摘 要： 中國移動建設寬帶城域網是一個長遠的戰略性決策。中國移動城域網是中國移動經營固定多媒體業務的主要承載網絡。在經營移動業務的基礎上挺進固定數據多媒體業務市場，實現業務品牌多樣化，有利于提高企業在當前復雜的競爭環境中的實力。

　　關鍵詞：計算機核心論文發表, 固定數據多媒體業務,城域網,承載網絡,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

　　城域數據網是城域內由路由器、交換機和寬帶接入服務器等數據設備組成的網絡，介于CMNET骨干網/省網與城域接入網之間，提供多種業務在城域內的互聯及接入，并且保證各種業務的安全性和服務質量�，F階段，城域數據網一般不為專用IP承載網(以下簡稱“IP專網”)提供城域內接入。

　　1 中國移動城域數據網網絡定位

　　城域數據網是CMNET省網在城域內的延伸，向上連接CMNET省網，向下通過寬帶接入網和城域傳送網接入用戶[1]。同時，城域數據網還利用城域傳送網實現組網的傳輸承載。如圖1，圖2所示。

　　中國移動城域數據網定位為數據、語音、視頻業務的綜合承載網絡，提供多種業務在城域內的互聯及CMNET骨干網/省網的接入[2]。其承載的業務可分為互聯網接入類、虛擬專線/專網、中國移動提供的語音和多媒體三大類，其主要內容如下所述：

　　互聯網接入包括寬帶接入業務、WLAN接入業務、IDC業務、中國移動自有業務系統接入和承載。

　　面向集團客戶提供較強安全性保證的虛擬專線/專網互聯業務。

　　語音和多媒體接入包括VoIP、多媒體會議和IPTV。

　　圖1 城域數據網定位

　　圖2 城域數據網結構

　　城域數據網包括接入控制和數據網匯聚層兩方面，具體組成結構如圖3所示。

　　圖3 城域數據網組網拓撲圖

　　城域核心路由器與CMNET省網匯接路由器之間通過矩形連接實現，業務接入控制設備與核心路由器之間通過雙星型連接實現。

　　CMNET城域網業務接入由BRAS和SR兩部分組成，用于實現對用戶的接入認證控制、QoS策略控制和計費統計等;其業務應適當控制接入控制層的設備數量，并根據實際需求進行設置，結構圖如圖4所示。BRAS和SR的布放以低成本為目標，綜合考慮傳輸條件和用戶數量，集中布放在核心節點機房，可提高設備利用率，便于集中管理維護;對于業務規模大的城域網，當匯聚節點機房覆蓋區域的用戶規模接近單臺SR或BRAS的規劃用戶量時，可將SR或BRAS布放至對應匯聚節點機房，這樣可節省匯聚節點機房至核心節點機房的傳輸資源，并減小同SR或BRAS下的橫向流量(如P2P流量)時延[3]。

　　圖4 城域網核心層結構圖

　　為提高網絡可靠性，BRAS、SR必須滿足網絡需求，注意事項如下：采用BRAS和SR分設方式具有維護界面分開、易進行故障定位的優點，而且不同的用戶業務設立不同的網關會有更好的體驗;但在部分場景下采用合設方式，可降低冗余備份成本，并提高設備利用率。

　　城域數據網匯聚層主要由以太匯聚交換機組成，如圖5所示。根據流量匯聚需求，建議匯聚交換機選取部分OLT所在機房進行布放。

　　為提高業務性能并避免以太網廣播泛濫等問題，匯聚交換機和接入交換機總級數建議不超過兩級，匯聚交換機設置數量大于或等于BRAS、SR總數量并分擔接入業務[4]，以減小匯聚交換機單點設備故障的影響范圍。

　　圖5 城域網匯聚層結構圖

　　城域數據網與PON設備連接標準：

　　(1) 不同機房連接優先選擇WDM方式。OLT通過PTN匯聚后連接BRAS/SR的情況參見城域數據網與PTN設備的連接方式。

　　(2) 當OLT具備雙上聯條件時，OLT應盡量雙上聯至成對的匯聚交換機或BRAS/SR;不具備雙上聯條件時，OLT應盡量采用多鏈路捆綁的方式單上聯至匯聚交換機或BRAS/SR。

　　2 路由協議

　　2.1 公網路由

　　(1) CMNET城域網內部的路由協議

　　CMNET城域網內部采用OSPF或者IS?IS路由協議通告設備路由，保證CMNET城域網三層節點之間的可達性。

　　CMNET城域網建議使用IBGP通告用戶和業務路由，便于實現路由控制。城域核心設置專用路由反射器(Route Reflector，RR)，可利用原有城域網路由器[5]。BRAS、SR與RR建立IBGP鄰居，根據策略向RR通告用戶和業務路由。業務發展初期，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應成對設置，互為冗余備份。

　　(2) CMNET城域網和CMNET省網間路由

　　考慮CMNET的發展狀況和管理方式，現階段CMNET城域網建議與其所在省省網共自治域。

　　CMNET城域網與其所在省省網運行OSPF或IS?IS路由協議通告設備路由，保證省網和各CMNET城域網三層節點之間的可達性。

　　城域內RR(可由核心路由器兼做)與省網匯接路由器建立IBGP鄰居;省網匯接路由器向各城域RR通告缺省路由;城域內RR向省網匯接路由器通告匯聚后的城域內用戶業務路由并進行路由控制，同時向城域內業務接入控制設備反射缺省路由。

　　(3) CMNET城域網和用戶網絡間路由

　　CMNET城域網可以采用靜態或動態路由協議(BGP，OSPF，IS?IS)與用戶網絡交互路由信息。

　　(4) 組播路由

　　城域網核心路由器、業務接入控制設備均啟用PIM?SM作為組播路由協議，業務接入控制設備采用IGMPv2作為用戶點播發現協議。

　　若組播源設置在城域數據網內，建議通過SR連接組播源，并將連接了組播源的SR設置為對應組播組的RP;若組播源設置在CMNET省網，建議由省網路由器作為對應組播組的RP。

　　為了加快組播點播速度，可考慮在業務接入控制設備配置靜態組播加入，將組播流預先引導至業務接入控制點，并根據點播情況向用戶轉發。

　　在用戶側設備以及接入設備支持IGMPv3點播方式時，也可考慮采用PIM?SSM作為組播路由協議，業務接入控制設備采用IGMPv3作為用戶點播發現協議[6] 。PIM?SSM方式下，無需設置RP。

　　2.2 MPLS VPN私網路由

　　城域網核心路由器、業務接入控制設備均啟用MPLS和LDP，城域網核心路由器作為MPLS VPN的P/PE設備。

　　VPN私網路由與IPv4公網路由共用RR(可由城域核心路由器兼做)，RR通過MP?IBGP分別與省網匯接路由器和業務接入控制設備交互私網路由。

　　城域網內業務接入控制設備作為PE設備，提供MPLS VPN接入，包括MPLS L3 VPN和MPLS L2 VPN;業務接入控制設備與城域內RR之間建立MP?IBGP鄰居，交互VPN私網路由[7]。

　　由于城域數據網與CMNET省網共自治域，因此城域內和省內城域間MPLS VPN均可根據業務需求靈活部署;省際城域間MPLS VPN可通過省網匯接路由器與CMNET骨干網之間的跨域MPLS VPN實現。

　　3 可靠性要求

　　3.1 節點可靠性

　　城域核心路由器成對異局址設置，并與業務接入控制點之間雙星型連接，為城域內業務接入控制點互聯和上行連接CMNET省網提供雙節點備份。

　　業務接入控制設備(包括BRAS和SR)應盡量成對設置，同一對BRAS或同一對SR之間互為冗余備份：對于采用PPPoE認證方式的用戶，建議通過設置成對BRAS進行冗余備份，同一對BRAS之間進行業務負載分擔并互為冷備;對于采用IPoE認證方式的用戶，建議通過設置成對SR或BRAS進行冗余備份，同一對SR或同一對BRAS之間進行業務負載分擔并通過VRRP實現熱備[8]。

　　3.2 網絡可靠性

　　城域核心路由器、業務接入控制設備啟用IGP快速收斂，并合理設置IGP路由協議參數，以縮短IGP收斂時間。

　　城域核心路由器、業務接入控制設備之間可通過BFD進行快速故障檢測，包括針對IS?IS/OSPF、LDP、BGP協議的檢測。

　　3.3 中繼帶寬設置要求

　　城域數據網應根據業務需求進行合理的帶寬規劃。

　　所有中繼鏈路帶寬設置均應滿足網絡單點故障時的流量疏導要求。

　　原則上盡量不設置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。為充分保護傳輸網投資，在路由器支持捆綁更多等價鏈路的情況下，亦可采用更多等價鏈路捆綁的方式組織中繼帶寬。

　　4 傳送層要求

　　中國移動城域數據網由傳送層來進行承載，城域數據網對傳送層的需求包括組網需求、可靠性需求、接口需求、同步需求。

　　4.1 組網要求

　　中國移動城域數據網主要承載在WDM網絡上，GE以下小顆粒帶寬也可采用SDH進行承載[9]。傳送層負責提供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;核心路由器與業務接入控制設備(BRAS、SR)之間鏈路;業務接入控制設備與匯聚交換機之間鏈路。 　　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

　　對于采用IP Over WDM技術的節點，可以利用WDM 1+1光通道保護保障鏈路的可靠性，WDM層面的保護倒換時間要求不大于50 ms。

　　對于采用IP Over SDH技術的節點，可以利用SDH 1+1線路保護和環網保護保障鏈路的可靠性，SDH層面的保護倒換時間要求不大于[10]50 ms。

　　當傳送層和IP層保護同時部署時，傳送層主要承擔光纜線路的保護，IP層主要承擔數據設備節點和端口的保護。為避免網絡故障時兩層保護同時啟動產生沖突，應合理調整傳送層和IP層保護啟動的時間間隔。對數據設備端口Hold Off(拖延時間)參數的推薦設置值為100 ms。

　　4.3 接口需求

　　對于WDM網絡，要求能夠靈活提供以下接口：GE，10G LAN，10G WAN2.5G POS[11]。

　　對于SDH網絡，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

　　城域數據網節點應保證可靠地接入中國移動的時間同步設備。當城域數據網設備與傳送層設備之間采用以太網接口時，無需設置同步;當城域數據網設備與傳送層設備之間采用POS接口時，需考慮同步設置。為避免產生定時環，保證IP鏈路兩端的同步，IP鏈路應采用主從同步模式(即一端設置為內部定時，另一端設置為從線路中提取時鐘)或主主同步模式(即兩端均設置為內部定時)，主從同步模式下建議數據設備互聯鏈路的IP地址為奇數的一端設置為內部時鐘，IP地址為偶數的另一端設置為線路時鐘[13]。

　　5 結 語

　　在移動通信方面，中國移動擁有極大的網絡覆蓋和豐富的運營經驗，但數據通信市場不同于移動通信市場。數據通信市場具有競爭激烈和未來用戶業務發展的不確定性等特點，風險比較大。本文從城域網網絡定位、路由協議、可靠性、傳輸層幾個方面對移動數據網絡進行了分析和研究，通過合理規劃網絡結構、合理配置網絡帶寬，保證基本的網絡服務質量，實現高價值業務的網絡服務。

　　參考文獻

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