IP城域网对集团客户多业务承载的设计和演进技术浅析

摘要： 本文将就集团客户多业务在IP化的城域网这一运营商最为倚重的业务传送平台的承载以及管理为切入点进行分析和论述，研究一种在运营商转型期的IP城域网重点客户综合业务运营的新方式。通过对当前城域网的客户群进行宏观分析，提出了城域网客户群定位思路；同时，在对当前城域网市场业务需求进行宏观分析后，提出了比较清晰的业务定位，对转型期电信运营商宽带城域网规划建设具有较强的策略指导意义。

Abstract： This article presents a Group customers multiservice in IP MAN which the operators most rely on the business transfer platform for carrying as well as management， and studies a new way of IP MAN key customers in operators transition. By macroscopic analysis of the current MAN customer groups， the positioning ideas of MAN customer groups were presented， meanwhile， business positioning was proposed after analyzing macroscopic analysis of MAN market business needs， which has a stronger strategic significance for telecom operators broadband MAN planning and construction of transitional period.

关键词： 城域网；集团客户；多业务承载

Key words： MAN （Metropolitan Area Network）；Group Customer；multi-service bearer

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）01-0164-04

0 引言

随着全球信息技术革命的深入，世界电信业正面临越来越严峻的挑战，电信业在经历了多年高速发展的坦途后渐渐步入低谷。目前困扰世界各大通信运营商的难题是，如何创造新的盈利业务从而带动利润的快速上升。在未来的3～5年内，电信业的战略性转变仍然体现在主营业务由传统的话音类业务向数据类、信息化类业务的转变方面。在这一转变过程中，集团客户首当其冲，扮演了极其重要的角色。

集团客户即集团用户，是通信运营商在电信市场中的商业客户，通常是指大单位、大集团等业务需求是相对集中的用户群。相对于单一用户来说，集团客户对通信运营商而言具有业务种类多样、业务质量要求高、业务量大、通信使用费用高、跨区域联网等特点。管理学中“70％的业务来自于30％的客户”的规则，在通信市场同样适用，集团客户对通信运营商而言意味着70%以上的业务，因此其地位值得重视。从国外的发展来看，据Dataquest的报告显示，作为全球最大的电信市场——美国市场，集团客户正成为电信市场消费的绝对主体。根据这个报告的数据，美国电信市场集团客户所占的比例从1998年到2011年，一直在60％—70%之间徘徊。作为通信运营商利润的主要来源，集团客户的重要地位毋庸置疑，在未来集固网、移网全业务运营的通信市场中，通信运营商在集团客户业务市场的竞争必将更加惨烈。以中国联通集团的发展为例，2008年联通集团客户工作重点从以前的单纯提供线路接入服务转变到现在的主动与客户交流，寻找业务需求，为企业量身定制组合通信服务产品。根据当前的业务使用情况，综合考虑收入数据分配情况，集团客户的数据通信业务仍有巨大的发展空间。2010年，在固网语音业务萎缩的大环境下，集团客户的分组类数据业务对联通集团的利润增长贡献率接近15%。因此，如何围绕集团客户寻找企业利润的增长点将是未来一段时间内包括中国联通在内的电信企业关注的焦点。

1 IP城域网与集团客户群分析概述

近年来的实践发展表明，随着中国信息化建设的推动，基于IP网络通信的集团客户通信业务必将给固网运营商带来丰厚的利润。因此，我们首先将IP城域网与集团客户群作一概述，以此作为将其实践应用的理论基础。

1.1 IP城域网 IP城域网等同于覆盖整个城市的高速局域网。网内用户连接的不是普通孤立的局域网，而是真正的INTERNET。网内用户使用合法的IP地址，是真正的INTERNET用户。网络到用户桌面的带宽远远超过普通电话所提供的带宽，最慢的用户享受带宽均为1M以上，比拨号接入方式高出几十倍。大部分用户享受的带宽达10M、100M甚至高达1000M。用户使用通行全球的公用ＩＰ地址，便可实现高速上网、视频通信、企业高速互联等各种宽带应用。

从概念来看，城域网是单个、独立、明确的“城市地区网络”，通常是一个服务提供商或通信运营商来拥有和运行的。从覆盖距离来说，城域网络覆盖的距离在2公里到150公里范围之内。从实现功能来说，城域网的目的是为最终用户提供安全可靠的分布式互联网和企业专用网络的接入。

在网络技术不断向前进步的背景下，运营商正在将城域网络设计成能够支持更多复杂应用和高附加值服务的多业务网络。IP城域网作为在全网IP化趋势下运营商城域网络的主流方式，国内各大运营商普遍采用了单独建网或者单-多业务网承载方案解决多业务在骨干网层面的承载问题。

IP城域网是业务的接入和汇聚平台，是下一代网络落地的关键环节，是运营商业务收入的重要来源。因此，下一阶段各运营商将会在IP城域网的多业务承载方面重点进行网络优化和改造。

1.2 集团客户群分析 集团客户群分析是网络建设的根本基础，它可以有效进行业务定位、估算业务量，为提供细分集团客户综合通信解决方案打下基础。结合中国电信业发展的实践，我们首先可以将集团客户群做出如下界定：

1.2.1 一般语音业务用户 语音业务方面，目前通信运营商在固网方面的支柱业务仍然体现为非本地电话业务，因此在考虑城域网建设的过程中，非本地电话业务的接入将作为的重点之一。就国内通信市场的状况来说，大用户虽然数量较少，但在运营商通信收入总额中却占有很高的比例。通常70%左右的话费收入来源于占总用户数30%左右的集团客户，因此，大用户无疑是各大运营商重点争夺的对象。

1.2.2 数据业务用户 根据数据业务使用情况，大致可分为以下几类：

①集团大客户：此类客户分支机构较多，业务系统繁多，有建立多点之间组建远程网络的需求，大多采用专线形式（DDN，FR或ATM方式）接入宽带数据网，实现跨地域高速数据或图像的传输，同时可以召开内部电视电话会议。这些客户在要求综合性宽带接入的同时，对网络的安全性和可靠性有较高的需求。此类客户一般指政府机关、金融、公安、税务、医疗、证券、教育、跨国公司、大中型公司等。

②商务楼客户：此类客户一般指同一商务楼中的多个企业客户。这在经济发达的大、中型城市非常普遍。由于楼内各企业在规模和性质方面存在较大差异，因此所需的业务类型和传输带宽差别较大。除传统的语音业务外，数据业务方面既有基于IP的VoIP业务、Internet接入、DDN或FR专线租用的需求，也有多媒体方面如电视会议等的需求。

③智能化住宅小区：目前，宽带网络建设的热点是智能化住宅小区，济南联通正在打造的精品宽带工程正是基于此理念。作为各大运营商争夺的焦点，智能化住宅小区内的大多数用户对数据业务有迫切需求，特别是在网上高速冲浪、多媒体业务、物联网业务方面有一定需求。

④纯专线接入客户：此类客户对安全性和质量要求较高，对价格的敏感程度较低。对于已经或准备建设内部宽带信息网络的企业用户，如果需要通过公众网提供较高业务质量保证的宽带接口实现与外界的通信，一般会通过专线接入。比如通过DDN端口、ATM端口（ATME1、ATME3、ATMSTM-1）接入到网络中，所需服务为语音中继、电路仿真、多媒体服务等。

⑤信息源客户：此类客户为向广大数据网络的用户提供信息服务的企业，根据其通信量规模，接入方式也是多样化的，如ICP、政府咨询部门等。

2 城域网集团客户业务需求分析

2.1 城域网集团客户业务分类

①语音业务（含IP电话业务）：包含本地语音、长途语音、国际语音、IP电话等。IP电话业务是一种新型IP增值业务，国内各通信运营商都非常重视此业务。②数据传送业务：包括X.25分组业务、DDN业务、ATM业务、FR业务。③IP业务：包括各种基于IP的承载业务，如常用的WWW信息浏览与检索业务、消息类业务（E-mail、News），还有文件传送业务（FTP）、事务处理业务（电子商务）等，随着企业对安全性要求的提升，VPN业务也越来越显示出其重要性。

2.2 城域网集团客户业务需求的基本特点

①业务（宽、窄带）接入综合化：集团客户一般需要将窄带话音业务、宽带数据业务同时解决，通信运营商需要能在一对光纤上提供用户多业务接入，以便压缩网络投资，同时提高管理效能。②宽带化业务需求：集团客户对于数据业务的需求量大，接入速率要求高，必须尽量使网络建设能够满足未来几年带宽容量增长的需要。③服务质量差异化：集团客户在对数据业务的选择上更加注重服务质量和安全性，而一般住宅小区及小企业客户对于价格的关注度远高于对服务质量的要求。

目前，集团客户数据业务仍处在市场高速发展阶段。由于数据传输所需要的带宽较高，通信运营商在网络建设的过程中设备和线路的投入也是非常大的。对于客户端的接入设备来说也有一定要求，客户需要配备昂贵的设备，如路由器、综合布线系统、服务器等。

从上述分析可以得出，为了取得最佳的投资回报，城域网的业务拓展对象重点应为政府机关、学校、大型企业、金融机构、成片住宅小区用户，特别是智能小区用户集团用户等集团客户。

3 济南城域网的设计——IP城域网对集团客户多业务承载的实践应用

3.1 济南IP城域网现状及目前存在的主要问题

3.1.1 济南IP城域网现状 全网采用星状双核心网络拓扑，采用分层化设计，核心层由两台CISCO CSR 1高性能路由器组成，主要功能是进行数据的高速转发。以DWDM高速链路与省网两台JUNIPER T640路由器互联。汇聚层共14台CISCO7609路由器，分别为普利门、四里村、段店、甸柳、洪楼、黄台、解放桥、千佛山、七里山、天桥、纬六路、王舍人、辛庄、长清等。章丘为一台华为8512，济阳、商河、平阴分别为extreme BD6808。

BAS设备共18台，分别为普利门、四里村、段店、甸柳、洪楼、黄台、解放桥、千佛山、七里山、天桥、纬六路、王舍人、辛庄、匡山、郭店、长清、章丘、济阳等，其中平阴宽带拨号用户终结在长清BAS，商河宽带拨号用户终结在济阳BAS。

全网采用公用地址体系，核心路由器与网络业务模型如图1所示。

3.1.2 济南IP城域网存在的主要问题

①网络结构不尽合理，网络可靠性需要加强。采用光纤直驱的方法接入核心网络，因此在汇聚层面无法实现类似于MSTP网络的环保护和带宽复用机制。由于采用BRAS直联汇聚层交换机的连接方式，在汇聚层易出现网络拥堵和单点故障。②流量设计和管理模型需要改进。没有部署诸如MPLS或二层网络流量控制技术等QOS机制，无法有效对不同客户的不同类型的流量进行区分和管理。网络智能化程度不高，现主要以网络浏览和下载等应用为主，缺少网内互访的流量优化。③对客户没有做到差异化管理。普通上网的客户与重要的集团客户采用同一设备接入，在缺乏有效QOS措施的部署下，集团客户业务的服务质量无法得到有效保证。④对未来集团客户高流量，高可靠性业务支持不足。如IP电话，视频会议，高速专线接入，二三层MPLS-VPN等。

3.2 优化济南IP城域网的具体思路与方案

3.2.1 济南IP城域网改造预期目标 在本次对济南IP城域网的优化改造过程中，应重点考虑集团客户多业务承载方面的需求，充分考虑到集团客户在未来语音、视频、数据方面以及企业互联业务的发展方面的需要，力求做到一次规划服务10年。在项目实施的过程中，应结合济南IP城域网的实际情况，采取分步实施的策略，注意平滑过渡，实现近期和远期的结合，在充分保护既有投资的前提下确保提高投资效益。

济南IP城域网优化后，集团客户数据业务能力上应达到以下要求：

①具备承载下一代语音网络NGN的能力，具备支持IMS、软交换的能力；②具备多种接入方式在二、三层VPN业务上的承载能力，使企业实现物理或虚拟互联；③具备流量运营能力及差异服务能力，可为集团客户提供多层次、多等级的数据传输服务；④具备业务层面的智能化，实现对城域网业务的精细控制；⑤具备三层防攻击能力，提供城域网安全防护能力。

3.2.2 针对集团客户多业务的济南城域网新架构 在对济南IP城域网现存的集团客户业务在传输层和网络层实现网络分离后，建立具备可实现服务质量QOS和流量控制的网络层次。改造后的网络可划分为骨干层，汇聚层，接入层三层，下面将逐一进行介绍。

①骨干层。该层由济南IP城域网核心路由器组成，为三层路由网络，具体还可划分为核心层和业务层两层。核心层由核心路由器组成，主要功能为多业务网关汇接和城域网出口汇聚。业务层由两种多业务网关组成，分别为综合接入服务器（BRAS）和多业务路由器（MSR），主要负责客户三层业务的实现，如虚拟专网、网络安全等功能的部署和实现，以及三层流量管控制和QOS管理。

②汇聚层。由以太汇聚交换机和RPR设备组成。主要负责客户流量的汇聚、传送以及客户二层业务的实现，二层流量管控和QOS管理。

③接入层。该层为用户CPE以上、汇聚传输层以下的二层接入网络，从结构上又可划分为汇聚层和接入层。汇聚层：主要指接入汇聚交换机，EPON无源光网络汇聚设备；接入层：主要指xDSL接入点（局端DSLAM）、LAN接入点（园区交换机）和接入点到用户CPE之间的线缆及设备，（楼道交换机、五类线等）。该层主要负责将不同类型的客户接入网络中，并提供客户所需的网络接口。

3.2.3 针对集团客户多业务的济南城域网优化思路

①城域骨干层优化思路。城域骨干网核心层保持不变，依然由路由器组成，实现多业务网关的汇接功能。业务层中多业务网关的布放应坚持综合成本最低的原则，综合考虑光纤、传输资源和宽带用户量等相关因素。应集中布放AG和BPAS，覆盖到有较强业务需求的接入层设备，尽量使在集团客户密集的区域优先保障客户多业务处理的高效和稳定。

②传输汇聚层优化思路。传输汇聚层应在综合考虑将来集团客户高速专线需求和虚拟专网业务需求的前提下，综合考量所采用技术的成熟度及设备价格等方面的因素，在宽带接入网汇聚层基本组网技术上采用以太网技术和RPR技术，说明如下。

以太汇聚网由汇聚交换机组成，交换机之间不允许级联。初期网络尽量采用树形结构，原则上不启用生成树协议（STP），链路保护和容量扩容通过多链路绑定技术予以实现，可在未来采用RPR予以实现。

RPR技术运用初期主要用于为集团客户提供2M速率及以上专线接入，实现高安全等级，并且保障独占带宽的VPN业务。同时实现在光纤资源缺乏，但集团客户密集的区域和节点，DSLAM或以太交换机GE链路的透传和汇聚。建议采用纯RPR设备组网。

③宽带接入层优化思路。宽带接入层线路建设应以集约性为原则，采用EPON或ASON等无源网络技术，尽量减少光缆布防的数量，节约投资，为集团客户实现光纤到办公室。

新增DSLAM设备时应优先选择可支持GE端口的设备，同时支持802.1p和组播IGMP snooping功能。智能小区内DSLAM设备的布放应考虑到未来语音数据业务一体化的发展要求，综合考虑线缆情况、地理结构等多方面因素。位置上尽量靠近用户进行设置，尽量不进行级联。

新增园区交换机需要具备基于VLAN的QoS控制功能。在实现链路保护和容量扩容方面应考虑园区交换机采用双链路上行的条件下，优先采用多链路绑定技术。在已具备光纤资源的地区，可允许重要集团客户直接通过光纤接入MSR。

3.2.4 优化后济南城域网拓扑

网络业务方案如图2。

核心层仍然采用现有的双核心网络，保持对现有流量的快速转发。

汇聚层通过在原有汇聚层间引进弹性分组环设备后，建立新的环形传输汇聚层和接入汇聚层，为城域网业务的上下传递提供了一个可靠的桥梁。同时将原有的综合接入服务器-BRAS和未来的多业务路由器-MSR在传输汇聚层与汇聚接入层之间部署，可以最大限度的保证对原有流量模型的兼容。新的传输汇聚层和汇聚接入层由于具备了流量管理和QOS功能，从而使集团客户的差异化服务成为可能。

接入层在建立接入汇聚层之后，将现有直联入汇聚层的接入层交换机改为经接入汇聚层环网后接入传输汇聚层。对于新建智能小区和集团客户密集区域使用EPON或光纤直联方式接入传输汇聚层。

参考文献：

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