传输网技术概述.ppt

1、传输网络技术概述中国联通四川分公司网建部,2015年01月12日定稿,目录,基础知识概述,传输技术概述,1.1 传输网络的概念,传输系统作用：为需要进行信息交互的设备之间提供信息传递的通道 广义：连接各种终端设备和交换设备之间的通道 （例如：手机至交换局之间所有的路径） 狭义：只包括传输设备和传输线路。 设备：如MSTP设备、光电收发器等；不含路由器，网络交换机等 线路：光缆、管道、杆路等,传输系统,用户终端,交换系统,1.2 传输网络在电信网络中的位置,1.3 传输网络的演进历史,DWDM 开始建设,SDH逐步成为 传输主力设备,DWDM规模建 设，全光网试验,SDH标准完善， PDH仍为主

2、力,PDH产品开始 规模使用,实用化 产品出现,高锟提出 光传输理论,1966,80年代,94年,99年,90年代初,98年,1976,城域网兴起、 OADM、OXC、ION 将会逐渐使用,2002年以后,PDH：准同步数字传输系统； SDH：同步数字传输系统； DWDM：密集波分复用系统； OADM：光分插复用系统； OXC：光交叉连接系统； ION：智能光网络,大容量、宽带化,1.4 传输网络的发展方向,光传送网络向大容量、宽带化发展： 传输业务激增，导致光网络速率不断提升，由PDH-SDH，由SDH的155/622-2.5G-10G-320G(波分)-更高。目前的骨干网基本是基于波分复用

3、的传输网络。 多种业务接入MSTP： 数据业务的迅速增加，使SDH/DWDM与ATM/IP技术日趋融合，光网络成为统一的多业务传送平台，不同的业务采用不同的组网方式。 统一的网络管理平台 提供分层分级的网管管理平台 网络保护机制完善，兼容不同的同步数字传输体制 PP、MSP、SNCP、DNI多种网络保护方式并存 兼容SDH/SONET体制，全球适用 光传送网络向智能化、全光化发展的特征日趋明显 OADM、OXC、ION,PDH SDH 传统SDH MSTP WDM DWDM CWDM OTN PTN ASON .,1.5 同步和异步的概念,同步复用：所有被复接支路信号的时钟来自同一个时钟源，而

4、且被复接的各支路信号与本机定时信号是同步的（即同一时钟源），这样的支路复接称为同步复用。采用同步复接的系统称为同步数字系列。 异步复用：如果被复接的支路信号的时钟来自不同的时钟源（即各自有自己独立的时钟），各支路信号与本机定时信号是异步的，这样的复接称异步复用。对异源信号，各支路信号的数码率都可以在标称值上下有偏差，所以又称准同步信号。 现在通信中使用的时分多路复用传输系统主要有两类，：即 准同步数字系列（PDH：Pseudo chronous Digital Hierarchy） 同步数字系列（SDH：Synchronous Digital Hierarchy）。,1.6 面向连接和非连接的

5、概念,非连接：多路径,面向连接：单一路径,1.7 二层和三层的概念,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,静态到动态,二层,三层,二层：对应于OSI网络参考模型的数据链路层和物理层，或IP网络参考模型的网络接口层，主要功能是提供信息编码及可靠的数据传输。,三层：对应于OSI网络参考模型的网络层，或IP网络参考模型的网际层，主要功能是负责网络间的寻址和路由，通过综合考虑来决定最佳路径。,静态，面向连接,动态，非连接,1.8 为什么需要三层？,1、业务加速IP化，包括业务动态化、业务池组化、未来的业务不再是静态的点到点，点到多点的连接。 2、从网络建设的角度考虑，三层引入，使

6、得多业务承载成为可能。 3、从维护的角度考虑，三层的引入可降低配置的复杂程度，从而快速调整业务路由。 4、LTE的X2接口和S1接口，都需要IP化。 5、3G基站IP化，有利于基站归属调整。 6、城域网内L3VPN用户接入的需求。 7、IPTV需要核心网CS到边缘ES之间路由可达，实现三层组播。,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,1.9 .1.1三种交换方式：电路交换（circuit Switching）,（1）通信双方线路独用，数据直达，时延小。 （2）通信一旦建立，双方可随时通信，实时性强。 （3）既可以传输模拟信号，也可传输数据信号。 （4）交换设备及控制简单。

7、,包括呼叫建立、传送数据（通话）、释放连接三个过程,（1）呼叫建立时间长。 （2）物理通道独占，资源利用率低。 （3）不同类型，不同速率的终端无法互通，难以进行差错控制。 （4）有呼损。,建立过程,优点,缺点,TDM（Time DivisionMultiplexing）：就是时分复用，就是将一个标准时长（1秒）分成若干段小的时间段（8000），每一个小时间段（1/8000=125us）传输一路信号；,1.9.1.2三种交换方式：电路交换示意图,交换节点,交换节点,交换节点,交换节点,终端,终端,电路独占,1.9.2.1三种交换方式：报文交换,（1）不需建立专用的通信线路，用户可随时发送报文。

8、（2）通信双方不固定占有一条通路，线路利用率高。 ）,以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式。,（1）数据需要存储转发，时延加大，实时性差。 （2）只适用于数字信号。 （3）由于报文没有长度限制，要求结点有较大的缓冲区。,建立过程,优点,缺点,1.9.2.2 三种交换方式：报文交换示意图,交换节点,交换节点,交换节点,交换节点,终端,终端,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,报文在交换节点存储转发，走不同的路由到达目的地。,1.9.3.1三种交换方式：分组交换（Packet Switching）,（1）带宽

9、可变。动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。 （2）统计复用、资源利用率高。 （3）可提供多种速率。 （4）无阻塞(业务量大时，时延长） （5）由于分组较短，更适合于采用优先级策略，便于及时传输一些紧急数据。,（1）在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块。 （2）每个块增加带有控制信息的首部构成分组（包）。 （3） 依次把各分组发送到接收端。 （4） 接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文。,（1）分组在各节点存储转发需要排队，会造成时延，Qos无保障。 （2）协议和控制比较复杂。 （3）分组必须增加一个分组“头包”，从而增加一部分开销，降低了通信效率。 （4）可能出现失序、丢失或重复分

10、组。,建立过程,优点,缺点,1.8.3.2 三种交换方式：分组交换过程示意,首部,首部,首部,发 送,发 送,发 送,接收端,数 据,首部,数 据,首部,数 据,首部,11010011101 00101001110,2、加包头,4、去包头,1、拆报文,3、传送,5、还原,1.8.3.3 三种交换方式：分组交换示意图,交换节点,交换节点,交换节点,交换节点,终端,终端,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,将报文分成若干数据包，并加上包头，走不同的路由到达目的地,1.9.3.4 三种交换方式：分组交换的两种方式,用户传输数据前,先发送呼叫请求建立端到端的虚电路。

11、虚电路不同于电路交换的物理连接,而是逻辑连接。 虚电路并不独占线路,在一条物理线路上可以同时建立多个虚电路,以达到资源共享,（1）线路利用率低。 （2）当网络中线路或设备出现故障时，可能导致虚电路中断，需要重新连接。,缺点,（1）面向连接方式。 （2）呼叫期间路由固定。 （3）时延小，控制简单，不需排序。,优点,1、虚电路VC（Virtual Circuit）：适用于两端需长时间的交互式数据通信,1.9.3.5 三种交换方式：分组交换的两种方式,不需预先建立逻辑连接，而是按每个分组头的目的地址独立地寻找路由,（1）控制复杂。 （2）时延大需要排序，不能保障顺序到达。 （3）在目的地需要重新组装

12、报文。,缺点,（1）无连接方式。 （2）通信期间路由可变。 （3）线路利用率高。 （4）如有故障点可绕过。,优点,2、数据报DG（Data Gram）:不需要采取可靠性措施或流量控制，不需要预先建立逻辑的连接路径,它在遇到网内拥塞等情况时，可以迅速改变路由，因而适用于各种不同类型的网络。,1.9.3.6 三种交换方式：分组交换的两种方式,1.10 虚电路交换和电路交换的区别,统计时分复属于某个特定用户的信息并不一定在信道上周期地出现,信道上的资源统计复用，动态分配，而同步时分复用会周期性出现,1.11 三种交换方式：总结,（1）数据量大，传送时间远大于呼叫时间，适合电路交换。 （2）端到端的通

13、路由很多段的链路组成，适合分组交换。 （3）报文交换的信道利用率高于分组交换。 （4）分组交换适用于计算机之间突发式的数据通信。,目录,基本知识概述,传输技术概述,2.1 帧中继,特点,复用方式,连接方式,采用协议,概念,帧中继是在OSI参考模型第二层的基础上采用简化协议传送和交换数据的技术，因第二层数据单元是帧，故称帧中继。,帧中继采用永久虚电路逻辑连接方式向用户提供面向连接的链路层数据服务。,帧中继在数据链路层采用统计复用技术。,帧中继特别适合用于传递突发性和大业务量的高速数据业务（64K34M），适用于计算机网络互连。,帧中继采用简化的X.25协议,把其中的分组层省略了，以二层的帧为基础

14、实现统计复用和交换，由于简化了传输处理过程，所以其传输速率数x.25的10倍。,X.25网是采用X.25协议实现的第一个面向连接的公用数据网。X.25协议可以实现在分组层向用户提供可靠地面向连接虚电路。,2.2.1 ATM技术：基本概念,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,7,8,8,5,1,1帧,STM：各路原始信号周期性出现,ATM：每个信元头表示其所属的信号路数,（1）同步STM方式在N路信号复合而成的TDM信号中，各路原始信号都按一定时间间隔周期性出现，接收端只需根据根据时间即可现在接收的信号属于那一路信号。 （2）异步ATM方式各路原始信号不是按照固定的时间间隔周期出现，因而

15、需要附加一个标志来表明接收端接收的某段信息属于哪一段原始信号。,2.2.2 ATM技术：什么是ATM,适用面广,特点,异步的概念,寻址方式,概念,ATM（Asynchronous Transfer Mode）是指异步传输模式,ATM的“异步”是指其统计复用性质，即某一用户的信元不是重复出现不是周期性的,ATM采用固定长度（53Byte）的信源为单位进行统计复用、交换和传输，其中前5字节为信元头，48字节为净载荷。,ATM是一种新的交换方式，适合于语音、数据及其他业务,ATM是一种面向连接的技术，根据建立起来的逻辑虚电路中的虚通道标识符（VPI）和虚信道标识符（VCI）进行寻址，可以看做是电路交

16、换和分组交换的结合。,ATM是电路交换和分组交换技术的结合,2.2.3 ATM技术：VPI和VCI的理解,VP：路 VPI： 路名 VC：某条路上的车道 VCI：路上的车道号,固定信元长度可使交换效率更高，还可使交换机制的硬件实现更为容易,2.2.4 ATM技术：ATM的优缺点,1、采用统计时分复用技术，实现网络资源的按需分配。 2、吸收了电路交换的优点，具有时延小，实时性好，能满足多媒体通信的要求。 3、提供多种业务、多种用户接口。 4、吸收了分组交换灵活性强的优点，接入方式多样，可实现任意速率的接入，改变速率方便灵活。 5、适合于高带宽、低时延或高数据突发的应用。,ATM,1、信元首部（5

17、字节）开销太大 2、硬件异常昂贵。 3、技术复杂。,优点,优点,2.3 面向连接技术演进,X.25网是第一个面向连接点对点的公共数据网。其分组数据包含3个头字节和128字节净荷。强调可靠性。速率64K,ATM在分组包上同X.25有点类似，但ATM的分组包更小，包头更大，更易于管控和实现高速率，可达155Mbps，它吸收了X.25的分组和帧中继的统计复用,X.25,帧中继,ATM,在X.25协议基础上省略了其分组层，以可变长度的二层帧数据采用永久虚电路实现面向连接服务，由于简化了传输处理，其速率是X.25的10倍，强调的是高速率。,速率,2.4.1 PDH技术,PDH 上世纪80年代开始商用 P

18、DH采用比特填充和码位交织的方法将低速率等级的信号复合成高速信号，它能够独立传送国内长途和市话网业务 只有地区性的数字信号速率和帧结构而不存在世界性的标准 没有世界性的标准光接口规范 只支持点对点传输 ，进行区段保护 ，无法实现统一工作的多种路由的环状保护 复用解复用需要逐级进行，结构复杂，硬件数量庞大 传统PDH的运行、管理和维护靠人工的数字信号交叉连接和停业务测试,PDH准同步数字体系。PDH采用准同步复接，各支路信号间不完全同步，与标称速率值有一定容差，要先进行码速调整，使各支路信号同步后才能进行复接。,2.4.2 PDH的缺点,我国采用标准,2.4.2 PDH的缺点,2.4.2 PDH

19、的缺点,2.4.2 PDH的缺点,2.5.1 SDH技术,SDH 上世纪90年代SDH开始出现，90年代中后期开始替代了PDH大规模商用 SDH是为克服PDH的缺点而产生的，它是先有目标再定规范，然后研制设备 使北美、日本和欧洲三个地区性的标准在STM-1及其以上等级获得了统一 统一的标准光接口能够在基本光缆段上实现横向兼容，允许不同厂家的设备在光路上互通，满足多厂家环境的要求 SDH采用同步复用方式和灵活的复用映射结构 ，只需利用软件即可使高速信号一次直接分出低速支路信号 安排了丰富的开销字节，大大增强了网络进行运行维护管理能力 具有前向和后向兼容性，能够兼容PDH和ATM，IP等业务,2.

20、5.1 SDH技术,SDH：同步数字体系，是一种光纤通信系统中的数字通信体系。 它是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。 由于SDH全网采用统一时钟，当复用成高次群时，无需插入附加比特。因此是替代PDH成为基础网的最佳传输复用设备。,接口方面： 电接口 STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为155.520Mb/s。 STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，(N=4n=1，4，16，)。 光接口 仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的7级扰码。,2.5.2 SDH的技术优势,SDH体制的主要优势体现在： 1、接口规

21、范，世界统一标准接口规范和同步数字传输速率等级STM-N。 2、同步复用 ，采用同步字节间插复用和灵活的映射，通过指针定位， 可直接从高速信号中上下低速支路信号 3、运行维护管理（OAM）功能强大，STM-N帧结构中5%左右的字节用作开销字节，传送设备和网络操作维护管理信息。 4、兼容性好，兼容PDH、FDDI、ATM、IP等业务，各厂家的SDH设备可在光路上进行互联互通。,2.5.3 SDH的业务特性,（1）数字电路网为全透明网，支持数据、话音、图像多种业务，对客户通信协议没有任何要求，客户可自由选择网络设备及协议。 （2）数字电路传输质量高，网络时延小。 （3）速率高，通信速率可根据需要在

22、2Mbit/s、34Mbit/s、155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s等速率进行选择。 （4）数字电路技术成熟，网络运行管理简便，数字电路将检错等功能放到智能化程度较高的终端来完成，简化了网络运行管理和监控内容，为用户参与网络管理创造了条件。 （5）数字电路网为同步传输网，不具有交换功能，利用交叉连接技术，具有电路交换功能。 （6）数字电路带宽独享，安全性能好。,2.5.4 SDH的设备结构,1、线路接口 完成线路信号STM-N的光-电转换；进行管理单元的指针处理；生成 / 终结段开销等。 2、支路接口 完成上、下业务信号。 PDH：2M、34M、45M、140M； SD

23、H：155M、622M。 3、交叉矩阵 按需求对线路信号、支路信号中的VC进行交叉连接，实现线路-线路、线路-支路、支路-支路间的交叉连接；满足上、下电路等功能。 4、定时电路 对内：向设备的各单元提供定时信号； 对外：外定时；提取定时；保持/自由运行方式；定时基准倒换。 5、通信与控制 采集设备各单元的数据；通过DCC通道传到网关； 接收网管系统的命令并执行。 6、公务 提供公务联络电话。,2.6.1 MSTP：多业务传送平台,特点,以原有SDH为基础，从单纯支持2Mb/s 、155Mb/s 等话音业务接口向包括以太网和ATM等多业务接口演进，将多种不同业务通过VC（虚容器）或VC 级联方式

24、映射入SDH 时隙进行处理。 SDH 多业务节点将传送节点与各种业务节点融合在一起，各厂商只是融合程度不同。,（1）多业务接入、处理和传送平台：除了原有的SDH功能外，还具有以太网透传，汇聚和二层交换功能，ATM透传和交换功能。 （2）高效接入数据业务，带宽利用率高。 （3）严格的业务质量保证；良好的安全性。 （4）良好的网络管理特性，多专业集中网管。 （5）良好的传统网络兼容性。,定义,MSTP,2.6.2 MSTP结构图,2.6.3.1 MSTP发展阶段1,第一阶段：上世纪90年代末期开始MSTP，在原有SDH基础上，增加ATM/以太网接口功能，实现数据业务的透明传输功能，如提供数据接口利

25、用ML-PPP映射到SDH虚容器；提供级联接口接入ATM和POS的高速接口等。需要点对点路由，浪费系统带宽。,2.6.3.2 MSTP发展阶段2,第二阶段：在透传的基础上，增加数据业务的处理功能，包括以太网的二层交换，ATM交换等,2.6.3.3 MSTP发展阶段3,第三阶段：采用以逐点转发为基础的环网技术，有效提高带宽利用率，包括弹性分组环技术。在此阶段，RPR处理功能已经融入MSTP，可以实现以太网带宽的统计复用、公平的带宽分配、更加严格的CoS和QoS、严格安全的用户隔离功能 、ATM共享环技术（VP Ring）,2.6.4 MSTP的多种接口应用,（1）MSTP是对数据网的优化，而不是

26、替代数据设备。 （2）MSTP可以根据数据业务的需要替代少量数据网接入和路由设备。 （3）MSTP适合支持混合型业务量特别是以TDM业务量为主的混合型业务量。 （4）多应用于城域网的接入层和汇聚层，可以为大客户提供内部组网方案。,SDH接口： STM-1光/电接口（155M） STM-4光接口（622M） STM-16光接口（2.5G) STM-64光接口（10G） E1接口（2M） 以太网接口： 10M以太网接口（FE） 100M以太网接口（FE） 1000M以太网接口（GE） ATM接口,MSTP的接口及应用,丰富接口,A,B,多种应用,2.7 基于TDM的传输技术演进,以TDM技术为核心

27、，各自为政形成三套体系的准同步系统，网络管理能力弱。,可以看成是SDH+IP+ATM，在SDH及基础上丰富了接口功能，被称为多业务平台，其构成为TDM%+IP20%+ATM10%，其核心依然是TDM电路交换。,PDH,SDH,MSTP,核心技术依然是TDM，但形成了全球统一接口标准的同步数字系统，具有接口速率多，网络管理能力强等特点。,2.8 运营商承载网络面临的挑战及演进方向,大带宽,全IP化,多业务承载,电信级保障,移动业务需要更大的带宽需求,统一网络协议，简化网络层次降低TCO、便于提供各类型的新业务，实现综合营运。,网络支持多业务（TDM/ATM/IP),传输效率高，用户租用成本低,业

28、务的Qos保障，E2E的网络保障方案和维护方案。,业务IP化，承载分组化,PTN、IPRAN,移动回传网的三个必然： 1、大带宽的必然性 2、动态路由的必然性 3、大容量交叉的必然性,2.9.1 PTN及其主要特点,分组时钟 多业务统一承载 分组业务的分组传送 平滑演进保护投资,降低CAPEX,降低OPEX,PTN承载网,电信级 网络管理,统计复用传输带宽优化,高精度 同步定时,QoS,保护/OAM,层次化管理维护 层次化服务质量 端到端网络管理 统一维护,多业务统一承载,低TCO,（1）PTN (Packet Transport Network)是一种以分组作为传送单位，承载电信 级以太网业

29、务为主，兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术。,（2） PTN 技术基于分组的架构，继承了MSTP的理念， 融合了Ethernet和MPLS的优点，是下一代分组承载的技术。,2.9.2 PTN的结构图,E1/STM-N,IMA E1/ATM STM-N,FE/GE/10GE,E1/STM-N,GE/10GE,Packets 交换核心,时钟/时间同步 （以太网时钟同步、1588时间同步）,TDM PWE3,ATM PWE3,ETH PWE3,包交换核心，多业务承载 时钟/时间同步支持，满足各种应用环境中时钟/时间要求 在以承载分组业务为主的应用环境下，具有较高效率,2.9.3 PTN实现

30、方式：MPLS-TP/T-MPLS技术,50,1、最初，由ITU-T定义T-MPLS，后续由IETF/ITU-T JWT工作组负责标准制定，命名为MPLS - Transport Profile（MPLS-TP） 2、一种面向连接的分组交换网络技术 （1）利用MPLS标签交换路径，省去MPLS信令和IP复杂功能 （2）支持多业务承载，独立于客户层和控制面，并可运行于各种物理层技术 （3）具有强大的传送能力（QoS、OAM和可靠性等）,取消IP 增加双向LSP 增加OAM和保护,简化和增强,IP header,IP Payload,IP,Encapsulation,PHY,MPLS header

31、,IP payload,IP header,Encapsulation,PHY,MPLS,(opt),Encapsulation,T-MPLS,MPLS header,payload,Encapsulation,PHY,(opt),Encapsulation,MPLS-TP = MPLS - L3复杂性 + OAM + 保护,2.9.4 PWE3的概念及原理,PE2,CE1,CE2,伪线仿真业务,Tunnel,伪线（PW）,PWE3：Pseudo wire emulation edge-to-edge，边缘到边缘的伪线仿真。3没有特别的含义，就是代表emulation edge-to-edge

32、的3个E的缩写。,PTN 网络,（1）PWE3是一种端到端的二层业务承载技术，属于点到点方式的L2VPN。 （2）PWE3作为一种通过在通过分组交换网络上仿真1层和2层业务，来帮助运营商给予单一网络为各种业务（包括TDM专线、FR、ATM、Ethernet. .）实现承载。 （3）PWE3是在分组传送网（IP/MPLS）上提供隧道，以便于仿真一些业务（IMA、Ethernet等）的二层VPN协议，通过此协议可以将传统的网络与分组交换网络连接起来，实现资源共用和网络的拓展。,PWE3 模块,加PW封装,去PW封装,2.9.5 端到端和非端到端QOS保障的概念,每个节点都根据业务的QoS信息进行调

33、度 无资源预留、超出带宽要求丢弃报文,分配每个隧道的带宽 每个转发节点根据隧道优先级进行调度,PE,PE,P,PE,PE,P,非端到端,端到端,PTN支持端到端Qos,2.10.1 IPRAN的出现,+,为基站和基站控制器间提供IP层可达，适用于多种传输介质、增加了OAM和QoS机制，实现无线回传需求。,2.10.2 IP RAN的概念及起源,（1） IP RAN （ Radio Acess Network） 简单的说是指IP化的移动回传网，国外更普遍叫法为IP Moble Backhual. （2） 早在2000年，NOKIA公司提出IP用于移动回传的概念，由于当时3G标准还未成熟，移动数据

34、业务还未普及，SDH大行其道的环境下，没有得到普及和发展。这种概念的提出是很有前瞻性，积极意义。 （3） 随着传送网发展，业界提出了几种取代传统MSTP的承载方式来实现IP-RAN，其中包括国内提出的PTN (分组传送网)方式和以思科等路由器厂家为主提出的“IP RAN”方式。 （4）思科提出的IP/MPLS方式则直接使用IP RAN这个命名，这是具有排他性的，由于思科在数据通信行业的强势地位，它的这种命名方法自然而然地引起了业界术语的混淆，以至于目前普遍将IP/MPLS-IP RAN承载方式称为IP RAN。,2.10.3 RAN在网络中的逻辑位置,（1）无线接入网络RAN(Radio ac

35、ess network)，又称为基站回传网（Backhaul），指基站（BTS/NodeB/eNB）到基站控制器（BSC/RNC/ MME/SGW ）之间的传输网络。 （2） Iub接口是RNC和NodeB之间的逻辑接口。功能有：Iub接口传输资源管理；信道的业务管理；Node B的O&M；定时和同步管理；基站间同步等 （3）IP RAN特性就是Iub接口Ip化,BTS,NodeB/eNB,BSC,RNC/MME/SGW,RAN,2.10.4 为什么要引入IPRAN,一、 标准化 （1） IP RAN在全球得到运营商和设备商的广泛支持 （2） 更完整的标准化,二、 成本 （1） 随着设备集成度

36、的上升，IP RAN的成本和PTN逐渐趋同,三、 技术 （1） IP RAN的接入能力已可涵盖当前PTN技术所支持的范畴 （2） 相比PTN，IP RAN提供了更多在L3、IP VPN方面的支持 （3）LTE网络对传送平台提出了更多IP方面的支持要求,四、扩展性 （1） IP RAN具有不弱于PTN的可扩展性 （2） 接入方式灵活，协议可扩展支持传统业务和多种以太网业务 （3）除提供二层业务外可以广泛提供IP/VPN业务,2.10.5 IPRAN的定义,E1,FE,1、 IP RAN是针对基站回应用场景进行优化定制的路由器/交换机整体解决方案，具备电路仿真、同步等能力，提高了OAM和保护能力。

37、 2、 IP RAN承载方案指在城域网内汇聚/核心层采用IP/MPLS技术，接入层主要采用增强以太技术与IP/MPLS技术结合的方案。 3、设备形态 （1）核心汇聚节点采用的设备为支持IP/MPLS的路由器。 （2）基站接入节点采用的设备为路由器或三层交换机。,业务节点：BSC、RNC,核心层：28个核心节点N*10GE组网,汇聚层：200300个汇聚节点10GE组网,接入层：1K6K个接入节点GE组网,2.10.6 IPRAN承载网具备的四大功能,（1）多业务承载：可通过伪线仿真实现SDH、ATM、Ethernet等多业务的接入，其交换特性基于IP，具有2层交换、2.5层包交换、3层IP交换

38、功能。,（3）Qos保障“可实现端到端的Qos保障。,（4）OAM机制：端到端的操作、管理和维护(OAM)故障检测机制，可以从业务层面和隧道层面对业务质量和网络质量进行管控。,（2）时钟同步：可实现严格的时间和时钟同步来实现业务所要求的低时延、低抖动的传送。,2.10.7 从3G到LTE RAN的变化,核心网取消了CS(电路域)，全IP的EPC支持3GPP、非3GPP各类技术统一接入，实现固网和移动融合（FMC），灵活支持VoIP及基于IMS多媒体业务,网络架构扁平化,网络结构全IP化,引入了两个接口,X2是相邻eNB间的分布式接口，主要用于用户移动性管理；S1 Flex是从eNB到EPC的动

39、态接口，主要用于提高网络冗余性以及实现负载均衡,取消了之前定义的RNC，eNB（Evolved NodeB）直接接入EPC,从而降低用户可感知的时延，大幅提升用户的移动通信体验,2.10.8 联通典型城域网现状,60,主要包括城域传送网、IP城域网、宽带接入网等 城域传送网：DWDM（北方普遍）+MSTP，承载2G/3G、大客户专线等 IP城域网：承载软交换、3G 核心域，互联网、高等级IP业务等 宽带接入网：LAN、xDSL、FTTx接入等,宽带接入网,IP城域 骨干网,城域数据网,城域传送网,2.10.9 城域网逻辑架构,基站,高档住宅小区客户,集团客户,OTN/ SDH/MSTP,IP专

40、网,OTN,SDH/MSTP,分组化城域传送网,SDH/MSTP,分组化城域传送网,干线传送网,城域传送网,核心层,城域传送网,汇聚层,城域传送网,接入层,IP骨干网,IP城域网,分组化城域传送网,A网/B网,IP/MPLS,PON/WLAN,接入网,传送网,IP承载网,接入网,2.10.10 IPRAN的业务承载定位,eNodeB回传,2G/3G基站回传,二层点到点通道类业务,2.11 PTN和IPRAN的异同,2.12.1 DWDM：密集波分技术,（1）90年代后期，大家开始把目光转向WDM，对于长距离大容量传输节省光纤资源和成本。 （2）DWDM：密集波分复用系统（32、40、80、96

41、、160、176波等等） 32/40波系统波长间隔为0.8nm （100GHZ） 80/160波系统波长间隔是50GHZ （3）DWDM是一种能在一根光纤上同时传送多个携带有信息（模拟或数字）的光载波，只需通过增加波长（信道）实现系统扩容的光纤通信技术 （4）DWDM系统与SDH系统均属于传送网层，二者都是建立在光纤传输媒质上的传输手段 （5）传统的DWDM主要解决了光缆资源不足的问题，OAM功能较弱，保护手段少。,2.12.2 DWDM的原理模块图,OTU,OTU,WPA,1,n,合 波 器,OTU,OTU,1,n,OTM,OLA,OTM,WBA,波长转换,合波器,光放大,分波器,波长转换器

42、（O T U）的功能是完成G.957光信号到G.692固定波长光的转换。 合波器和分波器完成G.692固定波长光信号的合波和分波。 光放大器包括BA、PA、LA。BA是功放，通过提升合波后的光信号功率，从而提升各波长的输出光功率；PA是预放，通过提升输入合波信号的光功率，从而提升各波长的接收灵敏度；lA是线放，完成对合波信号的纯光中继放大处理。,分 波 器,OSC,OSC,OSC,2.12.3 CWDM：粗波分技术,（1）波长间隔为20nm。 （2）采用无制冷激光器，允许激光器波长随温度变化的自然漂移，因而大幅度降低了成本 ，成本大约是DWDM的40%60% 。 （3）设备体积小，功耗低。 （4）容量小，传输距离近，但是在城域网建设这种特殊应用环境中有其独到的技术优势和价格优势 。,为了降低成本，将波分复用系统引入城域，出现了波长间隔为20nm的粗波分复用系统（CWDM）,2.13.1 OTN技术,（1）能解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力、组网能力弱