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1、IP城域网网络发展演进,SSE-SS 2010年5月,1、需求、趋势和转型 2、多业务承载IP城域网方案 3、IP城域网二平面 4、IPTV业务IPOE承载模式,内容,业务转型驱动着网络转型,融合的 电信级的、多业务的 IP 承载网络,业务收入 投资成本 运营成本,网络转型的趋势全业务、统一承载,每种业务利用单独的网络承载： 业务发展需要高的投入 无业务互通 用户多种需求 多个运维成本,在统一的IP网络构架下实现： 合理的投入开展多样化业务 无缝的业务互通 满足用户多种应用SLA需求 运营成本节约化,现状,多业务承载网络,IP/MPLS,政企3层业务 (IP-VPN and IES),移动接入
2、汇聚 (2G, 2.5G, 3G and beyond),Consolidated Service Delivery Network,Consolidated Service Delivery,Enterprise,Cell Site & Base Station,Enterprise,7750 SR,7750 SR,7450 ESS,7710 SR,家庭三重播放：宽带汇聚和路由,政企2层 VPNs (Frame Relay, ATM, Ethernet),移动 / NGN 骨干,5620 SAM Portfolio,Residential,Residential / SOHO,7705 SA
3、R,7705 SAR,增强互联网业务(EHSI),降低运营成本，提供固定、移动捆绑业务，提高收益,满足多业务统一承载,个人用户,政企用户,单一的数据类业务,HSI,P2P,多业务以及 可管控可运营的上网业务,BTV,VOD,视频监控,nPVR,NGN VoIP,视频电话,增强HSI,可运营的P2P,视频,语音,数据,视频会议,VISS,NGN VoIP,视频电话,增强HSI,可运营的VPN,视频,语音,数据,HSI,VPN,视频和VoIP语音是多业务需求发展的核心业务,业务需求,业务需求,目前阶段从单一业务需求向多业务需求发展,1、需求、趋势和转型 2、多业务承载IP城域网方案 3、IP城域网
4、二平面 4、IPTV业务IPOE承载模式,内容,多业务网络架构的要求,多业务网络架构的演进（1） 今天的TPSDA - Triple Play Service Delivery Architecture,IP/MPLS,Service Router,Optical Core,FTTN Street Cabinet,Ethernet Fiber,BTV,VoIP/IMS,Internet,VoD,Internet,VoIP/IMS,GPON,DSL,FTTH Passive Splitter,Service Gateway,同一架构支持DSL和PON接入网络,每用户策略控制,IP/MPLS骨干网
5、和光核心网,动态的、策略驱动的、基于会话和业务的QoS支持,7330,7342,7450,7750,多业务网络架构的演进（2） 明天的QPSDA - Quad Play Service Delivery Architecture,IP/MPLS,Service Router,Optical Core,FTTN Street Cabinet,Ethernet Fiber,WiMAX,VoIP/IMS,Internet,GPON,DSL,FTTH Passive Splitter,Service Gateway,个性化的本地内容和广告的插入,增强的业务分类和视频共享 广泛的VPN支持,7330,7
6、342,7450,7750,Video,Internet,VoIP/IMS,减弱视频突发 可扩展的视频流,Gaming,Mobile,BTV,VoD,Local Content,同一架构支持DSL、PON和WiMAX； 通过Femto基站路由器支持固定移动融合； 支持任意业务和任意终端,针对每用户实施的网络智能，增强了客户化能力,多业务网络架构的演进（3） 移动网络从核心到接入的全面IP化,所有的基站都在向分组传输迁移,支持任何的第一英里的解决方案,固定移动融合的 汇聚网络,从基站汇聚流量，并按业务分类进行QoS管理,移动性锚点 以及 其他的接入功能,IP/MPLS骨干网 光核心网,IPoE是
7、转型业务的首选,PPPOE与IPOE相比缺乏灵活性和高可用性,QoE保证是转型业务重要特征,一个专门设计的网络 不中断业务&不阻塞的业务容量 每用户每业务QoS保证,e2e 视频，语音及数据传输成本优化,DSLAM,以太交换机,SR,IP/MPLS,光核心,IP城域网发展演进思路探讨,需要综合考虑业务需求、建网复杂度、网络成本等因素,单平面统一承载方案 建设统一的电信级汇聚层，用于汇聚基站、DSLAM/PON、大客户等业务 SR/BRAS合一(BNG)，同时承载家庭上网业务，IPTV业务，二层、三层VPN业务、IP Backual IP Backhaul、无线核心网也可以采用单独的设备，但Ba
8、ckhaul的汇聚利用统一的汇聚平面 双平面方案 建设城域范围内的精品网/平面，相对于原城域网的差异化承载，相当于CN2和163双网运营在城域的延展 原有的平面承载家庭上网业务 精品网网/平面承载保持综合承载模式，承载移动、政企VPN业务以及NGN语音业务 采用相对轻载+Diffserv的机制实现对业务保障 多平面方案 按照业务类型维度，根据网络现状建设多张平面。如三个平面：互联网平面（基于现有城域网）、语音平面（基于现有软交换专网）、视频平面（新建IPTV承载网，兼承载大客户专线）。 并不是每个业务一个平面，要有一定的聚类，如语音平面同时承载固网和移动语音 可减轻对QoS部署的要求,全业务I
9、P城域网的目标架构综合承载方案,结构扁平化,PPPOE/IPoE多业务,2,精细化控制,4,业务可管可控,高可靠,核心层，业务控制层，多业务汇聚接入层,IPoE成为业务承载和认证方式，PPPOE仅仅为宽带业务的认证方式。,为每用户每业务甚至每应用提供QoS能力,精细化控制网内的任何业务,对于语音和视频业务必须提供一个高可靠性的网络进行承载。,核心层,汇聚/接入层,PON,10GE,个人/家庭用户,GE,数据设备,ONU,IAD,企业用户,业务 控制层,CR,WiMAX/WLAN,BNG,电信级以太网汇聚,。,全业务IP城域网的目标架构分平面方案,STB,BRAS,PC,CR,SW,DSLAM,
10、OLT,ONU,RG,STB,PC,RG,SR,STB,PC,RG,ONU,STB,PC,SR,企业客户,SW,ONU,企业客户,互联网骨干,R,R,CR,大客户VPN业务（包括ATM/DDN） IPTV业务 IP RAN NGN语音,高速上 网业务,城域网一平面,承载网骨干,PE,PE,二层汇聚网络,企业客户,2G/3G/LTE,AG,基站路由器,城域二平面,新建电信级汇聚网,ER,PE,CE,CE,RNC /BSC,地市,PE,SR,SR,MGW,MSC,CE,CE,省会城市,PDSN,将原IP城域网的BAS划分到一平面，SR划分到二平面。 原IP城域网的核心路由器继续留着一平面，二平面新
11、部署核心路由器； 新建或补点城域二平面的边缘 设备以SR为主，启用基于DHCP的方式实现对语音、IPTV的认证。 新建电信级汇聚网络 汇聚承载IP RAN、VoIP、政企专线、IPTV业务 对于家庭用户，IPTV/VoIP业务与PPPOE互联网业务在汇聚交换机或OLT处完成基于VLAN/QinQ的分流 对于企业客户，ADSL专线在汇聚交换机或OLT处完成到二平面的分流,P,P,ER,RNC /BSC,综合承载核心层方案大容量、扁平化、集群化,大容量、高可靠性和转发能力，支持大量高速端口,支持MPLS-TE、IPV4/V6双栈、NSR/NSS等,异局址设置， 保证冗余和备份,40G、100G平台
12、、集群化,Core,Core,BNG(7750-SR),master/active,SRRP,standby/backup,综合承载业务控制层方案BNG,IP/MPLS,Subscriber VLANs,SRRP VLAN,采用BNG对用户和业务进行统一识别和控制（BNG具备SR和传统BRAS的功能）: 结合认证系统对用户认证和管理 流量的识别和统计，提供计费依据 QOS控制及带宽动态调整 L2、L3 VPN业务的开展（VLL、VPLS、VPRN） 基于IPOE开展家庭三重播放业务（HIS、VOIP、VIDEO）,BRAS,SR,BNG(7750-SR),业务控制层采用7750SR作为BNG承
13、载多业务,BNG多业务的QoS,GE,GE,Per-Sub.,Per-Sub.,GE,Per Sub,Video,VoIP,HSI,第一阶段： 每用户QoS,第二阶段： 每用户QOS 每业务QoS,第三阶段： 每用户QoS 每业务QoS 每个应用QoS (差异化宽带业务的技术保证),AA使得运营商能够比“提供一个快速的管道”做得更多,传统 BRAS 每用户排队,VoIP,Video,HSI,VoIP,Video,HSI,VoIP,Video,HSI,ALU TPSDA 7x50 ESS/SR 每用户、每业务的队列,Gaming,P2P,Internet VoIP,Internet Video,
14、Application Assurance 每用户, 每业务 每应用,业务差异化,“简单的管道”,多业务 (triple play),多应用 (EIS),QoS 控制粒度,BNGDPI+层次化QoS=新业务能力+新价值,利用DPI（深度包检测）技术的AA（应用保障）与H-QoS技术相结合，带来新的业务能力 每用户、每业务、每应用的识别、控制和策略 带来新价值 收入增加和业务差异化 通过公平利用网络资源来控制成本 应用保障（AA）是城域网建设需要考虑的一个重要方面。,接入,BNG固定、移动业务的综合接入,E1,Eth,E1/Eth,7450ESS,Base Station (BTS, Node
15、B, WiMAX WAC),GPON,7705SAR,以太网,微波,业务控制设备 采用7750SR,Internet,BSC,RNC,WAC,IP专网,城域汇聚,1850TSS,卫星,城域骨干,核心路由器 采用7750SR,汇聚层 采用7450交换机,中国联通城域网优化目标网络,优化改造目标,业务可提供 能够提供各种业务，包括宽带上网、大客户专线接入、城域及跨域VPLS和三层MPLS VPN、正在推广的业务、IPTV/VOD、视频监控、NGN/3G承载等业务 容量可扩展 能满足未来业务发展的需求 用户可识别 实现宽带用户精确绑定及用户可溯源，基于用户的认证计费等 质量可控制 提供灵活丰富的接入
16、控制能力，实现接入带宽精细控制。能方便地区分用户的业务，对不同的业务提供不同级别的质量保证。 网络可管理 提供丰富的管理工具和手段，降低OPEX,城域网业务,大规模开展的业务 公众用户宽带上网业务 大客商客专线上网业务 大客户VPN互联业务 正在推广的业务 VoIP业务 视频监控业务 NGN业务（AG承载） 将来在城域网上承载的业务 IPTV业务 视频通讯业务 3G业务 WiMax ATM专线业务 ,现有城域网对业务需求不满足的原因,汇聚交换机是带宽的瓶颈，接入设备无法满足可溯源、高可靠性，差异化服务等要求,SR、BAS分设，对多业务承载配比不灵活，业务性能差，不能向BNG演进。,存在二级架构
17、，CR容量不足，性能不高，可靠性和安全性较差。,目前的优化策略建议,第三步： 1、现阶段采用选择性QinQ及MPLS边缘化技术优化现有宽带接入网，汇聚LAN以及DSLAM等接入业务，满足现有所有业务需求 2、在GPON技术规模应用时，PON-OLT直挂BNG，取消二层汇聚层层次,第二步： 建设BNG层次，BNG全面覆盖PPPOE和IPOE业务，从少量点开始逐步加大BNG的覆盖范围,第一步： 1、采用容量更大、性能更强、可靠性和安全性能更好的可平滑升级到40G平台的10G平台设备成对部署CR； 2、扁平化部署,核心层,汇聚层,接入层,业务接入,控制层,城域,骨干网,BRAS,MAN SR,DSL
18、AM,园区交换机,SR,IP承载网,宽带,接入网,汇聚交换机,/MSTP /RPR,(,可级连,),楼道交换机,骨干网,城域网,核心路由器,CPE,铜缆,五类线,终端,核心层,汇聚层,接入层,业务接入,控制层,城域,骨干网,BRAS,MAN SR,DSLAM,园区交换机,169,宽带,接入网,汇聚交换机,/MSTP /RPR,(,可级连,),汇聚交换机,/MSTP /RPR,(,可级连,),楼道交换机,骨干网,城域网,核心路由器,CPE,铜缆,铜缆,五类线,五类线,终端,BNG,新联通全业务大带宽目标网络架构,核心承载层,10GE,10GE,CR,BNG,多业务承载层,以太汇聚,接入汇聚层,接
19、入层,宽窄带一体MSA,FTTH,FTTB,FTTN,OLT,OLT,基于PON的接入网对接入汇聚层的部署产生变革性的影响,NxGE,要求核心层设备容量更大，端口密度更高，可平滑从10G平台向40G平台升级扩展的核心路由器,BNG采用PPPOE/IPoE方式提供业务,OLT,10GE,Internet,IP/MPLS,逐步过渡到FTTH/B+VOIP为主的建网方式,BNG,BNG,BNG,1、需求、趋势和转型 2、多业务承载IP城域网方案 3、IP城域网二平面 4、IPTV业务IPOE承载模式,内容,双平面建设思路,从业务分析可以看出，语音、视频、政企客户类业务对网络质量要求很高，且流量模型和
20、宽带上网业务存在较大差异，分平面承载业务有利于降低网络复杂度，易于维护管理； 多种业务在平面间分配应考虑的因素： 业务本身对网络质量的要求：固定/移动语音、封闭型IPTV、政企VPN、管理类业务对网络质量要求相对较高，可考虑置于精品平面。 业务的可控性：电信自营可控业务尽量考虑置于精品平面；不可控突发业务，如互联网可置于原有平面。 业务的价值：如政企客户专网业务和C网移动业务等对AURP贡献较高的，可考虑置于精品平面。 网络部署和实现的便利性：从业务接入到骨干传送进行端到端考虑，尽量使得网络结构清晰简单，避免过多的分流和交错，并减轻设备负载，达到整个网络的均衡。 业务分平面的考虑 第一平面以互
21、联网业务为主，如：宽带上网业务，政企互联网专线业务等，网络可适度拥塞，部署Qos保障高质量业务 第二平面以承载高质量业务，如：移动业务，软交换业务，封闭型IPTV业务，政企客户业务为主，网络以轻载为主.,IP城域网结构演进建设关键业务二平面,IP城域网的主流架构是一个平面。即沿袭原IP城域网骨干核心+业务控制层的单AS域结构。 在现有城域网架构基础上，以少边缘为原则，可考虑建单独的、具备电信级能力的接入汇聚网络满足IP RAN等关键业务接入的需求。,IP骨干网,城域骨干网,SR,新建接入汇聚,RG,IP RAN、大客户、AG,原宽带接入网,BAS,对于具有IP RAN、IPTV、大客户VPN专
22、线等业务规模发展需求的城域网，考虑建设IP城域网二平面。即建设独立于原有城域网骨干核心和业务接入控制层，形成双AS结构。 可构建接入汇聚网，主要接入第二平面，实现关键业务的接入。,因特网业务骨干网,第一平面 原有城域网,RG,原宽带接入网,BAS,第二平面 新建MPLS网络,IP承载骨干网,SR/MSE,新建接入汇聚,IP RAN、大客户、AG,IP城域网引入二平面业务承载定位,一平面业务定位： 以承载开放型互联网业务为主 承载互联网业务包括家庭上网业务和企业上网业务 对企业上网业务做差异化承载 向上(骨干网)对接163 二平面(精品)业务定位： 精品网/平面承载的自营封闭业务 移动网业务 N
23、GN软交换/IMS 政企VPN互联专线 最终城域IP网形成两个平面 向上对接IP承载网的精品平面,IP城域网二平面建设模式,模式一,模式二,新建第二平面核心出口 利旧部分具备MSE能力的SR 不具备MSE能力的SR及负荷较重的SR继续留着一平面 新建为主，利旧为辅,利用现有城域网核心，共享城域骨干 利旧少量的IP城域网具备MSE能力及负荷较重的SR设备，其他新建,1、需求、趋势和转型 2、多业务承载IP城域网方案 3、IP城域网二平面 4、IPTV业务IPOE承载模式,内容,IPOE技术概述及原理,现有宽带网都是基于PPPOE管理体现提供业务的，随着IPTV业务、WLAN业务等新业务的涌现，P
24、PPOE在业务提供能力上慢慢显的“力不从心”。 全球化以太网网络演进，“光进铜退”支撑大带宽产品的引入，以及TriplePlay业务渗透率的提高，IPoE越来越体现出其优势： 高效率传输 灵活的组播承载 多变的组网方式 良好的用户体验（用户透明的无账号管理） 与基于PPP协议的PPPoX不同，以太网环境中的IPoE（IP over Ethernet）主要依赖于Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)协议来为用户实现鉴权和分配IP地址，从而提供相应的服务。DHCP协议诞生初期并且不具备链路建立、用户认证管理以链路状态监控等特性，后来的DHCP扩展协议以
25、及结合其他的一些协议，例如EAP（Extensible Authentication Protocol）等，DHCP也能实现类似于PPPoE的用户管理。,IPOE技术标准发展,IP over Ethernet Session 定义 标准：参考DSF WT-146 Multi-Service Edge 设备IPoE用户管理功能定义 标准：参考DSF WT-146 用户上线必须经过radius认证 用户IP地址通过DHCP 方式配发 用户位置信息采用Radius的标准定义 用户具备用户特征的(如上下行带宽，ACL等）profile 用户属性必须支持通过Radius属性调用 动态调整每用户的Qos策
26、略 IPOE认证管理体系没有统一界定的标准，用户鉴权方式目前呈多样性。 中国电信目前正在研究的IPOE认证管理模式有三种： 上海电信模式在STB中将PPPOE用户名密码以加密形式由OPTION 60属性进行携带上传到Radius进行认证； 广研院模式一在STB中将STB的MAC地址由OPTION 60属性字段携带； 广研院模式二在STB中，Option 60属性字段只携带业务属性，如IPTV或VoIP等。,DHCP协议原理,DHCP 客户端,3、Request（向可提供者申请一个具体地址）,4、Ack（给用户分配一个具体地址）,DHCP Server,3、Request,4、Ack,L2 Ne
27、twork,L3 Network,DHCP Relay (SR/BRAS/MSE),DHCP 协议使客户端从 DHCP Server 动态分配地址，对企业网解决了因静态配置地址产生的地址冲突问题 在 L2 和 L3 网络交汇处，部署的三层设备担当 DHCP Relay 网关，三层设备可以是 SR/BRAS/MSE,1、Discover（广播报文，要求申请 IP 地址）,2、Offer（可以提供地址）,IPOE接入认证中的DHCP Option82 和 Option60字段,Option60/61在终端中加入(表示终端的类型和识别信息)，Option82在接入网络设备中加入(对终端的接入位置进行
28、唯一性标识，包括Remote ID和Circuit ID二个字段)； 以用户线路是否开通该业务来对终端的接入进行认证； 终端上电后，系统进行网络层认证流程，如认证通过，则在MSE上维持IPOE session相关信息。,Session级IPoE vs 非session级IPoE,Session 级IPoE使得MSE设备可基于用户业务的session实施相应的控制，同一用户多个session的灵活调度和控制，可以实现用户业务属性的动态下发，实现更加灵活的业务策略。 Session 级IPoE采用MSE设备作为Radius Client发起认证请求，保证了认证获得的返回信息和用户会话信息在同一设备
29、，减少不必要的交互； 将Radius Client功能分布在各个MSE设备，实现分布式处理，避免该功能集中在DHCP Server设备，避免单点性能要求过高。 采用标准的Radius协议和DHCP协议，标准性，扩展性好 目前支持session级的业务控制层设备有7750、E320、SE800、ME60,Session级IPOE的关键控制网管设备具备session维持和管控能力(MSE),PPPOE IPTV vs IPOE IPTV,BAS,SR,汇聚交换机/OLT,DSLAM/ONU,RG,每用户多PVC接入，IPTV与上网业务采用不同PVC；,IP MAN/PIM域,BAS作为末级组播复制
30、控制点，组播流提供PPPOE以单播的方式推送到STB,RG,Internet,IPTV,汇聚交换机/OLT承载IPTV业务与PPPOE互联网业务没有任何区别,STB,STB为PPPOE客户端,BAS,SR,汇聚交换机/OLT,DSLAM/ONU,RG,每用户多PVC接入，IPTV与上网业务采用不同PVC；,一平面,SR作为组播业务控制网关，提供每用户IPOE业务控制功能，提供用户认证信息的维护和策略控制功能。,RG,汇聚交换机/OLT支持L2组播协议IGMP Snooping功能,STB,STB为DHCP客户端,STB,STB,DSLAM/ONU只需与互联网业务一样透传PPPOE业务,DSLA
31、M/ONU需要支持IGMP，DHCP Relay，支持Option 82,PPPOE IPTV业务网路模型,IPOE IPTV业务网络模型,二平面 PIN 域,IPoE IPTV vs PPPOE IPTV,vlan 3090,带宽的节省： 相对于目前BRAS PPPoE的IPTV组播业务，采用IPoE组播后，SR与汇聚交换机之间的带宽将极大的节省；IPTV用户越多，带宽节省越大；参考右边说明； 组播复制点下移，减轻业务层面SR/BRAS的复制压力；因为在SR上IPoE不是逐用户复制； 由于IPoE省去了PPP协议层，节省了协议头开销，也简化了机顶盒的流量处理开销；,跨vlan复制,BRAS,
32、7750SR,RG,IP MAN/PIM domain,RG,GE,GE,vlan 3090,vlan 3090,假设有100个组播频道，每个频道2M；,IPTV,假设有1000个用户收看组播频道，则PPPoE模式下，BRAS与汇聚交换机之间需要2G带宽；,IPoE模式下，SR与汇聚交换机之间只需要200M带宽承载全部组播流，与用户数无关，用户数越大，带宽占用越有优势；,IPoE IPTV对各层网络设备功能的要求,组播复制点下移到DSLAM，DSLAM设备需支持跨VLAN组播复制；IGMP snooping/option82插入功能；,汇聚交换机支持vlan/选择性qinq；支持链路捆绑功能(
33、可选)；,家庭网关RG工作于桥模式（Bridged）；机顶盒启用IPoE+DHCP方式；,SR需支持DHCP用户管理包括radius认证、DHCP server，支持QoS、防DOS攻击、支持PIM协议；,汇聚交换机 /PON-OLT,DSLAM /ONU,RG,RG,GE,GE,GE,GE,二平面 /PIM domain,Internet,IPTV,一平面,上网/IPTV业务流路径分离,DSLAM是跨vlan组播复制点；,汇聚交换机是业务分流点，IPTV业务往SR设备，上网业务往BRAS设备；,IPoE IPTV流量（单/组播）,BAS,SR,汇聚交换机 /PON-OLT,DSLAM /ONU,RG,二平面 /PIM domain,RG,GE,GE,GE,GE,Internet,IPTV,PPPoE上网流量,一平面,www.alcatel-,