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1、WLAN承载策略研究与分析一、 背景情况移动互联网，在最近几年里，已经成为当今世界发展速度最快、市场潜力最大的电信业务。而手机是目前为止所有媒体形式中最具普及性、最快捷、最为方便的媒体平台，特别是以IPHONE为代表的宽频，触媒终端的广泛普及，拥有随时接触、传播、反馈、一对一到多点互动等特点，桌面互联网应用正快速向手机复制，移动互联网用户数已经超过固定互联网用户数，我们可以预见移动互联的璀璨未来。1.1 WLAN业务的发展移动互联网业务发展趋势，目前主要有2种接入手段：基站及WIFI/WLAN，两者在计费方式和接入方式上都有所不同。基站接入方式主要为EDGE和TD，前者速率不够，且对语音业务有
2、干扰，后者由于终端吸引力不足导致用户规模不足，速度不占优势。而WIFI因其在速度方面和资费方面的优势，越来越被用户所认可。因此，在智能手机日渐普及的情况下，WLAN对无线互联网发展及无线城市推广更具优势。随着全业务运营的不断深入，公司已经将提升移动互联网作为公司未来重要发展战略之一。而WLAN业务因其便利性、可靠性和终端多样性，成为了移动宽带接入的重要方式，也成为了移动重要业务收入来源之一，因此传输网络承载方式优化对于推进WLAN业务的发展也变得尤为重要。1.2 现网WLAN承载网网络结构目前上海将原有的奥运 WLAN 承载专用网的骨干路由器作为WLAN 承载网的核心路由器割接至CMNET 城
3、域网上(2*10GE)。而目前WLAN 承载网为汇聚层和核心层，在浦东、武胜、钦州、万荣、长寿、陆家嘴、怒江7 个节点各建设2 台思科6506 交换机。汇聚层交换机通过GE光纤接入浦东和钦州的2 台核心路由器。核心路由器通过10GE 光纤上联至CMNET 核心出口路由器。相应的省内 WLAN 专用承载网网络结构如图 1.1所示：图 1.1 上海移动WLAN 网络结构图1.3 WLAN热点接入方式WLAN 热点主要通过MSTP、GPON 、裸光纤以及PTN四种方式接入WLAN 承载网。WLAN 汇聚交换机通过WLAN 承载网核心路由器接入CMNET 城域网。各个厂商的AC 旁挂于WLAN汇聚交换
4、机。接入示意如图1.2所示：图1.2 WLAN 热点接入示意图二、 技术方案目前，传输网络承载WLAN业务的部署关键在于AP业务的回传上。目前的回传技术主要包括MSTP,GPON，PTN，光纤直驱等。2.1 传输网络承载WLAN业务的关键部署1、MSTP方式承载WLAN业务上海移动前期WLAN业务主要通过MSTP承载，在骨干汇聚点进行端口汇聚，以VLAN进行业务区分，每条FE电路中为35个WLAN热点的用户，通过独立的传输连接至WLAN 承载网的汇聚交换机。但是由于骨干汇聚点端口数量有限，这样的承载方式已经无法满足WLAN业务全面铺开的资源需求。2、GPON方式承载根据WLAN业务特性，WLA
5、N业务属于低QOS业务，且GPON采用GEM封装格式，本身支持以太数据的传送，并具有较高的传送效率，所以WLAN业务非常适合通过GPON来承载。在网络拓扑结构上，GPON网络也顺应着WLAN业务的发展。GPON通过共享城域网的接入资源，使用城域网多业务交换机分流至WLAN承载网汇聚交换机，并且多业务分流交换机与WLAN汇聚层交换机已建立大量GE连接。WLAN热点接入GPON网络后，通过GE接口上联至多业务分流交换机，直接可以经多业务分流交换机接入WLAN承载网，实现WLAN业务的快速开通。3、PTN方式承载WLAN热点通过PTN设备来承载，AP通过末端PTN设备，接入PTN网络后，经骨干汇聚点
6、PTN设备以GE形式接入WLAN汇聚层交换机，由于WLAN数据业务属于低QOS业务，所以PTN方式承载基本能满足AP的回传业务。4、光纤直驱方式对于高带宽的热点例如郊区校园热点覆盖，目前主要是通过裸光纤直驱方式接入WLAN 汇聚交换机。由于AP回传带宽需求较高，如果采用设备来承载，需占用大量高带宽的传输通道，在目前传输资源紧张情况下是不利的。2.2 WLAN传输承载方式遇到的问题 WLAN 的传输接入方式存在以下这些问题，阻碍了WLAN业务的快速发展；（1）MSTP资源紧张：前期热点大多通过MSTP的FE口接入，大量占用了MSTP的FE端口，影响了其他业务的传输资源申请。而且郊县部分节点需要通
7、过传输跨环才能上联到汇聚交换机，对MSTP骨干层资源消耗较大。目前现网骨干汇聚点以太资源如下图所示：图2.2：郊区汇聚环骨干汇聚点以太端口剩余数图2.1：市区汇聚环骨干汇聚点以太端口剩余数各骨干局房MSTP设备以太端口数及承载能力如表1所示：局房所带汇聚环数市区剩余以太端口数郊区剩余以太端口数合计剩余平均可承载WLAN热点数浦东33153651153长寿92502575陆家嘴31401442钦州76234695141423万荣237175146438武胜71051545怒江198114122366金桥18341221560钦州7213180810合计1482245277511542表1：现网骨
8、干汇聚点以太资源我们可以看出现网骨干汇聚点的以太网剩余端口资源平均仅能承载1542个热点，甚至有些局点资源已经耗尽。根据十二五规划，WLAN热点实际布网需求数还需要增加2100个，由此可见，MSTP已经无法满足WLAN快速发展的需求，可以说是制约了WLAN快速发展。 (2)GPON接入存在限制：由于GPON网络处于建设初期，覆盖范围有限，无法满足AP设备部署密度要求，很多WLAN覆盖需求区域只有E1接入资源，没有以太端口资源。而且目前每个多业务分流交换机根据规划可有512个SVLAN用于WLAN承载，而WLAN设备由于某些限制，只能采用单层VLAN方式接入，每个PON口需要规划一个SVLAN用
9、于WLAN承载。现在每个AP最大可支持32个用户同时上线，每个ONU接入不超过80个AP。所以GPON方式承载除了资源限制之外，还存在一定的数量限制。 (3)传输资源消耗：目前像校园WLAN这类高带宽要求的热点覆盖均通过光纤上联至WLAN汇聚交换机。随着后续AP热点数量的增加，WLAN覆盖率的提高对传输的光缆资源和波分资源存在一定压力。2.3 网络的解决方案至2011年6月底，上海移动需要新增2千余个WLAN热点，全网热点将达到6千个。鉴于快速增长的WLAN业务，对传送网络原有的承载方式提出了严峻的挑战，如何克服以太端口资源缺乏带来的瓶颈，满足其对于传送资源的需求，提高传输网络为网络维护及分析
10、工作提供有力支撑，上海公司主要针对现网中WLAN业务的传输网络承载方式进行了优化工作。一方面提高现有传输资源的利用率，另一方面通过其他传输方式承载WLAN业务。具体内容如下：首先，我们根据接入场景不同，我们采取不同的接入方式。1、 针对新增WLAN热点覆盖，由于GPON采用GEM封装格式，天然支持以太数据的传送，并具有较高的传送效率，我们优先考虑通过GPON承载WLAN业务，WLAN建设区域是未来数据业务发展的重点，以WLAN建设来推动GPON建设。2、 对于末端AP只有E1方式接入，以及末端还没有GPON覆盖的热点，我们仍采取MSTP方式承载，在汇聚交换机这侧，我们采取的是MSTP的大颗粒G
11、E光口形式接入WLAN汇聚交换机。MSTP方式作为我们辅助承载WLAN的手段，作为GPON方式承载的一种补充手段。3、 像校园WLAN这类高流量、高带宽要求的热点覆盖，我们采取光纤直达或者波分手段接入，由于WLAN汇聚交换机都集中在核心机房内，所以如果采用其他方式承载会占用大量传输带宽。其次，我们针对每种回传方式存在的缺陷进行改造，提升AP回传能力。1、MSTP采用大颗粒GE光口接入我们通过OSN3500设备配8块EGS4板卡分别与本局房的WLAN局端6506/6513设备建立GE LAG方式连接。利用骨干平台进行汇聚成GE形式接入至WLAN汇聚层交换机的方式来实现，有效地解决了现阶段MSTP
12、承载方式遇到的资源瓶颈，且为重要高速率GE业务进行了保护。通过传输网络优化工作，充分利用了现网的传输资源。通过MSTP大颗粒承载，可以满足了未来23年WLAN热点的接入，并且提供可靠稳定高速的传输。2、 GPON承载方式启用QinQ提升WLAN业务质量目前CMNET城域网汇聚层BRAS设备具有用户认证的功能、BRAS和SR均有终结QinQ以及MPLS VPN的功能，因此对WLAN承载和CMNET城域网进行融合。现网GPON接入的热点通过多业务分流交换机的VLAN调整，指向BRAS，并启用QinQ，可以更好地满足热点的接入。随着GPON网络建设的不断深入，其覆盖范围也必然逐渐遍布全市的每个角落，
13、今后我们优先考虑通过GPON承载WLAN业务，WLAN建设区域是未来数据业务发展的重点，将以WLAN建设来推动GPON建设，将在后续工作中会持续常态化开展。所以我们做好GPON网络的基础建设，同时也是为了WLAN业务将能更快速的开通。3、 PTN方式承载推进WLAN业务开展随着传输系统PTN网络的建设，后期WLAN部分热点也将通过PTN接入，根据传输提出的需求，PTN侧提供的接入端口需求为GE光口。在后续优化工作中，为了提高PTN网络资源利用率，考虑到和采用PTN承载的基站接入方式融合，我们用PTN承载WLAN业务时，对于WLAN与TD共址的节点，且属于PTN汇聚环建设区域范围的，可考虑通过P
14、TN设备承载WLAN业务。4、优化光纤直驱WLAN业务考虑通过OTN部署相结合来替代光纤直驱承载WLAN业务。随着OTN网络建设，对于这类高速率10GE业务，可以通过OTN来灵活调度传送，而且便于网络割接调整，在节省光缆资源的同时，大大降低了人工跳纤等成本。另一方面随着WLAN承载网和CMNET城域网进行融合。可以很好地将现网裸光纤热点逐步割接至就近CMNET节点从而对网络结构进行了整合，提高传输资源利用率。对于郊区裸光纤新增热点的接入，目前都直连至骨干节点的WLAN汇聚交换机上，占用了大量的传输资源，为了节约传输资源，就近接入嘉定、松江、奉贤、崇明四个郊区CMNET节点。三、 优化后的效果：
15、为了满足WLAN业务的快速发展，我们在通过GPON和PTN以及裸光纤方式分担承载后，网络结构得到了优化。而且针对MSTP以太网端口资源紧张的情况，我们采用MSTP大颗粒GE 光口接入方式来解决，提高传输资源利用率。下图3.1是优化前后4种承载方式在WLAN传输承载方式上的使用占比情况 可以看出MSTP方式承载在经过优化后有了明显的下降。GPON方式承载上升明显。而光纤直驱方式也有了提升。通过其他承载方式的合理分担和MSTP承载方式的优化，有效地对承载网络结构进行了优化，为WLAN业务的快速发展提供了强而有力的保障。其次，优化后骨干节点上联至WLAN汇聚交换机上的FE电口可以割接至GE光口上，腾
16、出一部分以太网资源。且全程采用高转方式，方便业务的调度。下表2是优化前后所有热点通过MSTP上联至WLAN汇聚交换机的端口使用情况。局点端口配置数量（个）前期工程所有热点接入端口使用情况（个）优化后所有热点接入端口使用情况（个）GE光FE电GE光FE电GE光FE电长寿6506*219257214319123陆家嘴6506*2348230312怒江6506*221213418221152浦东6513*22696810266钦州6513*223964132310万荣6513*226968282616武胜6512*22296419228表2：MSTP上联至WLAN汇聚交换机的端口使用情况下图3.2是
17、优化前后所有热点接入宽口使用情况的曲线图图3.2 所有热点接入宽口使用情况的曲线图粉红色的线条代表前期工程热点接入端口使用情况（FE电口），可以看到在优化后，绿色线条代表的FE电口使用情况明显下降，通过MSTP大颗粒GE光口接入调整和其他方式承载优化后，FE电口上联的端口有一部分被腾空，有效地解决了MSTP承载方式下FE资源紧张的局面。同时也可以发现，黄色线条代表的优化后GE光口使用上较优化前蓝色线条GE光口的利用上有了一定提高。四、 本省的应用推广情况这些解决方案已经在上海公司的WLAN热点接入方式中引入。在WLAN承载网络结构上已采用MSTP大颗粒GE光口接入，解决了MSTP资源紧缺的问题
18、。同时进行着新方式的接入，随着GPON、PTN和OTN网络建设不断深入，上海公司根据接入场景不同，我们采取不同的接入方式，实现更多热点的接入。并采取光纤直驱和波分的方式对于高带宽要求的WLAN业务就近接入CMNET节点释放了大量的高速率传输资源，提高了传输利用率，有效地解决了WLAN业务快速发展所遭遇到的瓶颈。上海公司将始终为网络质量提升提供高效资源利用和网络结构优化统一，进一步推进四网协同发展，将TD作为有效补充手段，有效提升用户感知。通过合理地调整网络结构和承载方式，为数据业务的发展提供更加合理可靠的技术支持，该成果的应用推广对于各类数据业务的传输承载方式也起到了极强的借鉴作用，具有非常好的应用推广价值，对于未来传输IP化发展提供了实践经验。
