大流量时代CMNET 网络建设规划

时间：2024-05-04

文/黄德明

1 CMNET网络现状

中国移动互联网的城域网是中国移动互联网在城域内的一种拓展，在城域里保证各类业务的互相链接，同时确保这些业务的可靠性和完备性。近些年，CMNET 城域网正逐步推进“业务控制层+核心层+业务汇聚层”朝着“业务控制层+核心层”方向转变。

核心路由器构成了中国移动互联网城域网中的核心层，它不只用于构建核心层，还被用作出口路由器，完成了核心层和业务控制层之间的链接，同时把城域网提供到中国移动互联网的省网和国干网的出口上。业务控制层由双边缘和单边缘设备构成，其中双边缘设备由业务路由器和宽带接入路由器构成，单边缘设备为BNG,相当于BRAS 和SR 设备功能的合设。现网业务主要通过BRAS/BNG 插NAT 板卡方式实现私网地址转换。另外独立设置铁通协同BRAS 实现移动城域网与铁通城域网的互通。目前BRAS/SR 已实现双节点配对，BNG设备以配对设置为目标。铁通协同BRAS 无配对。城域网的汇聚交换机和WLAN 专用交换机构成了业务汇聚层。如图1所示。

2 业务需求分析

近年来，随着我国城镇化建设步伐的不断加快，IPTV、4K 视频、VR、AR 等相关技术的不断推广，使得CMNET 网络承载业务压力愈发增大。未来主要业务需求如下：

2.1 近期IPTV、4K视频业务

IPTV 又叫作交互式网络电视，它把多种网络以及通信多媒体业务都集中到一起，IPTV 的面向对象是家庭客户，为客户提供电影、电视等多种业务。

图1

图2

4K 视频是以中国超高清视频，分辨率相对以往来说大大提升，达到了4096×2016，目前被广泛的用在电影院提供高清画质，是清晰度极高的一种数字视频，当然占得内存也较大。

IPTV 技术在实现过程中要满足多方面的要求，首先IPTV 的频道带宽一定要大于8Mhz，同时网络延迟必须要在二百毫秒之下，最重要的是为了保证网络电视的画面质量以及声音质量，丢包率必须要极低，IPTV 中要求的丢包率必须在1.28×10-6之下。

相对IPTV 技术，画质更加高清的超高清4K 视频，对视频传输带宽、传输速率、网络延迟丢包率等方面的要求更加的严格。如表1所示。

2.2 8K视频、VR虚拟现实、AR增强现实业务

8K 视频与4K 视频相比，差别还是有些大的，8K 视频比4K 视频更加的高清，画质更加优秀，清晰度也更高，分辨率是4K的四倍，占用内存也比4K 视频更多。

表1

表2

4K 视频和8K 视频都在Super Hi-Vision技术的范畴中，这个技术最早是由日本提出，之后国际电信联盟认可了此项技术，将此项技术作为UHDTV 的草案。

VR 技术指的是虚拟现实技术，这项技术是利用外部设备譬如电脑等，构建一个虚拟的是哪位空间，然后由视觉感应器如VR 眼睛提供给客户构建的虚拟视觉体验，由耳机或者音响等音频设备给用户提供虚拟的听觉体验，通过构造这个看得见摸得着的不同的虚拟空间，让用户切身的体验虚拟师姐。

AR 技术指的是增强现实技术。与VR 技术不同，增强现实技术是把虚拟世界的东西譬如信息之类的在真实的世界使用，不是像VR技术那样体验虚拟世界，而是把虚拟技术用来增强现实世界，从而做到“在屏幕上把虚拟世界套在现实世界，并进行互动”。

这几种业务都需要更大的流量带宽。如表2所示。

2.3 千兆城市

目前中国电信已在苏州、南京、上海开展建设起了超宽带网络，数据流量可道道上千Mhz 级别，因此也称之为“千兆城市”。

千兆城市所具备的千兆带宽，通常意义上指的就是接入链路数据达到了千级别的Mhz，也就是说现阶段能提供千兆城市的宽带服务能力就能跻身全球一流水平。也就是说现阶段能提供千兆城市的宽带服务能力就能跻身全球一流水平，用户的下载速度会超大幅度的提升。但千兆城市带来远远不止速度上的改变，而更多是能让我们实现对很多现代信息化技术的应用。

3 大流量CMNET网络建设的规划

数据承载网的规划思路应该重点考虑网络架构和网络规模。在前期的规划过程中，应围绕着优化网络架构的思想，同时考虑增大网络的规模，同步增强承载网的数据业务接入能力。在做大流量CMNET 网络建设规划过程中应考虑如下三点：

3.1 网络结构扁平化

中国移动CMNet 做为互联网信息承载网络，主要承载互联网相关的多种业务。通过推动网络结构的扁平化，可以保证中国移动互联网的省网和中国移动互联网的城域网达到共自治域的需求。要想做好网络结构的扁平化，应该加大力度推进100G 端口的使用，保证每个节点都有着更高效的处理能力。同时在做网络结构扁平化规划时，应该一次性做好规划，争取一劳永逸，不要规划部署完之后再去频繁修改，以免造成机房的经常搬迁影响性能。

3.2 网络设备与带宽

高带宽的业务需求要求CMNet 城域网加快提升网络规模及业务接入能力。随着NFV技术的成熟，城域网引入VBRAS，实现控制面集中化，业务集中控制；转发面本地化，改造现有硬件设备，流量本地转发，实现网络资源的调优。

3.3 组播的实现

随着BRAS 的下沉设置，IPTV 的建设也将更贴近用户，随之下沉部署，保证用户到网内内容之间经过的网元尽量少，减小时延与丢包。为减少视频直播对带宽压力，CMnet 城域网内建议开启组播功能。当网络中的某些用户需要特定内容（比如观看某个IPTV 频道）时，组播源（即IPTV 业务平台）对每个复制点仅发送一份内容，组播设备借助组播协议为组播数据包建立树型路由，被传递的内容在尽可能靠近用户侧的分叉点进行复制和分发，采用组播后，带宽只与频道数有关、与用户数无关。采用组播可以降低对IPTV 业务平台的压力，改善用户频道切换的时延。