淺談寬帶IP城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃和建設(shè)

萬星

中國電信股份有限公司眉山分公司

【摘 要】為了確保IP城域網(wǎng)的可持續(xù)性發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)合理規(guī)劃和建設(shè)成為非常重要的一環(huán)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，目標(biāo)主要圍繞提升帶寬容量、采用單邊緣結(jié)構(gòu)組網(wǎng)開展。

【關(guān)鍵詞】IP城域網(wǎng)；核心層；匯聚層；規(guī)劃建設(shè)

寬帶IP城域網(wǎng)作為當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的主要部分，沒有完整統(tǒng)一并適度超前的規(guī)劃就無法適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要，并將造成網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資的浪費(fèi)或重復(fù)。對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃的合理性與科學(xué)性是保證網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性發(fā)展、優(yōu)化的關(guān)鍵。

1.應(yīng)對流量快速增長和多業(yè)務(wù)綜合承載需求，需要在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能力上進(jìn)行持續(xù)的優(yōu)化和改進(jìn)

針對流量增長要求對城域網(wǎng)絡(luò)容量不斷擴(kuò)大問題，城域網(wǎng)需要向以下方向發(fā)展：

▲根據(jù)網(wǎng)絡(luò)容量發(fā)展需求，持續(xù)推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化。

▲建設(shè)滿足寬帶業(yè)務(wù)需求的大容量傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)核心層（比如縣到市）傳輸網(wǎng)絡(luò)雙網(wǎng)雙平面，提高網(wǎng)絡(luò)安全性。

▲提高BRAS設(shè)備的利用率，同時(shí)充分考慮網(wǎng)絡(luò)的高可靠性，根據(jù)業(yè)務(wù)需求適當(dāng)進(jìn)行BRAS備份的部署。

2.針對綜合業(yè)務(wù)承載要求承載網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提升的需求，城域網(wǎng)建設(shè)思路如下

▲重點(diǎn)支撐互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)、政企VPN 、視頻業(yè)務(wù)的承載以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)專線等業(yè)務(wù)，重點(diǎn)關(guān)注時(shí)鐘同步新技術(shù)、組播復(fù)制點(diǎn)下移等新需求。

2.1IP城域網(wǎng)目標(biāo)結(jié)構(gòu)

在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)容量發(fā)展需求，持續(xù)推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化。

▲提升IP城域網(wǎng)的帶寬容量；

▲采用單邊緣結(jié)構(gòu)組網(wǎng)；

▲在規(guī)劃中設(shè)備引入和方案編制中應(yīng)考慮設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的IPv6支持能力。要求對于城域網(wǎng)新增的三層設(shè)備支持IPv6相關(guān)協(xié)議，新增二層設(shè)備支持IPv6透傳及MLD協(xié)議，原有設(shè)備在維護(hù)升級過程中逐步支持IPv6。

本地網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

核心層CR

▲核心層路由器向集群化發(fā)展，板卡向大容量和高端口密度發(fā)展；

▲積極引入并應(yīng)用新技術(shù)，加快推進(jìn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)。根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展積極開展IP 網(wǎng)絡(luò)差異化承載控制、IPV6 等新技術(shù)的試點(diǎn)和引入工作，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及功能提升。

業(yè)務(wù)控制層BAS、SR/MSE

▲提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，以滿足對實(shí)時(shí)的視頻、語音業(yè)務(wù)以及高品質(zhì)的大客戶業(yè)務(wù)綜合承載；

▲提高BRAS的利用率，并根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求，逐步部署B(yǎng)RAS熱備。路由方案適用于備份用戶數(shù)較少的城域網(wǎng)，隧道方案適用于備份用戶數(shù)較多的城域網(wǎng)；

▲隨著MSE設(shè)備的成熟，設(shè)備性能支持的情況下，原IP城域網(wǎng)建議優(yōu)先采用單邊緣方式組網(wǎng)；

▲城域網(wǎng)新增三層設(shè)備支持IPv6 相關(guān)協(xié)議，新增二層設(shè)備支持IPv6 透傳，原有設(shè)備根據(jù)業(yè)務(wù)需求通過替換改造及維護(hù)升級逐步支持IPv6。新增城域網(wǎng)三層邊緣設(shè)備需要支持IPv6，以及PPPv6，L2TP，GRE，ISATAP 隧道等功能。

接入?yún)R聚層HJSW

▲由于匯聚交換在功能和物理位置上與OLT相近，在組網(wǎng)和部署中應(yīng)充分考慮與OLT的融合，減少匯聚設(shè)備級聯(lián)級數(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

▲近期匯聚層的建設(shè)在結(jié)構(gòu)上仍然以樹形為主，針對重點(diǎn)業(yè)務(wù)發(fā)展及需求，可以謹(jǐn)慎引入以太環(huán)網(wǎng)技術(shù)或增強(qiáng)的以太網(wǎng)技術(shù)；

2.2IP城域網(wǎng)優(yōu)化內(nèi)容

2.2.1核心層

▲網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，應(yīng)綜合考慮用戶數(shù)、用戶在線比、用戶使用帶寬等因素，合理規(guī)劃，實(shí)時(shí)調(diào)整城域骨干網(wǎng)核心/匯聚路由器的上下行帶寬收斂比，確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量。

▲城域骨干網(wǎng)鏈路應(yīng)保證正常情況下忙時(shí)（每天的 20：00～23：00）5 分鐘平均帶寬利用率不超過一定比例如 60%等。

▲IP 城域網(wǎng)上連骨干節(jié)點(diǎn)帶寬利用率達(dá)到一定比例如60%以上時(shí)，需要擴(kuò)容。

2.2.2業(yè)務(wù)控制層

（1）業(yè)務(wù)控制層設(shè)備選點(diǎn)和布放應(yīng)綜合考慮業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)模、商業(yè)客戶數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、城市地域分布等因素，分布式放置在城域骨干網(wǎng)業(yè)務(wù)接入控制層?，F(xiàn)階段應(yīng)根據(jù)各本地的寬帶用戶數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、用戶承諾帶寬等為依據(jù)。

（2）各地根據(jù)寬帶用戶數(shù)發(fā)展預(yù)測、用戶種類、用戶在線比例、在線用戶保障帶寬等綜合因素考慮對業(yè)務(wù)控制層的設(shè)備及端口擴(kuò)容需求。

（3）加強(qiáng)對業(yè)務(wù)控制層設(shè)備安全性的保障工作，通過設(shè)備升級、配置冗余板卡等措施有效解決用戶異常掉線的問題。

（4）提高BASE的利用率。在提高利用率的基礎(chǔ)上，應(yīng)充分考慮網(wǎng)絡(luò)的可靠性問題，按業(yè)務(wù)需求進(jìn)行BASE備份的部署。建議在部署冷備和機(jī)箱不同板卡間備份的同時(shí)，逐步部署同局點(diǎn)的BASE跨機(jī)箱熱備。

（5）在原有SR、匯聚交換機(jī)樹狀組網(wǎng)模式上，可根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)情況適當(dāng)進(jìn)行組網(wǎng)模式改進(jìn)，試驗(yàn)以MPLS環(huán)網(wǎng)方式，對SR、匯聚交換機(jī)等設(shè)備進(jìn)行環(huán)網(wǎng)保護(hù)，針對重點(diǎn)業(yè)務(wù)進(jìn)行保護(hù)，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備、板卡、端口和鏈路故障的容錯(cuò)保護(hù)。

（6）根據(jù)城域網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，逐步擴(kuò)大MSE 覆蓋范圍，對于業(yè)務(wù)規(guī)模大，種類豐富的大中型城域網(wǎng)，不同業(yè)務(wù)可通過不同的MSE接入。

2.2.3匯聚層

（1）匯聚層技術(shù)的選擇

現(xiàn)階段采用匯聚層設(shè)備匯聚接入層PON網(wǎng)絡(luò)存在傳輸資源緊張，帶寬顆粒度不滿足的情況。

隨著OLT10GE上行改造，匯聚交換機(jī)僅作為GE等小顆粒鏈路的匯聚

（2）匯聚層設(shè)備的建設(shè)原則

匯聚交換機(jī)及OLT用于寬帶用戶的承載，但是對于不斷發(fā)展的寬帶用戶，其覆蓋面和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)仍難以滿足業(yè)務(wù)需求，仍需繼續(xù)部署新節(jié)點(diǎn)和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

1）現(xiàn)有匯聚設(shè)備位置設(shè)置可能會(huì)對傳輸和光纜網(wǎng)資源早造成壓力，在滿足用戶接入帶寬需求，業(yè)務(wù)控制層端口能力支持的情況下?？蛇m當(dāng)采用匯聚設(shè)備下沉的方式，釋放傳輸資源，節(jié)約光纖資源。

2）交換機(jī)節(jié)點(diǎn)/OLT設(shè)置：

匯聚交換機(jī)的設(shè)置需要慎重，需結(jié)合當(dāng)?shù)豋LT的安裝位置和組網(wǎng)方式，逐步減少匯聚交換機(jī)建設(shè)。

3）組網(wǎng)方式：

OLT 與BRAS 直連是發(fā)展趨勢，當(dāng)單個(gè)OLT 匯聚用戶較多時(shí)，可直接上聯(lián)業(yè)務(wù)控制層；