中國移動IP城域網的建設與優化

【摘要】 隨著互聯網技術、通信技術和多媒體技術等高新技術的不斷發展與融合，語音、視頻、數據等綜合承載業務的需求量正不斷增長，傳統的城域網已無法滿足綜合承載的需要。當前，我國主要電信運營商（如移動、聯通），均提出了建設骨干IP網絡雙平面的發展戰略，通過進一步加快IP城域網的建設，以滿足多業務綜合承載的需要。本文從IP城域網應用中的關鍵技術出發，并以中國移動IP城域網的建設為例，就其建設思路和優化方案進行了分析與探討。

【關鍵字】 中國移動 IP城域網 建設 優化

IP城域網即是指在城市范圍以內，以IP為組網協議的互聯網。它通過多種傳輸媒介，如光纖、電纜等，使用TCP/IP作為數據傳輸的通信協議，并利用路由器、交換機、網關等多種網絡設備進行組網，以實現IP數據包的高速路由和交換傳輸。簡而言之，IP城域網即是一個城市范圍內的規模較大的高速局域網，它通過高速路由器等網絡設備與Internet直接相連。對IP城域網的建設與優化，不僅能加快電信運營商在業務承載網絡方面的融合，而且可以進一步降低運維成本和網絡投資成本，并有效提升了新業務的接入能力，滿足了多種業務在IP網絡中的承載需要。

一、IP城域網中的關鍵傳輸技術的應用

由于最新型的IP城域網，均是在現有的網絡技術基礎上所建立起來的。因此，中國移動等電信運營商在建設IP城域網時，即可采用IP over ATM、IP over SDH 、IP over WDM等先進的網絡傳輸技術。

1.1 IP over ATM

IP over ATM技術的基本原理是：首先在ATM層將IP數據包全部封裝為ATM信元，并以ATM信元形式在信道中傳輸，當網絡中的交換機接到一個IP數據包時，便可根據IP數據包的IP地址進行路由地址的處理，然后再按路由進行轉發操作，這樣便可在ATM網中建立一個虛電路（VC），此后的IP數據包則可以在虛電路上按直通方式傳輸。IP over ATM傳輸技術的特點是，將IP與ATM技術相融合，可充分發揮出ATM支持多業務、提供服務質量保證（QoS）的技術優勢，能解決網絡中的傳輸速率問題，提高網絡的性能，并可降低設備成本，增加了城域網的可管理性和可擴展性。

1.2 IP over SDH

IP over SDH，即直接以SDH網絡作為IP數據網絡的物理傳輸網絡，也是一種IP與SDH技術相結合的新傳輸技術。其工作原理為：首先使用點到點（PPP）協議，安裝RFC1662規范將IP分組插入PPP幀中的信息段，從而完成IP數據包的封裝，然后用HDLC協議將封裝后的PPP幀進行定界，進而形成HDLC幀，再有SDH通道層的業務適配器將封裝的HDLC幀映射到SDH的凈負荷中，最后形成一個完成的SDH幀結構，這樣即可直接在光纖中傳輸，該技術保留了IP無面向連接的特性。

IP over SDH技術的特點是，可以將IP分組通過點對點協議直接映射到SDH幀，其中省掉了中間的ATM層，從而在保留因特網無連接特性的同時，又簡化了網絡體系結構。從而明顯提高了IP城域網的傳輸效率，降低了成本，易于實現不同技術體系的兼容和網絡間的互聯。

1.3 IP over WDM

IP over WDM是IP與WDM技術相結合的標志，其工作原理是：首先在發送端對不同波長的光信號進行復用，然后將復用信號送入到一根光纖中傳輸，在接收端再利用解復用器將各種不同波長的光信號分開，再送入相應的終端，即可實現IP數據包在多波長光路中的傳輸。

IP over WDM技術的特點是，可明顯簡化網絡層次，建設網絡設備和功能的重疊，從而降低了城域網管理的復雜程度。而且，該技術還能充分利用光纖寬帶資源，極大的提高了帶寬和相對的傳輸速率。

二、中國移動IP城域網的建設和優化

當前，各國電信企業均將IP城域網建設和寬帶接入業務，作為企業重點發展的方向之一，并積極加大了IP城域網的建設投入力度和優化力度。近年來，在業務競爭激烈的大環境下，中國移動各省市的寬帶專線等數據業務均得到了較大的發展，然后IP城域網的網絡建設仍相對薄弱，處于初步建設的階段。為此，中國移動在各省市的業務應當以IP城域網的建設和優化為重點，以充分滿足市場的需要

2.1總體建設目標

移動IP城域網作為傳送網與業務網、數據網與傳統電信網、長途網與接入網的交匯點，不僅是IP廣域骨干網的延續，也是同城信息的高速交換和寬、窄帶接入的匯聚。由于中國移動IP城域網建成后的網上承載業務，將主要以基于IP包傳送的業務為主。因此，城域網的組網技術將以IP包交換技術為核心，其總體建設目標為：

（1）開放式的基礎傳送平臺。（2）數字化、寬帶化、綜合化的接入平臺，具備數據、圖像及語音等多種業務的綜合接入能力。（3）具有豐富的業務提供能力，可滿足集團用戶、行業用戶、商業住宅用戶不斷增長的業務需要。（4）具有優秀的網絡管理能力和運營能力。

2.2業務定位

目前，中國移動各省市的IP城域網仍處于初期階段，要求在業務定位時應盡量滿足以下兩類的業務需求：（1）一類是QoS要求較高的互聯業務和實時視頻業務。包括了基于IP的語言業務、電子商務、VPN、遠程教育、協同設計、數字圖書館、電視會議、可視電話、視頻點播、新聞、寬帶網站以及智能化社區服務等等。（2）另一類則是對QoS要求相對較低的Internet上網業務，包括了E-mail、FTP等等。

2.3網絡系統結構的優化

中國移動IP城域網網絡結構的建設和優化，應當是建成路由型和扁平化的網絡，并具有性能優異、安全可靠、層次清楚和管理全面等多方面優點。在圖1中，即為優化后的IP城域網。

如上圖1所示，其IP城域網的優化思路是：將城域網范圍內的二、三層網絡分離，以分別構建物理層和邏輯層次清晰的三層路由網絡和二層寬度接入網；在IP城域網中盡量以“少設備、多端口”為原則，采用大容量的路由器設備和大帶寬的鏈路，從而減少節點設備和鏈路數量，在網絡結構中形成大容量、少節點、廣覆蓋的特點。近年來，中國移動通過持續不斷的研究和實踐，對IP城域網實現了以下多個方面的優化：

（1）網絡結構的清晰化。結構化和層次分明的網絡，有利于隔離和化解問題，以及隱藏信息。目前，通過對IP城域網二、三層網絡的分離，可以使IP網絡結構和流量更加的科學、合理。

（2）網絡的自愈性。網絡的自愈性是指在發生任何故障或變化時，網絡能繼續保持數據傳輸或最小化受到影響的能力。目前，中國移動在城域網建設中已實現在所有匯聚層以上的IP設備中，均設置了雙引擎、雙電源、雙上聯，從而有效保障了網絡在鏈路發生變化或故障時的影響程度最小化。

（3）網絡的擴展性和安全性。中國移動IP網絡的設計靈活，且作為基礎架構，能充分滿足網絡用戶和數據業務增加的需要，從而使得IP城域網具有良好的擴展性；同時，在城域網中所部署的安全清洗中心，能最大化的保證網絡數據傳輸過程的安全，并將網絡的脆弱性降到最低，保證了網絡使用的安全。

三、總結

根據全業務發展的策略，中國移動的網絡策略是“發揮無線優勢，延伸基站光纜，以IP技術為基礎，通過CM-IMS提供多媒體信息服務”。當前，中國移動IP城域網的網絡建設仍相對薄弱，處于初步建設的階段。為此，中國移動在各省市的業務應當以IP城域網的建設和優化為重點，以進一步降低運維成本和網絡投資成本，并有效提升新業務的接入能力，滿足多種業務綜合承載的需要。