电信运营商网络架构与网络设备的区别

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根据网络规模,网络可分为局域网、城域网和骨干网。几台电脑互相连接,可以看到别人的文件。这就是所谓的局域网。全市电脑联网,是城域网。连接城市的网络被称为主干网。

1.骨干网络体系结构及其网络设备

以中国联通的网络架构为例,骨干网分为中国169骨干网、IP承载A网和IP承载B网。如图1所示。

图一。网络体系结构

其中,中国169骨干网主要承载固网的数据业务,IP网A承载固网的语音业务,IP网B承载移动用户的数据和语音业务。

国内骨干网除中国联通骨干网外,还包括中国公用计算机互联网、中国金桥信息网、中国联通计算机互联网、中国网通公用互联网、cmnet、中国教育科研计算机网、cstnet、中国长城互联网、中国国际经贸互联网等。

骨干网络层可分为三层:核心层、汇聚层和接入层。此外,核心层还连接着国际网关层和互连层。通过骨干网的三层结构,将全国600多个城市连接在一起。以中国电信ChinaNet骨干网为例,展示骨干网的拓扑结构。

图二。中国电信ChinaNet骨干网拓扑的核心层和汇接层

图3。中国电信ChinaNet骨干网拓扑的汇接层和接入层

核心层、汇接层和接入层的设备分别包括:

核心:超级核心:北京、上海、广州普通核心:天津、Xi、南京、杭州、武汉、成都核心节点全网状连接,负责各省之间的信息交换。超级核心还负责与其他国内运营商和国际访问者的流量交换和汇接。层:北方省份的落地设备,南方省份的省网汇聚设备,各省向上连接,分别连接到一个超级核心和一个普通核心节点,部分相互连接。

接入层:未被扁平化的省份在城市仍有接入层设备,用于接入省内城域网。

通过国内互联层实现与其他运营商的互联和流量交换,如图4所示。

图4。中国电信ChinaNet网络的第三代骨干拓扑

国内互连层:

北京、上海、广州都有互联设备。互连设备直接连接到超级核心的C路由器。ChinaNet与其他一些运营商连接,并通过互连设备相互交换流量。

通过互联网互联层,可以与全球其他运营商互联互通,互通流量访问。

图5。中国电信ChinaNet网络的第三代骨干拓扑

互联网互联:互联网互联设备挂在北京、上海、广州三个超级核心下面。ChinaNet通过X个路由器与世界其他运营商互联互通,互通流量访问。

骨干网的设备路由器技术处于路由器技术金字塔的顶端。骨干网路由器的开发生产更加复杂,需要更高的技术水平。常见的骨干路由器有华为的CX6620,NE5000E,思科的ASR 9000系列。

图6。华为骨干路由器

图7。思科骨干路由器

2.城域网架构及其网络设备

主干网络下面的网络是城域网,

图8。城域网的网络体系结构

MAN设备包括CR、SR和BRAS,它们的功能是:

核心路由器主要负责业务接入控制点设备的汇接,实现城域网的流量汇聚,提供城域网到骨干网的流量转发。宽带接入服务器主要实现宽带拨号和专线接入互联网网关和组播网关,也可以实现MPLS PE功能。路由器主要实现大客户通过专线接入互联网网关、MPLS PE和组播网关的功能。路由器链接到出口上方的主干网络。

CR设备采用骨干网设备,如华为的NE5000E,思科的ASR 9000。BRAS和SR设备的性能要求低于骨干网设备,包括华为的NE40E和ME60系列设备,中兴的M6000-8系列设备和诺基亚贝尔的7750-SR系列设备。

图9。华为NE40E系列设备

图10。华为ME60系列设备

图11。中兴M6000系列设备

图12。诺基亚贝尔7750 SR系列设备

3.宽带接入网及其网络设备

终端通过PON技术接入城域网,如图13所示。PON技术在之前的文章《PON技术原理及应用》中已经有详细介绍。

图13。用户终端通过PON技术接入城域网

PON由光线路终端、光复用器/解复用器和光网络单元组成,采用树形拓扑结构。OLT置于中心局,负责分配和控制通道的连接,并具有实时监控、管理和维护功能。ONU位于用户侧,OLT和ONU通过无源光复用器/分离器连接。PON的组成结构如图14所示。

图14。PON的组成

图15示出了PON技术的一种使用场景,FTTB+LAN PON网络接入方式,这是一种点到多点的接入方式,即多个小区可以与汇接局共享一个核心骨干网。在小区最近的接入点安装光分路器,每个楼道的ONU设备通过小区光缆接入网络。

图15。光纤在PON技术建筑中的应用实例

常见的OLT设备有华为的MA5800设备,中兴的C200、C220、C300系列产品。

图16。华为MA5800设备配置

图17。中兴C300/350设备配置

图18。霍峰AN5516-01设备配置

4.移动通信数据被返回给IP-RAN

移动通信的发展经历了2G、3G、4G的发展,数据业务快速增长,无线频谱不断增加,网络覆盖不断下降。移动通信需要增加更多的基站来保证覆盖。随着网络技术的发展,对带宽的要求越来越高,移动通信的数据传输技术SDH/MSTP已经明显不能满足LTE和5G网络对大带宽网络的需求。新一代基于IP的IPRAN分组传输承载技术应运而生。IPRAN综合接入网技术用于移动互联网的建设,在可扩展性、承载速率、多点通信支持等方面具有更加明显的优势。它不仅可以满足移动网络中无线数据流量的增长,还可以实现城域网网关的统一管理。IPRAN网络架构如图19所示。

图19。ipran网络架构示意图

IPRAN分为三层:核心层、汇聚层和接入层。核心层RAN ER直接与MME或IP骨干网相连。汇聚层由B类设备组成,用于接入和汇聚A类设备;接入层由连接到基站的A类设备组成。应用于IPRAN的设备包括华为的CX600和ATN系列产品,如图20和21所示。

图20。华为CX600系列产品

CX600综合业务承载路由器是专注于移动承载网需求和发展的路由器产品,主要用于移动承载网汇聚层,与NE40E、ATN系列配合组网。

图21。华为ATN950B设备

ATN系列产品是位于城域网边缘、面向多业务接入的盒子设备。ATN系列产品和CX600系列产品共同构建端到端的FMC综合承载路由城域网,为大客户提供面向2G/3G/LTE的移动承载和专线承载解决方案。

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