IPRAN组网培训材料

1 2013年10月 IPRAN技术及勘察设计培训 2 IPRAN技术产生的背景 IPRAN技术的原理 IPRAN网络架构及建设原则 主流厂家IPRAN设备介绍 目录 IPRAN设备勘察要点 3 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IP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CAPEX和OPEX 业务 网络 接入 综合业务承载网 WirelessVoice WirelessData HighSpeedInternet Voice Streaming Dial up VoIP Message 过去 现在 4 企业专线 高价值业务 IPTV业务 3G业务 LTE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 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 CDMA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 CDMAIP化的需求 LTE网络结构 E UTRAN UE EPC LTE 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 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 BSC PDSN 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150 200M 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 承载网面临的挑战 LTE承载的需求 三种主流技术比较 二层交换 TDM ATM Eth 线路 静态控制平面 TDM ATM Eth 线路 动态控制平面 二 三层交换 VC交换 TDM ATM Eth 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MPLS TP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 具备完善保护方案 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LTEeMBMS承载需求 13 IPRAN技术的原理 IPRAN技术产生的背景 IPRAN网络架构及建设原则 主流厂家IPRAN设备介绍 目录 IPRAN设备勘察要点 IPRAN技术概述 IPRAN定义 IPRadioAccessNetwork 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 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 PTN MSTP Multi ProtocolLabelSwitching Multi 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 LabelSwitching给报文打上标签 以简单的标签交换取代复杂的IP转发 MPLS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MPLS MPLS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 MPLS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 LabelSwitchingPath 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 LabelDistributionProtocol 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 19 IPRAN网络架构及建设原则 IPRAN技术产生的背景 IPRAN技术的原理 主流厂家IPRAN设备介绍 目录 IPRAN设备勘察要点 IPRAN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 RANER 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RANER 21 接入层 汇聚层 核心层 BSC B A A A A A B GE 10G 10G GE 10GE BTS eNodeB BSCCE BSCCE CN2 PE PE 链路速率 RANER RANER 接入层 汇聚层 核心层 BSC B A A A A A B 出口ER 出口ER GE 10G GE 10GE BSCCE BSCCE 163 CN2 EPCCE 链路速率 汇聚B2 汇聚B2 B A A A A A B 城区 郊县 EPC OTN OTN 10G OTN OTN 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 新建一对或多对RANER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A A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 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RANER 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 RANER上行端口初期配置采用10GE 根据核心网流量需求进行预测 流量超过60 时考虑扩容 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 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RANER 当一对B下挂A设备数小于20个时采用GE上行RANER 当大于20个 含 时采用10GE上连RANER 当B类路由器与RANER间流量超过链路带宽的60 进行扩容 IPRAN组网原则 A类路由器配置原则 设备分类 端口配置 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流量通过BSCCE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 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 30 主流厂家IPRAN设备介绍 IPRAN技术产生的背景 IPRAN技术的原理 IPRAN网络架构及建设原则 目录 IPRAN设备勘察要点 ATN910I 固定式路由器 NP架构 全业务场景覆盖 华为A1路由器 ATN910I 华为A2路由器 ATN950B 2U Slot11FAN Slot3 4GE 10GE E1 cSTM 1 Slot1 4GE 8GE E1 cSTM 1 Slot4 4GE 10GE E1 cSTM 1 Slot2 4GE 8GE E1 cSTM 1 Slot5 10GE E1 cSTM 1 Slot6 10GE E1 cSTM 1 CXPBSlot7 CXPBSlot8 10 9 PowerModel VRPinside CXP主控板冗余备份 CXPA 44Gbps CXPB 56Gbps6个灵活业务插槽 插卡类型 16 32 E1 IMA TDM MLPPP 4 cSTM 11 10GE 8 FE GE O E 4 FE GE O E 具备三层能力的绿色节能路由器 L2VPN VLL L3VPN IGP转发能力主备冗余 跨板组环 提升业务可靠性最大接口能力 2 10GE 24GEor4 10GE 16GEor192 E1or24 cSTM 1 业界最低功耗的2U10GE路由器 典型功耗仅150W完全的前面板维护设计 易装 易维护 工作温度 20 60 适合300深标准传输机柜 442mm W 220mm D 2U H 1U 44 45mm ATN950B AND1CXPA AND1CXPB 8GE FE O FIC AND1EM8F 4GE FE O FIC AND1EM4F 8GE FE E FIC AND1EM8T 4GE FE E FIC AND1EM4T 16E1FIC AND2ML1A B 32E1FIC AND2MD1A B 10GEFIC AND1EX1 CXP主控板冗余备份 CXPB 12KFIB 3级HQOS 1KACL多种业务插卡类型 高密smartE1 16 32 E1 IMA TDM MLPPP 1 10GE 8 FE GE O E 4 FE GE O E 支持1588v2 具备三层能力的绿色节能路由器 L2VPN VLL L3VPN IGP转发能力CXP 电源 风扇模块冗余 增强可靠性最大接口能力 2 10GE 24GEor4 10GE 16GEor192 E1 4 cSTM 1FIC AND2CQ1B 华为A2路由器 ATN950B 华为B ER路由器 CX600 4U3Slots 14U8Slots CX600 X8 CX600 X16 CX600 X3 32U16Slots NewDesign 20U8Slots 36U16Slots CX600 8 CX600 16 LeadAllservicesintoFMCera CX600 4 10U4Slots CX600 X16 华为B ER路由器 CX600 CX600 X3直流机箱 CX600 X3直流机箱高4U主控板 线卡前维护 电源 风扇等后维护 4U 3个业务槽位 电源1 1备份 双主控 风扇1 1备份 同框 华为B2路由器 CX600 X3 CX600 X3交流机箱 5U 3个业务槽位 电源1 1备份 双主控 风扇1 1备份 同框 CX600 X3交流机箱高5U主控板 线卡 电源前维护 风扇后维护 华为B2路由器 CX600 X3 CX600 X8外观结构 高度 14U背板容量 15T 400G Slot交换容量 1 44T主控SRU 1 1备份交换网 2 1备份风扇 1 1备份电源 分区供电 2 2备份 华为B2路由器 CX600 X8 CX600 X16外观结构 高度 32U背板容量 30T 400G Slot交换容量 2 56T主控MPU 1 1备份交换网 3 1备份风扇 2 2备份电源 分区供电 4 4备份 华为ER路由器 CX600 X16 CX600灵活插卡板 20G平台灵活插卡母板 2槽位 支持1X10GWAN LANXFP 12 100 1000M自适应SFP 12 10 100 1000M自适应RJ45子卡后续可提供 1 10GPOS 4 10GWAN LAN 40 100 1000M自适应SFP 40 10 100 1000M自适应RJ45子卡 10G平台灵活插卡母板 4槽位 支持1X10GPOS 1X2 5GPOS 8X100 1000M自适应SFP 2X622MATM 4X155MATM子卡后续可提供 2 cPOS155M 4 ClearChannelE3 T3 8 cE1 cT1子卡 新的灵活插卡板提供了更灵活的配置方式 更大的端口密度 更丰富的特性支持 华为B ER路由器 CX600 X3 结构 90mm H 465mm W 242mm D 交换容量为30G 3个业务槽位 满配功耗 125W 多业务接入 E1 STM 1 FE GE 10GE灵活接入 产品定位 接入层A1设备2 烽火A1路由器 CiTRANSR830E 功能及性能优势全新IP MPLS平台设计 支持L2 L3VPN支持频率同步以及1588v2时间同步FIB表和VPN接入能力优于集团指标2 结构说明 结构 173mm H 465mm W 242mm D 交换容量为40G 4个业务槽位 2个路由控制板槽位 2个交 换时钟板槽位 典型功耗 145W 多业务接入 E1 STM 1 FE GE 10GE灵活接入 产品定位 接入层A2设备3 全新IP MPLS平台设计 支持L2 L3VPN关键板卡电源 时钟交换板 路由控制板均提供1 1热备份保护支持频率同步以及1588v2时间同步FIB表和VPN接入能力优于集团指标3 功能及性能优势 烽火A2路由器 CiTRANSR835E 结构说明 4 4 结构 993mm H 448mm W 248mm D 采用分布式的路由架构 交换容量为320G 26个业务槽位 2个路由控制板槽位 2个交换时钟板槽位 满配功耗 1040W 2路32A 产品定位 定位B类设备 全新IP MPLS平台设计 支持L2 L3VPN支持BGPECMP VRRP PW冗余以及BFD等多种保护及OAM功能关键板卡电源 时钟交换板 路由控制板均提供1 1热备份保护支持频率同步以及1588v2时间同步 交换时钟板功能及性能优势 电源端子板路由控制板 结构说明 烽火B1 B2路由器 CiTRANSR860 低功耗 每10GE端口功耗不大于30W散热效率高 采用优化的散热系统及智能风扇 绿色平台 结构说明 结构 443mm 宽 620mm 高 730mm 深 采用分布式的路由架构 交换容量2T 10个业务槽位 2个路由交换时钟板 1个交换板 可提供FE GE 10GE 40GE 100GE等全系列速率的以太网接口 以及如cSTM 1 STM 16 64POS接口等 满配功耗 3500W 产品定位 定位ER类设备 全新IP MPLS平台设计 支持L2 L3VPN电源2 2备份 路由交换时钟单元1 1备份 交换单元2 1备份支持频率同步以及1588v2时间同步55 功能及性能优势 烽火ER路由器 CiTRANSR8010 58 Firstmile LargerSites Hubs MTSOBackbone LargeHubs PoCsCarrierEthernet 7750SR c12 7750SR 7 12 7750SR 7 MPLSMetro5620SAM 在每个基站放置接入设备 兼顾集团和家庭用户接入 采用7705SAR 支持多业务 TDM ATM Eth IP 接入 支持L3VPN from3 0 7705SAR 87450ESS 6 7 每个接入汇聚点汇聚一定数量的中心基站点设备 采用7450ESS 7750SRc 7705SAR 提供VLL VPLS L3VPN 核心汇聚点是城域MPLS网络的边界 采用7750SR提供VPLS VPRN 在移动交换局将城域传送网的核心点和IP城域网的业务控制点合二为一 采用业务路由器7750SR7 12 上海贝尔IPRAN设备 7705SAR F7705SAR M 7750SR c127705SAR 18 7705SAR ME7210SAR M 1 灵活子卡目前ZXCTN9000 6130支持多种类型的灵活子卡 包括1 4尺寸和1 2尺寸 在业务类型上支持GE 10GE 40GE以太网类型 其中还包括带长距离光放的1 410GE子卡 全部兼容1588v2 非以太类型端口支持ch STM 1 ch STM 4 ATM POS 针对不同的用户 ZXCTN9000 6130提供了可通用 高密度 高带宽 多种业务的灵活接入需求 全面支持1588v2和同步以太网时钟需求 2 灵活线卡ZXCTN9000针对不同类型的用户需求 提供了通用性良好的24G 48G业务母板 2 GE网关网元板 8 10GE高速线卡 以及24 GE 48 GE的高密度以太接口板 全部支持1588v2和SyncE ZXCTN9000提供高密度8 10GE和2 40GE汇聚 每线卡槽位200G的处理能力 可以保证汇聚核心层的业务需求 3 灵活主控ZXCTN9000全系列主控提供了良好的通用性 兼容性 并提供的双主控备份冗余 保证了业务可靠性 中兴IPRAN设备 主流厂家IPRAN设备参数比较 48 IPRAN设备勘察要点 IPRAN技术产生的背景 IPRAN技术的原理 IPRAN网络架构及建设原则 目录 主流厂家IPRAN设备介绍 1 设计范围及责任分工 分工界面 1 与电源专业分工界面 主要有以下几种界面划分 以列头柜外侧接线端子为界 以电源分支柜分路接线端子为界 以直流配电屏分路接线端子为界 以开关电源架分路接线端子为界 基站及小型接入机房 传输专业应给电源专业提供近 远期的电源容量需求 电源分支柜 直流配电屏 列头柜 IPRAN设备 开关电源架 传输专业查勘时必须查勘列头柜 电源分支柜及直流配电屏的总容量和已用电流量 如容量不够应及时向甲方提出扩容需求 分工界面 2 与线路专业分工界面 以光纤配线架ODF的外侧接线端子为界 ODF设备及安装 ODF至光端设备的双头尾纤由设备专业负责 ODF以外的光缆及光缆引入由线路专业负责 ODF架中有关光缆加强芯等金属构件的接地 以及光纤与尾纤的热熔接等由线路专业负责 在特殊情况下 如全部由线路专业完成的工程或用户有要求 可以ODF内侧接线端子为界 光缆成端ODF架的配置由线路专业负责 IPRAN设备 光缆 光缆 ODF 内侧 外侧 尾纤 分工界面 数据专业目前的需求以光接口为主 一般分工原则 以传输机房ODF为界 传输专业提供的电路终端到ODF架 包括ODF架安装及架内跳线 以外属数据专业布放 如数据机房专设ODF 则传输侧和数据侧ODF之间的布线一般由后实施的专业负责 若两专业同时进行 应由项目总负责人协调落实 并要征求用户意见 3 与数据专业分工界面 IPRAN设备 数据设备 尾纤 尾纤 设备侧ODF 内侧 外侧 分工界面 与无线基站专业的分工 分两种情况 1 机房内有B设备的汇聚机房 该类机房同时新增有A B类路由器 尾纤终端数量较多 从规范性上考虑机房统一新增有ODF架 新增的ODF架 传输设备至ODF的尾纤都由传输专业负责 ODF架至基站设备的尾纤由无线专业负责 2 机房内无B设备的纯基站机房 该类机房本次工程只新增A路由器 尾纤无需终端到ODF架 采用A设备与BBU直连的方式 尾纤由无线专业负责 4 与无线基站专业分工界面 I