二、城域网建设背景 2006 2007 2008 2010 2009 业务种类 需求特征 2000 2011 设备代表 中国移动业务发展是推动网络建设的源动力 铁通？ 二、城域网建设背景 TD建设加速了下一代城域传送网的建设 2010年 TD四期 2009年 TD三期 核心层： GE 汇聚层： 155M 接入层： N*2M 核心层： OTN/10GSDH 汇聚层： 10G/2.5GSDH 接入层： 622M/155MSDH 业务需求 设备选择 核心层： GE 汇聚层： GE 接入层： FE 核心层： OTN/10GSDH 汇聚层： 10G PTN 接入层： GE PTN 网络能力 满足 TD实验网络电路需求 满足 TD网络商用电路需求 二、城域网建设背景 网络逐步演进，各个阶段有所重叠 引导运营商理性思考，正确认识建设下一代城域传送网 全业务运营形势下城域传送网建设方案 二、城域网建设背景 融合 共享 演进 全业务 全新建 二、城域网建设背景 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 物理层 ： O S I 模型的最低层或第一层，该层包括物理连网媒介，如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。在你的桌面P C 上插入网络接口卡，你就建立了计算机连网的基础。换言之，你提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务，但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率。网络物理问题，如电线断开，将影响物理层。 用户要传递信息就要利用一些物理媒体，如双绞线、同轴电缆等，但具体的物理媒体并不在 OSI的 7层之内，有人把物理媒体当做第 0层，物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。如规定使用电缆和接头的类型、传送信号的电压等。在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，单位是比特。 数据链路层： O S I 模型的第二层，它控制 网络层 与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。 如果在传送数据时，接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发送方重发这一帧。 数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型，它也不关心是否正在运行 Wo r d 、 E x c e l 或使用 I n t e r n e t 。有一些连接设备，如 交换机 ，由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方，所以它们是工作在数据链路层的。 网络层： O S I 模型的第三层，其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。 网络层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点 到另一个网络中节点 的最佳路径。由于网络层处理路由，而 路由器 因为即连接网络各段，并智能指导数据传送，属于网络层。在网络中，“路由”是基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。 传输层 ： O S I 模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此之外，传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如，以太网无法接收大于 1 5 0 0 字节的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片，同时对每一数据片安排一序列号，以便数据到达接收方节点的传输层时，能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。 工作在传输层的一种服务是 T C P / I P 协议套中的 T C P （传输控制协议），另一项传输层服务是 I P X / S P X 协议集的 S P X （序列包交换）。 会话层： 负责在网络中的两节点之间建立和维持通信。 会话层的功能包括：建立通信链接，保持会话过程通信链接的畅通，同步两个节点之间的对 话，决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。 你可能常常听到有人把会话层称作网络通信的“交通警察”。当通过拨号向你的 I S P （因特网服务提供商）请求连接到因特网时， I S P 服务器上的会话层向你与你的 P C 客户机上的会话层进行协商连接。若你的电话线偶然从墙上插孔脱落时，你终端机上的会话层将检测到连接中断并重新发起连接。会话层通过决定节点通信的优先级和通信时间的长短来设置通信期限 表示层： 应用程序和网络之间的翻译官，在表示层，数据将按照网络能理解的方案进行格式化；这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。 表示层管理数据的解密与加密，如系统口令的处理。例如：在 Internet上查询你银行账户，使用的即是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密，在网络的另一端，表示层将对接收到的数据解密。除此之外，表示层协议还对图片和文件格式信息进行解码和编码。 应用层： 负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序 ，应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。 OSI七层模型 二、城域网建设背景 时间 结构演进 各层网络的“融合共享”，是“全业务网络”演进的主旋律 二、城域网建设背景 全光分组传送网 全 IP多媒体交换 全业务控制系统 IMS IP化加速分层结构融合进程 未来网络更加扁平、简单 二、城域网建设背景 宽带业务低成本接入 城域传送网 IP化 做通信业的技术引领者 核心网的无极互联 2G/3G长期并存 需要 IP化 运维、保护投资需要 IP化 业务宽带化、多样化、 IP化 设备要更新 网络要改变 业务要变化 人员要提升 面临的困难 全业务 IP化推动城域传送网 IP化的进程不可逆转 二、城域网建设背景 155/622M 企业、事业单位 服务、住宅 工作时间业务量大 休息时间业务量小 工作时间业务量小 休息时间业务量大 电路需求分析 按 2M/基站 IP化前 IP化后 8*2=16*2M，点到点固定连接，利用率约 60% 网络结构环网络多复杂、占用资源多 10M，真正的统计复用，利用率 90% 网络结构简单扁平化、占用资源少 举例：本地传送网 IP化作用之一，提高网络资源利用率 二、城域网建设背景 小结：移动通信网的过去、现在、将来 后天 目录 一、重新认识城域网 二、城域网建设背景 三、城域网建设的技术选择 四、城域网建设方案 五、呼和浩特移动 OTN/PTN建设方案 SDH网络的技术特点及业务定位 三、城域网建设的技术选择 网络结构完善、覆盖广泛、安全性高、投资少。 优点： 电路调度不方便、端到端的配置方式导致系统利用率、无法适应突发 IP业务需求。 缺点： SDH传送网的技术特点适合 GSM网建设需求，扩容升级后能够满足3G实验网初期建设需要。空闲带宽可用于重要集团客户的接入。 业务定位： PTN网络的技术特点及业务定位 三、城域网建设的技术选择 网络安全性高、电路配置灵活、系统利用率高、适合突发 IP业务需求。 优点： 技术成熟度低、产品商用时间短、建设周期相对较长、初期建设投资大。 缺点： PTN分组传送网特点适合 3G网建设需求。空闲带宽可用于重要集团客户接入。 业务定位： xPON网络的技术特点及业务定位 三、城域网建设的技术选择 传输距离长、带宽高、接入容量大、成本低、接入方式灵活，是未来实现光缆到户的最佳手段。 优点： 安全性不高、占用大量光缆资源、维护量大。 缺点： xPON定位于 QOS（服务质量）可靠性需求相对不高的普通集团客户和家庭客户。 业务定位： WDM网络的技术特点及业务定位 三、城域网建设的技术选择 大颗粒业务的长距离传输。 优点： 不具备保护能力。 缺点： 现有干线传输系统的重要组成部分，不再考虑新建。 业务定位： OTN网络的技术特点及业务定位 三、城域网建设的技术选择 大颗粒业务的长距离传输、类似 SDH的保护能力、面向数据GE/10GE/40G业务承载的波长 /子波长传送 /汇聚 /调度能力。 优点： 投资较高、商用时间较短。 缺点： 是未来干线、本地网核心层 /汇聚层最佳的业务承载平台。 业务定位： 三、城域网建设的技术选择 技术比较 技术 交叉 IP 汇聚处理 保护 组网 大颗粒业务 长距传输MSTP TDM 不适合 有 环 不适合 不适合PTN 包 适合 有 组环 不 不xPON 包 不适合 无 单链 适合 不WDM 波长 不适合 无 单链 适合 适合OTN 子波长 不适合 有 组网 适合 适合ASON TDM 不适合 有 网状网 不适合 不适合三、城域网建设的技术选择 承载对比 接入技术业务类型基站 T D M 接入 推荐 辅助3G 基站 IP 接入 推荐中高端集团客户 辅助 推荐低端集团客户 推荐 辅助家庭宽带用户 推荐M S T P xP O N P T NPK SDH PTN 目录 一、重新认识城域网 二、城域网建设背景 三、城域网建设的技术选择 四、城域网建设方案 五、呼和浩特移动 OTN/PTN建设方案 中国移动通信网目标 四、城域网建设方案 密集城区 一般市区 郊区、县城 高速公路及旅游景点 乡镇 农村 GSM/GPRS覆盖为主； 部分发达地区实现 3G CS64Kb/s连续覆盖。 3G覆盖为主，实现部分重点地区的 HSDPA覆盖； GSM/GPRS覆盖为辅 3G覆盖为主，实现 CS64Kb/s连续覆盖； GSM/GPRS覆盖为补充 实现 GSM/GPRS无盲区覆盖； 按需求实现 3G CS64Kb/s覆盖。 提供 AMR基本话音业务，具备连续提供 3G CS64Kb/s数据业务能力，局部地区具备高速业务接入能力 (HSDPA) 提供 AMR基本话音业务，具备连续提供 3G CS64Kb/s数据业务能力 提供传统 TDM话音业务，并具备提供连续的 GPRS低速数据业务承载能力。 实现 GSM/GPRS的全覆盖； 按需求采用 3G网络提供话音业务承载。 20102012年中国移动城域网目标 四、城域网建设方案 优化完善 大力发展 按需发展 按目标要求建设现在，用现在建设保障未来 城域传送网建设遵循的总体原则 安全篇 四、城域网建设方案 结构化安全：设备组网、光缆网络 路径安全：光缆网络 节点安全：机房 维护安全：网管 安全是指客户容忍故障发生的程度，切记将安全问题最大化。 四、城域网建设方案 通信管道建设 管道资源是一个积累的过程，主干管道资源情况短期内不会有大的变化，要实现集团客户的接入必须加强新城区、小区管道建设力度。 四、城域网建设方案 接入层 市县汇聚层 核心层 汇聚层 接入主干层 接入配线层 接入引接层 城域网 本地网 接入层 接入网 核心局所间： 96芯采用管道方式敷设，网状网 按工程需要建设 核心局所至汇聚点间： 4896芯管道方式敷设， 网状网 一次选点一次建设 核心局所至县汇聚点间： 24芯直埋 /架空方式敷设，环型 一次选点一次建设 汇聚点至密集区光交或基站：48 144芯管道敷设，环型 一次选点一次建设 主光交至小区光交： 24/48芯采用管道方式敷设，环 /链型 按工程需求建设 小区光交至客户：芯数待定，链型 按工程需求建设 县汇聚节点与基站间： 12/24芯直埋 /架空方式敷设，环型 按工程需求建设 基站与基站间： 24芯采用管道方式敷设，环型 一次选点一次建设 光缆网络建设 本地网 /城域网 结构化安全 四、城域网建设方案 汇聚节点 1 汇聚节点 区域 1 区域 2 区域 3 区域 4 汇聚节点 2 最佳结构 努力实现 汇聚节点 1 汇聚节点 尽力避免 错误的光缆建设方法 、依据距离长短确定光缆路由。 、依据本期需求确定光缆芯数。 、先建光缆后设备组网。 本地网 /城域网 优化与调整 四、城域网建设方案 链型与星型的选择 接入层光缆优化 裂化与加芯的选择 裂化 加芯 接入网 汇接区划分 四、城域网建设方案 独户住宅 小区机房 多层 /高层住宅 人孔 /手孔 室外交接箱 熔接盒 单芯室外光缆 光缆接续盒 室内 交接箱 管道、直埋室外光缆 加强型单芯室内光缆 模块局位置 ODF OLT 5km 无源光网络 ODF 小区 A 3 5km地理范围共享一个 OLT机房 汇接区划分原则 、汇接区按 公里区域设置一个为宜。 、每条主干光缆上的交接箱数量控制在 68个为宜。 、每个汇聚区初期设置个汇接机房，远期考虑设置个汇接机房。 、汇接区界线主要考虑河流、铁路、公路、山地、公园等因素。 接入网 主干光缆、光交箱 四、城域网建设方案 接入网 主干光缆纤芯配置 四、城域网建设方案 四、城域网建设方案 基站接入与集团客户接入光缆的融合 四、城域网建设方案 SDH网络总体结构 四、城域网建设方案 接入层传输系统结构分析 2.5G/10G 155/622M 155/622M 155/622M 方案一：单节点结构 缺点：单点失效、经常性拆环 方案二：双节点单侧结构 缺点：经常性拆环 方案三：双节点双侧结构 方案一 方案二 方案三 2.5G/10G 2.5G/10G 四、城域网建设方案 保护方式分析 四、城域网建设方案 下一代城域传送网总体架构分析 WDM与 OTN的区别 WDM采用的是点到点波长复用技术。 WDM系统无法实现灵活的波长调度、没有良好的保护机制。组成链型结构。 OTN是在传统 WDM基础上，引入光电联合交叉功能，实现了波长及子波长灵活的调度能力，具用与 SDH一样的保护机制。组成环型或 MESH复杂网。 OTN不是全新的技术，可以理解为是 WDM与 SDH在某些技术上互相结合的产物，是 WDM与 SDH 根据业务发展需要进行的技术演进。 四、城域网建设方案 OTM OTU OTM OTU OTU OTU OTM OTM WDM系统 OTN系统 PTN分组传送网简介 四、城域网建设方案 PTN取代 SDH只是时间问题 四、城域网建设方案 PTN分组传送网建设方式 四、城域网建设方案 MSTP PTN/IP RAN设备 图例： 现有 MSTP汇聚环 新增 PTN汇聚环 叠加组网：在原有的环网结构上新增 PTN设备。优点是对已有业务影响较小；缺点是配套资源要求较高，初期投资较高，推荐。 替换组网、插盘扩容：均对现有业务有影响，投资无法保护，不推荐。 几个方案？ PTN分组传送网承载业务分析 四、城域网建设方案 存在的问题： 1）建设 PTN