淺談寬帶IP城域網結構規劃和建設

萬星

中國電信股份有限公司眉山分公司

【摘 要】為了確保IP城域網的可持續性發展，網絡合理規劃和建設成為非常重要的一環，具有十分重要的現實意義，目標主要圍繞提升帶寬容量、采用單邊緣結構組網開展。

【關鍵詞】IP城域網；核心層；匯聚層；規劃建設

寬帶IP城域網作為當前互聯網的主要部分，沒有完整統一并適度超前的規劃就無法適應未來網絡發展需要，并將造成網絡建設投資的浪費或重復。對網絡結構規劃的合理性與科學性是保證網絡可持續性發展、優化的關鍵。

1.應對流量快速增長和多業務綜合承載需求，需要在網絡結構、網絡設備能力上進行持續的優化和改進

針對流量增長要求對城域網絡容量不斷擴大問題，城域網需要向以下方向發展：

▲根據網絡容量發展需求，持續推進網絡結構扁平化。

▲建設滿足寬帶業務需求的大容量傳輸網絡，實現核心層（比如縣到市）傳輸網絡雙網雙平面，提高網絡安全性。

▲提高BRAS設備的利用率，同時充分考慮網絡的高可靠性，根據業務需求適當進行BRAS備份的部署。

2.針對綜合業務承載要求承載網絡質量提升的需求，城域網建設思路如下

▲重點支撐互聯網寬帶業務、政企VPN 、視頻業務的承載以及基礎數據專線等業務，重點關注時鐘同步新技術、組播復制點下移等新需求。

2.1IP城域網目標結構

在現有結構的基礎上，根據網絡容量發展需求，持續推進網絡結構扁平化。

▲提升IP城域網的帶寬容量；

▲采用單邊緣結構組網；

▲在規劃中設備引入和方案編制中應考慮設備和網絡的IPv6支持能力。要求對于城域網新增的三層設備支持IPv6相關協議，新增二層設備支持IPv6透傳及MLD協議，原有設備在維護升級過程中逐步支持IPv6。

本地網的目標網絡結構如圖1所示：

核心層CR

▲核心層路由器向集群化發展，板卡向大容量和高端口密度發展；

▲積極引入并應用新技術，加快推進現有網絡的演進。根據業務發展積極開展IP 網絡差異化承載控制、IPV6 等新技術的試點和引入工作，促進網絡結構優化及功能提升。

業務控制層BAS、SR/MSE

▲提高網絡的可靠性，以滿足對實時的視頻、語音業務以及高品質的大客戶業務綜合承載；

▲提高BRAS的利用率，并根據業務發展需求，逐步部署BRAS熱備。路由方案適用于備份用戶數較少的城域網，隧道方案適用于備份用戶數較多的城域網；

▲隨著MSE設備的成熟，設備性能支持的情況下，原IP城域網建議優先采用單邊緣方式組網；

▲城域網新增三層設備支持IPv6 相關協議，新增二層設備支持IPv6 透傳，原有設備根據業務需求通過替換改造及維護升級逐步支持IPv6。新增城域網三層邊緣設備需要支持IPv6，以及PPPv6，L2TP，GRE，ISATAP 隧道等功能。

接入匯聚層HJSW

▲由于匯聚交換在功能和物理位置上與OLT相近，在組網和部署中應充分考慮與OLT的融合，減少匯聚設備級聯級數，優化網絡結構；

▲近期匯聚層的建設在結構上仍然以樹形為主，針對重點業務發展及需求，可以謹慎引入以太環網技術或增強的以太網技術；

2.2IP城域網優化內容

2.2.1核心層

▲網絡規劃設計中，隨著業務的發展，應綜合考慮用戶數、用戶在線比、用戶使用帶寬等因素，合理規劃，實時調整城域骨干網核心/匯聚路由器的上下行帶寬收斂比，確保網絡運行質量。

▲城域骨干網鏈路應保證正常情況下忙時（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 城域網上連骨干節點帶寬利用率達到一定比例如60%以上時，需要擴容。

2.2.2業務控制層

（1）業務控制層設備選點和布放應綜合考慮業務發展規模、商業客戶數量、網絡結構、城市地域分布等因素，分布式放置在城域骨干網業務接入控制層。現階段應根據各本地的寬帶用戶數量、網絡結構、用戶承諾帶寬等為依據。

（2）各地根據寬帶用戶數發展預測、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務控制層的設備及端口擴容需求。

（3）加強對業務控制層設備安全性的保障工作，通過設備升級、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上，應充分考慮網絡的可靠性問題，按業務需求進行BASE備份的部署。建議在部署冷備和機箱不同板卡間備份的同時，逐步部署同局點的BASE跨機箱熱備。

（5）在原有SR、匯聚交換機樹狀組網模式上，可根據現網情況適當進行組網模式改進，試驗以MPLS環網方式，對SR、匯聚交換機等設備進行環網保護，針對重點業務進行保護，提高整個網絡的設備、板卡、端口和鏈路故障的容錯保護。

（6）根據城域網業務發展的需求，逐步擴大MSE 覆蓋范圍，對于業務規模大，種類豐富的大中型城域網，不同業務可通過不同的MSE接入。

2.2.3匯聚層

（1）匯聚層技術的選擇

現階段采用匯聚層設備匯聚接入層PON網絡存在傳輸資源緊張，帶寬顆粒度不滿足的情況。

隨著OLT10GE上行改造，匯聚交換機僅作為GE等小顆粒鏈路的匯聚

（2）匯聚層設備的建設原則

匯聚交換機及OLT用于寬帶用戶的承載，但是對于不斷發展的寬帶用戶，其覆蓋面和網絡結構仍難以滿足業務需求，仍需繼續部署新節點和進行網絡結構優化。

1）現有匯聚設備位置設置可能會對傳輸和光纜網資源早造成壓力，在滿足用戶接入帶寬需求，業務控制層端口能力支持的情況下。可適當采用匯聚設備下沉的方式，釋放傳輸資源，節約光纖資源。

2）交換機節點/OLT設置：

匯聚交換機的設置需要慎重，需結合當地OLT的安裝位置和組網方式，逐步減少匯聚交換機建設。

3）組網方式：

OLT 與BRAS 直連是發展趨勢，當單個OLT 匯聚用戶較多時，可直接上聯業務控制層；