基于全業(yè)務(wù)運營的承載網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及演進策略

1 前言

　　在當前三網(wǎng)融合、FMC等新形勢下，固定、移動通信及增值業(yè)務(wù)、高帶寬視頻業(yè)務(wù)、寬帶及移動互聯(lián)網(wǎng)等融合業(yè)務(wù)的快速發(fā)展使電信運營商的承載網(wǎng)絡(luò)面臨全新的挑戰(zhàn)。首先，移動互聯(lián)網(wǎng)新型業(yè)務(wù)需求和商業(yè)模式，必然推進移動網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面結(jié)合，移動通信技術(shù)的IP化及寬帶化趨勢已經(jīng)不可避免；其次，高清、標清等視頻通信、視頻監(jiān)控、IPTV等應(yīng)用越來越廣泛，對承載網(wǎng)絡(luò)的帶寬、質(zhì)量、可靠性等提出了更高要求；最后，移動、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。

　　2 承載網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

　　傳統(tǒng)的電信運營商網(wǎng)絡(luò)是一個縱向的、相對獨立的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，分別承載語音通信業(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)尚不能滿足語音業(yè)務(wù)的實時性和高業(yè)務(wù)保障的要求，因此固定語音業(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)進行承載；同樣地，早期以話音業(yè)務(wù)為主的移動通信網(wǎng)絡(luò)采用了與軟交換網(wǎng)絡(luò)相似的獨立的承載網(wǎng)絡(luò)；而當前寬帶互聯(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。此外，以ATM為主的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)也演進為以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)各自獨立組網(wǎng)、而同時承載在寬帶網(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)一承載固定移動語音、視頻及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等多種業(yè)務(wù)能力的同時，能滿足各業(yè)務(wù)的帶寬、質(zhì)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(wù)運營形勢下的承載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

　　全業(yè)務(wù)運營形勢下的承載網(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，同時順應(yīng)技術(shù)發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)演進趨勢，一方面實現(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：

　　(1)IP化：隨著3G的到來及移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，移動業(yè)務(wù)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(wǎng)(IPRAN)和與固網(wǎng)融合的IP核心網(wǎng)的演進方向。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；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)展為運營商帶來新的收益增長點，也使得光纖+PON成為承載網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。當前光接入技術(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)與維護成本出發(fā)，運營商采用大容量、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)實現(xiàn)對多業(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的能力：各類業(yè)務(wù)在發(fā)展過程中都會有新功能、新特性的要求產(chǎn)生，可預(yù)見包括IPv6、IPv6 VPN、組播等，運營商在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型時會注重這些功能和性能的要求。

　　4 基于全業(yè)務(wù)運營的承載網(wǎng)絡(luò)體系及演進策略

　　從整個網(wǎng)絡(luò)演進的角度來看，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，并循序引入Ipv6，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平滑演進。整個網(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；針對各種業(yè)務(wù)特點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)，在光層面實現(xiàn)對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)，加強對IP網(wǎng)絡(luò)的可控可管能力，增強網(wǎng)絡(luò)安全。

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

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

　　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)兩個層面。城域骨干網(wǎng)通常以城市或地市為單位，是電信運營商寬帶網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分，再通過省/省際骨干網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)城域網(wǎng)間互聯(lián)。

　　從目前的業(yè)務(wù)發(fā)展形勢而言，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、家庭及個人客戶的發(fā)展需求。從承載網(wǎng)絡(luò)的演進方向來看，目前主要有兩種思路：

　　一是骨干網(wǎng)絡(luò)采用單平面來實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載，部署相應(yīng)的策略實現(xiàn)業(yè)務(wù)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(wù)，通常劃分不同的VPN實現(xiàn)業(yè)務(wù)的邏輯隔離；對于移動CS、固定SS及IMS域業(yè)務(wù)，在省骨干網(wǎng)絡(luò)層面實現(xiàn)VPN互通到最終實現(xiàn)融合。通過采用FRR技術(shù)提高設(shè)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(wù)的實時質(zhì)量要求；同時，為適應(yīng)移動基站的時間與時鐘同步要求，要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持1588V2協(xié)議，實現(xiàn)時鐘信號的高效網(wǎng)絡(luò)透傳；此外，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，對于IPTV業(yè)務(wù)，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(shù)提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率等。

　　二是針對寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)相對開放的特性以及電信運營商自營業(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)增強網(wǎng)絡(luò)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(wù)、視頻應(yīng)用等自營業(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、保障及運維能力。

　　在接入網(wǎng)部分，針對不同業(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音、IPTV及寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，而對于移動IP化基站、AG及政企VPN等高等級業(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，能夠?qū)崿F(xiàn)語音與數(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、時間同步與時鐘同步及可視化的網(wǎng)管等能力，滿足移動接入網(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)采用單平面時統(tǒng)一接入骨干網(wǎng)絡(luò)；在骨干網(wǎng)絡(luò)采用雙平面時，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；而固定語音及IPTV等業(yè)務(wù)在匯聚交換機或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，以實現(xiàn)業(yè)務(wù)的端到端保障能力。

　　5 結(jié)束語

　　電信運營商面臨三網(wǎng)融合、固移融合等全業(yè)務(wù)運營環(huán)境下語音、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，對實現(xiàn)全業(yè)務(wù)的規(guī)?；l(fā)展及差異化運營具有重要的意義。