上海贝尔阿尔卡特-LTE传送网的挑战

LTE 传送网面临的挑战陈端2008年10月All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008内容1.市场和技术的发展趋势2.LTE 传送网面临的挑战3.Alcatel Lucent建议All Rights Reserved Alcatel-Lucent 20081 市场和技术的发展趋势All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008移动通信的发展趋势Source: Alcatel-Lucent全球用户数预测 2012年50亿, CAGR 07-12 = 12%全球手机数 2010年15亿, CAGR 06-10 = 10%运营商通过提供数据业务来减缓不断降低的ARPU值Source: WCIS Mar 08全球移动用户的渗透率All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008移动运营商的挑战增加收入-ARPU 更快地提供新业务 个性化业务 满足现在和未来的业务需求降低成本-OPEX 精确而灵活地运营 更小的成本增加传送容量 向分布式架构演进简化网络 融合到单一传送网 有效地从TDM向分组演进: “All-IP” 支持各种业务和增强的QoSWIMAX/FemtoGSM BTSCDMA 1x + EVDOBTSBackhaulWCDMA + HSPANode BLTEBackboneAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008网络转型: 分步向全IP网演进核心网All-IPRANAll-IPCore分步向全IP网演进高可用性 H-QoS 业务 管理 OAM无线网NGN PacketTransportIMSMultimediaCircuit-SwitchedBackboneIP/MPLSBackboneDedicated 2G, 3G backhaul networksHybrid backhaul HSPA offloadPico/Femto cells (3G scalability)Pseudowires for legacyAll-IP4G / LTETriple PlayFMCAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 20082 LTE 传送网All Rights Reserved Alcatel-Lucent 20088| Technical Sales Forum | May 2008向LTE/EPC演进: 主要的变化和影响增加空中接口的容量 更大的信道带宽 更有效的带宽利用率 更多蜂窝核心网扁平架构 从3节点层次(RNC, SGSN, GGSN)到- 单节点（非漫游）- 双节点(漫游，拜访和归属网络)业务融合到IP网 eUTRAN不再支持CS域话音带宽管理 分组核心网吞吐量增加 承载层流量控制 回程网的成本和复杂性分组核心网移动性管理 移动性信令开销急剧增加- 分组核心网和所有基站相连- 分布式核心节点动态资源管理 动态QoS和承载控制变化 影响All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008LTE 传送网体系架构LTE-UuX2UEUEeNBeNBMMEServing SAEGatewayIP Transport Network (IP Cloud)APAPAP AP APPDNGatewayScalabilitySecurity ReliabilityResiliencyE-E QoS& TE/TM & OAMSynchroVLAN/VPNPhysicalInterfacesIP & Subnet NAT, FWSLA agentTransport CACIW with radio CACS1-U & S1-MMEFLEX archi.X2 Neighborsconnectivity TDM/ATM PWE-E ManagementIP/Eth/MPLSRout/Switch/HubDPI#1#2#3S1S1扩展性Security安全 可靠性，冗余端到端- & 流量管理OAM同步各种接口类型IP子网划分SLA 代理两级接纳控制X 架构.X2 邻居连接电信级端到端管理路由和交换LTE 传送网面临的挑战All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008QOS: LTE 整体eNB区分各种不同级别的GBR 和Non-GBR业务.每个EPS承载和以下QoS 相关联:标签(承载类型:GBR/NGBR, PL2 丢失率, PL2 延迟预算) eNB& LTE-Uu CAC. 分配和保持优先级(Allocation and Retention Priority)和承载相关联（而不是流量）Application end-to-end QoSLTE network end-to-end QoS(SAE bearer QoS)eUTRAN QoS:-SAE RB QoS-S1U/X2U QoSeUTRAN Phys QoS:-LTE-Uu QoS-Transport QoSQoS ControlandManagementeUTRAN QoSEPC QoSAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008QOS: Pbit& DSCP 所有的分组在网络各层次标记，保证回程网QoSLayer 2: 以太网VLAN pBit, 0 到7Layer 3: IP DSCP域. eNB& Serving Gateway L2 & L3对分组标记5AF42(36)6(non-GBR)63AF22(20)7(non-GBR)77EF(46)3(GBR)37EF(46)PTP1588120BE(0)OTHER131AF11(10)OAM116AF41(34)SCTP100BE(0)9(non-GBR)93AF21(18)8(non-GBR)86AF41(34)5(non-GBR)55AF42(36)4(GBR)47EF(46)2(GBR)27EF(46)1(GBR)1Default VLAN Priority mappingDefault DSCP mappingService ProfileInstances VLAN优先级映射：0.7DSCP映射：BE - 尽力而为转发EF-快速转发.AF 保证转发.All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008QOS: 流量整形和流量调度流量整形: 优化保证性能，低延迟，或者增加可用带宽 流量整形和流量划分（DSCP）合并使用流量调度: 对eNB部署而言，回程网不能保证和业务容量的需求一致 在eNB，可能要对回程网的带宽进行限制，以便协调空中接口和回程网之间的流量All Rights Reserved Alcatel-Lucent 200813| Technical Sales Forum | May 2008Serving & PDN Gateway SGSNs和GGSNs能否演进?GGSN S/PGW SGSN百万用户支持每用户策略控制IP 上网数据业务VoIP 多媒体业务维持每用户数百Kbps带宽每用户峰值带宽达到Mbps100+ Gbps汇聚吞吐能力支持大量信令大量移动性管理不中断业务支持更多的用户平面功能需求升级xGSN也许并不合适 和PCRF交互，支持不同的计费模型 支持包过滤 合法监听 容量不足 缺乏精细QoS能力 不支持高可用性EPC 网关不仅仅是做分组处理All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008弹性和冗余: X2和S1 FLEX接口PoCeNBAGWeNBAGWeNBeNB eNBeNBAGWAGWN + MN x M + (N 1)!业务路由节点S1 FlexeNBeNBPoCAGWeNBAGWeNBAGWeNBPoCIPVPNN + M + 冗余业务路由节点BFD overIPSecAGW AGWAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008弹性和冗余:双中继负载均衡 一个端口基于DSCP传送高SLA业务，包括实时业务和信令 另一个端口传送低级别SLA 业务，非实时业务 双中继也可以用来实现弹性 VLAN: 一个用于OAM，至少两个用于业务Access NetworkSLA with High CostSLA with Low costAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008一个OAM，一个控制平面，多个个用户平面 UTRAN共享的情况:每运营商OAM VLAN ，一个或多个业务平面 价值:业务区分: 根据流量类型安全: 创建独立的OAM和业务VLAN性能:负载减少到最低VLAN: 划分策略一个OAM，另一个传送业务一个OAM，一个控制平面，一个用户平面IpsecC-Plane & U-PlaneOAM VlanIpsec U-PlaneOAM VlanC-PlaneIpsec C-PlaneOAM VlanU-Plane NRTU-Plane RTIpsec C&U-Plane Operator 2OAM VlanC&U-Plane Operator 1All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008802.1 agLocate the failure in the path from eNBtill ePC(MME or SG)802.1 agLocate the failure in the path from eNBtill ePC(MME or SG)802.3 ahTest firstmile802.3 ahTest firstmileBackhaul电信级: IEEE 802.3 ah & 802.1agLevel 7Level 0 两个OAM 协议检测网络故障(监控网络连接性): 802.3 ah: Ethernet 链路层OAM 协议Ethernet in the first mile. 802.1 ag: Ethernet业务层OAM 协议Level xAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008IP: eNB对IPv4和IPv6的支持eNB是否连接到两个EPC?（IPv4 & IPv6各一） EPC不同，因此eNB要维持不同的IPsec实例. 只要eNB支持IPv4 & IPv6，对传送网没有大的影响. IPv4对IPsec的支持是可选的. RFC4301 在所有节点中必选使用IPv6. 大规模部署IPv6之前，IPsec-NAT兼容性必须解决SG 1 Ipv4SG 2 Ipv6eNBIpv4 Ipv6All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008同步分发IEEE1588v2: 1588 主服务器可以和MME并置. GPS: 外接设备其中天线和接收器并置. ( RS422接口)同步以太网: 在主时钟和eNB之间，要求所有以太设备间形成物理层树型时钟.冗余支持： 可选不同时钟机制之间的故障切换 通过OAM进行优先级配置网络设计: 限制主从时钟之间的跳数 保证同步分组有最高优先级(Pbit/DSCP)Access NetworkEthernetGPS1588v2 serverSynchronousEtherNet1588v2 clienteNBeNBeNB IEEE1588v2 Precision Time ProtocolSync Ethernet clock masterAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 20083 AlcatelLucent建议All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008Ethernet TransportAlcatel-Lucent EPC 方案IP/MPLSOptical CoreServingGatewayPDN Gateway策略管理承载控制Cell SiteAggregatorApplications/Services (IMS)HSS PCRF7750 SR7750 SRMME7x50 eNodeBFemtoFemtoeNodeB和固网相同的Quality of Experience 移动感知的IP网大容量，高扩展性移动控制用户和业务感知的QoS优化，分布式用户策略实施高可用性设备大容量，基于MPLS的业务，内嵌的移动性, per-flow-per-subscriber 控制l集成网络,业务和用户管理多维扩展性 加速部署和业务创新不中断业务传送FemtoAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2008Alcatel-Lucent关于CMCC城域网的部署建议城域网建设以L3为核心，L2汇聚采用电信级以太网。IP专网 CMNETARCRBR扩大的CMNET骨干网城域以太汇聚网NAT城域网-CMNET骨干L3跨域BGP城域网L3核心城域网自有业务就近接入