大带宽电路需求日益增加 利用PeOTN技术提升跨域大客户业务承载能力探索

时间:2021-03-29 11:44:42 来源: 通信世界网


随着5G、云计算、物联网时代的到来,政企专线业务越来越趋向于多样化、个化。一方面,大带宽电路的需求日益增加;另一方面,刚通道的小颗粒电路仍保有较大的需求量。而除了传统端到端的企业专线需求外,企业接入公有云、行业APN、IMS台、增值台以及物联网台等汇聚型台的电路需求快速增长。业务需求的变化带来了带宽需求差异大、台汇聚点资源瓶颈、业务接入无规划、业务安全无保障等新问题,传统的传输网络已无法适应新环境下的业务需求。

经过几年的建设与探索,除了原有MSTP、DWDM技术之外,政企专线业务承载的网络建设思路逐渐转向采用IPRAN、OTN技术,中国联通陆续推出了基于IPRAN弹管道的M智能专线、基于PeOTN刚管道的政企精品网等政企专线业务承载方案,网络承载能力有了大幅提升,但仍存在以下不足之处。

中国联通精心打造的OTN一体化政企精品网产品具有开通自动化、低时延、一体化统一管控等多种优势,是继中国联通金融专网之后的又一大拳头产品,也是今后政企业务承载网络演进的重要方向,但目前还处于建设期,尤其是本地层面的OTN网络覆盖较为薄弱,无法大规模用于政企专线业务承载。

M智能专线为基于IPRAN的GRE隧道承载方式,不适用于金融、党政军等保密较高的客户业务,并且跨域通过IP-A网对接,时延指标和业务QoS均得不到保障。

另外,无论何种承载方式,如何缓过渡是一个难题,尤其是在当下投资受限的情况下,如何在OTN大规模覆盖前解决增量政企专线业务需求,推进存量业务从MSTP网络迁移,加快老旧设备退网,做到既以业务为导向,又能合理地安排网络规划,逐步完成传输网的演进,是值得研究的课题。

业务承载现状据不完全统计,2015—2018年跨域政企专线开通情况如图1、图2所示,专线需求总量逐年提升,且以10M以下小颗粒电路需求为主。2019年虽然小颗粒电路占比较往年有所下降,但仍占有75%以上,目前承载这些政企专线主要依靠存量的MSTP网络。

目前联通某省在网MSTP网元设备数量约2.2万端,IPRAN设备2.5万端,占传输网全部网元的95%,传输网的主要设备仍以MSTP和IPRAN为主。

MSTP设备技术落后,设备整体承载能力受端口、时隙、交叉能力等多维度限制,鉴于省干及本地网MSTP核心网元资源接枯竭,业务承载能力薄弱,并且厂家大部分已停产,政企专线业务承载急需向其他网络迁移。

承载问题分析MSTP网络设备老旧,资源瓶颈严重在对某省干及各地市MSTP资源进行了摸查之后,发现MSTP资源瓶颈主要在省干核心及各地市核心。核心设备处于业务流向的中心位置,最易形成瓶颈,而MSTP设备目前保有量仍然很大,承载业务量多,接入层闲置资源也较多,需要找到打通瓶颈的方式以充分利用闲置资源。资源瓶颈统计见表1。

PeOTN网络覆盖情况截至2020年1月,联通某省OTN网元在网数量仅为1503端,除两个经济较为发达的地市基本完成了汇聚层覆盖外,其他地市汇聚层部分覆盖或没有覆盖,网络规模与MSTP、IPRAN网络有着数量级的差异,无法全面承载政企专线业务。

IPRAN分组技术限制以IPRAN作为载体的M智能专线解决了部分政企专线业务需求,但因其带宽共享的特点,无法适用于所有行业客户,金融业、政府机构等保密要求较高的客户往往指定需要刚通道的产品,另外由于跨域需通过A网对接,对于省际业务来说时延指标无法保障,因此目前主要应用于本地业务和少量省内跨域,对于解决跨域政企业务需求来说帮助不大。

IPRAN网络规模大、资源相对丰富,如何充分利用现有的资源,尽可能用于业务需求,应纳入解决方案。

无统一对接标准跨域政企业务涉及两个或多个地市的对接,传统的MSTP承载方案、分组网承载方案或OTN承载方案均需要A、Z端地市采用统一的接入方案,而三张网络之间并无统一的对接模式,业务模型单一,导致业务开通或迁改无法充分利用现网资源。

承载方案选择通过以上分析,在统筹考虑各个要因的基础上,制定了整体解决思路,即利用一干及二干100G OTN资源,选取10GE或GE刚管道为骨干载体,打通各省、各地市本地传输网,并采用VLAN方式复用管道资源。整体解决思路如图3所示。

考虑到刚管道VLAN复用的需求,以及客户对于透传VLAN的需求,各个PE核心点对接采用QinQ方式传送SVLAN,并利用PeOTN设备分组功能分别设置至不同局向的SVLAN以区分业务,最大限度地复用刚管道带宽;而对接客户设备则采用802.1Q以识别并透传客户CVLAN。承载方案如图4所示。

为充分利用本地网资源,打通资源瓶颈,丰富接入方式,针对本地OTN、IPRAN、MSTP分别制定了接入方案。

业务模型一:本地网PeOTN/IPRAN接入

客户采用PeOTN设备或IPRAN设备接入,本地接入方式为PWE3至核心;当用户为点到点业务中的一点,或点到汇聚业务中的分支点时,业务在本地网push一层SVLAN至本地PE设备10GE UNI接口;当用户为点到汇聚业务中的汇聚点时,在用户接口首先识别用户CVLAN,然后在本地网push一层SVLAN至本地PE设备10GE UNI接口。业务模型一如图5所示。

业务模型二:本地网MSTP接入

客户采用MSTP设备接入,在核心机房背靠背转接至本地PE设备,本地接入方式为MSTP以太网专线至核心;当用户为点到点业务中的一点,或点到汇聚业务中的分支点时,业务在本地MSTP网络push一层SVLAN送到干线10GE的UNI接口;当用户为点到汇聚业务中的汇聚点时,在用户接口首先识别用户CVLAN,然后在本地MSTP网络push一层SVLAN送到干线10GE的UNI接口。业务模型二如图6所示。

业务保护策略:各个PE核心节点之间、PE核心节点至本地网MSTP、IPRAN及OTN核心节点之间的刚管道均采用基于LACP协议的以太网LAG聚合保护组方式实现主备保护策略。

方案实施经过对现网资源的摸查,决定利用现网已有的地市政企精品网核心节点作为PE核心点,扩容部分分组板卡之后实现刚管道的互通。刚管道利旧现网闲置资源,无需额外投资。方案实施如图7所示。

各地市利用现网闲置资源完成本地网IPRAN、MSTP及OTN与本地核心PE设备的对接,至此,三网互通完成,骨干基于刚管道的跨域政企专线承载网络搭建基本完成。

网络架构搭建完成之后,形成了省干PE至物联网台1×10GE、至省会核心PE 2×10GE、至其他地市核心PE各1×10GE的承载能力,在2019年全省300G跨域客户承载能力的基础上新增150G承载能力,总体承载能力提升50%。

实施成效新业务承载模式为客户的多样化需求提供了更多的解决方案,顺应公司的聚焦市场策略。实施以来,在多次集客业务投标中均有建树,助力市场部门发展了政府、金融业、航空业、零售业等多个重要客户,带来了一定的经济效益,同时,通过合理规划网络,充分利用现网资源,降低了网络建设成本与维护成本。

业务管理优化效果明显通过引入刚管道的新承载模式,减少了中间转接环节,有力推动了网络扁化。AZ端地市不再需要采用同种接入方式,组网更加灵活;同时大量引入PWE3的本地接入模式,客户业务可在无感知情况下动态调整带宽,相比原先的调整模式更能节约人力成本,提升用户感知。

资源潜力得到有效挖掘,网络资源价值明显提升通过引入刚管道的新承载模式,优化了集客业务承载方案,解决了资源瓶颈问题,有效利用IPRAN网络、OTN网络、MSTP网络的闲置资源,盘活了潜在的网络资源。

符合传输网演进方向刚管道的新承载模式填补了MSTP演进至OTN之间的资源空白期,较好地解决了过渡期间的业务需求问题;由于同时具备三网接入能力,对于存量业务转型极为有利,同时PWE3本地终结的接入模式使得网络改造不再受到对端城市网络情况的制约,在本地条件具备的情况下即可实施网络OTN化改造,有利于推进传输网演进。

通过提升传输网跨域大客户业务承载能力,笔者所在联通某省公司在网络转型演进、服务支撑和网络投资成本控制等方面取得了良好的成效,对用户满意度提升起到积极的效果。


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