中国电信城域网架构及技术演进1018

“宽带中国”战略下宽带城域网的架构演进作者：汤艺超来源：《中国新通信》 2017年第20期汤艺超【摘要】“宽带中国”战略和互联网应用高速发展互相促进，宽带网络用户和流量呈爆发增长的趋势。

运营商宽带网络的承载能力面临新的挑战。

宽带城域网作为宽带网络在城域范围内的延伸，需要进行系统扩容和架构升级改造。

网络架构扁平化和业务控制层功能网元合设的策略，有助于实现宽带城域网架构的系统平滑升级。

【关键字】宽带中国宽带城域网架构扁平化网元合设“宽带中国”战略中明确提出，宽带网络成为国家战略性公共基础设施。

面对“宽带中国”战略的目标要求，运营商的宽带网络面临严峻挑战。

如何实施宽带网络的系统平滑演进，实现承载能力数倍甚至十数倍的升级扩容，是运营商宽带网络演进的规划重点。

另一方面，“宽带中国”的战略引导和互联网应用高速发展的双重背景下，如何在广度和深度完善宽带网络架构，更快更好的做到宽带业务的提速降价，也将为运营商在商业竞争中提供最优质的竞争资源。

宽带城域网是宽带骨干网在城域范围内的延伸，汇聚宽带接入网上行业务并对业务进行控制，出口至宽带骨干网。

宽带城域网的承载能力是宽带业务接入能力的基础。

一、“宽带中国”战略对宽带城域网的影响2013 年 8 月，中国国务院发布了《“宽带中国”战略及实施方案》，部署未来 8 年宽带发展目标及时间表，宽带网络成为国家战略性公共基础设施，宽带网络发展战略上升为国家战略。

“战略”要求：到 2015 年，基本实现城市光纤到楼入户、农村宽带进乡入村，固定宽带家庭普及率达到50%。

城市和农村家庭宽带接入能力基本达到 20 兆比特每秒（Mbps）和4Mbps，部分发达城市达到100Mbps。

到2020年，城市和农村家庭宽带接入能力分别达到50Mbps 和 12Mbps，发达城市部分家庭用户可达 1 吉比特每秒（Gbps）。

“宽带中国”战略引导宽带网络建设基于市场并适当超前。

网络的适当超前建设和互联网应用的高速发展互相促进，宽带网络用户和流量增长迅速。

通信网络的技术和架构演进通信技术的发展在改变我们的生活，无论是家庭、工作、学习或娱乐，几乎所有的人都会用到通信网络。

网络技术的快速发展让我们的生活变得更加便利舒适，而且在现代化经济和社会的建设中也起到至关重要的作用。

网络跨越时空，实现了人类的全球互联，节省了人力、物力、财力，提高了效率，减少了成本，增强了协作与交流。

本文将着重介绍通信网络的技术和架构演进。

一、技术演进通信网络的技术演进是从单一的模拟电信时代发展到数字电信时代。

在模拟电话时代，人们通过电线进行通信，通信的频率是模拟的，它只能传输音频信号。

而数字通信的出现，使得电话变得更加便捷与稳定。

数字通信不仅能够传递声音信息，还能够处理和传递图像、数据等多种形式的信息。

数字通信的关键技术在于数字化技术。

通过模拟信号采样、量化、编码、压缩等步骤，将模拟的信号转换成数字的信号。

数字通信也可以通过高效的编码和错误校验技术，避免了音频和图像在传输过程中所产生的干扰和失真。

另外，无线通信技术的快速发展，也是通信网络技术演进的一个重要方面。

如今，无线通信技术被广泛地应用到手机、无线网络和其它物联网设备上。

为了克服信道干扰、中断和低性能这些无线通信存在的问题，各种无线通信标准被制定并不断完善，如Wi-Fi、蓝牙、LTE、5G等等。

二、架构演进通信网络的架构演进涉及系统的构建，网络的设计和组织形式的变化。

通信网络架构演进可以分为三个阶段：传统有线网络、智能网和启发式网络。

传统有线网络的架构是一个分层的体系结构。

其本质是把电话信令功能从电话交换机上独立出来，以组成一个独立的网络体系，这是传统有线网络的典型特点。

一般来说，传统有线网络因其靠征信号处理和分析而显得过于简单和不够灵活，随着数字网络的到来，这样的网络已经基本退出了历史舞台。

智能网则是基于传统有线网络的，它增加了复杂的数据处理功能和数据传输设备。

它的构建主要是企图挖掘知识和运用知识形成人、物、信息等三位一体的知识经济体系。

电信运营商网络架构升级与优化方案第一章网络架构现状分析 (2)1.1 网络架构概述 (2)1.2 现有网络架构分析 (2)1.2.1 传输网络 (2)1.2.2 交换网络 (2)1.2.3 接入网络 (3)1.2.4 支撑网络 (3)1.3 网络架构存在的问题 (3)第二章网络架构升级目标与策略 (3)2.1 升级目标设定 (3)2.2 升级策略制定 (4)2.3 升级阶段划分 (4)第三章核心网优化方案 (4)3.1 核心网现状分析 (4)3.1.1 网络架构现状 (4)3.1.2 业务发展现状 (5)3.1.3 现有网络问题 (5)3.2 核心网优化策略 (5)3.2.1 网络架构优化 (5)3.2.2 业务优化 (5)3.2.3 设备优化 (5)3.3 核心网设备升级 (6)3.3.1 设备选型 (6)3.3.2 升级方案 (6)3.3.3 实施步骤 (6)第四章接入网优化方案 (6)4.1 接入网现状分析 (6)4.2 接入网优化策略 (6)4.3 接入网设备升级 (7)第五章传输网优化方案 (7)5.1 传输网现状分析 (7)5.2 传输网优化策略 (7)5.3 传输网设备升级 (8)第六章数据中心网络优化方案 (8)6.1 数据中心网络现状分析 (8)6.2 数据中心网络优化策略 (9)6.3 数据中心网络设备升级 (9)第七章网络安全优化方案 (10)7.1 网络安全现状分析 (10)7.2 网络安全优化策略 (10)7.3 网络安全设备升级 (10)第八章网络运维与管理优化 (11)8.1 网络运维现状分析 (11)8.2 网络运维优化策略 (11)8.3 网络管理平台升级 (12)第九章网络功能监测与评估 (12)9.1 网络功能监测现状分析 (12)9.2 网络功能监测优化策略 (13)9.3 网络功能评估方法 (13)第十章项目实施与验收 (13)10.1 项目实施计划 (14)10.1.1 实施阶段划分 (14)10.1.2 实施步骤 (14)10.2 项目验收标准 (14)10.2.1 技术验收标准 (14)10.2.2 管理验收标准 (14)10.3 项目风险与应对措施 (14)10.3.1 技术风险 (15)10.3.2 运营风险 (15)10.3.3 管理风险 (15)第一章网络架构现状分析1.1 网络架构概述信息技术的快速发展，电信运营商的网络架构在支撑业务发展、满足用户需求方面发挥着的作用。

电信城域网设计方案本文将介绍一个完整的电信城域网设计方案，包括整体架构、网络拓扑、硬件设备、安全性等方面的内容。

以下是具体的设计方案：1. 概述电信城域网是一个涵盖广域范围的通信网络，用于连接不同地区的通信设备和用户。

它提供高速、可靠、安全的通信服务，支持语音、数据和视频的传输。

本设计方案旨在满足电信公司对城域网的需求，并提供可扩展性和高效性。

2. 网络架构本设计方案采用三层架构，包括核心层、分布层和接入层。

核心层负责路由和数据转发，分布层提供网络间的连接和策略控制，接入层连接用户设备，并提供访问控制和安全保护。

3. 网络拓扑为了提高可用性和性能，本设计方案采用了冗余和负载均衡的网络拓扑。

核心层使用双核心交换机实现冗余，分布层使用多个交换机实现负载均衡和链路冗余，接入层采用双缆备份保证可靠连接。

4. 硬件设备本设计方案选择可靠性高、性能强的硬件设备来保证网络的稳定运行。

核心层采用高性能路由器，分布层和接入层使用可堆叠交换机，提供灵活的扩展能力和高密度接入。

5. 安全性电信城域网作为一个涉及到用户敏感信息的网络，安全性非常重要。

本设计方案采用了多层次的安全措施来确保网络的安全性。

包括网络隔离、访问控制列表、防火墙、虚拟专用网络等技术手段，以及定期的安全审计和漏洞扫描。

6. IP地址规划在设计城域网时，IP地址规划是一个重要的步骤。

本设计方案采用VLSM（可变长子网掩码）技术，合理地分配IP地址，提高地址利用率，并减少路由表的规模。

7. 高可用性和负载均衡为了提高网络的可用性和性能，本设计方案使用冗余设备和负载均衡技术。

冗余设备包括冗余交换机、路由器和服务器，确保在设备故障时能够无缝切换。

负载均衡通过分发网络流量到多个服务器上，提高服务的负载能力和响应速度。

8. 故障排除和监控为了及时发现和解决网络故障，本设计方案提供了故障排除和监控机制。

通过设置网络管理系统、链路状态监测和告警系统，网络管理员可以实时监控网络设备和链路的状态，并采取相应的措施来解决异常情况。

一、概述目前，国内宽带业务发展迅速，互联网视频应用呈现爆炸式增长，网络流量的增长已经成为IP城域网规模扩张的主要推手。

各电信运营商也采用核心节点的集群升级、中继电路的扩容、业务控制节点硬件设备裂变和下沉等建设思路，通过对路由器容量的增加和传输带宽的扩容来应对流量压力，IP城域网已经形成核心层、业务控制层和接入层三层架构模式。

未来十年，网络流量将至少增加20倍，伴随着流量快速增长的是不断下降的用户ARPU值，高清视频和云计算的兴起将对IP城域网的网络质量和性能提出更高的要求。

IP城域网未来如何演进是网络建设者需要思考的问题。

二、IP城域网现状分析2.1、总体架构IP城域网主要承载普通互联网业务及含IPTV业务，一般宽带运营商在各省均建设有一张IP城域网。

以各省主导宽带运营商IP城域网为例，典型的IP城域网分为三层架构：城域核心层、业务控制层和宽带接入层。

各市IP城域网采用相同的网络架构，以市IP城域网设置不同的自治域，各市城域核心层与运营商的骨干网、省网以及其他专业承载网实现互通。

城域核心层设备一般采用各市双节点方式设置，BAS与SR设备一般采用成对设置。

2.2、城域核心的壮大近几年，城域核心层路由器中继带宽扩容是建设的重点，中继带宽颗粒度由10G、40G向100G迈进，单台路由器的槽位已不能满足需求，路由器集群得到广泛应用，城域核心单节点设备不断壮大，用户规模较大的市城域核心路由器已采用集群设备，如思科CRS集群和华为NE5000E集群。

随着未来网络流量的增长，城域核心的中继容量不断增加，单节点规模也将不断壮大。

2.3、业务控制层的扩张业务控制层设备主要有BAS和SR设备，每节点设置有BAS和SR设备。

随着宽带用户数的增加，考虑到业务的安全性，单台BAS设备的处理用户规模不宜太大，现阶段用户容量较大的节点均采用多台BAS设备来分散承载业务。

根据现有IP城域网规模来看，BAS和SR设备对市区和县城覆盖已比较完善，今后将逐步向郊区、城区以及重点乡镇进行覆盖。

城域网发展及部署及演进经验引言随着信息技术的不断发展，城域网（Metropolitan Area Network，简称MAN）在企业和组织中的应用越来越广泛。

城域网是介于局域网（Local Area Network，简称LAN）和广域网（Wide Area Network，简称WAN）之间的一种网络结构，覆盖范围一般在一座城市或者一个地理区域内。

本文将探讨城域网的发展、部署以及演进经验，为读者提供指导和参考。

城域网的发展城域网可以追溯到20世纪80年代，当时的城域网是建立在传统的电话线路和电信基站之上的。

随着技术的进步，城域网逐渐开始采用光纤传输介质，提高了网络带宽和稳定性。

此外，随着无线技术的快速发展，城域网也开始使用无线传输技术，如Wi-Fi和WiMAX，实现无线接入，并且简化了部署和维护工作。

城域网的发展也与云计算、物联网和大数据等新技术紧密相关。

随着云计算的兴起，企业和组织不再需要在本地部署大量的服务器和存储设备，而是将这些资源集中在数据中心，并通过城域网进行访问。

物联网的普及也给城域网带来了巨大的机遇和挑战，因为越来越多的设备需要连接到网络，并且需要实时的数据传输和处理能力。

此外，大数据分析和人工智能等技术的应用也对城域网的带宽和延迟提出了更高的要求。

城域网的部署城域网的部署需要考虑多个因素，包括网络拓扑结构、传输介质、设备选型、安全性等。

在设计城域网的拓扑结构时，需要考虑覆盖范围、带宽需求、故障容忍性等因素。

常见的城域网拓扑结构包括星型、环型和网状结构。

传输介质的选择对城域网的性能和稳定性有着重要影响。

光纤传输介质具有高速、抗干扰能力强、传输距离远等优点，适合长距离的城域网连接。

而无线传输介质具有灵活性高、覆盖范围广等优点，适合特定场景的城域网部署。

设备选型需要考虑设备的性能、可靠性、扩展性以及兼容性等因素。

常见的城域网设备包括交换机、路由器、网关等。

此外，网络安全也是城域网部署中需要重视的问题。

■H I Technology技术•技术趋势编辑丨程淋淋*************************.cn浅谈电信新型城域网架构下IP T V C D N演进趋势■中通服咨询设计研究院有限公司崔星星肖明坤|/CDN被普遍认为是电信业转型的重要选V择，全球电信行业围绕丨PTV从技术、市 场和政策等角度进行了诸多探索。

目前在国内仅中国电信的 丨PTV用户数就突破了 1亿，IPTV已成为电信运营商的基础业 务之一。

本文重点分析现网IPTV CDN承载方案，以及新型网 络演进架构下IPTV CDN的演进趋势。

IPTVCDN功能简介鲁时移电视Time-shift TV:对实时播放的广播频道进 行短暂的暂停、倒退和快进操作的业务。

籲增值业务：支持信息服务、远程教育、游戏业务、理财 业务等增值业务功能。

«行业应用：支撑多行业应用，能为不同行业分配平台资 源、个性化EPG、个性化内容，同时能为行业客户提供自服务 管理界面,对本行业客户的用户、资源、内容、EPG进行必要的 管理。

IPTV业务是指通过IP承载网络向用户提供可支持交互能力的电视节目的直播、点播和时移播放等业务的总称。

通过 IPTV业务，用户可以得到高质量的数宇媒体服务，可以自由地 选择视频节目，实现媒体提供者和媒体消费者的实质性互动。

*电视直播Linear TVIPTV CDN系统架构IPTV系统在总体结构上分为5层：内容运营系统、业务 运营系统、CDN分发网络、承载网络和家庭网络，某省运营商 IPTV系统架构如图1所示。

用户根据频道直接选择并收看电视节目，系统侧向选择该广播频道的全部用户同时推送相同的音视频流，播放既定的内容，为用户提供电视节目。

鲁视频点播Video on Demand能向用户提供音视频存储内容的播放业务，用户可以对播放过程进行控制，包括快进、快退、重放等。

内容*&系《11tetw\[CP/SPBBl |认ii»g| |K itM|I l IPTVSS4S M?台[ftgBB l|iiPW H«n g«iriti-rDO丨g目明 l I I |€P6^||U itrti l(C D W H tonaaff内容运营系统该系统主要包括由内容运营商以及第三方业务提供商建 设的相关应用平台。

电信级城域网技术与发展
王茜;程时端
【期刊名称】《中国电信建设》
【年(卷),期】2002(014)008
【摘要】一．电信级城域网概念的引入。

城域网(MAN)一直以来与局域网(LAN)、广域网(WAN)并称为计算机网的三大组成结构，与提供话音业务的电信网有较大
区别。

然而随着现代电信网逐步向宽带化、综合化发展，电信业务也由单一话音业务向宽带交互式多媒体业务发展，众多国内外电信运营商开始将城域网的概念应用到公用电信网中，兴起了电信级城域网的研究热点和建设热潮。

【总页数】9页(P25-33)
【作者】王茜;程时端
【作者单位】北京邮电大学教授，博士生导师;中国电信北京研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TN915
【相关文献】
1.电信级以太网发展及主要技术简介 [J], 刘登斌;赵伶俐
2.SIEMENS电信级以太网承载精彩宽带未来--让以太网技术在城域网改造中大展
身手 [J], 北京西门子通信网络股份有限公司(SCNB)
3.发展中的电信级以太网技术 [J], 吴承治
4.西班牙电信创新发展部门完成了对北电电信级以太网技术的测试 [J],
5.对电信级以太网技术发展的探讨 [J], 郭亮;金伟
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城域IP骨干网的演进方案苏征远【摘要】运营商IP城域网正不断突破带宽限制以满足新业务形态的需求,为了给用户提供差异化的用户服务体验,运营商发现自己需要一个更加智能的承载网,提供丰富而强大的2、3层业务能力.同时在IPv4地址快速消耗的背景下,如果向IPv6迁移构建一个可管可信可控的新型网络也是运营商面临的新挑战.本文系统的分析探讨运营商建设新一代IP数据网面临的挑战及可能的应对策略.【期刊名称】《电信工程技术与标准化》【年(卷),期】2012(025)008【总页数】3页(P59-61)【关键词】CLOS架构;虚拟化;CDN;IRF2;IPv6【作者】苏征远【作者单位】杭州华三通信技术有限公司,北京100052【正文语种】中文【中图分类】TN915运营商精心打造的“网络堤坝”——IP城域网/骨干网已经成为最脆弱的层面。

骨干网居高不下的单位比特成本、缺失的安全管控能力、复杂的运维模式成为发展新业务，新应用不可逾越的最大障碍。

为了改变这种状态，避免“被管道化”，运营商也尝试开始变革。

中国电信“骨干双网差异化运行＋城域双平面运行”的模式，希望能通过差异化的服务摆脱困境，实现从纯管道业务向高价值互联网业务的转型。

中国移动构建的移动互联网“智能管道”希望增加管道业务能力，做到精细化运营。

在几种不同的承载网络技术变革探索途径中，我们可以发现新型IP骨干网的共通之处，包括降低比特成本，提高业务承载能力，构建可管可控可信的网络。

1 超高速以太骨干网为了满足网络流量迅速增长的需求，运营商一直在寻找既可以有效保证业务提供又能减少单位比特成本的方案。

高速以太网就是一种方案。

10GE链路已经在运营商骨干网广泛部署，在不断提升高密10吉比特端口的同时，如何用更高速的链路减少链路数量，克服多链路捆绑的局限性，同时简化路由处理和简化MPLS部署已经成为一种迫切的需求。

最直接的网络扩容方式，是升级端口速率、提高设备容量。

目前40Gbit/s已经开始商用，100Gbit/s逐渐成为业界关注的热点。