大流量時(shí)代CMNET 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃

文/黃德明

1 CMNET網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的城域網(wǎng)是中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在城域內(nèi)的一種拓展，在城域里保證各類業(yè)務(wù)的互相鏈接，同時(shí)確保這些業(yè)務(wù)的可靠性和完備性。近些年，CMNET 城域網(wǎng)正逐步推進(jìn)“業(yè)務(wù)控制層+核心層+業(yè)務(wù)匯聚層”朝著“業(yè)務(wù)控制層+核心層”方向轉(zhuǎn)變。

核心路由器構(gòu)成了中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)城域網(wǎng)中的核心層，它不只用于構(gòu)建核心層，還被用作出口路由器，完成了核心層和業(yè)務(wù)控制層之間的鏈接，同時(shí)把城域網(wǎng)提供到中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的省網(wǎng)和國(guó)干網(wǎng)的出口上。業(yè)務(wù)控制層由雙邊緣和單邊緣設(shè)備構(gòu)成，其中雙邊緣設(shè)備由業(yè)務(wù)路由器和寬帶接入路由器構(gòu)成，單邊緣設(shè)備為BNG,相當(dāng)于BRAS 和SR 設(shè)備功能的合設(shè)?，F(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)主要通過(guò)BRAS/BNG 插NAT 板卡方式實(shí)現(xiàn)私網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換。另外獨(dú)立設(shè)置鐵通協(xié)同BRAS 實(shí)現(xiàn)移動(dòng)城域網(wǎng)與鐵通城域網(wǎng)的互通。目前BRAS/SR 已實(shí)現(xiàn)雙節(jié)點(diǎn)配對(duì)，BNG設(shè)備以配對(duì)設(shè)置為目標(biāo)。鐵通協(xié)同BRAS 無(wú)配對(duì)。城域網(wǎng)的匯聚交換機(jī)和WLAN 專用交換機(jī)構(gòu)成了業(yè)務(wù)匯聚層。如圖1所示。

2 業(yè)務(wù)需求分析

近年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的不斷加快，IPTV、4K 視頻、VR、AR 等相關(guān)技術(shù)的不斷推廣，使得CMNET 網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)壓力愈發(fā)增大。未來(lái)主要業(yè)務(wù)需求如下：

2.1 近期IPTV、4K視頻業(yè)務(wù)

IPTV 又叫作交互式網(wǎng)絡(luò)電視，它把多種網(wǎng)絡(luò)以及通信多媒體業(yè)務(wù)都集中到一起，IPTV 的面向?qū)ο笫羌彝タ蛻?，為客戶提供電影、電視等多種業(yè)務(wù)。

圖1

圖2

4K 視頻是以中國(guó)超高清視頻，分辨率相對(duì)以往來(lái)說(shuō)大大提升，達(dá)到了4096×2016，目前被廣泛的用在電影院提供高清畫質(zhì)，是清晰度極高的一種數(shù)字視頻，當(dāng)然占得內(nèi)存也較大。

IPTV 技術(shù)在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中要滿足多方面的要求，首先IPTV 的頻道帶寬一定要大于8Mhz，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)延遲必須要在二百毫秒之下，最重要的是為了保證網(wǎng)絡(luò)電視的畫面質(zhì)量以及聲音質(zhì)量，丟包率必須要極低，IPTV 中要求的丟包率必須在1.28×10-6之下。

相對(duì)IPTV 技術(shù)，畫質(zhì)更加高清的超高清4K 視頻，對(duì)視頻傳輸帶寬、傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)延遲丟包率等方面的要求更加的嚴(yán)格。如表1所示。

2.2 8K視頻、VR虛擬現(xiàn)實(shí)、AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)

8K 視頻與4K 視頻相比，差別還是有些大的，8K 視頻比4K 視頻更加的高清，畫質(zhì)更加優(yōu)秀，清晰度也更高，分辨率是4K的四倍，占用內(nèi)存也比4K 視頻更多。

表1

表2

4K 視頻和8K 視頻都在Super Hi-Vision技術(shù)的范疇中，這個(gè)技術(shù)最早是由日本提出，之后國(guó)際電信聯(lián)盟認(rèn)可了此項(xiàng)技術(shù)，將此項(xiàng)技術(shù)作為UHDTV 的草案。

VR 技術(shù)指的是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)是利用外部設(shè)備譬如電腦等，構(gòu)建一個(gè)虛擬的是哪位空間，然后由視覺(jué)感應(yīng)器如VR 眼睛提供給客戶構(gòu)建的虛擬視覺(jué)體驗(yàn)，由耳機(jī)或者音響等音頻設(shè)備給用戶提供虛擬的聽覺(jué)體驗(yàn)，通過(guò)構(gòu)造這個(gè)看得見(jiàn)摸得著的不同的虛擬空間，讓用戶切身的體驗(yàn)虛擬師姐。

AR 技術(shù)指的是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。與VR 技術(shù)不同，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是把虛擬世界的東西譬如信息之類的在真實(shí)的世界使用，不是像VR技術(shù)那樣體驗(yàn)虛擬世界，而是把虛擬技術(shù)用來(lái)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)世界，從而做到“在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界，并進(jìn)行互動(dòng)”。

這幾種業(yè)務(wù)都需要更大的流量帶寬。如表2所示。

2.3 千兆城市

目前中國(guó)電信已在蘇州、南京、上海開展建設(shè)起了超寬帶網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)流量可道道上千Mhz 級(jí)別，因此也稱之為“千兆城市”。

千兆城市所具備的千兆帶寬，通常意義上指的就是接入鏈路數(shù)據(jù)達(dá)到了千級(jí)別的Mhz，也就是說(shuō)現(xiàn)階段能提供千兆城市的寬帶服務(wù)能力就能躋身全球一流水平。也就是說(shuō)現(xiàn)階段能提供千兆城市的寬帶服務(wù)能力就能躋身全球一流水平，用戶的下載速度會(huì)超大幅度的提升。但千兆城市帶來(lái)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止速度上的改變，而更多是能讓我們實(shí)現(xiàn)對(duì)很多現(xiàn)代信息化技術(shù)的應(yīng)用。

3 大流量CMNET網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的規(guī)劃

數(shù)據(jù)承載網(wǎng)的規(guī)劃思路應(yīng)該重點(diǎn)考慮網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。在前期的規(guī)劃過(guò)程中，應(yīng)圍繞著優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的思想，同時(shí)考慮增大網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，同步增強(qiáng)承載網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入能力。在做大流量CMNET 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃過(guò)程中應(yīng)考慮如下三點(diǎn)：

3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化

中國(guó)移動(dòng)CMNet 做為互聯(lián)網(wǎng)信息承載網(wǎng)絡(luò)，主要承載互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的多種業(yè)務(wù)。通過(guò)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的扁平化，可以保證中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的省網(wǎng)和中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的城域網(wǎng)達(dá)到共自治域的需求。要想做好網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的扁平化，應(yīng)該加大力度推進(jìn)100G 端口的使用，保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有著更高效的處理能力。同時(shí)在做網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化規(guī)劃時(shí)，應(yīng)該一次性做好規(guī)劃，爭(zhēng)取一勞永逸，不要規(guī)劃部署完之后再去頻繁修改，以免造成機(jī)房的經(jīng)常搬遷影響性能。

3.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與帶寬

高帶寬的業(yè)務(wù)需求要求CMNet 城域網(wǎng)加快提升網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及業(yè)務(wù)接入能力。隨著NFV技術(shù)的成熟，城域網(wǎng)引入VBRAS，實(shí)現(xiàn)控制面集中化，業(yè)務(wù)集中控制；轉(zhuǎn)發(fā)面本地化，改造現(xiàn)有硬件設(shè)備，流量本地轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)優(yōu)。

3.3 組播的實(shí)現(xiàn)

隨著BRAS 的下沉設(shè)置，IPTV 的建設(shè)也將更貼近用戶，隨之下沉部署，保證用戶到網(wǎng)內(nèi)內(nèi)容之間經(jīng)過(guò)的網(wǎng)元盡量少，減小時(shí)延與丟包 。為減少視頻直播對(duì)帶寬壓力，CMnet 城域網(wǎng)內(nèi)建議開啟組播功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某些用戶需要特定內(nèi)容（比如觀看某個(gè)IPTV 頻道）時(shí)，組播源（即IPTV 業(yè)務(wù)平臺(tái)）對(duì)每個(gè)復(fù)制點(diǎn)僅發(fā)送一份內(nèi)容，組播設(shè)備借助組播協(xié)議為組播數(shù)據(jù)包建立樹型路由，被傳遞的內(nèi)容在盡可能靠近用戶側(cè)的分叉點(diǎn)進(jìn)行復(fù)制和分發(fā)，采用組播后，帶寬只與頻道數(shù)有關(guān)、與用戶數(shù)無(wú)關(guān)。采用組播可以降低對(duì)IPTV 業(yè)務(wù)平臺(tái)的壓力，改善用戶頻道切換的時(shí)延。

4 結(jié)束語(yǔ)

在目前信息化建設(shè)飛速發(fā)展的情況下，加速數(shù)據(jù)承載網(wǎng)的升級(jí)換代對(duì)滿足未來(lái)業(yè)務(wù)需求有著重要意義，CMNET 網(wǎng)絡(luò)作為承載中國(guó)移動(dòng)用戶接入業(yè)務(wù)的主要平臺(tái)之一，應(yīng)當(dāng)適度超前規(guī)劃，為未來(lái)超大帶寬用戶接入及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供支撐。