IPRAN解决方案

IP化组大网的能力 业务的端到端拉通能力
增加网络智能化的同时 ，增加网络的可靠，可 控，可管，可运维
MME/ SGW 减少接入网的运维支出 ，直接等于增加运营商 的收益
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Mobile Backhaul面临的挑战
IP Backhaul技术选择
IPRAN业务承载方案介绍
14
主流技术的发展
IETF IETF ITU-T IEEE IEEE IEEE ITU-T ITU-T
N/A N/A 3us 3us 4us(MBMS/SFN) 3us
无论CDMA2000或LTE阶段，都需要频率、时间同步。 LTE阶段无论FDD，TDD模式都需要进行频率、时间同步。 LTE大量部署室内基站，无法安装GPS，需要地面网络提供授时。 目前基站挂载GPS模式存在问题：成本高、安装难、维护难。
7
2G/3G
LTE业务多归属需求
BSC/RNC
LTE
MME
S-GW
MME
S-GW
S1-U S1-U S1-MME S1-U
S1-U S1-MME
S1-MME
S1-MME
BTS/nodeB
BTS/nodeB
BTS/nodeB
BTS/nodeB
eNB
X2
X2 X2
BTS/nodeB
BTS/nodeB
eNB
加速部署
HSDPA Phase I
HSDPA Phase II
7.2/14.4Mbps
HSDPA+
DL >40Mbps UL >10Mbps
1.8M/3.6Mbps
HSUPA
2M/5.76Mbps
1xEV-D0 RA DL: 3.1Mbps UL: 1.8Mbps
DO RB
(MC DO) DL：46.5Mbps
接入层
汇聚层
核心层
（每接入环带8个基站) （每汇聚环带150个基站）
160M
3G
10G(500基站)
单基站 30M
240M
4.5G
10G(350基站)
单基站 50M
400M
7.5G
10G(200基站)
现网状况 （8~30M）
622M
2.5G
10G
满足
逐渐不满足 不满足
MSTP难以适应未来IP Backhaul的承载要求
2
1(GBR)
100ms
10-2
会话语音
3
3(GBR)
50ms
10-3
实时游戏
4
2(GBR)
150ms
10-3
会话视频 (实时流)
5
4(GBR)
300ms
10-6
非会话视频 (缓冲流)
6
6(non-GBR)
300ms
10-6
视频(缓冲流)
7
7(non-GBR)
100ms
10-3
语音，视频 (实时流)，交互游戏
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MSTP+承载3G/LTE基站的适配性分析
TDM ATM ETH
TDM ATM ETH
电路交换
电路交换 TDM Transport
分组交换
TDM Transport
电路业务和分组业务 采用不同交换内核，交 换容量大打折扣 应用方式复杂，平面 之间业务调度存在瓶颈
技术风险
过渡性方案，容易造成 投资浪费 大量板卡需要替换，成 本几乎等同于新建设备 分组业务承载效率低， 需部署更多站点
以路由模型为基础 充分利用IP/MPLS L2VPN/L3VPN特性进行多业 务承载，具备组播等成熟解决方案 传统路由器模型的网络管理和OAM能力较弱 以多业务综合承载选择为主
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MSTP承载3G/LTE基站的适配性分析
MSTP
FE
GE
BSC/RNC
E2E刚性管道
带宽 能力
现有网络规划无法 满足多载频基站要求 3G HSPA+小区空 口速率进一步提升 LTE基站速率达到 150～400M
MME/
4
SGW
MME/ SGW
BSC 侧
业务永不中断 网络高度可靠
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精细化QoS的需求
多种业务类型
交互游戏 交互流媒体 话音业务 业务信令
静态流媒体 网络管理 网络浏览 P2P下载
举优先例级：各种QC业I 务对包服延时务质丢量包的率 要求
典型业务
1
5(non-GBR)
100ms
10-6
IMS信令，OAM 信息(包括保护、同步等信息)
➢ 多业务统一承载， 便于管理运维，有 效降低TCO
NodeB eNB 软交换 AG
大客户
打造多业务综合承 载，利于长期演进
9
网络保护需求
2 IPRAN 1
3
IPRAN
接入
核心
网络接入层光纤最多，也最脆弱，经常因为施工、
1 灾害等各种原因引起网络中断。
无论接入层、核心层的链路、业务中断，都应该
2 有业务的快速回复机制，保证业务永续。 2 电信级业务生存性的要求是99.999%.
8
8(non-GBR)
300ms
10-6
基于TCP的应用(例如：上网，E-mail，聊天，P2P等)
9
9(non-GBR)
300ms
10-6
文件共享
LTE阶段业务优先级一览
接入
汇聚
MME/ Biblioteka BaiduGW
MME/ SGW
LTE阶段，话音业务降低到10%不到，会受到海量数据的冲突，其服务质量要严格保证。 不同业务的优先级可以不同，对高优先级业务进行抢占转发，其他业务排队转发。
无线回程网 FE/GE
GE
MME
GE
GE
HSS/AAA
IP Core
10/40GE
SGW/PGW
eNodeB
基站接口
无线回程网接口
核心网接口
DHCP DNS
Service Network
AS WEB
INTERNET接口
基站接口加速以太化，目前新建基站全部采用FE口进行。 核心网物理接口摆脱电路交换束缚，向GE/10GE/40GE演进。 无线回程网现网设备以MSTP为主，核心层扩容压力大，未来必须向GE/10GE发展。
频率和时间同步的 分组化是移动通信 的长期需求
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可管理可控制可运营的网络管理 需求
IP架构提高网 络传输效率， 减少CapEx
与此同时，传统 IP网络导致 OpEx大幅增加
网络管理系统NMS帮助运营商低成本管理网络和业务。
接入
汇聚
NMS/EM
管理流S
MME/ SGW
网络智能边缘化，边缘 设备的即插即用智能化 运维护
5
下一代Mobile Backhaul需求分析
操作 维护
服务 质量
带宽 容量
Backhaul
安全 可靠
多业务 承载
时钟 同步
6
基站与核心网网络接口分组化满 足带宽HLR需求
1x&EV-DO MIMO/QAM64
BTS/NodeB FE
SGSN
BSC/RNC
GE
IP Core
PDSN/GGSN
10/40GE
IPRAN解决方案
承载网规划系统部
Mobile backhaul面临的挑战
IP Backhaul技术选择 IPRAN业务承载方案介绍
2
移动数据业务高速发展
终端
应用
流量
PC->PAD
全球移动互联网流量
(EB/M)
Simple->Intelligent
数据业务 不断出现
Source:综合Gartner & in-stat & iSuppli报告
MSTP+难以 适应未来IP Backhaul 的承载需求
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PTN承载3G/LTE基站的适配性分析
BSC/RNC
aGW aGW aGW
汇聚
接入
接入
S1
S1
X2
X2
X2
● 一个BTS只归属一个BSC，流量呈汇聚型 ● 数据业务突飞猛进导致网络带宽压力增大 ● 多种业务并存，要求区分业务进行优先级调度 ● 精确时钟同步及高可靠性要求
20E1.
核心
Ch.STM-1
10G BSC/RNC
主用路径
备用路径
问题
1.统计复用效率低：MSTP刚性管道，没有统计 复用共享功能，汇聚核心层业务流量压力大。 2.网络调整困难：基站插花式扩容或归属调整， 每个节点都要调整，涉及大量割接工作。 3.无法应对LTE阶段：X2接口需要mesh连接和本 地交换，LTE大带宽冲击MSTP网络。 4.E1组网效率低：基站出大量的E1，需要BSC预 留相应的E1容量。 5.不利于网络扁平化：三层环状网络浪费网络带 宽，不利于扁平化组网。
UL: 27Mbps
LTE
DL >100Mbps
UL >50Mbps
IMT -Advance
DL>1Gbps UL>100Mbps
TD-SCDMA
TD-SCDMA DL：384kMbps
HSPA DL:2.8Mbps UL:2.2Mbps
HSPA+ DL:4.2Mbps UL:2.2Mbps
WiMax
$
投资风险
PKT Transport
部署风险
MSTP+存 在的风险
产业风险
电路业务和分组业务 分别接入，需要双倍的 光纤资源 升级过程复杂，需要 更换大量单板，且无法 实现平滑割接
缺乏统一规范，各厂 家之间实现方式各异 已遭到Vodafone、TMobile等主流运营商否 决，未得到任何应用
MSTP+
移动视频是流量占比最大的应用，其次是 网页浏览，话音业务仅占比1%左右.
移动互联网本质是互联网 3
为适应业务需求高速率无线技术
WCDMA GSM/GPRS
EDGE 171/384kbps
CDMA2000
CDMA 1X 153kbps
WCDMA R99/R4 384kbps
1xEV-DO R0 DL: 2.4Mbps UL:153.6kbps
IEEE802.16d 20Mbps
IEEE802.16e 70Mbps
IEEE802.16m DL:100Mbps UL: 50Mbps
2001-2006
2007
2008
2009 大规模部署
2010
2011-2015
小规模部署
试商用
无线网络的技术演进从侧重语音向侧重数据转变， 数据业务追求宽带化的特征明显。 网络向ALL IP发展，无线业务带宽需求将成倍增长。 目前2G/3G多种制式共存，未来，LTE将成为多数移动运营商的必然选择。
分组 能力
L2统计复用能力弱 ，存在汇聚比的限制 L2 QoS能力弱，无 法提供完善的统计复 用功能 VLAN能力不足，不 支持L3VPN，无法承 载LTE业务
投资 效率
传送分组业务效率 低，每bit成本高 MSTP技术应用多 年，已无下降空间 扩容成本高， MSTP被取代是未来 趋势
状况
单基站 20M
2G/3G阶段，基站业务和基站控制器之间P2P点到点的关系
LTE网络需要支持eNB到AGW的灵活归属(S1-flex)
LTE网络终端切换管理下移至eNB实现（X2接口）
X2接口带宽需求一般达到3~5%*S1带宽
LTE阶段，基站覆盖度将是现有基站数量的2-3倍
E-UTRAN eNB
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可扩展性需求：多业务统一承载
传统网络结构
aGW BSC/RNC
移动Backhaul 承载网络
宽带业务 承载网络
BTS/NodeB
eNB
Residential 大客户
HG FTTx
统一承载网络结构
aGW
BSC/RNC
综合业务承载网
网络升级，业务发展
➢ 促进网络扁平化， 提升网络的可扩展 性
➢ 城域核心实现固移 融合承载，突显骨 干核心的三层网络 特性
Source: Allot- global mobile broadband traffic
预计，2015年，智能手机售量破8亿部； 2011H1，全球移动数据增长77%，
平板电脑售量破2亿台.
Video、VoIP&IM 超过80%.
移动互联网产业日益成熟
业务应用与固定互联网趋同
Source: 综合Coda research & VNI mobile 2011
1982 1988 1991
IP/MPLS/VPLS/VPWS/IP VPN/PWE3
T-MPLS
MPLS-TP
Ethernet
ATM
PBT RPR
SDH 2001 2003
2008 2010 2012
衰落或停止发展 主流或发展趋势
PTN形态和解决方案
IP/MPLS路由形态和解决方案
采用PWE3技术，MPLS-TP标准，通过静态(PW/LSP)端 到端业务仿真 继承SDH/MSTP端到端管理，运维的体验和特性 二层传送能力强大,管理和OAM能力突出 以移动或者专线业务承载为主
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频率/时间同步需求
1.区分UE 2.UE软切换
BSC Backhaul Backhaul BSC
无线制式
GSM WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA LTE FDD LTE TDD
频率同步
0.05ppm 0.05ppm 0.05ppm 0.05ppm 0.05ppm 0.05ppm
时间同步
研究中 4
目前基站承载现状和问题
目前大部分基站都采用MSTP/SDH网络进行承载。
BTS
N*E1
RRU
接入
BBU
N*E1
622M
RRU
155M链
汇聚
2.5G
BTS
现状
1.网络一般采用SDH/MSTP进行建设，分为接入汇聚-核心三个层次。接入层多为STM-1/4组环网 ，并有STM-1链；汇聚层2.5G组环网；核心10G 组网环或mesh网。 2.基站采用N*E1或FE接入MSTP网络。CDMA 2000 RA一般需要4~5个E1，多载波需要18个E1 ；WCDMA HSDPA需要8个E1，HSDPA+需要