IPRAN技術(shù)在上海聯(lián)通綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)中的研究與應(yīng)用

茅 勇

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司上海市分公司，中國 上海 200000）

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，對于電信運(yùn)營商來說，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已成為運(yùn)營商的重要盈利增長點(diǎn)，無論是在固網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)或者是3、4G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，都對于高帶寬和穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)提出了較高需求。從業(yè)務(wù)發(fā)展來看，固網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)從原先普通的上網(wǎng)瀏覽、郵件收發(fā)的業(yè)務(wù)發(fā)展到視頻點(diǎn)播、高清電視、可視通信、大容量存儲、云計(jì)算等百兆/千兆的大帶寬需求，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)也從2G 網(wǎng)絡(luò)的語音通信，短消息應(yīng)用發(fā)展成目前3、4G 中多媒體、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求。從網(wǎng)絡(luò)可靠性看，這些新型業(yè)務(wù)對于網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)安全和QOS 等提出了更高要求。而隨著固移業(yè)務(wù)的不斷融合，固網(wǎng)和移網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的共址建設(shè)，接入網(wǎng)的建設(shè)必然會朝著綜合承載的目標(biāo)演進(jìn)。通過建立一張業(yè)務(wù)融合的綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)，通信運(yùn)營商可以擁有在所有業(yè)務(wù)領(lǐng)域提供產(chǎn)品的能力，利用現(xiàn)有客戶基礎(chǔ)以及綜合業(yè)務(wù)領(lǐng)域產(chǎn)品之間的協(xié)同，通過產(chǎn)品捆綁和業(yè)務(wù)融合來提升產(chǎn)品競爭力。因此規(guī)劃設(shè)計(jì)一張可靠的、擴(kuò)展性強(qiáng)、性能優(yōu)異，低成本，簡單實(shí)施的綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)顯的尤為重要。

在新一代的業(yè)務(wù)綜合承載接入網(wǎng)絡(luò)中采用PTN 技術(shù)還是IPRAN技術(shù)都對今后發(fā)展有重要影響。本文通過近幾年上海聯(lián)通規(guī)劃部署的IPRAN 承載網(wǎng)的研究與應(yīng)用，闡述通過使用IP 技術(shù)，支持三層交換技術(shù)的IPRAN 網(wǎng)絡(luò)如何支撐上海聯(lián)通高速融合發(fā)展的固移網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。

IPRAN 綜合承載網(wǎng)解決方案基于IP/MPLS 技術(shù)，靈活提供多樣的承載模式，保證各種業(yè)務(wù)的接入和傳送，具備組播（三網(wǎng)融合）、ATM/TDM 遷移、IPv6 的承載能力，能夠支撐IPTV、L2/L3 VPN、TDM、ATM、Eth 專線、LTE 等綜合業(yè)務(wù)。通過部署IPRAN 綜合承載網(wǎng)，使得機(jī)房中原來需要為多種業(yè)務(wù)承載準(zhǔn)備的多套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，減少為一臺IP RAN 綜合承載網(wǎng)設(shè)備。既減少了機(jī)房空間的占用、相關(guān)的配電設(shè)施、管道和線纜資源的占用、機(jī)房的整體耗電等。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的減少，還減少了需要維護(hù)的設(shè)備數(shù)量，降低維護(hù)成本，真正實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理和運(yùn)維。

為了在上海聯(lián)通原有業(yè)務(wù)網(wǎng)上能平穩(wěn)進(jìn)行IPRAN 承載網(wǎng)融合，針對IPRAN 綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)方案，我們通過模擬數(shù)據(jù)測試，驗(yàn)證現(xiàn)網(wǎng)上各類無線網(wǎng)業(yè)務(wù)、專線業(yè)務(wù)和寬帶業(yè)務(wù)的承載，關(guān)注全業(yè)務(wù)的需求滿足度，以及IPRAN 解決方案的完整性和成熟度，包括性能、穩(wěn)定性、可靠性等。而在現(xiàn)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)獲取，重點(diǎn)驗(yàn)證3、4G 站點(diǎn)IP 鏈路質(zhì)量，關(guān)注真實(shí)業(yè)務(wù)的承載性能及網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。通過驗(yàn)證，IPRAN 綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)可靠性較高，滿足綜合業(yè)務(wù)承載的要求，試用效果良好。

IPRAN 綜合承載網(wǎng)采用路由器架構(gòu)，針對節(jié)點(diǎn)、鏈路、網(wǎng)絡(luò)級多重保護(hù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)調(diào)整系統(tǒng)無感知，可以根據(jù)業(yè)務(wù)級別提供不同級別的保護(hù)，因此在可靠性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和多業(yè)務(wù)承載方面表現(xiàn)出色。

我們通過搭建模擬測試環(huán)境，使用儀表掛在測試拓?fù)涞氖孜矁啥?，關(guān)注業(yè)務(wù)綜合承載能力及端到端的可靠性。測試的傳送業(yè)務(wù)主要包括3G 移動(dòng)回傳業(yè)務(wù)、2G 移動(dòng)回傳業(yè)務(wù)、模擬LTE 移動(dòng)回傳業(yè)務(wù)、大客戶專線業(yè)務(wù)、固定寬帶業(yè)務(wù)、IPTV 業(yè)務(wù)、小區(qū)上網(wǎng)等業(yè)務(wù)。

1 業(yè)務(wù)可靠性測試

針對TDM 仿真業(yè)務(wù)，Ethernet 寬帶和LTE4G 三種類型業(yè)務(wù)，通過中斷測試網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)注的節(jié)點(diǎn)，來計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)保護(hù)倒換時(shí)間，最終結(jié)果如下表，可以確認(rèn)IPRAN 承載網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)50MS 內(nèi)的業(yè)務(wù)切換保護(hù)。

2 IP RAN QOS 測試

作為綜合業(yè)務(wù)承載平臺，IPRAN 承載網(wǎng)以IP/MPLS 技術(shù)為基礎(chǔ)，吸納了傳統(tǒng)傳送網(wǎng)理念，針對綜合承載和RAN 傳送而設(shè)計(jì)的。其支持多種QOS 保障機(jī)制，可以靈活細(xì)微的區(qū)分識別業(yè)務(wù)流，公平地進(jìn)行業(yè)務(wù)保證調(diào)度。支持流調(diào)度、DiffSer 和InterServ 機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了MPLS TE與Diffserv 模型的結(jié)合。通過HQoS，MPLS VPN、VLL 和PWE3 五級調(diào)度的QoS 能力，來確保QOS 端到端的業(yè)務(wù)質(zhì)量，并能高效合理的配置利用網(wǎng)絡(luò)資源。

因此QOS 的測試對于客戶業(yè)務(wù)分級，滿足不同業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的需求具有重要意義。我們以2 個(gè)模擬用戶業(yè)務(wù)進(jìn)行仿真測試。在設(shè)備側(cè)配置流隊(duì)列，同時(shí)配置用戶隊(duì)列帶寬為60M，2 個(gè)用戶業(yè)務(wù)配置在一個(gè)用戶組隊(duì)列中，總帶寬為100M。

2.1 簡便可靠的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，運(yùn)營管理

在IP RAN 綜合業(yè)務(wù)接入承載網(wǎng)改造建設(shè)之前，上海聯(lián)通原有的維護(hù)運(yùn)營模式為多個(gè)網(wǎng)絡(luò)、多家廠商、多套網(wǎng)管。無論是從網(wǎng)絡(luò)維護(hù)角度還是業(yè)務(wù)配置方面來說都極其復(fù)雜和麻煩。由于SDH 傳輸網(wǎng)絡(luò)和IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)對于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員技術(shù)知識和能力要求不同，使得人員無法復(fù)用。需要有數(shù)據(jù)、傳輸?shù)炔煌瑢I(yè)技能的維護(hù)人員分別進(jìn)行網(wǎng)管值守，對網(wǎng)絡(luò)告警，性能指標(biāo)等進(jìn)行分析和判斷處理。

對于今后大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用來說，IP RAN 的可視化IP 網(wǎng)管，能使網(wǎng)絡(luò)具備層次化的OAM 檢測手段、多樣的故障檢測和定位手段。同時(shí)提高了IP 運(yùn)維人員的簡便性，提升了上海聯(lián)通的人員效率，使維護(hù)人員可以更精細(xì)化和專業(yè)化的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)，提高了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維品質(zhì)。

2.2 IPRAN 靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和綜合承載能力

由于原先為了承載不同業(yè)務(wù)類型而存在的多個(gè)接入承載網(wǎng)，導(dǎo)致上海聯(lián)通在機(jī)房空間占用，管道光纜使用和配套設(shè)施建設(shè)上存在大量重復(fù)的資源浪費(fèi)。同時(shí)多張網(wǎng)絡(luò)共同運(yùn)行對于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和擴(kuò)容也帶來困難，增加了復(fù)雜性。大量設(shè)備的投入和資源建設(shè)，同時(shí)也提高了聯(lián)通的CAPEX 成本。

而新建成的IPRAN 綜合承載網(wǎng)具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)接入、二層交換和EoMPLS 傳輸能力，支持豐富的IP 級服務(wù)，可以靈活地提供多樣的承載模式，能提供寬帶上網(wǎng)、三網(wǎng)合一、IP 專用線路、VPN 等多種服務(wù)。保證各種業(yè)務(wù)的接入和傳送，同時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要對業(yè)務(wù)質(zhì)量和可靠性進(jìn)行靈活控制。

因此IPRAN 接入承載網(wǎng)最終只用一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)就將眾多業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一的傳送，從而使原先不同業(yè)務(wù)類型需要配置不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的情況，轉(zhuǎn)化為只需要一個(gè)IPRAN 承載網(wǎng)絡(luò)，就可以在保證傳輸業(yè)務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量，并進(jìn)一步可以減少運(yùn)營商的機(jī)房空間、相關(guān)配電設(shè)施、管線等資源的占用，還節(jié)省設(shè)備耗電和維護(hù)成本，降低多套設(shè)備引起的故障隱患，真正實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理和運(yùn)維，幫助上海聯(lián)通降低綜合運(yùn)營成本。

因此IPRAN 承載網(wǎng)技術(shù)對于上海聯(lián)通來說非常適合構(gòu)建一個(gè)層次分明的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)模型，并能提供豐富的業(yè)務(wù)承載能力，同時(shí)在未來也可以平滑的向新一代承載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化。