中国移动接入网IP承载可行性研究(XXXX211)

3GRANRoadmap技术交流研讨会移动接入网IP承载可行性研究目录▪IPUTRAN概念▪IPUTRAN发展情况▪引入IPUTRAN必要性分析▪结论及下一步工作▪问题列表3G接入网的分离结构▪无线网无线网络层和承载网络层分离–承载层与无线网络层独立选择，独立发展承载网络层（TNL）无线网络控制平面传输网络控制平面无线网络用户平面无线网络层（RNL）3G标准关于承载技术的演变R99R4R5R6TDMIPMSCGMSCSGSNGGSNATMRNCNodeBGGSNSGSNMSCserverGMSCserverMGWMGWTDM/ATM/IPATMRNCNodeBMGWMGWSGSNGGSNIPPCSCFSCSCFMGCFGMSCServerATM/IPRNCNodeBIPRNCNodeBIPIPR4版本中UTRAN接口类型UTRANNodeBNodeBRNCNodeBRNCNodeBToMGWToSGSNToMGWToSGSNIubIurIucsIupsIub:NodeB和RNC之间的物理接口;ATM承载，主要采用E1、IMAE1，少量采用非信道化ATMSTM-1接口Iur:RNC和RNC之间的物理接口;ATM承载Iups:RNC和SGSN之间的物理接口;ATM承载，主要采用ATMSTM-1/4接口Iucs:RNC和MGW之间的物理接口;ATM承载，主要采用ATMSTM-1/4接口什么是IPUTRAN▪IPUTRAN概念–具有IP传输特性的UTRAN称之为IPUTRAN，即使用IP技术传输UTRAN的Iu、Iur和Iub接口上的用户数据和信令数据NodeBCNNodeBNodeBNodeBRNCRNCIPUTRAN要求▪IPUTRAN总体要求–传输网络层与无线网络层分离，实现IPUTRAN必须继续保证无线网络层的独立–能够支持ATM与IP双协议栈并存–L2/L1独立，即可兼容各种L2/L1协议–使用已标准化的协议，如IETF–能够保证业务QoS–有效使用传输资源移动接入网IP化探讨▪IPUTRAN概念▪IPUTRAN发展情况▪引入IPUTRAN必要性分析▪结论及下一步工作▪问题列表IP承载的实现方式▪实际实现时，无线接入网实现IP承载方式有以下三种方式：–纯IP方式（PureIP）‐无线接入网设备对外接口已经是基于IP方式‐符合标准中对IP化的定义–IP“转换”方式（ATMtoIP）‐无线接入网对外仍然ATM承载，通过外部的方式转化成IP方式承载–IP“承载”方式（ATMoverIP）‐无线接入网对外仍然ATM承载，通过外部的方式将ATM封装到IP上承载‐与3GPP标准无关纯IP方式IPL2/L1上层净荷上层净荷RNC（NodeB）IPRNCRTP/RTCP/SCTP/UDP等IPL2/L1RTP/RTCP/SCTP/UDP等IP“转换”方式AAL2ATMAAL5Layer1IPL2/L1上层净荷上层净荷RNC（NodeB）IWU（InterWorkingUnit）ATMIPRNCSCTP/UDP/RTP/RTCP等IP上层净荷SCTP/UDP/RTP/RTCP等L2/L1L2/L1L2/L1SSCOP等AAL2ATMAAL5Layer1上层净荷SSCOP等IP“承载”方式RNC（NodeB）PEATMIP/MPLSRNCAAL2ATMATMATMPWE3Tunnel/IPAAL5Layer1Layer1L2/L1上层静荷ATMPWE3TunnelIPL2/L1AAL5AAL2上层静荷国内外应用案例▪RAN的IP承载目前已经开始出现，但是案例较少–在WCDMA中，主要是ATMoverIP方式–在CDMA2000中，目前以纯IP方式居多VodafoneAustraliaATMTransport-L2VPNATMSTM-1MPLSBackbonePoS&GE3GMediaGateway(VoIPtrunking)RNC3GMediaGateway(VoIPtrunking)3GSGSNRNCIuCSIuCSIuCS,IurIuPSIuPSIuPSIuCSIuCSIuCSIuPSExampleATM/MartiniConnection:IuPSinterfacefromRNCto3GSGSNVerizonWirelessEV-DONetwork经验GigERouterBRouterAGigERedundantGigE1xEV-DORNCToPDSN,AAATransportNetworkToOAMNetworkL2SwitchAL2SwitchBNxT1CellSite类似部署：Sprint,Alltel,SureWest,Vivo–Brazil,TelcomNZ,Reliance–India,TelusMobility,BermudaDT,VietnamPT,T-systems–Caymen,Iusacell-Mexico▪主要目的：减少T1数和成本（路由器汇聚和冗余功能）部署了14个点，每点双路由器CDMA2000IPRAN经验▪E1方式实际上就是Unicom和KDDI现在的窄带接入方式▪印度和KDDI正在考虑宽带接入方式窄带方式(T1/E1)宽带方式(FE)SDUVPUMM(MM/XC)IP-BSC无线厂家NodeB设备支持的情况▪主流厂家承诺提供支持IP协议栈的10/100M以太网接口–2006年底:华为、中兴、Siemens–2007年:Nokia、Motorola、Alcatel、Ericsson–2008年或以后:Nortel▪目前少量厂家RAN设备，已可提供支持IP协议栈的E1端口无线厂家RNC设备支持的情况▪主流厂家承诺提供支持IP协议栈的GE以太网接口–2006年华为、中兴–2007年Ericsson、Motorola、Siemens–2008年或以后Alcatel、Nokia、Nortel▪主流厂家承诺提供支持IP协议栈的POS接口–2007年中兴–2008年或以后Siemens、Nortel–不支持/未规划华为、Motorola、Nokia、Alcatel、Ericsson–大部分厂家都不支持或未规划支持POS口移动接入网IP化探讨▪IPUTRAN概念▪IPUTRAN发展情况▪引入IPUTRAN必要性分析▪结论及下一步工作▪问题列表节省传输成本需求▪IP化带来的好处–有利于节省传输成本‐国外传输租用线路较多，占有成本很高；以太租用比传输线路租用节约成本‐节省传输成本是国外运营商看中IP化的重要原因‐IP包净荷长度可以达到1000Byte以上，在数据量较大情况下，可提高传输效率，为节省传输带宽提供了可能▪结合现状的分析–我公司不同于国外运营商，传输自建比例较高，国内以太租用方式少–在话音等小包占多数的情况下，传输带宽节省效果不显著–基于我公司现状，对传输成本节省并不明显我公司传输现状端口需求▪IP化带来的好处–可提供更多的端口类型，满足不同情况下的需求‐在NodeB具备提供E1、10/100M、STM1POS等接口的能力‐在RNC具备提供E1、10/100M、STM1、STM4、STM16、STM64POS，以及GE、10GE接口的能力▪结合现状的分析–现阶段我公司对端口需求不迫切，但新端口可减少E1捆绑数量‐HSDPA初期，基站的典型带宽要求约5－6个E1‐目前我公司传输自建比例较高，已具备大量的E1端口‐IP10/100M端口在现网中需要相应的传输网接口对接，目前我公司具备以太端口能力的MSTP设备还不是很普遍–长远看来，随着RAN中流量的增加，需要更多带宽，IP承载提供的10/100M更方便实际使用多业务和企业客户发展▪IP化带来的好处–与多业务和企业客户发展互相促进‐以基站为中心发展多业务和企业客户是我公司在多业务上的策略‐基站点IP化后提供丰富端口和汇聚能力，可实现多业务快速接入‐RAN的IP化和以基站为中心发展多业务可互相促进▪结合现状存在的问题–城域数据网的延伸‐和业务量发展相关–流量是否能够混传‐安全要求‐QoS要求NodeBCNRNCRNCNodeB维护和管理▪IP化带来的好处–有利于节省维护和管理费用‐部署IPUTRAN，网管人员不需要具备ATM管理经验，网管系统也不需要支持对ATM的网管功能▪结合现状的考虑−目前已具备IP网络的管理系统，并积累了较为丰富的管理经验；IP网络的网管系统将逐步完善和发展−目前尚不具备ATM的网管系统和网管经验−基于现状，IP化有利于节省维护和管理费用−时钟基于E1、NTP、IEEEPTP实现，后两者效果未知技术发展趋势▪IP化带来的好处–符合技术发展趋势‐3G承载总体发展趋势向着“全IP化”方向发展：全IP概念在R4就已提出，在R5和R6得到了进一步的扩展‐ATM交换的发展已基本停止，逐步被IP交换所取代‐随着对IP技术的实践，IP已经成为下一代网络的基础▪结合现状的考虑–我公司基础网络上没有ATM网络，也不准备为3G建设ATM网络，一直推进IP化的发展‐从汇接软交换开始，逐渐开始将电路域IP化‐从R4开始，选择将核心网IP化–结合现状考虑，IP化符合技术发展趋势未来扁平化▪IP化带来的好处–有利于无线接入网扁平组网要求‐冗余组网–比起传输点到点的专线方式，IP网更有利于满足接入网网状连接的需求‐长期扁平化–扁平化组网后，无线接入网由现在汇聚型组网向平面化组网方向发展▪结合现状考虑–初期点到点连接情况下体现不出IP交换的优势RNCBSCSGSNGGSNeNodeBeNodeBeGSNWirelessGatewayHA核心网用户平面扁平化无线网扁平化+核心网用户平面扁平化无线网扁平化+核心网扁平化完全扁平化IPUTRAN必要性分析汇总分析点IP化带来的好处结合现状的分析我公司需求（初期★长远★有风险’）对传输成本的节省国外看中IP方式节约传输链路成本；IP方式可提高传输效率我公司节约传输链路成本可能性小；话音带宽节省效果不明显端口需求提供丰富端口，满足不同需求现阶段对端口需求不迫切，但新端口可减少E1捆绑数量；长远需要丰富端口★★★多业务和企业客户发展可实现多业务快速接入，与多业务互相促进城域数据网的延伸和业务量有关；流量混传在安全和服务质量上有风险★★’★★维护和管理不需ATM网管，节约维护和管理成本有利于节约维护和管理成本；时钟问题★★’★★技术发展趋势符合全IP化趋势；IP已成为下一代网络的基础我公司一直推动IP化的发展，符合技术发展趋势★★未来扁平化有利于扁平化组网初期点到点体现不出IP交换的优势；长远有利于扁平化组网★★移动接入网IP化探讨▪IPUTRAN概念▪IPUTRAN发展情况▪引入IPUTRAN必要性分析▪结论及下一步工作▪问题列表初步结论▪长期–IP化是3G无线接入网的发展方向，我公司应该推动无线接入网IP化的发展–IP化实现方式要求无线设备直接实现IP化，目标情况下不建议采用通过外部设备方式转换方式▪近期–通过3GRoadmapManagement推动厂家IPUtran设备的发展‐目前厂家对IPUtran尚处于研发阶段‐IPUtran还存在时钟、QoS等技术问题–根据需要适时引入IPUtran，对于IP协议栈引入的建议‐在Iu/Iur接口直接引入IP承载方式‐对于Iub接口–在传输到位并且带宽需求大的情况下，优先使用IP协议–对于窄带方式（E1）引入IP承载可不作要求当前Roadmap对IP化的规定▪结合厂家实现情况，规定了44类要求–IPUtran基本要求（接口、协议栈等）–IPUtran附加要求（QoS处理，时钟，IPv6等）▪总体上，IPUtran根据具体实现分为两个阶段–2007Q1要求支持–2008Q1强制要求ATM25%IPBasic13%IPFeatures23%BasicRequirement39%BasicRequirementATMIPBasicIPFeatures当前Roadmap具体要求情况20062007Q1Q2Q3Q42008Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4RequiredbyQ1´07–Hig