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专题
2015/10/15 11:43

面向下一代的移动Backhaul方案——中兴通讯Any to Any MPLS解决方案

C114中国通信网  崔艳云(中兴通讯)

移动数据业务的大量应用以及新业务种类的出现,尤其是移动视频业务的快速发展,推动了移动网络流量的爆发式增长。在流量增长的驱动下,短短10年左右的时间,全球主流运营商无线通信网络不断升级,从2G升级到3G再到目前的LTE。如火如荼的无线网络升级给用户带来不断的网络性能提高和质量改善,与此同时,也对移动backhaul传输网络带来更多的挑战。

LTE时代移动backhaul关键需求

LTE演进中,对下一代移动backhaul网络有如下需求。

●   更灵活智能的网络架构

随着移动网络向4G网络演进,LTE架构相对原有的2G/3G网络架构发生变化,原有一部分BSC/RNC承担的部分控制功能和路由功能将由基站来实现,要求网络架构必须更扁平,具备智能路由的功能。同时,LTE时代的大带宽要求将更为明显,上下行速率达到150Mbps以上,对接入的传送设备来说,GE级别甚至10GE级别的接入将是基本要求。

●   超大规模网络,高密度LTE基站覆盖

随着LTE技术的发展,用户的带宽越来越高,基站的数量急剧增加,为了满足这种指数式增长,传输网络需要部署更多的访问节点完成巨大的基站站点访问和业务传输。超大规模的回程传输网络,比如上万移动站点接入能力的网络,将是未来移动backhaul的迫切需求。

●   LTE网络平滑演进

LTE的发展是循序渐进的,不能一蹴而就。LTE初期,用户数比较小,LTE EPC通常为集中放置,本区域和跨区域用户通过传送网络实现共享。但是随着用户容量需求增大,用户数增加,EPC更希望放置于贴近本区域用户的位置,实现用户就近访问。这个时候EPC的部署可能将逐步从初期的集中式改为多个区域放置的分布式。运营商希望移动backhaul的传送网络能够尽量不去改变现有传输网络架构,提供对在线业务无影响的无缝迁移和支持。

●   更高的时延KPI

相比于传统的2G以及3G业务,LTE业务提出了更高的时延需求。从3GPP2和NGMN相关资料中,我们可以看到:在LTE阶段,S1接口要求端到端时延小于25ms,理想时延小于5ms,X2业务时延要求端到端时延50ms~100ms,理想低于10ms。传输网络必须具备快速的转发能力,满足LTE业务的上述苛刻时延要求。

●   统一平台承载

移动网络的LTE演进是一个漫长的过程,由于历史的原因,不少运营商还存在不同制式共存的网络。从传输的链路类型上,包括了铜缆、光纤和无线电(主要为微波)等多种介质。未来backhaul传送网络需要考虑前后向兼容问题,不但要尽可能考虑对现有所有业务的支持,如提供2G/3G的TDM/ATM接入,保护既有backhaul网络的投资,而且需要具备对未来的高扩展性,提供对全IP化的LTE基站接入能力,以及大客户、视频等固网新业务发展需要,具备固移融合能力。

●   智能化运维

传统“黑盒子”的运维模式中,网络性能与业务质量分离,网管只关注网络性能,不知道具体资源分配使用情况,看不到具体内容的承载质量。因为业务不可监控不可预知,出了问题排查就非常困难。随着未来backhaul演进,网络将承载更为多样化的3G及LTE业务,运维的复杂度将越来越高,如果还保留原有的运维方式,将会对业务的规划及发展带来很大的阻碍。因此能够提供业务路径明晰化、业务资源可视化、丰富的实时&智能化的业务质量监测手段的智能化运维在未来backhaul传输网络中将是必不可少的组成。

Any to Any MPLS方案

基于对移动backhaul传输网络的长期市场耕耘与深刻认知,中兴通讯推出了面向下一代移动backhaul网络的Any to Any MPLS方案。该方案基于seamless MPLS架构,能够更好更快速地支撑现有移动backhaul网络的所有应用,以及未来FMC的发展需求。Any to Any MPLS方案的含义包含了几个方面:

●   Any media——提供任意介质的接入,包括光纤、电缆、微波等。

●   Any topology——适合任意拓扑组网模型,如环形、马蹄形、双上行等多种模型。

●   Any service——支撑FMC演进需求,提供2/3/4G,固网triple play、大客户,以及第三方网络服务等业务接入。

●   Any location——提供任意位置用户之间的业务连接。

●   Any scale——提供大中小任意网络规模的业务承载。

●   Any Environment——提供雷雨电风沙雪等任意恶劣条件的接入。

Any to Any MPLS方案的基本架构如图1所示。

Any to any MPLS方案与以往方案的最大的区别在于传输平面与业务平面的完全分离。借助于BGP-LU(RFC3107)功能,业务接入网络时,只需要在边缘的端节点进行处理,中间的网络完全是一个传输的管道,不用进行业务层面的控制与交互。其核心的设计思想包括网络区域分割、层次化RR、层次化LSP和路由过滤。

●   网络区域分割

采用分而治之的基本思想,对路由域进行完全隔离的区域划分,减少单个路由域规模,加快路由收敛,降低路由域内设备的路由压力。

●   层次化RR设计

在业务层面及传输层面,采用层次化RR(路由反射器)设计,利用现网设备兼做(inline RR)或者额外设备专用(external RR),降低整网BGP session数目,并提供逐级反射,提供端到端VPN/PW业务提供能力。业务接入时,仅仅需要在边缘两个业务端点进行配置。

●   层次化LSP设计

对于跨多个路由域的业务,基于BGP-LU机制(RFC3107),实现BGP单播远端IPv4路由通告以及学习,结合域内IGP以及LSP,通过层次化的LSP实现业务的分发。

●   路由过滤

在这种方案中,接入节点将接收到上层汇聚节点以及其他区域远端节点通告的大量的BGP VPN路由以及Labeled BGP单播IPv4路由。为减少不必要的路由扩散,在网络相关节点上(汇聚节点和核心节点)可以设计路由过滤功能,对不必要的BGP VPN路由以及BGP IPv4路由进行过滤,降低对接入节点的路由需求。

方案优势

该方案与以往backhaul方案相比,具有以下优势。

●   良好的弹性网络架构。方案摒弃了原有方案传输平面与业务平面紧耦合特征,为所有的业务提供了一个统一的传输网络架构。业务平面与传输平面无关,中间节点无需完成传统方案中业务层面拼接以及标签交换,提供新业务时,仅需要在端节点进行配置,无需改动传输平面架构。

●   业务部署方案更统一。原有的backhaul传输方案中,存在多种技术的混合,比如大客户采用MS-PW,LTE业务则采用了L2+L3或者HoVPN边缘到三层方式。现在基于无缝MPLS架构的Any to Any MPLS方案摒弃了原有的缺陷通过层次化LSP,实现了多种业务统一技术承载。

●   更快的收敛和更快的保护。方案采用路由域隔离的方式,同时借助IGP FC、LDP FRR、BGP-PIC等技术,实现了50ms级的快速检测以及保护倒换。

●   无可比拟的扩展性。由于使用了路由域隔离,网络规模从逻辑上来讲从原来同在一个MPLS的超大网络变成了相互隔离的多个小网络,更加适合网络规模的扩展,支持日后超大规模的LTE网络。

●   更简易直观的运维能力。方案支持丰富的运维工具以及专用的ZXDNA流量分析工具,提供从网络规划、设计、开通、诊断、故障处理,到网络优化全过程,真正做到一键式分发、故障快速定位、业务智能感知、自动化流量分析和控制。

随着LTE的不断发展,全球范围内迎来了下一代backhaul新建以及现网backhaul老旧设备的更新换代浪潮,中兴通讯新一代Any to Any MPLS方案顺应行业发展趋势,具备业界领先实力,必将助全球运营商在LTE时代再创辉煌。

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