隨著中國聯通移動業務IP化進程提速,3G業務的蓬勃發展和固定寬帶業務的迅猛發展,新業務類型和應用不斷涌現,移動寬帶和固定寬帶成為了中國聯通新的收入增長點,機遇同時也帶來了挑戰。中國聯通承載網面臨的轉型壓力日益凸顯,傳統的單一業務單一網絡承載的模式受到挑戰。在構建業務傳送網的時候, 除了要考慮基站回傳業務之外,還需要考慮專線業務、 視頻業務以及未來越來越多的IP高價值新業務承載的需求。因此建設具備FMC綜合承載的網絡是構建未來競爭力的基石。
FMC發生在網絡的不同層面,每個層面上的融合都可以相對獨立地進行,但又存在著一定的聯系。如IMS被業界認為是網絡融合和業務融合的重要手段和發展方向,通過SIP 協議和與接入的無關性實現控制與承載和業務分離,更好地支持多媒體業務和融合業務,在核心網實現固定移動融合。
而為了在網絡資源上保障FMC的健康發展,需要對綜合業務承載網進行統一的規劃和整合,改變過去多業務、多承載網絡的局面,逐步實現統一的業務承載,形成寬帶、融合的業務承載網絡。IP RAN網絡具備傳統城域網的大容量擴展性、豐富的動態路由能力、L3能力和對新業務靈活的兼容性,既可以實現分流原IP城域網高價值IP業務,也可以與原有的城域網實現互相補充覆蓋。IP RAN綜合承載網建設能夠幫助中國聯通逐步實現現有的固定和移動網絡的融合和統一,面向未來平滑演進。
一、項目背景
在全業務時代,綜合業務運營商在UMTS 、LTE、分組L2/L3 VPN專線、IPTV等業務領域面臨著全新的挑戰,單一承載、多網并存的建設模式已不能滿足運營商發展需求。為更好支撐移動數據、專線和固定寬帶業務發展,節省建網成本和運維復雜度,建設一張具備全業務綜合承載和未來演進能力的網絡已成全球運營商共識。基于IP/MPLS技術的路由型IP RAN以豐富的動態路由和QoS機制、增強型OAM特性和完善的時鐘方案,已成為運營商面向未來綜合業務承載網絡的技術選擇。IP/MPLS 是應用廣泛、成熟的技術,在互聯網等領域已經經歷了商用驗證,該技術具有良好的擴展性,適合承載大規模電信級業務,網絡應用前景良好。目前,基于IP/MPLS的IP RAN技術組建WCDMA基站回傳網絡,技術上已經具備試點和規模商用條件。浙江聯通綜合分析業務發展目標和網絡發展方向,充分調研新業務需求和聯通公司的網絡現狀,深入分析傳送技術演進的方向,響應中國聯通集團啟動本地傳輸網分組傳送技術試商用工作的要求,由臺州聯通建設了IP RAN綜合承載網。
為提升浙江聯通承載網的業務接入和傳送能力,擴大網絡覆蓋,積累IP化網絡運營經驗,浙江聯通在臺州聯通進行IP RAN綜合承載網的部署與實踐,也將為中國聯通傳送網的發展方向和技術選擇提供基礎數據和運維經驗參考,為各類業務的順利發展奠定基礎。
二、浙江聯通承載網絡現狀
浙江聯通現有的3G 無線接入網以WCDMA R6 的HSPA 為起點,基站分組業務回傳的IP 承載均采用MSTP 方式。2011年,浙江聯通開始引入HSPA+技術,無線接入網網絡的容量進一步提升,對于承載網的帶寬需求也不斷提高,未來每載扇接入速率可望達到上行23Mbps、下行84Mpps。在HSPA+時代,傳統MSTP基于2M或155M大顆粒的剛性管道調度方式,導致匯聚節點的匯聚率難以準確預測,匯聚率過大時難以適應突發大話務量的需求,匯聚率偏小則難以實現節省傳輸網絡資源的目。隨著HSPA+大規模應用,需要逐步引入高帶寬的分組業務承載技術,優化業務承載效率,節省鏈路資源。
另一方面,綜合承載網建設需要充分考慮FMC融合趨勢,從而有效節省機房空間、管道和線纜資源的占用,滿足多業務承載需求和業務的快速發展。在浙江聯通現有的MSTP光傳輸網上,由于移動寬帶業務和固定寬帶業務流向不同,固網傳輸網和移動傳輸網在電路分流方式上也有所不同。如果采用多張網絡分別承載的方式,承載網絡負載較重,一個個相對獨立的網絡導致較高的OPEX和CAPEX。目前,機房空間,光纖資源等已經不能很好地支撐多張承載網共存的模式。從針對全省部分地市的機房條件進行調研的情況來看,為了匹配業務的快速發展進行網絡建設,80%的核心匯聚機房動力條件、光纜需要進行改造,10%的匯聚機房無法增加新的接入大型匯聚設備,98%的基站也需要對機房動力、光纜進行改造。
綜上所訴,一張網絡承載一種業務的建設模式,網絡資源消耗較大,而通過整合2G、3G、固定寬帶網絡,將設綜合型承載網能夠有效地節省建網成本和降低運維復雜度,更好支撐各類專線,固定寬帶和移動數據業發展。浙江聯通將通過IP RAN建設具備支撐綜合承載的網絡,對2G、3G、固定寬帶進行綜合承載,以適配多業務承載需求。浙江聯通分組承載網絡建設方案將采用分步建設、IPRAN和MSTP混合組網的方式建網,逐步過渡。
三、浙江聯通,IPRAN開啟FMC全新時代
在聯通集團總部統一組織下,浙江聯通于2011年在臺州開展IP RAN綜合承載網方案試點,開啟浙江聯通FMC全新時代。通過臺州聯通試點,IP RAN綜合承載網的優勢也逐步體現出來:
1.高擴展性
在MSTP網絡中,從接入155 M/ 622 M到匯聚2.5 G/ 10 G,均基于2M/155M的剛性管道調度,難以滿足日益發展的數據流量。而IP RAN綜合承載網中,接入層10GE組環,匯聚及核心可采用10GE/ 100GE組網,并且未來可平滑支持單槽位200G/400G,基于分組內核調度,帶寬以及帶寬利用率均提升10倍以上,滿足未來FMC演進發展趨勢。
2.高可靠性
IPRAN的網絡與MSTP網絡可以做到相同的效果,收斂時間均可以達到50ms以內;對于在網絡同時出現兩點或多點故障的場景,相比與MSTP網絡難以做到通過保護導致業務不中斷的情況,IPRAN網絡會盡最大努力重新計算一條可用的逃生路徑,IPRAN網絡在網絡故障的健壯性上是要強于MSTP網絡的。
3.高效部署
自動化IP網絡規劃工具,高效實現網絡拓撲設計,從傳統手工設計12.5站點/小時,提升到300個站點/小時,效率提升24倍。即插即用,免上站軟調,快速部署,接入層設備加電后自動進行配置,只需硬件安裝,無需軟調。每基站承載設備開通時間從傳統30分鐘/臺提升到5分鐘/臺。
完成第一階段建設的臺州IP RAN承載網絡目前已經承載了臺州大量的2G和3G基站的業務(數據業務和語音業務),割接后基站業務測試,語音主被叫測試正常,短消息,收發測試正常,能正常上網,HSPA+下載均速可達到12.18Mbps,光纖中斷倒換時間在50ms內,其瞬間語音MOS值從4下降到2,對通話感知無明顯影響。并驗證了FE及E1接入基站承載QoS機制,流量擁塞情況下能優先保證語音業務質量,目前業務割接已4個多月,經歷了元旦、春節等重大節日的考驗,IP RAN承載網各項指標達到或優于業務對網絡的要求,達到了預定目標。
四、試點效果顯著,示范作用明顯
在聯通集團總部指導下浙江聯通IP RAN商用試點效果顯著,充分展現了IP RAN綜合承載網的安全、可靠、易部署、易運維、可管理、可運營、綜合運營成本低等特性。臺州聯通IP RAN商用試點發現并解決了一些長期困擾業界的難題。驗證結果將為浙江聯通實現多業務綜合承載及大規模建網做好準備,為中國聯通本地傳送網絡的發展方向、技術選擇等提供了基礎試驗數據和運維經驗,為中國聯通未來的全網IP化積累了豐富的運營經驗,同時也為聯通在未來3~5年網絡發展及演進提供重要的參考依據。從結果來看,面向全業務的路由型IP RAN綜合承載網,在提升網絡性能和適應性的同時,降低了運營商的CAPEX和OPEX,是網絡建設的優先技術選擇。