电信网结构及演进 皮开阳 2009.8.5内容大纲前言Keygoe及其所在的电信大环境电信网概念、分类固定基础网历史、现状固网NGN和智能化固网演进未来网络（中电信/BT英国电信）移动网介绍历史、现状3G网络/LTE网络演进（中移动）结束语Keygoe的定位前言Keygoe所在的电信大环境如果将整个电信网络比做一处亚热带大丛林，那Keygoe就是丛林中的一点绿（若华为中兴为大树，我们就是树边的常青藤（不一定恰当，呵呵），了解丛林的生存背景和法则对我们至关重要。20042006是国内固网NGN改造和智能化改造的高峰期，改造后的网络是什么样的，Keygoe（作为增值业务和呼叫中心平台）如何接入这些改造后的网络？2009是国内各大运营商正在3G建网热，Keygoe也正试点3G视频业务，那我们了解真正的3G网络吗？这里，我们将试图从宏观网络结构方面来描述和接触我们所在的电信大环境。电信网概念电信网电信网定义：将语言、声音、文字、图像、数据、视频等信号转换为电/光信号并在任何两地/多方通信终端之间按照预先约定的规则/协议进行传输和交换的网络。组成要素：终端设备，传输系统，交换节点，网络技术电信网传统分类（按性质）：业务网：PSTN，PLMN，N/B-ISDN，智能网IN，接入网AN，IP互联网（internet&intranet），数字数据网DDN，同步数字传输网SDH支撑网:七号信令网No.7CCS,电信管理网TMN;固定基础网结构固网历史、现状固网NGN改造固网智能化改造未来固网演进（设备商ZTE/HW）未来网络（中电信/英国电信）软交换系统三方参考（HW/UT/ZTE）固网历史公用电话网PSTN人工网模拟自动网数字程控交换网1892年，最早的自动电话交换机（步进制交换机）；1965，美国贝尔公司，第一个数字程控交换机；1982.12，我国第一个程控交换机在福州开通（福州富士通）NGN网的发展H.323VOIP网VOIPSIP及软交换兴起（CallServer/callAgent/softSwitch（移动MSC-server）3GPP-R5/6IMS系统（FMC系统）我国电话网结构1）早期（）早期（1997前）我国的长途网分成前）我国的长途网分成5级，即大区中心级，即大区中心C1、省中心、省中心C2、地、地级中心级中心C3、县中心、县中心C4、端局、端局C5。2）现在为）现在为3级，级，C1和和C2合并，称为合并，称为DC1，C3和和C4合并，称为合并，称为DC2，C5称为称为端局；端局；DC1对应对应HSTP，DC2对应对应LSTP，DC3对应对应SP我国电话网分层结构我国7号信令网结构1三级结构：HSTP、LSTP、SP；2HSTP、LSTP为网状网；3HSTP为A、B平面，成对互联；4LSTP与A、B平面两个HSTP相连；SP与两个LSTP相连；我国七号信令网（实际应用）我国智能网结构（固网）SDH数字传输网固网智能化改造固网智能化改造思路（ZTE）引入NGN软交换核心控制设备SS（SoftSwitch），对原有本地网汇接局进行替换，提供全网呼叫的控制和业务的触发，所有PSTN端局的呼叫出局到软交换汇接局；借鉴移动网思想，引入移动网络架构中的SHLR（智能用户数据库）设备，统一存储固网用户属性引入统一业务信息平台集中为全网用户提供业务和对业务进行统一的管理：端局用户基本业务、补充业务（包括Centrex群业务）都由端局实现;已有卡类业务仍在已有传统智能网（SCP）提供;用户新业务，如一号通彩铃、预付费等业务通过SHLR作为“引擎”，由SS触发到统一业务信息平台。智能化改造后，在整网结构上将和现有移动网基本一致，在技术上引入NGN技术更加地向移动3G靠拢案例1：广州电信网络智能化方案总体模型（ZTE）固网彩铃呼叫流程示意图1业务触发通过软交换汇接局兼SSP实现;2由SHLR返回彩铃中心接入码;3通过软交换汇接局双呼彩铃中心和被叫，避免了话路迂回。4彩铃平台与原小灵通彩铃平台共用。案例2：安徽蚌埠电信固网3G总体组网图（ZTE）1大区中心蚌埠设1对SS、1对TG、1对SHLR;2阜阳、亳州、淮北、宿州四市采用SG与TG合设方式（各2套）替换原有的本地网端汇局，分别归属于两个软交换核心设备SS；3不同的TG又归属于不同的软交换设备，不同的软交换设备间采用异地容灾；4SS与SHLR采用MAP协议;固网全网智能化（HW）SSPSSP1三个中心：业务交换中心用户数据中心智能业务中心2应用：江苏电信河北电信广东电信浙江电信固网NGN改造NGN案例1：河南电信NGN商用网组网示意图（ZTE2003）1覆盖全省18个地市的大规模Class4软交换网络;210个大容量中继网关M1008个小容量中继网关I7043长途分流、宽窄带综合接入、IP话吧和软终端，4一号通彩铃NGN案例2：肇庆电信NGN商用网络拓扑图（ZTE2005）1综合设备接入2网络互通能力3强大的业务能力4综合网管，长途本地合一；案例3：浙江电信NGN商用网总体网络结构(ZTE2005)1杭州集中建设NGN控制平台与业务平台;2IAD、IP智能电话、IP视频电话、软PHONE等设备实现接入;3业务为王：1）广域Centrex业务，IP公话超市，点对点视频业务;2）一号通彩铃，WEB800业务（网上企业黄页），WEBCALL业务;未来固网演进设备商角度网络架构演进（HW）IMS实现移动固定融合FMC(HW)NGN业务模型(HW)未来网络演进（中国电信）UNIUNIUNIUNINNINNINNINNINNINNINNINNI UNI UNI UNI UNICPN: CPN: CPN: CPN: 用户驻地网用户驻地网用户驻地网用户驻地网MAN: MAN: MAN: MAN: 城域网或城域接入网城域网或城域接入网城域网或城域接入网城域网或城域接入网UNI: UNI: UNI: UNI: 用户网络接口用户网络接口用户网络接口用户网络接口NNINNINNINNI（SNISNISNISNI）: : : : 网络节点接口网络节点接口网络节点接口网络节点接口电信网网络结构电信网网络结构( (水平视图水平视图) )CPNCPNCPNCPN接入网接入网接入网接入网核心网核心网核心网核心网城域网城域网城域网城域网接入网接入网接入网接入网CPNCPNCPNCPN城域网城域网城域网城域网公用电信网：两个公用电信网：两个公用电信网：两个公用电信网：两个UNIUNIUNIUNI之间部分之间部分之间部分之间部分接入网：分为馈线段，配线段和引入线接入网：分为馈线段，配线段和引入线接入网：分为馈线段，配线段和引入线接入网：分为馈线段，配线段和引入线核心网：分为省际干线（即一级干线），核心网：分为省际干线（即一级干线），核心网：分为省际干线（即一级干线），核心网：分为省际干线（即一级干线）， 省内干线（即二级干线）和省内干线（即二级干线）和省内干线（即二级干线）和省内干线（即二级干线）和 局间中继网（即城域网）局间中继网（即城域网）局间中继网（即城域网）局间中继网（即城域网） 电信网网络结构电信网网络结构( (垂直视图垂直视图) )传送网传送网传送网传送网业务网业务网业务网业务网 应用层应用层应用层应用层. . . .多媒体多媒体多媒体多媒体会议电视会议电视会议电视会议电视文件传送文件传送文件传送文件传送远程教育远程教育远程教育远程教育.通道层通道层通道层通道层物理层物理层物理层物理层电话网电话网电话网电话网其他业务网其他业务网其他业务网其他业务网非非非非IPIPIPIP数据网数据网数据网数据网IPIPIPIP网网网网支支支支撑撑撑撑网网网网业务承载网业务承载网业务承载网业务承载网InternetSDH 目前网络现状目前网络现状vv按按按按“ “技术技术技术技术= = = =业务业务业务业务” ” 方式建立方式建立方式建立方式建立的许多烟筒式业务平台的许多烟筒式业务平台的许多烟筒式业务平台的许多烟筒式业务平台vv每种业务都有自己的网络平每种业务都有自己的网络平每种业务都有自己的网络平每种业务都有自己的网络平台和业务平台台和业务平台台和业务平台台和业务平台 : : : :PSTNPSTNPSTNPSTN，PMTNPMTNPMTNPMTN，DDNDDNDDNDDN，FRFRFRFR， ATM,InternetATM,InternetATM,InternetATM,Internet，PHS,etc.PHS,etc.PHS,etc.PHS,etc.vv长远目标：一个融合的多业长远目标：一个融合的多业长远目标：一个融合的多业长远目标：一个融合的多业务网络提供所有业务务网络提供所有业务务网络提供所有业务务网络提供所有业务双网运行的理念双网运行的理念一个统一的基于一个统一的基于IP/MPLSIP/MPLS的核心网将成为多业的核心网将成为多业务融合网络务融合网络, ,可以支撑所有有线和无线可以支撑所有有线和无线, ,移动和移动和固定，话音，数据和多媒体业务固定，话音，数据和多媒体业务十几个不同的业务网将融合进单个统一的十几个不同的业务网将融合进单个统一的IP/MPLSIP/MPLS业务承载网络平台业务承载网络平台提供电信级质量的网络提供电信级质量的网络（FRR+IPFRR+IP快速收敛）快速收敛） 融合的业务承载网融合的业务承载网IMSIMS将成为统一的固网和移动融合平台将成为统一的固网和移动融合平台用用SIPSIP信令作呼叫控制，业务控制能力强，业信令作呼叫控制，业务控制能力强，业务层和控制层分离，便于生成统一业务逻辑务层和控制层分离，便于生成统一业务逻辑核心网与接入无关核心网与接入无关开放性更好，标准化更高，融合的体系架构开放性更好，标准化更高，融合的体系架构各种有线无线业务具有统一的核心网，统一的各种有线无线业务具有统一的核心网，统一的会话控制，统一的业务和应用平台，统一的集会话控制，统一的业务和应用平台，统一的集中用户数据库、后台计费系统和业务认证架构中用户数据库、后台计费系统和业务认证架构以及自动的全网漫游能力以及自动的全网漫游能力 融合的融合的核心控制层核心控制层融合的公共接入平台融合的公共接入平台：多业务，模块化结构，多业务，模块化结构，公共的用户板、网络接口和网管接口等公共的用户板、网络接口和网管接口等三类主要的融合平台三类主要的融合平台: : - - 综合接入设备（综合接入设备（B-DLCB-DLC）: : 宽窄带板混插，宽窄带板混插，TDMTDM分组架构，适合分组架构，适合PSTNPSTN向软交换和宽带逐向软交换和宽带逐步演进，步演进，即窄带为主场景即窄带为主场景 (PSTN(PSTN，SSSS，xDSLxDSL) ) - DSLAM- DSLAM：分组网架构，具有更强的宽带支持分组网架构，具有更强的宽带支持能力，更适合快速向宽带转型的场合，能力，更适合快速向宽带转型的场合，即宽即宽带为主场景带为主场景( (xDSLxDSL，PSTNPSTN，SSSS，xPONxPON，WimaxWimax) - OLT- OLT：分组架构，宽带分组架构，宽带/ /分组支持能力，分组支持能力，TDMTDM为辅，为辅，PSTNPSTN外挂外挂( (xPONxPON，SSSS，TDM)TDM) 融合的接入网融合的接入网2G/2.5G/3G2G/2.5G/3G核心核心网网的的融合融合( (R4R4) )和终端的融合和终端的融合( (多频多模终端多频多模终端) )CDMACDMA和和WCDMAWCDMA的融合的融合 统一的基站软硬件平台统一的基站软硬件平台, ,全全IPIP阶段阶段共用共用IMSIMS， HSDPAHSDPA和和EV/DVEV/DV趋向采用相同的技术规范趋向采用相同的技术规范WCDMAWCDMA和和TDTDSCDMASCDMA的融合的融合 统一的核心网和无线统一的核心网和无线MACMAC层以上协议层以上协议移动接入和固定无线接入的融合移动接入和固定无线接入的融合 GSM/GPRS/WCDMA/WLANGSM/GPRS/WCDMA/WLAN集成集成, ,统一认证和计费统一认证和计费OFDMOFDM和和MIMOMIMO成为统一的下一代无线核心技术成为统一的下一代无线核心技术 各种无线接入技术的融合各种无线接入技术的融合21C网络BT英国电信BT网络演变现状：由16个离散的相关网络平台组成的，每个平台支持一种业务；目标：改造成一个结构简单但功能强大的业务网络21stCenturyNetworkstructurevisionBeginFibretothePCP30,000Multi-ServiceAccessDevices100MetroRouters10CoreRoutersEndCustomerInternetPeeringDataCentreInternationalNetworksLogicalNodes80,000PCPsintheAccessNetwork100,000RemoteConcs,DLAMS&DataMuxes1000+VoiceSwitchesandDataCrossConnects170CoreSwitches(DMSU/NGS)DataCentreLogicalNodesTodayAggregationServiceEdgeCoreFutureService Execution FrameworkSystems Capability FrameworkMulti-Service Access NodeAccessBackhaulBRASCustomer Environment NodeMetro NodeCore NodeCustomer GatewayNTECustomer NetworkEnd-user devicesEnterprise / Home CPEAccess AggregationPacket Switch21Csystems,intelligenceandnetworkContentProvidersServiceProvidersInternetOthernetsMessagingNetworklocationPresenceSessioncontrolMediaResourcesContentAuthenticationUserprofile“capability”exposure3rdpartyapplicationsapplicationenvironmentConnectivityresources21CserviceexecutionframeworkFunctionalDescriptionInterfacesWiththeNetworkServiceIndependentServiceDependentApplicationsExposureNetworkResourcesServiceProviderBTValueAddedApplicationsCommunicationServicesCommunicationApplicationsEnterpriseCommunicationsLooksidenticaleach wayBTCellularOperatorVOIPInternetServicesTelephonyMobilityatthecentreof21CPSTNIP NETWORKFixed AccessWLANRadioNetworkServiceProvider LayerIMSPacket SwitchCore NetServiceProvider LayerIMSPacket SwitchCore NetCommonIntelligenceforfixedandmobileCommonIPNetwork(IPv6Enabled)NGN软交换三方设备参考华为U-SYSNGNSoftX3000软交换系统UTmSwitch多业务多接入软交换系统ZTENGN网络体系架构ZTE软交换长途/汇接功能组网ZTE软交换端局功能组网ZTE软交换数据网VOIP接入组网ZTE软交换IP-Centrex&IP话吧接入移动网历史与现状移动网历史第一代移动通信网(1G,模拟FDMA)1897年，马可尼完成第一个（固定站和拖船之间）无线通信试验；1978年，美国贝尔实验室推出AMPS系统（第一个小区制模拟蜂窝移动通信系统），1983年在芝加哥商用；1985年，英国年开发出TACS（全地址通信系统）并在伦敦商用；1987年，我国建成开通第一个TACS模拟移动通信系统第二代移动通信网(2G,数字TDMA/CDMA)GSM系统源于欧洲，1986现场试验，1991年开通建成；1993年，我国第一个数字移动GSM系统建成开通CDMA系统美国，1989年Qualcomm试验成功，1995年香港和美国投入商用；1994年，Qualcomm在我国天津建立CDMA试验网，1998年，长城CDMA商用试验网在北京、广州、上海和西安建成；第三/四代移动通信网（3G/B3G/4G）3GPPWCDMA/TD-CDMA3GPP2CDMA2000WIMAXLTE中移动GSM网我国GSM采用三级网络结构：本地网、省内网及全国网；一个本地网一般建一至两个入口移动交换中心（GSMC），也称移动汇接局。还应设立一个或若干个移动端局MSC省内网是由省内各本地网构成的。一般设有若干个省级汇接中心TMSC，它们之间为网状网连接，TMSC可以只作汇接，不带用户，也可以带用户兼作移动端局我国GSM网络目前在8个大区（北京、沈阳、南京、上海、西安、成都、广州、武汉）设立一级移动业务中心，它们之间采用网状网连接，各省内二级汇接中心应与相应的一级汇接中心相连我国GSM网络的信令网采用独立的No7信令网，采用三级结构，即HSTP，LSTP，SPGSM网络结构SGSNGGSNIP分组网分组网GPRS分组网分组网PDSNA10/11IP分组网分组网PCFCDMAIS95/2000网络结构IS95/CDMA200无线接入网IS41七号/MAP信令标准SCPGSM移动智能网（本地网）特点:（相对固网）网络结构简单，同一HLR数据中心，SSP功能大灵通SCDMA系统结构案例：陕西网通SCDMA网络HLRV5.2S E1 TCP/IP宝鸡BSCLMCC 1 西安西安ISUPE1V5.2S E1 汉中BSC西安BSCTCP/IPE1E1LMCC 2西安西安BTSBTSE1E1铜川BSC榆林BSCE1延安BSC渭南BSC安康BSC商洛BSCE1E1E1咸阳BSCE1小灵通PHS应用组网（电信/网通）IPAS-GW中移动网络现状MSoftX3000MSoftX3000省级省级TMSC/GMSTMSC/GSMCUMG8900UMG8900H.248H.248TDMIPBICC/ISUP中移动长途汇接局软交换化全部长途汇接局采用8套华为移动软交换系统3G网络WCDMA/TD-SCDMA/CDMA2000EVDO未来演进LTE3GPPUTMS系统（R99）移动智能网结构3GPPR4-R5网络结构演进3GPPR5IMS网络结构IMS融合网络GPRS/PDSN无线分组网有线分组网3G核心网规划三方参考(HW-中电信)3G核心网规划（HW）本地网的规划原则MSC Server：1、采用软交换架构的电路域设备，设备通过“软开关”方式支持R99、R4协议版本的选择；2、每个3G本地网中可以设一个或若干个MSCServer。一个MSCServer可以服务于一个或若干个3G本地网。3、MSCServer要采用大容量的交换设备，建议设备容量不得低于200万。PSTNPSTN省会及大城省会及大城省会及大城省会及大城市市市市MSC ServerMSC ServerPSTNPSTN周边城周边城周边城周边城市市市市MGWMGWMGWMGWPSTNPSTNMGWMGWRANRANRANRANRANRAN周边城周边城周边城周边城市市市市省网省网省网省网集中设置集中设置TC/EC资源资源SDH/STM-1TDM承载网IP骨干网MGW：1、建议MGW就近接入固网本地网；2、MGW接入的MSCSERVER容量很大时，应当与Server配合实现双归属，保证网络安全；3、低于2万用户时，建议不单独设置MGW。3G核心网规划(HW)汇接网的规划MSC ServerMSC ServerTMSC ServerTMSC Server省省IPIP骨干网骨干网IPIP城域网城域网IPIP城域网城域网UMG8900UMG8900GMSCGMSCGMSCGMSC UMG8900UMG89003G3G无线网无线网RNCRNCMSC ServerMSC Server 3G3G无线网无线网RNCRNCMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerA本地网本地网B本地网本地网全省集中管理中心全省集中管理中心UMG8900SS7SS7DC2/DC1TDMDC2/DC1汇接网规划：TDM/IP承载负荷分担。网络结构设计：信令分级化；承载扁平化（IP承载建网）MSoftX3000MSoftX3000RANRANUMG8900UMG8900H.248H.248TDMIPBICC/ISUP3G核心网CS规划支持局间TDM中继、IP中继同时共存，更平滑的升级能力！特点介绍特点介绍：假定早期采用TDM组网，在后期需要改成IP组网时，可以在线实施。3G核心网规划移动信令网的规划MSC serverMSC serverHLR/SCPHLR/SCPTMSC ServerTMSC ServerSGSNSGSN无论 R99 or R4，信令均可在TDM上承载。建议信令网在初期建设时重用HSTPHSTPLSTPLSTPLSTPLSTPLSTPLSTPHSTPHSTPHSTPHSTPHSTPHSTPBICC over SS7MAP/CAP over SS7MAP/CAP over SS7BICC over SS7MAP/CAP over SS73G核心网PS规划PS组网总体规划图RNCRNCNodeBNodeBNodeBNodeBB B省中小省中小省中小省中小型城市型城市型城市型城市InternetInternet互联骨干网互联骨干网互联骨干网互联骨干网省节点省节点省节点省节点RouterRouterA A省省省省GGSNGGSNDNSDNSSGSNSGSNRNCRNCNodeBNodeBCGCGNMSNMSRouterRouterSGSNSGSNRNCRNCNodeBNodeBCGCGA A省大型省大型省大型省大型城市城市城市城市省节点省节点省节点省节点其他其他其他其他 PLMNPLMNGGSNGGSNC C省省省省RouterRouterDNSDNSSGSNSGSNRNCRNCNodeBNodeBCGCGNMSNMS省节点省节点省节点省节点全国网管全国网管全国网管全国网管RouterRouterBGBGDNSDNS节点节点节点节点BGBG节点节点节点节点BGBGDNSDNS全国网管全国网管全国网管全国网管RouterRouter节点节点节点节点B B省大型省大型省大型省大型城市城市城市城市RouterRouterSGSNSGSNRNCRNCNodeBNodeBCGCGGGSNGGSNRouterRouterB B省省省省GGSNGGSNSGSNSGSNRNCRNCNodeBNodeBCGCGNMSNMSTHANKS我们期待我们期待敬业、激情、有抱负的您，敬业、激情、有抱负的您， 共同成就事业梦想！共同成就事业梦想！