《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的承載網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及演進(jìn)策略
移動(dòng)通信
易昀 陳曉文 黃卓君
中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院
摘要: 在當(dāng)前三網(wǎng)融合、FMC等新形勢(shì)下,固定、移動(dòng)通信及增值業(yè)務(wù)、高帶寬視頻業(yè)務(wù)、寬帶及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等融合業(yè)務(wù)的快速發(fā)展使電信運(yùn)營(yíng)商的承載網(wǎng)絡(luò)面臨全新的挑戰(zhàn)。首先,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)新型業(yè)務(wù)需求和商業(yè)模式,必然推進(jìn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面結(jié)合,移動(dòng)通信技術(shù)的IP化及寬帶化趨勢(shì)已經(jīng)不可避免;其次,高清、標(biāo)清等視頻通信、視頻監(jiān)控、IPTV等應(yīng)用越來越廣泛,對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)的帶寬、質(zhì)量、可靠性等提出了更高要求;最后,移動(dòng)、固定業(yè)務(wù)的融合發(fā)展,使承載網(wǎng)絡(luò)朝著融合化的方向演進(jìn)。
Abstract:
Key words :
</a><通信" title="通信">通信" title="通信">通信及增值業(yè)務(wù)、高帶寬視頻業(yè)務(wù)、寬帶及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等融合業(yè)務(wù)的快速發(fā)展使電信運(yùn)營(yíng)商的承載網(wǎng)絡(luò)面臨全新的挑戰(zhàn)。首先,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)新型業(yè)務(wù)需求和商業(yè)模式,必然推進(jìn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面結(jié)合,移動(dòng)通信技術(shù)的IP化及寬帶化趨勢(shì)已經(jīng)不可避免;其次,高清、標(biāo)清等視頻通信、視頻監(jiān)控、IPTV等應(yīng)用越來越廣泛,對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)的帶寬、質(zhì)量、可靠性等提出了更高要求;最后,移動(dòng)、固定業(yè)務(wù)的融合發(fā)展,使承載網(wǎng)絡(luò)朝著融合化的方向演進(jìn)。

      2  承載網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

      傳統(tǒng)的電信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)縱向的、相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),分別承載語(yǔ)音通信業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。隨著語(yǔ)音業(yè)務(wù)IP化發(fā)展,以TDM為基礎(chǔ)的PSTN固定通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐步演進(jìn)到以IP為基礎(chǔ)的軟交換通信網(wǎng)絡(luò),但是由于現(xiàn)有IP承載網(wǎng)絡(luò)尚不能滿足語(yǔ)音業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性和高業(yè)務(wù)保障的要求,因此固定語(yǔ)音業(yè)務(wù)通常采用傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)如SDH/MSTP等環(huán)型組網(wǎng)進(jìn)行承載;同樣地,早期以話音業(yè)務(wù)為主的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)采用了與軟交換網(wǎng)絡(luò)相似的獨(dú)立的承載網(wǎng)絡(luò);而當(dāng)前寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)則共同承載在寬帶網(wǎng)絡(luò)上,其骨干層設(shè)備由路由器、寬帶接入服務(wù)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(jìn)。此外,以ATM為主的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)也演進(jìn)為以MSTP/IP為主的承載網(wǎng)絡(luò)。

      這種不同業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)絡(luò)各自獨(dú)立組網(wǎng)、而同時(shí)承載在寬帶網(wǎng)絡(luò)的多種業(yè)務(wù)由于缺乏有效的差異化策略部署而互相影響的網(wǎng)絡(luò)承載現(xiàn)狀顯然不能很好適應(yīng)三網(wǎng)融合、FMC的發(fā)展要求。如何建設(shè)一個(gè)高效的、適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求的承載網(wǎng)絡(luò),在具備統(tǒng)一承載固定移動(dòng)語(yǔ)音、視頻及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等多種業(yè)務(wù)能力的同時(shí),能滿足各業(yè)務(wù)的帶寬、質(zhì)量及可靠性要求,是電信運(yùn)營(yíng)商面臨的亟待解決的問題。

      3  全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)形勢(shì)下的承載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)

      全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)形勢(shì)下的承載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該適應(yīng)業(yè)務(wù)IP化、多樣化、融合化及高帶寬化的發(fā)展需求,同時(shí)順應(yīng)技術(shù)發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)趨勢(shì),一方面實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的高效、高質(zhì)量承載,另一方面滿足網(wǎng)絡(luò)靈活組網(wǎng)、綜合運(yùn)維管理及可持續(xù)發(fā)展等需求。為此,承載網(wǎng)絡(luò)具備以下幾方面的發(fā)展趨勢(shì):

      (1)IP化:隨著3G的到來及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展,移動(dòng)業(yè)務(wù)正朝著IP化、寬帶化的方向演進(jìn),而3GPP/3GPP2/IEEE等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織也提出了全I(xiàn)P化的無線接入網(wǎng)(IPRAN)和與固網(wǎng)融合的IP核心網(wǎng)的演進(jìn)方向。Everything over IP成為未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然方向。

      (2)融合化:固移業(yè)務(wù)的融合對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)的融合提出了新的需求,IMS的引入為固移業(yè)務(wù)的融合創(chuàng)造了契機(jī);而新的承載網(wǎng)技術(shù)如IAN、PTN以及新型以太網(wǎng)等使得固定、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的IP化融合承載成為可能。

      (3)光纖化:高清等大帶寬視頻應(yīng)用的快速發(fā)展為運(yùn)營(yíng)商帶來新的收益增長(zhǎng)點(diǎn),也使得光纖+PON成為承載網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。當(dāng)前光接入技術(shù)如PON已經(jīng)在現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模商用部署,新興光通信技術(shù)如OTN、ASON也逐步成熟,這為承載網(wǎng)絡(luò)的寬帶提速奠定了基礎(chǔ)。

      (4)網(wǎng)絡(luò)扁平化:從提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、提高投資效益、降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與維護(hù)成本出發(fā),運(yùn)營(yíng)商采用大容量、高性能的設(shè)備建設(shè)其承載網(wǎng)絡(luò),減少了網(wǎng)絡(luò)的層次與設(shè)備規(guī)模。

      (5)端到端的業(yè)務(wù)承載能力:網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)多業(yè)務(wù)綜合、高效承載的前提,必然是具備端到端的QoS能力、對(duì)業(yè)務(wù)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(wù)間互相影響,達(dá)到業(yè)務(wù)的帶寬、質(zhì)量、可靠性要求。

      (6)支持向新功能特性平滑演進(jìn)的能力:各類業(yè)務(wù)在發(fā)展過程中都會(huì)有新功能、新特性的要求產(chǎn)生,可預(yù)見包括IPv6、IPv6 VPN、組播等,運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型時(shí)會(huì)注重這些功能和性能的要求。

  4 基于全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的承載網(wǎng)絡(luò)體系及演進(jìn)策略

  從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的角度來看,傳統(tǒng)的縱向網(wǎng)絡(luò)體系正朝著分層、水平、融合的下一代寬帶網(wǎng)絡(luò)體系演進(jìn),并循序引入Ipv6,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層次明晰:

  (1)業(yè)務(wù)終端:多樣化的終端,有線、無線終端,如移動(dòng)終端,WiFi終端、家庭網(wǎng)關(guān)、AG及政企CPE設(shè)備等,以滿足用戶多樣化的業(yè)務(wù)需求。

  (2)接入網(wǎng)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(duì)各種業(yè)務(wù)特點(diǎn)引入部署各種接入技術(shù)與組網(wǎng)方式,如PON等接入技術(shù)。

  (3)骨干網(wǎng)層面:采用統(tǒng)一的MPLS/IP技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)承載,具備高帶寬、高質(zhì)量、高可靠性、可管可控制及業(yè)務(wù)差異化承載的網(wǎng)絡(luò)承載能力;在省/省際網(wǎng)絡(luò)逐步引入ASON和OTN技術(shù),在光層面實(shí)現(xiàn)對(duì)大顆粒流量的靈活調(diào)度和高效傳送。

  (4)承載控制層:引入NASS、RACS/PCC、網(wǎng)絡(luò)流量控制等承載控制系統(tǒng),加強(qiáng)對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的可控可管能力,增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全。

  (5)核心網(wǎng):引入IMS,推進(jìn)固定SS與移動(dòng)CS域在網(wǎng)絡(luò)層面的融合;部署WAG設(shè)備,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)PS域C+W的統(tǒng)一認(rèn)證與融合。

  (6)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò):承載各種業(yè)務(wù)平臺(tái)。

  從組網(wǎng)架構(gòu)上看,承載網(wǎng)絡(luò)由寬帶接入網(wǎng)、骨干網(wǎng)組成,而骨干網(wǎng)分為城域骨干網(wǎng)及省/省際骨干網(wǎng)兩個(gè)層面。城域骨干網(wǎng)通常以城市或地市為單位,是電信運(yùn)營(yíng)商寬帶網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分,再通過省/省際骨干網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)城域網(wǎng)間互聯(lián)。

  從目前的業(yè)務(wù)發(fā)展形勢(shì)而言,承載網(wǎng)絡(luò)需要綜合考慮固移業(yè)務(wù)融合承載,以及支撐政企、家庭及個(gè)人客戶的發(fā)展需求。從承載網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)方向來看,目前主要有兩種思路:

  一是骨干網(wǎng)絡(luò)采用單平面來實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載,部署相應(yīng)的策略實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的差異化運(yùn)營(yíng)。

  在這種方式下,對(duì)于電信運(yùn)營(yíng)商固移、政企VPN等自營(yíng)業(yè)務(wù),通常劃分不同的VPN實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的邏輯隔離;對(duì)于移動(dòng)CS、固定SS及IMS域業(yè)務(wù),在省骨干網(wǎng)絡(luò)層面實(shí)現(xiàn)VPN互通到最終實(shí)現(xiàn)融合。通過采用FRR技術(shù)提高設(shè)備或鏈路保護(hù)倒換能力,并部署高優(yōu)先等級(jí)的QoS策略來保證其業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)質(zhì)量要求;同時(shí),為適應(yīng)移動(dòng)基站的時(shí)間與時(shí)鐘同步要求,要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持1588V2協(xié)議,實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)的高效網(wǎng)絡(luò)透?jìng)鳎淮送?,骨干網(wǎng)絡(luò)的路由功能更能適應(yīng)未來LTE環(huán)境下的基站靈活歸屬要求。對(duì)于寬帶互聯(lián)網(wǎng)及視頻應(yīng)用,則采用IP方式承載,通過不同的QoS策略保障視頻業(yè)務(wù)的優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)。其中,對(duì)于IPTV業(yè)務(wù),需要引入基于Session的IPOE接入認(rèn)證體系規(guī)范增強(qiáng)可控可管能力,并通過部署組播技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率等。

  二是針對(duì)寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)相對(duì)開放的特性以及電信運(yùn)營(yíng)商自營(yíng)業(yè)務(wù)的封閉性及高質(zhì)量承載需求特性,骨干網(wǎng)絡(luò)采用雙平面架構(gòu)實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)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(wǎng)業(yè)務(wù)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(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性能;第二平面則用于實(shí)現(xiàn)電信運(yùn)營(yíng)商固移通信及增值業(yè)務(wù)、視頻應(yīng)用等自營(yíng)業(yè)務(wù)的高效可靠承載,注重于網(wǎng)絡(luò)端到端的業(yè)務(wù)開放、保障及運(yùn)維能力。

  在接入網(wǎng)部分,針對(duì)不同業(yè)務(wù)類型采用不同的技術(shù)體系及組網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)接入。銅纜+DSL與光纖+PON技術(shù)適用于接入公眾客戶固定語(yǔ)音、IPTV及寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),而對(duì)于移動(dòng)IP化基站、AG及政企VPN等高等級(jí)業(yè)務(wù),需要端到端的業(yè)務(wù)承載與保障能力,在接入網(wǎng)引入部署分組傳送網(wǎng)技術(shù)如PTN、新型以太網(wǎng)或路由器等環(huán)型組網(wǎng),作為多融合業(yè)務(wù)的統(tǒng)一接入。這些設(shè)備結(jié)合了傳輸與路由設(shè)備的優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一接入承載,具備高質(zhì)量、高可靠性、靈活OAM控制、時(shí)間同步與時(shí)鐘同步及可視化的網(wǎng)管等能力,滿足移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的延伸,接入網(wǎng)在骨干網(wǎng)絡(luò)采用單平面時(shí)統(tǒng)一接入骨干網(wǎng)絡(luò);在骨干網(wǎng)絡(luò)采用雙平面時(shí),公眾客戶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)通過接入網(wǎng)上連到城域網(wǎng)第一平面;而固定語(yǔ)音及IPTV等業(yè)務(wù)在匯聚交換機(jī)或OLT分流到城域網(wǎng)第二平面。分組傳送接入網(wǎng)僅僅作為骨干網(wǎng)絡(luò)第二平面的延伸,以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的端到端保障能力。

  5 結(jié)束語(yǔ)

  電信運(yùn)營(yíng)商面臨三網(wǎng)融合、固移融合等全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)環(huán)境下語(yǔ)音、視頻及數(shù)據(jù)等融合業(yè)務(wù)的規(guī)模發(fā)展帶來的挑戰(zhàn),構(gòu)建融合、高效、可靠的全業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),提升綜合業(yè)務(wù)承載能力及端到端的業(yè)務(wù)保障,并逐步向下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn),對(duì)實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)的規(guī)模化發(fā)展及差異化運(yùn)營(yíng)具有重要的意義。

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