摘要：近年來，運(yùn)營商競爭愈演愈烈，政企客戶作為各大運(yùn)營商業(yè)務(wù)重要的的收入來源和客戶資源，成為各家爭奪的焦點(diǎn)。隨著客戶需求多樣性、大容量、保護(hù)性的變化，云計算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這些新的技術(shù)客戶的要求越來越多，這些新興的業(yè)務(wù)需求對運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)支撐提出了更大挑戰(zhàn)。本文基于智慧醫(yī)療專線接入的建設(shè)需要，介紹了MSTP、IPRAN網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)，從骨干層、匯聚層、接入層等幾個層面，闡述了基于MSTP網(wǎng)、IP RAN網(wǎng)承載智慧醫(yī)療大客戶專線接入建設(shè)思路與規(guī)劃方法，通過咸陽地區(qū)現(xiàn)有兩張傳輸網(wǎng)絡(luò)的整合實(shí)現(xiàn)本次智慧醫(yī)療客戶業(yè)務(wù)的承載，利用兩張網(wǎng)絡(luò)各自的優(yōu)勢快速實(shí)現(xiàn)該局大客戶業(yè)務(wù)傳送的高要求，成為本次項目急需解決的問題。

關(guān)鍵詞：MSTP網(wǎng)絡(luò)；IPRAN網(wǎng)絡(luò)； MPLS；以太網(wǎng)專線 ;OAM 管理

一、業(yè)務(wù)現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)分析

為推進(jìn)智慧城市建設(shè)，咸陽市政府以市民電子健康信息為基礎(chǔ)，創(chuàng)新管理和服務(wù)手段，提升便民服務(wù)水平，改善群眾就醫(yī)感受，推動醫(yī)療衛(wèi)生管理和服務(wù)向集約化、互聯(lián)網(wǎng)化、整體化方向滿足業(yè)務(wù)的快速、靈活接入。考慮投資回收和技術(shù)成熟的過渡期，MSTP承載網(wǎng)絡(luò)在短時間內(nèi)不可能會完全退出。目前MSTP網(wǎng)絡(luò)主要用于承載安全隔離性要求高、高ARUP值的政企專線業(yè)務(wù)。本文以咸陽市政府智慧醫(yī)療客戶接入項目為例進(jìn)行研究，如何充分利用現(xiàn)有MSTP網(wǎng)絡(luò)和IPRAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)快速接入，對于在新形勢下，滿足多元化、高品質(zhì)以及大帶寬的業(yè)務(wù)接入的需求具有一定的指導(dǎo)意義。

（一）MSTP及IPRAN技術(shù)簡介

1. MSTP即多業(yè)務(wù)傳送平臺技術(shù)，是一種基于SDH技術(shù)的解決方案，MSTP增加了FE、GE、ATM等業(yè)務(wù)接口，解決了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送需求，在設(shè)備內(nèi)部通過對多個2M時隙捆綁，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬的保證，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)MSTP技術(shù)，具備了廣泛的帶寬和更強(qiáng)的動態(tài)帶寬分配能力，同時具備統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理平臺，加快了業(yè)務(wù)的提供速度，改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性，降低運(yùn)營維護(hù)成本。

其相應(yīng)的特點(diǎn)有：繼承了SDH技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，支持多種協(xié)議和物理接口，提供集成的數(shù)字交叉連接功能，有豐富的OAM管理功能，支持并對SDH各開銷的配置管理，以及告警和性能檢測功能，支持誤碼檢測，向著下一代傳送網(wǎng)的方面發(fā)展。

2. IPRAN（IP Radio Access Network）是一種IP的無線接入網(wǎng)技術(shù)。用于在城域匯聚/核心層采用IP/MPLS技術(shù)，它結(jié)合了SDH的可靠性和IP網(wǎng)絡(luò)的靈活性，是針對網(wǎng)絡(luò)的IP化基站回傳場景優(yōu)化定制的整體解決方案。近年來，網(wǎng)絡(luò)IP化已成為運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中最突出的趨勢之一，而移動承載網(wǎng)絡(luò)的IP化則是其中重要的組成部分。在此背景下，傳統(tǒng)方案已無法滿足未來數(shù)據(jù)運(yùn)輸?shù)男枨?，因此，IPRAN作為解決無線接入IP化最直接的方式被提出并大規(guī)模應(yīng)用。近年來，隨著客戶專線接入的需求的不斷增加，IPRAN網(wǎng)因為其組網(wǎng)設(shè)備多樣化、接口豐富、保護(hù)性和網(wǎng)絡(luò)管理能力強(qiáng)等特點(diǎn)，被各運(yùn)營商廣泛用于接入大客戶專線。

（二）以太網(wǎng)專線技術(shù)

以太網(wǎng)專線是一種基于以太網(wǎng)技術(shù)的國際數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，這種服務(wù)通常適用于需要大量數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時應(yīng)用的場合，例如視頻會議、云計算等等，相比于公共互聯(lián)網(wǎng)，以太網(wǎng)專線可以提供更穩(wěn)定的和可控的帶寬。以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)提供明確的帶寬保證，這點(diǎn)可確?？蛻粼诟叻鍟r段也能獲得穩(wěn)定的帶寬資源，與共享帶寬的服務(wù)不同，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為客戶提供獨(dú)享的寬帶資源，避免了因其他用戶流量波動而影響數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，從源點(diǎn)到目的地全程專線服務(wù)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩裕蕴W(wǎng)專線業(yè)務(wù)服務(wù)通常支持多種速率和配置選項，以滿足不同用戶的需求，通過業(yè)務(wù)的優(yōu)先級設(shè)置和流量管理功能，確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)得到優(yōu)先處理。以太網(wǎng)專線技術(shù)具有豐富的QOS特性，端到端的帶寬保證和最低的處理時延。在傳輸過程中的每一個環(huán)節(jié)的通信質(zhì)量、延時、帶寬等都是可以預(yù)知的，MSTP設(shè)備的大客戶專線繼承了SDH豐富的OAM管理功能，支持對SDH各開銷的配置管理，以及告警和性能檢測功能，支持誤碼檢測，以太網(wǎng)專線技術(shù)廣泛應(yīng)用于教育城域網(wǎng)，企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等場景，可以實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，滿足不同業(yè)務(wù)的需求。

二、業(yè)務(wù)需求及組網(wǎng)方案

（一）需求簡介

智慧醫(yī)療系統(tǒng)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，需要接入多家市級醫(yī)療機(jī)構(gòu)、衛(wèi)生機(jī)構(gòu)和相關(guān)部門。根據(jù)本次項目的統(tǒng)計，需要接入的基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)有282所、村級衛(wèi)生室和普通門診有4064個。接入帶寬為100M的智慧醫(yī)療專線數(shù)量為48條，其中市區(qū)14條、三原縣4條、其余縣各為3條。接入帶寬為20M的智慧醫(yī)療專線數(shù)量為224條。

（二）規(guī)劃原則

現(xiàn)有的MSTP網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足高于10M帶寬業(yè)務(wù)的市場需求。 尤其是難以滿足日益增加的100M以上帶寬業(yè)務(wù)的需求，這些大的帶寬就需要IP RAN網(wǎng)絡(luò)來承載 。因此，結(jié)合當(dāng)前咸陽市政府智慧醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，制定了符合客觀硬件功能所具備的條件，同時，能夠最大限度滿足客戶快速建網(wǎng)需求的合理有效的建設(shè)方案，咸陽市政府智慧醫(yī)療專線接入建設(shè)應(yīng)遵循以下原則：

1.充分挖掘、利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升網(wǎng)絡(luò)利用率，減少投資。

2. IP RAN網(wǎng)絡(luò)除承載移動網(wǎng)業(yè)務(wù)以外，要滿足專線接入需求。應(yīng)當(dāng)積極探索和總結(jié)IP RAN承載專線的組網(wǎng)方案及與MSTP融合的組網(wǎng)方案，充分利用MSTP網(wǎng)絡(luò)資源，快速實(shí)現(xiàn)客戶業(yè)務(wù)的接入。

3.方案應(yīng)充分考慮給出政企專線業(yè)務(wù)MSTP和IPRAN都承載的方案。

4.優(yōu)先滿足智慧醫(yī)療專線一期業(yè)務(wù)的快速接入。方案應(yīng)當(dāng)適度超前，滿足未來1—2年本地范圍內(nèi)“互聯(lián)網(wǎng)+”業(yè)務(wù)的接入，同時推進(jìn)IPRAN網(wǎng)絡(luò)融合承載業(yè)務(wù)的有效嘗試。

（三）組網(wǎng)方案

維護(hù)人員針對咸陽市區(qū)，市、縣、區(qū)級三級醫(yī)療機(jī)構(gòu)和公共衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)的無線接入方案，規(guī)劃采用IPRAN/MSTP網(wǎng)絡(luò)完成專線接入。其中市、縣級醫(yī)療機(jī)構(gòu)帶寬100M，區(qū)級醫(yī)療機(jī)構(gòu)和公共衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)帶寬20M。各接入單位及用戶通過CA進(jìn)行訪問控制，實(shí)現(xiàn)全市各級醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)、衛(wèi)生行政管理機(jī)構(gòu)、公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)等單位的安全互聯(lián)互通和信息共享。最終組網(wǎng)方式如圖1。

（四）基于IP RAN網(wǎng)絡(luò)的智慧醫(yī)療專線接入方案

IP RAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以滿足中國聯(lián)通政企大客戶點(diǎn)對點(diǎn)的各種帶寬的專線業(yè)務(wù)需求，網(wǎng)絡(luò)可提供靈活的業(yè)務(wù)接入，滿足大客戶所需的高保護(hù)性、帶寬靈活及端到端的業(yè)務(wù)運(yùn)行質(zhì)量保障能力。

IP RAN 網(wǎng)管是指用于管理和維護(hù)的IPRUN網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng)。IPRUN網(wǎng)管的主要職責(zé)是確保網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全，及時發(fā)現(xiàn)和解決網(wǎng)絡(luò)故障，以及優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。

（五）MSTP和IPRAN網(wǎng)絡(luò)的混合組網(wǎng)承載業(yè)務(wù)分析

由于本地區(qū)MSTP 網(wǎng)絡(luò)二級匯聚點(diǎn)和中繼層的資源已飽和，或者SDH單一站點(diǎn)和IPRAN單一站點(diǎn)具備的網(wǎng)絡(luò)資源例如容量、纖芯、容量等無法完全滿足本次大客戶業(yè)務(wù)需求，為保障項目中基層醫(yī)療網(wǎng)點(diǎn)順利匯聚到縣（區(qū)）交換機(jī)，將此次需要業(yè)務(wù)接入的MSTP 匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)備與其有重合覆蓋 IPRAN 設(shè)備對接，匯聚后的各縣區(qū)的匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)在經(jīng)過 MSTP 網(wǎng)絡(luò)匯聚節(jié)點(diǎn)收斂后，通過 IPRAN 網(wǎng)絡(luò)傳送至縣（區(qū)）機(jī)房的混合組網(wǎng)方式。

投資費(fèi)用方面，組網(wǎng)方式利用網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有的MSTP 環(huán)網(wǎng)的設(shè)備和線路已有資源信息，避免了重復(fù)浪費(fèi)投資，縮短了建設(shè)周期，節(jié)約了成本，使項目具備較高的投資回報率。

組網(wǎng)的安全性方面，MSTP網(wǎng)絡(luò)是一種改進(jìn)的生成樹協(xié)議，它允許在同一個網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行多個生成樹實(shí)例但是，從而提高網(wǎng)絡(luò)的冗余性和容錯能力. MSTP網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.BPDU保護(hù)：BPDU（Bridge Protocol Data Unit）保護(hù)功能可以防止非法BPDU報文的傳播，避免因惡意攻擊或配置錯誤導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。當(dāng)檢測到非法BPDU時，受保護(hù)的端口會被關(guān)閉，以防止?jié)撛诘沫h(huán)路或其他網(wǎng)絡(luò)問題。

2.防TC-BPDU報文攻擊保護(hù)：這個功能可以限制設(shè)備在單位時間內(nèi)處理TOP CHANGE （TC） BPDU報文的次數(shù)，超過閾值的TC BPDU報文將被忽略，以減少網(wǎng)絡(luò)波動和保護(hù)設(shè)備。

3.根保護(hù)：根保護(hù)功能可以防止根橋被非法搶占，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。如果根橋收到優(yōu)先級更高的BPDU，它會暫時放棄根橋地位，等待一段時間后再次嘗試成為根橋。

4.環(huán)路保護(hù)：MSTP提供了環(huán)路保護(hù)功能，當(dāng)檢測到潛在的環(huán)路時，會阻止相關(guān)端口的轉(zhuǎn)發(fā)，防止環(huán)路的形成。

5.共享鏈路保護(hù)：在雙歸屬網(wǎng)絡(luò)中，共享鏈路保護(hù)功能可以在共享鏈路出現(xiàn)故障時，強(qiáng)制設(shè)備切換到RSTP模式，并結(jié)合根保護(hù)功能避免網(wǎng)絡(luò)環(huán)路。

6.異常報文過濾：MSTP還支持異常報文過濾功能，可以過濾掉非預(yù)期的STP/RSTP/MSTP報文，防止它們在網(wǎng)絡(luò)中傳播，從而維護(hù)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行。

通過上述保護(hù)機(jī)制，MSTP網(wǎng)絡(luò)能夠有效地防范各種潛在的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險，確保網(wǎng)絡(luò)的健康運(yùn)行，但是實(shí)際現(xiàn)網(wǎng)中業(yè)務(wù)板卡端口資源有限，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中MSTP 和IPRAN對接的端口是唯一的，并沒有實(shí)現(xiàn)端口級別的1+1網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，現(xiàn)網(wǎng)中如果出現(xiàn)線路或者端口故障就會存在數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)失效，導(dǎo)致下級智慧醫(yī)療業(yè)務(wù)全部中斷的安全隱患，給大客戶造成一定的損失，后期逐步整改優(yōu)化完成。

擴(kuò)展性方面，本期工程根據(jù)大客戶接入的需求，使用帶寬為GE的傳送容量，具有較多時隙資源冗余，可以完全滿足后期智慧醫(yī)療業(yè)務(wù)需求增大后該站點(diǎn)的帶寬擴(kuò)容需求。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上帶寬容量不足時，僅需將設(shè)備端口容量從1GE升級為10GE，操作方便，擴(kuò)容成本也低，提高了整個網(wǎng)絡(luò)資源的利用率及整體的擴(kuò)展性。對三種承載方式的優(yōu)劣比較如表1。

維護(hù)人員在組網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，充分利用縣鄉(xiāng)之間、縣與縣之間的光纜資源，市縣之間IPRAN干線傳輸資源，建立起市、縣、鄉(xiāng)一體化業(yè)務(wù)收斂平面。收斂平臺設(shè)備結(jié)合裸光纖資源形成10G環(huán)網(wǎng)，支持2M～1000M各種帶寬接入。 最終，整個客戶項目通過MSTP網(wǎng)絡(luò)、IPRUN網(wǎng)絡(luò)各承載一部分，再通過MSTP和IPRAN網(wǎng)絡(luò)的混合組網(wǎng)承載一部分，混合組網(wǎng)如圖2所示

三、結(jié)束語

目前，承載網(wǎng)的建設(shè)承載能力還無法滿足客戶多樣化、個性化的定制要求。MSTP作為技術(shù)落后的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)處于產(chǎn)業(yè)衰退期，但是對于運(yùn)營商來說，現(xiàn)網(wǎng)部署大量的SDH網(wǎng)絡(luò)仍舊可以利舊承載業(yè)務(wù)，滿足交付使用，IPRAN定位于綜合承載，通過幾年的建設(shè)，設(shè)備的覆蓋范圍和規(guī)模逐漸超過現(xiàn)有MSTP，同時IPRAN分組內(nèi)核對于承載以太業(yè)務(wù)有天然優(yōu)勢。IPRAN承載客戶專線業(yè)務(wù)，解決了聯(lián)通專線業(yè)務(wù)承載只有MSTP一種方案的窘境。 無疑IPRAN解決方案更符合運(yùn)營商對未來網(wǎng)絡(luò)的需求。多業(yè)務(wù)綜合承載、IP化網(wǎng)絡(luò)、動態(tài)路由、良好的可維護(hù)性和擴(kuò)展性，可以很好地滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入及上傳。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營需要結(jié)合實(shí)際情況，制定符合網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀的業(yè)務(wù)解決方案。

本文依托智慧醫(yī)療專線接入工程項目，研究分析基于現(xiàn)有專線承載的方案，然后結(jié)合本地具體情況作出相應(yīng)的專線業(yè)務(wù)接入設(shè)計，本文的具體研究工作如下：

1.本文分析了現(xiàn)有業(yè)務(wù)需求和現(xiàn)有傳輸網(wǎng)的局限，業(yè)務(wù)帶寬已經(jīng)由原來的小帶寬、單點(diǎn)轉(zhuǎn)向高帶寬、多點(diǎn)、突發(fā)性帶寬。文章通過智慧醫(yī)療接入需求的分析，結(jié)合本地傳輸網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，最終在對分組傳送網(wǎng)承載本地大客戶專線做出了探討。

2.本文對傳統(tǒng)傳送網(wǎng)中的MSTP和分組送網(wǎng)中的IPRAN技術(shù)進(jìn)行主要分析，總結(jié)其性能的優(yōu)缺點(diǎn)，總結(jié)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)專線類型。

3.本文針對智慧醫(yī)療專項業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，結(jié)合本地現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)、資源情況進(jìn)行整合梳理，提出基于MSTP和IPRAN網(wǎng)的建設(shè)方案，給出組網(wǎng)架構(gòu)思路和組網(wǎng)原則，對接入層、匯聚層給出組網(wǎng)模型。最后進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)測試、驗證，對測試的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析。

4.針對業(yè)務(wù)制定網(wǎng)絡(luò)管理方案，制定本地化的業(yè)務(wù)規(guī)范和業(yè)務(wù)制度。

作者單位：楊嘉輝 中國聯(lián)通陜西省分公司

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