中国电信城域网架构及技术演进

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接入网单平面
接入网单平面
接入网层面不区分公众、政企客户,也不对自营业务进行分离,混合承载
接入网汇聚层多功能要求:即要部署QoS,以保证企业客户、NGN软交换、 IPTV等业务,又要实现Selective QinQ、OAM链路质量监控
MSG
汇聚交换机 (可级连)
DSLAM
园区交换机 楼道交换机
BRAS
SR
汇聚交换机 (可级连)
DSLAM
园区交换机 楼道交换机
CPE 家庭 客户 终端
单边缘单平面
CPN/AG 政企客户
CPE 家庭
客户 终端
CPN/AG 政企客户
多边缘单平面
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接入网双平面
接入网双平面:公众平面、专营平面
公众平面提供家庭客户的普通上网业务的接入
专营平面提供政企客户和自营业务(如NGN、IPTV、VOIP)的接入
业务
R
IP城域 骨干网
Chinanet
IP骨干 网
cn2

IP RAN
xDSL
接入 LAN
宽带接入网
FTTB/H WLAN
汇聚 LAN
家庭网关/定制化 企业网关
PE


高速传输接口、

电信级以太网


支持
CE
CE
IPv6/IPv4
PC
IPTV
软终端
双栈运行
手机
数据卡
家庭客户和普通政企客户
重要政企客户
ONU
终端 家庭客户
CPN/AG 政企客户
移动终端 个人客户
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城域网发展中全业务的指引
接入网加快实施光进铜退,增强无线接入覆盖
将光纤近可能向用户端延伸,继续大幅提升商务楼宇、城市住宅小区、行政村 光纤通达率; 应用PON技术和大容量汇聚交换机,将接入网层次从3~5层简化到1~2层 在重点城市部署1X增强系统,形成广泛连续的中低速率无线接入覆盖; 在热点区域大力建设WiFi接入AP,作为移动数据业务的有效补充
营需求; –具备较高的QoS保障能力,从用户和业务两个维度提供差异
化服务; –提供完善的OAM手段,具备严格的流量和业务准入控制能力,
满足可控可管的需求。
由于传统以太网不能完全满足这些要求,电信 级以太网应运而出!
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电信级以太网技术的引入
引入策略
专营平面需承载C网、软交换 、IPTV业务、L2VPN等精品业 务,应考虑新建电信级以太 网,把这些精品业务承载于 新的电信级以太网上
提供广泛而连续的移动接入覆盖,以及热点区域无线高速接入的灵活切换; 为自营业务(C网/NGN)提供端到端的冗余备份路径,保证故障切换时间; 为自营业务网络和设备提供有效手段防范各种非法攻击和病毒冲击; 基站同步要求提供时钟频率精度要求小于0.05ppm,时钟相位同步要求小于3us。
5
中国电信城域网发展目标
软交换/移动 核心网设备
3
城域网现状
城域网分城域骨干网和接入网
两个层面。城域骨干网分为核
心层和业务接入控制层,接入
网分为汇聚层和接入层
核心层
07年,各城域网完成路由型改
城域 骨干网
业务接入
造,具备向两张骨干网分流的
控制层
能力和三层VPN、QoS、组播等
部署能力。以省为单位建设了
城域网综合网管,逐步完善 接入网 QoS、VPN管理等面向业务的管
城域网架构及技术演进
北京研究院、广州研究院 2008年9月
中国电信集团公司
聚焦两个方面
一、城域网架构演进 二、城域网演进中的关键问题
2
全业务环境下目标整体化、宽带化、IP化网络架构图
中国电信
CP/SP
宽带应用
支付充值 类平台
信息类平台 IMS
高清视频融合应用 CDN
ISMP
宽带业务
IDC 移动增值 业务管理平台 平台
8
全业务承载的城域网远期架构
骨干网
城域 骨干网
核心层
业务接入 控制层
ChinaNet骨干网 核心路由器 BRAS SR
CN2骨干网
MGW PDSN
CN2 SR
CE
MGW
PDSN
宽带 接入网
汇聚层 接入层
汇聚交换机
OLT
OLT接口
DSLAM
ONU
WiFiA P
BSC/PCF
电信级以 太网/MSTP
BTS
由于业务终结到不同业务接入控制点,难以 进行同一用户不同业务间的流量控制和协调
未来的演进方向
随着MSG(融合BRAS/SR)设备能力逐步增强(主要是设备支持的SESSION数 量),以及业务类型的逐步固化,网络结构的发展目标是逻辑上的单边缘
就当前的业务需求、设备能力条件下,较长一段时期内仍保持双边缘网络 结构。
PON技术引入打破了接入带宽瓶颈,将发展为未来城域接入的主流模式,接入带宽也 由此普遍达到15-20M。多业务的融合承载对接入宽带的精细化管理和经营提出了更高的 要求。
接入带宽的增长引起城域网、骨干网流量的大幅增加,收入却不能同比增长 • 根据规划,2009年相比2004年宽用户数增长4.2倍,收入增长3.7倍 • 而宽带出省总流量增长了30倍
接入宽带化、多样化
提供有线和无线有机结合的多种灵活接入方式; 加快实施光进铜退,普遍提供至少20Mb/s的下行带宽,远期按需提 供50~100M; 在热点地区形成广泛的WiFi覆盖,优化完善移动网络覆盖,提升无 线接入带宽。
承载IP化、差异化
实现语音、数据、视频等业务的IP 综合承载,加快语音接入的IP化;
中高端家庭客户- 我的e家
套餐捆绑的多业务提供推进了Tri-Play业务的发展,自有或者合作的互联网增值服 务推进了差异化宽带服务的需求,也为中国电信带来新的业务增长点 新的业务类型促进了宽带公众客户对带宽的需求(16Mbps~20Mbps),也促进了对 不同类型业务提供QOS保障的需求
政企客户 – 商务领航
单边缘:不同的用户、不同的业务都采用同一接入控制层设备进行控制
多边缘:不同的用户类型、不同的业务模型、不同网络流向的控制等,要求城域 网内针对具体业务部署专有业务接入控制点
双边缘(多边缘的典型实施):普通上网业务通过BRAS设备,政企客户及自营业 务通过SR设备
BRAS/SR
BRAS
SR
L2汇聚
宽带用户逐渐从“单一上网 业务”向“多重业务”过渡 的过程也是“电信级以太网 ”逐步引入的过程
城域网QoS保障,VPN、组播等业务 支持能力和可管理性;
面向不同用户、业务和CP/SP提供差 异化承载、带宽精细化管理。
网络结构扁平化
简化城域骨干网、接入网层 级,减少设备数量;
树型拓扑结构向部分网状或 全网状发展,提高流量传送效 率;
节约CAPEX和OPEX
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全业务承载的典型城域网近期架构
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光进铜退对城域网的影响
PON在建设过程中,与城域骨干网的结构、部署策略等相互影响,应协调发展
接入网的演进应与业务承载需求相匹配,充分考虑投资效益。PON对原有 LAN网络并不是简单的替代关系,允许两者在各自的应用场景下长期共存 ,避免一刀切模式的盲目替换;同时,PON设备与以太交换机应融合发展 ,相互促进。
杂、性能瓶颈和高成本等问题
劣势
单边缘下,BRAS功能越来越复杂,成本也 会增加
一些新业务(如IPTV和VoIP)比较适合采 用DHCP/IPoE来承载,通过SR接入逻辑较清 晰,且可以降低成本
不同业务终结于不同接入控制点,需要为每 个用户的每种业务布署不同的二层虚通道 (PVC/VLAN),并部署QoS策略,增加二层汇聚 网络的复杂程度
城域骨干网的业务接入控制设备(BRAS、SR)的部署层级对OLT汇聚级数 产生影响。未来,有两种连接形式:一种是OLT将由通过汇聚交换机上联 为主逐渐演进到直连BRAS/SR为主。另一种是汇聚交换机上增加OLT端口 。汇聚交换机经城域网优化进程,发展成熟,添加OLT端口是一种性价比 提高的方式。
城域骨干网的业务接入控制点架构(单边缘和多边缘)决定多业务综合 承载的具体模式,将对接入网VLAN设置方式产生影响。汇聚交换机+OLT 端口方式可以使PON网络的VLAN设置与原有城域宽带接入网的VLAN设置考 虑一致,优化业务隔离需求、PON设备支持能力、更好地完成与城域网络 结构的适配以及统一的VLAN扩展规划策略。
公众平面仍为best effort的以太网,专营平面可部署QoS、安全、快速收 敛、OAM等运营商以太网技术,保证承载质量和可靠性接入
BRAS
SR
汇聚交换机
公众平面 (可级连)
DSLAM
园区交换机 楼道交换机
LAN交换机 (可级联)
软交换 C网
IPTV POP
政企平面
多业务多平面 多业务共平面
家庭 客户
0
宽带用户(万户) 宽带总流量(Gbps) 宽带接入收入(亿元)
1420
221 127
2004年
2201
590 180
2005年
3074
1261 247
2006年
3946 2491
320
2007年
4903 4397
398
2008年
6623 5932
473
2009年
以PON网络建设为核心的光进铜退开展是城域宽带接入网架构的重大变革,同时 也对城域骨干的容量增长和带宽管理提出了挑战。
骨பைடு நூலகம்网 核心层 业务接入 控制层
汇聚层
接入层
ChinaNet骨干网
CN2骨干网
DSLAM
核心路由器 (可级连)
BRAS
MAN SR
CN2 SR PDSN
汇聚交换机 (可级连)
OLT 园区交换机
楼道交换机
ONU
LAN交换机 (可级联)
WiFiA P
CE
传输
MGW
BSC/PCF
传输
BTS
BTS
CPE
终端 家庭客户
L2汇聚
单边缘
双边缘
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业务接入控制层 单边缘 or 双边缘
单边缘
双边缘
优势
可承载业务:互联网业务、IPTV业务、 VoIP业务
用户的所有业务终结在同一台BNG从业务管 理、运维及QoS调度具备优良的操作性
二层接入网的设备QoS要求可以淡化
一些新的业务比较适合采用DHCP/IPoE来承载 通过SR接入业务逻辑比较清晰 可以降低成本 可以解决单边缘情况下,BRAS功能的过度复
理功能
汇聚层 接入层
家庭和普通政企客户通过城域 网接入到骨干网;重要客户直 接接入到CN2
ChinaNet骨干网 核心路由器
CN2骨干网
BRAS
MAN SR
CN2 PE
汇聚交换机
OLT
ONU
DSLAM
园区交换机 楼道交换机
五类线/铜缆
铜缆
五类线
光纤
延伸交 换机
家庭客户
普通政企客户
重要政企客户
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城域网发展面临的新需求
政企客户的增值业务需求(DDoS防护、大客户VPN互访、运营商代管服务)能够为电 信运营商带来更高的利润回报 电信需要依托城域网、CN2、ChinaNet为政企客户提供基础网络和互联网应用服务 网络需要根据用户需求提供不同等级的SLA、端到端关键业务QoS保障、冗余链路接 入等可靠性服务
个人客户 – 移动无线接入
CPE 终端
CPN/AG 政企客户
双边缘双平面
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业务发展对宽带接入网的要求
• 随着CN2接入的延伸,VoIP,IPTV等业务的开展和我的e家 品牌的推出,以及“光进铜退”工作的推进,对宽带接入 网提出了更高的要求:
–在带宽、用户及业务的规模和容量上具备高度灵活的扩展性; –具备快速保护恢复能力,能满足VoIP和IPTV等关键业务的运
BTS
CPE
终端 家庭客户
ONU
终端 家庭客户
CPN/AG 政企客户
移动终端 个人客户
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城域网演进中的关键问题
一、业务接入控制层单边缘 or 多边缘 二、光进铜退对城域网的影响 三、接入网多平面 or 单平面 四、城域网与CN2的衔接 五、关键自营业务承载
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业务接入控制层 单边缘 or 多边缘
城域骨干网结构清晰,进一步推进扁平化
城域网骨干网形成“核心层+业务接入控制层”两层结构,逐步向单边缘演进 在大型城域网逐步部署集群设备并引入40G电路,减少核心设备层级和数量 试点推广IP承载控制系统,面向不同用户、业务和CP/SP提供差异化承载服务 BTS设备通过城域以太网接入BSC/PCF,省内MSCe、MGW可下移直接接入城域网的 SR,BSC到MGW、MGW之间的媒体及信令流量均通过城域网承载。
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城域网演进中的关键问题
一、业务接入控制层单边缘 or 多边缘 二、光进铜退对城域网的影响 三、接入网多平面 or 单平面 四、城域网与CN2的衔接 五、关键自营业务承载
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光进铜退对城域网的影响
2004-2009年中国电信宽带用户数、收入、流量增长趋势图
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000
现有业务接入控制层存在两种设备形态
BRAS用于终结宽带个人用户的开放互联网访问业务,管理粒度为用户终端的会话 逻辑通道,可基于每个用户业务终端接入状态信息和业务属性进行管理
SR路由器提供面向企业客户需求的增值业务能力,同时提供自营业务的接入,只 能基于接口/子接口进行简单管理
单边缘和多边缘的业务接入控制方式
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