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IP承载网需求分析与建设方案设计

2021-02-26马伟超郭惠军张大伟

中国新通信 2021年22期
关键词:城域网

马伟超 郭惠军 张大伟

【摘要】    本文所说的IP承载网泛指城域网、CMNET骨干网和IP专用承载网,区别于传送网网络。本文以某省为例,介绍如何根据业务需求,包括家庭宽带、集团专线、WLAN业务、2G/3G/4G/5G 业务、IDC、内容分发等运营承载需求,优化扩容地市城域网出口至省网入口带宽并为相关业务系统预留端口满足接入互联网网络需求,包括CMNET网络的业务需求和建设规模之间的关系。

【关键词】    城域网    CMNET    承载网

引言:

随着生活水平的提高,家庭宽带、4G、5G用户规模的高速扩张,原有的地市互联网出口至省网入口之间带宽不能满足数据业务发展需求。IP承载网是新一代业务核心承载平台,与CMNET互相补充共同提供对运营商的业务承载。其中IP承载网定位于高价值高要求的电信业务,现阶段主要承载话音、企业内部通信以及VPN等高QoS要求业务。CMNET定位于互联网业务和中低要求的电信业务,作为开放的公众互联网,承载互联网和移动数据业务;两网相互独立,不在IP层面直接互通,必要时通过业务系统互通。

一、网络规划方案

1.1 现状部分

重点分析现网部分设备配置、网络连接、后期计划的流量迁移及规划等,如下:省网核心PB节点配置2套NE5000E2+6集群;各地市PC节点设备配置24台NE5000E和4台NE40E接入路由器,均为华为设备。

地市PC节点与省网PB节点采用100G链路的口字型组网。CMNET网络共分2个平面,其中老平面由PB转接至BC1/2,新平面由PC直接上联为BC3/4。

1.2 流量分析

通过分析一年来某省网流量,确定流量的增速情况及流量来源,并且从流量的利用及网络的安全性等方面分析扩容互联网出口的必要性。例如:

通过现网调研得知城域网流量入方向大于出方向;城域网外流量供给包括省内IDC、CDN、三方出口、铁通互联,省网包括移动网内IDC和国内/国际运营商间。全年省网流量,CMNET流量由1635G达到3159G,年增长率94%,流量增速明显。CMNET出省流量比例程下降趋势,出省流量(含回源)占比35%。CMNET省网流量出省比例偏高,参照运营商要求,分为高(30~40%)、中(20%~30%)、低(10~20%)三类;CMNET网络共分2个平面,其中老平面由PB转接至BC1/2,新平面为BC3/4,后期新平面将承载主要出省流量,目前地市A、地市E、地市G、地市J已经完成双跨,后期根据要求全部完成双跨。

调研各地市CMNET出口带宽,统计各地市现网带宽峰值利用率和规划带宽利用率、列出相应表格。以某省为例,统计分析各地市出口流量及带宽,得出平均现网带宽峰值利用率为47.77%,规划带宽利用率为30.96%。

1.3 业务需求及业务模型

根据全省网络用户的发展和市场调研情况,制定年底家宽和互联网专线规模,一般为运营商省公司根据各地市的发展情况制定的规模。根据现网网管家庭宽带、互联网专线、WLAN以及2/3/4G业务模型,计算出各业务忙时峰值带宽或者用户峰值流量[1]。

家庭宽带业务模型为:现网忙时用户户均流量 =峰值总流量/总用户数/忙时并发率,根据现网用户流量计算出家宽用户平均流量为1.2Mbps。

互联网专线用户模型:忙时用户平均带宽为6M bps,为网管统计数值。

WLAN模型:户均带宽=峰值流量/在线峰值用户 经计算为560Kbps,峰值流量及在线用户数均为从网管提取

2/3/4G 业务模型:每用户每用户S1接口平均速率为50Kbps。

预测方法为:家庭宽带流量=用户数×忙时并发率×户均带宽=5620G;互联网专线流量=专线条数×每客户忙时户均带宽=528G;WLAN用户流量=用户数×忙时并发率×户均带宽=8G;2/3/4G流量=4G用户数×每用户S1接口平均速率 =1772G。

根据业务模型法对流量测算,预计XX年年底全省CMNET实际总流量达到8453Gbps。家宽、集客、移动网络用户数是根据全省总用户数,再根据DPI取的各地市的流量比例,将用户数分摊到各地市去。如果采用一個业务模型,只能用流量比例来分摊用户数,实际地市的用户数可能会不精确;如果各地市都能单独采集数据以及提供用户数据,可以采用每个地市不同流量模型会更精确。

1.4 建设方案

根据业务模型计算出每个地市的流量最终数值,结合现网带宽,计算出每个地市流量增加后所需带宽,计算出本次需要扩容链路如表1。

根据每个地市增加的带宽计算出扩容现网PC/PB节点华为设备板卡数量,需要注意本次设计内容为PB上/下行端口,PC上/下/横穿端口,PC下行预留端口;PC-PB采用口字型,采用100GE端口,因此上行扩容均为2的倍数。根据估算,本期工程共需要扩容24块400G母板、36块2端口100G子板。

本工程建设完成可满足全省3655万4G用户、690万家宽用户、9.7万条互联网专线、5万wlan用户及IDC、融合CDN等业务承载需求。省干链路在现网10800G基础上新增2400G,达到13200G,扩容省干节点下行链路,满足EPC、CDN等相关业务需求,对没有完成双跨的地市节点进行双跨结构调整,共新增1000G至国干BC。

二、未来技术发展

边缘计算(MEC):通过将计算存储能力与业务服务能力向网络边缘迁移,使应用、服务和内容可以实现本地化、近距离、分布式部署,从而一定程度解决了5G eMBB、URLLC以及 mMTC等技术场景的业务需求。MEC同时支持移动、固定多种接入,5G网络可通过用户面(UPF)下沉实现;MEC根据不同的业务类型和需求,将其路由至不同网络,缓解网络回传的压力,提升用户的业务体验。通过MEC支持多种网络共享统一部署的边缘CDN 资源,或利用固网已有的CDN 资源(中心CDN或边缘CDN),提升多网络用户的业务体验, 并实现用户在多个网络间移动切换时业务体验的一致性保障,实现面向固移融合的内容智能分发。

区块链的核心理念:集合分布式存储、P2P网络、共识、加密等的组合技术,通过集体共同维护一个分布式的核心数据/账本,实现交易流程的去中心化,基于分布式数据库识别、传播和记载信息的智能化对等网络。

物联网(IOT:Internetof Things)是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与信息网络连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

massive MTC,海量机器通信mMTC主要是人与物之间的信息交互,或通过NB-IoT演进。

网络DC化改造:未来网络的架构设计和组网布局将以DC为核心,通过网络节点重塑,引入边缘DC、区域DC和中心DC的多级DC部署方案,利用SDN/NFV技术双轮驱动和跨域协同,实现网络DC化重构。其中边缘DC重点面向城域边缘业务接入及本地化数据处理,实现固定和移动的统一接入、承载和服务的边缘数据中心,并兼顾面向政企属地化业务和IDC托管等需求综合承载[2]。

随着各种新技术新应用的出现,互联网流量将会出现爆发式增长,互联网的相关链路带宽也要相应的扩容。

三、结束语

随着技术的发展,未来通信设备逐渐数据化,网络层次扁平化,机房DC化改造,SDN、NFV、云计算等新技术推动传统网络智能化重构,IP承载网建设必将成为一项重要内容,既能满足业务发展需求又能节约成本不浪费,又快又好的建设数据网络。

参  考  文  献

[1]中国移动CMNET省网及城域网业务接入规范

[2] IP网络DC化重构解决方案[J] 潘永球.通信世界.2017,第003期

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