摘 要： 中國(guó)移動(dòng)建設(shè)寬帶城域網(wǎng)是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略性決策。中國(guó)移動(dòng)城域網(wǎng)是中國(guó)移動(dòng)經(jīng)營(yíng)固定多媒體業(yè)務(wù)的主要承載網(wǎng)絡(luò)。在經(jīng)營(yíng)移動(dòng)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上挺進(jìn)固定數(shù)據(jù)多媒體業(yè)務(wù)市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)品牌多樣化，有利于提高企業(yè)在當(dāng)前復(fù)雜的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中的實(shí)力。

　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)核心論文發(fā)表, 固定數(shù)據(jù)多媒體業(yè)務(wù),城域網(wǎng),承載網(wǎng)絡(luò),品牌多樣化

　　Construction planning of metropolitan area network based on mobile data

　　ZHANG Kai

　　(Shaanxi Industrial Vocational College， Xianyang 712000， China)

　　Abstract： The construction of broadband metropolitan area network is a long?term strategic decision of China Mobile Communication Corporation (CMCC). The metropolitan area network of CMCC is the main network of fixed multimedia services managed by CMCC. To enter the fixed data multimedia business market with the experience of running mobile services and realize the diversification of business brand is helpful for improving the competitive strength of CMCC in the complex environment.

　　Keywords： fixed data multimedia business; metropolitan area network; bearing network; business brand diversification

　　0 引 言

　　城域數(shù)據(jù)網(wǎng)是城域內(nèi)由路由器、交換機(jī)和寬帶接入服務(wù)器等數(shù)據(jù)設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，介于CMNET骨干網(wǎng)/省網(wǎng)與城域接入網(wǎng)之間，提供多種業(yè)務(wù)在城域內(nèi)的互聯(lián)及接入，并且保證各種業(yè)務(wù)的安全性和服務(wù)質(zhì)量。現(xiàn)階段，城域數(shù)據(jù)網(wǎng)一般不為專用IP承載網(wǎng)(以下簡(jiǎn)稱“IP專網(wǎng)”)提供城域內(nèi)接入。

　　1 中國(guó)移動(dòng)城域數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)定位

　　城域數(shù)據(jù)網(wǎng)是CMNET省網(wǎng)在城域內(nèi)的延伸，向上連接CMNET省網(wǎng)，向下通過(guò)寬帶接入網(wǎng)和城域傳送網(wǎng)接入用戶[1]。同時(shí)，城域數(shù)據(jù)網(wǎng)還利用城域傳送網(wǎng)實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)的傳輸承載。如圖1，圖2所示。

　　中國(guó)移動(dòng)城域數(shù)據(jù)網(wǎng)定位為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻業(yè)務(wù)的綜合承載網(wǎng)絡(luò)，提供多種業(yè)務(wù)在城域內(nèi)的互聯(lián)及CMNET骨干網(wǎng)/省網(wǎng)的接入[2]。其承載的業(yè)務(wù)可分為互聯(lián)網(wǎng)接入類、虛擬專線/專網(wǎng)、中國(guó)移動(dòng)提供的語(yǔ)音和多媒體三大類，其主要內(nèi)容如下所述：

　　互聯(lián)網(wǎng)接入包括寬帶接入業(yè)務(wù)、WLAN接入業(yè)務(wù)、IDC業(yè)務(wù)、中國(guó)移動(dòng)自有業(yè)務(wù)系統(tǒng)接入和承載。

　　面向集團(tuán)客戶提供較強(qiáng)安全性保證的虛擬專線/專網(wǎng)互聯(lián)業(yè)務(wù)。

　　語(yǔ)音和多媒體接入包括VoIP、多媒體會(huì)議和IPTV。

　　圖1 城域數(shù)據(jù)網(wǎng)定位

　　圖2 城域數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

　　城域數(shù)據(jù)網(wǎng)包括接入控制和數(shù)據(jù)網(wǎng)匯聚層兩方面，具體組成結(jié)構(gòu)如圖3所示。

　　圖3 城域數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)拓?fù)鋱D

　　城域核心路由器與CMNET省網(wǎng)匯接路由器之間通過(guò)矩形連接實(shí)現(xiàn)，業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備與核心路由器之間通過(guò)雙星型連接實(shí)現(xiàn)。

　　CMNET城域網(wǎng)業(yè)務(wù)接入由BRAS和SR兩部分組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的接入認(rèn)證控制、QoS策略控制和計(jì)費(fèi)統(tǒng)計(jì)等;其業(yè)務(wù)應(yīng)適當(dāng)控制接入控制層的設(shè)備數(shù)量，并根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置，結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。BRAS和SR的布放以低成本為目標(biāo)，綜合考慮傳輸條件和用戶數(shù)量，集中布放在核心節(jié)點(diǎn)機(jī)房，可提高設(shè)備利用率，便于集中管理維護(hù);對(duì)于業(yè)務(wù)規(guī)模大的城域網(wǎng)，當(dāng)匯聚節(jié)點(diǎn)機(jī)房覆蓋區(qū)域的用戶規(guī)模接近單臺(tái)SR或BRAS的規(guī)劃用戶量時(shí)，可將SR或BRAS布放至對(duì)應(yīng)匯聚節(jié)點(diǎn)機(jī)房，這樣可節(jié)省匯聚節(jié)點(diǎn)機(jī)房至核心節(jié)點(diǎn)機(jī)房的傳輸資源，并減小同SR或BRAS下的橫向流量(如P2P流量)時(shí)延[3]。

　　圖4 城域網(wǎng)核心層結(jié)構(gòu)圖

　　為提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，BRAS、SR必須滿足網(wǎng)絡(luò)需求，注意事項(xiàng)如下：采用BRAS和SR分設(shè)方式具有維護(hù)界面分開、易進(jìn)行故障定位的優(yōu)點(diǎn)，而且不同的用戶業(yè)務(wù)設(shè)立不同的網(wǎng)關(guān)會(huì)有更好的體驗(yàn);但在部分場(chǎng)景下采用合設(shè)方式，可降低冗余備份成本，并提高設(shè)備利用率。

　　城域數(shù)據(jù)網(wǎng)匯聚層主要由以太匯聚交換機(jī)組成，如圖5所示。根據(jù)流量匯聚需求，建議匯聚交換機(jī)選取部分OLT所在機(jī)房進(jìn)行布放。

　　為提高業(yè)務(wù)性能并避免以太網(wǎng)廣播泛濫等問(wèn)題，匯聚交換機(jī)和接入交換機(jī)總級(jí)數(shù)建議不超過(guò)兩級(jí)，匯聚交換機(jī)設(shè)置數(shù)量大于或等于BRAS、SR總數(shù)量并分擔(dān)接入業(yè)務(wù)[4]，以減小匯聚交換機(jī)單點(diǎn)設(shè)備故障的影響范圍。

　　圖5 城域網(wǎng)匯聚層結(jié)構(gòu)圖

　　城域數(shù)據(jù)網(wǎng)與PON設(shè)備連接標(biāo)準(zhǔn)：

　　(1) 不同機(jī)房連接優(yōu)先選擇WDM方式。OLT通過(guò)PTN匯聚后連接BRAS/SR的情況參見城域數(shù)據(jù)網(wǎng)與PTN設(shè)備的連接方式。

　　(2) 當(dāng)OLT具備雙上聯(lián)條件時(shí)，OLT應(yīng)盡量雙上聯(lián)至成對(duì)的匯聚交換機(jī)或BRAS/SR;不具備雙上聯(lián)條件時(shí)，OLT應(yīng)盡量采用多鏈路捆綁的方式單上聯(lián)至匯聚交換機(jī)或BRAS/SR。

　　2 路由協(xié)議

　　2.1 公網(wǎng)路由

　　(1) CMNET城域網(wǎng)內(nèi)部的路由協(xié)議

　　CMNET城域網(wǎng)內(nèi)部采用OSPF或者IS?IS路由協(xié)議通告設(shè)備路由，保證CMNET城域網(wǎng)三層節(jié)點(diǎn)之間的可達(dá)性。

　　CMNET城域網(wǎng)建議使用IBGP通告用戶和業(yè)務(wù)路由，便于實(shí)現(xiàn)路由控制。城域核心設(shè)置專用路由反射器(Route Reflector，RR)，可利用原有城域網(wǎng)路由器[5]。BRAS、SR與RR建立IBGP鄰居，根據(jù)策略向RR通告用戶和業(yè)務(wù)路由。業(yè)務(wù)發(fā)展初期，RR也可由城域核心路由器兼做。為了保證路由交互的可靠性，RR應(yīng)成對(duì)設(shè)置，互為冗余備份。

　　(2) CMNET城域網(wǎng)和CMNET省網(wǎng)間路由

　　考慮CMNET的發(fā)展?fàn)顩r和管理方式，現(xiàn)階段CMNET城域網(wǎng)建議與其所在省省網(wǎng)共自治域。

　　CMNET城域網(wǎng)與其所在省省網(wǎng)運(yùn)行OSPF或IS?IS路由協(xié)議通告設(shè)備路由，保證省網(wǎng)和各CMNET城域網(wǎng)三層節(jié)點(diǎn)之間的可達(dá)性。

　　城域內(nèi)RR(可由核心路由器兼做)與省網(wǎng)匯接路由器建立IBGP鄰居;省網(wǎng)匯接路由器向各城域RR通告缺省路由;城域內(nèi)RR向省網(wǎng)匯接路由器通告匯聚后的城域內(nèi)用戶業(yè)務(wù)路由并進(jìn)行路由控制，同時(shí)向城域內(nèi)業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備反射缺省路由。

　　(3) CMNET城域網(wǎng)和用戶網(wǎng)絡(luò)間路由

　　CMNET城域網(wǎng)可以采用靜態(tài)或動(dòng)態(tài)路由協(xié)議(BGP，OSPF，IS?IS)與用戶網(wǎng)絡(luò)交互路由信息。

　　(4) 組播路由

　　城域網(wǎng)核心路由器、業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備均啟用PIM?SM作為組播路由協(xié)議，業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備采用IGMPv2作為用戶點(diǎn)播發(fā)現(xiàn)協(xié)議。

　　若組播源設(shè)置在城域數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)，建議通過(guò)SR連接組播源，并將連接了組播源的SR設(shè)置為對(duì)應(yīng)組播組的RP;若組播源設(shè)置在CMNET省網(wǎng)，建議由省網(wǎng)路由器作為對(duì)應(yīng)組播組的RP。

　　為了加快組播點(diǎn)播速度，可考慮在業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備配置靜態(tài)組播加入，將組播流預(yù)先引導(dǎo)至業(yè)務(wù)接入控制點(diǎn)，并根據(jù)點(diǎn)播情況向用戶轉(zhuǎn)發(fā)。

　　在用戶側(cè)設(shè)備以及接入設(shè)備支持IGMPv3點(diǎn)播方式時(shí)，也可考慮采用PIM?SSM作為組播路由協(xié)議，業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備采用IGMPv3作為用戶點(diǎn)播發(fā)現(xiàn)協(xié)議[6] 。PIM?SSM方式下，無(wú)需設(shè)置RP。

　　2.2 MPLS VPN私網(wǎng)路由

　　城域網(wǎng)核心路由器、業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備均啟用MPLS和LDP，城域網(wǎng)核心路由器作為MPLS VPN的P/PE設(shè)備。

　　VPN私網(wǎng)路由與IPv4公網(wǎng)路由共用RR(可由城域核心路由器兼做)，RR通過(guò)MP?IBGP分別與省網(wǎng)匯接路由器和業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備交互私網(wǎng)路由。

　　城域網(wǎng)內(nèi)業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備作為PE設(shè)備，提供MPLS VPN接入，包括MPLS L3 VPN和MPLS L2 VPN;業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備與城域內(nèi)RR之間建立MP?IBGP鄰居，交互VPN私網(wǎng)路由[7]。

　　由于城域數(shù)據(jù)網(wǎng)與CMNET省網(wǎng)共自治域，因此城域內(nèi)和省內(nèi)城域間MPLS VPN均可根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活部署;省際城域間MPLS VPN可通過(guò)省網(wǎng)匯接路由器與CMNET骨干網(wǎng)之間的跨域MPLS VPN實(shí)現(xiàn)。

　　3 可靠性要求

　　3.1 節(jié)點(diǎn)可靠性

　　城域核心路由器成對(duì)異局址設(shè)置，并與業(yè)務(wù)接入控制點(diǎn)之間雙星型連接，為城域內(nèi)業(yè)務(wù)接入控制點(diǎn)互聯(lián)和上行連接CMNET省網(wǎng)提供雙節(jié)點(diǎn)備份。

　　業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備(包括BRAS和SR)應(yīng)盡量成對(duì)設(shè)置，同一對(duì)BRAS或同一對(duì)SR之間互為冗余備份：對(duì)于采用PPPoE認(rèn)證方式的用戶，建議通過(guò)設(shè)置成對(duì)BRAS進(jìn)行冗余備份，同一對(duì)BRAS之間進(jìn)行業(yè)務(wù)負(fù)載分擔(dān)并互為冷備;對(duì)于采用IPoE認(rèn)證方式的用戶，建議通過(guò)設(shè)置成對(duì)SR或BRAS進(jìn)行冗余備份，同一對(duì)SR或同一對(duì)BRAS之間進(jìn)行業(yè)務(wù)負(fù)載分擔(dān)并通過(guò)VRRP實(shí)現(xiàn)熱備[8]。

　　3.2 網(wǎng)絡(luò)可靠性

　　城域核心路由器、業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備啟用IGP快速收斂，并合理設(shè)置IGP路由協(xié)議參數(shù)，以縮短IGP收斂時(shí)間。

　　城域核心路由器、業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備之間可通過(guò)BFD進(jìn)行快速故障檢測(cè)，包括針對(duì)IS?IS/OSPF、LDP、BGP協(xié)議的檢測(cè)。

　　3.3 中繼帶寬設(shè)置要求

　　城域數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行合理的帶寬規(guī)劃。

　　所有中繼鏈路帶寬設(shè)置均應(yīng)滿足網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)故障時(shí)的流量疏導(dǎo)要求。

　　原則上盡量不設(shè)置155 Mb/s以下帶寬的中繼鏈路，并盡量使用GE、10 GE鏈路，減少POS鏈路的使用。為充分保護(hù)傳輸網(wǎng)投資，在路由器支持捆綁更多等價(jià)鏈路的情況下，亦可采用更多等價(jià)鏈路捆綁的方式組織中繼帶寬。

　　4 傳送層要求

　　中國(guó)移動(dòng)城域數(shù)據(jù)網(wǎng)由傳送層來(lái)進(jìn)行承載，城域數(shù)據(jù)網(wǎng)對(duì)傳送層的需求包括組網(wǎng)需求、可靠性需求、接口需求、同步需求。

　　4.1 組網(wǎng)要求

　　中國(guó)移動(dòng)城域數(shù)據(jù)網(wǎng)主要承載在WDM網(wǎng)絡(luò)上，GE以下小顆粒帶寬也可采用SDH進(jìn)行承載[9]。傳送層負(fù)責(zé)提供IP層各類鏈路所需的各種容量的電路，IP層鏈路包括：核心路由器之間以及上行鏈路;核心路由器與業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備(BRAS、SR)之間鏈路;業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備與匯聚交換機(jī)之間鏈路。 　　傳送層盡量為互為備份的IP層鏈路提供不同物理路由的電路。

　　4.2 可靠性要求

　　對(duì)于采用IP Over WDM技術(shù)的節(jié)點(diǎn)，可以利用WDM 1+1光通道保護(hù)保障鏈路的可靠性，WDM層面的保護(hù)倒換時(shí)間要求不大于50 ms。

　　對(duì)于采用IP Over SDH技術(shù)的節(jié)點(diǎn)，可以利用SDH 1+1線路保護(hù)和環(huán)網(wǎng)保護(hù)保障鏈路的可靠性，SDH層面的保護(hù)倒換時(shí)間要求不大于[10]50 ms。

　　當(dāng)傳送層和IP層保護(hù)同時(shí)部署時(shí)，傳送層主要承擔(dān)光纜線路的保護(hù)，IP層主要承擔(dān)數(shù)據(jù)設(shè)備節(jié)點(diǎn)和端口的保護(hù)。為避免網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)兩層保護(hù)同時(shí)啟動(dòng)產(chǎn)生沖突，應(yīng)合理調(diào)整傳送層和IP層保護(hù)啟動(dòng)的時(shí)間間隔。對(duì)數(shù)據(jù)設(shè)備端口Hold Off(拖延時(shí)間)參數(shù)的推薦設(shè)置值為100 ms。

　　4.3 接口需求

　　對(duì)于WDM網(wǎng)絡(luò)，要求能夠靈活提供以下接口：GE，10G LAN，10G WAN2.5G POS[11]。

　　對(duì)于SDH網(wǎng)絡(luò)，要求能夠靈活提供以下STM?N接口：STM?1，STM?4FE[12]。

　　4.4 同步要求

　　城域數(shù)據(jù)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)應(yīng)保證可靠地接入中國(guó)移動(dòng)的時(shí)間同步設(shè)備。當(dāng)城域數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備與傳送層設(shè)備之間采用以太網(wǎng)接口時(shí)，無(wú)需設(shè)置同步;當(dāng)城域數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備與傳送層設(shè)備之間采用POS接口時(shí)，需考慮同步設(shè)置。為避免產(chǎn)生定時(shí)環(huán)，保證IP鏈路兩端的同步，IP鏈路應(yīng)采用主從同步模式(即一端設(shè)置為內(nèi)部定時(shí)，另一端設(shè)置為從線路中提取時(shí)鐘)或主主同步模式(即兩端均設(shè)置為內(nèi)部定時(shí))，主從同步模式下建議數(shù)據(jù)設(shè)備互聯(lián)鏈路的IP地址為奇數(shù)的一端設(shè)置為內(nèi)部時(shí)鐘，IP地址為偶數(shù)的另一端設(shè)置為線路時(shí)鐘[13]。

　　5 結(jié) 語(yǔ)

　　在移動(dòng)通信方面，中國(guó)移動(dòng)擁有極大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和豐富的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，但數(shù)據(jù)通信市場(chǎng)不同于移動(dòng)通信市場(chǎng)。數(shù)據(jù)通信市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)激烈和未來(lái)用戶業(yè)務(wù)發(fā)展的不確定性等特點(diǎn)，風(fēng)險(xiǎn)比較大。本文從城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)定位、路由協(xié)議、可靠性、傳輸層幾個(gè)方面對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析和研究，通過(guò)合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、合理配置網(wǎng)絡(luò)帶寬，保證基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高價(jià)值業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 武巖松，金洪芳.移動(dòng)通信領(lǐng)域中數(shù)字化地圖產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用[J].測(cè)繪與空間地理信息，2013(3)：15?16.

　　[2] 黃旭陽(yáng).深入挖掘移動(dòng)話務(wù)的潛在容量[J].廈門科技，2011(4)：25?26.

　　[3] 張毅.WCDMA網(wǎng)絡(luò)快速建設(shè)方案的探討[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2011(16)：145?147.

　　[4] 楊松鶴.移動(dòng)通信基站天線的巧用[J].廈門科技，2013(6)：98?99.

　　[5] 吳豪.移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化新解決方案：基站覆蓋延伸系統(tǒng)的原理及應(yīng)用[J].大眾科技，2012(6)：5?6.

　　[6] 林建鋒，朱猛.GSM通信網(wǎng)絡(luò)中的切換功能設(shè)置[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011(9)：125?126.

　　[7] 張忠麗.淺談無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與安全機(jī)制[J].黑龍江科技信息，2010(1)：34?35.

　　[8] 林建鋒，朱猛.有關(guān)在移動(dòng)通信中語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估體系：MOS值的探討[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011(8)：57?58.