城域网接入层软课题.doc
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1、采用不同接入手段应对不同场景传输业务建设策略研究目 录1概述11.1课题研究背景11.2课题委托单位11.3课题承担单位11.4课题研究范围21.5 课题研究目的22城域网现状及业务需求分析22.1数据城域网现状22.1.1省骨干网络现状22.1.2城域网网络现状42.1.3存在问题分析52.1.4CMNet六期工程建设内容介绍62.2城域网业务类型及业务构成分析73城域网网络架构模型及接入层建设策略分析93.1 城域网总体架构分析93.1.1 与CMNet和IP专网的关系93.1.2城域网网络架构模型分析103.2城域网接入层建设策略123.2.1城域网接入层建设思路123.2.2嘉兴城域网
2、接入层建设选点实例分析133.2.3宁波城域网接入层建设选点实例分析233.2.4 舟山城域网接入层建设选点实例分析313.2.5 基于实例分析的建议374城域网业务接入方式选择384.1 LAN接入384.1.1LAN接入及成本分析384.1.2LAN接入方式实例394.2SDH接入方式404.2.1SDH接入方式及成本分析404.2.2SDH接入案例414.3MSTP接入方式434.3.1MSTP接入方式及成本分析434.3.2MSTP接入方式案例454.4EPON接入464.4.1EPON接入方式及成本分析464.4.2EPON接入方式实例484.5MSPP接入494.5.1MSPP接入
3、方式及成本分析494.5.2MSPP接入方式实例514.6GPRS专线接入524.7WLAN接入534.7.1WLAN接入方式及成本分析534.7.2WLAN接入实例544.8 WIMAX接入554.8.1WIMAX接入方式及成本分析554.8.2WIMAX接入实例564.9小结574.9.1 技术面574.9.2 收益面605总结611概述1.1课题研究背景中国移动互联网CMNet浙江省网经过2001年建设以及2002年、2004年、2005年和2006年的扩容后,已经在浙江省范围内实现了包括包括全省的骨干网和十一地市的城域网的网络架构,网络延伸和覆盖了全省十一个地市和所有个县市。2006年
4、,中国移动浙江公司组织了数据城域网建设策略研究的软课题,该软课题以浙江移动数据城域网、传输城域网网络现状为基础,面向今后的全业务运营以及3G业务应用,探求今后几年浙江移动数据城域网的发展思路以及建设策略,对当前存在的城域网汇聚层、接入层的各种技术标准进行比较分析,提出技术标准建议,明确浙江移动数据城域网的业务定位,分析数据城域网承载的业务对网络质量的具体要求。该课题以数据城域网汇聚层建设为突破点,以嘉兴、宁波地区的数据城域网、传输网络对数据业务的承载能力为实例,对当前数据业务发展面临的问题以及数据城域网建设的必要性进行分析,对数据城域网汇聚层建设提出了具有可操作性的指导意见,并在宁波、嘉兴两个
5、地市进行了数据城域网汇聚层建设试点;在嘉兴海盐等地区进行了利用EPON技术、MSPP技术实现数据城域网业务接入的实验。2007年,浙江公司依据在嘉兴、宁波试点的情况在全省进行了数据网络汇聚层建设的推广工作,该工程的实施必将显著提升数据城域网汇聚层的业务汇聚能力,为今后大力发展数据城域业务提供网络基础。但目前在数据城域网接入层仍然存在网络接入资源不充分,接入手段单一等问题,尽管在现阶段由于产业政策不明朗、城域网业务市场占有份额较小、投资风险高等原因的存在,无法大力推进城域网接入层的建设,但浙江公司作为区域市场内的先进电信运营商,必须提前做好数据城域网接入层建设的规划准备工作,才能在信息化发展中把
6、握商机。在这样的背景下,进行“采用不同接入手段应对不同场景传输业务建设策略研究”,可以帮助浙江公司寻求进行数据城域网接入层建设的科学方法,做好数据城域网建设的前期规划和技术储备,为今后数据城域网业务的大力发展提供保障。1.2课题委托单位课题委托单位:中国移动通信集团浙江有限公司(简称:浙江公司)1.3课题承担单位课题承担单位:华信邮电咨询设计研究院有限公司1.4课题研究范围本课题研究的范围包括如下几个方面:(1)分析CMNet骨干层、城域层的网络现状及其存在问题,以及CMNet城域业务构成及业务分布特点;(2)分析今后浙江公司进行CMNet建设时所采用的网络架构模型,明确各网络层次的功能;(3
7、)对嘉兴、宁波、舟山地区的城域网接入层选点进行实例分析,分析预选接入点与潜在客户之间的对应关系,数据城域网核心层、汇聚层、接入层的收敛比例关系,城域网接入层选点与基站数之间的比例关系等,并寻求能够为其它地市分公司提供城域网接入层选点借鉴的经验;(4)研究数据城域网接入层最后一公里接入解决方案,分析各种接入方式所需要的网元条件,各技术方式的优缺点,并根据实际案例对接入方式进行成本分析。本课题研究内容侧重在城域网接入层的建设。重点研究、分析城域网接入层的建设策略以及接入层的建设成本。该课题主要是解决用户的基础网络接入问题,不涉及基于内容的业务系统配置等问题。1.5 课题研究目的该课题的研究旨在通过
8、对接入层面临的问题,以及接入层的技术和成本分析,为全省城域网接入层建设需求寻求可靠经济的合理建设模式,为后续全省接入层的建设开展提前作好战略准备。2城域网现状及业务需求分析2.1数据城域网现状2.1.1省骨干网络现状中国移动互联网浙江省网作为一个独立的自治域与CMNet全国骨干网互联。省网汇接路由器与省网出口路由器间采用BGP-4域间路由协议,在CMNet浙江省网中起着承载、分配和控制外界路由的作用;2台省网汇接路由器AXI580之间采用IGBP协议。双核心节点路由器与各地区出口节点路由器处于AREA 0,十一个地区城域网则分别处于独立的AREA中,均运行OSPF协议。省网骨干网络采用以杭州朝
9、晖和杭州萧山为核心的双星型结构,十一个地区包括杭州、宁波、温州、台州、绍兴、湖州、衢州、丽水和舟山分别通过1条GE和1条155M POS主备用电路与双核心节点相连(其中主用GE电路实际开通155M;金华开通2条622M主备电路分别与双核心节点相连;嘉兴开通2条155M电路采用负载分担方式与双核心节点相连)。图2.1-1浙江公司CMNet省骨干网结构现状示意图各地市M20路由器到省中心萧山节点和朝晖节点2台M160路由器的汇接分别通过1条GE和1条155M POS链路相连。部分地市主用的GE链路的利用率相对较高。浙江移动CMNet地市上联带宽利用率情况统计表 表2.1-1地市杭州宁波温州金华(2
10、*622M)嘉兴(负载均衡)绍兴M20至萧山节点GE链路利用率(实际开通155M)日均34%,忙时37%,峰值79%日均24%,忙时25%,峰值87%日均18%,忙时20%,峰值34%日均65%,忙时69%,峰值86%日均26%,忙时43%,峰值87%日均7%,忙时8%,峰值31%M20至朝晖节点155M链路利用率忙时0.04%忙时1.57%忙时0.15%忙时0.1%忙时27%忙时0.02%地市台州湖州衢州丽水舟山M20至萧山节点GE链路利用率(实际开通155M)日均27%,忙时29%,峰值35%日均19%,忙时20%,峰值67%日均21%,忙时16%,峰值84%日均31%,忙时29%,峰值8
11、9%日均9%,忙时10%,峰值64%M20至朝晖节点155M链路利用率忙时0.18%忙时0.17%忙时0.11%忙时0.18%忙时0.04%目前省网骨干网正在进行六期建设,完工后现有两台AXI580省网汇接路由器将被替换成T640,且原有省核心杭州朝晖节点将迁移至杭州上塘节点。此外,各地市均新增了第二出口节点,形成核心双节点配置。该工程实施后的CMNet省骨干网结构如下所示:图2.1-2浙江公司CMNet省骨干网结构示意图(六期)2.1.2城域网网络现状经过CMNet五期工程的建设,浙江公司各地市CMNet城域网分为3个层次,即城域核心层、城域汇聚层和城域接入层。(1)城域核心层各地市通过2台
12、城域核心路由器设备提供城域范围内各业务网的接入,目前各地市的业务网主要包括专线接入业务网、WLAN业务网、综合接入业务网等。这些业务网通过2台城域核心路由器Cisco7609和NE80汇接到省骨干网中。考虑到城域范围内存在用户具有业务认证、计费功能需求,特别是对于本地开展的一些业务和应用,在城域核心层配置了1台ESR8825交换机作为地区集中的BAS设备,提供本地业务认证计费功能,同时该BAS设备可作为全省后台认证计费系统的采集源,全省后台系统通过与地区BAS设备相结合,实现全省统一Portal页面推送,并实现对省网业务用户的动态带宽管理、流量控制、策略下发等功能。此外,在各地移动中心节点配置
13、12台华为6503交换机提供10/100M接入。(2)城域汇聚层考虑到大客户数量相对较多,且地理位置比较分散,在各地市范围配置了1到多台华为6503三层交换机实现不同区域10/100M专线用户的接入。各地市范围的华为6503交换机、Cisco7204路由器+Cisco2950交换机以及NE08路由器根据分布位置及传输资源采用长距光纤接入核心路由器Cisco 7609或通过就近接入MSTP设备以百兆电口上连至城域核心设备Cisco 7609路由器,为各县节点提供宽带接入业务。另外,浙江公司2006年在宁波和嘉兴进行了城域网建设的试点工作,主要考虑城域汇聚层和城域接入层在各地市范围内的延伸和扩展,
14、以进一步有利于用户的接入。在城域试验网工程中,宁波和嘉兴各县市核心节点各设置了1台城域汇聚层核心路由器NE40-8,用于各县市区用户路由的实现和数据流量的汇聚,为城域各业务网提供高可靠的接入和高性能的包转发。通过各汇聚层区域节点的三层交换机S6503进行区域覆盖,以实现多用户的汇聚接入。各县市区城域网通过NE40-8路由到城域核心路由器Cisco7609和华为NE80,实现与浙江移动CMNet骨干网络的连接。(3)城域接入层对于用户的接入,浙江公司根据不同的业务需求、不同的覆盖范围灵活选择,主要面向集团客户实现专线接入业务和MPLS VPN业务的开展,并结合采用PON、LAN、WLAN以及Wi
15、max等接入技术手段进行。城域接入层大多配置低端路由器和二层交换机,一般与基站分布相结合,也有部分放置在企业大客户侧。地市城域网的总体网络结构如下图所示(其中宁波和嘉兴以外各地区在2007年六期工程实施中将采用宁波、嘉兴试点建设模式,在城域网汇聚层均配置了汇聚层核心路由器):图2.1-3 浙江移动CMNet城域网网络结构示意图2.1.3存在问题分析分析浙江公司数据城域网网络现状,目前主要存在如下几个方面的问题:(1)现有省网核心路由器设备使用时间较长,设备将进入相对不稳定运行期,难以扩容。目前萧山和朝晖的M160省网汇接路由器始用于省网建设初期,厂商设备已经停产,相应板卡也不再生产。现有设备的
16、GE端口使用率已经达到85左右,很快将无法满足新增设备的接入或链路扩容等需求。而M160为省CMNet的核心路由器设备,一旦M160设备发生故障,将影响全网的业务开展。(2)地市省网汇接路由器设备以及环北、萧山的业务交换机存在单点故障。目前各地市只有1台省网汇接路由器设备M20,承载各地市城域网到省骨干网的汇接,没有设备冗余和网络的自愈能力。现有萧山节点的2台6808和2台S8512省网业务接入交换机上接入的省网业务较多,但是在网络架构上均汇接到1台萧山节点的M160设备上,形成业务接入的单点故障。需要对网络架构加以适当改造,以避免上述单点故障隐患对业务正常开展带来负面影响。(3)部分地市上联
17、到省中心节点的GE链路利用率较高。目前各地市M20路由器到省中心萧山节点和朝晖节点2台M160路由器的汇接分别通过1条GE和1条155M POS链路相连。各地市主用的GE链路的利用率统计如表2.1-1所示,从表中统计数据可以看到,部分地市主用GE链路的利用率已经相对较高。(4)数据城域网业务接入能力不足近年来,集团公司提出了向“移动信息专家”转型的战略目标以及全业务发展思路,集团公司将全业务概括性地表示为“全业务移动+宽带”,而目前在数据城域网业务发展中,浙江公司主要依靠基于基站传输接入环的SDH、MSTP等方式实现业务接入,由于数据业务突发性的特点很明显,MSTP或者SDH的传输机制尽管为数
18、据业务提供了网络接口和传输带宽,但无法与数据业务特点相适应,带宽利用率很低,无法实现带宽动态分配,不能提供流量协商控制机制,而一旦传输带宽资源预留不足,又会出现丢包现象。随着3G建设的开展,现有传输接入环的带宽资源将趋于紧张,与数据业务带宽需求快速增长的趋势不相适应。需要结合嘉兴地区数据城域网汇聚层及接入层试点工作,在健全数据城域网汇聚层的同时,寻找新的城域业务接入解决方案。2.1.4CMNet六期工程建设内容介绍针对上述存在问题,浙江公司于2007年年初启动了CMNet六期工程的建设,主要建设内容包括:(1)优化骨干层网络结构,对网络建设早期的设备进行替换更新,保证网络总体发展的可持续性。省
19、中心萧山节点和上塘节点分别新增1台高端的省网核心路由器设备替换现有的2台M160路由器设备;(2)新增各地市第二核心网络节点,排除网络单点故障的隐患。通过带宽扩容保证网络和链路的安全性。全省各地市核心节点新增1台省网汇接路由器设备与现有M20路由器设备冗余备份;(3)对省网业务接入交换机和网管交换机等设备进行扩容。省中心滨江节点新增省网业务接入交换机2台;新增4台网管核心交换机、6台网管接入交换机和4台网管防火墙等。更换杭州、宁波和温州三个地市Cisco7609设备的主控板,并进行网络的优化;(4)城域网建设按照“总体规划 分布实施”的目标进行,在2006年成功试点的基础上完成全省范围内城域网
20、建设。在各地市城域范围内新增城域路由器和城域三层交换机,全省总共新增城域路由器77台,城域三层交换机268台。CMNet六期工程建设完成后,浙江公司数据城域网网络规模统计如下表所示:浙江公司数据城域网六期建设规模 表2.1-2地 市新增PE路由器数量新增L3交换机数量可利旧交换机数量汇聚设备合计嘉兴513826宁波727943杭州930948湖州415625绍兴512926金华13451068丽水812929衢州419528温州1045964台州938956舟山312520合计7726888433根据嘉兴、宁波数据城域网试点的结果,可以预期,在进行本次工程建设后,浙江公司CMNet省网骨干层的
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