縱論中國聯(lián)通本地分組傳送網(wǎng)建設(shè)

郎塞原 中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司

劉仲明 廣州杰賽通信規(guī)劃設(shè)計(jì)院

1 中國聯(lián)通本地分組傳送網(wǎng)介紹

1.1 目標(biāo)架構(gòu)

綜合考慮業(yè)務(wù)特性、容量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋和局站重疊度、技術(shù)發(fā)展、投資等等因素，中國聯(lián)通的本地分組傳送網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)架構(gòu)為兩張網(wǎng)：

（1）IP城域網(wǎng)：承載普通互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、IP互聯(lián)網(wǎng)專線等業(yè)務(wù)。

（2）分組傳送網(wǎng)（可視為承載網(wǎng)在城域的延伸，從這個角度看，亦可稱城域承載網(wǎng)）：承載以基站回傳、集團(tuán)客戶為主的電信級業(yè)務(wù)。

此外，IPTV（Internet Protocol TV or Interactive Personal TV，交互式網(wǎng)絡(luò)電視）的承載方式有待進(jìn)一步研究，近期暫由“IP城域網(wǎng)”承載，MSTP（Multi-Service Transfer Platform，基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺）網(wǎng)繼續(xù)存在，目標(biāo)是移動基站TDM業(yè)務(wù)、MSTP大客戶、帶寬需求不大的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的綜合傳送。

1.2 技術(shù)選型

中國聯(lián)通本地分組網(wǎng)技術(shù)的最終選擇，既不是單純的PTN（Packet Transport Network，分組傳送網(wǎng)），也不是單純的IP RAN（IP Radio Access Network，IP化無線接入網(wǎng)），而是一種稱為“綜合承載技術(shù)”的創(chuàng)新技術(shù)。它是以IP/MPLS為技術(shù)框架，兼容MPLS-TP，以路由器技術(shù)為基礎(chǔ)的硬件平臺，核心、匯聚設(shè)備支持動態(tài)三層，接入設(shè)備采用二層/三層設(shè)備，可分場景靈活選用。另外，“綜合承載技術(shù)”可開發(fā)出便于操作的圖形化網(wǎng)管系統(tǒng)。

該“綜合承載技術(shù)”的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《支持多業(yè)務(wù)承載的IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求》由三大運(yùn)營商牽頭，中國聯(lián)通負(fù)責(zé)編寫?！八蛯徃濉币延?011年12月26日通過了CCSA TC1（IP）/TC6（傳送）聯(lián)合評審，“報(bào)批稿”目前已編制完成。

綜合承載網(wǎng)是當(dāng)前傳送網(wǎng)領(lǐng)域主流解決方案，它基于靈活I(lǐng)P通信的設(shè)計(jì)理念，以傳統(tǒng)的路由器架構(gòu)為基礎(chǔ)，增強(qiáng)了OAM（Operation Administration and Maintenance，操作管理維護(hù)）機(jī)制和業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制。雖然各廠家設(shè)備距此目標(biāo)尚有一定差距，但目前3G對三層功能的需求并不強(qiáng)烈，直到LTE（Long Term Evolution，長期演進(jìn)）規(guī)模使用之前，業(yè)界應(yīng)該可以提供滿足需求的產(chǎn)品，并在功能和價格方面找到契合點(diǎn)。

之所以沒有選用PTN（MPLS-TP），是因?yàn)榭紤]到PTN現(xiàn)階段應(yīng)用主要為二層應(yīng)用，其新增的三層功能不被普遍看好。PTN與IP/MPLS的隧道和偽線形成鮮明對比，如圖1所示：

圖1 PTN與IP/MPLS的隧道與偽線對比

1.3 部署方案

中國聯(lián)網(wǎng)本地分組傳送網(wǎng)采用靈活的三層部署，圖2給出了3種方案，目前尚未確定使用哪種。

圖2 分組網(wǎng)三層功能部署

考慮到三層網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度、規(guī)模及后期各種策略的部署難度等，對方案（a）和（b）的具體適應(yīng)場景需要做補(bǔ)充規(guī)定和說明。但從近期看，特別是考慮到現(xiàn)有3G組網(wǎng)和IP地址的調(diào)整問題，方案（c）或方案（b）較為可取。

2 探討和建議

2.1 分組傳送網(wǎng)與RNC的連接問題

關(guān)于本地分組傳送網(wǎng)與RNC（Radio Network Controller，無線網(wǎng)絡(luò)控制器）的連接，各地有不同方案?？傮w來說，主要還是沿用通過各自CE接入到分組網(wǎng)核心設(shè)備的方式，但基于各地情況不同，連接方式多種多樣：有沿用原來CE的，也有新建CE的；有RNC分布在多個局的，也有RNC集中在2個以下局的；有RNC單獨(dú)設(shè)置CE的，也有多個RNC共用一對CE的；有集中從分組網(wǎng)一對核心設(shè)備引接的，也有從多個核心設(shè)備分別引接的，這里不一一論述。

建議RNC側(cè)進(jìn)行本地承載組網(wǎng)，建設(shè)一對綜合匯聚CE，然后通過它們與分組網(wǎng)核心設(shè)備相連，這樣分工界面明確，結(jié)構(gòu)清晰，擴(kuò)展性好。

2.2 分組傳送網(wǎng)的出口問題

關(guān)于本地分組傳送網(wǎng)相關(guān)出口連接設(shè)置的問題，有的地方已有考慮（但連接方式多樣），有的地方暫沒考慮。

本地分組傳送網(wǎng)到城域網(wǎng)和承載網(wǎng)A網(wǎng)的出口，考慮到大客戶專線出口需求，建議分組網(wǎng)的一對核心設(shè)備與城域網(wǎng)的一對CR做連接。由于本期工程以移動業(yè)務(wù)為主，未對專線業(yè)務(wù)做過多考慮，因此本期工程暫時并未主張要與城域網(wǎng)SR做連接。

本地分組傳送網(wǎng)到承載網(wǎng)B網(wǎng)的出口，雖然目前無需求，但可以考慮為后續(xù)做預(yù)留，并且可與移動核心網(wǎng)、RNC等做統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)和接口優(yōu)化，如圖3所示。

以前傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)各業(yè)務(wù)網(wǎng)都是把需求交給傳輸來完成連接的，現(xiàn)在各業(yè)務(wù)網(wǎng)自己先完成出口了（比如移動核心網(wǎng)到承載B網(wǎng)，城域網(wǎng)到承載A網(wǎng)），反而新建分組傳送網(wǎng)沒了自己的出口。如果在此次分組傳送網(wǎng)建設(shè)中，考慮長遠(yuǎn)布局，將各專業(yè)網(wǎng)接口界面統(tǒng)一起來，同時為傳送網(wǎng)預(yù)留到承載網(wǎng)的出口，將是一個值得推薦的方案。

現(xiàn)階段，移動核心網(wǎng)、RNC等已在著手建設(shè)本地承載，將把原來各網(wǎng)元單獨(dú)設(shè)置CE與其他網(wǎng)元相連的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，優(yōu)化為通過一對匯聚路由器完成所有網(wǎng)元的連接。未來，如果本地分組傳送網(wǎng)能夠與這對匯聚路由器直接連接（圖3中虛線所示，需要各專業(yè)間協(xié)商解決），則會起到優(yōu)化結(jié)構(gòu)、節(jié)省資源、統(tǒng)一接口的作用。

圖3 統(tǒng)一接口和優(yōu)化結(jié)構(gòu)

2.3 分組傳送網(wǎng)的組網(wǎng)方式

（1）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)追求清晰、簡潔、扁平化；大城市可以分3層，中小城市可以2層組網(wǎng)，核心、匯聚層合一；嚴(yán)格控制核心節(jié)點(diǎn)數(shù)量；初期匯聚節(jié)點(diǎn)不宜過多，根據(jù)業(yè)務(wù)需求設(shè)置；分組傳送網(wǎng)組網(wǎng)不應(yīng)過多受現(xiàn)有SDH的結(jié)構(gòu)和光纜路由的影響，而應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注其邏輯結(jié)構(gòu)的清晰。

圖4是一個組網(wǎng)方案示例。RNC側(cè)組建本地承載網(wǎng)，出一對綜合CE與分組網(wǎng)核心設(shè)備相連。每個匯接區(qū)應(yīng)控制一定規(guī)模，核心節(jié)點(diǎn)采用增強(qiáng)型路由器，提供時鐘處理、完善的OAM和網(wǎng)管能力，如需承載IPTV，還應(yīng)考慮提供session級IPOE鑒權(quán)認(rèn)證控制。

（2）核心節(jié)點(diǎn)

分組傳送網(wǎng)有明確的業(yè)務(wù)承載定位，只有跟相關(guān)業(yè)務(wù)有關(guān)聯(lián)的局才可以考慮作為分組傳送網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)，且應(yīng)嚴(yán)格控制數(shù)目。核心節(jié)點(diǎn)的數(shù)目并不是越多越好，把無關(guān)聯(lián)的局都拉進(jìn)分組網(wǎng)核心層，容易造成組網(wǎng)復(fù)雜、投資增加等問題。把凡是可以叫做局的節(jié)點(diǎn)和未來可能建的局點(diǎn)都做成核心層節(jié)點(diǎn)，或把重要的傳輸節(jié)點(diǎn)做成核心節(jié)點(diǎn)（如把原來ASON網(wǎng)的十幾個節(jié)點(diǎn)都做成核心節(jié)點(diǎn)），都是不可取的做法。

（3）匯聚節(jié)點(diǎn)

有些地區(qū)繼承了原來SDH的觀念，把所有SDH匯聚節(jié)點(diǎn)都做成分組網(wǎng)的匯聚節(jié)點(diǎn)，造成了匯聚節(jié)點(diǎn)過多，大量消耗了光纖和波道資源。有些地區(qū)主張“按縣組網(wǎng)”，縣內(nèi)所有業(yè)務(wù)都匯聚到縣節(jié)點(diǎn)，有的還要求做雙節(jié)點(diǎn)冗余。這一做法對某些北方省份已經(jīng)具備縣級節(jié)點(diǎn)資源的情況亦無不可，但對其他不具備條件的地區(qū)則沒有必要。因?yàn)楝F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)不再需要設(shè)置縣局節(jié)點(diǎn)。

因此建議，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時拋開原來SDH匯聚節(jié)點(diǎn)的觀念，從業(yè)務(wù)和組網(wǎng)需求出發(fā)，挑選合適的匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)。原SDH匯聚層具備二層結(jié)構(gòu)的地方，建議縣節(jié)點(diǎn)也應(yīng)接回核心層節(jié)點(diǎn)，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)盡量扁平化。

圖4 組網(wǎng)方案示例

2.4 設(shè)備的演進(jìn)方向

目前各廠家設(shè)備在種類和功能上都有較明顯的差別，但以下3點(diǎn)值得特別關(guān)注：

（1）目前的線路接口速率停留在GE和10GE級別，未來網(wǎng)絡(luò)對此有更高需求，應(yīng)積極向更高速率（如40G、100G）演進(jìn)；

（2）設(shè)備的分類定位還不夠準(zhǔn)確，不能很好地適配網(wǎng)絡(luò)各個層面的要求，比如有的大節(jié)點(diǎn)設(shè)備槽口不夠、局端設(shè)備業(yè)務(wù)的容量有限，需要配擴(kuò)展架來滿足需求等；

（3）設(shè)備容量有待向更大發(fā)展，應(yīng)關(guān)注設(shè)備的集群化方向。

在新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范引導(dǎo)下，設(shè)備會往統(tǒng)一、規(guī)范的方向不斷演進(jìn)。

2.5 基站接口的IP化

由于大部分廠家基站設(shè)備接口IP化的進(jìn)度跟不上，許多地方基站仍是采用雙棧（ATM+IP）的傳送方式，接口為E1+FE，部分站需要配置多個E1口，局端或中間可能需要STM-1接口。因此，分組網(wǎng)需要提供大量E1業(yè)務(wù)承載和E1口及STM-1口轉(zhuǎn)接，大量消耗設(shè)備資源和提高網(wǎng)絡(luò)成本。因此，應(yīng)該盡快促進(jìn)無線設(shè)備接口的IP化，使這種局面得到扭轉(zhuǎn)。

3 難點(diǎn)分析

3.1 業(yè)務(wù)負(fù)載量

城域網(wǎng)面向公眾互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，對QoS不做保證，采用“全力而為”策略，因此也幾乎不考慮輕載，利用率通常都考慮到70%～80%以上，而電信級承載網(wǎng)如NGN承載都有輕載要求，通常利用率要求在30%以下，因此采用Diffserv+輕載也是目前許多網(wǎng)絡(luò)保證QoS的策略。而對于分組傳送網(wǎng)，是否需要考慮輕載是一個比較糾結(jié)的問題，因?yàn)殡m然目前各種保障技術(shù)的描述都很理想，但對于一個如此大規(guī)模大業(yè)務(wù)量的網(wǎng)絡(luò)，尚沒有可靠的實(shí)際數(shù)據(jù)例證可供借鑒。目前的努力主要是控制網(wǎng)絡(luò)盡量簡潔，高等級業(yè)務(wù)量占比不要過高（比如要求話音業(yè)務(wù)不超過30%）等，實(shí)際的質(zhì)量保證還有待于網(wǎng)絡(luò)的QoS部署。

3.2 QoS部署

QoS部署是一個很困難的步驟。首先要進(jìn)行基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的業(yè)務(wù)規(guī)劃，對各種業(yè)務(wù)進(jìn)行分類（需要各專業(yè)協(xié)調(diào)），做好帶寬宏觀規(guī)劃；然后制定QoS策略，在了解網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)規(guī)劃的前提下，針對網(wǎng)絡(luò)中的帶寬瓶頸節(jié)點(diǎn)，制定適合的業(yè)務(wù)流量分配方案；最后是QoS部署和監(jiān)管，策略只有部署到設(shè)備上才能生效，同時需要通過有效的監(jiān)管工具或手段，對部署后的QoS策略進(jìn)行審計(jì)和評估，以便了解QoS實(shí)施效果并及時調(diào)整。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大、業(yè)務(wù)種類越多，QoS的部署和監(jiān)管的難度也就越大。

QoS的部署、實(shí)施、審計(jì)和調(diào)整工作對于管理人員來說也是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，需要基于網(wǎng)絡(luò)帶寬實(shí)際情況具體應(yīng)用，來規(guī)劃符合自身目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)QoS策略；為保證QoS部署效果，必須把QoS策略在網(wǎng)絡(luò)路徑上進(jìn)行端到端的部署，如果鏈路中任何一點(diǎn)沒有部署到，都將無法保證QoS的實(shí)施效果，因此工作量很大；任何一個地方的參數(shù)發(fā)生變化，都會影響實(shí)際效果，因此監(jiān)控難度也大。

3.3 網(wǎng)管系統(tǒng)

傳統(tǒng)路由器大部分命令和配置都是在命令提示窗口下由一條條指令配置的，因此上手難度比較大。從難度和效率考慮，我們希望分組傳送網(wǎng)能繼承以前傳輸網(wǎng)的圖形界面方式。目前，越來越多的企業(yè)路由器，特別是中低端型號產(chǎn)品開始引入圖形化設(shè)置界面，各設(shè)備廠家也正在推出這種類傳輸?shù)木W(wǎng)管系統(tǒng)。

但對于圖形化操作界面仍有擔(dān)心存在，比如，圖形化界面能否完全發(fā)揮原來命令形式的效能，例如靈活性、反映信息的及時性和全面性、參數(shù)設(shè)置的全面性、對故障的跟蹤和定位能力、對復(fù)雜場景的適應(yīng)性等。這類擔(dān)心并不是沒有道理，因此需要圖形界面的不斷磨合和改進(jìn)，工程人員也要有心理準(zhǔn)備。

3.4 運(yùn)維

分組網(wǎng)的運(yùn)維不同于傳統(tǒng)SDH網(wǎng)。SDH網(wǎng)一旦做好相關(guān)配置，基本上是一種固化的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。而分組網(wǎng)從業(yè)務(wù)到網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)都可能是動態(tài)的，需要及時的跟蹤和調(diào)整，保證網(wǎng)絡(luò)資源與業(yè)務(wù)需求的匹配，使它運(yùn)行在最佳狀態(tài)。因此需要對網(wǎng)絡(luò)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)數(shù)據(jù)和資源進(jìn)行不斷的優(yōu)化調(diào)整，以保持良好狀態(tài)。具體的需求體現(xiàn)為：

（1）需要建立能夠提供各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的監(jiān)測機(jī)制；

（2）需要建立定期優(yōu)化調(diào)整的維護(hù)機(jī)制；

（3）能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效的跟蹤、管理；

（4）需要建立一支高素質(zhì)的管理人員隊(duì)伍。

4 結(jié)論

分組傳送網(wǎng)技術(shù)是一門嶄新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用更是前所未有。業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展和需求的壯大推動著技術(shù)快速發(fā)展，沖擊著傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、管理和運(yùn)維的各種模式。分組傳送網(wǎng)的建設(shè)和成長，需要大家付出切實(shí)的努力，使得網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展逐漸接近期望的目標(biāo)。

[1]中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司. 中國聯(lián)通2012年本地傳送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)指導(dǎo)意見[Z]. 2012. ★