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1、内容摘要本篇论文以深圳市电信宽带IP城域网为设计对象，针对深圳市电信宽带IP城域网的背景、业务和市场需求、网络层次结构来进行论述及规划设计。IP城域网是未来发展的目标，为将来能迅速、简便的实现新业务的开展，从而给信息化平台建设提供先进可靠的网络基础设施，开拓更多、更高、更好的业务，因此建设IP城域网对未来有深远的影响。本文从深圳市电信宽带IP城域网目前的网络拓扑、技术选择和网络结构情况进行分析，同时对设备的选型情况、各层次设备规划进行阐述，从整个网络层次都做了一定的介绍，可以整体了解整个IP城域网的设计过程。关键词： IP城域网、网络结构、设备、规划目 录一、 概述4二、 宽带IP城域网的基本
2、概念4（一）宽带IP城域网的概念4（二）宽带IP城域网的层次结构5三、 建设宽带IP城域网的必要性6（一） 业务需求6（二） 市场需求6（三） 建设宽带IP城域网的必要性7四、 宽带IP城域网的组网技术8（一） 宽带IP城域网的组建原则8（二） 网络总体结构8（三） 骨干层技术9（四） 骨干层技术的选择10（五） 接入层技术13（六） 接入层技术的选择13五、 深圳市电信宽带IP城域网的规划设计方案15（一） 深圳IP城域网业务需求15（二） 深圳IP城域网规划结构图16（三） 设备选型17（四） 核心层设备规划17（五） 汇接层设备规划17（六） 业务接入控制层设备规划18（七） VLAN划
3、分19（八） IP地址规划20（九） 路由协议21六、 深圳市电信宽带IP城域网的安全与管理设计22（一） 网络安全的设计22（二） 网络管理的设计23七、 方案论证与评估25（一） 结论25（二） 评估25八、 结束语26参考文献26深圳市电信宽带IP城域网的规划设计一、 概述近年来，随着电子商务，高速数据传送，点播电视，会议电视等业务在企业中的应用发展，一种能为终端用户提供安全的分布接入，支持多种通信协议，提供丰富的多业务，主要面向集团用户，可覆盖数百公里的公用网IP城域网应运而生。IP城域网是根据业务发展和竞争需要而建设的城市范围内的宽带多媒体通信网络，是宽带骨干网络在城市范围内的延伸，
4、并作为本地的公共信息服务平台组成部分，负责承载各种多媒体业务，为用户提供多种接入方式，满足各类用户对各种多媒体业务的需求。电信宽带城域网的建设目标是以合理的投资建成一个以IP技术为基础的宽带多业务网络平台，实现在一个先进、统一的综合业务网络平台上提供包括VPN（虚拟专用网络）、语音、视频点播（VOD）、高速Internet接入、企业上网、企业互联、远程监控监测、交互式游戏、远程教育、远程医疗、社区服务等多种业务需求，并应具有良好的可扩充性，将来开展新的业务时能迅速、简便的实现，为信息化平台建设提供先进可靠的网络基础设施。二、 宽带IP城域网的基本概念（一）宽带IP城域网的概念IP城域网(MAN
5、，Metropolitan Area Network)的概念是由计算机网深化而来，指介于广域网和局域网之间，在城市及郊区范围内实现信息传输与交换的一种网络。这里所说的IP城域网，是指覆盖城市范围、为全市各类用户提供宽带(通常是指2Mbit/s以上)接入的数字通信网络。对一个城市而言，IP城域网的建设是其信息化基础设施的重要组成部分：从技术和运营模式来看，IP城域网是计算机网络和传统电信网络的融合；从技术发展的趋势来看，IP城域网会是传统电信体系发展的必然趋势。我们也可以把IP城域网理解为就是IP分布式接入网络的延伸。其初期的目标是为企业、政府和家庭用户提供方便快捷的网络连接，实现用户以兆比特级
6、的速率宽带上网；长远目标是建设城市的信息化基础设施，结合无线宽带接入的手段，实现用户Any-to-Any的实时在线(Always-on-line)连接，使人与人、人与任何信息化的终端都可以无障碍地实现信息的实时沟通。（二）宽带IP城域网的层次结构常规的IP城域网从网络层次上看，由骨干层、汇聚层、用户接入层（接入层、用户层）3个部分组成，如下图所示：图2-1宽带IP城域网网络层次结构1骨干层：将多个汇聚层连接起来，为汇聚层网络提供数据的高速转发，同时实现与中国电信ChinaNet骨干网络的互联，高速IP数据出口。骨干层网络结构重点考虑可靠性、可扩展性和开放性。2汇聚层：完成本地业务的区域汇接，进
7、行带宽和业务汇聚、收敛及分发，并进行用户管理，通过识别定位用户，实现基于用户的访问控制和带宽保证，以及提供安全保证和灵活的计费方式。3接入层：通过各种接入技术和线路资源实现对用户的覆盖，并提供多业务的用户接入，必要时配合完成用户流量控制功能。三、 建设宽带IP城域网的必要性（一） 业务需求IP城域网络承载的业务的特性将是宽带化、综合化和个性化。业务开展的形式将着重于解决大/中型集团用户高速/超高速接入因特网、组建VPN/VPDN的需要；满足部分大型住宅小区内的大量分散用户共享lOMbit/s以太网或lOOMbit/s以太网速率接入因特网的需求；满足部分大型写字楼内的各办公室集中共享100Mbi
8、t/s以太网或lOOMbit/s以太网接入因特网的需求。城域网具体需承载以下业务： 高速上网业务：包括利用XDSL和FTTX、LAN等方式接入用户终端，可为广大公众客户和政企客户提供高达10M/100M/1000Mbit/s等上网速率。 全球眼业务：采用IP城域网网络承载，可为政府安保部门以及企业用户提供实时、动态、多终端的视频监控业务。 IPTV业务：基于IP城域网宽带接入技术和视频技术，对不同编码格式、码率、传输机制内容的统一管理，实现了统一内容服务平台为不同类型终端（机顶盒、手机、PC）提供流媒体服务。 VPN业务：架构在于IP城域网所提供的网络平台，采用VR VPN，L2TP VPDN
9、，IPSec，GRE，VLAN 等技术方式为广大企业用户远程虚拟组网的不同要求提供不同等级的服务质量。 增值业务：互联星空、VOIP、电子信箱、可视图文、在线游戏等。（二） 市场需求根据宽带用户发展现状和趋势分析，未来3-4年宽带用户仍能保持较平稳的发展速度，宽带业务将会快速蓬勃发展。根据业务发展和预期，宽带用户主要分为宽带拨号用户、互联网视听用户和专线用户。就深圳电信市场调查结果显示， 2011及2012年深圳全市宽带用户数将迅速增长，同时IPTV业务、WLAN上网业务将全面铺展开来。 预计至2012年，深圳全市各处普遍具备20M以上接入能力，市民和企业获得接入速率最高达100M的高速宽带网
10、络服务。截至目前，深圳已有30多个小区实现光纤入户，光纤网络已建设投产的容量约30万线。而深圳作为首批三网融合试点地区之一，在深圳市三网融合试点工作方案中，深圳市未来三年试点工作目标远大。根据方案，深圳预计至2012年底，宽带用户数突破300万，高清互动家庭（含IPTV）用户突破180万。（三） 建设宽带IP城域网的必要性由于宽带业务的迅猛发展，宽带用户数不断增长，同时不断呈现新业务，如互联网视听、NGN以及3G业务，城域网网络容量及可靠性需达到一定水平才能满足市场需求。上述提到的业务需求和市场需求，对应城域网网络能力的需求如下：业务接入带宽（09）网络功能丢包率 (单向)时延 (单向)抖动
11、(单向)IPTV类IPTV组播、点播业务5-6MQoS、组播0.1%140ms50ms软交换类VoIP、视频会议业务200KQoS1%150ms20ms企业互连类IP VPN业务N/AMPLS、QoS1%150ms12ms互联网接入类上网业务、即时通信业务2MQoS3%200ms100ms汇总2-8MQoS、组播、MPLS0.1%140ms12ms表3-1城域网对应网络能力的需求随着用户对带宽的需求越来越高，从以上网络能力的需求可看出，要想打造精品网络，给用户提供优质服务，建设城域网是必需的，这也是各运营商制胜未来的重要武器。四、 宽带IP城域网的组网技术（一） 宽带IP城域网的组建原则要组建
12、一个和成功运营一个宽带城域网要遵循的基本原则是：可运营性，可管理性，可扩展性，可营利性。1.可运营性：组建的网络一定是可运营的，必须能够保证系统提供7X24小时的服务质量。首先要解决技术选择和设备选型问题，其核心和关键设备一定是电信级别的；2.可管理性：必须要有网络管理能力。表现在电信级的接入管理，业务管理，网络安全，计费能力，IP地址分配，QoS保证等方面；3.可扩展性：即组网的灵活性，对新业务与网络规模以及用户规模的扩展的适应性。这是由网络技术发展的不确定性和网络需求的变化所决定的；4.可营利性：可盈利性要求组建宽带城域网必须定位在刻意开展的业务上；要求能够区分高价值用户和普通用户，培育和
13、构建合理的宽带价值链。（二） 网络总体结构城域网从网络上看，分为城域骨干网（核心、业务控制）和宽带接入网（汇聚、接入）；逻辑上各城域网分为专线接入平面、公众接入平面及互视承载平面；用户接入基于XDSL、XPON及LAN等各种方式。网络架构见下图：图41网络架构图目标网络逐步向二层扁平化、三层边缘化演进。根据设备支持情况，逐步推进大城域网建设，整合网络资源与管理；BRAS/SR通过交叉双挂上行保障上行链路的冗余；建设互联网视听承载平面，有效支撑互联网试听业务发展；汇聚/接入交换机在二层扁平化的同时逐步推行交叉双挂上行，以提供链路冗余和流量疏导；推进XPON接入用户规模化部署。（三） 骨干层技术
14、构成IP高速数据传输链路的骨干网，目前的主流技术有3种，即IP over ATM，IP over SDH以及IP over Optical，其传输模型如图1所示。图4-2：骨干层传输技术技术模型 下面对这三种方案进行简单介绍和分析。（1）IP over ATM技术1988年ITU-T提出了ATM。ATM是一种面向连接和统计复用的技术。ATM主要优势包括：网络资源的统计复用、保证端到端的QoS、具有流量控制和拥塞控制、灵活的动态带宽分配与管理、可扩展性强、支持多业务等。IP与ATM的结合是面向连接的ATM与无连接的IP的统一，也是选路与交换的优化组合，可以综合利用ATM的速度快、容量大、多业务支
15、持能力的优点以及IP的简单、灵活、易扩充和统一性的特点，达到优势互补的目的。但其网络体系结构复杂且重复，ATM与TCP/IP都具寻址、选路和流量控制功能，开销损失达25%以上。（2）IP over SDH技术IP over SDH/SONET意思是IP/PPP/HDLC over SDH/SONET。PPP（Point-to-Point Protocol）。是IP与SDH的结合，将IP分组通过点到点协议直到映射到SDH帧，从而保留了因特网的无连接特征，简化了网络体系结构，提高了传输效率，降低了成本，易于兼容不同技术体系和实现网间互联。在IP over SDH中，SDH是以链路方式来支持IP网的，没有从本质上提高IP网的性能。这种技术的核心是千兆比线速交换路由器，可实现第2层交换与第3层选路的一体化，可基本保证服务质量，吞吐量达60Gb/s，端口
