UTN承载政企客户专线的解决方案

陆威，陆源

(1 中国移动通信集团设计院有限公司山东分公司，济南 250101；2 山东省邮电规划设计院有限公司，济南 250031)

1 引言

政企客户专线是指通信运营商利用自有通信资源，或利用租用的通信资源，为政企客户在其机构网点之间提供点到点、多点间的专用链路，或公共互联网访问应用和各种行业应用。具有为客户量身定制、保密性好、稳定且灵活的特点。政企客户专线业务一直以来都是运营商重点关注业务，由于其ARUP值高、转网率低等特点，在运营商主营业务中一直占据着重要地位。

本文主要针对分组传送网承载跨域数据专线，提出了Overlay和Underlay两种方案及实现技术，为运营商差异化承载政企专线提供了解决思路。

2 政企客户专线承载技术

政企客户专线按照类别可分为数据专线、互联网专线、语音专线和其他专线（如租纤、IDC托管等）四大类。政企客户专线业务的发展趋势呈宽带化、普及化和多样化，尤其是数据专线要求低时延、高可靠性和安全性，对承载提出了越来越高的要求。目前数据专线的主流承载技术可分为MSTP/MSAP、OTN/MS-OTN、分组传送技术（PTN/IPRAN/UTN）三大类。

2.1 MSTP/MSAP技术

目前运营商现网的政企客户专线承载依旧以MSTP/MSAP技术为主，采用GFP、PPP等协议对以太网业务进行封装，通过SDH网络进行端到端的透传。随着业务的IP化和带宽增加，MSTP的刚性管道承载大比例政企客户专线存在带宽利用率低、提速受限、解决方案单一等问题，网络逐渐停止演进。

2.2 OTN/MS-OTN技术

传统OTN网络主要解决的是大颗粒电路的承载需求， MS-OTN基于Packet/ODUk/VC的统一交叉实现多业务的灵活接入和封装传递，解决了小颗粒业务的封装承载。目前OTN覆盖到本地网的核心汇聚层面，对于末端接入仍需要其他技术补充实现，承载小颗粒业务成本较高，难以进行端到端的维护。

2.3 分组传送技术（PTN/IPRAN/UTN）

分组传送技术目前逐步取代MSTP，成为承载移动网业务的主要手段，各运营商的分组传送网络技术成熟、部署完善。中国联通UTN网络采用分组交换的内核，承载以太网业务具有天然的优势，并具备QoS分级、图形化运维等功能。目前UTN的汇聚上联带宽以10 GE为主，由于移动网业务的电信级高可靠性要求，要求UTN网络保持轻载，承载政企客户专线业务一般以GE/FE颗粒业务为主。

3 UTN承载政企客户方案

3.1 承载可行性分析

UTN网络在城域传送网范围内，以IP/MPLS技术为核心，实现多业务综合承载的网络，主要用于承载各类电信级业务。除了传统电信级基站业务以外，还具备政企客户业务承载能力。UTN承载政企客户可行性分析，从网络架构、承载业务类型、系统容量和造价、设备能力及业务开通能力5个方面进行分析如下。

（1）网络架构：UTN核心汇聚层以双上联或口字型结构为主，接入层以环型组网为主，链型结构为辅。网络架构接入层与传统的MSTP架构基本一致，核心汇聚层以双上联/口字型架构为主，具备比MSTP更强的带宽扩容能力。

（2）承载业务类型：UTN网络可以承载二层和三层以太业务，使用端到端伪线仿真技术提供TDM业务，“刚柔并济”的管道具备多业务承载能力。

（3）系统容量和造价：现网接入层GE链路为主，核心汇聚层全部为10 GE链路，统计复用效果可以使同样的系统容量承载更多的客户业务。中国联通近年UTN网络建设成本与MSTP相比，带宽平均造价明显低于MSTP。

（4）设备能力要求：在核心汇聚层支持IP/MPLS协议栈，支持OSPF、ISIS、BGP、MPLS等协议，具备MPLS VPN能力，核心汇聚档设备转发能力基本大于1 Tbit/s，接入档基本大于50 Gbit/s，核心汇聚层的FIB表能力基本大于1 Mbit/s，接入档设备基本大于8 K。

（5）业务开通能力：从目前的使用情况来看，政企客户如大量加载于UTN网络，现网设备剩余使用能力能够满足承载要求。某省现网各主流设备厂商的专线支持能力及已开通能力情况见表1。

3.2 UTN承载政企业务解决方案

中国联通将UTN网络定位为“综合承载传送网”，除承载移动基站业务以外，政企客户专线也是UTN网络承载的主要业务种类。结合目前现网部署的UTN网络特色及技术特点，可以依托当前UTN网络，将分组向客户远端延伸，实现政企客户专线业务接入的同时，将可控可管边界延伸至客户远端。

从技术角度出发，UTN承载政企客户专线业务可分为Overlay和Underlay两种方案。Overlay方案即UTN提前为所有的专线业务建立公共通道，仅局端接入设备感知具体业务，属于“黑盒”方案。Underlay方案与当前2G/3G/4G基站业务的承载方式基本一致，UTN网络针对每条专线业务建立对应的通道，业务质量、可靠性等方面相对有保障，属于“白盒”方案。

方案1（Overlay方案）：UTN本地网+IP承载网协同承载，如图1所示。通过IP承载网实现各个本地网之间的粗管道连接，IP承载网和UTN网络采用OptionA方式进行互联，企业内部的VLAN承载网无需关注。采用GRE隧道技术，企业专线接入采用二层PW，PW over在L3VPN上。L3VPN的起点设置在UTN的接入设备上，终点设置在核心/ASBR上。

表1 各厂家设备支持能力及现网已使用情况

针对目前现网应用最广泛的点到点专线业务，客户端设备作为运营商延伸到企业机房的接入设备，接入一家或多家企业客户，IP承载网和UTN分别新开设2个L3VPN，一个为业务使用，一个为企业网关网管通道。在综合接入点位置部署L3VPN，所有专线业务均绑定同一个VRF中，用于隔离区分企业业务和其他业务，客户端设备上配置默认路由，接入UTN边界综合接入点的L3VPN，L3VPN网络引入直连路由，打通客户端设备之间的路由。在客户端设备基于接口IP建立到远端的主备GRE隧道，客户端设备上针对每条企业业务起主备两条静态PW到远端客户端设备，承载在GRE隧道上。

方案2（Underlay方案）：UTN本地网+UTN省干协同承载，如图2所示。省内业务可实现PW端到端承载，省际业务通过省干UTN设备连接IP承载网，实现互通。UTN本地网和UTN省干之间以UNI 方式对接，采用二层端到端PW，业务分段建立，逐段衔接。本地网客户端—UTN核心、省干UTN均采用PW方案，省内政企专线业务同专业维护，利于省内跨域业务的快速部署开通。

图1 方案1：Overlay方案 (GRE隧道)

图2 方案2：Underlay方案(PW端到端)

针对目前现网应用最广泛的点到点专线业务，域内业务采用静态MS-PW，通过省干UTN 实现跨域业务的MS-PW端到端承载，本地网内推荐采用主备静态PW，在地市的省干设备上实现动态&静态PW交互。省干UTN网络内实现动态PW，本地网内的保护方式与现有基站业务的2M仿真保护相似，省干UTN承载采用主备动态PW，一定程度上避免大量手工业务配置。

Overlay和Underlay两种方案对比见表2。

方案1的优点在于：（1）采用GRE隧道承载在L3VPN的方式，既可以满足客户侧网络安全的需要，同时也避免了大量手动配置工作量；(2）避免了设备由于PW伪线数量的限制，导致后期海量专线业务开通的瓶颈，现有UTN设备基本无需升级；(3）已建好的企业网关新开通业务仅需配置目的IP和PW，避免跨网业务保护复杂配置。缺点主要有：(1）GRE隧道方案需验证性测试；(2）业务开通模式和管理模式与现网有很大不同，需进一步考量。

方案2的优点在于：(1）二层方案成熟，继承现有运维体系，减少不必要的冲击； (2）采用PW端到端方案，与现有基站2 Mbit/s业务PWE3承载方式相同，简单高效；（3）省内政企业务的开通调度非常便捷，维护界面清晰，一套传输维护班子，便于故障快速定位及解决。缺点主要有：(1）现网设备的PW伪线仿真数量有限制，对于大地市政企业务海量增长的情况下，需对原有设备进行升级改造；(2）异厂家二层PW对接问题需要验证。

表2 UTN承载政企客户专线现网解决方案对比

3.3 业务差异化承载建议

当前环境下，政企客户专线需求日益旺盛，针对客户不同的带宽要求和承载质量要求，可以制定灵活的细分承载模式。对于未来MSTP逐步退网的情况下，可以结合OTN网络下沉情况以及UTN网络的容量，制定差分承载策略。

（1）域内政企客户需求：本地UTN （PW端到端）；

（2）省内跨域政企客户需求：本地UTN+省干UTN（PW端到端）， 满足快速部署和实施需求，保持原有业务的开通模式；

（3）省际跨域政企客户需求：本地UTN+IP承载网（GRE专线），配合第三方综合网管的开发进度实施；

（4）政企专线明确硬管道需求：GE颗粒及以上业务主要采用 MS-OTN，GE颗粒以下业务主要采用MSTP。

4 SDN-UTN智能专线部署建议

基于SDN的UTN智能专线可实现业务的快速开通、自动化部署、跨域业务E2E自动规划、带宽可调和运营可视等功能效果。本地UTN网络与IP承载网打通后，对于异厂商网络的底层互通已具备条件，同步部署单域控制器和协同器，进行CBSS/BSS/OSS侧的业务系统开发，即可完成SDN-UTN智能专线的部署。

目前跨域同厂家UTN网络、IP承载网网络分别完成了SDN试点化测试，下一步重点在于跨域UTN+IP承载网的协同SDN部署。单域控制器主要针对单域网络提供集中控制能力，管理域内设备，进行域内路径计算，跨域控制器完成业务定义、模型驱动、资源编排及策略定义，并完成支撑和交互BSS/OSS，使能面向企业政企智能专线全新生态环境。建议首先针对跨域同厂家区域打通政企专线业务从BSS域至OSS域流程，实现业务自动发放，省内重点地市间优先作为试点，如图3所示。

图3 SDN-UTN专线部署示意图

5 结束语

政企客户专线是政府部门和企事业单位信息化基础，一直以来都是各大运营商竞争的焦点， 制定UTN环境下的政企专线承载方案需要重点考虑客户需求，结合网络实际资源情况，灵活选择，出于网络经济性考虑，需要市场部门进行客户引导，以实现最优化的高效解决方案。

参考文献

[1] 吴剑锋, 林冠百. 政企专线业务承载方案探讨[J]. 电信快报，2016(05):14-16.

[2] 王光全, 黄永亮, 廖军. 城域综合承载传送技术及应用[M].北京：人民邮电出版社，2016.

[3] 卢曌, 高兴平. 基于SDN的传送网政企专线解决方案研究[J].电信工程技术与标准化，2016(06):80-84.