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基于全業(yè)務運營的承載網絡體系架構及演進策略
移動通信
易昀 陳曉文 黃卓君
中國電信股份有限公司廣州研究院
摘要: 在當前三網融合、FMC等新形勢下,固定、移動通信及增值業(yè)務、高帶寬視頻業(yè)務、寬帶及移動互聯(lián)網等融合業(yè)務的快速發(fā)展使電信運營商的承載網絡面臨全新的挑戰(zhàn)。首先,移動互聯(lián)網新型業(yè)務需求和商業(yè)模式,必然推進移動網絡與互聯(lián)網技術的全面結合,移動通信技術的IP化及寬帶化趨勢已經不可避免;其次,高清、標清等視頻通信、視頻監(jiān)控、IPTV等應用越來越廣泛,對承載網絡的帶寬、質量、可靠性等提出了更高要求;最后,移動、固定業(yè)務的融合發(fā)展,使承載網絡朝著融合化的方向演進。
Abstract:
Key words :
</a><通信" title="通信">通信" title="通信">通信及增值業(yè)務、高帶寬視頻業(yè)務、寬帶及移動互聯(lián)網等融合業(yè)務的快速發(fā)展使電信運營商的承載網絡面臨全新的挑戰(zhàn)。首先,移動互聯(lián)網新型業(yè)務需求和商業(yè)模式,必然推進移動網絡與互聯(lián)網技術的全面結合,移動通信技術的IP化及寬帶化趨勢已經不可避免;其次,高清、標清等視頻通信、視頻監(jiān)控、IPTV等應用越來越廣泛,對承載網絡的帶寬、質量、可靠性等提出了更高要求;最后,移動、固定業(yè)務的融合發(fā)展,使承載網絡朝著融合化的方向演進。

      2  承載網絡現(xiàn)狀

      傳統(tǒng)的電信運營商網絡是一個縱向的、相對獨立的網絡體系架構,分別承載語音通信業(yè)務、互聯(lián)網應用及基礎數(shù)據(jù)網絡業(yè)務。隨著語音業(yè)務IP化發(fā)展,以TDM為基礎的PSTN固定通信網絡已經逐步演進到以IP為基礎的軟交換通信網絡,但是由于現(xiàn)有IP承載網絡尚不能滿足語音業(yè)務的實時性和高業(yè)務保障的要求,因此固定語音業(yè)務通常采用傳統(tǒng)的傳輸網絡如SDH/MSTP等環(huán)型組網進行承載;同樣地,早期以話音業(yè)務為主的移動通信網絡采用了與軟交換網絡相似的獨立的承載網絡;而當前寬帶互聯(lián)網業(yè)務、視頻業(yè)務則共同承載在寬帶網絡上,其骨干層設備由路由器、寬帶接入服務器組成,接入層則正從銅纜+DSL為主的接入方式逐步向光纖+PON的接入方式演進。此外,以ATM為主的基礎數(shù)據(jù)網絡也演進為以MSTP/IP為主的承載網絡。

      這種不同業(yè)務的承載網絡各自獨立組網、而同時承載在寬帶網絡的多種業(yè)務由于缺乏有效的差異化策略部署而互相影響的網絡承載現(xiàn)狀顯然不能很好適應三網融合、FMC的發(fā)展要求。如何建設一個高效的、適應業(yè)務發(fā)展需求的承載網絡,在具備統(tǒng)一承載固定移動語音、視頻及互聯(lián)網應用等多種業(yè)務能力的同時,能滿足各業(yè)務的帶寬、質量及可靠性要求,是電信運營商面臨的亟待解決的問題。

      3  全業(yè)務運營形勢下的承載網絡發(fā)展趨勢

      全業(yè)務運營形勢下的承載網絡應該適應業(yè)務IP化、多樣化、融合化及高帶寬化的發(fā)展需求,同時順應技術發(fā)展及網絡演進趨勢,一方面實現(xiàn)多種業(yè)務的高效、高質量承載,另一方面滿足網絡靈活組網、綜合運維管理及可持續(xù)發(fā)展等需求。為此,承載網絡具備以下幾方面的發(fā)展趨勢:

      (1)IP化:隨著3G的到來及移動互聯(lián)網應用的蓬勃發(fā)展,移動業(yè)務正朝著IP化、寬帶化的方向演進,而3GPP/3GPP2/IEEE等國際標準組織也提出了全IP化的無線接入網(IPRAN)和與固網融合的IP核心網的演進方向。Everything over IP成為未來網絡發(fā)展的必然方向。

      (2)融合化:固移業(yè)務的融合對承載網絡的融合提出了新的需求,IMS的引入為固移業(yè)務的融合創(chuàng)造了契機;而新的承載網技術如IAN、PTN以及新型以太網等使得固定、移動通信網絡的IP化融合承載成為可能。

      (3)光纖化:高清等大帶寬視頻應用的快速發(fā)展為運營商帶來新的收益增長點,也使得光纖+PON成為承載網絡的重要組成部分。當前光接入技術如PON已經在現(xiàn)網規(guī)模商用部署,新興光通信技術如OTN、ASON也逐步成熟,這為承載網絡的寬帶提速奠定了基礎。

      (4)網絡扁平化:從提高網絡資源利用率、提高投資效益、降低網絡建設與維護成本出發(fā),運營商采用大容量、高性能的設備建設其承載網絡,減少了網絡的層次與設備規(guī)模。

      (5)端到端的業(yè)務承載能力:網絡實現(xiàn)對多業(yè)務綜合、高效承載的前提,必然是具備端到端的QoS能力、對業(yè)務的可管可控能力、高度的可靠性及安全性,只有這樣才能避免業(yè)務間互相影響,達到業(yè)務的帶寬、質量、可靠性要求。

      (6)支持向新功能特性平滑演進的能力:各類業(yè)務在發(fā)展過程中都會有新功能、新特性的要求產生,可預見包括IPv6、IPv6 VPN、組播等,運營商在網絡設備選型時會注重這些功能和性能的要求。

  4 基于全業(yè)務運營的承載網絡體系及演進策略

  從整個網絡演進的角度來看,傳統(tǒng)的縱向網絡體系正朝著分層、水平、融合的下一代寬帶網絡體系演進,并循序引入Ipv6,實現(xiàn)網絡平滑演進。整個網絡架構層次明晰:

  (1)業(yè)務終端:多樣化的終端,有線、無線終端,如移動終端,WiFi終端、家庭網關、AG及政企CPE設備等,以滿足用戶多樣化的業(yè)務需求。

  (2)接入網層面:有線接入寬帶提速,有線、無線協(xié)同發(fā)展;接入線路光纖化;針對各種業(yè)務特點引入部署各種接入技術與組網方式,如PON等接入技術。

  (3)骨干網層面:采用統(tǒng)一的MPLS/IP技術進行組網承載,具備高帶寬、高質量、高可靠性、可管可控制及業(yè)務差異化承載的網絡承載能力;在省/省際網絡逐步引入ASON和OTN技術,在光層面實現(xiàn)對大顆粒流量的靈活調度和高效傳送。

  (4)承載控制層:引入NASS、RACS/PCC、網絡流量控制等承載控制系統(tǒng),加強對IP網絡的可控可管能力,增強網絡安全。

  (5)核心網:引入IMS,推進固定SS與移動CS域在網絡層面的融合;部署WAG設備,實現(xiàn)移動PS域C+W的統(tǒng)一認證與融合。

  (6)業(yè)務網絡:承載各種業(yè)務平臺。

  從組網架構上看,承載網絡由寬帶接入網、骨干網組成,而骨干網分為城域骨干網及省/省際骨干網兩個層面。城域骨干網通常以城市或地市為單位,是電信運營商寬帶網絡的基本組成部分,再通過省/省際骨干網絡實現(xiàn)城域網間互聯(lián)。

  從目前的業(yè)務發(fā)展形勢而言,承載網絡需要綜合考慮固移業(yè)務融合承載,以及支撐政企、家庭及個人客戶的發(fā)展需求。從承載網絡的演進方向來看,目前主要有兩種思路:

  一是骨干網絡采用單平面來實現(xiàn)多業(yè)務的統(tǒng)一承載,部署相應的策略實現(xiàn)業(yè)務的差異化運營。

  在這種方式下,對于電信運營商固移、政企VPN等自營業(yè)務,通常劃分不同的VPN實現(xiàn)業(yè)務的邏輯隔離;對于移動CS、固定SS及IMS域業(yè)務,在省骨干網絡層面實現(xiàn)VPN互通到最終實現(xiàn)融合。通過采用FRR技術提高設備或鏈路保護倒換能力,并部署高優(yōu)先等級的QoS策略來保證其業(yè)務的實時質量要求;同時,為適應移動基站的時間與時鐘同步要求,要求網絡設備支持1588V2協(xié)議,實現(xiàn)時鐘信號的高效網絡透傳;此外,骨干網絡的路由功能更能適應未來LTE環(huán)境下的基站靈活歸屬要求。對于寬帶互聯(lián)網及視頻應用,則采用IP方式承載,通過不同的QoS策略保障視頻業(yè)務的優(yōu)先轉發(fā)。其中,對于IPTV業(yè)務,需要引入基于Session的IPOE接入認證體系規(guī)范增強可控可管能力,并通過部署組播技術提高網絡帶寬利用率等。

  二是針對寬帶互聯(lián)網業(yè)務相對開放的特性以及電信運營商自營業(yè)務的封閉性及高質量承載需求特性,骨干網絡采用雙平面架構實現(xiàn)多業(yè)務的差異化承載。

  在這種方式下,第一平面通常定位于寬帶互聯(lián)網業(yè)務的承載,采用盡力而為的承載方式,并部署流量監(jiān)控或清洗系統(tǒng)增強網絡安全性能;第二平面則用于實現(xiàn)電信運營商固移通信及增值業(yè)務、視頻應用等自營業(yè)務的高效可靠承載,注重于網絡端到端的業(yè)務開放、保障及運維能力。

  在接入網部分,針對不同業(yè)務類型采用不同的技術體系及組網方式實現(xiàn)接入。銅纜+DSL與光纖+PON技術適用于接入公眾客戶固定語音、IPTV及寬帶互聯(lián)網業(yè)務,而對于移動IP化基站、AG及政企VPN等高等級業(yè)務,需要端到端的業(yè)務承載與保障能力,在接入網引入部署分組傳送網技術如PTN、新型以太網或路由器等環(huán)型組網,作為多融合業(yè)務的統(tǒng)一接入。這些設備結合了傳輸與路由設備的優(yōu)點,能夠實現(xiàn)語音與數(shù)據(jù)業(yè)務的統(tǒng)一接入承載,具備高質量、高可靠性、靈活OAM控制、時間同步與時鐘同步及可視化的網管等能力,滿足移動接入網絡IP化的發(fā)展要求,也滿足FMC及政企客戶的接入承載需求。

  作為骨干網絡的延伸,接入網在骨干網絡采用單平面時統(tǒng)一接入骨干網絡;在骨干網絡采用雙平面時,公眾客戶互聯(lián)網業(yè)務通過接入網上連到城域網第一平面;而固定語音及IPTV等業(yè)務在匯聚交換機或OLT分流到城域網第二平面。分組傳送接入網僅僅作為骨干網絡第二平面的延伸,以實現(xiàn)業(yè)務的端到端保障能力。

  5 結束語

  電信運營商面臨三網融合、固移融合等全業(yè)務運營環(huán)境下語音、視頻及數(shù)據(jù)等融合業(yè)務的規(guī)模發(fā)展帶來的挑戰(zhàn),構建融合、高效、可靠的全業(yè)務承載網絡架構,提升綜合業(yè)務承載能力及端到端的業(yè)務保障,并逐步向下一代網絡演進,對實現(xiàn)全業(yè)務的規(guī)模化發(fā)展及差異化運營具有重要的意義。

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