智能專線網絡建設模式和選擇策略研究

劉曉村 胡欣 周強

摘 ?要：文章以政企專線業務承載網絡建設模式作為主要研究對象，著重于傳統運營商自身多類承載網絡的選擇策略研究。通過分析湖北聯通專線承載網絡的特點優勢，并結合現網實際客戶應用所取得的效果，根據客戶不同需求靈活利用各類網絡優勢，選擇對運營商而言成本最優、效益最大的基礎承載網絡來與之匹配。一方面解決由于MSTP網絡退網面臨的尋求替代網絡的問題，另一方面既保證專線客戶的訴求又保障承載網絡的可持續發展。

關鍵詞：組網特點;選擇策略;IPRAN;Pe-OTN;SDN

中圖分類號：TN919.3 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）13-0041-04

Abstract：This paper takes the construction mode of government enterprise special line service carrying network as the main research object，and focuses on the selection strategy of multi class bearer network of traditional operators. Through a thorough analysis of the characteristics and advantages of Hubei Unicoms special line carrying network，combined with the actual customer application results of the existing network，according to the different needs of customers，flexible use of various network advantages，select the carrier network with the best cost and maximum benefit for operators to match with it. On the one hand，it solves the problem of seeking alternative network for MSTP network withdrawal，on the other hand，it not only ensures the demand of special line customers，but also ensures the sustainable development of bearer network.

Keywords：networking characteristics;selection strategy;IPRAN;Pe-OTN;SDN

0 ?引 ?言

隨著移動寬帶、家庭寬帶市場增長預期的穩定，本公司作為傳統運營商，逐步把主要的發展精力及方向轉向云服務等企業相關的業務增長上，和互聯網云業務提供商進行合作與競爭。豐富的網絡專線管道資源是傳統運營商在該領域的優勢所在，如何最優選擇網絡資源進行業務匹配也是傳統運營商效益最優化的具體體現。為了更充分地挖掘運營商自身網絡的價值，區分其與互聯網云業務提供商的專線品質，專線市場產品未來可以從帶寬、鏈路可用率、丟包率、安全、時延及抖動、快速開通時間和客戶的網絡自管理能力等重要的產品屬性進行等級區分，按需為不同品質要求的專線提供不同的網絡資源和技術解決方案。

1 ?組網方案

1.1 ?IPRAN方式

IPRAN是針對IP化基站回傳應用場景進行優化定制的路由器整體解決方案，設備形態一般為支持IP/MPLS的路由器設備。其主要特征為IP/MPLS/以太轉發協議、TE FRR（匯聚/核心層）、以太環/鏈路保護技術（接入層）、電路仿真、MPLS OAM、同步等。

采用IPRAN技術接入大客戶專線業務，建設范圍主要涉及接入層，匯聚層和核心層一般可利舊現網資源或按需擴容。

IPRAN以承載大顆粒以太專線業務為主，兼顧E1/STM-1等低速專線業務，具備如下網絡特點：（1）大帶寬：支持FE/GE/10 GE等高速以太網端口技術，能夠快速滿足日益增長的專線業務提速需求;（2）高性價比：管道帶寬支持統計復用，網絡資源得到充分利用，整體經濟性較好;（3）廣覆蓋：分組覆蓋率超過90%，可以作為傳統SDH/MSTP專線網絡的有效補充，緩解SDH/MSTP網絡資源緊張的壓力。解決最后一公里覆蓋不足的問題，保障政企客戶快速獲取接入資源。

1.2 ?Pe-OTN方式

由于傳統OTN網絡存在著網絡架構不夠靈活、開放等問題，無法對全局網絡資源實現高效的配置和管理，單一的業務匯聚和承載功能已經無法滿足業務流量的快速增長、業務精細化調度和大帶寬業務承載及保護等方面的需求。因此需要迫切地引入新技術來緩解上述問題。Pe-OTN是在OTN基礎上發展的新技術，它具備分組處理、多業務交叉和統一調度的功能，可以在很大程度上緩解OTN網絡在承載和運維方面的壓力。以全程全網的視野，實現專線的端到端承載，打造大帶寬、低時延、高安全、靈活彈性的智簡專線網絡，其組網特點是：（1）大帶寬網絡，保障現網海量專線的提速，為2 M專線到100 GE專線承載做好鋪墊;（2）從企業到企業一跳直

達，提供最低時延的解決方案，提升專線在金融等低時延場景領域的競爭力;（3）通過SDN控制器實現業務快速下發和調整，實現全網運行智能診斷、資源高效管理，真正實現網絡構建、網絡運行、網絡優化、網絡調度全程智能化。

Pe-OTN可以100%兼容SDH/MSTP業務，同時具備大帶寬、安全和靈活的特點。

1.3 ?SDN化方案

SDN主要以邏輯控制與數據轉發分離為出發點，實現對網絡的集中化控制和全局資源優化管理等。

SDN的核心價值在于能夠比傳統網絡更快捷、更可靠、更省力。

1.3.1 ?SD-IPRAN

SD-IPRAN是基于SDN化網絡結構，推出的高質量、高可靠性、高安全性的IPRAN專線解決方案，可為客戶提供點到點、點到多點的新型以太網專線，具有快速開通、自助帶寬調整、線路質量在線測量和快速故障響應特點。

IPRAN網絡的核心匯聚和接入層均實現了SDN化之后，業務轉發路徑的計算不再需要由設備之間協商完成，而是通過SDN控制器根據全網拓撲信息統一計算和分配，能夠規避很多由于節點信息獲取不全面而導致的網絡路由粗糙問題，具備如下網絡特點：（1）自動：通過SDN管控融合系統實現端到端網絡跨域協同，網絡配置和控制自動下發;（2）可視：網絡質量實時采集、上報、可視化呈現;業務質量實時檢測，故障及時發現，主動運維;網絡流量分布實時呈現，支撐業務開通評估;（3）開放：開放北向接口，各類政企可按需加載、隨需應用。用戶級portal業務自助發放，BOD帶寬隨需調整;（4）敏捷：支持即插即用、即換即通功能，實現CPE設備自動上線、業務遠程下發。

1.3.2 ?SD-OTN

Pe-OTN在原網管的基礎上升級至SDN控制器，控制器在保留網管功能的同時，增加了對網絡設備的控制功能，以自動化為基礎，打造智能分析能力，最終實現傳送網絡自治，具備如下功能特點。

1.3.2.1 ?業務自動化

全場景L1/L2專線自動跨層發放;基于時延在線檢測算路、可視和預警;基于G.HAO技術的帶寬無損調整;光電協同發放，光層自動調測;CPE上線，專線自動開通;資源實時監控和預測，提前給出優化建議，資源“0”等待。

1.3.2.2 ?智能運維，網絡可保障

光線路質量監控和分析，實現40%劣化類問題提前發現;基于ASON的業務自愈;光器件質量監控和分析，實現主要劣化類問題提前發現;客戶典型專線故障處理自動化，減少大量界面跳轉和人工操作;基于分析預測提供光參優化和路由優化建議;故障/隱患資源自動隔離，專線保障“0”值守;基于分析預測的主動優化，業務“0”中斷。

1.3.2.3 ?網絡開放性

RESTCONF/YANG業務API;RESTCONF/YANG支持業務開通、存量、告警;業務開通流程深度集成，機機接口打通。

2 ?選擇策略研究

目前國內主要運營商本地網仍以SDH/MSTP為主，新增專線業務正逐步向IPRAN網絡進行遷移，部分精品專線業務已經在Pe-OTN網絡中承載，網絡已經啟動向SDN化方向的演進。

2.1 ?IPRAN方式

不同類型的企業對網絡的要求不盡相同。微型企業是網絡流量的最主要消費者，占據75%以上的帶寬資源，要求隨時隨地快速接入。中小企業占據大概20%的帶寬資源，這些企業會組建不同部門間的互聯VPN，其代表有連鎖超市、物流公司等，這類客戶對網絡的可靠性、私密性要求更高。金融、政府部門、大型企業對網絡的要求最嚴格，這些部門一般有自己的局域網，采用高品質專線對局域網進行互聯。

傳統SDH/MSTP專線網絡由于產業鏈的發展限制，單位承載成本高，設備能耗和維護成本居高不下，無法適應ALL-IP時代企業專線業務大帶寬、多業務、IP化和靈活覆蓋的發展需求。IPRAN分組專線解決方案基于IP/MPLS架構，構筑高帶寬、高可靠性、易維護的高速專線承載網，致力于解決集團客戶業務快速發展與傳統TDM專線網絡建設瓶頸之間矛盾的難題。

IPRAN組網結構與SDH/MSTP類似，為環形組網，網絡結構更加扁平化，覆蓋范圍也基本相同。在當前SDH/MSTP網絡資源日趨緊張的情況下，IPRAN是專線承載網絡的有效補充，同時也可以滿足專線用戶大帶寬提速需求。

IPRAN網管系統一般有2種部署模式，即采用第三方綜合網管或者設備廠商原廠網管部署方案。綜合網管可以同時對接異廠家網絡設備，完成端到端業務自動配置打通。

2.2 ?Pe-OTN方式

近幾年運營商創新業務正逐步成為收入增長的主要驅動力，其中高端專線成為運營商收入增長新引擎，但需求被壓抑，家庭寬帶與互聯網專線帶寬均提升非常快，互聯網流量激增;而高價值的組網類專線帶寬提速慢，現網還有大量的2 M專線業務。

高價值客戶對專線的品質有著非常高的要求，例如高可用率、高安全、低時延、快速開通等。政府客戶最關注網絡安全指標;金融客戶最關注網絡低時延和高安全指標;大企業最關注彈性大帶寬指標;中小企業對價格敏感，專線品質要求不高。對于開通時間，所有客戶都希望越快越好。各類客戶對專線品質的具體需求如表1所示。

一方面是黨政軍政務用戶和金融行業用戶等對高品質管道專線的需求日益迫切，另一方面是傳統的SDH/MSTP資源緊張，IPRAN網絡屬于軟隔離方案，無法完全滿足用戶的需求。而Pe-OTN在完全兼容SDH/MSTP業務的基礎上，兼具大帶寬、安全和靈活的特點，網管也支持向SDN控制器升級演進，滿足了高品質專線的各項要求：（1）高可用率：可用率不低于99.99%，0誤碼，24小時可用;（2）業務敏捷：線上業務預定發放，分鐘級業務開通;（3）低時延、低抖動：時延逼近物理極限，時延與負載無關;（4）在線自管理：關鍵指標客戶可視，關鍵指標無損修改;（5）可保證帶寬：帶寬端到端硬隔離，L1按需加密。

分組增強型OTN技術是糅合SDH、OTN以及分組一體化的技術，是打造極致體驗品質專線的最佳承載方案。

2.3 ?能力對比分析

相比MSTP，Pe-OTN和IPRAN的帶寬更大，并帶有統計復用的功能;相比IPRAN，Pe-OTN和SDH/MSTP在時延、可靠性、安全性方面具備優勢;相比Pe-OTN，IPRAN的成本優勢更加明顯。具體的承載網絡能力參數對比如表2所示。

綜上所述，對專線業務多種承載方案的特性和能力進行了比對分析，提出了以下幾點建議：（1）SDH/MSTP：面向中低速高價值專線（2 M～622 M），如：高價值金融、黨政軍等政企專線SDH/MSTP技術成熟，可靠性高，是當前高端客戶的首選。面向未來的發展主要面臨帶寬資源不足、無法向大帶寬演進的問題;（2）IPRAN：主要聚焦安全性不敏感、帶寬共享型的大顆粒以太網專線承載，帶寬要求靈活、彈性、時延不敏感的場景，如：中小企業、互聯網公司、部分政企的非實時類業務等;（3）Pe-OTN：聚焦大顆粒高品質專線承載，具備大帶寬、高可靠性，基于ODUk專線承載技術，適用于大帶寬透傳專線，采用EoO或ODUk透傳技術。如：黨政軍、金融、大型企業等政企、IDC等;（4）SDN化：在Pe-OTN和IPRAN的網絡基礎上部署SDN管控平臺，使得承載網絡具備異廠家端到端業務發放能力，實現帶寬隨選、智能運維、客戶自助服務等敏捷智慧功能，提高網絡智能化水平，縮短客戶響應時間，增加客戶良好感知程度，進而提升企業品牌價值。

3 ?現網應用效果

隨著政企業務應用多元化、服務差異化、需求個性化等快速發展，為提升政企業務發展競爭力，保障用戶的良好體驗，結合MSTP網的逐步退網，我們積極進行了政企業務智能化創新應用的探索。

3.1 ?SD-IPRAN方式

從2017年開始進行基于IPRAN+IP承載網方式的智能專線組網建設，以地市IPRAN設備與IP承載A網互通，IPRAN網絡和IP承載A網進行Overlay方式的數據配置，以GRE隧道方式接入IPRAN網絡中，以VPN方式進行業務交互。通過部署第三方網管平臺實現了基于現有IPRAN網絡的綜合業務接入，政企業務開通便捷，符合網絡演進規律。

本公司現已先后進行某超市等政企業務接入，實現約400多條電路開通，目前網絡運行狀態穩定，客戶體驗良好，同時也促進了政企業務收入的增長，節省傳統方式建設成本數百萬元。

3.2 ?SD-OTN方式

OTN系統的規模性建設，Pe-OTN的技術越來越成熟，也為黨政軍、金融、證券等高價值大客戶提供了高品質一站式專線的新解決方案。

通過部署Pe-OTN+SDN解決方案，實現網絡的智能化轉型。將某銀行類客戶業務在Pe-OTN系統中承載，實現剛性管道端到端快速智能發放和智能調速，客戶的大帶寬、高質量需求均得到保障。Pe-OTN+SDN平臺對網絡模型和資源進行抽象，實現更簡化的資源管理，提供更安全可靠、敏捷、靈活的專線連接服務。

4 ?結 ?論

針對運營商而言，政企專線業務應本著“效益優先，兼顧長遠”的原則，不斷挖掘現有承載網絡的技術和能力優勢，根據不同應用場景和客戶類型，合理選擇承載技術，在滿足客戶需求的前提下，最大程度的節省網絡投資。隨著政企客戶的需求逐步多元化以及承載網絡技術的不斷演進，未來將形成以具備SDN能力的多網絡技術共存的政企專線承載網絡。

參考文獻：

[1] 魏利朋，段俊娜，項朝君，等.基于云聯網的物聯網專線開通研究及實現 [J].電子世界，2019（21）：156-157.

[2] 何偉，俞曉輝.分組傳送網承載智能專線試點方案 [J].通訊世界，2018（8）：18-19.

作者簡介：劉曉村（1978.11—），男，漢族，河南鄭州人，就職于湖北聯通網絡發展部，傳輸規劃主管，通信專業工程師，國家注冊通信與廣電專業一級建造師，長期從事傳輸網絡的規劃、建設以及維護等方面工作，碩士研究生，研究方向：通信傳輸網總體規劃和下一步演進、寬帶接入等關鍵技術和應用;胡欣（1982.01—），男，漢族，湖北黃岡人，就職于湖北聯通網絡發展部，傳輸工程主管，通信專業工程師，學士學位，本科，研究方向：通信傳輸網技術演進、創新應用等關鍵技術和應用;周強（1987.07—），男，漢族，湖北荊門人，就職于有線傳輸設計部，設計員，通信工程師，學士學位，本科，研究方向：光傳送網絡規劃、傳送網關鍵技術和應用。