xx公司宽带城域网工程可行性研究报告

xx公司宽带城域网工程可行性研究报告内容摘要：

形象。 工程建设的可行性 （ 1） 巨大的业务发展空间是扩建的前提条件 根据国内外近几年业务发展经验来看，我国 Inter 的发展遵循“摩尔定律”发展，用户数大体每 6 个月就翻一番，业界人士普遍认为最近几年还会保持相当发展速度，国内目前的网络传输带宽和接入带宽仍无法满足用户调整发展的需求。 同时， 随着 IP 技术的创新，新业务、新应用的不断出现，形成强大的市场需求驱动力，潜在市场发展空间巨大。 （ 2） 良好的网络资源条件是扩建的保证 扬州市的信息网络已形成一定规模，在各干线已经铺设了光缆，除了提供传统的话音业务以外，多余的光纤还可用于数据网络，并具备提供视频会议、视频点播等多媒体应用的基础。 在这样的传输线路上建设 XX 公司 宽带城域网，能充分利用已有的资源，建立起高带宽、高性能、高容量的网络平台，让各类信息在这条信息高速公路上迅速交换和传输。 （ 3） 完善的组织体系统保证 XX 公司 在信息网络建设与运行维护方面经过多年的努力 ，已建立了相对完XX 公司 宽带城域网工程可行性研究报告 8 善的组织保障体系，培育了大批年轻的技术人才和管理人才，积累了大量可贵的工程建设与网络维护经验，为本工程的顺利实施提供了组织保证。 4 工程建设方案 总体技术原则 XX 公司 IP 城域网工程设计的总体目标是：网络结构简单、可靠性高、性能高、扩充性高、可维护性高、便于业务开展和运行。 建设过程中应遵循以下技术原则： （ 1） 选用先进与成熟的技术； （ 2） 系统容量的配置和网络结构不仅要满足当前业务的需求，也应考虑到今后开放的各种业务的需求，确保网络服务质量； （ 3） 遵循规范标准的网络管理、认证、计费及业务管理体制 ； （ 4） 随着网络标准和软件版本的更新，现有的技术和设备能够向上兼容； （ 5） 在整体网络技术结构的框架下尽量做到界线分明，便于独立维护和开展业务； （ 6） 能支持多种介质联接，支持多种网络技术，如 ATM、 FR、电路等，支持多种端口类型，如 V3 BNC、光纤 SC、快速以太等，实现高速网络和低速网络的无缝连接； （ 7） 所有设备均可满足用户的目前需求，又能扩展以保障用户的将来升级。 在基本网络框架下的网络、端口、服务器等具有较好的扩展性。 （ 8） 立足 IP 宽带接入、 VPN 等现有业务开展的需要，在确保业务服务质量的同时，可以引入新型增值业务；并充 分考虑新型增值业务对网络及其支持系统的要求。 建设方案 建设内容 根据 XX 公司 宽带 IP 城域网具体建设内容如下： （ 1） 建设完整的宽带 IP 城域网，包括用户驻地网、楼道交换机、小区交XX 公司 宽带城域网工程可行性研究报告 9 换机、汇聚交换机、核心层网络的建设； （ 2） 建设网管、认证、计费等业务支撑系统，满足规划期内业务发展需要。 （ 3） 建设 VOD 增值业务平台； （ 4） 配套的机房、电源工程建设。 通过本工程的建设，使 XX 公司 宽带 IP 城域网的用户接入能力、网络平台处理能力、业务支撑能力可以满足规划期内的业务发展需要。 网络层次结构 根据 IP 城域网的 建设特点， XX 公司 宽带 IP 城域网网络划分为核心层、汇聚层、接入层 3 个层次，核心层和汇聚层合称为城域网骨干网，接入层又分为接入汇接层和用户接入层。 核心层网络负责进行数据的快速转发以及整个城域网路由表的维护，同时实现与 IP 广域网的互联，提供城市的高速 IP 数据出口。 核心层节点设置应重点考虑可靠性。 选用高性能的路由器组建核心层节点。 汇聚层网络负责扩展核心层设备的端口密度和端口种类，扩大核心层节点的业务覆盖范围，汇集分散的接入点，进行数据交换，提供流量控制和用户管理功能。 选用高性能的三层交换机组建汇聚层节点。 接 入层网络负责提供各种类型用户的接入，且在必要时提供流量控制功能。 当前用户提供宽带接入的方式主要有 XDSL、光纤 +LAN、 CABLE MODEM 等技术。 对于光纤 +LAN 方式，接入层包括小区交换机、楼道交换机和用户驻地网（ CPN）。 网络结构详见图 2020WG06601YJWL01。 骨干网络技术选择 构成 IP 高速数据传输链路的 IP 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 1：传输技术技术模型 IPA T MO p t i c a lt i lIPO p t i c a lt i c a lIPS O N E T / S D H/O p t i c a lt i c a lA T MS O N E T / S D H/IPO p t i c a lt i c a lLo w e r c os t, c om pl e x ity a nd o v e rh e a dr t, pl ity a o rhM u lt i p le x in g , p ro t e c t io n a n d mana g e m e n t a t e v e ry la y e rlt i le x in , ro t e c t io a mana e e t a t e v e ry la y e r( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 )XX 公司 宽带城域网工程可行性研究报告 10 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 ITUT 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 （ Synchronous Digital Hierarchy/ Synchronous Optical Network） ， 更准确地说，是 IP/PPP/HDLC over SDH/SONET。 PPP（ PointtoPoint Protocol）。 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，端口密度和端口费用也可与ATM 相比，转发分组延时则已降至几十毫秒量级，不再是大问题。 （ 3） IP over Optical 技术 在光纤上直接传输 IP 数据包需要选择一种帧格式，即选择一种分帧方法。 目前，网络中主要有两种帧格式： SDH 帧格式 (PoS)和以太网帧格式 (GE)； 密集波分复用 (DWDM)技术的商品化提供了另一种方法 ， 将 采用 波分复用 ， 然后用千兆位 (G 位 )或 太位 (T 位 )路由交换机进行路由交换 ，即 IP over DWDM。 另外，最近 2 年开发的 IEEE 协议规定的 RPR 技术，也是一种 IP over Optical技术， Cisco 公司提出的 DPT 技术即是近 RPR 技术。 综合比较以上三种主流技术， IP over Optical 省掉了中间的 ATM 层与 SDH层，减化了层次，减少了网络设备；减少了功能重叠，简化了设备，减轻了网XX 公司 宽带城域网工程可行性研究报告 11 管复杂性，特 别是网络配置的复杂性；额外开销最低，传输效率最高；通过业务量工程设计，可以与 IP 的不对称业务量特性相匹配；还可利用光纤环路的保护光纤吸收突发业务，尽量避免缓存，减少延时；下一步可以采用不同波长来承载不同的协议与业务从而代替了 ATM 业务汇集平台。 从投资成本方面考虑 ，由于 IP over Optical 省掉了昂贵的 ATM 交换机和大量普通 SDH 复用设备，简化了网管，又采用了波分复用，节省了大量光纤和再生器，其总成本可望比传统电路交换网降低一到二个量级。 因此，建议选用 IP over Optical 技术。 如上所述 ， IP over Optical 有以下几种实现技术： （ 1） GE 技术 GE 技术 采用 千兆 以太网帧格式， 由于 以太网帧格式与 IP 数据包是一致的，是一种经济有效的方法。 而且 广域网、城域网和局域网使用统一的以太网帧格式可以无缝连接，大大简化设备，降低成本。 另外，速度更快的万兆位以太网10xGE 的标准也正在发展中。 GE 技术的缺点是带宽仅为 1Gbps，尽管可通过通道技术提高网络带宽，但需要更多的光纤或 WDM 设备，扩展性受到限制。 （ 2） POS 技术 POS技术 采用 SDH帧格式，需要将 IP数据包装入 SDH帧， 这一点和 IP over SDH 是一样的，但省去了 SDH 传输层，从而节省了成本。 POS 技术的优点是传输速度和效率都很高。 它支持 OC3(STM1) 155Mbps、 OC12(STM4)622Mbps、 OC48(STM16)，结合传输设备可达到 OC192(STM64) 10Gbps。 POS 的传输开销约为 2%，比 ATM 的 25%要少很多。 POS 技术的缺点是 需要增加拆装设备 SAR， 成本 比 GE 要高。 SDH 分帧方法主要用在广域网上 ， 远距离传输需要使用 SDH 电再生器， 有时 需要和 SDH 设备连接 时使用，速率一般为 或 10Gbps。 （ 3） DPT 技术 DPT（ DynamicPacketTransport）是 Cisco 公司提出的 新一代的传输技术2020 年 2 月通过了 草案， 它是一种包优化的光传输解决方案。 DPTXX 公司 宽带城域网工程可行性研究报告 12 将 IP 路由的带宽效率、业务能力与光纤环丰富的带宽、自愈能力相结合，可支持多种业务类型和基于 LAN、 MAN、 WAN 的低成本应用。 DPT 引入了一个新的 MAC 层协议，即空间再利用协议（ SRP），同时还有两个专利算法，即 SRP公平算法（ SRPfa）和智能保护切换（ IPS） ，从而构成了新一代的环形光传输技术。 DPT 环是沿相反方向传输包的一对光纤环，其结构如图 2 所示，一个环称为 内环 ，另一个环称 外环 ，它们可以同时用作传输数据流和控制流；内环和外环将每一个节点相连接， DPT 用一个环在某一方向上传送数据（下行），用另一环在相反方向上传送回送的控制包（上行）。 这样， DPT 可以同时利用两根光纤，使包传送带宽最大化，加速自适应带宽利用和自愈控制信号的传播。 DPT 具有如下特点： 两根光纤同时传输数据，同时采用 空间复用和统计复用， 网络带宽分段使用，使带宽得到至少两倍的提高； 一个环 上的节点数可以最高至 128，单端口速率可以最高至 10Gbps，地理范围可以像 SDH 一样扩展到足够的程度； 直接支持和增强各种 IP 业务，例如 VoIP、 VPN 等业务，而且更加稳定可靠，为经营者带来更丰厚的增值服务利润； 图 2： DPT 网络结构 提供了先期的性能监测、错误监测、错误定位、以及智能保护交换机制 (IPS)，网络具备高级的自愈功能，不仅可以在 50m。