3G及全业务融合 对传输的要求 中国联通研究院 王健全

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1 3G及全业务融合 对传输的要求 中国联通研究院 王健全

2 背景 3G已经成为现实，而且进入快速发展期 业务融合，网络融合已不是新课题，但仍是难题 IP/MPLS在骨干网已经成为现实
兼顾上层业务/承载网络的发展进程 语音饱和，零利润化，移动互联网发展及用户消费行为转变，使得今后的建网思路也会出现变化

3 提 纲 3G部署及技术发展概述 全业务融合背景及趋势介绍 传输网络现状 3G及全业务融合给传输带来的机遇与挑战 传输网络发展建议 总结

4 WCDMA及其发展 中国联通目前3G网络部署了HSPA(R6版本)
单载单扇区 HSDPA 14.4M HSUPA 5.8M 密集城区以S2/2/2为主，一般地方以S1/1/1为主 未来随着数据业务的发展、热点地区数据吞吐量需求的大幅增加，HSPA会逐步向HSPA+演进，新的技术逐步得到应用 HSPA+:64QaM、MIMO、多载波 MSC POOL, Direct tunnel，Iu flex IP RAN

5 下 行 上 行 HSPA+演进分析 Rel-5 3.6/14M 0.384M 1.4/5.8M 12M 22M Rel-6 Rel-7
BPSK/QPSK 16QAM DC-HSUPA QPSK/16QAM Rel-6 MIMO 64QAM Rel-7 21M 28M MIMO+ 64QAM DC-HSDPA Rel-8 42M DC-HSDPA + MIMO Rel-9 82M Rel-10 3 - 4 载波

6 现网建设思路：大容量，少局所 WCDMA逻辑结构 UTRAN PSTN A, Iu CS CS-MGW CS-MGW IP, ATM
Gb, Iu PS MSC Server & VLR HLR GMSC Server IP Network SGSN GGSN 现网建设思路：大容量，少局所

7 MSC Pool 原理 – 网络结构 池组化 网络结构 多个MSC-S共同服务一个大的服务区，所有MSC-S以池组方式共同工作
Pool Service Area MSC-S RAN M-MGw 多个MSC-S共同服务一个大的服务区，所有MSC-S以池组方式共同工作 池内每个RNC/BSC都能受控于池内的每个MSC-S，逻辑控制关系全连接 传统 网络结构 Service Area MSC-S M-MGw RAN

8 提 纲 3G部署及技术发展概述 全业务融合背景及趋势介绍 传输网络现状 3G及全业务融合给传输带来的机遇与挑战 传输网络发展建议 总结

9 软交换与IMS既有利于承载网的统一规划，同时对承载网/传输网提出更高的要求
电信网络架构 软交换/IMS中的控制与承载控制层是两个不同的层次 软交换 IMS 承载和控制分离 承载 传输 融合 扁平化的发展趋势，使得逐步可以追溯到原始的光通信，就是传输加业务。 这样把业务独立出来的方法，不但有利于业务的不断传新和独立发展，同时也有利于传输和承载的资源优化。 结合光网络特有的大容量和生存能力高的趋势，为不断发展的业务提供可靠的基础，同时在此基础上可以不断实现业务的创新，而且开放的方式适应不断发展和出现的新的业务。 不管是固定运营商还是移动运营商，从功能角度都可以分为两个层面：业务功能和传送功能，IMS的发展，FMC，促使业务融合和统一 更加促经了这两个功能更加明显。 功能上分为业务与传送两大功能区，在网络层次上分为业务层、承载层和传输层三个层次 . 软交换与IMS既有利于承载网的统一规划，同时对承载网/传输网提出更高的要求

10 IMS实现网络和业务的融合 IMS定义 ：IP Multimedia Subsystem——IP多媒体子系统 IP = 基于IP的传输
IMS是在3GPP R5 阶段提出的一个新的域，它基于IP承载，叠加在PS（分组域）之上，为用户提供文本、语音、视频、图片等不同的IP多媒体信息. IP = 基于IP的传输 基于IP的会话控制 基于IP的业务实现 Multimedia = 语音、视频、图片、文本等多种文字的组合 在多种接入基础之上具有不同能力的终端组合 Subsystem = 依赖于现有网络技术和网络设备发展的系统 最大程度重用现有网络系统 无线网络把PS/GPRS网络作为承载网络 固定网络把基于固定接入IP系统作为承载网络

11 IMS标准的融合 TDM & ATM 时代 半IP & 半FMC时代 全IP & 全FMC 时代 CDMA ALL IP & FMC Phase 0/1 PSTN Softswitch NGN R1/IMS WCDMA R7/R8 All IP NGN R3 CDMA Phase 3 CDMA Phase 2 GSM R99 R4 R5/R6 IMS Fixed Mobile Carrier ethernet ATM-DSLAM IP-DSLAM /MSAN NGN R2 3GPP SA2 成立单独的IMS子工作组，并在Rel8建立Common IMS项目，用来将Tispan，3GPP2的现有的研究成果合并到Rel 8的IMS中。 Tispan后续不再进行IMS core的标准研究，固定接入对IMS core的影响以及新需求都放到3GPP SA2的IMS子组完成。 同样，3GPP2后续也不再进行IMS core的标准研究，3GPP2接入对IMS core的影响以及新需求，都放到3GPP SA2的IMS子组完成。

12 IMS将业务和控制进一步分离 IMS是下一代网络的核心控制架构 传统交换模式 软交换模式 IMS模式 第12页 12 12 信令 功能
IN, AIN, & Camel 信令 功能 交换网络 呼叫控制 承载通道控制 IN业务 用户数据库 Wireline Wireless 模拟语音电话 软交换模式 H.248/MEGACO JTAPI, Parlay, & Proprietary 信令网关 内置业务 媒体网关 媒体网关控制 应用服务器 SIP, H.323, & MGCP IP终端 IP IMS模式 MGCF H.248 SIP Session Control CSCF App Servers SIP终端 Diameter IMS是下一代网络的核心控制架构 第12页 12 12

13 IMS主要特征 IMS CM-IMS 端到端IP化 业务提供能力 模块化系统架构 归属网络控制 接入无关性 全面的安全机制 统一策略控制
业务与控制完全分离，有利于灵活、快速的提供各种业务应用，实现开放的业务提供模式 模块化的系统架构，可根据需要灵活组网配置，模块间基于标准接口，保证多系统间的互通互操作 端到端IP化 业务提供能力 模块化系统架构 IMS 呼叫控制和业务控制都由归属网络完成，保证业务提供的一致性，易于实现私有业务扩展 CM-IMS 归属网络控制 接入无关性 全面的安全机制 支持多种固定/移动接入方式的融合，支持无缝的移动性和业务连续性 部署安全域间信令保护机制 部署网络拓扑隐藏机制 统一策略控制 统一的QoS和计费策略控制机制

14 政策推动融合 带WAPI功能的WIFI允许进入终端 电信和广电业务可以双向进入，IPTV成为现实 WiFi与固定网络融合
宽带提速 无线和固定融合

15 提 纲 3G部署及技术发展概述 全业务融合背景及趋势介绍 传输网络现状 3G及全业务融合给传输带来的机遇与挑战 传输网络发展建议 总结

16 骨干网络现状 骨干网络 IP over MPLS已经成为现实 光纤网MESH化 一干网络 二干网络 带宽、安全性、大颗粒灵活调度能力
IP OVER OTN（WDM）架构 10G WDM为主，40G已经商用 二干网络 IP OVER WDM与10G /2.5GSDH(MSTP) 部分ASON网络 IP over MPLS已经成为现实 光纤网MESH化 带宽、安全性、大颗粒灵活调度能力

17 城域网现状分析 网络业务构成 城域传送网络-环网相交/重叠/相割 接入网 移动承载、大客户业务、固话业务、互联网业务
SDH+MSTP/ASON SDH的容量基本为155M,622M和2.5G,核心采用了WDM 随着WCDMA的建设，大部分155MSDH升级为622M MSTP 接入网 XDSL 大力发展EPON GPON测试中 城域网的发展必须考虑充分利用现网资源

18 网络业务和承载的转型 核心网络：当前网络-软交换 用统一的融合的承载网承载各种业务，易于部署，面向任何未来可能出现的新业务
--从多张业务网络向多业务的统一承载网转型 --从独立的多网络向融合的网络转型 现在的网络 未来的网络 Voice VoIP Streaming Dial-up High Speed Internet Message Wireless Data Wireless Voice Video Data Voice Online Gaming Message Presence Location & Storage Directory Service X.25 FR Core 统一的承载网 IP PSTN ATM SDH PDH Cable ADSL Mobile RAN DSL FTTP/ HFC Wireless Access GSM/GPRS WCDMA Ethernet 用统一的融合的承载网承载各种业务，易于部署，面向任何未来可能出现的新业务 核心网络：当前网络-软交换

19 例：支撑移动软交换的传输网络结构

20 提 纲 3G部署及技术发展概述 全业务融合背景及趋势介绍 传输及承载网络现状 3G及全业务融合给传输带来的机遇与挑战 传输网络发展建议 总结

21 WCDMA网络传输接口 UTRAN网络传输接口

22 IuB传输解决方案 采用传统的传输网络 采用纯IP的方式 同时采用传统的传输网络和IP传输网络 Iub接口采用E1-IMA来实现传输；
Iub接口采用E1-PPP来实现传输； 采用纯IP的方式 即Iub接口采用FE来实现传输； 同时采用传统的传输网络和IP传输网络 CS业务和信令采用E1的方式（或者用E1只传时钟） PS业务采用FE/GE的方式（三层IP的方式）

23 3G对传输承载的功能要求 高QoS 具备向全IP过渡的能力，为网络扁平化做好铺垫 语音业务QoS要求： 信令业务QoS要求：
单向端到端传输时延小于50ms； IP承载网的抖动应小于10ms； 丢包率要求小于1%； 信令业务QoS要求： 传输时延小于100ms； 时延抖动小于10ms; IP网络丢包率小于0.1%; 具备向全IP过渡的能力，为网络扁平化做好铺垫

24 3G对传输承载的功能要求 高可靠性 差异化服务 同步与时钟要求 Iub、 Iu-CS接口之间故障50ms内恢复
Iu-PS、 Iur接口之间故障200ms内恢复 差异化服务 传输承载网至少能够提供三级服务 同步与时钟要求 对于IP承载要求时钟满足ITU-T G.8261或者IEEEP1588标准

25 Iub接口采用IMA E1传输方式

26 Iub接口采用FE的方式 方式1：ATM栈+PWE3 方式2：纯IP栈

27 Iub接口采用E1+FE的方式 E1传输时钟/CS业务 FE(三层网络)传输数据业务

28 S1/1/1配置情况下RNC侧IUB对传输的带宽需求
Node B侧采用E1 单Node B需要配置至少7个E1 HSPA+ 情况下，利用E1口基本不靠谱 Node B侧采用FE 单 FE口 Node B侧采用E1+FE（三层） E1 传输时钟/cs业务 FE传输数据业务 鉴于IP化的发展趋势，但考虑到目前内置时钟的解决方案尚无大规模的商用案例，同时考虑到充分合理的利用现有传输网络，第三种E1+三层IP的解决方案具有优势

29 MSC POOL对网络节点接口的要求 传输网络IP化 IP MSC-S MSC-S MGW MGW MGW RAN RAN RAN RAN
1.实现Iu/A Flex对各接口承载方式的要求：Pool内的Nb、Nc、Mc接口要求IP化以利于POOL内MSC-S间的话务优选；A口可维持现有的TDM连接方式，Iu CS接口仍可以ATM连接。 RAN RAN RAN RAN RAN 传输网络IP化

30 宽带及网络融合推动传输发展 实现网络融合的IMS技术要求底层网络IP化、扁平化. IPTV的许可使得三网融合成为现实 WiFi准许进入终端，进一步推动了移动和固定网络的融合 国家宽带提速战略、三网融合、移动固定融合将极大推动宽带接入市场，进而刺激宽带接入技术、城域网络技术得到进一步发展

31 传输面临机遇与挑战 机遇：无线空口带宽的不断提高，新技术的应用，给传输接入和汇聚的新技术提供了应用空间 挑战：
空口带宽的提高，给无线空间传输带来难题的同时，给无线与光纤的结合提供了好的思路—Radio over fiber 网络融合：PON与室分、femto及WIWI的融合 10 GPON/10GEPON得到关注 推动了PTN 的应用 挑战： 网络IP化（L2/L3）是大势所趋，传统的传输技术必须积极面对 网络架构面临革新？

32 技术发展推动转变 面+点的布网策略 挑战： 在热点地区深度覆盖 采用新的技术，femto、PICO RRU，微微基站
基站资源集中化，射频分布实施—radio over fiber 环网适应基站回传方式改变，建网思路也发生改变 挑战： 骨干OTN架构确定，核心网,特别是汇聚这一层次是PTN，是PON，还是其他?

33 提 纲 3G部署及技术发展概述 全业务融合背景及趋势介绍 传输及承载网络现状 3G及全业务融合给传输带来的机遇与挑战 传输网络发展建议 总结

34 传输网络发展——MSTP利旧 接入网 城域网：在相当长一段时间内仍将采用MSTP技术，PTN分阶段引入： EPON为主、GPON逐步发展
逐步与无线室分及WIFI融合 10GEPON /10GPON得到关注 城域网：在相当长一段时间内仍将采用MSTP技术，PTN分阶段引入：

35 面向未来的建网阶段1——PTN IP核心网 OTN＋Router 大客户 PTN：基站和城域接入 MSTP：基站和大客户
BTS 大客户 DSLAM WiMax PTN：基站和城域接入 MSTP：基站和大客户 Node B 10GE汇聚环 10G SDH环 PTN核心网 PTN＋OTN MSTP接入环 PTN接入环 AG 充分利用现有MSTP的网络资源，传输建设平滑过渡到PTN，完成技术与网络的交接 远期目标是：总体上GSM基站等话音在MSTP平面，3G基站、IP化GSM在PTN平面。

36 面向未来的建网阶段2——PTN MSTP IP核心网 Router+OTN PTN 大客户
10GE汇聚环 10GE汇聚环 BTS Node B Node B 大客户 DSLAM 采用PTN进行IP RAN承载为主流，新建业务（FMC）全面采用PTN综合传送平台承载。

37 接入层：SDH→MSTP / PTN/PON 顺应ALL IP发展的传送网 --- OTN+PTN/PON
TMSC MSC CR/BR MGW 核心层：SDH+WDM→OTN＋PTN TDM Core IP Core MSC BSC BSC RNC 汇聚层：SDH→PTN + OTN IP BSS IP RAN TDM BSS 接入层：SDH→MSTP / PTN/PON WiMAX WiFi CE(Custom Edge) TDM BTS IP BTS Node B 个人用户 大客户 顺应ALL IP发展的传送网 --- OTN+PTN/PON

38 提 纲 3G部署及技术发展概述 全业务融合背景及趋势介绍 传输及承载网络现状 3G及全业务融合给传输带来的机遇与挑战 传输网络发展建议 总结

39 总结 3G及全业务/网络的融合推动了传输网络的发展 传送网络IP化已经成为趋势
随着国家宽带信息化的提速，以及IPTV、高清电视的推广，10GEPON必将有广泛的应用。 传送网的规划必须充分考虑现网的利用 SDH/MSTP与PTN将在很长一段时间共存 传送网络技术的发展，在不断推进带宽的同时，要结合承载网络的技术，适应网络与业务融合的需求。

40 感谢各位老师与专家，请批评指正！