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【摘要】：随着通信业务的迅猛发展，城域网承载业务从以语音业务为主转变为已数据业务为主。如何高效承载IP业务成为运营商关注的焦点。目前网建领域还存在很多影响和制约发展的热点问题需要解决，网络业务流量和价值的变化必然带来网络结构的变革，为语音业务传送设计的SDH/MSTP网络在传送突发性强的IP业务时，无法高效的承载。城域网也从原来的MSTP向PTN和路由器等技术发展。定位于城域网应用的分组传送网（PTN）技术有效的解决了传送设备的带宽统计复用问题。作为光传输网络建设的项目经理，笔者亲身经历并负责完成了中国联通包头城域分组网建设，亲身体会到了城域网络IP化分組技术所带来的诸多便利。笔者更加坚信分组业务的技术必将会在不久的将来迎来更加全面的推广和应用。本文笔者通过自己对分组技术的理解和体会，详细、系统的介绍了中国联通包头城域网分组网建设的整个过程。 现在，各行各业都在强调“以人为本”，笔者认为落实到具体的工作中就是工作能更加“人性化”。本文笔者用实际行动对分组网配置业务的技术进行了实践和推广，希望更多网络能使用分组网方式来建设，更多的通信人能体会到分组技术所带来的工作便利和“人性化”。
【关键词】：光传输网络 分组网 MSTP 人性化
中图分类号：[TN915.03] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0080-02
一、中国联通包头城域分组网建设思路
包头联通在作为包头市政府智慧城市建设的合作者，在今后三年内，将加快城域网的建设，推动形成覆盖面广、可靠性高、互补性强的多平面网络架构。在移动业务方面，将HSPA+作为宽带无线移动通信的主流技术，通过实施WCDM+WLAN技术策略，打造成熟度领先的无线城市。在三年内加强WCDMA覆盖，建设一千个以上WCDMA室外宏站和室内覆盖站点；完成WLAN覆盖场点2000个，在中环内公共热点区域（如机场、火车站、会展中心等区域）实现全面覆盖，提供可达42M的带宽。
在宽带数据业务方面，将加快实现住宅用户光纤到户（FTTH）、商业客户光纤到楼层目标，使平均宽带接入速率从2-4M提升到30M，完成250万户小区覆盖，3500栋商务楼宇的接入。因此为实现以上目标，需通过固移融合，以本地综合传送承载网络目标架构为发展方向，通过分步骤、分层次实施，实现本地网络向目标架构的平稳演进。
二、中国联通包头城域分组网网络拓扑
目前包头联通核心承载网主要用于承载数据宽带，固话语音、视频导航及移网PS域业务，计划承载IPTV业务和移网CS业务。核心节点之间互联以10GE为主，而对下层接入网来说，主要通过GE 口上行连接到核心承载网。
三、中国联通包头城域分组网组网简述
1、新建分组网的原由
包头联通原有接入网络较为复杂，由于涉及联通和网通合并，因此在接入层面具备多张网络。其中TDM业务如传输和语音业务承载在一张SDH/MSTP传输网上。而数据和公众客户上网业务则有多种入方式，如通过RPR环或者MSTP环、以及星型网络方式直接通过光纤上联到核心节点。而对于原联通基站业务，则又有一张独立的接入传输网对移动回传业务进行接入。因此整个网络架构较为复杂，同时存在如下多种问题和隐患。
（1）接入承载网存在多张并行，业务承载分散，无法统一管理。
（2） SDH网络带宽利率低，业务为刚性管道承在，扩展较复杂，欠缺灵活性。
（3）数据业务接入网络带宽较窄，主要以百M接入，对于高速宽带业务和新业务发展存在瓶颈。
（4）数据业务发生故障时自愈能力弱，协议保护对业务恢复时间较长。
（5）业务无分级，未按照业务等级进行网络质量分级保护。
（6）接入层网络设备厂家较多，网管复杂，操作麻烦。
因此综合以上多种问题，需要选择一种综合业务承载能力强、接入网络扩展灵活、统一管理、业务配置方便简单，网络安全性强，拥有自愈能力的网络方案对现有包头联通的接入网络进行改造。
2、中国联通包头城域分组网建设实施方案
包头联通综合业务承载网需要具有标准化业务、可扩展性、可靠性、服务质量、业务管理5大特性。因此需要分区、分层规划建设一个网络结构清晰的综合业务承载网络。针对包头联通业务结构，网络架构分为四层。第一层为核心层，作为业务层的顶端，核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输。第二层为汇聚层，作为连接核心层和接入层的控制层，为接入层提供数据的汇聚、传输、管理、分发处理，提供基于策略的连接，通过控制和限制接入层对核心层的访问，保证核心层的安全和稳定。第三层接入层主要面向用户接入，允许用户接入到网络。目前是基于POP点组网，划分综合业务接入区，利用POP点作为光缆汇聚中心和业务收敛中心，规范综合接入业务区内的光缆上联和业务收敛。而第四层则就是用户侧，俗称“接入的最后一公里”，通过电缆，5类线，光纤等各种接入方式统一上联至pop点，接入技术多样化，采用星型、链状、环状等网络形态，快速灵活的满足用户需求。设计方案的主要目的是通过IP RAN技术方案对包头联通接入层网络进行规划设计，达到将原TDM业务的传输承载网、基站业务的移动承载网和数据业务的宽带承载网进行整合，形成一个多业务承载的综合网络平台，使各种业务都在能同一张网内进行传送，并能实现业务保护、业务分级和业务可扩展等功能。
包头联通规划的路由型综合业务承载网络，在汇聚层是一个三层路由网络，采用控制网关严格区分各类业务，实现综合承载；接入层以二层分组网络为主，采用多样化技术实现综合传送和接入。通过物理网络分离、划分VPN等方式进行业务隔离，保证网络安全，部署MPLS和差分服务机制，为不同用户和不同业务提供不同QOS。
网络结构上采用单节点、双设备上联方式，汇聚机房内设备分别采用双上联至169和NGN，均呈口字型结构。下行以环路方式为主，一般每个环路为6-8个节点。同一节点位于不同环路上，可采用相交环方式。综合承载网控制平面分为内层标签和外层标签两层。对于内层标签的分配，在分段节点以上的核心汇聚层建议采用eBGP （外部边界网关协议）来进行分发，在大规模网络部署的情况下，可以新建BGP （边界网关协议）RR路由反射器；承载网络的ASBR通过RR反射器将路由反射给接入环汇聚主节点。接入环汇聚主节点和RR之间通过eBGP方式建立邻居关系。对于外层标签的分配，建议采用RSVP（资源预留协议）搭建TE險道来进行分段承载，分段节点位于接入环的汇聚路由器处。 每个接入环被规划成一个独立的IGP路由域，在这些路由域的交汇节点上使用IGP多进程的方式来隔离各个路由域，相应的，城域CXregation和城域Core路由域对应的IGP进程称为核心IGP进程，各个接入环路由域对应的IGP进程称为接入环IGP进程。使用划分IGP多进程的方式来规划不同的路由域，不同的路由域之間路由互相隔离，互不引入，通过这种方式，可以达到降低接入环路由规格的设计目标。除此之外，在所有节点上要使能IGP的GR功能，以减少节点主控主备倒换时对业务的影响。
末端设备路由通过接入环设备发布到接入环汇聚主节点，主节点将路由通过R路由反射器发布到ASBR，ASBR则最终传送到RNC CE侧。
四、中国联通包头城域分组网效果分析
通过IP RAN解决方案来实现的综合业务承载网，具备承载无线网2/3G、宽带互联网业务，传输专线，MPLS-VPN，VOIP等多种业务的能力，同时也具备智能网络，灵活扩展，可靠管理的特性，也满足今后长期可演进的要求。在国内三大电信运营商全业务运营和4G即将引入的背景下，构建高效、可靠、融合的综合业务承载网络，提升业务承载能力，满足客户对网络质量要求，对实现业务的规模化发展及品牌形象具有重要的意义。在国际标准组织、设备厂商、各国运营商等十几年的的共同努力下，作为IP RAN的基础框架技术，IP/MPLS已达到非常成熟和标准化的程度，并在业务功能上有了持续性的完善进步，因此在全球得到最为广泛的应用。目前IP RAN综合承载解决方案已经支持1588V2、同步以太、ACR等完善的时钟同步方案，端到端支持1588V2，满足网络的时钟和时间同步精度要求，同时相比建设GPS，极大的降低成本。1、PW冗余、APS、VRRP、VPN FRR等丰富的可靠性保护方案，以及支持0AM、BFD等故障检测手段，完成端到端链路、节点、网络级的毫秒级的故障检测和保护倒换，通过层次化0AM检测，提供多样的检测和故障定位手段，实现业务系统对于网络故障的无感知。IP RAN普遍釆用了类SDH的IP可视化运维，通过接入设备一次进站、远程管理，业务端到端自动发现和可视化配置，实现智能告警、可视化一键式故障定位、智能排障、性能监控等运维手段简化网络部署和运维，提升运维效率，降低运维成本。当前IP RAN综合承载网具备系列化的二、三层承载方案，可以高质量承载2G/3G/LTE等移动业务，支撑IPTV、专线、高速上网等FMC的综合业务承载，为不同用户、业务提供差异化的服务保障，帮助运营商实现E2E的精细化运营，同时满足云承载、IPv6、物联网等需求，从而构建成熟、易用、低运营成本（TC0）、面向未来的综合承载网，是运营商构建下一代综合业务承载网的优选技术。
本文仅通过包头联通承载网建设，研究分析了 IPRAN技术在运营商网络中的应用，探讨了通信运营商承载网可能的发展方向。对于其他现有技术由于缺乏实际测试和应用环境，因此只能通过相关的标准进行判断和比较，缺少实践性的数据分析结果。因此在后期研究中，需要进一步结合综合承载网技术发展方向，通过科学的实践分析，横向比较和分析各种技术的优劣，更客观的给予分析和提出结果。原有的电信运营商一类偏重于固网业务，一类偏重于移网业务。因此不同运营商原有的承载网络架构通常偏向与其主营业务，但随着全球通信运营商对新型业务发展的认识，意识到今后要着眼于开展全业务来拖动网络融合与业务创新，积极优化调整业务资源、网络资源、技术平台，为提供融合的综合业务做好准备。
【关键词】：光传输网络 分组网 MSTP 人性化
中图分类号：[TN915.03] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0080-02
一、中国联通包头城域分组网建设思路
包头联通在作为包头市政府智慧城市建设的合作者，在今后三年内，将加快城域网的建设，推动形成覆盖面广、可靠性高、互补性强的多平面网络架构。在移动业务方面，将HSPA+作为宽带无线移动通信的主流技术，通过实施WCDM+WLAN技术策略，打造成熟度领先的无线城市。在三年内加强WCDMA覆盖，建设一千个以上WCDMA室外宏站和室内覆盖站点；完成WLAN覆盖场点2000个，在中环内公共热点区域（如机场、火车站、会展中心等区域）实现全面覆盖，提供可达42M的带宽。
在宽带数据业务方面，将加快实现住宅用户光纤到户（FTTH）、商业客户光纤到楼层目标，使平均宽带接入速率从2-4M提升到30M，完成250万户小区覆盖，3500栋商务楼宇的接入。因此为实现以上目标，需通过固移融合，以本地综合传送承载网络目标架构为发展方向，通过分步骤、分层次实施，实现本地网络向目标架构的平稳演进。
二、中国联通包头城域分组网网络拓扑
目前包头联通核心承载网主要用于承载数据宽带，固话语音、视频导航及移网PS域业务，计划承载IPTV业务和移网CS业务。核心节点之间互联以10GE为主，而对下层接入网来说，主要通过GE 口上行连接到核心承载网。
三、中国联通包头城域分组网组网简述
1、新建分组网的原由
包头联通原有接入网络较为复杂，由于涉及联通和网通合并，因此在接入层面具备多张网络。其中TDM业务如传输和语音业务承载在一张SDH/MSTP传输网上。而数据和公众客户上网业务则有多种入方式，如通过RPR环或者MSTP环、以及星型网络方式直接通过光纤上联到核心节点。而对于原联通基站业务，则又有一张独立的接入传输网对移动回传业务进行接入。因此整个网络架构较为复杂，同时存在如下多种问题和隐患。
（1）接入承载网存在多张并行，业务承载分散，无法统一管理。
（2） SDH网络带宽利率低，业务为刚性管道承在，扩展较复杂，欠缺灵活性。
（3）数据业务接入网络带宽较窄，主要以百M接入，对于高速宽带业务和新业务发展存在瓶颈。
（4）数据业务发生故障时自愈能力弱，协议保护对业务恢复时间较长。
（5）业务无分级，未按照业务等级进行网络质量分级保护。
（6）接入层网络设备厂家较多，网管复杂，操作麻烦。
因此综合以上多种问题，需要选择一种综合业务承载能力强、接入网络扩展灵活、统一管理、业务配置方便简单，网络安全性强，拥有自愈能力的网络方案对现有包头联通的接入网络进行改造。
2、中国联通包头城域分组网建设实施方案
包头联通综合业务承载网需要具有标准化业务、可扩展性、可靠性、服务质量、业务管理5大特性。因此需要分区、分层规划建设一个网络结构清晰的综合业务承载网络。针对包头联通业务结构，网络架构分为四层。第一层为核心层，作为业务层的顶端，核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输。第二层为汇聚层，作为连接核心层和接入层的控制层，为接入层提供数据的汇聚、传输、管理、分发处理，提供基于策略的连接，通过控制和限制接入层对核心层的访问，保证核心层的安全和稳定。第三层接入层主要面向用户接入，允许用户接入到网络。目前是基于POP点组网，划分综合业务接入区，利用POP点作为光缆汇聚中心和业务收敛中心，规范综合接入业务区内的光缆上联和业务收敛。而第四层则就是用户侧，俗称“接入的最后一公里”，通过电缆，5类线，光纤等各种接入方式统一上联至pop点，接入技术多样化，采用星型、链状、环状等网络形态，快速灵活的满足用户需求。设计方案的主要目的是通过IP RAN技术方案对包头联通接入层网络进行规划设计，达到将原TDM业务的传输承载网、基站业务的移动承载网和数据业务的宽带承载网进行整合，形成一个多业务承载的综合网络平台，使各种业务都在能同一张网内进行传送，并能实现业务保护、业务分级和业务可扩展等功能。
包头联通规划的路由型综合业务承载网络，在汇聚层是一个三层路由网络，采用控制网关严格区分各类业务，实现综合承载；接入层以二层分组网络为主，采用多样化技术实现综合传送和接入。通过物理网络分离、划分VPN等方式进行业务隔离，保证网络安全，部署MPLS和差分服务机制，为不同用户和不同业务提供不同QOS。
网络结构上采用单节点、双设备上联方式，汇聚机房内设备分别采用双上联至169和NGN，均呈口字型结构。下行以环路方式为主，一般每个环路为6-8个节点。同一节点位于不同环路上，可采用相交环方式。综合承载网控制平面分为内层标签和外层标签两层。对于内层标签的分配，在分段节点以上的核心汇聚层建议采用eBGP （外部边界网关协议）来进行分发，在大规模网络部署的情况下，可以新建BGP （边界网关协议）RR路由反射器；承载网络的ASBR通过RR反射器将路由反射给接入环汇聚主节点。接入环汇聚主节点和RR之间通过eBGP方式建立邻居关系。对于外层标签的分配，建议采用RSVP（资源预留协议）搭建TE險道来进行分段承载，分段节点位于接入环的汇聚路由器处。 每个接入环被规划成一个独立的IGP路由域，在这些路由域的交汇节点上使用IGP多进程的方式来隔离各个路由域，相应的，城域CXregation和城域Core路由域对应的IGP进程称为核心IGP进程，各个接入环路由域对应的IGP进程称为接入环IGP进程。使用划分IGP多进程的方式来规划不同的路由域，不同的路由域之間路由互相隔离，互不引入，通过这种方式，可以达到降低接入环路由规格的设计目标。除此之外，在所有节点上要使能IGP的GR功能，以减少节点主控主备倒换时对业务的影响。
末端设备路由通过接入环设备发布到接入环汇聚主节点，主节点将路由通过R路由反射器发布到ASBR，ASBR则最终传送到RNC CE侧。
四、中国联通包头城域分组网效果分析
通过IP RAN解决方案来实现的综合业务承载网，具备承载无线网2/3G、宽带互联网业务，传输专线，MPLS-VPN，VOIP等多种业务的能力，同时也具备智能网络，灵活扩展，可靠管理的特性，也满足今后长期可演进的要求。在国内三大电信运营商全业务运营和4G即将引入的背景下，构建高效、可靠、融合的综合业务承载网络，提升业务承载能力，满足客户对网络质量要求，对实现业务的规模化发展及品牌形象具有重要的意义。在国际标准组织、设备厂商、各国运营商等十几年的的共同努力下，作为IP RAN的基础框架技术，IP/MPLS已达到非常成熟和标准化的程度，并在业务功能上有了持续性的完善进步，因此在全球得到最为广泛的应用。目前IP RAN综合承载解决方案已经支持1588V2、同步以太、ACR等完善的时钟同步方案，端到端支持1588V2，满足网络的时钟和时间同步精度要求，同时相比建设GPS，极大的降低成本。1、PW冗余、APS、VRRP、VPN FRR等丰富的可靠性保护方案，以及支持0AM、BFD等故障检测手段，完成端到端链路、节点、网络级的毫秒级的故障检测和保护倒换，通过层次化0AM检测，提供多样的检测和故障定位手段，实现业务系统对于网络故障的无感知。IP RAN普遍釆用了类SDH的IP可视化运维，通过接入设备一次进站、远程管理，业务端到端自动发现和可视化配置，实现智能告警、可视化一键式故障定位、智能排障、性能监控等运维手段简化网络部署和运维，提升运维效率，降低运维成本。当前IP RAN综合承载网具备系列化的二、三层承载方案，可以高质量承载2G/3G/LTE等移动业务，支撑IPTV、专线、高速上网等FMC的综合业务承载，为不同用户、业务提供差异化的服务保障，帮助运营商实现E2E的精细化运营，同时满足云承载、IPv6、物联网等需求，从而构建成熟、易用、低运营成本（TC0）、面向未来的综合承载网，是运营商构建下一代综合业务承载网的优选技术。
本文仅通过包头联通承载网建设，研究分析了 IPRAN技术在运营商网络中的应用，探讨了通信运营商承载网可能的发展方向。对于其他现有技术由于缺乏实际测试和应用环境，因此只能通过相关的标准进行判断和比较，缺少实践性的数据分析结果。因此在后期研究中，需要进一步结合综合承载网技术发展方向，通过科学的实践分析，横向比较和分析各种技术的优劣，更客观的给予分析和提出结果。原有的电信运营商一类偏重于固网业务，一类偏重于移网业务。因此不同运营商原有的承载网络架构通常偏向与其主营业务，但随着全球通信运营商对新型业务发展的认识，意识到今后要着眼于开展全业务来拖动网络融合与业务创新，积极优化调整业务资源、网络资源、技术平台，为提供融合的综合业务做好准备。