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一、国内外技术发展状况
目前在全球已经掀起了新一轮宽带提速建设,世界主要发达国家普遍将100M带宽作为升级目标。美国一项宽带计划提出将在2020年前向1亿美国家庭提供速度为100M到桌面的网络。欧盟委员会则提出,到2013年全面普及宽带网,到2020年所有互联网接口的速度将达到30M以上,其中50%家庭用户的网速要在100M以上。
随着我国骨干网带宽扩展的完成,各电信运营商已经将工作重心转移到宽带城域网的建设和运营上,直接推动着光纤城域网快速发展。目前我国通信骨干网主要是中国电信和中国网通的骨干网,在电信运营企业宽带核心骨干网和省际省内干线网建设初具规模后,近两年的通信网络的建设重点已从骨干网向城域网的区域性网络发展,实现宽带网络从线到面的辐射,使整个宽带运营网逐级解决带宽瓶颈问题。
二、技术基础
城域网核心骨干层采用T比特核心路由器,初期承载容量40G,满足10万户接入,5万户并发访问互联网及开展融合IP数据业务的建设目标。
目前城域网技术的发展有三个主流方向,即IP城域网技术、城域以太网技术、光城域网技术。对应每种技术有相应的组网方案。IP城域网技术和城域以太网技术均属于城域数据网范畴,IP城域网指利用路由器组网,核队汇聚节点之间利用POS端口互连。城域以太网指利用L2/L3交换机组网,节点之间利用裸光纤互连。目前城域网的技术解决方案很多,分类方式也很多。按照所用底层业务融合的承载技术的不同,主要有5类,第1类是SDH多业务平台;第2类是电信级以太网多业务平台;第3类是弹性分组环多业务平台;第4类是ATM多业务平台;第5类是WDM多业务平台。根据承载业务范围即宽带互联网业务,在底层业务承载网建设主要是面向电信级城域以太网多业务平台和弹性分组环多业务平台。光传输网络可承载包括高速率宽带接入、IPTV及互动点播视频业务、VOIP话音业务、多媒体信息、电子支付等三网融合的相关业务,整合现有网络资源,提高信息设施效率,降低基础网络运营成本,并开发培育新的、强大的消费市场,带动本地区信息化进程和经济持续、快速发展。在组网设计、平台建设及业务部署等关键环节上提供了有效的保障。
三、主要技术指标
宽带城域网整网架构大体上分为两大部分:城域网核心及汇聚部分、城域网接入部分。
1、主体设计指标要求
?誗 城域骨干网络采用高性能核心路由器组建2个10G RPR环网,链路承载转发容量40G。
?誗 汇聚层网络采用T比特核心交换机接入高密度GEPON流量。
?誗 主要局点集中部署大容量业务融合网关,业务支撑系统平台为用户提供管理,并为互联网用户、多媒体智能终端提供认证、计费、授权的AAA服务。
?誗 接入层部署EPON光网络,为用户提供高带宽、高稳定性的接入网。
2、设备技术指标
(1)高性能:交换容量不小于640Gbps,所有接口均要线速,具备GE(千兆以太网)、2.5G POS端口、10G以太网、10G POS的线速转发能力。
(2)MPLS VPN:支持MPLS L2/L3 VPN;支持Martini和Komppella方式;支持OPTION 1/2/3跨域方式;VPLS支持BGP方式和HXP方式,支持H-VPLS;支持组播VPN;支持MPLS VPN网管。
(3)可靠性:要求具备50ms链路故障保护能力,支持BFD、基于IP和MPLS VPN流量的FRR、PE快速切换、快速IGP路由收敛、GR/NSF等等。(备注:BFD可以提供30ms的故障感知能力,FRR可以提供50ms的故障倒换,PE快速切换可以提供200ms的故障切换。)
(4)QOS 服务质量:具备良好的QoS性能,硬件队列数目不少于8个。支持IP/MPLS DIFFSERV技术,提供实时业务的低时延保证,提供关键业务的带宽保证,板卡缓存时间大于200ms。(备注:故障倒换时间采用电信级技术后可以控制在200ms以内,板卡提供大于200ms的缓存,满足可靠性需求,不丢包。)
(5)全面支持IPv6协议族:支持IPv6静态路由、RIPng、OSPFv3、IS-ISv6、BGP4+等IPv6路由协议,支持丰富的IPv4向IPv6过渡技术,包括IPv6手工隧道、6to4隧道、ISATAP隧道、GRE隧道、IPv4兼容自动配置隧道等隧道技术,保证IPv4向IPv6的平滑过渡。
(6)多业务接入网关支持以太网、xDSL、HFC、WLAN等多种方式接入,支持PPPoE、DHCP+、802.1X、Binding等多种认证方法,支持根据接入终端类型、动态业务策略、DPI感知等多种业务区分手段。支持多达256K并发用户处理能力、支持高达1600Mpps的转发性能。
3、业务承载指标
?誗 宽带上网带宽测算
(1)计算公式
吞吐量=单用户平均有效带宽×用户数量×业务开通率×业务并发率
单用户平均有效带宽指实际应用中实际发生的数据流量与在线上网用户数的比值,该数值是参考经验值。
(2)目前各推荐值
单用户接入带宽:10M,实际平均单用户有效带宽350Kbit。
业务开通率:70%。
业务并发率:50%。
(3)带宽计算结果
上网业务带宽计算表
(4)大客户VPN带宽计算
每个VPN带宽不等,从2M到10M,用户数量预计100个,共300M带宽。
?誗 VoIP带宽计算
(1)计算公式
带宽=单用户带宽×用户数量×业务开通率×业务并发率 (2)目前各推荐值
单用户带宽:128K。
业务开通率:10%。
业务并发率:10%。
(3)带宽计算结果
项目实际组网采用4组核心局点设备,单组交换承载容量不低于40G,总交换容量超过160G,远高于业务需求总带宽。
多媒体业务QOS测试一览表
除游戏受互联网骨干网影响外,其它指标测试优异。
四、技术优势与特点
1、核心网技术特点:
(1)更大:完全支持IPv6,网络骨干路由器、汇聚交换机、多业务接入网关完全支持IPv6协议栈,可直接过渡到IPv6,并支持IPv4到IPv6的平滑升级。
(2)更快:骨干网传输容量20G,接入网千兆到楼宇,百兆到用户。
(3)更安全:骨干网50ms切换,可以保证所有业务不中断运行。多业务接入网关可根据用户的不同属性,例如VLAN、IP、MAC、交换端口等,对用户的网络行为进行实时的记录和管理。
(4)更及时:可以对用户网络流量进行详尽的分类,提供端到端的质量保证。并能够完善的支持各种组播协议,可开展大规模实时交换应用。
(5)更可管理:完善统一的网管系统,配和运营支撑系统,可实现有序的管理、有效的运营、及时的维护。
2、接入网技术特点:
基于EPON技术的光网络具有如下特点:
(1)相对成本低,维护简单,容易扩展,易于升级。
(2)高带宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gbps的带宽,并且随着以太技术的发展可以升级到10Gbps。
(3)EPONN作为一种点到多点网络,可以利用局端单个光模块及光纤资源,服务大量终端用户。
(4)数据、音频、视频业务。EPON系统可以同时提供IP业务和传统的TDM业务。
(5)分配灵活,服务有保证。对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。
在整体接入网络改造中采用了PON+LAN接入方式灵活组网。其中PON+LAN组网采用FTTB模式,并没有直接采用成本相对偏高的FTTH模式。
作者简介:刘晓明(1978-),女,辽宁辽阳人,大学本科学历,研究方向:计算机网络信息技术。
目前在全球已经掀起了新一轮宽带提速建设,世界主要发达国家普遍将100M带宽作为升级目标。美国一项宽带计划提出将在2020年前向1亿美国家庭提供速度为100M到桌面的网络。欧盟委员会则提出,到2013年全面普及宽带网,到2020年所有互联网接口的速度将达到30M以上,其中50%家庭用户的网速要在100M以上。
随着我国骨干网带宽扩展的完成,各电信运营商已经将工作重心转移到宽带城域网的建设和运营上,直接推动着光纤城域网快速发展。目前我国通信骨干网主要是中国电信和中国网通的骨干网,在电信运营企业宽带核心骨干网和省际省内干线网建设初具规模后,近两年的通信网络的建设重点已从骨干网向城域网的区域性网络发展,实现宽带网络从线到面的辐射,使整个宽带运营网逐级解决带宽瓶颈问题。
二、技术基础
城域网核心骨干层采用T比特核心路由器,初期承载容量40G,满足10万户接入,5万户并发访问互联网及开展融合IP数据业务的建设目标。
目前城域网技术的发展有三个主流方向,即IP城域网技术、城域以太网技术、光城域网技术。对应每种技术有相应的组网方案。IP城域网技术和城域以太网技术均属于城域数据网范畴,IP城域网指利用路由器组网,核队汇聚节点之间利用POS端口互连。城域以太网指利用L2/L3交换机组网,节点之间利用裸光纤互连。目前城域网的技术解决方案很多,分类方式也很多。按照所用底层业务融合的承载技术的不同,主要有5类,第1类是SDH多业务平台;第2类是电信级以太网多业务平台;第3类是弹性分组环多业务平台;第4类是ATM多业务平台;第5类是WDM多业务平台。根据承载业务范围即宽带互联网业务,在底层业务承载网建设主要是面向电信级城域以太网多业务平台和弹性分组环多业务平台。光传输网络可承载包括高速率宽带接入、IPTV及互动点播视频业务、VOIP话音业务、多媒体信息、电子支付等三网融合的相关业务,整合现有网络资源,提高信息设施效率,降低基础网络运营成本,并开发培育新的、强大的消费市场,带动本地区信息化进程和经济持续、快速发展。在组网设计、平台建设及业务部署等关键环节上提供了有效的保障。
三、主要技术指标
宽带城域网整网架构大体上分为两大部分:城域网核心及汇聚部分、城域网接入部分。
1、主体设计指标要求
?誗 城域骨干网络采用高性能核心路由器组建2个10G RPR环网,链路承载转发容量40G。
?誗 汇聚层网络采用T比特核心交换机接入高密度GEPON流量。
?誗 主要局点集中部署大容量业务融合网关,业务支撑系统平台为用户提供管理,并为互联网用户、多媒体智能终端提供认证、计费、授权的AAA服务。
?誗 接入层部署EPON光网络,为用户提供高带宽、高稳定性的接入网。
2、设备技术指标
(1)高性能:交换容量不小于640Gbps,所有接口均要线速,具备GE(千兆以太网)、2.5G POS端口、10G以太网、10G POS的线速转发能力。
(2)MPLS VPN:支持MPLS L2/L3 VPN;支持Martini和Komppella方式;支持OPTION 1/2/3跨域方式;VPLS支持BGP方式和HXP方式,支持H-VPLS;支持组播VPN;支持MPLS VPN网管。
(3)可靠性:要求具备50ms链路故障保护能力,支持BFD、基于IP和MPLS VPN流量的FRR、PE快速切换、快速IGP路由收敛、GR/NSF等等。(备注:BFD可以提供30ms的故障感知能力,FRR可以提供50ms的故障倒换,PE快速切换可以提供200ms的故障切换。)
(4)QOS 服务质量:具备良好的QoS性能,硬件队列数目不少于8个。支持IP/MPLS DIFFSERV技术,提供实时业务的低时延保证,提供关键业务的带宽保证,板卡缓存时间大于200ms。(备注:故障倒换时间采用电信级技术后可以控制在200ms以内,板卡提供大于200ms的缓存,满足可靠性需求,不丢包。)
(5)全面支持IPv6协议族:支持IPv6静态路由、RIPng、OSPFv3、IS-ISv6、BGP4+等IPv6路由协议,支持丰富的IPv4向IPv6过渡技术,包括IPv6手工隧道、6to4隧道、ISATAP隧道、GRE隧道、IPv4兼容自动配置隧道等隧道技术,保证IPv4向IPv6的平滑过渡。
(6)多业务接入网关支持以太网、xDSL、HFC、WLAN等多种方式接入,支持PPPoE、DHCP+、802.1X、Binding等多种认证方法,支持根据接入终端类型、动态业务策略、DPI感知等多种业务区分手段。支持多达256K并发用户处理能力、支持高达1600Mpps的转发性能。
3、业务承载指标
?誗 宽带上网带宽测算
(1)计算公式
吞吐量=单用户平均有效带宽×用户数量×业务开通率×业务并发率
单用户平均有效带宽指实际应用中实际发生的数据流量与在线上网用户数的比值,该数值是参考经验值。
(2)目前各推荐值
单用户接入带宽:10M,实际平均单用户有效带宽350Kbit。
业务开通率:70%。
业务并发率:50%。
(3)带宽计算结果
上网业务带宽计算表
(4)大客户VPN带宽计算
每个VPN带宽不等,从2M到10M,用户数量预计100个,共300M带宽。
?誗 VoIP带宽计算
(1)计算公式
带宽=单用户带宽×用户数量×业务开通率×业务并发率 (2)目前各推荐值
单用户带宽:128K。
业务开通率:10%。
业务并发率:10%。
(3)带宽计算结果
项目实际组网采用4组核心局点设备,单组交换承载容量不低于40G,总交换容量超过160G,远高于业务需求总带宽。
多媒体业务QOS测试一览表
除游戏受互联网骨干网影响外,其它指标测试优异。
四、技术优势与特点
1、核心网技术特点:
(1)更大:完全支持IPv6,网络骨干路由器、汇聚交换机、多业务接入网关完全支持IPv6协议栈,可直接过渡到IPv6,并支持IPv4到IPv6的平滑升级。
(2)更快:骨干网传输容量20G,接入网千兆到楼宇,百兆到用户。
(3)更安全:骨干网50ms切换,可以保证所有业务不中断运行。多业务接入网关可根据用户的不同属性,例如VLAN、IP、MAC、交换端口等,对用户的网络行为进行实时的记录和管理。
(4)更及时:可以对用户网络流量进行详尽的分类,提供端到端的质量保证。并能够完善的支持各种组播协议,可开展大规模实时交换应用。
(5)更可管理:完善统一的网管系统,配和运营支撑系统,可实现有序的管理、有效的运营、及时的维护。
2、接入网技术特点:
基于EPON技术的光网络具有如下特点:
(1)相对成本低,维护简单,容易扩展,易于升级。
(2)高带宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gbps的带宽,并且随着以太技术的发展可以升级到10Gbps。
(3)EPONN作为一种点到多点网络,可以利用局端单个光模块及光纤资源,服务大量终端用户。
(4)数据、音频、视频业务。EPON系统可以同时提供IP业务和传统的TDM业务。
(5)分配灵活,服务有保证。对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。
在整体接入网络改造中采用了PON+LAN接入方式灵活组网。其中PON+LAN组网采用FTTB模式,并没有直接采用成本相对偏高的FTTH模式。
作者简介:刘晓明(1978-),女,辽宁辽阳人,大学本科学历,研究方向:计算机网络信息技术。