移动核心网IP承载的典型网络模型
5G网络(接入网+承载网+核心网)

再例如,如果是车联网这样的低时延要求场景,你的DU,就要想办法往前 放(靠近AAU部署),你的MEC、边缘云,就要派上用场。
这样,我们的RAN就变成了D-RAN,也就是Distributed RAN(分布式无线接入 网)。
这样做有什么好处呢?
一方面,大大缩短了RRU和天线之间馈线的长度,可以减少信号损耗,也可以 降低馈线的成本。
另一方面,可以让网络规划更加灵活。毕竟RRU加天线比较小,想怎么放,就 怎么放。
说到这里,请大家注意:通信网络 的发展演进,无非就是两个驱动力 ,一是为了更高的性能,二是为了 更低的成本。
另外,拉远之后的RRU搭配天线,可以安装在离用户更近距离的位置。距离近 了,发射功率就低了。
低的发射功率意味着用户终端电池寿命的延长和无线接入网络功耗的降低。说 白了,你手机会更省电,待机时间会更长,运营商那边也更省电、省钱!
更重要一点,除了运营商可以省钱之外,采用C-RAN也会带来很大的社会效益 ,减少大量的碳排放(CO2)。
注意,在图中,EPC(就是4G核心网)被分为New Core(5GC,5G核 心网)和MEC(移动网络边界计算平台)两部分。MEC移动到和CU一 起,就是所谓的“下沉”(离基站更近)。
核心网部分功能下沉
之所以要BBU功能拆分、核心网部分下沉,根本原因,就是为了满足5G不同场景 的需要。
5G是一个“万金油”网络,除了网速快之外,还有很多的特点,例如时延低、支 持海量连接,支持高速移动中的手机,等等。
不同的切片,用于不同 的场景
IP承载网络介绍---精品资料

2*155M
福州 (湖东)
M20 M20
2.5 G
M20
FE
Summit 48si
M20
Summit 48si
南平 (新大楼)
M20 M20
Summit 48si
Summit 48si
代理商网关/电信网关
福州 (金山)
Summit 48si
Summit 48si
M20 FE M20 M20 FE M20
省网汇接层 省网汇接 省网汇接 A-CSCF 节点 节点 接入节点 接入节点
省网 接入 层 接入节点
城域核心/汇聚 城域核心 城域核心 层 节点 节点 城域汇聚 节点 用户网络 城域汇聚 节点 用户网络
城域网级
城域 接入 层
7
IP承载网现状及其演进
IP专网现状 主要用于承载具有封闭或半封闭特性、安全可靠性或QoS要求相对较高的电信业务
Summit 48si
莆田 (六城门)
泉州 (圣湖)
2*155M
GE
福州 (乌山)
55 2*1
M
M20
FE
5M
M20
2*1 55M
18
福建移动IP承载网络现状介绍
•CMNet 城域网组网拓扑
19
福建移动IP承载网络现状介绍
Alpine3802 Alpine3802 乌 山
RT02 M10 M10 RT01
IP骨干网
CMNET
IP专网
城域网
接入层
自有 业务 系统 内部 支撑 系统 PS域
接入层
集团客 户专网
MGW/S erver接 入
13
IP承载网现状及其演进
IP骨干网发展策略
TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议

TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议注:⽹络体系结构是分层的体系结构,学术派标准OSI参考模型有七层,⽽⼯业标准TCP/IP模型有四层。
后者成为了事实上的标准,在介绍时通常分为5层来叙述但应注意TCP/IP模型实际上只有四层。
1、TCP/IP模型(1)物理层物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除,⽽提供具有机械的,电⼦的,功能的和规范的特性,确保原始的数据可在各种物理媒体上传输,为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。
(2)数据链路层主要提供链路控制(同步,异步,⼆进制,HDLC),差错控制(重发机制),流量控制(窗⼝机制)1) MAC:媒体接⼊控制,主要功能是调度,把逻辑信道映射到传输信道,负责根据逻辑信道的瞬时源速率为各个传输信道选择适当的传输格式。
MAC层主要有3类逻辑实体,第⼀类是MAC-b,负责处理⼴播信道数据;第⼆类是MAC-c,负责处理公共信道数据;第三类是MAC-d,负责处理专⽤信道数据。
2)RLC:⽆线链路控制,不仅能载控制⾯的数据,⽽且也承载⽤户⾯的数据。
RLC⼦层有三种⼯作模式,分别是透明模式、⾮确认模式和确认模式,针对不同的业务采⽤不同的模式。
3)BMC:⼴播/组播控制,负责控制多播/组播业务。
4)PDCP:分组数据汇聚协议,负责对IP包的报头进⾏压缩和解压缩,以提⾼空中接⼝⽆线资源的利⽤率。
(3)⽹络层提供阻塞控制,路由选择(静态路由,动态路由)等1)IP:IP协议提供不可靠、⽆连接的传送服务。
IP协议的主要功能有:⽆连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。
IP地址是重要概念2)ARP:地址解析协议。
基本功能就是通过⽬标设备的IP地址,查询⽬标设备的MAC地址,以保证通信的顺利进⾏。
以太⽹中的数据帧从⼀个主机到达⽹内的另⼀台主机是根据48位的以太⽹地址(硬件地址)来确定接⼝的,⽽不是根据32位的IP地址。
IP_RAN网络解决方案概览

IP RAN网络解决方案概览华为技术有限公司目录1 RAN网络的历史演进....................................... 1-11.1 RAN网络的发展............................................... 1-11.2 IP RAN网络概况.............................................. 1-21.2.1 IP RAN网络的出现........................................ 1-21.2.2 IP RAN网络的传送需求.................................... 1-31.2.3 IP RAN网络的组网形式.................................... 1-51.2.4 我司IP RAN网络的设备演进 ................................ 1-82 IP RAN网络解决方案概况................................. 2-112.1 我司IP RAN网络解决方案简介 .................................. 2-113 无线业务需求与IP RAN网络规划设计 ........................ 3-133.1 概述....................................................... 3-133.2 无线业务需求................................................ 3-153.2.1 业务QOS和可靠性 ....................................... 3-153.2.2 流量模型............................................... 3-173.2.3 业务带宽............................................... 3-183.2.4 时间要求............................................... 3-183.2.5 业务安全............................................... 3-193.2.6 业务广覆盖............................................. 3-203.3 物理网络规划设计............................................. 3-203.3.1 设备选型............................................... 3-203.3.2 物理拓扑设计 ........................................... 3-203.4 逻辑网络规划设计............................................. 3-223.4.1 设备/链路/逻辑通道的命名规范.............................. 3-223.4.2 带宽规划............................................... 3-233.4.3 VLAN规划.............................................. 3-24 3.4.4 IP规划................................................ 3-29 3.4.5 IGP路由规划........................................... 3-30 3.4.6 BGP路由规划........................................... 3-37 3.4.7 MPLS规划.............................................. 3-40 3.4.8 VPN规划............................................... 3-44 3.4.9 可靠性规划............................................. 3-52 3.4.10 QOS规划.............................................. 3-61 3.4.11 时钟规划.............................................. 3-68 3.4.12 OAM规划.............................................. 3-76 3.4.13 网络DCN规划.......................................... 3-781 RAN网络的历史演进1.1 RAN网络的发展移动承载网,又名RAN(Radio Access Network),指的是承载从基站到基站控制器之间网络流量的网络。
中国移动:IP承载网、CMNET和CE基本原理

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网络拓扑-IPNET/CMNET命名规则(1)
命名规则 • “省市简称”-“网络层次”-“网络类型”-“RT序号”-“设备类型” • 例子:GDQIY-BA-IPNET-RT01-7750SR12表示为广东省清远市IP承载网接入层1号路由器,类 型为Alcatle7750 • 华为设备的命名类似,例如: 广州CR1:GDGZ-BB-IPNET-RT01-NE5000E(简称:CR) 广州RR1:GDGZ-BB-IPNET-RR01-NE40 (简称:RR) 广州BR1:GDGZ-BC-IPNET-RT01-NE5000E(简称:BR) 广州AR1:GDGZ-BA-IPNET-RT01-NE80E (简称:AR)
M320 CIP板卡: FPC板卡:共有8个 PIC板卡:最多能插32个 RE路由引擎:2块 CB系统控制板:2块 SIB交换板:4块 PEM电源:4块
-8-
目录
概述 网络拓扑 业务接入 小结
-9-
网络拓扑-全国IP专用承载网(1)
北京 上海 广州 沈阳 南京 武汉 成都 西安 杭州
骨干网设备:750台 CE设备:2000+台
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网络拓扑-全国IP专用承载网(2)
全网采用二、三 层混合网络:核 心节点所在省采 用“核心/汇聚 +接入”的混合 结构,其它省采 用“汇聚/接入 +接入”的混合 结构。
汇聚层
核心层
B1 B2
北京 C1 C2
C1 C2 沈阳
C1
西安
C2
武汉 C1 C2
成都 C1 C2
南京 C1
C2
C1 C2 上海
中国移动广东IP承载网缩略图
版本 2009.03.31
核心网网络结构简介

VLR D B MSC
G VLR PSTN/ISDN
F EIR
CS软交换网络架构
CS域网络——作为核心网的重要组成部分,主要用于完成语音通信,从R4版本 开始采用软交换架构,将MSC拆分为MSC Server和MGW,实现控制与承载相分离。
▪UTRAN
▪MSC Server ▪RANAP
▪BSSAP
中国移动核心网网络结构简介
2011年10月
网络全貌总览
传统电路域业务 会话类多媒体业务
Video Sharing VoIP IM PoC 多媒体会议
业务
其他数据业务
WAP PIM 彩信
数据中心 NP数据库
SCP 短信中心 彩铃
业务数据
DSMP
MGCF IMS MGW
BGCFI/S-CSCF P-源自SCF业务其他数据业务
WAP PIM 彩信
数据中心 NP数据库
SCP 短信中心 彩铃
MGCF IMS MGW
BGCF
I/S-CSCF P-CSCF
MRFC
MRFP
业务数据
DSMP
CM-IMS域
HLR
HSS
CMN MSS
信令网
RACS, PCC
SGSN GGSN
P-GW ePDG
核心网
IP承载网
MGW
电路域
•HSTP兼LSTP •HSTP A平面 MSC/GMSC、SGSN HLR、SCP、短信中心 •LSTP •LSTP
•SP •SP •SP
HLR: SCP •HSTP兼LSTP MSC/GMSC、SGSN HLR、SCP、短信中心
B平面
•HSTP
IP承载网网络结构
移动核心网网络结构

终端媒体流的交换,会议桥、放音收号资
源等
支持电路域业务在多种传输媒介(基于
AAL2/ATM, TDM,或基于RTP/UDP/IP)上 的实现,提供必要的承载控制
8
核心网信令系统
HLR
NO.7 VMSC Server-O C Nc D VMSC Server-T Iu-CS
RNC-O
Iu-CS
RNC-T
GGSN
Other Gn Ga
MGW
EIR
B F Gs MSCServer G Gf
PLMN Gp BG GGSN
SGSN
MGW
核心网内部 采用TDM承 载技术; 在Iu-CS接 口上采用 ATM承载;
A
Gb
Iu-CS
Iu-PS
BSC
Abis
RNC
Iub
Iur
RNC
Iub
BTS
Um
BTS
Node B
0
2012-12-13
0
移动核心网网络图
3.中兴BSC七台: 网络中作为无线基站控制器。HGZBSC11(覆盖区域 浠水), HGZBS12(覆盖区域武穴、黄梅); HGZBSC16 (覆盖区域蕲春)下挂MGW2下, HGZBSC13(覆盖区域麻 城),HGZBSC14(覆盖区域英山、罗田),HGZBSC15(覆 盖区域团风、黄州),HGZBSC17(覆盖区域红安)下挂 MGW1下。目前BSC平均负荷在25%左右,忙时平均负荷为 40%。 4.RNC一台: 网络中作为3G的基站控制器,提供3G基站的接入。RNC 下挂在MGW1下。
与其他MSC server间通过BICC信令实 现承载无关的局间呼叫控制;
移动运营商O域各专业组网及业务形态

家庭宽带业务通过驻地 网、GPON骨干网上联 到IP城域网,通过 CMNET出口连接到 internet网络。
家客宽带网络建设包括: IP城域网、GPON骨干 网、本地传输网以及宽 带接入驻地网
典型业务组网-家庭宽带组网(FTTH)
FTTH(Fiber To The Home )含义
FTTH顾名思义就是一根光纤直接到家庭。具体说,FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处,是光接入系列中除FTTD(光纤到桌面)外最靠近用户的光接 入网应用类型。FTTH的显著技术特点是不但提供更大的带宽,而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性,放宽了对环境条件和供电等要求,简化了维护和安装。
移动运营商O域各专业组网及业务形态
主讲人:XXX
01 网络总体结构 02 话音网 03 数据网 04 传送网 05 典型业务组网
网络总体结构
移动通信业务
智能网
数据业务平台
支撑网
移动话音网 (交换网+无线网)
数据承载网
传输网
构成网络的重要部分还有:机房与配套设备(电源、电池、空调等)
网络总体结构
南昌DS4 南昌BM1
洪城CE NE80E
赣州AR
九江AR
上饶AR 宜春AR
吉安AR
抚州AR 萍乡AR
红谷滩CE
NE80E
新余AR 景德镇AR 鹰潭AR
NE40
赣州CE1
FE
赣州CE2 九江CE
上饶CE
宜春CE
吉安CE
抚州CE
萍乡CE
新余CE
景德镇CE
鹰潭CE
SS1 GMGW1 SS2 GMGW2 GMGW2
典型业务组网-家庭宽带组网(FTTB)
5G通信IPRAN综合承载网络方案分析

分析Technology AnalysisI G I T C W 技术130DIGITCW2021.020 引言目前,5G 技术的应用已经让网络延时缩短到了毫秒级别,以此来保障连接密度的超高化,本文将3GPP 设置的相关标准作为基础,对5G 通信IPRAN 综合承载网络的组网架构进行分析,并提出了合理化的承载网络方案。
通过该方案的应用,可有效实现5G 通信网络性能的进一步优化,并为运营商的5G 通信技术应用提供更好的保障。
1 I PRAN 技术概述IPRAN 技术主要是将IP/MPLS 协议和关键技术作为基础,面向移动业务承载来提供的二层、三层通道类的业务承载。
在IPRAN 技术中,主要的组成部分有区域技术、无连接技术、网络保护技术以及多进程技术等,而其中最为广泛应用的技术就是无连接技术。
通过该技术的应用,可有效解决规模组网方面的问题。
在当今,IPRAN 技术已经能够有效进行网络保护,在连通了网络之后,其中的以太网保护措施将会起到良好的网络保护效果。
因此,将该技术应用到现实中,可以让客户端的网络效率得以良好保障,将系统控制协议和路由作为基础,让数据之间实现有效转换[1]。
而那些与路由器相关联的协议,都将会通过承载技术而组成IPRAN 技术的接口。
2 5G 通信IPRAN 综合承载网络方案2.1 5G 通信IPRAN 综合承载网络部署需求在当今的5G 时代中,IPRAN 综合承载网络开始有了越来越多的新业务需求,比如eMBB 、VR/AR 、mMTC 以及智能驾驶等。
而在当今的业界,对于5G 通信技术和组网模式依然处在一个技术探讨以及技术验证的研究阶段中。
因为5G 通信网络属于一种很多个业务统一融合在一起的承载网络,其融合情况也十分复杂,尤其是大宽带技术、网络结构技术以及多种新SDN 技术引入之后,更是对传统的IPRAN 技术综合承载网络提出了越来越高的要求。
这些要求具体表现在以下的几个方面:第一,流量出现了明显的归属变化,且在回传协同方面也有了更加明显的需求。
运营商ip城域网结构图

目录
• 引言 • IP城域网概述 • IP城域网结构 • IP城域网关键技术 • IP城域网应用场景 • IP城域网发展趋势与挑战 • 结论
01
引言
主题简介
01
运营商IP城域网是当前通信网络 的重要组成部分,承担着城市范 围内大量用户的互联网接入、汇 聚和传输任务。
02
随着互联网技术的快速发展和用 户需求的不断升级,IP城域网的 结构和功能也在不断演进和优化 。
IP城域网发展历程
要点一
总结词
IP城域网经历了从窄带到宽带、从电路交换到分组交换的 发展过程。
要点二
详细描述
早期的IP城域网主要基于窄带技术和电路交换,只能提供 基本的互联网接入服务。随着技术的发展和用户需求的提 升,IP城域网开始向宽带化、分组化方向发展,逐渐引入 了光纤技术、路由器、交换机等设备,实现了高速数据传 输和多种业务的支持。同时,IP城域网还不断演进升级, 采用最新的网络技术,如SDN、NFV等,以提升网络的智 能化和灵活性。
业、政府机构和运营商等不同用户的需求。
VLAN技术
总结词
虚拟局域网技术
详细描述
VLAN是一种将局域网设备逻辑地划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的技术。通过将网络划分为不 同的VLAN,可以控制广播域的范围,提高网络的安全性和管理效率。VLAN技术广泛应用于企业网络、 数据中心和运营商网络等领域,能够提高网络的灵活性和可扩展性。
政府机构网络互联
政府机构网络互联是指通过运营商IP城域网将各级政府机 构进行互联,实现政务信息共享、协同办公等功能。这样 可以提高政府工作效率,加强政务公开透明度。
政府机构网络互联需要满足安全可靠、可监管可控制的要 求,因此需要采用严格的安全策略和监管机制来确保网络 安全和数据保密。
新一代移动承载网IP RAN网络

新一代移动承载网:IP RAN网络Next Generation Mobile Backhaul Network: IP RAN唐雄燕/TANG Xiongyan简伟/JIAN Wei张沛/ZHANG Pei(中国联合网络通信有限公司研究院,北京100048)(China Unicom Research Institute, Beijing 100048, China)中图分类号:TN929.5 文献标志码:A 文章编号:1009-6868 (2012) 05-0000-00摘要:文章认为采用IP RAN网络逐步代替MSTP网络已是运营商网络发展的重要趋势。
部署新型IPRAN网络也面临着很多挑战,需要考虑组网模型、多业务承载、QoS保障和端到端管理等诸多问题。
文章指出如何实现MSTP与IP RAN的互联互通成为了IP RAN网络演进中的重要课题。
关键词:IP无线接入网;多协议标签交换;分组传送网;多业务传送平台;互联互通Abstract:Using IP radio access network (IP RAN)instead of multiservice transfer platform (MSTP) is a trend in network development. There are many challenges associated with networking model, multiservice, QoS, and end-to-end management for IP RAN. In this paper, we discuss these issues and describe how to interconnect and interwork MSTP and IP RAN. This is an important aspect of IP RAN network evolution. Key words:IP RAN; multi-protocol label switching(MPLS); packet transport network; MSTP; interconnection and interworking●基于分组技术的多业务传送网络是运营商城域网演进的主流趋势●IP RAN的部署需要兼顾3G与LTE网络的回传需求●城域网络的演进是基于分组化的IP RAN和基于TDM的MSTP融合协作并逐渐替代的过程IP RAN是无线接入网(RAN)IP化的产物,通常指基于IP技术的移动回传网络。
核心网,骨干网,支撑网,接入网与驻地网

核心网,骨干网,支撑网,接入网与驻地网长途网+中继网+支撑网=核心网,核心网+接入网=公共电信网,驻地网+公共电信网=通信网(?)核心网CN解释:Core Network -- 核心网定义:将业务提供者与接入网,或者,将接入网与其他接入网连接在一起的网络。
通常指除接入网和用户驻地网之外的网络部分。
所属学科:通信科技(一级学科);通信网络(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布简单点说,可以把移动网络划分为三个部分,基站子系统,网络子系统,和系统支撑部分比如说安全管理等这些。
核心网部分就是位于网络子系统内,核心网的主要作用把A口上来的呼叫请求或数据请求,接续到不同的网络上。
主要是涉及呼叫的接续、计费,移动性管理,补充业务实现,智能触发等方面主体支撑在交换机。
至于软交换则有两个很明显的概念,控制与承载的分离,控制信道与数据信道的分离。
核心网从协议上规定就是其到核心交换或者呼叫路由功能的网元,对于2G/3G 核心网一般都是一样,在R4架构比如MSC SERVER MGW ,HLR,VLR ,EIR ,AUC等,主要作用是整个呼叫信令控制和承载建立。
核心网的发展方向核心网全面进入“IP”时代,IP、融合、宽带、智能、容灾和绿色环保是其主要特征。
从电路域看,移动软交换已经全面从TDM的传输电路转向IP;从分组域看,宽带化、智能化是其主要特征;从用户数据看,新的HLR被广泛接受,逐步向未来的融合数据中心演进。
另外,运营商纷纷将容灾和绿色环保提到战略的高度;移动网络在未来发展和演进上殊途同归,在4G时代,GSM和CDMA两大阵营将走向共同的IMS+SAE+LTE架构。
支撑网定义:利用电信网的部分设施和资源组成的,相对独立于电信网中的业务网和传送网的网络。
支撑网对业务网和传送网的正常、高效、安全、可靠的运行、管理、维护和开通(OAM&P)起支撑和保证作用。
支撑网(supporting network),现代电信网运行的支撑系统。
基于IP承载的软交换核心网的建设

3 I P核心 网组 网方案
3 1网络组织 . 软交换局 间的媒体 流和信令部 分都基于 I P承载 , 整个网络扁平 化 , 但根据 网元设备放置的物理位置和维 护界面可划分三个层面:大 区中心 、 省会城市 /区域 中 心、 本地 网。 中大 区中心设置 T C S r e/ MN, 其 MS ev r C
S r e/ R支持 S T ev r VL C P多归属机制 。
2. MGW 2
条件时 ,端局 间的话务 由 I 口局转接疏通) P关 。
G W 具备 内置信令 网关 S MG G,支持其他 T M 网 D
元与该 G MG 所 归属的 G C S re 互通时 S 7 W MS ev r S 信
2. CMN 5
即呼 叫协调节点 ,负责全网被叫号码分析及省际软
交换机之间信令链路 的汇聚 。C MN不需支持 Mc 口、 接
..
5. 8.
维普资讯
工
不需控 制 MG 。 W
持现有疏通方式 。 3 2 2 I软 交换端局之 间路由计划 . . P
24 G C S r e 和 G W . MS ev r MG
通过接入A接 口的控制面实现对 2 S 的接入控 GB S
制 ,通过 Mc 口控制 MG ,并提供呼叫控制和移动 接 W
即关 口局软交换机和关 口局媒体网关。主要负责疏
通端 局与他网的互连互通话务和本地 网内 I P承载的软 交换端局和 T M 端局 间的互通话务。 ( D 当本地网 内 I P 承载的软 交换端局和 T M端局 间不具 备直达 电路设置 D
性管理功能 。 对于 B C 承载建立方式 , IC 在不启用T F rO
和启用 T F r O的情况下都应按 “ 向延 迟不通知方式” 前
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移动核心网IP承载的典型网络模型
各运营商移动核心网的建设和发展,普遍经历了一个网络规模从小到大、业务和网络拓扑从简单到复杂的发展过程,在这个过程的不同阶段,移动核心网服务的用户数量、业务系统的站点数量、移动网络提供的业务和运营商的投资规模等关键要素都有很大的区别,从而决定了网络设备的选型、网络拓扑的规划与搭建、采用的技术、以及运营商的关注方向和投资建设重点都是随之变化的。
小型核心网网络模型
小型核心网是指核心节点数量在5个或5个以下,承载的用户数量少于50万的网络。
这种网络常见于大中型网络的建设初期,此时移动运营商需要关注的重点是如何快速开展业务、如何快速获取第一批用户,因此资源的投资重点在移动接入网(RAN)的建设方面。
在这一阶段,移动核心网需要的承载网络经常通过租用线路的方式快速获取。
虽然带宽租用成本较高,但是由于初期往往仅提供话音业务,总体带宽需求不高,而且业务开展初期高端用户比例较大,业务收入中利润占比相对较高,因此租用少量线路的费用并不构成很大的经济压力。
在建网初期,只有少数中心城市需要专门的P节点,用于汇聚周边的城市的流量,或P节点和PE节点合设,用于同时承载本市的流量。
这样承载网就仅用于连接设在几个最重要的城市内的有限的几个节点,承载网络的层次不需要太清晰。
此时网络不需要采用Mesh拓扑,而且因为线路资源限制往往也无法构成Mesh拓扑。
图3 小型核心网络的典型拓扑
如图3:在小型网络中一般不需要部署P路由器,所有接入节点的PE路由器直接采用连接方式组网,为了提高网络的可靠性,PE节点间建议使用双链路连接,以减少链路故障,保证IP承载网的可靠性。
如果运营商资金充沛,可以考虑在每个节点设置互为备份的两台设备,业务系统双上行,双归到两个PE节点。
而业务系统或者直接接入PE,或者通过两台CE设备(交换机/路由器)接入。
如果运营商的资金较为有限,节点的P设备和PE设备也可以采用单台设备,这时应该在P 和PE间设置点对点冗余线路,业务系统也要尽量双链路上行到PE的两块不同接口卡上,同时使用交换机对于业务系统作汇聚,再接入PE设备。
在这一阶段,IP核心网设备的性能不需要非常高,而设备功能需求较全面,以应对接入、汇聚、核心层次划分不清晰的问题。
中型核心网网络模型
中型核心网是指网络节点数量在6个到10个,承载的用户数量在50万到200万之间的网络。
这种网络一般常见于移动运营商网络的发展期和扩容期,在这一时期,随着移动网络的发展,
移动网络已经覆盖了最重要的中心城市和商业区域,覆盖范围逐渐和其他移动运营商重叠,竞争日益逐步加剧,因此“网络快速覆盖、容量快速提升”是网络建设的关键要素。
由于运营商需要扩大网络的覆盖面积,覆盖有潜力的城镇和某些乡村,移动网络的容量因此迅速增长,此时移动运营商须要考虑的问题是“基站覆盖增加、载频增加、系统容量扩容”。
随着接入站点数量、系统容量的增加,原来只负责本地流量的承载节点,需要汇聚周边新增中小城市的流量,这时必须设置独立的P节点,CE、PE、P节点的层次逐渐清晰起来,这就决定了中型网络设计应该尽量采用扁平化、层次化的网络结构。
图4 中型核心网的典型拓扑
如图4:中型网络一般设置少数几个P节点,用于汇聚所有的PE节点的流量,P节点之间做三层互连,放置在核心城市。
PE节点建议部署两台路由器,并分别布置在同一城市的不同机房内,PE路由器就近双归接入P节点。
不同的核心网网元可以接入到相同的PE路由器,PE节点一般部署在移动核心网网元所在城市,尽量避免移动核心网网元到PE路由器经过长途链路,以提高网络的可靠性。
如果运营商资金充沛,这时可以考虑在所有需要汇聚周边流量的城市设置独立的P节点,P 节点采用双机备份,P节点间采用双链路互连(Partial Mesh),降低链路故障可能造成的影响。
PE节点也采用双机设备,并双归到两个P节点。
业务系统或者直接接入PE,或者通过两台CE设备(交换机或路由器)接入,双归到两个PE节点。
如果运营商的资金有限,则可以只在某些重要中心城市设置独立的P节点,P节点间提供冗余链路互连(Partial Mesh),P节点仅使用单台设备。
PE节点建议尽量采用双机备份,仅在部分次要PE节点使用单台设备。
PE尽量双归到两个异地的P节点,对少量次要节点也可考虑单归。
业务系统尽量双归到两个PE节点,如果必须单归到PE节点,一定要接到PE 设备的两块不同线卡的接口上。
可以考虑通过一两台CE设备(交换机或路由器)汇聚业务系统后接入PE,以降低接入成本。
大型核心网网络模型
大型核心网是指节点数量在11个以上,用户数量超过200万的网络。
这种网络常见于移动运营商网络的成熟期。
这时移动运营商的用户数进一步上升,移动运营商之间的竞争更加激烈,在主要运营区域内的移动渗透率较高(超过35%),语音业务的ARPU值不断下降。
这个时候,移动运营商之间的竞争已经从“容量竞争、覆盖竞争”逐步进入到了“质量竞争”的阶段。
这时运营商需要通过增加商业地区的室内覆盖来提升高价值客户的用户体验,通过偏远地区覆盖(如海边、铁路、乡村)来提供无缝服务,通过提升网络业务安全性来提升业务可靠性。
只有通过“更高质量”的服务,才能从其他运营商那里挖掘用户并防止自有用户的流失。
同时,随着ARPU值的下降,网络规模的扩大,运营成本日益增加,迫切需要更好的降成本手段。
此时有条件的移动运营商需要在财力上、政策上做必要的准备,以便开始规模自建或租用传输网络,并建设完整的IP承载网。
由于大型网络覆盖范围大,网络节点多,承载的业务量大,大型网络设计要求采用扁平化的网络结构,P节点、PE节点、CE节点层次分明,层次化是大型网络的主要特点。
P设备采用双机备份,P节点间采用Full Mesh连接,PE设备同样采用双机备份,CE普遍双归属到PE。
承载网不但要提供冗余保护能力,更要优化流量,提供高度的QoS、安全性和管理能力。
图5 大型网络的典型拓扑
如图5:在大型网络中,节点采用层次化设计,P和PE节点分层设置。
P节点作为PE设备的汇聚一般设置在中心城市。
P节点通常采用双平面结构,每个P节点部署两台路由器互为备份,P路由器之间全连接或者部分全连接,同一节点两台P设备三层互连。
PE节点建议部署两台路由器,PE路由器采用就近双归接入P节点。
PE节点一般部署到核心网网元所在城市,尽量避免核心网网元到PE路由器经过长途链路,以提高网络的可靠性。
不同的核心网网元可以回到相同的PE路由器。
PE设备和P设备之间主要有三种连接方式:
1、大区内接入方式:当PE和P距离很近,甚至在同一城市时,两台PE和P采用”U“型结构相连。
访问其它接入节点的流量必将流经本大区的P节点,当一个大区P节点业务量很大的时候,可以考虑在PE节点间部署横向链路,疏导大区间和大区内的流量,减轻P的压力。
但通常不推荐这样设计,会增加流量设计的复杂性。
个别节点流量过大时,才考虑如此设计。
2、跨大区接入方式:某些PE节点距离两个大区核心P距离相近时,而且访问两个相邻大区的业务量也差不多。
采用第一种方式,不论单独接入到哪个大区核心,都将造成大量流量在大区PE间迂回。
为了减少迂回流量,这些节点可以采取“跨大区”的连接方式。
3、传输资源匮乏的节点:对于PE节点传输资源匮乏,只能满足将一台PE直接接入大区核心P,那么可以将另外一个PE接入到其它相近的同一平面对等节点。
这种应用场景较少出现。
对于资金或传输线路资源比较紧张的运营商,也可以考虑在P节点采用单台路由器,P设备间采用双链路接连接。
PE节点建议尽量使用两台路由器,仅在少数次要节点采用单路由器。
PE节点尽可能双归到两个异地的P节点,仅在少数次要节点采用单归。
业务系统可以直接接入PE,也可以通过一台两CE设备(三层交换机或路由器)接入PE节点。
CE尽可能双归到两个PE节点,如果只能单归到一个PE节点,则一定要接到到PE设备的两块不同线卡的接口上。