臺(tái)州聯(lián)通構(gòu)建面向未來的IP RAN綜合承載網(wǎng)[圖]

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向UMTS/HSPA/LTE演進(jìn)是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢，MBB時(shí)代的來臨導(dǎo)致流量和帶寬需求呈幾何級數(shù)增長，傳統(tǒng)基站E1上聯(lián)方式正逐步向IP化轉(zhuǎn)變，原有的以MSTP為主的回程網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上仍然是TDM剛性管道技術(shù)，無論是擴(kuò)展能力還是帶寬成本，都已不能滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需要；LTE時(shí)代也對移動(dòng)承載網(wǎng)絡(luò)提出了更高的L3功能要求，滿足基站插花式擴(kuò)容帶來的網(wǎng)絡(luò)鏈路調(diào)整和e-Node B之間的X2接口進(jìn)行手機(jī)切換的控制和用戶緩存數(shù)據(jù)的傳送。總之，無線網(wǎng)絡(luò)的IP化和寬帶化，既要滿足傳統(tǒng)基站業(yè)務(wù)的點(diǎn)到點(diǎn)靜態(tài)管道的部署需求，還需要支持共享、動(dòng)態(tài)的部署需要，基于IP/MPLS技術(shù)框架的IP RAN綜合承載網(wǎng)解決方案應(yīng)運(yùn)而生，以幫助運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的可持續(xù)發(fā)展，從而構(gòu)建智能、易用、面向未來的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

一、臺(tái)州聯(lián)通IP RAN方案和建網(wǎng)原則

臺(tái)州聯(lián)通IP RAN綜合承載網(wǎng)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建設(shè)：核心層、匯聚層、邊緣層。邊緣層站點(diǎn)的選擇以2011年HSPA+升級站點(diǎn)為主，分區(qū)域以整環(huán)或整環(huán)加鏈的原則確定邊緣層節(jié)點(diǎn)，同時(shí)充分考慮2011年該區(qū)域內(nèi)新建3G站點(diǎn)的業(yè)務(wù)需求以及覆蓋帶寬需求較大的3G站點(diǎn)。接入層設(shè)備數(shù)量規(guī)模將超過500個(gè)，核心匯聚節(jié)點(diǎn)的選擇比照原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式和發(fā)展布局進(jìn)行相應(yīng)配置。臺(tái)州聯(lián)通IP RAN主要采用了層次化的MPLS L3 VPN、PWE3等傳送技術(shù)，同時(shí)部署同步以太、1588v2等解決時(shí)鐘傳送的問題。

此次IP RAN綜合承載網(wǎng)建設(shè)，除承載移動(dòng)承載業(yè)務(wù)以外，網(wǎng)絡(luò)同時(shí)接入綜合業(yè)務(wù)，包括3G語音、3G數(shù)據(jù)、AG、大客戶專線、小區(qū)上網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)類型。對于3G語音業(yè)務(wù)，采用MS-PW方式承載，3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)采用HVPN業(yè)務(wù)承載，而AG和大客戶專線將采用L3VPN承載，小區(qū)上網(wǎng)采用VPLS承載。IP RAN綜合承載網(wǎng)基于IP/MPLS架構(gòu)，可以有效的支撐未來的IPv6、云承載、物聯(lián)網(wǎng)等新業(yè)務(wù)，具備承載未來新業(yè)務(wù)的平滑演進(jìn)能力，是面向未來的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

根據(jù)臺(tái)州聯(lián)通IPRAN建設(shè)部署規(guī)劃，邊緣層優(yōu)先采用在原有MSTP環(huán)路疊加的方式進(jìn)行建設(shè)；新建環(huán)路應(yīng)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，形成合理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，局部資源不足的可新建光纜解決。若所選區(qū)域基礎(chǔ)資源嚴(yán)重不足，可采用設(shè)備替換的方式，用IPRAN替換現(xiàn)有MSTP環(huán)路；此時(shí)需要IPRAN傳送E1電路，對于邊緣層接入環(huán)，仿真E1業(yè)務(wù)數(shù)量基本控制在20條以內(nèi)。邊緣層網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，一般采用GE速率，部分高帶寬需求區(qū)域站點(diǎn)（如環(huán)上全部為HSPA+站點(diǎn)、大客戶專線等其它需求量大等）可采用10GE速率；接入環(huán)上節(jié)點(diǎn)規(guī)劃數(shù)量不超過10個(gè)，環(huán)上節(jié)點(diǎn)與所帶支鏈節(jié)點(diǎn)數(shù)量之和不應(yīng)超過20個(gè)。邊緣層接入環(huán)優(yōu)先選用雙節(jié)點(diǎn)方式與匯聚層相連。IPRAN核心匯聚層應(yīng)根據(jù)相關(guān)邊緣層的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行建設(shè)。核心匯聚層采用環(huán)形結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用10GE速率組織網(wǎng)絡(luò)；匯聚環(huán)上節(jié)點(diǎn)規(guī)劃數(shù)量不超過6個(gè)，匯聚節(jié)點(diǎn)所帶邊緣層接入環(huán)數(shù)量不超過4個(gè)。IPRAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部保護(hù)優(yōu)先選擇1：1的LSP保護(hù)，可根據(jù)具體情況選擇分段保護(hù)（MS-PW）或端到端保護(hù)（SS-PW）方式，IP/MPLS分組網(wǎng)絡(luò)也可采用FRR等保護(hù)方式；在核心匯聚層可以規(guī)劃疊加環(huán)網(wǎng)保護(hù)，以提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。IPRAN設(shè)備與CE、RNC等業(yè)務(wù)設(shè)備互連時(shí)，應(yīng)進(jìn)行網(wǎng)間保護(hù)，可選擇雙歸屬或LAG方式。

從2011年6月聯(lián)通集團(tuán)下達(dá)關(guān)于本地傳輸分組傳送試商用建設(shè)有關(guān)要求的通知開始，在不到半年的時(shí)間里，臺(tái)州聯(lián)通與華為公司緊密配合，快速完成了包括項(xiàng)目可研、方案詳細(xì)設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝調(diào)測、業(yè)務(wù)測試、業(yè)務(wù)割接等一系列工作。IP RAN承載網(wǎng)絡(luò)在滿足目前和未來業(yè)務(wù)發(fā)展的同時(shí)，帶動(dòng)了臺(tái)州聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、業(yè)務(wù)發(fā)展需求匹配、機(jī)房配套建設(shè)、技術(shù)儲(chǔ)備、人員技能等全方面的提升。同時(shí)經(jīng)嚴(yán)格測試的IP RAN綜合承載網(wǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到預(yù)期，各項(xiàng)業(yè)務(wù)運(yùn)行正常穩(wěn)定。充分驗(yàn)證了以MPLS/IP為核心架構(gòu)的三層分組網(wǎng)絡(luò)具備規(guī)模部署和成熟商用能力。臺(tái)州聯(lián)通的IP RAN綜合承載網(wǎng)初期規(guī)模將超過600個(gè)左右節(jié)點(diǎn)，未來將基于IP RAN規(guī)劃超過1000個(gè)節(jié)點(diǎn)。

二、臺(tái)州聯(lián)通IP RAN承載網(wǎng)絡(luò)商用效果和結(jié)論

臺(tái)州聯(lián)通IP RAN綜合承載網(wǎng)絡(luò)目前已經(jīng)承載了臺(tái)州聯(lián)通大量的2G和3G基站的業(yè)務(wù)（包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)），經(jīng)歷了元旦、春節(jié)等重大節(jié)日的考驗(yàn)，所有2G和3G基站的各項(xiàng)指標(biāo)運(yùn)行正常，客戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)良好。依托IP RAN的綜合承載能力，臺(tái)州聯(lián)通IP RAN綜合承載網(wǎng)還實(shí)現(xiàn)了固定寬帶業(yè)務(wù)接入、營業(yè)廳的自營業(yè)務(wù)以及大客戶專線等業(yè)務(wù)的綜合承載。

1.架構(gòu)先進(jìn)，面向未來臺(tái)州聯(lián)通建設(shè)的IP RAN綜合承載網(wǎng)基于全路由器構(gòu)建，由于與IP城域網(wǎng)采用了相同的IP設(shè)備，與現(xiàn)有的Internet網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、政府網(wǎng)絡(luò)等所有的IP網(wǎng)絡(luò)都極其相似，IP RAN與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)都是基于IP/MPLS技術(shù)框架體系的，在技術(shù)、規(guī)劃、管理、維護(hù)、故障檢測等方面可以做到天然的互通對接，避免了由于引入類似于PTN等差異化技術(shù)而帶來的大量對接問題以及鏈路配套資源的重復(fù)投資浪費(fèi)，完全可以作為寬帶城域網(wǎng)的補(bǔ)充。IP RAN綜合承載網(wǎng)的建設(shè)通過在基站站點(diǎn)部署IP RAN的綜合接入設(shè)備，使得臺(tái)州聯(lián)通的部署了IP RAN設(shè)備的基站站點(diǎn)具備了綜合接入能力并成為綜合接入節(jié)點(diǎn)，從而臺(tái)州聯(lián)通的綜合接入節(jié)點(diǎn)數(shù)量大為增加，快速提升了臺(tái)州聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力，加快了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度，提升了業(yè)務(wù)接入能力。臺(tái)州聯(lián)通當(dāng)前根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求，充分利用建成的IP RAN網(wǎng)絡(luò)，加速承載更多的業(yè)務(wù)，擴(kuò)大臺(tái)州聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，提升業(yè)務(wù)布放及開通能力，構(gòu)建了面向FMC時(shí)代的先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

2.支撐大規(guī)模組網(wǎng)臺(tái)州聯(lián)通經(jīng)過本次IP RAN綜合承載網(wǎng)建設(shè)，連接海量基站的路由器設(shè)備的組大網(wǎng)能力在臺(tái)州網(wǎng)絡(luò)中得到充分驗(yàn)證，針對移動(dòng)承載的應(yīng)用場景，IP設(shè)備通過分層的思想解決大網(wǎng)場景下引入動(dòng)態(tài)控制層面帶來的不利影響，分層包括物理分層和控制層面分層。物理分層與MSTP網(wǎng)絡(luò)的分層架構(gòu)一致，分為核心層、匯聚層及接入層。通過進(jìn)程的方式劃分路由域后，一方面對接入層設(shè)備控制層面能力要求降低，另一方面，由于進(jìn)程之間是隔離的，接入層的頻繁調(diào)整不會(huì)對匯聚層及核心層造成影響，反之亦然，由此解決了移動(dòng)承載場景下的組大網(wǎng)問題，從而解決了FMC時(shí)代將要面臨的重大難題。

3.技術(shù)領(lǐng)先，安全可靠臺(tái)州聯(lián)通建設(shè)的IP RAN綜合承載網(wǎng)應(yīng)用了大量先進(jìn)的可靠性技術(shù)，使得IP網(wǎng)絡(luò)也具備了電信級的可靠性保護(hù)能力。IP RAN通過LSP1：1、PW冗余、APS、VRRP、VPN FRR等豐富的可靠性保護(hù)方案，以及支持OAM、BFD等故障檢測手段，完成鏈路、節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)級的毫秒級的故障檢測和保護(hù)倒換，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)故障的無感知。根據(jù)前期測試和近期帶業(yè)務(wù)后網(wǎng)絡(luò)故障倒換結(jié)果來看，對于2G、3G、LTE的移動(dòng)回傳業(yè)務(wù)，普遍在20-30ms左右完成故障保護(hù)倒換，少數(shù)情況下接近但仍然低于50ms以內(nèi)完成故障倒換，大部分情況下業(yè)務(wù)回切不丟包；對于L2、L3、TDM的專線業(yè)務(wù)，普遍在10-20ms左右完成故障保護(hù)倒換，少數(shù)情況下接近但仍然低于50ms以內(nèi)完成故障倒換，業(yè)務(wù)回切不丟包。特別的是IP RAN網(wǎng)絡(luò)在抗多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)故障上的健壯性方面甚至是要優(yōu)于MSTP網(wǎng)絡(luò)的。

4.運(yùn)維簡單，降低運(yùn)營成本臺(tái)州聯(lián)通前承擔(dān)了IP RAN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)發(fā)放和維護(hù)工作，在經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和業(yè)務(wù)的逐步割接上線過程中對于IP RAN技術(shù)有了深入的了解。臺(tái)州聯(lián)通的IP RAN綜合承載網(wǎng)采用了類SDH的IP可視化運(yùn)維，面向業(yè)務(wù)、面向?qū)ο�，使得IP RAN運(yùn)維非常簡單。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，通過采用華為一次進(jìn)站方案，實(shí)現(xiàn)接入層設(shè)備一次進(jìn)站安裝免現(xiàn)場調(diào)試，快速開局，節(jié)省了多次進(jìn)站的成本和時(shí)間；同時(shí)遠(yuǎn)程管理，業(yè)務(wù)端到端自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和可視化配置、智能根因告警、可視化一鍵式故障定位、智能排障、性能監(jiān)控等運(yùn)維手段簡化網(wǎng)絡(luò)部署和運(yùn)維，大為提升IP RAN網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維效率，降低運(yùn)維復(fù)雜度和成本。臺(tái)州聯(lián)通IP RAN綜合承載網(wǎng)使得固網(wǎng)和移動(dòng)業(yè)務(wù)采用了相同的技術(shù)，可以采用類似的維護(hù)體制，從長期來看可以有效優(yōu)化和節(jié)省運(yùn)維人力，降低運(yùn)維成本。同時(shí)采用部署IP RAN綜合承載網(wǎng)，可以將原有的多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)合并減少為一張統(tǒng)一的IP RAN綜合承載網(wǎng)，長期來看可以大為節(jié)省機(jī)房、配套、機(jī)柜、光纜、電源、空間等寶貴而有限的資源，有效降低臺(tái)州聯(lián)通的綜合運(yùn)營成本；

三、綜述

浙江聯(lián)通基于全業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略訴求，根據(jù)FMC時(shí)代的業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展特點(diǎn)，規(guī)劃并指導(dǎo)臺(tái)州聯(lián)通建設(shè)了IP RAN綜合承載網(wǎng)，滿足各項(xiàng)業(yè)務(wù)當(dāng)期發(fā)展需要的同時(shí)，提升了全員的IP化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)能力，積累了豐富IP化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建的IP RAN綜合承載網(wǎng)既具備傳統(tǒng)城域網(wǎng)的大容量擴(kuò)展性、豐富的動(dòng)態(tài)路由能力和對新業(yè)務(wù)靈活的兼容性，同時(shí)也具備移動(dòng)業(yè)務(wù)相關(guān)的IP傳送特性、時(shí)鐘要求以及類SDH 的網(wǎng)管能力，既可以實(shí)現(xiàn)分流原IP城域網(wǎng)高價(jià)值IP業(yè)務(wù)，也可以與原有的城域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互相補(bǔ)充覆蓋，助力臺(tái)州聯(lián)通逐步實(shí)現(xiàn)固定與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的融合和統(tǒng)一發(fā)展，從而構(gòu)建面向未來的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。