IP城域承载网

IP城域承载网（精选8篇）

IP城域承载网 第1篇

1 城域网结构分析

IP城域网从层次上可划分为3个典型层面:核心层,业务控制层及汇聚接入层。核心层为业务控制层提供数据的高速转发,与骨干网互联,提供城市Internet业务的高速出口;业务控制层对汇聚接入层接入的业务提供业务定制、流量控制、用户管理及安全策略等功能。业务控制层主要包括BRAS(宽带接入服务器)以及SR(业务路由器)。BRAS主要用于二层P P P o E流量的终结,并结合RADIUS计费服务器对用户进行认证、鉴权、计费,实现对用户精确的管控。SR主要用做三层流量的终结网关,用于以太网专线用户的控制管理。业务控制层是城域网实施业务定制及管控的主要层面;汇聚接入层可细化为汇聚层及接入层。汇聚层提供端口能力,对接入层流量进行初步归纳梳理及收敛分发。接入层提供丰富的接入手段,快速响应业务需求。目前接入层技术主要以A D S L,L A N,传统专线(DDN,FR)等为主。

2 业务控制存在问题分析

随着全业务时代的来临,各运营商已由过去的单业务向多业务运营转型。传统的IP城域网面临着几个方面的问题。

2.1 业务多样化

目前越来越多的技术进入了商用阶段。除了宽带上网、大客户专线、IDC等传统业务外,IPTV、移动宽带、视频监控、VOIP、P2P、视频电视会议等新兴业务已成为未来的业务增长点。宽带业务流量已由传统的数据业务转为语音、数据、视频业务的综合流量。

2.2 需求复杂化

不同业务对于网络的传输时延、抖动、误码率、丢包率、服务优先级等指标均存在着不同的要求。例如语音、视频类业务对于时延、抖动要求非常敏感;而数据类业务则对误码率、丢包率要求严格。购买了不同服务等级的用户群需求也存在着差异。

2.3 流量加剧化

随着P2P、IPTV等大带宽应用的普及,对网络带宽提出了更高要求。

通过上述分析可看出,现有城域网接入层缺乏能够提供多业务统一接入的平台,且接入速率受限。而业务控制层管控能力不足,无法提供有Qo S(服务质量)保证的服务。因此亟需对城域网进行技术改造。

3 多业务承载实现手段分析

PON(无源光网络)技术已步入商用阶段。通过在ONU(光网络单元)内置语音模块,DSLAM模块等,PON技术实现了语音、数据、视频业务的综合接入,为接入层提供了统一的接入手段和多样化的接入能力。较之传统接入手段,PON大大提升了用户的接入速度。通过建设PON技术的接入网,可承载普通数据流量,视频流量,语音流量等各种业务。而运营商只需在O N U侧引入VLAN作为通道识别标识,就可承担起用户和业务隔离、线路识别、Qo S标记区分和流量汇聚等功能,是规划和设计二层汇聚网络,提升多业务承载能力的最佳技术手段。

考虑到视频、音频类业务和数据业务存在不同的行为特性,因此业务V L A N的设计主要可分为两大类别:1∶1方式和N∶1方式;一般1∶1VLAN分配方式用于单边缘的网络架构,用户所有业务均终结于BRAS或SR上,主要适用于数据类业务的接入;N∶1的V L A N分配方式主要用于多边缘方式下的视/音频业务接入,在节省VLAN资源的同时保障组播复制的高效率。

1∶1的V L A N分配模式:O N U设备负责将每用户业务上行的所有PVC/VLAN统一映射到唯一的用户CVLAN(客户VLAN)中,OLT(光线路终端)设备标记外层VLAN。

N∶1的V L A N分配模式:O N U设备根据每用户业务上行的业务P V C/V L A N信息,识别业务并将其分流到不同的业务VLAN中;原有的Internet接入业务仍然采用每用户一个VLAN上联至BRAS;IPTV业务可以使用专用的N∶1业务VLAN分流至视频SR。针对话音业务,ONU上为其静态配置一条独立V L A N,通过O L T汇聚上联至S R或B R A S上。

4 多业务承载控制能力提升分析

多业务承载能力的提升需要从业务平台、控制系统、承载网络、接入设备、用户终端有一整套端到端的解决方案。从宽带差异化及规模发展、融合业务发展等角度考虑,为有效控制各种业务对于时延、抖动、丢包率、误码率、服务级别的要求,保证服务质量,必须部署Qo S策略。建议在全网部署Qo S策略及开启相关功能,包括:以宽带端局模型梳理宽带接入网,开启Diff Serv和MPLS,部署层次化Qo S等。具体如下。

(1)业务平台出口设备/接口设备应支持打优先级标签;(2)引入IP承载控制系统,根据用户和业务的实时需求对BRAS和家庭网关等关键设备进行动态配置,实现灵活的Q o S策略控制;(3)全面启用基于Diff Serv(Differenciated Service,区分服务体系结构)方式的Qo S机制。IP城域网业务接入控制点根据物理端口、逻辑子端口或Co S位完成对接入用户的分类和三层Qo S标记(DSCP或EXP),并实现用户上行流量的限速和用户下行流量的限速、整形。BRAS、SR和核心路由器提供一个严格优先队列和四个以上轮循队列,配合W R E D丢弃机制,实现基于Qo S等级的IP包转发;(4)业务控制层根据接入架构有不同策略:在单边缘接入架构下,BRAS/SR上行启用基于Diff Serv方式的Qo S机制,下行启用H-QOS,在多边缘接入架构下,BRAS/SR上下行启用基于Diff Serv方式的Qo S机制;(5)接入层设备应以基于802.1P为主的Qo S技术提供突发拥塞时的Qo S保证,配合骨干网进行用户和业务的区分;(6)用户终端根据端口、以太网类型、终端类型等进行业务Qo S标记,并实现业务优先级调度。

5 结语

本文对业界城域网现状进行了分析,提出了在接入层引入PON技术提供多业务综合接入能力、在城域网全网部署Qos策略的技术方法,使改造后的城域网具备多业务承载能力及对业务的精细控制管理能力。

摘要：IP城域网作为通信运营商的基础网络,承载着各种用户业务及运营商业务的应用。而3G时代的全业务运营及通信技术的发展,对运营商城域网的多业务承载能力提出了新要求。本文探讨了当前背景下,如何通过技术手段提升城域网多业务承载能力。

IP承载网可靠性技术现网应用 第2篇

【摘要】对几个可靠性技术进行原理和模型概述，并介绍现网命令介绍，并最后在现网组网应用中综合引用和分析。

【关键词】BFD；IP FRR；VPN FRR；双RD

因为移动IP承载网在运营商中是以IP技术构建的一张专网，用于承载对传输质量要求很高的2G/3G语音业务、3G上网业务，IMS、LTE等。IP承载网中会采用双RD、VPN FRR、IP FRR、BFD等技术，以达到快速检测网络断点，缩短故障设备/链路倒换时间的目的。在保障业务承载通道顺利转发业务的同时，还要保证传输质量极其高可靠性和安全性。

1.BFD双向转发检测技术

双向链路检测，是一套用来实现快速检测的国际标准协议，提供一种轻负荷、持续时间短的检测。与以往的其他“HELLO”检测机制相比时间消耗更小。传统的OSPF需要2s的检测时间，ISIS需要1s的检测时间。这对某些应用来说时间过长。当数据速率到吉比特时，故障感应时间长代表着大量数据的丢失，并且对于不允许路由协议的节点没有办法检测链路的状态。传统网络并不具备秒以下的间歇性故障修复功能。BFD是一个简单的“Hello”协议，在会话的通道上周期性的发送检测报文，如果某个系统在足够长的时间内没有收到对端的检测报文，则认为在这条到相邻系统的双向通道的某个部分发生了故障。BFD提供ms级的链路检测。IP承载网中使用BFD，快速检测IGP路由协议ISIS或静态路由的状态，加快路由的收敛。

2.VPN FRR

FRR快速重路由是与MPLS-TE相伴出现的，目的是为了保护LSP的高可用性，LSP的正常收敛时间决定于IGP路由协议的收敛时间，IGP路由协议的收敛时间往往是以秒为单位的，FRR使用一条备份隧道保护被保护节点和链路。当LSP出现故障时，FRR只是将流量倒换到备用LSP上，而不是等待IGP的收敛完成LSP的重新学习和建立。VPN FRR利用基于VPN的私网路由快速切换技术，通过预先在远端PE中设置指向主用PE和备用PE的主备用转发项，并结合PE故障快速探测，旨在解决CE双归PE的MPLS VPN网络中，PE节点故障导致的端到端业务收敛时间长（大于1s）的问题，同时解决PE节点故障恢复时间与其承载的私网路由的数量相关的问题，在PE节点故障情况下，端到端业务收敛时间小于1s。VPN FRR解决了隧道终结点故障的快速收敛问题，通常端到端故障感应时间小于500ms，故障恢复时间与私网路由的规模无关，并且简单、可靠，部署方便，而且除了PE之间的故障快速检测机制之外，不依赖于周边设备的配合。因此在IP承载网中移动语音媒体业务的承载使用 VPN FRR技术，达到了对语音业务高质量保护的需求。

3.IP FRR

IP FRR可通过设置策略建立到目的网络的备份路径，而主路径上启用诸如故障检测协议BFD等。IP FRR只对IP转发有效，主路径没有故障时，流量从主路径发送出去，如果计算出备份路径，则下发备份路径到转发表项；当主路径故障时，流量从预先下发的备份路径转发出去；当主路径恢复，转发表项被更新时，流量从新的主路径发送，FRR使命结束。

4.双RD技术

两个PE设备可分别配置不同RD的同一VPN，这种双RD的配置可以保存2份来自同节点的VPN路由，使用双RD技术可以使得来自同一节点网元的路由利用双平面负荷分担的形式传递业务路由，同时两个平面的VPN路由表不同，因为如果使用单一RD，VPN RR只会告知一条最优路由给PE，这种形式只能实现PE的主备关系。

5.现网综合应用

在IP承载网中接入CE是双规到MCE上的，MCE做VPN RR，业务网元双到接入CE上并使能BFD，互联端口也绑定VPN，两接入CE使用双RD技术，接入CE之间的互联中继的互联端口均可绑定VPN，以实现VPN FRR向上方向的保护。接入CE互联端口起IP FRR完成向下業务网元方向的保护。如下图，移动核心网端局媒体网关MGW与其他媒体网关MGW进行媒体交互时，数据包是封装在VPN通道中的。MGW1如果要走长途媒体是需要向MCE方向建立LSP，正常情况下，路由负荷分担，会走以下2条路由：（1）MGW1-YCDJ CE1-YCDJ MCE1；（2）MGW1-YCDJ CE2-DHY MCE2。远端过来的路由正常情况也有两条路由：（1）AR1-YCDJ MCE1-YCDJ CE1-MGW1；（2）AR2-DHY MCE2-YCDJ CE2-MGW1

IP FRR针对远端过来到MGW的路由，VPN FRR针对本地接入CE到远端的路由10.215.46.17为DHY-MCE2的LOOPBACK地址，10.215.46.15为YCDJ-MCE1的LOOPBACK地址。10.215.208.45为MGW5的IP1地址，10.215.208.253为DHY-CE1上与DHY-CE2的互联IP地址。

倒换分析：如果YCDJ-CE1到MGW1的链路发生故障，BFD检测到后，立刻彻底断开该条链路，此时IP FRR生效，原路由表中的备份下一跳立刻生效，远端过来找MGW1的IP1的路由会通过YCDJ-CE1再到YCDJ-CE2再到MGW的IP1，此时几乎不需要等待路由的收敛，语音业务也就不会产生丢包现象。

如果YCDJ-MCE1宕机，此时VPN FRR生效，MGW1发送到远端的路由本应经过YCDJ-MCE1到骨干网的路由，因为RR计算和双平面，备份下一跳为DHY MCE2，MGW1的IP1路由经过YCDJ CE2到DHY MCE送到骨干网。过程也不需要等待M-BGP的收敛，语音业务的丢包现象也不会出现。

参考文献

[1]华为技术有限公司《VPN_FRR技术白皮书》.

多元化的城域承载网演进路线 第3篇

电信运营商重组、3G牌照发放以及三网融合将运营商带入了战略转型之路, 即基础网络向宽带网络发展、通信业务向多元化发展以及决策系统向信息化发展, 全面建立以客户为中心的商业模式, 以业务融合为方向, 以移动、宽带业务为核心, 以保有存量客户为前提下, 加快重点转型业务发展。

运营商战略转型的基础在于网络转型, 而网络转型的重点是底层承载网的转型, 提前调整承载网建设策略, 抢先部署全业务环境下的承载网, 对于战略转型, 有着重要的支撑和推动作用, 是转型的“助推器”。

相对于骨干承载网, 城域承载网是一个充满生机的技术领域, 在该领域存在多元化的技术手段与演进路线, 在由基于TDM的窄带业务向基于IP的宽带业务转型趋势的推动下, 运营商需要更充足的带宽资源、更弹性的承载方式、更融合的解决方案来支撑IP类业务和数据、固定、移动全业务, 因此在此领域运营商也面临多方面的挑战。

城域承载网面临三大挑战

城域承载网是一个分层的、融合的网络架构, 提供面向客户和业务的端到端承载能力, 3G、固网话音、宽带、增值、IPTV、托管、综合信息类等多业务开展, 将带给城域承载网三个层面的挑战。

首先, 必须面对海量数据吞吐量。统计数据表明, 2009年二季度, 全球移动数据带宽的使用量增长了近30%, 其中亚洲增幅达36%。这也意味着急速增加的承载带宽增加了机房及站点、能耗等运营成本。因此运营商必须确保每单位的数据吞吐量最低的构建和运行成本, 优化网络, 降低总体拥有成本。

其次, 业务的IP化必将推动网络主导业务类型的转变。网络的IP化能够令运营商经营成本降低, 并有效提升服务质量及收益, 已成为全业务宽带运营的基础。对于运营商来说, 3G和全业务的发展, 应承载先行。

最后, 对现有网络的继承性。重组后的三大运营商均具备庞大和完善的承载网络资源, 在2G和3G初期以语音业务为主, 兼有少量数据业务的网络发展时期, 应充分利用既有承载资源, 实施网络快速部署, 结合业务发展进程, 稳健、有针对性地分步规划和实施承载网转型。

三种演进路线

在全业务运营环境下, 随着业务需求向着宽带化、多样化、IP化及融合等方向演进和发展, 城域承载网主要有三种演进路线。

其一, 城域承载网建立两个平面, 一个平面采用IP/MPLS城域网承载公众上网等一般服务质量要求的业务, 在汇聚及接入层面采用PON/DSL/CE技术;一个平面采用PTN/MSTP承载2G/3G移动业务和大客户VPN等高等级业务。即保持现有分离的网络和网络技术进行业务承载, 在保护现网投资的基础上进行网络扩容升级, 满足业务发展的需求。

其二, 采用IP/MPLS技术新建统一的城域核心层, 接入和汇聚层分平面建设, 一个平面用于承载公众上网等一般服务质量要求的业务, 一个用于承载2G/3G移动业务和大客户VPN等高等级业务。在城域核心层, 同一个平台上既可以处理端到端的IP/MPLS业务, 也可以同时处理传统的CBR业务。在汇聚及接入层面, 采用PON/DSL/CE技术完成公众业务的接入, 采用PTN/MSTP完成移动业务和大客户业务的接入。

其三, 采用IP/MPLS城域网取代城域传送网, 实现所有业务的统一承载。

在承载网转型中, 不仅需要考虑新技术的引入, 同时也要考虑到对现有网络的继承性, 因此须结合现有网络的承载能力及业务的发展趋势。

如运营商具备庞大和完善的MSTP网络资源, 在2G和3G初期以语音业务为主, 兼有少量数据业务的网络发展时期, 采用演进路线一, 保护现有网络的投资。如现网承载网能力不能满足要求, 且现基于原有IP城域网的单边缘、统一核心的综合承载架构已无法满足全业务发展的需求, 尤其是业务控制边缘的瓶颈逐渐显现可采用演进路线二或三。考虑在城域网内建设相对于原有城域网的第二平面, 结合业务对网络的要求、业务的价值、承载网络之间的衔接等方面进行业务分摊。

如何建设扁平化的“第二平面”

第二平面的建设方案根据现有城域IP承载网能力及业务承载情况, 如负载较重且后期业务量较大, 可以采用新建独立的城域网平面, 包括由SR和核心路由器构成的新的城域骨干及电信级以太网的城域汇聚, 设立物理独立的AS域。相当于与原有城域骨干网完全物理独立的第二张网络, 实现业务的端到端统一策略部署, 网络保障能力, 定位和结构更清晰, 但建网成本较高。如核心层负载较轻且后期业务量较小, 可以利旧原有城域骨干网核心, 新建二层宽带汇聚平面及业务控制边缘, 可以减少成本。

网络流量持续高速增长推动城域承载网扁平化趋势, 第二平面建设时要继续推进网络的扁平化, 城域网扁平化带来的直接结果是IP城域网的拓扑更加复杂, 连接方向更多, 光纤直连的难度更大, 但是同时物理拓扑 (光纤光缆) 没有明显变化, 因此同一个物理连接上对应的平均逻辑连接数更多, 同时需要支持GE、10GE等各种速率的以太网接口。

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城域层面推进WDM向OTN演进策略

移动核心网IP承载方案研究 第4篇

随着电信业务和IP技术的的发展, 核心网IP化是未来电信网络的重要发展趋势之一。运营商对现网进行核心网IP化改造, 可实现移动通信网络结构的简化与优化, 使组网更加灵活, 传输带宽得到充分利用, 并可为基于IP的下一代移动技术的到来做好充分准备。

核心网IP化改造涉及多专业之间的相互配合, 存在很多技术细节, 比如承载网的建设、核心网设备的接入、IP话路与TDM话路的转换等等。其中承载网的建设是核心网IP化改造的重要环节, 本地的承载网络既要负责与骨干网络衔接, 又要支持核心网设备的有效接入, 需要满足电信业务所需的各项要求, 本文主要研究移动核心网IP化改造过程中的IP承载方案。

一、移动核心网IP化的业务要求

为保证电路域业务顺利有效的开展, 对于移动核心网上联的本地承载网来说, 必须满足以下几个方面的要求:

1.1网络的可靠性

网络的可靠性, 即在网络设备出现故障或链路出现中断的情况下, 仍能保障电路域业务不会中断。由于电路域业务对实时性的要求很高, 因此, 网络的可靠性对于用户的业务体验来说至关重要。

1.2网络的稳定性

对于大规模的全国网络来说, 应尽可能地减少其他本地网络的发展及改变对本地承载网的影响, 保持网络的稳定性。满足这样的要求, 就可以有效减少本地承载网及核心网设备的处理资源, 减轻网络设备的压力, 为保证电路域业务的稳定奠定基础。

1.3对QoS的有效保障

由于电路域业务对于QoS要求相对较高, 对于本地承载网络来说, 应尽可能地保证电路域业务的Qos, 包括信令及媒体数据。

1.4网络发展的需求

本地承载网应该具备可扩展性, 即可以根据网络的发展, 平滑地扩大网络规模, 并尽可能地减少对现有网络的影响。

二、IP承载网建设方案

2.1本地承载网建设方案

本地承载网由接入路由器 (SR) 和汇聚路由器 (MR) 设备组成, 业务设备 (如CS域、PS域设备等) 通过接入路由器接入, 并经过汇聚路由器汇聚后统一接入IP全国骨干网。本地承载网内部链路之间启用ISIS路由协议, 并启用MPLS VPN方式进行不同业务之间的隔离。

本地承载网与IP承载网骨干网之间, 启用EBGP协议互通, 采用OPTION A的方式实现跨域链接。组网拓扑如下图1所示。

本地承载网总体建设原则如下:

(1) 本地IP承载网内设置一对汇聚路由器与IP承载网骨干网连接。根据本地网内的节点及业务量情况, 汇聚路由器可与本地业务接入路由器合设也可以单独设置。

(2) 各业务节点成对设置业务接入路由器, 本地业务接入路由器与本地汇聚路由器之间以“口字型”连接。

(3) 本地IP承载网内启用MPLS VPN及Qos策略, 实现不同业务的隔离及QoS保障。

(4) 本地业务接入路由器设备原则上按照局址成对设置, 同局址多设备可以共用, 如同局址设置一对接入路由器设备容量/端口受限, 受限因素包括设备能力受限 (槽位数量达到扩容极限值、单板端口数量达到扩容极限值等) 或网络组织受限 (包括传输电路调度、以太网传输距离受限、机房条件受限) 时, 可考虑设置第二对业务接入路由器。

软交换设备直接接入同局址的移网本地IP承载网业务接入路由器 (信令部分也可经汇聚后接入) 。原无线侧的业务连接保持现状。

(5) 对于AR与MR设备间可开启BFD机制以保障链路的安全, 加快对链路中断的检测速度, 从而尽快实现网络的路由收敛。

(6) 为了减少本地网络配置时的工作量, 建议将MR设备成对设置成VPN路由反射器, 本地承载网内的设备同路由反射器建立邻居关系。

2.2本地组网方案的优点

本地组网承载网建设方案有如下优点:

2.2.1业务的隔离与QoS

通过设置MPLS VPN, 可以有效地将不同业务进行隔离, 避免不同业务数据之间的相互影响。同时可以引入QoS保障机制, 以保证在网络拥塞的情况下, 语音业务仍能有效安全地传输。

2.2.2网络的稳定性

由于本地承载网与骨干网间启用EBGP协议, 该协议有效地对骨干网域与本地网域之间的网络进行了隔离, 减少了由于本地网络变动而对骨干网络的影响, 使网络中的路由设备稳定。

2.2.3便于维护及可扩展性

所有核心网软交换设备统一接入局址内的一对业务接入路由器, 并通过汇聚路由器实现与IP承载网骨干网的连接。这样做可以屏蔽软交换和IP承载网骨干网之间异厂家的差异、分清维护界面、有利于整网的维护。

并且, 将MR设备成对设置成VPN路由反射器, 有利于减少本地承载网内各网络设备的邻居关系的配置, 从而便于以后的网络扩展和网络维护。

2.2.4减少对IP骨干网络设备的压力

通过本地组网, 本地业务可以通过本地承载网进行疏通, 不用经过骨干网AR设备进行数据的转发, 从而有效地减少IP骨干网的处理压力。由于本地业务经过本地汇聚路由器汇聚, 可以减少对骨干IP承载网AR设备的端口需求。

2.3本地组网承载网方案的相关配置

为满足移动核心网的各项业务需求, 本地承载网需要做如下配置:

2.3.1 EBGP的协议配置

由于本地承载网与骨干网间需要配置成两个不同的自治域, 因此建议MR与AR间开启EBGP协议, 实现Option A模式的跨域VPN, 同时MR与SR间开启IBGP协议。

2.3.2 BFD配置

经过实验室的实验验证, 开启BFD协议有助于提高链路故障的检测效率, 从而在网络链路出现故障的时候, 能够及时收敛路由表从而切换到其他的有效链路。

2.3.3 MPLS LDP以及VPN相关配置

本地承载网内链路之间启用ISIS路由协议, 内部启用MPLS VPN方式进行不同业务之间的隔离。

2.3.4 QoS配置

本地IP承载网内启用MPLS VPN及QoS策略, 实现不同业务的隔离及QoS保障。QoS设置应根据业务的需要划分不同的业务保障等级, 并采用PQ或WFQ等多种策略组合实现在网络拥塞的情况下, 仍能有效保证重要数据的传输。由于语音业务对数据的实时传输要求较高, 因此在网络组建的时候, 应当将语音业务的数据至于较高的优先级。

但应予以注意的是, 各厂家设备对于Qos优先级队列的默认设置不同, 华为、中兴设备的第6优先级队列、思科设备的第1优先级队列、爱立信设备的第0优先级队列、贝尔设备的第7优先级队列被设置成供协议报文使用的优先级队列。因此, 在规划QoS优先级队列时, 应根据各厂家设备的不同情况, 尽量避免在协议报文存在的优先级队列中同时允许业务数据的通过, 以避免因业务数据容量超过限制而导致网络中断。

三、本地IP承载改造中应注意的问题

3.1 VPN的规划

根据业务隔离的原则, 核心网软交换IP化改造以后, 信令及媒体数据业务需要划分在不同的VPN内, 以实现数据隔离。由于Nc、Nb接口为端局间以及端局与汇接局 (CMN) 设备间的接口, 因此各核心网设备的Nc、Nb接口所在的VPN需要统一, 否则将无法建立呼叫。

MC接口为MSS与MGW间的内部控制接口, 综合考虑池组化以及减少全国核心网地址学习的压力的需要, 在设备可以将Nc、MC接口地址分离时, 则可以考虑该接口在省内或本地网范围内进行VPN的统一。

3.2对骨干网及本地承载网间联络的保护

本地承载网与骨干网间采用EBGP协议, 由于EBGP协议的稳定性导致该链路在进行路由收敛时会较慢, 因此建议本地网汇聚路由器 (MR) 与骨干网接入路由器 (AR) 设在同一局址, 以降低链路中断的可能性。

四、结束语

本文详细分析了本地承载网的组网需求, 描述了本地承载网的配置原则。但由于本地承载网的建设要综合考虑与骨干网、核心网设备及互联问题, 同时还要考虑网络管理、网络拓展等因素, 在网络发展演进过程中, 还存在着很多问题有待解决。因此, 我们还需要在以后的网络演进过程中不断完善本地承载网的配置, 以满足未来的业务发展需要。

参考文献

[1][美]Charles M.Kozierok《TCP/IP指南底层核心协议》人民邮电出版社

论IP技术与IP承载网的发展趋势 第5篇

1 我国IP技术发展状况

随着网络规模的不断扩大和发展, 人们对网络资源利用率的要求也不断增大, IP已经发展成为全球化的国际网络, IP技术的使用以其简单和灵活等优势为我们提供了更加快速的网络服务。

1.1 业务的IP化

随着我国网络的不断发展和普及, IP协议已经发展成为各种操作系统的主要配置, 因而大部分的业务系统都有必要实行业务的IP化。网络的开放性使得IP技术的应用更加成为可能, 同时, 一些电信网络也吸取了网络化中好的部分, 进一步实现业务的IP化。因此, IP技术已经成为新一代网络的核心技术, 并且也得到了非常广泛的应用。虽然, 我国网络的发展相对比较落后, 网络业务在一定程度上并没有实现IP化, 这是我国网络技术发展存在的主要现状。因此, 在我国加强网络业务的IP化显得至关重要。

1.2 网络的IP化

目前, 我国的IP技术和设备都已经发展的相对比较完善, 在一定程度上已经实现了标准化。因此, 网络的IP化就显得非常重要。并且随着网络技术的不断发展, 我国的IP技术硬件设备的性能和稳定性都得到了较大的改善, 同时, IP技术的发展又具有很大的技术驱动作用, 使得网络新技术的出现越来越频繁。但是, 由于IP的设计和定位不能满足现代化网络的需要, 使得IP技术在网络的安全性和可用性等方面还没有形成完善的体系。网络的IP化在我国大部分地区已经得到了实现, 但是, 在一些经济发展比较落后的区域, 网络的IP化实现的情况不是很理想。因此, 网络的IP化对于我国的网络技术的进一步发展显得非常重要。

2 IP承载网建设面临的问题

2.1 业务的转变要求IP建设者具有丰富的经验

由于网络业务模式存在很大的区别, 导致人们对IP网络的需求也具有很大的差距, 使得网络技术无法解决所有的问题。从我国网络技术目前发展的情况来看, 我国的网络还没有实现大规模的检验, IP承载也还只是处于发展的初级阶段。因此, 实现业务的转变要求IP建设者具有非常丰富的经验。只有这样, 才能更好地使用好网络设备和技术, 成功完成IP承载。

2.2 业务与网络的紧密结合考验运营能力

P网络具有较好的灵活性和扩展性, 因而受到了人们广泛的关注和应用, 但是, IP网络具有拓扑结构小和网络流量低等问题。因此, 现代的IP网络承载需要进行系统化的规划和完善的管理, 进而保证IP网络服务的质量。IP承载网络的管理和运营已经成为现代化网络服务中最为关键的技术。因此, 网络业务与网络技术的紧密结合要求网络运营者具有较好的运营能力。

2.3 业务的多样性要求网络的可扩展性

传统的IP网络技术已经无法满足现代化网络的需求, 因而改变现存的网络模式势在必行。同时, 现代化的网络业务变得越来越广泛, 网络业务的多样性进一步要求网络具有较好的可扩展性。但是, 一旦IP承载网络进入到商业化阶段, 使得网络不同的网络业务也不断出现, 这样使得我国的IP承载网络技术面临着更高的挑战。因此, 网络业务的多样性是实现网络进一步发展的必要。

3 IP技术的发展趋势

尽管现代的IP网络技术能够在一定程度上解决网络服务方面的问题, 但是, 在实际的实施过程中, IP网络技术的应用还存在很大的问题。主要表现在以下几个方面:第一, 无法实现网络技术的全面控制。对于传统的网络服务, 一旦出现网络资源不足等问题, 网络服务就只能降低服务, 进而无法满足客户的需求。第二, IP承载网络与网络业务之间没有实现通信, 使得网络服务在一定程度上也不能满足客户的需求。因此, 为了解决问题服务中的这些问题, 有必要对网络资源进行访问控制, 进一步采取控制功能模型来增大网络承载控制功能。但是, 现代化的IP技术正朝着访问控制功能的方向发展, 主要包括策略决策功能和传输资源控制功能两个方面的功能。网络承载控制功能能够实现较好的网络拓扑, 有利于实现网络资源的共享。为了更好地实现网络资源的共享和资源的最大化利用, 有必要采取一定的策略, 进行资源的分配和预留等处理。

4 总结

总而言之, IP承载网的发展是一种新的挑战。目前, 在我国实现IP承载网的统一还需要一定的发展。当然, IP网络的可靠性和安全性都需要很多技术的支撑, 并且这些支撑技术的实施也具有很大的困难, 从而使得IP网络承载业务不能顺利的实现。同时, IP网络的运营也存在较大的问题, 主要是运营的风险较大, 所以, 一些经济不景气的地区都无法实现IP承载网络技术。可是, 随着社会的不断发展, 人们对网络服务的要求也越来越高, 基于IP技术的网络服务是网络发展的主要趋势, 也是实现我国网络更好发展的重大方向。因此, 现阶段研究IP技术与IP承载网的发展趋势具有非常重大的现实意义。

参考文献

IP承载网业务服务质量评估研究 第6篇

随着通信网络技术的飞速发展, 业务呈现出复杂多样性, 业务和网络呈现出一体化融合趋势, 用户对于业务服务质量 (Qo S) 的要求越来越高, 能否提供按需业务是用户非常关注的问题。与此同时, 随着用户成熟度的提升, 其对业务服务质量体验感受更加期待, 也更加敏感, 因此及时对运行中的业务进行质量评估以判断是否满足用户需求, 具有非常重要的意义。既可以保证业务的Qo S, 同时也有助于进行故障定位和网络资源的最大利用和优化调控。由于业务种类繁多, 且不同种类的业务的Qo S参数要求也相去甚远, 因此确定不同种类的业务参数及获取参数值是业务质量评估的前提和基础。

1 业务参数QOS要求

业务服务质量是目前被广泛采用的业务评价度量标准。广义的Qo S[1]包括性能、可用性、可靠性和安全性等方面的参数。狭义的Qo S评价指标主要包括网络的吞吐率、时延、丢包率、抖动和误码率等, 这些指标反映了网络业务服务技术层面的性能。常用的业务服务质量参数[2]包括:

(1) 时延:分组从源主机到目的主机并返回所花费的时间。时延=处理时延+传输时延+传播时延+排队时延。一般而言, 传播时延是不可控的, 处理时延以及传输时延取决于具体的路由器以及链路传输速率, 也是不可控的, 重点关注排队时延。时延对于实时和交互式流媒体很重要。

(2) 抖动:分组延迟的变化程度、抖动和时延紧密相关, 是实时性传输的一个重要参数。

(3) 丢包率:所丢失数据包数量占所发送数据包的比例。影响丢包率的主要因素包括两方面, 用户优先级和网络中流量强度。当流量过大导致路由器缓存队列溢出时, 路由器会选择一定的丢包算法丢弃一些数据包, 优先级低的数据包会被丢弃。

(4) 吞吐量:通过网络发送数据的速率, 通常用比特每秒、字节或分组每秒来表示。影响吞吐量的主要因素包括数据流经过的路由器的处理能力和流量强度。

注:表示对于业务参数的要求, ★★非常严格★严格☆一般

还有一些主观表征业务质量的参数。如业务可接入性、业务及时性、业务可保持性、业务易用性、业务内容质量、业务会话质量和业务完整性。

2 业务参数获取

在确定了Qo S参数指标后, 最关键的问题是如何获取这些参数值, 以便对正在运行的业务进行评估看是否满足Qo S要求。业务参数的获取通常有两种途径, 即主动测量和被动测量[3]。

主动测量是指向网络中发送探测包, 利用对这些探测包的测量来反映业务用户服务的参数。在网络的一端向网络中发送探测分组, 而网络另一端的测量代理记录每个探测分组的某些测量值, 收集到的测量值被用于推断网络的Qo S。IETF的IP性能度量 (IPPM) 工作组已经定义了3类主要的可以从接收到的探测分组流提取的性能测量值:分组大小、分组丢失过程和分组延迟过程。通过它们可以进一步推测并获得更复杂的性能测量指标, 如吞吐率、丢包率和延迟抖动等。

被动测量是指在网络的主要出入口监听和记录网络中的分组流量并从中提取数据, 进行分析得出网络状态信息。在被动测量中, 流量参数是在网络中特定的点 (如路由器或接入服务提供点) 进行监测和数据采集的, 收集流过该处的网络业务流, 进行分析、提取业务特征并获得性能数据。被动测量的实质就是对网络进行监测。它不向网络主动发送探测数据包, 不增加和修改通过网络的数据负载, 因此对网络性能没有多大的影响。测量软件或系统周期性地轮询被动测量设备并采集信息 (在SNMP方式时, 从MIB中采集) , 以判断网络性能和状态。因为它需要用轮询的方法采集数据、陷阱 (trap) 和告警等信息, 所有这些都会产生网络流量, 所以实际的测试流量可能并不算小。

3 业务服务质量评估

业务服务质量评估是一个多因素综合评估问题, 其评估方法有很多种, 对业务服务质量技术的评估应参照不同的标准, 对应不同的标准可提出不同的算法[7,8], 如:基于网络运行质量的模糊综合评估方法、基于策略的业务质量评估方法, 针对业务类别的不同, 又有基于SLA映射的模糊评判方法、基于AHP的质量评估算法。

下面给出业务服务质量评估方法及步骤:

第1步:根据业务类型确定评估指标体系, 不同的业务其所要求的评估指标是不同的, 因此根据待评估的业务确定业务参数同时获取参数值是评估的前提和基础。

第2步:进行评估指标的无量纲化处理, 多个指标的综合评价应以各个评价指标的同质性为前提, 非同质的指标是不可比的, 因此也无法进行综合评价。但业务质量指标体系中的各个指标因为含义和性质不同而导致其值域、量纲和形式等有所不同。所谓的指标无量纲化, 就是消除量纲和数量级的影响, 将指标的实际值转化为可以综合的指标评价值, 从而解决评价指标的可综合性问题。

第3步:确定指标权重系数, 各个业务质量指标对业务质量的影响不同, 因此需要通过加权方法对其区别处理。权重是衡量各指标在综合评价中相对重要程度的一个数值, 一般以相对数形式表示, 权重的确定直接影响到业务质量评价的结果。

假设需要排列n个元素的相对重要程度, 采用两两比较判断[2,4]的方式确定每一层次中因素的相对重要性, 即比较两个元素i和j, 确定两个值ωi、ωj, 引入1~9比率标度, ωi、ωj的确定依据如下原则: (假定ωj的相对值为1)

(1) 当元素i和j同等重要时, ωi=ωj=1;

(2) 当元素i比元素j略微重要时, ωi=3;

(3) 当元素i比元素j重要时, ωi=5;

(4) 当元素i比元素j很重要时, ωi=7;

(5) 当元素i比元素j绝对重要时, ωi=9;

ωi=2、4、6、8是介于上述情况的中间取值。

依据上述原则两两比较所有的元素, 为保证评估的科学性, 需综合多个专家结论, 形成比较判断矩阵P, 矩阵的元素, 然后对该矩阵求特征值, 其最大特征值λmax所对应的特征向量, 即为权重向量ω={ω1, ω2, ……ωn}, 且。从而得到与U, u1, u2, …, un对应的权重集ω, ω1, ω2, …, ωn。

第4步:选取合适的评估方法进行评估。

首先把要解决的问题层次系列化, 即根据问题的性质和要达到的目标, 将问题分解为不同的组成因素, 按照因素之间的相互影响和隶属关系将其分层聚类组合, 形成一个递阶、有序的层次结构模型。即建立基本因素集U={u1, u2, u3, …un}和下一级因素集:

建立评价集, 评价集V= (V1, V2, …Vm}是评判者对评判对象可能作出的各种总的评判结果的集合。β={β1, β2, …, βm}T是相对于评价集V的评分档次。例如可以设定评价集为V={好, 较好, 一般, 差, 较差}, 相应地设定评分档次β={100, 85, 70, 50, 30}T。

进行单因素评判, 建立模糊关系矩阵R (rij) , 分级计算因素集中各因素对评价集中各因素的隶属度rij, 得到与u1, u2, un对应的单因素评判矩阵R1, R2, …, Rn。

进行模糊综合评判, 综合评判向量可由下式计算:

在模糊矩阵[9,10]的合成B=ω*R= (b1, b2, b3, …, bl) 中, *称为M (, ) 算子。M (, ) 算子有4种不同的算法[5], 也可以看作是模糊综合评判的4种具体模型。

适用范围:此模型为主因素决定型的综合评判, 其评判结果只取决于在总评价中起主要作用的那个因素, 适用于单项评判最优就能算作综合评判最优的情况。

适用范围:此模型为主要因素突出型综合评判, 适用于模型1失效, 需要“加细”的情况。

适用范围:与模型2的适用范围相同。

适用范围:此模型为加权平均型的综合评判, 依权重的大小对所有因素均衡兼顾, 适合于要求总和最大的情形。上述公式中, i和j均取自然数。

步骤6:最终评定, 对B进行归一化处理, 得到向量B= (b1, b2, b3, …, bl) , 其中则综合评分为γ=B*β。

4 实例验证

某IP承载网络, 由接入网和核心网组成, 用户从接入网接入, 想要在网络上运行多媒体电话业务和多媒体会议业务, 这几种类型的业务正常高质量运行时所需的带宽、时延和丢包率范围要求如表2所示。

在业务实际运行过程中, 采用被动测量方法进行业务运行质量参数的获取, 通过网络上部署的网络管理系统实时采集业务运行参数。

通过网络管理系统在路由器上进行业务参数值采集[6], 主要采集MIBⅡ中的对象, 包括:

(1) 接口速率 (if Speed) 即带宽比特每秒;

(2) 接口当前状态 (if Oper Status) ;

(3) 接口接收的总字节数 (if In Octets) ;

(4) 接口发送的总字节数 (if Out Octets) ;

(5) 接口丢弃的输入包数 (if In Discards) ;

(6) 接口丢弃的输出包数 (if Out Discards) 。

业务参数分析主要基于下列公式的统计分析要完成该计算, 需要两个不同时刻值的查询, 在文中用v表示两个时刻之间的对象的差值:

(1) 输入丢包率:

(2) 输出丢包率:

(3) 带宽:使用速率if Speed对带宽进行描述。

采用模糊综合评判法对运行的业务进行服务质量评估, 步骤如下: (1) 根据业务类型确定业务参数指标, 指标如表2所示。 (2) 业务参数的获取, 通过网络管理系统主动轮询业务参数获取参数值, 如表3所示。 (3) 确定权重。根据表1中的业务类型及QOS参数要求, 得到权重。

对于多媒体电话业务而言, 对丢包率的要求较高, 对带宽和时延要求相对丢包率而言要低, 所起其权重矩阵为:

最大特征值对应的特征向量U= (0.666 7, 0.666 7, 0.333 3) , 将该向量标准化, 该特征向量标准化后变成U= (0.4, 0.4, 0.2) T。

对于多媒体会议业务而言, 对带宽的要求不太高, 对时延和丢包率的要求相对而言较高, 所以其权重矩阵为:

最大特征值对应的特征向量U= (0.816 5, 0.408 2, 0.408 2) , 将该向量标准化, 该特征向量标准化后变成U= (0.5, 0.25, 0.25) T。

步骤4:选择合适的评估方法进行评估。

业务服务质量评估是一个受多种因素影响和制约的事件, 因此选取模型4进行评估。

经过计算, 多媒体电话业务的服务质量评价为0.85, 评价结果较好, 多媒体会议业务的服务质量评价为0.81, 评价结果一般。

5 结束语

有效地评估业务服务质量是实施业务服务质量保障的重要前提之一。在总结现有研究成果的基础上, 对IP承载网业务质量的评估进行了探讨。将IP承载网业务质量评估工作归结为以下几方面的问题, 即根据业务类型确定业务评估指标, 业务参数范围的获取及参数的获取方法研究, 依据业务类型确定权重系数, 以及评估方法的确定。首先根据IP承载网业务类型确定相对应的业务服务参数以及参数相对于该种业务的重要性, 然后介绍了业务参数的获取方法, 即主动测量和被动测量, 研究了评估流程。最后通过实例对多媒体电话业务和多媒体会议业务进行业务服务质量评估。

参考文献

[1]夏靖波, 罗贇賽.IP网络运行质量模糊综合评估方法研究[J].电子科技大学学报, 2011, 40 (2) :267-272.

[2]张轶博, 许豫飞, 雷振明.TCP业务质量评估方法研究[J].计算机工程与应用, 2004, 18 (9) :8-11.

[3]LENNSELIUS B R.Software Fault Content and Reliability Estimations for Telecommunications System[J].IEEE Trans.Selected Areas in Communications, 1990, 8 (2) :262-271.

[4]Thomas Downs&Anthony Scott.Evaluating the Performance id Software Reliability Models[J].IEEE Trans.Reliability, 1992, 41 (4) :12-16.

[5]ZAHEDI F, ASHRAFI N.Software Reliability Allocation Based on Structure Utility, Price and Cost[J].IEEE Trans.Software Eng, 1991, 17 (21) :345-356.

[6]曾旷怡, 杨家海.一种基于策略的网络管理系统研究与实现[J].小型微型计算机系统, 2007, 15 (4) :123-126.

[7]胡国庆, 霍永华.网管软件可靠性评估方法[J].无线电工程, 2012, 42 (6) :48-51.

[8]张成, 廖建新, 王纯, 等.业务运行质量实时定量评价[J].吉林大学学报, 2012, 40 (2) :51-54.

[9]刘国奇, 朱志良, 王浩.一种Web服务Qo S可信性评价模型[J].小型计算机微型系统, 2009, 30 (11) :2216-2221.

IP承载网Qos保证解决方案 第7篇

随着Internet和各种业务的迅猛增长,尤其是视频、语音等多媒体通信业务的发展,建立统一的多业务IP承载网,从而实现统一承载、统一管理、统一运营、统一维护,已成为IP网发展的趋势。对于这样一张IP承载网来说,Qos(Quality of Service)就成为非常关键的技术。

目前IP承载网上,承载的业务很多,大致分为三大类,即语音业务、视频业务、数据业务。三种业务之间存在着较大的差异,对IP承载网的Qos也有着不同的要求。如下表:

从表中我们可以看出来,每种业务对网络的可靠性、带宽、时延和抖动等这些参数的要求是不同的。就拿现在运营商正在大力部署的IPTV来说,为了保证IPTV的画面质量,需要保证IPTV每个视频流满足如下要求:丢包率<0.1%;延时抖动<50ms;带宽保证>1.5Mbps。

IP承载网这种多业务的特征决定了运营商最好采用流分类的Qos解决方案,对各种业务,提供有区别的质量服务。

1 IP/MPLS QoS概述

IP承载网基本上是以IP技术为基础,以MPLS VPN为业务承载,同时提供QOS服务的承载网络。MPLS QoS是部署QoS服务的重要技术,在大部分MPLS组网方案中,通常采用差分服务模型来实施QoS。MPLS QoS和传统的IP QoS不同点在于,传统的IP QoS根据IP的优先级来判断业务的服务等级,提供业务的有差别服务;MPLS QoS需要通过比较EXP值来区分不同的业务流,从而实现有差别的服务。

2 流分类概述

IP承载网多业务的特征决定了设计QOS服务的前提就是对数据流量进行分类,分类是将数据流划分为多个服务等级,对于MPLS报文来说,EXP域包括3位,同IP报文优先级等效,有八种优先级。DiffServ(Differentiated Service)是现有的IP/MPLS QOS技术中比较成熟的,它根据报文内容区分不同业务的流量,分配服务等级,使优先级比较高的业务优先转发,但是采用DiffServ模型的承载网络,业务的带宽是固定的,带宽不会随着流量的增大而改变,这样就会出现这样一种情况,当流量超出带宽允许的范围时,为了保证高优先级业务的服务质量,就会牺牲掉低优先级业务的服务质量。很明显,这是非常不合理的,所以我们单独采用DiffServ(Differentiated Service)技术是没办法保证IP承载网的QOS的。要配合其它协议来共同完成IP承载网的QoS。

3 资源预留协议(RSVP-TE)

资源预留协议RSVP用于在一条通过CSPF计算出的最短路径的各节点上进行资源预留,RSVP工作在传输层,但不参与应用数据的传送,是一种网络上的控制协议,类似于ICMP。RSVP-TE是对RSVP的扩展,通过扩展,可以支持MPLS TE相关的属性,使其具有资源预留功能,从而确保约定的TE隧道的带宽资源。但是RSVP-TE没有识别业务的能力,在实际应用中,必须配合其他的具有业务分类功能的协议一起使用。

4 IP承载网→QoS解决方案

IP承载网一般分为核心层、汇聚层和接入层,它是建立在IP网络技术的基础上,以MPLS为业务承载。为了使MPLS核心网能够识别业务类型,又能根据数据流的优先级为关键业务预留资源和优先转发,该方案把DiffServ和RSVP-TE技术结合起来使用。该方案主要是MPLS基于类的QoS,具体主要有定义流分类、设定流行为、设定流策略和具体应用等内容。下面是在IP承载网上部署的端到端的QoS解决方案。

IP承载网网络拓扑如图1所示:

具体QoS部署思路如下:

(1)P、PE、(CE、MGW、SGSN)之间部署MPLS VPN。PE、P、PE之间运行OSPF;PE与CE之间建立MP-EBGP邻居;PE与PE之间建立MP-IBGP邻居。

(2)在Ingress PE上识别业务类型。当报文流量进入MPLS网络时,报文会加上标签,DSCP字段的低三位(IP优先级)被映射到标签的EXP字段。报文在MPLS网络中,根据EXP的值选择PHB,每个EXP的值被映射到一个已经定义的PHB。在Ingress PE上还要完成根据业务的不同将流量封装到不同的VPN中,从而隔离不同业务的流量。

(3)在Ingress PE到Egress PE之间,部署Diffserv-aware TE,并指定隧道策略应用到VPN实例;指定MPLS隧道带宽;指定MPLS TE隧道与VPN实例关联。这样就能确保优先级高的的业务能够获得高质量的QoS保证。

(4)在Egress PE上,当报文离开MPLS网络时,标签弹出,报文按照DSCP或EXP字段选择PHB,每个DSCP的值也映射到一个已经定义的PHB。

(5)在MPLS DiffServ模式定义了报文通过MPLS网络时,DSCP和EXP字段在MPLS网络中的传播方式,以及报文在离开MPLS网络后的逐跳行为PHB,包括服务类型和颜色,从而区分不同的业务类型,最终对各种业务类型进行有差别的QoS传送。

(6)要求全网的PE和P设备支持RSVP-TE,并且全部部署RSVP-TE功能。

该方案可以部署在大型的IP承载网中,为各种业务的运营提供强有力的QoS保证,提高运营商的服务质量。

5 结语

在传统电信承载网中,高品质的QoS保证往往要靠大宽带轻载来实现,网络带宽的利用率较低。特别是对靠租用带宽来开展业务的运营商来说,浪费带宽就等于浪费金钱。即使对部分拥有足够带宽资源的大运营商来说,充分利用现有资源开展运营,或是提高最终用户的业务体验,也很有诱惑力的。成熟、实用的QoS方案就显得必不可少,通过QoS解决方案,最终实现IP承载网的可知、可控、可管。

摘要：服务质量(Qos)技术是IP网络技术能否成为未来统一承载网络技术的关键。本文通过分析IP承载网多业务的特点,提出了一套IP承载网Qos解决方案。该方案将DiffServ、RSVP-TE、MPLS VPN三者按需组合,对IP承载网上承载的各种业务提供了很好的服务质量保证。

关键词：IP承载网,QoS,MPLS VPN

参考文献

[1]李彤.IP网络实施QoS的策略分析[J].邮电设计技术,2006(6):43-46

IP城域承载网 第8篇

IP RAN综合承载网采用三层网络结构建设。边缘层站点的选择以HSPA+升级站点为主, 分区域以整环或整环加链的原则确定边缘层节点, 同时充分考虑新建3G站点的业务需求以及覆盖带宽需求较大的3G站点。核心汇聚节点的选择比照原有的网络结构模式和发展布局进行相应配置。

IP RAN主要采用了层次化的MPLS L3 VPN、PWE3等传送技术, 同时部署同步以太、1588v2等解决时钟传送的问题。IP RAN综合承载网建设, 除承载移动业务以外, 同时接入综合业务, 包括3G语音数据、AG等多种业务类型。对于3G语音业务, 采用MS-PW方式承载, 3G数据业务采用HVPN业务承载, 而AG和大客户专线将采用L3 VPN承载, 小区上网采用VPLS承载。IP RAN综合承载网基于IP/MPLS架构, 可以有效地支撑IP v6、云承载等新业务, 是面向未来的网络架构。

根据IP RAN建设部署, 边缘层优先采用在原有MSTP环路叠加的方式进行建设, 新建环路应结合网络优化, 形成合理的拓扑结构, 局部资源不足的可新建光缆解决。边缘层网络采用环型结构, 接入环上节点规划数量不超过10个, 环上节点与所带支链节点数量之和不应超过20个。边缘层接入环优先选用双节点方式与汇聚层相连。核心汇聚层采用环型结构或网状网结构, 应采用10G的E速率组织网络;汇聚环上节点规划数量不超过6个, 汇聚节点所带边缘层接入环数量不超过4个。IP RAN内部保护优先选择1:1的LSP保护, 在核心汇聚层可以规划叠加环网保护, 以提高网络可靠性。IP RAN设备与CE、RNC等业务设备互连时, 应进行网间保护, 可选择双归属或LAG方式。

2 IP RAN承载网络商用效果和结论

IP RAN综合承载网络目前已经承载了大量的2G和3G基站的业务 (包括数据业务和语音业务) , 经历了重大节日的考验, 所有2G和3G基站的各项指标运行正常, 客户的业务体验良好。依托IP RAN的综合承载能力, IP RAN综合承载网还实现了固定宽带业务接入、营业厅的自营业务以及大客户专线等业务的综合承载。

(1) 架构先进, 面向未来

IP RAN综合承载网基于全路由器构建, 由于与IP城域网采用了相同的IP设备, 与现有的Internet网络、企业网络、政府网络等所有的IP网络都极其相似, IP RAN与现有网络都是基于IP/MPLS技术框架体系, 在技术、规划、管理、维护、故障检测等方面可以做到天然的互通对接, 避免了由于引入类似于PTN等差异化技术而带来的大量对接问题以及链路配套资源的重复建设, 完全可以作为宽带城域网的补充。IP RAN综合承载网的建设通过在基站站点部署IP RAN的综合接入设备, 使得部署IP RAN设备的基站站点具备了综合接入能力并成为综合接入节点, 提升了业务接入能力。

(2) 支撑大规模组网

经过IP RAN综合承载网建设, 连接海量基站的路由器设备的组大网能力在网络中得到充分验证, 针对移动承载的应用场景, IP设备通过分层的思想解决大网场景下引入动态控制层面带来的不利影响, 包括物理分层和控制层面分层。通过进程方式划分路由域后, 一方面对接入层设备控制层面能力要求降低, 另一方面, 接入层的频繁调整不会对汇聚层及核心层造成影响, 反之亦然。由此解决了移动承载场景下的组大网问题, 从而解决了FMC时代将要面临的重大难题。

(3) 技术领先, 安全可靠

建设的IP RAN综合承载网应用了大量先进的可靠性技术, 使得IP网络也具备了电信级的可靠性保护能力。IP RAN通过LSP 1:1、PW冗余等丰富的可靠性保护方案, 以及支持OAM、BFD等故障检测手段, 完成链路、节点、网络级及毫秒级的故障检测和保护倒换, 实现业务系统对于网络故障的无感知。根据前期测试和近期带业务后网络故障倒换结果来看, 对于2G、3G、LTE的移动回传业务, 普遍在20~30 ms完成故障保护倒换, 少数情况下接近但仍然低于50 ms完成故障倒换, 大部分情况下业务回切不丢包;对于L2、L3、TDM的专线业务, 普遍在10~20 ms完成故障保护倒换, 少数情况下接近但仍然低于50 ms完成故障倒换, 业务回切不丢包。IP RAN在抗多点网络故障的健壮性方面甚至优于MSTP网络。

(4) 运行维护简单, 运营成本降低

在网络建设过程中, 通过采用一次进站方案, 实现接入层设备一次进站安装免现场调试, 快速开局, 节省了多次进站的成本和时间。同时通过远程管理, 业务端到端自动发现和可视化配置等技术, 大大提升IP RAN的运行维护效率, 降低运行维复杂度和成本。同时通过部署IP RAN综合承载网, 可以将原有的多个物理网络合并为一张统一的IP RAN综合承载网, 长期来看可以大大节省机房、配套、机柜、光缆、电源、空间等宝贵而有限的资源, 有效降低综合运营成本。

结语

基于全业务发展战略诉求, 根据FMC时代的业务和网络发展特点, 规划并指导建设IP RAN综合承载网, 满足各项业务当期发展需要的同时, 提升了全员的IP化网络规划和建设能力, 积累了丰富的IP化网络运营经验, 构建的IP RAN综合承载网既具备传统城域网的大容量扩展性、丰富的动态路由能力和对新业务灵活的兼容性。同时也具备移动业务相关的IP传送特性、时钟要求以及类SDH的网管能力, 既可以实现分流原IP城域网高价值IP业务, 也可以与原有的城域网实现互相补充覆盖, 助力逐步实现固定与移动网络的融合和统一发展, 从而构建面向未来的网络架构。

参考文献

[1]易昀等.全业务运营环境下的IP RAN组网技术与部署方案研究[J].移动通信, 2010.

[2]金家德.PTN力助运营商IP RAN建设[J].邮电设计技术, 2009.