摘 要： 中国移动建设宽带城域网是一个长远的战略性决策。中国移动城域网是中国移动经营固定多媒体业务的主要承载网络。在经营移动业务的基础上挺进固定数据多媒体业务市场，实现业务品牌多样化，有利于提高企业在当前复杂的竞争环境中的实力。
关键词：计算机核心论文发表, 固定数据多媒体业务,城域网,承载网络,品牌多样化
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
城域数据网是城域内由路由器、交换机和宽带接入服务器等数据设备组成的网络，介于CMNET骨干网/省网与城域接入网之间，提供多种业务在城域内的互联及接入，并且保证各种业务的安全性和服务质量。现阶段，城域数据网一般不为专用IP承载网(以下简称“IP专网”)提供城域内接入。
1 中国移动城域数据网网络定位
城域数据网是CMNET省网在城域内的延伸，向上连接CMNET省网，向下通过宽带接入网和城域传送网接入用户[1]。同时，城域数据网还利用城域传送网实现组网的传输承载。如图1，图2所示。
中国移动城域数据网定位为数据、语音、视频业务的综合承载网络，提供多种业务在城域内的互联及CMNET骨干网/省网的接入[2]。其承载的业务可分为互联网接入类、虚拟专线/专网、中国移动提供的语音和多媒体三大类，其主要内容如下所述：
互联网接入包括宽带接入业务、WLAN接入业务、IDC业务、中国移动自有业务系统接入和承载。
面向集团客户提供较强安全性保证的虚拟专线/专网互联业务。
语音和多媒体接入包括VoIP、多媒体会议和IPTV。
图1 城域数据网定位
图2 城域数据网结构
城域数据网包括接入控制和数据网汇聚层两方面，具体组成结构如图3所示。
图3 城域数据网组网拓扑图
城域核心路由器与CMNET省网汇接路由器之间通过矩形连接实现，业务接入控制设备与核心路由器之间通过双星型连接实现。
CMNET城域网业务接入由BRAS和SR两部分组成，用于实现对用户的接入认证控制、QoS策略控制和计费统计等;其业务应适当控制接入控制层的设备数量，并根据实际需求进行设置，结构图如图4所示。BRAS和SR的布放以低成本为目标，综合考虑传输条件和用户数量，集中布放在核心节点机房，可提高设备利用率，便于集中管理维护;对于业务规模大的城域网，当汇聚节点机房覆盖区域的用户规模接近单台SR或BRAS的规划用户量时，可将SR或BRAS布放至对应汇聚节点机房，这样可节省汇聚节点机房至核心节点机房的传输资源，并减小同SR或BRAS下的横向流量(如P2P流量)时延[3]。
图4 城域网核心层结构图
为提高网络可靠性，BRAS、SR必须满足网络需求，注意事项如下：采用BRAS和SR分设方式具有维护界面分开、易进行故障定位的优点，而且不同的用户业务设立不同的网关会有更好的体验;但在部分场景下采用合设方式，可降低冗余备份成本，并提高设备利用率。
城域数据网汇聚层主要由以太汇聚交换机组成，如图5所示。根据流量汇聚需求，建议汇聚交换机选取部分OLT所在机房进行布放。
为提高业务性能并避免以太网广播泛滥等问题，汇聚交换机和接入交换机总级数建议不超过两级，汇聚交换机设置数量大于或等于BRAS、SR总数量并分担接入业务[4]，以减小汇聚交换机单点设备故障的影响范围。
图5 城域网汇聚层结构图
城域数据网与PON设备连接标准：
(1) 不同机房连接优先选择WDM方式。OLT通过PTN汇聚后连接BRAS/SR的情况参见城域数据网与PTN设备的连接方式。
(2) 当OLT具备双上联条件时，OLT应尽量双上联至成对的汇聚交换机或BRAS/SR;不具备双上联条件时，OLT应尽量采用多链路捆绑的方式单上联至汇聚交换机或BRAS/SR。
2 路由协议
2.1 公网路由
(1) CMNET城域网内部的路由协议
CMNET城域网内部采用OSPF或者IS?IS路由协议通告设备路由，保证CMNET城域网三层节点之间的可达性。
CMNET城域网建议使用IBGP通告用户和业务路由，便于实现路由控制。城域核心设置专用路由反射器(Route Reflector，RR)，可利用原有城域网路由器[5]。BRAS、SR与RR建立IBGP邻居，根据策略向RR通告用户和业务路由。业务发展初期，RR也可由城域核心路由器兼做。为了保证路由交互的可靠性，RR应成对设置，互为冗余备份。
(2) CMNET城域网和CMNET省网间路由
考虑CMNET的发展状况和管理方式，现阶段CMNET城域网建议与其所在省省网共自治域。
CMNET城域网与其所在省省网运行OSPF或IS?IS路由协议通告设备路由，保证省网和各CMNET城域网三层节点之间的可达性。
城域内RR(可由核心路由器兼做)与省网汇接路由器建立IBGP邻居;省网汇接路由器向各城域RR通告缺省路由;城域内RR向省网汇接路由器通告汇聚后的城域内用户业务路由并进行路由控制，同时向城域内业务接入控制设备反射缺省路由。
(3) CMNET城域网和用户网络间路由
CMNET城域网可以采用静态或动态路由协议(BGP，OSPF，IS?IS)与用户网络交互路由信息。
(4) 组播路由
城域网核心路由器、业务接入控制设备均启用PIM?SM作为组播路由协议，业务接入控制设备采用IGMPv2作为用户点播发现协议。
若组播源设置在城域数据网内，建议通过SR连接组播源，并将连接了组播源的SR设置为对应组播组的RP;若组播源设置在CMNET省网，建议由省网路由器作为对应组播组的RP。
为了加快组播点播速度，可考虑在业务接入控制设备配置静态组播加入，将组播流预先引导至业务接入控制点，并根据点播情况向用户转发。
在用户侧设备以及接入设备支持IGMPv3点播方式时，也可考虑采用PIM?SSM作为组播路由协议，业务接入控制设备采用IGMPv3作为用户点播发现协议[6] 。PIM?SSM方式下，无需设置RP。
2.2 MPLS VPN私网路由
城域网核心路由器、业务接入控制设备均启用MPLS和LDP，城域网核心路由器作为MPLS VPN的P/PE设备。
VPN私网路由与IPv4公网路由共用RR(可由城域核心路由器兼做)，RR通过MP?IBGP分别与省网汇接路由器和业务接入控制设备交互私网路由。
城域网内业务接入控制设备作为PE设备，提供MPLS VPN接入，包括MPLS L3 VPN和MPLS L2 VPN;业务接入控制设备与城域内RR之间建立MP?IBGP邻居，交互VPN私网路由[7]。
由于城域数据网与CMNET省网共自治域，因此城域内和省内城域间MPLS VPN均可根据业务需求灵活部署;省际城域间MPLS VPN可通过省网汇接路由器与CMNET骨干网之间的跨域MPLS VPN实现。
3 可靠性要求
3.1 节点可靠性
城域核心路由器成对异局址设置，并与业务接入控制点之间双星型连接，为城域内业务接入控制点互联和上行连接CMNET省网提供双节点备份。
业务接入控制设备(包括BRAS和SR)应尽量成对设置，同一对BRAS或同一对SR之间互为冗余备份：对于采用PPPoE认证方式的用户，建议通过设置成对BRAS进行冗余备份，同一对BRAS之间进行业务负载分担并互为冷备;对于采用IPoE认证方式的用户，建议通过设置成对SR或BRAS进行冗余备份，同一对SR或同一对BRAS之间进行业务负载分担并通过VRRP实现热备[8]。
3.2 网络可靠性
城域核心路由器、业务接入控制设备启用IGP快速收敛，并合理设置IGP路由协议参数，以缩短IGP收敛时间。
城域核心路由器、业务接入控制设备之间可通过BFD进行快速故障检测，包括针对IS?IS/OSPF、LDP、BGP协议的检测。
3.3 中继带宽设置要求
城域数据网应根据业务需求进行合理的带宽规划。
所有中继链路带宽设置均应满足网络单点故障时的流量疏导要求。
原则上尽量不设置155 Mb/s以下带宽的中继链路，并尽量使用GE、10 GE链路，减少POS链路的使用。为充分保护传输网投资，在路由器支持捆绑更多等价链路的情况下，亦可采用更多等价链路捆绑的方式组织中继带宽。
4 传送层要求
中国移动城域数据网由传送层来进行承载，城域数据网对传送层的需求包括组网需求、可靠性需求、接口需求、同步需求。
4.1 组网要求
中国移动城域数据网主要承载在WDM网络上，GE以下小颗粒带宽也可采用SDH进行承载[9]。传送层负责提供IP层各类链路所需的各种容量的电路，IP层链路包括：核心路由器之间以及上行链路;核心路由器与业务接入控制设备(BRAS、SR)之间链路;业务接入控制设备与汇聚交换机之间链路。 传送层尽量为互为备份的IP层链路提供不同物理路由的电路。
4.2 可靠性要求
对于采用IP Over WDM技术的节点，可以利用WDM 1+1光通道保护保障链路的可靠性，WDM层面的保护倒换时间要求不大于50 ms。
对于采用IP Over SDH技术的节点，可以利用SDH 1+1线路保护和环网保护保障链路的可靠性，SDH层面的保护倒换时间要求不大于[10]50 ms。
当传送层和IP层保护同时部署时，传送层主要承担光缆线路的保护，IP层主要承担数据设备节点和端口的保护。为避免网络故障时两层保护同时启动产生冲突，应合理调整传送层和IP层保护启动的时间间隔。对数据设备端口Hold Off(拖延时间)参数的推荐设置值为100 ms。
4.3 接口需求
对于WDM网络，要求能够灵活提供以下接口：GE，10G LAN，10G WAN2.5G POS[11]。
对于SDH网络，要求能够灵活提供以下STM?N接口：STM?1，STM?4FE[12]。
4.4 同步要求
城域数据网节点应保证可靠地接入中国移动的时间同步设备。当城域数据网设备与传送层设备之间采用以太网接口时，无需设置同步;当城域数据网设备与传送层设备之间采用POS接口时，需考虑同步设置。为避免产生定时环，保证IP链路两端的同步，IP链路应采用主从同步模式(即一端设置为内部定时，另一端设置为从线路中提取时钟)或主主同步模式(即两端均设置为内部定时)，主从同步模式下建议数据设备互联链路的IP地址为奇数的一端设置为内部时钟，IP地址为偶数的另一端设置为线路时钟[13]。
5 结 语
在移动通信方面，中国移动拥有极大的网络覆盖和丰富的运营经验，但数据通信市场不同于移动通信市场。数据通信市场具有竞争激烈和未来用户业务发展的不确定性等特点，风险比较大。本文从城域网网络定位、路由协议、可靠性、传输层几个方面对移动数据网络进行了分析和研究，通过合理规划网络结构、合理配置网络带宽，保证基本的网络服务质量，实现高价值业务的网络服务。
参考文献
[1] 武岩松，金洪芳.移动通信领域中数字化地图产品的开发和应用[J].测绘与空间地理信息，2013(3)：15?16.
[2] 黄旭阳.深入挖掘移动话务的潜在容量[J].厦门科技，2011(4)：25?26.
[3] 张毅.WCDMA网络快速建设方案的探讨[J].科技情报开发与经济，2011(16)：145?147.
[4] 杨松鹤.移动通信基站天线的巧用[J].厦门科技，2013(6)：98?99.
[5] 吴豪.移动通信网络优化新解决方案：基站覆盖延伸系统的原理及应用[J].大众科技，2012(6)：5?6.
[6] 林建锋，朱猛.GSM通信网络中的切换功能设置[J].赤峰学院学报：自然科学版，2011(9)：125?126.
[7] 张忠丽.浅谈无线移动通信网络体系结构与安全机制[J].黑龙江科技信息，2010(1)：34?35.
[8] 林建锋，朱猛.有关在移动通信中语音质量评估体系：MOS值的探讨[J].赤峰学院学报：自然科学版，2011(8)：57?58.
