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1、黄河水利职业技术学院黄河水利职业技术学院 YELLOW RIVER CONSERVANCY TECHNICAL INSTITUTE 毕 业 论 文 论 文 题 目: IP 城域网规划 专 业: 网络技术 指 导 教 师: 曹建春 作 者 姓 名: 周喜光 学 号: 2011100517 信息工程系 2014 年 06 月 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 I 摘 要 本篇论文以广州市电信宽带 IP 城域网为设计对象,针对广州市电信宽带 IP 城 域网的背景、业务和市场需求、网络层次结构来进行论述及规划设计。IP 城域网 是未来发展的目标,为将来能迅速、简便的实现新业务的开展,从而给信息化
2、平 台建设提供先进可靠的网络基础设施,开拓更多、更高、更好的业务,因此建设 IP 城域网对未来有深远的影响。本文从广州市电信宽带 IP 城域网目前的网络拓扑、 技术选择和网络结构情况进行分析,同时对设备的选型情况、各层次设备规划进 行阐述,从整个网络层次都做了一定的介绍,可以整体了解整个 IP 城域网的设计 过程。 关键词:关键词: IPIP 城域网、网络结构、设备、规划城域网、网络结构、设备、规划 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 II Abstract This paper to broadband IP metropolitan area network of Guangzhou
3、city as the design object, structure background, business and market demand, network for broadband IP man in Guangzhou city are discussed and the planning design. IP metropolitan area network is the future development goals, for the future to achieve new business quickly, easy to carry out, so as to
4、 provide advanced and reliable network infrastructure for information platform construction, open up more, better, better business, so the construction of IP network has a profound impact on the future. This article carries on the analysis from the broadband IP man in Guangzhou City, the current tec
5、hnology of network topology and network structure, at the same time selection of equipment, each level of the equipment planning is expounded, from the network level are introduced, the whole design process can understand whole IP metropolitan area network. Keywords: IP metropolitan area network, ne
6、twork structure, equipment, planning 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 III 目目 录录 YELLOW RIVER CONSERVANCY TECHNICAL INSTITUTEI 摘 要 II AbstractIII 引 言.6 1 宽带 IP 城域网的基本概念7 1.1 宽带 IP 城域网的概念.7 1.2 宽带 IP 城域网的层次结构.7 2 宽带 IP 城域网的必要性9 2.1 业务需求.9 2.2 市场需求9 2.3 建设宽带 IP 城域网的必要性.10 3 宽带 IP 城域网的组网技术11 3.1 宽带 IP 城域网的组建原则11 3.2
7、 网络总体结构.11 3.3 骨干层技术.12 3.3.1 IP over ATM 技术12 3.3.2 IP over SDH 技术 12 3.3.3 IP over Optical 技术.13 3.4 骨干层技术的选择.13 3.4.1 GE 技术13 3.4.2 POS 技术13 3.4.3 DPT 技术14 3.5 接入层技术.15 3.5.1 ADSL 的概念.15 3.5.2 HFC 概念 .15 3.5.3 FTTx+LAN 的概念16 3.5.4 无线宽带接入的概念.16 3.6 接入层技术.16 3.6.1 ADSL16 3.6.2 HFC 16 3.6.3 FTTx+LAN
8、.16 3.6.4 无线宽带接入.17 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 IV 4 广州市电信宽带 IP 城域网的规划设计方案18 4.1 广州 IP 城域网业务需求18 4.2 广州 IP 城域网规划结构图18 4.3 设备选型.19 4.4 核心层设备规划.20 4.5 汇接层设备规划.20 4.6 业务接入控制层设备规划.20 4.7 VLAN 划分.21 4.8 IP 地址规划.22 4.9 用户认证计费管理规划.23 4.10 路由协议.26 5 广州市电信宽带 IP 城域网的安全与管理设计.27 5.1 网络安全的设计.27 5.2 网络管理的设计.27 6 方案论证与评估2
9、9 6.1 结论.29 6.2 评估.29 7 结束语31 参考文献.32 致 谢.33 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 0 引引 言言 近年来,随着电子商务,高速数据传送,点播电视,会议电视等业务在企业 中的应用发展,一种能为终端用户提供安全的分布接入,支持多种通信协议,提 供丰富的多业务,主要面向集团用户,可覆盖数百公里的公用网IP 城域网应运 而生。 IP 城域网是根据业务发展和竞争需要而建设的城市范围内的宽带多媒体通信 网络,是宽带骨干网络在城市范围内的延伸,并作为本地的公共信息服务平台组 成部分,负责承载各种多媒体业务,为用户提供多种接入方式,满足各类用户对 各种多媒体业务的
10、需求。 电信宽带城域网的建设目标是以合理的投资建成一个以 IP 技术为基础的宽带 多业务网络平台,实现在一个先进、统一的综合业务网络平台上提供包括 VPN(虚 拟专用网络) 、语音、视频点播(VOD) 、高速 Internet 接入、企业上网、企业互 联、远程监控监测、交互式游戏、远程教育、远程医疗、社区服务等多种业务需 求,并应具有良好的可扩充性,将来开展新的业务时能迅速、简便的实现,为信 息化平台建设提供先进可靠的网络基础设施。 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 1 1 1 宽带宽带 IPIP 城域网的基本概念城域网的基本概念 1.1 宽带宽带 IP 城域网的概念城域网的概念 IP
11、城域网(MAN,Metropolitan Area Network)的概念是由计算机网深化而来, 指介于广域网和局域网之间,在城市及郊区范围内实现信息传输与交换的一种网 络。这里所说的 IP 城域网,是指覆盖城市范围、为全市各类用户提供宽带(通常 是指 2Mbit/s 以上)接入的数字通信网络。对一个城市而言,IP 城域网的建设是其 信息化基础设施的重要组成部分:从技术和运营模式来看,IP 城域网是计算机网 络和传统电信网络的融合;从技术发展的趋势来看,IP 城域网会是传统电信体系 发展的必然趋势。我们也可以把 IP 城域网理解为就是 IP 分布式接入网络的延伸。 其初期的目标是为企业、政府和
12、家庭用户提供方便快捷的网络连接,实现用户以 兆比特级的速率宽带上网;长远目标是建设城市的信息化基础设施,结合无线宽 带接入的手段,实现用户 Any-to-Any 的实时在线(Always-on-line)连接,使人与 人、人与任何信息化的终端都可以无障碍地实现信息的实时沟通。 1.2 宽带宽带 IP 城域网的层次结构城域网的层次结构 常规的 IP 城域网从网络层次上看,由骨干层、汇聚层、用户接入层(接入层、 用户层)3 个部分组成,如下图所示: 图 2-1 宽带 IP 城域网网络层次结构 1骨干层:将多个汇聚层连接起来,为汇聚层网络提供数据的高速转发,同 时实现与中国电信 ChinaNet 骨
13、干网络的互联,高速 IP 数据出口。骨干层网络结 构重点考虑可靠性、可扩展性和开放性。 2汇聚层:完成本地业务的区域汇接,进行带宽和业务汇聚、收敛及分发, 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 2 并进行用户管理,通过识别定位用户,实现基于用户的访问控制和带宽保证,以 及提供安全保证和灵活的计费方式。 3接入层:通过各种接入技术和线路资源实现对用户的覆盖,并提供多业务 的用户接入,必要时配合完成用户流量控制功能。 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 3 2 2 宽带宽带 IPIP 城域网的必要性城域网的必要性 2.1 业务需求业务需求 IP 城域网络承载的业务的特性将是宽带化、综合化和个
14、性化。业务开展的形 式将着重于解决大/中型集团用户高速/超高速接入因特网、组建 VPN/VPDN 的需要; 满足部分大型住宅小区内的大量分散用户共享 lOMbit/s 以太网或 lOOMbit/s 以太 网速率接入因特网的需求;满足部分大型写字楼内的各办公室集中共享 100Mbit/s 以太网或 lOOMbit/s 以太网接入因特网的需求。 城域网具体需承载以下业务: 高速上网业务:包括利用 XDSL 和 FTTX、LAN 等方式接入用户终端,可为广大 公众客户和政企客户提供高达 10M/100M/1000Mbit/s 等上网速率。 全球眼业务:采用 IP 城域网网络承载,可为政府安保部门以及
15、企业用户提供 实时、动态、多终端的视频监控业务。 IPTV 业务:基于 IP 城域网宽带接入技术和视频技术 ,对不同编码格式、码 率、传输机制内容的统一管理,实现了统一内容服务平台为不同类型终端(机 顶盒、手机、PC)提供流媒体服务。 VPN 业务:架构在于 IP 城域网所提供的网络平台,采用 VR VPN,L2TP VPDN,IPSec,GRE,VLAN 等技术方式为广大企业用户远程虚拟组网的不同要 求提供不同等级的服务质量。 增值业务:互联星空、VOIP、电子信箱、可视图文、在线游戏等。 2.2 市场需求市场需求 根据宽带用户发展现状和趋势分析,未来 3-4 年宽带用户仍能保持较平稳的 发
16、展速度,宽带业务将会快速蓬勃发展。根据业务发展和预期,宽带用户主要分 为宽带拨号用户、互联网视听用户和专线用户。 就广州电信市场调查结果显示, 2011 及 2012 年广州全市宽带用户数将迅速 增长,同时 IPTV 业务、WLAN 上网业务将全面铺展开来。 预计至 2012 年,广州 全市各处普遍具备 20M 以上接入能力,市民和企业获得接入速率最高达 100M 的高 速宽带网络服务。 截至目前,广州已有 30 多个小区实现光纤入户,光纤网络已建设投产的容量 约 30 万线。而广州作为首批三网融合试点地区之一,在广州市三网融合试点工 作方案中,广州市未来三年试点工作目标远大。根据方案,广州预
17、计至2012 年底,宽带用户数突破 300 万,高清互动家庭(含 IPTV)用户突破 180 万。 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 4 2.3 建设宽带建设宽带 IP 城域网的必要性城域网的必要性 由于宽带业务的迅猛发展,宽带用户数不断增长,同时不断呈现新业务,如 互联网视听、NGN 以及 3G 业务,城域网网络容量及可靠性需达到一定水平才能满 足市场需求。 上述提到的业务需求和市场需求,对应城域网网络能力的需求如下: 业务 接入带 宽 (09) 网络功能 丢包率 (单向) 时延 (单向) 抖动 (单向) IPTV 类 IPTV 组播、点 播业务 5-6M QoS、组播 0.1%140
18、ms50ms 软交换类 VoIP、视频会 议业务 200KQoS1%150ms20ms 企业互连 类 IP VPN 业务 N/A MPLS、QoS 1%150ms12ms 互联网接 入类 上网业务、即 时通信业务 2MQoS3%200ms100ms 汇总 2-8M QoS、组播、 MPLS 0.1%140ms12ms 表 3-1 城域网对应网络能力的需求 随着用户对带宽的需求越来越高,从以上网络能力的需求可看出,要想打造 精品网络,给用户提供优质服务,建设城域网是必需的,这也是各运营商制胜未 来的重要武器。 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 5 3 3 宽带宽带 IPIP 城域网的组网技
19、术城域网的组网技术 3.1 宽带宽带 IP 城域网的组建原则城域网的组建原则 要组建一个和成功运营一个宽带城域网要遵循的基本原则是:可运营性, 可管理性,可扩展性,可营利性。 1.可运营性:组建的网络一定是可运营的,必须能够保证系统提供7X24 小时的服务质量。首先要解决技术选择和设备选型问题,其核心和关键设备一 定是电信级别的; 2.可管理性:必须要有网络管理能力。表现在电信级的接入管理,业务管 理,网络安全,计费能力, IP 地址分配, QoS 保证等方面; 3.可扩展性:即组网的灵活性,对新业务与网络规模以及用户规模的扩展 的适应性。这是由网络技术发展的不确定性和网络需求的变化所决定的;
20、 4.可营利性:可盈利性要求组建宽带城域网必须定位在刻意开展的业务上; 要求能够区分高价值用户和普通用户,培育和构建合理的宽带价值链。 3.2 网络总体结构网络总体结构 城域网从网络上看,分为城域骨干网(核心、业务控制)和宽带接入网(汇 聚、接入) ;逻辑上各城域网分为专线接入平面、公众接入平面及互视承载平面; 用户接入基于 XDSL、XPON 及 LAN 等各种方式。 网络架构见下图: 国国家家骨骨干干网网 宽宽带带接接入入网网 城城域域 骨骨干干网网 核核心心层层 汇汇接接层层 业业务务接接入入 控控制制层层 以以太太网网汇汇聚聚 x xD DS SL L 接接入入 L LA AN N 接
21、接入入 B BR RA AS SS SR RC CN N2 2 S SR R 城城域域网网出出口口C CR R M MA AN N S SR R 以以太太网网/ /S SD DH H/ /M MS ST TP P/ /R RP PR R等等 1 16 63 3C CN N2 2 互互联联网网视视听听 网网络络 软软交交换换 网网络络 大大带带 宽宽M MS SE E 城城域域网网B BR R 公公众众客客户户汇汇聚聚/ /接接入入平平面面大大客客户户汇汇聚聚/ /接接入入平平面面 视视听听 M MS SE E 视视听听 C CR R F FT TT TB B 接接入入 F FT TT TH H
22、 接接入入 图 41 网络架构图 目标网络逐步向二层扁平化、三层边缘化演进。根据设备支持情况,逐步推 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 6 进大城域网建设,整合网络资源与管理;BRAS/SR 通过交叉双挂上行保障上行链路 的冗余;建设互联网视听承载平面,有效支撑互联网试听业务发展;汇聚/接入交 换机在二层扁平化的同时逐步推行交叉双挂上行,以提供链路冗余和流量疏导; 推进 XPON 接入用户规模化部署。 3.3 骨干层技术骨干层技术 构成 IP 高速数据传输链路的骨干网,目前的主流技术有 3 种,即 IP over ATM,IP over SDH 以及 IP over Optical,其传
23、输模型如图 1 所示。 图 4-2 骨干层传输技术技术模型 下面对这三种方案进行简单介绍和分析。 3.3.13.3.1 IPIP overover ATMATM 技术技术 1988 年 ITU-T 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
24、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 。 3.3.23.3.2 IPIP overover SDHSDH 技术技术 IP over SDH/SONET 意思是 IP/PPP/HDLC over SDH/SONET。PPP(Point-to- I IP PI IP P A AT TMMA AT TMM O Op pt ti ic ca al lO Op pt ti ic ca al l I IP PI IP P O Op pt ti ic ca al lO Op pt ti ic ca al
25、l I IP PI IP P S SO ON NE ET T/ /S SD DH HS SO ON NE ET T/ /S SD DH H O Op pt ti ic ca al lO Op pt ti ic ca al l A AT TMMA AT TMM S SO ON NE ET T/ /S SD DH HS SO ON NE ET T/ /S SD DH H I IP PI IP P O Op pt ti ic ca al lO Op pt ti ic ca al l Lower cost, complexity and overheadLower cost, complexity a
26、nd overhead Multiplexing, protection and management at every layerMultiplexing, protection and management at every layer (1)(2)(3)(4) 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 7 Point Protocol) 。是 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
27、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。 3.3.33.3.3 IPIP overover OpticalOptical 技术技术 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
28、(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 802.17 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。 3.4 骨干层技术的选择骨干层技术的选择 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;
29、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: 3.4.13.4.1 GEGE 技术技术 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
30、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。 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 8 3.4.23.4.2 POSPOS 技术技术 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
31、支持 OC-3(STM-1) 155Mbps、OC12(STM-4)622Mbps、OC-48(STM-16)2.5Gbps,结合传输设备可达到 OC-192(STM-64) 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 2.5Gbps 或 10Gbps。 3.4.33.4.3 DPTDPT 技术技术 DPT(DynamicPacketTransport)是 Cisco 公司
32、提出的新一代的传输技术 2002 年 2 月通过了 IEEE802.17 草案,它是一种包优化的光传输解决方案。DPT 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(SRP-fa) 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
33、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; 黄河水利职业
34、技术学院信息工程系毕业论文 9 图 4-3 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 50ms 内切换光纤,而且由于它是 IP-Aware 的,可以在 50ms 内恢复 IP 业务,不需要路由表的重新收敛,使 IP 业务稳定可靠; 简单的环形结构和自动发现机制使网络设备的配置变得十分简单;统一网管。 从物理层到链路层到网络层全部三层的网络管理不再需要不同的网管系统。 采用了 SONET/SDH 帧结构,因此可在所有主要的光纤传输网络中运转,包括: 暗光纤、波分复用(WDM) 、SONET/SDH 点对点和环
35、。这种结构的透明性允许 DPT 在 一种混合的环境中应用。例如,一个 DPT 环可以有几个节点用暗光纤连接,同时 又有几个节点通过 SONET/SDH 和/或 WDM 设备相连接。DPT 也可完全工作在 SONET/SDH 或 WDM 传输中,在这种情况下,DPT 功能将使带宽效率达到最高,使传 输设备的 IP 功能发挥得淋漓尽致。 3.5 接入层技术接入层技术 下面介绍几种接入层技术:ADSL、HFC、FTTX+LAN 和无线宽带接入。 3.5.1 ADSL 的概念的概念 非对称数字用户环路技术,它是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽 带技术,同时实现了电话通信数据业务互不干扰的传递方式
36、。所谓非对称主要体 现在上行(从用户到网络)为低速的传输,速率可达 1M;下行(从网络到用户) 为高速传输,速率可达 8M。 3.5.2 HFC 概念概念 经济实用的综合数字服务宽带网接入技术,上网时通过同轴电缆的一种宽带 75XX GSR GSR 75XX 75XX 75XX 75XX outer ring inner ring outer ring data outer ring control inner ring data inner ring control 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 10 接入技术。 3.5.3 FTTx+LAN 的概念的概念 FTTx+LAN 技术是
37、一种利用光纤加五类网络线方式实现宽带接入方案,实现千 兆光纤到小区(大楼)中心交换机,中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类 网络线相连,楼道内采用综合布线,用户上网速率可达 10Mbps,网络可扩展性强, 投资规模小。 3.5.4 无线宽带接入的概念无线宽带接入的概念 代表了宽带接入技术的一种新的不可忽视的发展趋势,不仅建网开通快、维 护简单、用户较密时成本低,而且改变了本地电信业务的传统观念。 3.6 接入层技术接入层技术 3.6.1 ADSL 具有很高的传输速率:ADSL 的传输速率上行最高可达 640Kpbs,下行最高可 达 8Mbps。独享带宽安全可靠,上网打电话互不干扰。安装快捷方
38、便,价格实惠, ADSL 业务上网无须支付电话费。但是,ADSL 的速度和距离以及线路质量都关系密 切,如果用户所在地距离电话基站比较远(3 公里范围以外),速度会明显减慢。同 时现在相当数量的电话线比较老化,对速度会造成进一步的影响。 3.6.2 HFC (1)价格便宜。因现在铜价上涨迅猛,光缆比电缆价格还低; (2)传输频带宽、信息量大。1310 的光波长直接调制的分布反馈(DFB)激光 器工作带宽为 1GHz,光纤网络能传输 150 个频道以上; (3)传输损耗低。1310 单模光纤衰减为 0.36dB/Km、1550 为 0.22dB/Km,为 现行最好同轴电缆衰减常数的 1%以下。另
39、外,光纤的温度特性和频率特性非常好, 在 1GHz 频带内频道的衰耗几乎不变,无须控制和均衡; (4)传输质量高,传输距高远; (5)便于双向传输和交互式业务的开展。由于光纤传输的高速度和高可靠性, 为计算机数据、信息提供了最优良通道; (6)抗电磁干扰和天电干扰性能好。由于光纤是绝缘物,不存在雷击和电力 冲击的威胁; (7)保密性能好。向外泄露的光能极小,难以窍取信号,光纤之间不会产生 干扰,具有极好的保密性。 但是 HFC 网络作为双向宽带接入存在问题。 3.6.3 FTTx+LAN FTTx+LAN 技术是一种利用光纤加五类网络线方式实现宽带接入方案,实现千 黄河水利职业技术学院信息工程
40、系毕业论文 11 兆光纤到小区(大楼)中心交换机,中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类 网络线相连,楼道内采用综合布线,用户上网速率可达 10Mbps,网络可扩展性强, 投资规模小。优点是(1)高速传输,用户上网速率目前为 10Mbps,以后可根据用 户需要升级。 (2)网络可靠、稳定,楼道交换机和小区中心交换机、小区中心交 换机和局端交换机之间通过光纤相连。网络稳定性高、可靠性强。 (3)用户投资 少、价格便宜,用户只需要一台带有网络接口卡(NIC)的 PC 机即可上网。 (4) 安装方便,小区、大厦、写字楼内采用综合布线,用户端采用五类网络线方式接 入,即插即用。 (5)应用广泛,通过
41、FTTX+LAN 方式可以实现高速上网、远程办公、 VOD 点播、VPN 等多种业务。 3.6.4 无线宽带接入无线宽带接入 适于新的电信竞争者开展有效的竞争,也可以作为电信公司有线接入的重要 补充。比如 LMDS 速度很快,不需要布线,但是传输距离很短,多蜂窝系统复杂, 设备成本高,雨衰太大,降雨时很难工作。 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 12 4 4 广州市电信宽带广州市电信宽带 IPIP 城域网的规划设计方案城域网的规划设计方案 现在有三种网络正在运营:电信交换网、计算机网和有线电视网。将来的信 息网络下一代网络(NGN)不可能以上述三种网络之一为基础平台来构建。 随着 IP
42、技术的发展,将三网融合到统一的 IP 网络已经成为发展趋势。三网融合 是一件利国、利民、利行业、利企业的好事,也是信息通信技术进步和业务发展 的必然趋势。广州作为全国第一批三网融合试点城市之一,因此,宽带城域网的 发展一定是基于 IP 的网络,所以开展的也是基于 IP 的业务。 广州电信 IP 城域网采用双星型+树形的层次化结构,采用 IP 上行 IPV4 方式 接入,以纯 IP 方式组网。下面就广州城域网的设计规划进行分析。 4.1 广州广州 IP 城域网业务需求城域网业务需求 目前广州宽带市场中市场占有率最高的是广州电信,由于宽带业务的迅猛发 展,宽带用户数不断增长,同时不断呈现新业务,如
43、互联网视听、NGN 以及 3G 业 务,对现有城域网网络容量及可靠性提出更高的需求,以下是广州电信宽带业务 的总体需求: 1)现有业务需求: 满足 2011 年 ADSL 宽带放号扩容需求,并预计 2012 年底公众宽带接 入用户 1236.5 万,政企客户 248.6 万等接入需求; 配合我的 E 家、商务领航等业务,以差异化业务突破口,为用户提 供有 QoS 保障的 internet 接入服务; 大规模互联网视听业务放号,提供至 2011 年底 151.3 万宽带互联网 视听用户的接入能力; 路由优化及城域二、三层 VPN 业务的灵活布署和提供; 2)新型业务需求 家庭网关应用终端实现的宽
44、带业务扩展; 网络DPI 设备实现的业务精细化控制; 业务控制平台实现的差异化业务灵活控制 4.2 广州广州 IP 城域网规划结构图城域网规划结构图 广州 IP 城域网网络规划结构图如下: 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 13 图 5-1 广州城域网设备结构图 广州 IP 城域网维持核心层 2 级汇接结构。业务控制层 BRAS 及 SR 上行链路经 由核心路由器汇聚后再上联出口路由器,核心路由器与出口路由器互联均基于 10G 链路。 已经规模部署大容量 BRAS 设备,上行链路均以 GE 链路为主。SR 部署完毕, 数量较多,部分区域采取汇聚交换机双挂上联。SR 上行链路以 GE 链路
45、为主,部分 热点地区采用 10G 链路上行。 汇聚交换机已经基本完成了专线用户与公众用户的分离汇接。专线汇聚交换 机就近上联 SR,公众汇聚交换机就近上联 BRAS 设备。 4.3 设备选型设备选型 1.在骨干层的核心路由器方面选择华为的 NE50000E、ALCATEL 的 7750 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 14 SR12、Cisco 的 CRS1-16/CRS1-8 等,这些设备已在广东电信网络中已经运行;针 对需求,大中小城市配置不同容量设备。 2.在业务路由器方面选择了 ALCATEL 公司的 7750-SR12/SR7、华为公司的 NE40E 及 cisco 公司的
46、7609 等设备,根据网络规模、业务需求采取不同容量设备。 3.在 BRAS 服务器方面主要选择 JUNIPER 公司的 E320,华为公司的 ME60 及 RedBACK 公司的 SE800 设备。 4.在接入网的汇聚交换机方面,选择了华为 S8500 系列交换机、S7800 系列交 换机和 S6506R、中兴的 T64G 等设备。 4.4 核心层设备规划核心层设备规划 核心层由城域网出口路由器 CR 和视听 CR 组成。城域网出口 CR 共 2 个节点, 包括枢纽 CR-1(JUNIPER TX4) 、新南头 CR-1(JUNIPER TX4) ,双挂 CHINANET 和 CN2,提供广
47、州 IP 城域网到骨干网的出口。城域网出口 CR 上连 CHINANET 带宽为 780G、上连 CN2 带宽为 140G;视听 CR 广州本地共 1 个节点,为新南头视听 CR(CISCO CRS) 。 4.5 汇接层设备规划汇接层设备规划 汇接层由汇接路由器 BR 组成,共 20 个节点,包括电信 BR-1、电信 BR-2、东 湖 BR-1、东湖 BR-2、枢纽 BR-1、枢纽 BR-2、黄木岗 BR-1、黄木岗 BR-2、新南头 BR-1、新南头 BR-2、科技园 BR-1、科技园 BR-2、新安 BR-1、新安 BR-2、龙华 BR-1、龙华 BR-2、龙中 BR-1、龙中 BR-2、
48、宝岭 BR-1 和宝岭 BR-2,完成业务接入 控制点的分片汇接。电信 BR-1、东湖 BR-1 均为 4*10G 上连,电信、东湖、枢纽 BR-1、黄木岗 BR-1、新南头 BR-1、科技园 BR-1 等四个关内节点均为 6*10G 上连, 电信 BR-2、东湖 BR-2、枢纽 BR-2、黄木岗 BR-2、新南头 BR-2、科技园 BR-2 等六 个关内节点均为 2*10G 上连,关外新安 BR-1、龙华 BR-1、新安 BR-2、龙华 BR-2 均为 10*10G 上连、龙中 BR-1、宝岭 BR-1、龙中 BR-2 和宝岭 BR-2 均为 6*10G 上 连。汇接路由器总上连带宽达 10
49、80G。 4.6 业务接入控制层设备规划业务接入控制层设备规划 业务接入控制层由 SR、BRAS、大带宽 MSE、视听 MSE 组成,负责业务的接入 与控制。 SR 主要实现大客户专线接入互联网网关、MPLS PE 和组播网关功能,原有 采用 GSR12012 作为 MPLS VPN 三层 PE、CISCO6509 作为二层交换机的二三 层分离组网方式,由于设备性能和单点故障等问题,已逐步被 CISCO7609 黄河水利职业技术学院信息工程系毕业论文 15 和 ALCATEL7750 所替代;目前 CISCO7609 共有 45 台、ALCATEL7750 共有 42 台。 BRAS 主要实现拨号和专线接入互联网网关和组播网关功能,主要机型为爱 立信 SE800、JUNIPER ERX1440 和华为 ME60 三种。截至 2009 年 12 月底, 普通 BRAS 共有 166 台,上连 BR 带宽 1133G、下连带宽 1167G;2010 年扩 容工程完工后,BRAS 共有 243 台,上连 BR 带宽 3372G、下连交换机 1632G、下连 FTTB OLT 1021G。 大带宽 MSE 主要实现 FTTH 客户业务的接入与控制,主要机型为爱
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