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     浅谈政企接入网IP分组化的演进

    前言

      国内电信业在经历了2008年底的行业重组后,三大运营商同时进入了全业务运营的时代,三大运营商全业务运营后,除在无线、固话、宽带上网等传统业务领域展开激烈的争夺外。政企客户业务已经成为下一片蓝海,该类客户APRU值高、黏合性强、可持续扩展性强,能为业务提供商带来丰厚收益。3G时代的来临触发了一场新的变革,更加剧了全业务运营的竞争,此时带宽需求日益增多,但由于竞争过程中的价格战导致ARPU值不断降低,且随着视频监控、高清网络会议等新型业务高速发展,带宽压力越发明显,传统的TDM电路传输模式在承载这些新业务时已经非常吃力,大容量、分组化已经成为运营商城域传送网最为突出的需求,传统的MSTP技术已不能适应新形势的发展,在这种发展趋势驱使下,引发了网络演进的新课题: 承载向全IP 化发展。以IP/MPLS、MPLS-TP为代表的分组技术正在成为传送网的主流技术。面向未来,对于运营商来说,如何在城域网中合理、有效地利用分组网络,充分发挥分组技术在分组交换、统计复用、差异化服务能力和大带宽、灵活调度能力;如何构建一个智能、融合、可演进的政企接入分组网,也正式成为当前需要进一步思考的问题。

    背景

          目前,电信运营商固定和移动话音的ARPU加速下降,新业务带来的收益增长缓慢,迫使运营商不断寻求降低成本的办法。单一的价格竞争只在短期内有效,但不能持续发展。更为严峻的竞争来自于非运营商如GoogleApple等,终端和应用的蓬勃发展将运营商网络价值不断降低,运营商开始讨论调整运营方式,提出从拼价格走向拼业务。而网络将从提升带宽为主,逐渐转变为智能利用网络资源,提升业务体验应运而生,即网络将从傻管道走向智能网络,通过管道和业务互动来提高管道价值。

      网络智能化的内涵体现为基于用户、业务、终端的感知,实现网络资源的自行调度,网络资源做到可管、可控。这种智能软能力的建设体现在:

    1)智能感知能力,实现价值用户识别、价值业务识别;

    2)资源调度能力,实现动态带宽和QoS调整业务、流量优化、保障自有高价值业务;

    3)有效运维能力,实现全网的可管、可控,智能运维。

    4)网络能力开放,变网络为服务,构建新型产业链条,实现共赢。

    总之,面向未来的承载网络的两个显著特征是从独立式的业务网络建设方式迈向综合的业务网络建设方式,并且在这个网络平台上构建智能软能力

       

     


          贵州省铜仁市电信有622M2.5G两张SDH网,主要用于承载集团客户业务。由于集团客户专线长期以来都是重要的利润来源,具有高附加值、高收益回报的特点,同时集客专线业务对网络性能同样存在较高要求,前期解决客户专网建设普遍还是采用以SDH技术为代表的传送网技术。近期政企客户公安、邮储、金融、政企等客户均需提速,新建电路发展潜力很大,客户业务拓展刻不容缓。针对客户业务的发展需求,电信政企客户支撑中心对在网设备的资源占用情况进行了统计,统计结果为产品的市内环时隙占用率已达到96.43%,部分县的时隙占用率已超过50%,多数县中心机房设备槽位空闲率均以低于30%。随着客户接入项目逐渐增多以及不断增长的带宽需求,SDH环网资源已经消耗殆尽,接入环整体负载率特别高,特别是一些重要的出口局和业务数量较多区局,已出现无资源可用的情况,而且随着后期客户高带宽业务的发展,需要通过网络优化予以解决。铜仁市电信为了解决后期大颗粒业务的承载需求,近年来在市县乡建设了分组网,用于后期业务的承载。

         但是,解决上述问题我们需要从多方角度去分析,从建设、运维、网络演进、投资等方面将铜仁市现有本地网存在的问题进行深入分析,最终使用瑞斯康达iTN智能接入平面的解决方案,构建融合型政企接入网络。

    ■   建设方面:由于本地网SDH传输和乡至县SDH传输无资源,并且无法进行扩容,因此不能满足开通专线业务,无法支撑电信专线业务发展。

    ■   运维方面:由于乡至县大多数专线是依靠点对点方式开通业务,无法网管,随着业务大量的发展,给维护带来较大的压力,无法对业务做好相应支撑,将会导致投诉率上升。

    ■ 网络演进:由于铜仁市电信传输网络以SDH网络为基础,现有的接入平台,无法满足高带宽业务接入,不符合分组网络的发展方向,现阶段扩容势必造成资源浪费,降低利润,给电信公司带来损失。

    ■  投资方面:对现阶段传输网或MSAP扩容,将会带来高成本,在专线激励竞争市场,降低APRU值,不符合铜仁市电信发展要求。

    融合型政企接入网

          铜仁市电信为了解决目前SDH资源不足、扩容成本高,无法满足大带宽业务开通现状,2013年与接入网厂家瑞斯康达合作用分组+SDH”双核心汇聚设备在铜仁市市区搭建“分组10GE+SDH 2.5G”双环网,通过环网来承载市城区和各县乡的不同种类的业务:

    1)  市区分组10GE+SDH 2.5G”环网分别对接至县市分组传输网和SDH传输网,实现网络的双网运用,同时通过县市的SDH网和分组网将各县业务收敛到市区,完成县到市的业务回传。

    2)  各县中心机房布放分组+SDH”双核心汇聚设备做乡镇业务汇聚和县区业务接入,并根据客户业务等级有选择的进行上行至分组传输网和SDH传输网进行业务调度,并且将原有的SDH业务割接至该汇聚设备解决MSTP传输资源的整合利用。

    3)  乡镇机房布放“小型分组汇聚设备”进行客户终端业务汇聚,同时配合市区双核心设备协同完成端到端网管,客户端布放差异化的智能远端,对不同等级和业务需求客户进行有效接入,最终打造成政企客户接入专网

    针对不同客户业务通过不同技术做到有效的最优保证,即针对大带宽的以太客户业务通过分组网络承载,全程做到端到端网络业务监控,依托MPLS专线技术的优势做到全网资源的有效整合利用,最大程度优势投资;针对金融类高等级业务和低速率的E1V.35需求的业务通过SDH承载,依托MSTP技术的物理隔离特性,做到严格的业务保证。通过本次建成后,后期客户业务的接入直接增加智能远端设备以及汇聚中心的板卡即可解决,最大程度保证运营商的投资收益。

          市中心机房部署瑞斯康达厂家网管平台NView,实现市--乡镇整网实现网管和业务端到端管理,全程做到MPLS端到端隧道开通,无需考虑VLAN资源问题, 最大化降低分组网的资源利用;对于所有客户终端设备做到零配置开通,即插即管,大大缩短业务开通周期;不同等级客户及业务做到灵活调度,差异化保证,充分发挥分组网智能管道的优势;秉承智能维护理念,对于每条客户业务都通过协议进行检测,做到智能告警预判和智能维护,同时做到全程网管,实时监控设备、网元、线路状况、网络流量、业务质量等。与城域网分离的网管方式,中间跨越的城域网只需配置透明传输通道,头端和末端的iTN设备利用这些透明通道即可基于每条业务做到端到端MPLS管理和维护,配置简单,符合现有管理体制,运维高效便捷;针对党政、金融类客户提供端到端的线性保护、环网保护和业务保护机制,保障各类业务得到高质量的服务等级;客户端布放小型化分组智能终端设备,具备很强的环境适应力,提供-48V直流和220V交流供电,从容面对边缘网络恶劣的安装环境。

    方案特点和优势

    灵活的组网及调度

          针对高等级高附加值的大客户,如银行类客户,银行系统数据业务属于重要业务,银行强烈要求通过SDH技术承载,而视频监控的业务属于较低等级业务,对承载技术不做强烈要求。公安类项目业务带宽要求多数为100M级别,通过SDH网承载会占用过多的资源,因此,需要针对不同客户、不同业务进行有效的分划接入策略。铜仁电信政企接入网:市、县节点iTN2100具备SDH和分组双核心,县节点可接入新建分组业务通过分组网络上传至市核心网,并可接入传统SDH业务通过SDH传输网回传至市区核心网,可实现现网资源的整合利用和不同业务的灵活调度。iTN2100很好的改善现有分组接入网络,使接入形式更加灵活、提升业务组织能力,有效降低网络建设成本。满足在传输网络下的综合业务接入能力,新建分组业务用于新开通低等级高带宽的用户,传统SDH业务用于解决高等级、低带宽需求的客户需求,从而解决多类场景下的业务覆盖和高带宽传送。

    提供安全隔离的分组业务

          传统的SDH传输技术提供的物理隔离的专线业务,用户及业务之间的通道严格隔离,党政军、金融等较高等级用户对SDH技术信任度高,但SDH技术具有带宽统计复用能力差、升级成本高的缺点,故为了提高客户带宽并提高运营商ARPU值,MPLS的技术是解决该问题的关键技术,MPLS先天具备VPN特性,通过tunnelpw通道对用户及业务做了安全隔离,提供了“类SDH”的通道及OAM运维机制。 不用担心因VLAN规划衍生的环路和广播风暴等问题,大大降低了城域汇聚网络的安全隐患。 铜仁市电信政企接入网从乡镇接入站点的iTN203到市区核心网的iTN2100,中间所有节点之间均可由网管自动建立LSP通道,完成MPLS隧道的建立和数据的传送,中间跨越的分组网络只需要做业务透传。乡镇接入站点的iTN203到市区核心网的iTN2100通过针对不同客户不同等级的业务预先规划TUNNEL通道,当真正进行客户业务开通时只需要基于iTN智能终端接入的业务VLAN提取PW封装到LSP通道中承载,相比于以往的iTN终端直接下挂传输网设备的业务开通方式,无需考虑分组传输网设备为每个不同网点的终端设备预留的VLAN资源,同时大大减少了分组传输网设备的端口资源和PW资源利用,相当于将运营商的电路调度单的内容简单化,业务操作点不断地减少,消除了业务开通时不同部门之间的协调,从而大大提升了业务开通效率,这种端到端的业务开通方式十分有利于开展业务批发与集团客户专线等业务。

    全网无缝网管

    市区机房部署瑞斯康达Nview综合网管平台,全网设备具备可网管能力,内置的DCN可以实现穿越分组传输网络及SDH传输网络进行网管,客户智能终端设备支持零配置自动上报网管,通过局端iTN203iTN2100分配私网管理地址并通过分组网络上行至网管平台,使网络维护层面有效定界,做到网络末端的可管可配。iTN设备在网管设计上符合图形可视化操作,并提供专门的大客户专线管理界面,做到区分客户、区分业务的告警管理功能,向传输运维人员提供便捷的可维护窗口,结合设备自身功能提供网络端到端的业务状态以及性能参数的可测、可查、可控。

    电信级保护机制

    全网系统性的支持多种冗余保护机制,针对客户业务重要性来提供安全性的保障。包括针对设备级的电源1+1SDH主控1+1、分组板1+1端口冗余备份和板卡保护;针对网络级的端到端的业务保护,基于G.8131标准保护协议的LSP1:1PW1:1PW双归保护及针对多段PW的分段保护等机制,保护倒换时间小于50ms,有效保障用户重要业务传送。市区10GE环分别使用分组双主控盘的端口完成环网的搭建,增强环网的健壮性,10G环开通环网保护功能,对接入到市区的业务进行不同路径的保护传输。

     智能便捷运维

    客户智能终端设备具备远端掉电、掉纤告警自动上报,iTN设备集成标准OAM能力,与PTN/IPRAN分组网络无缝衔接,符合ITU-TY.1710ITU-T Y.1711,IEEE 802.1agITU-T Y.1731的以太网OAM功能。最小OAM帧发送周期为3.33ms。支持通道完整性测试、业务性能测试,同时针对用户侧复杂的运行环境,侦测终端设备的电源稳定性、环境温度、内存及CPU利用率,对异常生成的告警的判别和处理(如远端掉电、掉纤告警),有效提高网络可维护性。

    智能通道及业务测量

      中国电信在国内运营商率先提出智能管道概念,其目的是为了提升网络的智能性,实现基于用户需求和行为的智能资源匹配,使得网络由传统的粗放型管道向智能化管道转变,以支撑新兴业务发展的需求以及用户的个性化服务。长久以来,对专线租用的透明管道理解,一直桎梏着政企客户对新业务的感知,iTN智能终端集成Y.1731Y.1564RFC2544相关标准的测试功能,支持对业务开通后通道带宽的测试及开通业务的测量功能,并提供测量报表提供给最终客户;并且可提供对业务正常运行过程中的通道及业务性能的在线检测,对当前业务通道的时延、抖动、丢包、通道的可达带宽等性能指标进行评测,实现对业务通道性能的可度量、可监测,支持业务性能指标图形化呈现。真正提升对业务实时状态的感知,方便运维人员能及时对网络进行优化调整,满足不同用户对业务质量要求,增强用户体验及SLA的达成。

    总结

    IPRAN/PTN已经在国内三大运营商的移动回传领域大量部署并规模应用,网络IP化趋势是近年来电信运营商网络发展中最大的一个趋势,三大运营商的全业务运营局面的开启及在政企专线市场的疯狂争夺,促使运营商必须寻找一个大带宽、低成本的专线承载技术,即基于分组IP化的PTN\IP RAN技术。在一方面满足客户日益发展的业务大带宽的需求,另一方面缓解目前使用传统MSTP技术承载专线ARPU值不断下降的现状,中国电信也在积极研究IP RAN综合承载网技术,中国电信在国内运营商率先提出智能管道概念,其目的是为了提升网络的智能性,实现基于用户需求和行为的智能资源匹配,使得网络由传统的粗放型管道向智能化管道转变,以支撑新兴业务发展的需求以及用户的个性化服务,并使用不断发展的网络满足不断变化的用户需求,管道经营由粗放的带宽出租向精细的管道经营转变,在全网IP化融合发展趋势下,提高运营商的ARPU值!


    中国电信贵州省铜仁市电信分公司客户支撑中心 邓守亚

    2014年8月