尉 軍

(山西聯(lián)通集團(tuán)客戶響應(yīng)中心，山西 太原 030006)

1 山西聯(lián)通傳送網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及存在問題

1.1 傳送網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

山西聯(lián)通本地傳送網(wǎng)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即:核心層、匯聚層和邊緣層。核心匯聚層已形成10G WDM/OTN 系統(tǒng)架構(gòu)，同時核心層以10G SDH/MSTP 網(wǎng)絡(luò)互連，匯聚層主要采用2.5G/10G SDH/MSTP 傳輸系統(tǒng);邊緣層主要采用622M/2.5G SDH/MSTP 傳輸系統(tǒng)。

本地傳送網(wǎng)所承載的業(yè)務(wù)主要包括本地移動回傳業(yè)務(wù)(GSM 移動回傳、WCDMA 移動回傳，及未來的LTE 移動回傳等)、有線接入業(yè)務(wù)(固定寬帶、語音，及IPTV 業(yè)務(wù)等)、IP城域網(wǎng)、核心網(wǎng)(移動核心網(wǎng)、固定核心網(wǎng)、業(yè)務(wù)平臺及支撐系統(tǒng))以及大客戶業(yè)務(wù)等。

1.2 業(yè)務(wù)需求分析

隨著移動業(yè)務(wù)，特別是3G 業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的傳送需求發(fā)生了如下變化:

1)業(yè)務(wù)提供從側(cè)重語音向側(cè)重?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)帶寬需求成倍增長。

2)技術(shù)演進(jìn)周期越來越短，但2G/3G/LTE 等多種制式移動技術(shù)將在一段時間內(nèi)長期共存，為降低運(yùn)營成本，需建設(shè)一張具備多業(yè)務(wù)承載能力的統(tǒng)一承載網(wǎng)絡(luò)。

3)LTE 已成為電信運(yùn)營商的必然選擇，LTE 的扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，S1－flex，X2 接口、時間同步等特性對承載網(wǎng)提出了新的要求。

1.3 現(xiàn)有傳送網(wǎng)存在的主要問題

1)現(xiàn)有SDH/MSTP 傳送網(wǎng)絡(luò)容量嚴(yán)重不足，難以滿足快速增長的高帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，需要擴(kuò)容升級或者更換設(shè)備。

2)業(yè)務(wù)IP 化和大顆?；?，導(dǎo)致城域網(wǎng)將由主要承載現(xiàn)有E1/STM－1 (2M/155M 速率)等TDM 業(yè)務(wù)逐漸向承載FE/GE (10M/100M/1000M 速率)等IP 業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變。城域網(wǎng)技術(shù)需要由現(xiàn)有“以TDM 電路交換為內(nèi)核”向“以IP 分組交換為內(nèi)核”演進(jìn)。

3)3G 和全業(yè)務(wù)競爭，導(dǎo)致城域網(wǎng)不僅承載2G/3G 語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，還需承載集團(tuán)客戶和家庭業(yè)務(wù)。城域網(wǎng)需要擴(kuò)大規(guī)模并考慮多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載，并增強(qiáng)對于大規(guī)模數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制和管理。

4)空口精確時鐘和時間同步需求，導(dǎo)致城域網(wǎng)需要提供更高精度的同步信號傳送能力，既有的MSTP 已不再適應(yīng)，建設(shè)支持多業(yè)務(wù)承載的分組傳送網(wǎng)勢在必行。

2 分組傳送技術(shù)簡介

分組傳送技術(shù)是一種以分組作為傳送單位，承載電信級以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主，兼容TDM、ATM 和FC 等業(yè)務(wù)的綜合傳送技術(shù)。面向IP 化業(yè)務(wù)承載技術(shù)發(fā)展的方向，充分融合了分組網(wǎng)絡(luò)在統(tǒng)計(jì)復(fù)用方面的高效性和傳統(tǒng)傳送網(wǎng)在OAM、保護(hù)方面的優(yōu)勢，能夠?yàn)榉纸M網(wǎng)絡(luò)長期發(fā)展提供長期支撐。

主要特征:分組交換內(nèi)核，柔性管道，適于IP 化業(yè)務(wù)高效承載。

目前，分組傳送技術(shù)一般包括PTN 和IP RAN 兩類，其中PTN 主要采用基于傳送的MPLS－TP 協(xié)議，IP RAN 則采用傳統(tǒng)的IP/MPLS 協(xié)議。

PTN 作為二層網(wǎng)絡(luò)，主要提供以太網(wǎng)、TDM、ATM 等L1、L2 業(yè)務(wù)的傳送;IP RAN 作為三層網(wǎng)絡(luò)，支持IETF 所規(guī)范的MPLS L1、L2 和L3 的各種網(wǎng)絡(luò)功能，并可提供相關(guān)的各種業(yè)務(wù)。IP RAN 網(wǎng)絡(luò)采用路由協(xié)議和信令，實(shí)現(xiàn)路由動態(tài)的三層功能。

2.1 PTN 技術(shù)特點(diǎn)

PTN(Packet Transport Network)，是一種以分組作為傳送單位，承載電信級業(yè)務(wù)為主，兼容ATM、TDM 等業(yè)務(wù)的綜合傳送技術(shù)。是一種獨(dú)立于其他傳送機(jī)制的組網(wǎng)架構(gòu)，是以太網(wǎng)承載技術(shù)和傳送技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。PTN 的技術(shù)特點(diǎn)是:支持高效統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能，端到端彈性管道;提供面向分組業(yè)務(wù)的QoS 機(jī)制，同時利用面向連接的網(wǎng)絡(luò)提供可靠的QoS 保障。

2.2 IP RAN 技術(shù)特點(diǎn)

IP RAN (Radio Access Network)簡單地說是指IP 化的移動回傳網(wǎng)，國外更普遍叫法為IP Moble Backhual。相對于傳統(tǒng)的SDH 傳送網(wǎng)，IP RAN 是基于IP 的傳送網(wǎng)。

IP RAN 是針對基站回傳應(yīng)用場景進(jìn)行優(yōu)化定制的路由器/交換機(jī)整體解決方案，具備電路仿真、同步等能力，提高了OAM 和保護(hù)能力。

IP RAN 承載方案在城域網(wǎng)內(nèi)匯聚/核心層采用IP/MPLS 技術(shù)，接入層主要采用增強(qiáng)以太技術(shù)與IP/MPLS 技術(shù)結(jié)合的方案。

2.3 兩種技術(shù)比較

PTN 與IP RAN 的根本區(qū)別在于對網(wǎng)絡(luò)承載和傳輸?shù)睦斫庥兴煌琍TN 側(cè)重二層業(yè)務(wù)，整個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成若干龐大的綜合的二層數(shù)據(jù)傳輸通道。這個通道對于用戶來講是透明的，升級后支持完整的三層功能，技術(shù)方案重在網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性、可管可控性以及更好的面向未來LTE 承載等方面。IPRAN 主要側(cè)重于三層路由功能，整個網(wǎng)絡(luò)是一個由路由器和交換機(jī)構(gòu)成的基于IP 報(bào)文的三層轉(zhuǎn)發(fā)體系。對于用戶來講，路由器具有很好的開放性，業(yè)務(wù)調(diào)度也非常靈活，但是在安全性和管控性方面則顯得有些不足。兩者功能比較如表1。

表1 PTN 和IP RAN 功能比較表

2.4 小結(jié)

1)接口方面:PTN 與IP RAN 設(shè)備在接口的支持上都非常豐富，包括以太網(wǎng)、POS、ATM 和SDH 等。

2)三層功能:PTN 和IP RAN 均支持三層功能，包括IP報(bào)文處理、IP 尋址、路由協(xié)議等，能有效增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)調(diào)度和處理能力，配合下層L2 封閉傳送通道，可以很好地對L3 業(yè)務(wù)進(jìn)行承載。但相比于PTN 而言，IP RAN 處理機(jī)制顯得更加復(fù)雜。

3)QoS 功能:PTN 和IP RAN 都具有層次化精細(xì)化的QoS 調(diào)制。

4)OAM 機(jī)制:PTN 可支持與SDH 同級別的層次化OAM 機(jī)制，包括網(wǎng)絡(luò)層、業(yè)務(wù)層和接入鏈路層的OAM，精細(xì)的控制網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和檢測，實(shí)現(xiàn)快速的故障判斷和恢復(fù)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的可預(yù)知性和可控性。IP RAN 實(shí)現(xiàn)OAM 主要有兩種方式，一種是沿用普通路由器的三層協(xié)議實(shí)現(xiàn)OAM 效果，即通過軟件實(shí)現(xiàn)，但這種方式的處理機(jī)制復(fù)雜得多，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)端到端的OAM 控制也很困難;另一種是效仿PTN，基于標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，二層發(fā)送OAM 報(bào)文。

5)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制:PTN 支持與SDH 類似的保護(hù)機(jī)制，包括PW 層、LSP 層、段層、物理層、SNC 等多重保護(hù)，而IP RAN 重點(diǎn)依靠STP、FRR、VRRP 等基于三層動態(tài)協(xié)議的保護(hù)技術(shù)。尤其當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漭^為復(fù)雜時，IP RAN 的保護(hù)倒換收斂時間很難控制在100 ms 以內(nèi)，除此之外，在恢復(fù)式業(yè)務(wù)模式下，業(yè)務(wù)的恢復(fù)時間也很難達(dá)到電信級要求。

6)網(wǎng)絡(luò)部署:PTN 全面繼承了SDH 強(qiáng)大的組網(wǎng)能力，網(wǎng)絡(luò)部署簡單，規(guī)劃建設(shè)簡便、業(yè)務(wù)組織由網(wǎng)管一鍵完成、運(yùn)維簡單。IP RAN 采用基于IP 的控制平面技術(shù)，在規(guī)劃建設(shè)方面需綜合考慮業(yè)務(wù)IP、端口互聯(lián)IP、設(shè)備Loopback IP 等，規(guī)劃復(fù)雜;L3 業(yè)務(wù)由協(xié)議動態(tài)分配，后期網(wǎng)絡(luò)調(diào)整簡單;但三層技術(shù)對運(yùn)維人員的技能、習(xí)慣的轉(zhuǎn)變等將對運(yùn)維帶來不小的沖擊。

3 山西聯(lián)通分組傳送網(wǎng)建設(shè)方案

3.1 網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)結(jié)構(gòu)

山西聯(lián)通分組傳送網(wǎng)采用分層結(jié)構(gòu)，分為核心匯聚層和邊緣接入層。核心層主要負(fù)責(zé)匯聚層組網(wǎng)和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)以及與其他網(wǎng)絡(luò)的互連，匯聚層主要負(fù)責(zé)邊緣接入層業(yè)務(wù)匯集和轉(zhuǎn)發(fā)以及就近業(yè)務(wù)接入，邊緣接入層主要用于業(yè)務(wù)就近接入［1］。

3.2 技術(shù)選擇

1)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)核心匯聚層分組設(shè)備同時支持傳統(tǒng)IP/MPLS 和MPLS－TP 雙棧協(xié)議，實(shí)現(xiàn)動態(tài)三層網(wǎng)絡(luò)和各種業(yè)務(wù)的高效承載與傳送;邊緣接入層根據(jù)所承載的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，靈活選擇三層或二層設(shè)備。

2)SDH 網(wǎng)絡(luò)目前規(guī)模較大，遠(yuǎn)期目標(biāo)網(wǎng)中將不再有。近中期SDH 網(wǎng)絡(luò)將持續(xù)存在一段時間。應(yīng)逐步將SDH 網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)逐步割接到分組傳送網(wǎng)從而實(shí)現(xiàn)SDH 退網(wǎng)。

3.3 核心層組網(wǎng)

1)為了便于核心層設(shè)備與業(yè)務(wù)網(wǎng)互聯(lián)，保證核心層設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)容量，在每個核心節(jié)點(diǎn)配置2 端擴(kuò)展設(shè)備，專用于與業(yè)務(wù)網(wǎng)互聯(lián)和業(yè)務(wù)側(cè)電路保護(hù)。在匯聚節(jié)點(diǎn)上直接有業(yè)務(wù)接入需求時，通過配置邊緣層設(shè)備進(jìn)行業(yè)務(wù)接入，避免2M/FE 等小顆粒業(yè)務(wù)占用匯聚層設(shè)備板卡槽位。

2)核心層任意兩個核心設(shè)備和成對的擴(kuò)展設(shè)備之間采用口字型組網(wǎng)方式。組網(wǎng)詳見圖1。

圖1 核心層組網(wǎng)圖

3.4 邊緣層組網(wǎng)

1)邊緣接入層雙節(jié)點(diǎn)互聯(lián)應(yīng)該結(jié)合光纜網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，邊緣接入層在與匯聚層雙節(jié)點(diǎn)互聯(lián)組網(wǎng)時，應(yīng)選擇同一匯聚環(huán)上的兩個相鄰匯聚節(jié)點(diǎn)，不宜在一個匯聚環(huán)內(nèi)跨匯聚節(jié)點(diǎn)雙節(jié)點(diǎn)互聯(lián)或跨匯聚環(huán)雙節(jié)點(diǎn)互聯(lián)。

2)邊緣接入層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，光纜網(wǎng)不具備環(huán)形條件而采用鏈型結(jié)構(gòu)時，應(yīng)避免3 個節(jié)點(diǎn)以上的長鏈結(jié)構(gòu)。

3)邊緣接入層系統(tǒng)不宜采用多級組環(huán)等復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，邊緣節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的路由應(yīng)盡量減少經(jīng)過的設(shè)備跳數(shù)，以簡化網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)路由組織和方便維護(hù)管理。尤其是在邊緣接入層采用L3VPN 方式進(jìn)行業(yè)務(wù)組織時，復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將會導(dǎo)致三層路由復(fù)雜化，給應(yīng)用和維護(hù)造成困難。

4)分組承載傳送網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)考慮未來對LTE 基站業(yè)務(wù)承載的需求，業(yè)務(wù)量大的城市熱點(diǎn)地區(qū)邊緣接入層環(huán)路節(jié)點(diǎn)數(shù)量超過8 個時，優(yōu)先選用可以擴(kuò)容升級到10GE 的設(shè)備或直接建設(shè)10GE 環(huán)。

圖2 邊緣層組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖

4 需要注意的問題

分組傳送的規(guī)模應(yīng)用將會大大提高山西聯(lián)通的技術(shù)水平和為客戶的服務(wù)質(zhì)量，增強(qiáng)公司的綜合實(shí)力和競爭力。由于分組傳送的規(guī)模應(yīng)用是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，具有實(shí)施周期長、投入資金大的特點(diǎn)，在實(shí)施規(guī)模應(yīng)用的過程中公司要重視現(xiàn)網(wǎng)資源的利用，要關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，要加強(qiáng)運(yùn)維人員的培訓(xùn)，以確保公司的穩(wěn)定、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。

［1］程彥春，史建華，解仁旺，等.中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司山西省分公司2013～2015 年網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?jié)L動規(guī)劃［Z］.太原，2012.