政企专线承载方案及策略探讨

2019-11-27潘涛，武飞

通信电源技术 2019年11期

潘涛，武飞

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏南京 210019）

0 引言

近年来，政府企业对于专线服务与带宽的需求急速提升，提出了高带宽、低时延、高安全性与响应迅速的要求。运营商原有的MSTP、IPRAN与OTN网络可在不同的应用场景中展现各自的优势，但是欠缺明确的承载解决方案与策略。此外，多网共存增加了承载网的建设、营运和管理难度。

1 政企专线业务的发展趋势

在我国，针对不同的政府企业需要根据政府企业的需求制定有效的方案。对于军队与党政相关的专线，重点是可用性、速度与时延。单个专线业务的高收益是政企专线业务收入的关键来源。对企事业单位来说，低成本、灵活、迅速、敏捷变更等是政府企业转型的目标。目前，政府企业专线业务的发展趋势可归纳如下。

1.1 可用性

随着政府专线信息与数据的急速增加，网络故障对于专线用户的影响愈来愈大。政府企业客户对于网络电路的质量、安全性、可靠性与冗灾性提出了非常高的要求[1]。运营商需具有快速的业务响应与应急响应能力，尤其是对单端到单端的专线，如网络故障恢复时间，已成为政府企业客户选取专线承载网的关键标准。为了获得客户的认可，攻占越来越多的市场，各大运营商对于业务确保切换标准与网络故障修复时间业务许诺均有严苛的要求。

1.2 低时延

随着高清视频、网络游戏、高频交易、云支付以及云桌面等全新业务的发展，客户对于专线承受网络的时延提出了越来越高的要求。比如，4K高清视频时延建议不小于15～20 ms，云支付服务时延要求小于10 ms，云桌面业务时延建议小于20 ms。因此，运营商需建立低时延的专用专线网络，并且把低时延当作网络差异化的卖点。

1.3 大带宽

云技术增进ICT产业的创新。大带宽需求增大，专线带宽加快增长，IP电路以40%的速度增长，波长租赁业务逐渐增加，而低速业务增长率较低。当前，专线渐渐自2M增加到10M、100M，而且对GE需求也越来越多。

1.4 扩展性

随着业务系统的丰富，信息数据量急速增加，可为整个网络添加或是变更全新节点，展开业务变更。因此，操作人员需迅速提升电路服务与电路调整能力。

1.5 快速开通

在瞬息万变的市场环境下，如何缩短业务对外开放时间将成为运营商争夺政府企业客户的关键手段。

2 政企专线业务专线承载原则

2.1 安全隔离原则

通信网络遵守OSI七层机制。将SDH、MSTP、MSAP、OTN和DDN分配给物理层（第1层），IPRAN、PON、ATM和FR分配给数据链路层（第二层）[2]。在第二层与第三层中，分类的有MPLS VPN。此种技术虽然大多被使用在隧道中，但是一般状况下会被使用在第二层。除了物理层（第一层）是安全隔离之外，其他层不被视为安全分离。建议安全性隔离的政企专线最好选用物理层的承载网络。

2.2 服务等级原则

SLA（服务水平协议）是根据政府企业客户的需求制定的。具有不同服务保证级别的网络解决方案的差异，对于反映客户访问级别和设备可用性非常重要。对于业务安全性高的服务，设备使用自修复保护构建修复后的网络。根据客户服务的级别和应用程序业务的重要性，应用程序服务作为客户确认不同级别的服务保证，并获得不同的网络解决方案。OTN/MSTP（MSAP）/IPRAN可以获得政府企业特定服务的密钥（AAA）、二级（AA）和普通（A）级别。MPLS VPN可提供重要（AA）和普通（A）两个等级的政企专线服务。

2.3 政企专线承载网络选用原则

在选择承载网络的过程中，要充分根据相关政府企业中的主要需求制定适合企业的专线承载方案，以便能够最大可能地满足客户的需求。

3 政企业务专线承载技术比较

政府企业线路的主要承载网络可分为OTN、IPRAN、MSTP/SDH、MPLS VPN、PON、DDN、ATM（异步传输模式）和FR（帧中继）。其中，OTN、IPRAN、MSTP/SDH和MPLS VPN是未来的主要承载网络；PON、DDN、ATM和FR网络正在逐步减少政府服务的数量。

根据OTN的特点来看，OTN比较适合于要求传输速度在300 m以上的政府企业，而IPRN更加适用于10 m传输速率的中小型企业。

ATM、MSAP多业务接入平台/SDH带宽成本高，TN、IRPRAN、DDN、FR带宽成本低，PON、MPLS VPN带宽成本低。

此外，OTN、MSTP/SDH和DDN具有较高的安全级别隔离，一般适用于需要较高安全级别隔离的客户。FR、PON、ATM和MPLS VPN的安全隔离度不高，不适合高安全条件的政府企业客户使用。

政府业务线的携带方式比较，见表1[3]。

表1 政企专线业务专线承载方式比较

4 政企专线承载方案及策略

4.1 政企专线承载方案

4.1.1 IPRAN承载政企业务网络建设方案

在核心层或者是汇集层建设网络设计方案的过程中，IPRAN承载移动服务和IPRAN承载管理服务基本相同，尤为关键的差异展现于终端层规划。其中，IPRAN承载管理服务层通常是由小型分组设备和综合接入点设备组成，而综合接入点设备的组成由相关政府的小型分组设备和基带处理单元组成。在访问政府企业客户端的时候，需采用小型分组设备。为了能够完全和基带处理单元上行链路以及政府企业专线中的宽带终端提出的建议相符合，需要充分利用在MSTP/MSAPPOP上设置的原则，引入IPRAN综合接入点。政府企业专线中，在比较密集的地带建设综合接入点10G的承载，而在非密集的地方可以和基站中的回程环路共享一个装置。在建设初期，新综合接入点环路与基站的回程环路B（增强层装置）共享。如果B容量不足，则执行新的B扩展。如果中央办公室设备或光纤或管孔受到限制，则考虑增加中央办公室扩展设备。

4.1.2 MSTP承载政企业务转网方案

MSTP网络可以为N×2M、10M等大型客户线路的带宽需求和业务透明传输提供强有力的支持。实际上，较大的客户在受理业务的过程中对专线业务的需求愈来愈大，在MSTP网络的时间段与交叉资源急速损耗。在MSTP网络中继层与聚合层，可能造成下列后果：（1）大量的10～100专线服务需安装FE端口，引起的MSTP设备槽与端口资源聚合层在专线服务热点区域变得紧张；（2）通常状况下，10～100M的政府企业专线需要VC12级联进行建立，在此过程中需要占用并消耗很多的低阶交叉资源，以至在网络中容易出现由于MSTP中继核心节点带来的瓶颈；（3）很多政府企业的专线建立都需要利用城市汇聚层和MSTP中继层之间的相互链接的网络传输，会使得传输过程中出现链路时隙资源不够的状况而影响服务的状况。

但是，随着社会信息技术的发展，MSTP得到了很大改进，把传统使用MSTP进行承载的网络逐渐进行迁移，最后变成IPRAN进行承载。一方面，在政府企业接入小型分组设备的同时接入IPRAN网络。在总部或者分支中的路由器中以太网的出口中增添小型分组设备，小型分组设备则在接入到机房的过程中需要使用光纤接入方式，接入到IPRAN综合POP设备上，同时需要增添一个静态的PW。在IPRAN中可安装多段PWs构建两端路由器间的点对多点与点对点的交互。另一方面，用户直接介入IPRAN POP设备，通过光收发机或是光纤把总部（分支）用户路由器连收到操作员机房的IPRAN POP设备。在IPRAN网络中可以增添多段的静态PW，以此实现用户操作过程中路由器之间的点对多点以及点对点通信，使用户拥有更好的体验。

4.2 政企专线承载策略

政府企业专线承受网络应考量当前与整体的发展原则，考量客户的业务需求，恰当选取技术与成本改进的建设方案。从网络转型的角度来看，目前全省大部分运营商规划了100 Gb/s OTN系统，本地OTN网络已经初具规模，建设重点将逐渐向核心层迁移，汇集层能力扩容与网络改进，接入点网络补点迁移。MSTP网络已暂停大规模建设，仅展开了大规模的网络改建或扩展。在核心层、汇集层和终端层，不同程度出现通道资源紧张、节点设备交叉能力缺乏以及部分环网设备老旧等问题。

综合分析技术、投资与现状网络后，提议政府企业部门使用下列承载方式。

（1）以安全性和时延为重点的一系列服务（如党政军和金融专线）。首先，如果电路粒子数小于或等于100 Mb/s带宽时，应充分利用现有网络的MSTP能力；其次，当电路粒子数大于100 Mb/s时，终端层选取MSTP，汇集层使用MS-OTN网络。

（2）对于通常独享要求不高的一般专线业务（如中小型企业专线）：首先，如果专线粒子小于或等于千兆带宽时，可选取IPRAN网络；其次，如果电路粒子数大于千兆带宽时，应选取MS-OTN网络。目前，低带宽服务快速增长，因而低带宽服务并没衰退。在MS-OTN规模建设背景下，适当综合考虑各种因素，建构一个“统一传输、一体化承载”的政企载体网络，进而有效提升投资效率，越来越好地服务业务发展。

网络演进策略主要从近期和远期两方面给予分析。对于近期网络演进，MS-OTN优先部署在城市和县域中继波分区和城市主干线，以满足日益增长的大粒度服务和精品政企专用服务需求；现有网络的MSTP网络可以连接到核心，由汇聚层构建的MS-OTN网络可以梳理和集成MSTP接入服务；切断现有的FE和以上粒度服务到MS-OTN，并释放已经停止和退役的电路；振兴时段资源，承接小线路精品线路服务。对于远期网络演进，建议从核心层开始，聚合层和访问层完成MS-OTN网络的平部署，实现网络服务的端到端配置，最后构建“统一传输、一体化承载”的政府企业承载网络。