大流量時代CMNET 網絡建設規劃

文/黃德明

1 CMNET網絡現狀

中國移動互聯網的城域網是中國移動互聯網在城域內的一種拓展，在城域里保證各類業務的互相鏈接，同時確保這些業務的可靠性和完備性。近些年，CMNET 城域網正逐步推進“業務控制層+核心層+業務匯聚層”朝著“業務控制層+核心層”方向轉變。

核心路由器構成了中國移動互聯網城域網中的核心層，它不只用于構建核心層，還被用作出口路由器，完成了核心層和業務控制層之間的鏈接，同時把城域網提供到中國移動互聯網的省網和國干網的出口上。業務控制層由雙邊緣和單邊緣設備構成，其中雙邊緣設備由業務路由器和寬帶接入路由器構成，單邊緣設備為BNG,相當于BRAS 和SR 設備功能的合設。現網業務主要通過BRAS/BNG 插NAT 板卡方式實現私網地址轉換。另外獨立設置鐵通協同BRAS 實現移動城域網與鐵通城域網的互通。目前BRAS/SR 已實現雙節點配對，BNG設備以配對設置為目標。鐵通協同BRAS 無配對。城域網的匯聚交換機和WLAN 專用交換機構成了業務匯聚層。如圖1所示。

2 業務需求分析

近年來，隨著我國城鎮化建設步伐的不斷加快，IPTV、4K 視頻、VR、AR 等相關技術的不斷推廣，使得CMNET 網絡承載業務壓力愈發增大。未來主要業務需求如下：

2.1 近期IPTV、4K視頻業務

IPTV 又叫作交互式網絡電視，它把多種網絡以及通信多媒體業務都集中到一起，IPTV 的面向對象是家庭客戶，為客戶提供電影、電視等多種業務。

圖1

圖2

4K 視頻是以中國超高清視頻，分辨率相對以往來說大大提升，達到了4096×2016，目前被廣泛的用在電影院提供高清畫質，是清晰度極高的一種數字視頻，當然占得內存也較大。

IPTV 技術在實現過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，同時網絡延遲必須要在二百毫秒之下，最重要的是為了保證網絡電視的畫面質量以及聲音質量，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IPTV 技術，畫質更加高清的超高清4K 視頻，對視頻傳輸帶寬、傳輸速率、網絡延遲丟包率等方面的要求更加的嚴格。如表1所示。

2.2 8K視頻、VR虛擬現實、AR增強現實業務

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，畫質更加優秀，清晰度也更高，分辨率是4K的四倍，占用內存也比4K 視頻更多。

表1

表2

4K 視頻和8K 視頻都在Super Hi-Vision技術的范疇中，這個技術最早是由日本提出，之后國際電信聯盟認可了此項技術，將此項技術作為UHDTV 的草案。

VR 技術指的是虛擬現實技術，這項技術是利用外部設備譬如電腦等，構建一個虛擬的是哪位空間，然后由視覺感應器如VR 眼睛提供給客戶構建的虛擬視覺體驗，由耳機或者音響等音頻設備給用戶提供虛擬的聽覺體驗，通過構造這個看得見摸得著的不同的虛擬空間，讓用戶切身的體驗虛擬師姐。

AR 技術指的是增強現實技術。與VR 技術不同，增強現實技術是把虛擬世界的東西譬如信息之類的在真實的世界使用，不是像VR技術那樣體驗虛擬世界，而是把虛擬技術用來增強現實世界，從而做到“在屏幕上把虛擬世界套在現實世界，并進行互動”。

這幾種業務都需要更大的流量帶寬。如表2所示。

2.3 千兆城市

目前中國電信已在蘇州、南京、上海開展建設起了超寬帶網絡，數據流量可道道上千Mhz 級別，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據達到了千級別的Mhz，也就是說現階段能提供千兆城市的寬帶服務能力就能躋身全球一流水平。也就是說現階段能提供千兆城市的寬帶服務能力就能躋身全球一流水平，用戶的下載速度會超大幅度的提升。但千兆城市帶來遠遠不止速度上的改變，而更多是能讓我們實現對很多現代信息化技術的應用。

3 大流量CMNET網絡建設的規劃

數據承載網的規劃思路應該重點考慮網絡架構和網絡規模。在前期的規劃過程中，應圍繞著優化網絡架構的思想，同時考慮增大網絡的規模，同步增強承載網的數據業務接入能力。在做大流量CMNET 網絡建設規劃過程中應考慮如下三點：

3.1 網絡結構扁平化

中國移動CMNet 做為互聯網信息承載網絡，主要承載互聯網相關的多種業務。通過推動網絡結構的扁平化，可以保證中國移動互聯網的省網和中國移動互聯網的城域網達到共自治域的需求。要想做好網絡結構的扁平化，應該加大力度推進100G 端口的使用，保證每個節點都有著更高效的處理能力。同時在做網絡結構扁平化規劃時，應該一次性做好規劃，爭取一勞永逸，不要規劃部署完之后再去頻繁修改，以免造成機房的經常搬遷影響性能。

3.2 網絡設備與帶寬

高帶寬的業務需求要求CMNet 城域網加快提升網絡規模及業務接入能力。隨著NFV技術的成熟，城域網引入VBRAS，實現控制面集中化，業務集中控制；轉發面本地化，改造現有硬件設備，流量本地轉發，實現網絡資源的調優。

3.3 組播的實現

隨著BRAS 的下沉設置，IPTV 的建設也將更貼近用戶，隨之下沉部署，保證用戶到網內內容之間經過的網元盡量少，減小時延與丟包 。為減少視頻直播對帶寬壓力，CMnet 城域網內建議開啟組播功能。當網絡中的某些用戶需要特定內容（比如觀看某個IPTV 頻道）時，組播源（即IPTV 業務平臺）對每個復制點僅發送一份內容，組播設備借助組播協議為組播數據包建立樹型路由，被傳遞的內容在盡可能靠近用戶側的分叉點進行復制和分發，采用組播后，帶寬只與頻道數有關、與用戶數無關。采用組播可以降低對IPTV 業務平臺的壓力，改善用戶頻道切換的時延。

4 結束語

在目前信息化建設飛速發展的情況下，加速數據承載網的升級換代對滿足未來業務需求有著重要意義，CMNET 網絡作為承載中國移動用戶接入業務的主要平臺之一，應當適度超前規劃，為未來超大帶寬用戶接入及物聯網發展提供支撐。