基于IPRAN的业务智能管理方案,该文是智能有关在职研究生论文范文与IPRAN和方案和智能方面本科论文开题报告范文.
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【摘 要】 IPRAN 网络是三大电信运营商主要的承载网络,文章首先分析了运营商典型的IPRAN 组网结构及业务需求,论述了业务智能管理的关键技术,并根据IPRAN 业务的全生命周期重点阐述了IPRAN 业务智能管理的实现方案.
【关键字】 IPRAN L3VPN L2VPN 自动开通
一、引言
国内三大电信运营商都已全面进入全业务运营时代,丰富的时代新业务和新业务模式不断涌现,承载网络随之也发生了巨大演变,具备灵活扩展多业务要求的承载网络成为趋势.随着移动网络逐渐IP 化,要求大带宽动态变化、多向逻辑连接、灵活的寻址功能以及无线宽带新业务等,传统传输承载网已无法满足移动承载网络IP 化需求,IPRAN 基于灵活的IP 通信理念,以路由器为核心实现业务的传输和保护,成为解决接入IP 化最有效的解决方案.
IPRAN 将传输、数通两个专业融合的新技术对维护人员和管理系统均提出了新的挑战.目前IPRAN 网络多倾向于由传输人员进行维护,但传输维护人员大多对数通知识不够精通、缺少数通设备维护经验,在业务配置、故障处理等方面显得心有余而力不足.在资源管理和业务调度开通方面,传统传输资源与数据资源的管理模式有较大的不同,无论哪种方式都无法全面、灵活地管理IPRAN 相关资源业务.为解决以上难题,结合IPRAN 设备路由特性,IPRAN 资源和业务调度智能管理可行而且势在必行.
二、IPRAN 网络组网及业务需求分析
目前运营商 IPRAN 网络以分层管理为主,本地主要分为核心层、汇聚层和接入层,省干设核心转接设备.核心设备主要作为业务转发,设备数量以2 个为主,以双核心、三点环或四核心状互联组网；汇聚设备主要用于末端接入设备业务收敛,按照网络层级可分为一级汇聚和二级汇聚设备；接入设备主要用于业务接入,一般选择环形互连和双上行互连方式.
IPRAN 网络目前主要承载移动2G/3G/4G、大客户专线业务、物联网业务、互联网宽带业务等,既有二层业务、又有三层业务,业务种类丰富.
2.1 基站业务典型组网结构及业务需求
基站业务典型组网结构见图1.
基站业务组网以地市为单位,IPRAN 网络分为接入层、汇聚层和核心层,BTS、NoedB 和eNodeB 可直接接入IPRAN接入设备,也可通过SDH 网络再接入IPRAN 接入设备,BSC、RNC、MME 可直接与IPRAN 核心设备对接,也可通过SDH 网络再对接IPRAN 核心设备.若IPRAN 网络通过SDH 网络与移网设备对接,不会影响到业务自动开通,但对基站业务全程路由的自动生成会有一定影响.
基站业务需求分析：
2G/3G/LTE 基站承载是IPRAN 最主要的业务, 对于2G/3G 业务,IPRAN 承载从BTS 到BSC、NoedB 到RNC 之间的回传流量；对于4G 业务,IPRAN 承载从基站eNodeB到4G 核心网EPC 之间的S1 接口流量, 同时IPRAN 还承载基站eNodeB 之间的X2 接口流量.不同厂家对2G/3G/LTE 业务的开通方式也有不同,华为IPRAN 采用L3VPN 的方式开通3G/4G 业务, 中兴IPRAN 采用L2+L3VPN 的方式开通3G/4G 业务.中兴IPRAN 业务开通方式见图2.
基站业务全路由是基站业务智能管理中的一个重要因素,基站业务全路由包含基站、IPRAN 网络、移网无线核心相关的所有信息.如何建立基站、IPRAN 以及移网无线核心设备之间的资源关系？
华为IPRAN 采用L3VPN 的方式开通3G/4G 业务,接入层设备端口带有IP 地址,通过IP 地址可实现与基站的自动关联.中兴IPRAN 采用L2+L3VPN 的方式开通3G/4G 业务,因为接入层为L2VPN,与基站对接的端口没有IP 地址,故无法通过业务端口与IP 地址的对应关系关联基站.经分析发现专业网管L3VETH 上设置的IP 地址可关联出对应的基站,通过L2VETH 与L3VETH 桥接关系、业务报表最终可关联出基站对应的传输端口.在采集到基站和IPRAN 接入设备IP 地址的前提下,具体关联方法如下：根据基站侧网管或业务接口IP 地址与IPRAN 侧接入层设备端口IP 地址的网段划分关系（两边IP 地址在一个网段,掩码为30 位或29 位,两边的IP 地址前面三段相同,最后一段有固定关系.例如：掩码为30 位情况下,IPRAN 侧接口IP 地址为10.0.0.1,基站侧接口IP 地址固定为10.0.0.2）和基站接口IP 全省统一规划不允许重复,可以自动关联生成以太网基站电路,即实现一个3G 或4G 基站与IPRAN 接入层设备具体物理端口的自动关联.
2G 业务主要采用PWE3 方式进行开通,2G 基站全路由管理中需要先建立基站与移网无线核心的对应关系,再根据移网无线核心设备与IPRAN 核心设备的时隙对应关系建立基站与伪线的的关联,移网无线核心设备与IPRAN 核心设备的时隙对应关系需要建立静态表进行手工维护.如果中间串接了SDH 网络,SDH 网络路由也需通过自动采集串接的方式进行维护,而SDH 与移网无线核心设备、IPRAN 核心设备的时隙对应关系则需要建立静态表进行手工维护.2G业务自动维护规则复杂,且掺杂了不少手工工作,但目前2G 退网是大趋势,所以2G 业务的智能管理需求会越来越少.
2.2 大客户业务典型组网结构及业务需求
大客户业务典型组网结构见图3：
大客户业务分为本地业务和跨域业务,组网结构也随之变化.对于本地业务网络基本分为三层：接入层、汇聚层和核心层,根据业务两端客户可接入设备情况网络路由可进行调整.对于跨域业务,地市需要新增对接省干的核心转接设备,省干新增省干核心设备进行业务转接,这两类设备也是在分析大客户业务时区分本地业务和跨域业务的重要因素.
大客户业务需求分析：
目前政企大客户业务,根据实现方式不同可以分为二层（L2VPN）和三层（L3VPN）业务；根据大客户通信需求分类分为点到点,点到多点,多点到多点三类业务模型.点到点的通信通过 EVPL/EPL 方式实现,多点通信在IPRAN 网络已经承载基站业务的前期下,采用EVPLS 和EVPL 叠加的方式实现.二层业务对传输维护人员来说比较好理解,业务路由伪线有明确的路由路径,符合传输维护的一贯思维.三层业务路由动态维护,业务开通方便,但对数通知识不够精通、缺少数通设备维护经验的传输人员来说接受较难.
另大客户业务一般都是由前台业务受理推动,所以对于大客户业务的自动开通必须加入前台系统互动,以保证业务来源的唯一性.
三、IPRAN 业务智能管理总体方案
根据IPRAN 典型网络结构及业务需求分析,IPRAN 业务实现智能管理有两大要素：资源的自动管理及业务的自动开通,这两个要素构成了IPRAN 网络资源的全生命周期.
IPRAN 业务智能管理总体方案图见图4：
IPRAN 资源分为物理资源（网元、板卡、端口）和逻辑资源（伪线、IP 地址、VLAN、业务路由等）,所有资源需要通过自动采集更新的方式完成入库,以保证资源的实时有效性,为业务自动开通做好前提准备.同时为形成业务的完整路由资源相关的基站、移网无线核心等设备的IP 地址、设备对应关系等也都需要自动采集,定时更新.因此资源自动管理一般会涉及到资源管理系统、IPRAN 专业网管、IPRAN 综合网管（负责采集专业网管北向接口数据进行解析等）、移动综合网管、业务自动开通平台等.IPRAN 业务自动开通包括业务申请、业务调度、业务指令下发及业务资源回传,与业务受理平台、资源管理系统、业务开通平台、IPRAN 综合网管等需要紧密配合,以保证业务来源有效性、资源占用准确性、业务开通及时性.
IPRAN 业务智能管理全过程：
（1）资源入库（资源动态配置采集、解析）：
传输综合网管和移动综合网管定时采集IPRAN 配置数据和移网配置数据,通过接口实时传送给资源系统,采集内容包括：
? 物理资源：网元（网元名称、设备ID、IP 地址、设备型号、软件版本）、板卡（单板槽位、子槽位、板卡类型）、端口（端口号、端口类型、速率）等
? 逻辑资源：IPRAN 链路、隧道、伪线、逻辑端口、VLAN、VPN、接入设备归属关系、基站与移网无线核心的对应关系等,以及生成的电路业务.
无论物理资源还是逻辑资源都要根据资源特性建立数据更新机制、垃圾数据处理机制等等以保证数据的唯一性、及时性.
（2）业务申请及调度：
? 业务申请：根据业务属性决定业务的来源系统,大客户业务来源于前台受理平台,非大客户业务如基站业务、电源监控等需要走内部业务申请系统.无论什么业务,都建立标准的业务申请模板,方便业务的自动开通.比如4G 基站开通申请模板就需要明确基站类型、基站厂家、业务IP、管理IP、业务VLAN、管理VLAN、业务掩码、管理掩码、开通类型等,明确的申请数据可方便进行能否开通的验证,减少调度人员的维护工作量.
? 业务调度：业务申请来源于使用部门,业务调度根据业务申请形成,主要补充一些业务开通时的必填参数,下发开通指令以及对开通不成功的调单进行分析处理.
（3）业务开通：
? 开通平台系统接收调度系统业务开闭工单,自动翻译生成设备网管指令,根据业务流程逐条发放并记录反馈结果,并生成该条工单的执行结果,在某条指令执行错误的情况下,需提供回滚功能.
? 业务开通工单自动执行完毕后,开通平台系统自动将电路接入端口打环,并执行ping 操作,验证业务执行正确性,将执行结果和测试结果回单至业务调度系统.
资源入库、业务申请及调度、业务自动开通形成了IPRAN 业务的全生命周期.
四、总结
根据此IPRAN 智能管理方案开发的系统在某运营商的实际网络运行中实施效果良好,极大提高了业务配置效率,大大减少了人员日常维护量.随着互联网时代、数据化时代的到来,运营商必须通过运营转型、业务转型、服务转型来实现高质量发展,并都为此建立了发展目标,基于IPRAN的业务智能管理可以说是运营转型中的一个成功案例.
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