中国移动数据城域网建设研究.doc

科研专业项目成果报告中国移动数据城域网建设研究 中国移动通信集团黑龙江有限公司二○○九年一月中国移动数据城域网建设研究【摘 要】：针对目前中国移动向全业务运营方向发展，作为全业务运营的基础网络-数据城域网建设还没有明确的组网方案、没有科学的流量预测模型及可管理可运营的支撑系统等问题，结合黑龙江移动具体特点并兼顾其他省市，研究了数据城域网的承载业务、流量模型、组网方案、IP地址规划、路由规划等相关问题，提出了适应特大、大、中、小城市规模的系列解决方案，满足了移动通信集团适应未来全业务运营的需求关键词】：数据城域网，全业务，流量模型1目 录1 绪论 11.1 研究背景及意义 11.2 相关研究及其他运营商现状 11.3 中国移动数据城域网应用情况 21.4 中国移动数据城域网技术特点分析 21.5 黑龙江移动环境分析 32 中国移动数据城域网业务预测及引入发展策略 42.1 承载的主要业务规划 42.2 业务发展策略 62.3 网络发展策略 62.4 承载的业务模型及网络规划 73 建设方案研究 103.1 建设目标及原则 103.2 整体网络架构研究 123.2.1 独立自治域发展 123.2.2 扁平化、层次化发展 133.2.3 城域网各层次组网技术详细分析 133.3 IP地址规划 183.4 VLAN号（ID）的分配规划 193.5 认证系统方案 193.6 计费系统方案 213.7 与IP城域传送网的配合研究 213.7.1 核心层、汇聚层建设改造方案 214 关键技术分析 254.1 IP城域网QOS实施方案 254.1.1 QoS实施原则 254.1.2 QOS实施方案 264.2 安全方案 274.3 可靠性及可管理性研究 284.4 路由策略 304.4.1 内部网关路由协议比较（IGP） 304.4.2 内部网关路由协议（IGP）的选取 304.4.3 外部网关路由协议 314.5 城域网向IPV6的演进和部署 324.6 P2P问题解决方案 344.6.1 P2P发展建议 344.6.2 网络流量识别与控制方案 354.7 该研究方案与现有标准符合性说明 365 结论及展望 365.1 初步结论 365.2 展望 366 参考文献 371 绪论1.1 研究背景及意义随着电信运营商优化重组工作的部署，以及宽带数据业务市场需求的迅猛发展，各运营商都在积极探索实现全业务运营的新模式。

IP通信正朝宽带化、个人化和多样化方向发展，这就要求运营商能为用户提供一个高速率、大容量和接入丰富灵活的宽带IP网络为了实现可持续发展战略，企业都在积极探索新技术、新手段而作为全业务运营的基础网络—城域网建设还没有明确的组网方案、没有建立科学的流量预测模型及城域网可管理可运营的支撑系统为此，就有必要结合黑龙江移动具体特点并兼顾其他省市，开展中国移动数据城域网建设研究项目，针对移动具体特点及未来网络发展的趋势，建立一套适应特大、大、中、小城市规模的城域网建设系列解决方案，从而在理论和实践上对移动建设数据城域网提供科学的依据有效促进全业务建设，真正实现创世界一流通信企业和移动信息专家的战略目标1.2 相关研究及其他运营商现状研究院和高校等都从不同角度对城域网建设相关问题进行了探讨2006年3月北京邮电大学的王良结合杭州现有电信城域网结构研究了城域网的Qos解决方案；2005年3月西安工业大学闫含研究了基于Gamma分布的宽带业务流量模型；2005年6月电信研究院赵慧玲研究城域网路由等关键技术；2004年8月电信城域网优化指导方案——对当时网络有指导意义，而目前网络技术已经飞速发展，不能作为移动城域网建设指导方案；各厂商也结合自己产品的特点提出了解决方案。

2007年4月朗讯公司把网络划分为核心和边缘解决传统业务与数据业务融合；华为结合自己的设备提出RPR方式是比较好的解决方案； Cisco研究的比较早，提出DPT组网模型；运营商从自身网络建设方面也多方研究原网通公司北方城市做了宽带城域网多是交换型架构；广电1999开始以ATM技术建设、2004年转向IP技术，认证方式围绕HFC；原中国电信1996年开始建设Chianet，逐步改造支持语音业务；联通多采用基于MSTP方式2007年12月移动广东李挺研究了城域网的定位和演进上述研究多是对网络的部分问题进行研究，没有对城域网形成一个系统、科学的解决方案，特别是对移动建设城域网的流量模型、承载业务、组网方案等，还没有适应性强的模型1.3 中国移动数据城域网应用情况经过几年的发展，中国移动建设了覆盖全国的IP 网络：在骨干网方面，有IP承载网和CMNET；部分省公司为保证骨干网业务充分落地，也在部分城市建设了IP城域网，保证用户接入相比国内其他主流运营商，中国移动目前在城域范围内ALL IP网络方面还稍显滞后，主要有几个方面的问题：(1) 网络层次架构不够清晰，IP城域网依附于省网，全省一个AS域，网络过大限制了进一步发展，也不利于网络的稳定；(2) IP城域网内部网络层次较多，存在很多L3交换机；(3) IP城域网还是以交换型组网为主，BAS网络位置较高，L2网络较大，网络的可靠性不高。

因此，移动IP城域网与业务发展要求存在一些差距，特别是移动网络RAN 的IP化承载，为了保证业务的顺利发展，打造有竞争力的网络平台，移动IP城域网需借鉴固网运营商IP城域网的发展思路，进一步完善和发展1.4 中国移动数据城域网技术特点分析本项目是满足中国移动未来全业务运营的需要并紧密结合移动现网具体特点，提出了一套科学、系统的数据城域网建设方案本方案具有先进性、多功能性、可扩展性、标准性和安全性1) 设计了未来城域网承载业务框架，定位于互联网、大客户、视频等综合多业务接入，把承载业务分为内部自有业务：3G、营业厅联网、动环监控、网管等；外部业务主要是Internet、VOIP、IDC、IPTV、组播等；(2) 系统的建立了网络流量模型，为网络建设规模提供科学依据；(3) 研究了适应特大、大、中、小城市规模的系列城域网建设解决方案，提出了网络建设开始期、成长期、成熟期网络架构，组网方案灵活，可满足各种城市建设的需要；(4) 建立了针对不同网络规模的IP地址设计及规划方案，提出了城域网内部及与CMNET、IP专用承载网的路由策略，同时研究设计了城域网网络安全解决方案该建设方案已经在黑龙江移动网络滚动规划建设上采用，并成为未来城域网建设的具体指导思想。

该项目系统、全面、科学，具有一定的前瞻性，较好的满足了移动建设数据城域网的需求1.5 黑龙江移动环境分析黑龙江省GDP和电信业收入均接近全国平均水平；电信贡献率(电信业务收入/GDP)，黑龙江（扣除大庆油田产值）为2.92%，排名第14位，高于全国平均水平2.37%，说明黑龙江电信行业发展水平比GDP发展水平较为超前（与全国平均水平相比较）黑龙江省的电信消费份额(电信业务收入/居民消费支出)为8.76%，全国排名第15位，高于全国平均水平7.97%，说明黑龙江电信行业发展水平比居民消费支出发展水平较为超前（与全国平均水平相比较）截止2007年底互联网拨号上网用户达到89.7万户，比2006年底减少19.1万户，增长了-17.6%；互联网专线上网用户达到659户，数字数据网用户达到6987户，帧中继及ATM用户达到2199户；宽带接入用户达到209.2万户，比2006年底新增33.1万户，同比增长18.8%截止2008年底黑龙江国际互联网络用户306.5万户，增长2.5%，其中宽带接入户238.2万户，增长13.9%宽带用户的快速增长是数据通信网收入大幅增长不可或缺的因素；其中联通占宽带用户数量绝对优势，黑龙江移动的铁通有部分宽带用户。

目前有黑龙江移动有IP专用承载网和CMNET两张IP网络，CMNET主要用于承载传统的公众类的互联网业务如GPRS、彩信、专线、WAP、WLAN接入等 IP专用承载网主要承载要求高质量、可控性业务如：软交换话音、3G、网管及BOSS、自有业务、Gn等黑龙江省网CMNET目前整体的拓扑结构采用单节点双星型结构，即以哈尔滨节点为核心节点，12个地市为接入节点的两级分层结构与北京节点以2.5Gb/s、与沈阳节点以4*155Mb/s的电路主备相连接，接入节点到核心节点为4*155Mb/s，承载拨号接入、专线、宽带接入、VPN等业务网络黑龙江IP专网以北京、沈阳节点的2台核心路由器（CR）作为黑龙江移动网的核心层，哈尔滨进乡局和哈尔滨学府局原有的2台NE80E既是AR，又兼做BR接入层覆盖全省13地市，17个节点12 中国移动数据城域网业务预测及引入发展策略2.1 承载的主要业务规划目前，移动语音业务仍是中国移动的主要收入来源，数据业务特别是固定数据业务在中国移动的收入中所占份额相对较小尽管在全国范围内大规模开展固定数据业务将会带来一定的收入，但对中国移动而言，近期内发展固定数据业务的意义并不在于获取巨额收入或实现从“语音盈利”向“数据盈利”的转变，其作用主要在于丰富中国移动的业务资源，完善中国移动的网络架构，提高对发展集团客户等高ARPU值用户的竞争力，并形成对竞争对手的牵制，巩固中国移动的主营业务阵地，逐步涉足其他运营商控制的业务板块，进而提高移动通信业务的市场竞争力和企业的总体抗风险能力，提高解决通信整体方案的能力。

1) 充分利用移动语音、个人数据业务的用户优势与营销资源，通过个性化的解决方案（宽带无线接入等）提高宽带市场占有率，增强中国移动在个人用户市场的竞争力，通过优质的、个性化的服务开拓企业用户市场2) 充分考虑未来IP城域网业务发展趋势——业务快速发展未来全业务运营环境下，各种业务将会得到快速发展，包括：互联网专线用户、企业间互联业务、MPLS VPN业务、LAN接入业务和基站IP化业务——业务的宽带化随着互联网各种宽带新兴业务的迅速发展，用户对宽带的需求会逐步显著提高——业务的综合化在IP城域网上同时承载语音、视频、数据等业务——业务的差异化根据客户和应用需求，提供不同的QoS等级的服务——业务的可控化业务的感知、认证、计费、安全、QoS等集中控制和管理3) 业务端到端网络的性能需求见表2-1：表2-1 业务端到端网络的性能需求业务接入带宽网络功能丢包率（单项）时延（单项）抖动（单项）IPTV类（组播点播业务）5-6MQoS、组播< 0.1%< 140ms< 50ms软交换类200KQoS< 1%< 150ms< 20ms企业互联类N/AMPLS、QoS< 1%< 150ms< 12ms互联网接入类2MQoS< 3%< 200ms< 100ms(4) 紧密结合城市信息化与中小企业信息化建设，提高中国移动对政府工程（特别是公安视频监控等）的参与力度。

针对中小企业“规模小、资金小”等特点制定具有特色的、成本低廉的企业信息化解决方案，并嵌入到企业的经营管理过程中，提高中国移动与中小企业的捆绑宽带普及率5) 结合移动网络优势，捆绑发展城域网用户中国移动发展城域网用户时应充分利用目前在增值业务领域的经验和优势，通过与增值业务进行捆绑，发展PC和的捆绑增值业务，初期可定位于集团大客。