台州联通构建面向未来的IP RAN综合承载网

移动网络向UMTS/HSPA/LTE演进是网络发展的必然趋势，MBB时代的来临导致流量和带宽需求呈几何级数增长，传统基站E1上联方式正逐步向IP化转变，原有的以MSTP为主的回程网络本质上仍然是TDM刚性管道技术，无论是扩展能力还是带宽成本，都已不能满足业务发展需要；LTE时代也对移动承载网络提出了更高的L3功能要求，满足基站插花式扩容带来的网络链路调整和e-Node B之间的X2接口进行手机切换的控制和用户缓存数据的传送。总之，无线网络的IP化和宽带化，既要满足传统基站业务的点到点静态管道的部署需求，还需要支持共享、动态的部署需要，基于IP/MPLS技术框架的IP RAN综合承载网解决方案应运而生，以帮助运营商实现网络与业务的可持续发展，从而构建智能、易用、面向未来的网络架构。

一、台州联通IP RAN方案和建网原则

台州联通IP RAN综合承载网采用三层网络结构建设：核心层、汇聚层、边缘层。边缘层站点的选择以2011年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2011年该区域内新建3G站点的业务需求以及覆盖带宽需求较大的3G站点。接入层设备数量规模将超过500个，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。台州联通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。

此次IP RAN综合承载网建设，除承载移动承载业务以外，网络同时接入综合业务，包括3G语音、3G数据、AG、大客户专线、小区上网等多种业务类型。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L3VPN承载，小区上网采用VPLS承载。IP RAN综合承载网基于IP/MPLS架构，可以有效的支撑未来的IPv6、云承载、物联网等新业务，具备承载未来新业务的平滑演进能力，是面向未来的网络架构。

根据台州联通IPRAN建设部署规划，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。若所选区域基础资源严重不足，可采用设备替换的方式，用IPRAN替换现有MSTP环路；此时需要IPRAN传送E1电路，对于边缘层接入环，仿真E1业务数量基本控制在20条以内。边缘层网络采用环形结构，一般采用GE速率，部分高带宽需求区域站点（如环上全部为HSPA+站点、大客户专线等其它需求量大等）可采用10GE速率；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。IPRAN核心汇聚层应根据相关边缘层的业务需求进行建设。核心汇聚层采用环形结构或网状网结构，应采用10GE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。IPRAN网络内部保护优先选择1：1的LSP保护，可根据具体情况选择分段保护（MS-PW）或端到端保护（SS-PW）方式，IP/MPLS分组网络也可采用FRR等保护方式；在核心汇聚层可以规划叠加环网保护，以提高网络可靠性。IPRAN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。

从2011年6月联通集团下达关于本地传输分组传送试商用建设有关要求的通知开始，在不到半年的时间里，台州联通与华为公司紧密配合，快速完成了包括项目可研、方案详细设计、设备安装调测、业务测试、业务割接等一系列工作。IP RAN承载网络在满足目前和未来业务发展的同时，带动了台州联通的网络架构、业务发展需求匹配、机房配套建设、技术储备、人员技能等全方面的提升。同时经严格测试的IP RAN综合承载网的各项指标达到预期，各项业务运行正常稳定。充分验证了以MPLS/IP为核心架构的三层分组网络具备规模部署和成熟商用能力。台州联通的IP RAN综合承载网初期规模将超过600个左右节点，未来将基于IP RAN规划超过1000个节点。

二、台州联通IP RAN承载网络商用效果和结论

台州联通IP RAN综合承载网络目前已经承载了台州联通大量的2G和3G基站的业务（包括数据业务和语音业务），经历了元旦、春节等重大节日的考验，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，台州联通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，面向未来台州联通建设的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技术框架体系的，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投资浪费，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，使得台州联通的部署了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，从而台州联通的综合接入节点数量大为增加，快速提升了台州联通的网络覆盖能力，加快了网络建设速度，提升了业务接入能力。台州联通当前根据业务发展需求，充分利用建成的IP RAN网络，加速承载更多的业务，扩大台州联通的网络覆盖，提升业务布放及开通能力，构建了面向FMC时代的先进网络架构。

2.支撑大规模组网台州联通经过本次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台州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，分层包括物理分层和控制层面分层。物理分层与MSTP网络的分层架构一致，分为核心层、汇聚层及接入层。通过进程的方式划分路由域后，一方面对接入层设备控制层面能力要求降低，另一方面，由于进程之间是隔离的，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，安全可靠台州联通建设的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LSP1：1、PW冗余、APS、VRRP、VPN FRR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、网络级的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20-30ms左右完成故障保护倒换，少数情况下接近但仍然低于50ms以内完成故障倒换，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10-20ms左右完成故障保护倒换，少数情况下接近但仍然低于50ms以内完成故障倒换，业务回切不丢包。特别的是IP RAN网络在抗多点网络故障上的健壮性方面甚至是要优于MSTP网络的。

4.运维简单，降低运营成本台州联通前承担了IP RAN网络的业务发放和维护工作，在经历网络建设和业务的逐步割接上线过程中对于IP RAN技术有了深入的了解。台州联通的IP RAN综合承载网采用了类SDH的IP可视化运维，面向业务、面向对象，使得IP RAN运维非常简单。在网络建设过程中，通过采用华为一次进站方案，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；同时远程管理，业务端到端自动发现和可视化配置、智能根因告警、可视化一键式故障定位、智能排障、性能监控等运维手段简化网络部署和运维，大为提升IP RAN网络的运维效率，降低运维复杂度和成本。台州联通IP RAN综合承载网使得固网和移动业务采用了相同的技术，可以采用类似的维护体制，从长期来看可以有效优化和节省运维人力，降低运维成本。同时采用部署IP RAN综合承载网，可以将原有的多个物理网络合并减少为一张统一的IP RAN综合承载网，长期来看可以大为节省机房、配套、机柜、光缆、电源、空间等宝贵而有限的资源，有效降低台州联通的综合运营成本；

三、综述

浙江联通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，规划并指导台州联通建设了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，助力台州联通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。