于海超 石磊

（1.吉林吉大通信設(shè)計(jì)院股份有限公司 吉林省長春市 130012 2.吉林省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)信息中心 吉林省長春市 130012）

1 CMNET承載網(wǎng)

1.1 概念

中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)簡稱為CMNET，是中國移動(dòng)以寬帶互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心獨(dú)立建立的全國性電信數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)。CMNET 的國家骨干網(wǎng)由北京，上海，廣州，西安，沈陽，成都，南京和武漢組成。它由主要區(qū)域城市的節(jié)點(diǎn)組成。

作為中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)CMNET 的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，廣東移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（CMNET-GD）了解中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)在廣東省的擴(kuò)展。它通過CMNET 骨干網(wǎng)連接到其他地區(qū)，國內(nèi)ISP 和國際互聯(lián)網(wǎng)。廣東省的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)由廣州，深圳，東莞，珠海，中山，佛山，順德，惠州，江門，汕頭，潮州，汕尾，揭陽，湛江，茂名，陽江，肇慶，韶關(guān)等有22 個(gè)節(jié)點(diǎn)。

CMNet-GD 作為統(tǒng)一的自治域，采用保留的自治域號(hào)，而AS編號(hào)繼續(xù)使用64620。CMNet-GD 提供了一個(gè)平臺(tái)自己的移動(dòng)公司服務(wù)（例如GPRS，WAP，MMS，MDC，WLAN 和EMAIL）的數(shù)據(jù)分發(fā)和Internet 導(dǎo)出服務(wù)。同時(shí)，它還為企業(yè)集團(tuán)客戶提供Internet 訪問服務(wù)。

1.2 CMNET網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及組成

1.2.1 核心層

CMNET-GD 核心速率由四個(gè)路由器M320，GZBR1，GZBR2，SZBR1 和SZBR2 組成。

GZBR1 和SZBR2，GZBR2 和SZBR1 分別通過4x155M 骨干路由器互連。GZBR1 和GZBR2，SZBR1 和SZBR2 通過千兆位端口互連。GZBR1，GZBR2，SZBR1 和SZBR2 同時(shí)用作國家CMNET-GD。路由器GZBR1 和GZBR2 每個(gè)都通過2.CMNet 訪問CMCC 骨干網(wǎng)，而SZBR1 和SZBR2 每個(gè)都通過GE 訪問CMCC骨干網(wǎng)。

1.2.2 匯聚層

CMNET-GD 融合覆蓋范圍包括44 個(gè)M20CR 融合路由器，位于區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的22 個(gè)席位中。CR1 城市通過1x155M 連接到GZBR路由器，CR2 城市通過1x155M 連接到SZBR 路由器。CR1 和CR2通過2xFE 互連。

1.3 路由

1.3.1 核心層

作為區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的核心，廣州和深圳的四個(gè)M320 使用BGP 和CMNET 協(xié)議來交換廣東省國家骨干網(wǎng)中的BGP 路由。來自廣東省的路由通過BGP 暴露給國家骨干網(wǎng)，來自國家骨干網(wǎng)絡(luò)的路由通過BGP 傳遞到廣東區(qū)域網(wǎng)。

1.3.2 匯聚層

各地市兩臺(tái)M20 作為全網(wǎng)的匯聚層 運(yùn)行ISIS 協(xié)議 省內(nèi)路由通過ISIS 進(jìn)行相互通告。

1.3.3 接入層

OSPF 在所有區(qū)域的收集路由器，訪問交換機(jī)和訪問路由器之間運(yùn)行，并且此節(jié)點(diǎn)的路由通過OSPF 協(xié)議相互通告。

圖1：切片分組網(wǎng)的技術(shù)分層模型

2 互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演進(jìn)探討

根據(jù)功能的不同，CMNET 網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)級(jí)別分為幾個(gè)級(jí)別。脊柱網(wǎng)絡(luò)分為主脊柱層，聚集脊髓和普通脊柱層。同時(shí)，互連節(jié)點(diǎn)位于骨干網(wǎng)中：區(qū)域網(wǎng)絡(luò)分為區(qū)域網(wǎng)絡(luò)集合覆蓋和訪問級(jí)別；都市圈網(wǎng)絡(luò)分為都市圈?；A(chǔ)層/組合蓋和檢修蓋。

（1）骨干網(wǎng)負(fù)責(zé)串聯(lián)和跨地區(qū)業(yè)務(wù)移動(dòng)，并負(fù)責(zé)連接到其他國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。它目前覆蓋全國31 個(gè)地區(qū)（城市，自治區(qū)），每個(gè)省都有第一和第二節(jié)點(diǎn)。

其中，北京，上海和廣州是主要的骨干節(jié)點(diǎn)，沈陽，武漢，南京，成都和西安是裝配骨干節(jié)點(diǎn)。區(qū)域和發(fā)達(dá)首都共有54 個(gè)節(jié)點(diǎn)被用作脊柱網(wǎng)絡(luò)的廣義脊柱節(jié)點(diǎn)。

（2）區(qū)域網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)的可訪問性，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)覆蓋在很大程度上取決于省內(nèi)的串聯(lián)和服務(wù)的移動(dòng)，并連接到骨干網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前，每個(gè)洲都有自己的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)，但是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)備配置不同。

（3）城域網(wǎng)主要是為用戶提供方便，安全和高速的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

因此，本文主要考慮CMNET 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的發(fā)展以及Internet 服務(wù)的發(fā)展。從發(fā)展初期到今天，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷了三大變化。

2.1 簡單網(wǎng)絡(luò)

在網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的初始階段，網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)或多個(gè)路由器+交換機(jī)組成，并且可以隨意連接以滿足可訪問性要求。

2.2 分層匯聚

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，越來越多的IP 設(shè)備（如路由器和交換機(jī)）被隨意直接連接，這帶來了管理問題以及接口和帶寬接口的浪費(fèi)。為了充分利用IP數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)收集的影響，已經(jīng)開發(fā)了分層應(yīng)用程序。網(wǎng)絡(luò)的大部分分為三個(gè)主要階段：骨干網(wǎng)，區(qū)域網(wǎng)和城域網(wǎng)。同時(shí)，每個(gè)級(jí)別都分為幾個(gè)級(jí)別，例如心臟，協(xié)調(diào)性和可訪問性。

2.3 扁平化網(wǎng)絡(luò)

隨著對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的增長，互連鏈路的數(shù)量迅速增加，并且網(wǎng)絡(luò)聚合的影響正在減小。為了提高效率，需要減少中間不必要的網(wǎng)絡(luò)層。同時(shí)，相對(duì)較大的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備容量可以降低網(wǎng)絡(luò)級(jí)別，滿足網(wǎng)絡(luò)扁平化的需求。已經(jīng)開發(fā)了大型骨干網(wǎng)+城域網(wǎng)的扁平網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但是該結(jié)構(gòu)仍然遵循逐層收斂網(wǎng)絡(luò)模式。

與2000年至2005年同期的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式相比，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)主要是基于客戶端+服務(wù)器架構(gòu)的Web 瀏覽和多媒體瀏覽，大量資源集中在數(shù)據(jù)中心北京，上海。在集中于廣州的省會(huì)城市中，個(gè)人用戶之間相互訪問的需求較低，個(gè)人用戶的下游流量（從互聯(lián)網(wǎng)到個(gè)人用戶）是上游流量。

因此，Internet 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與Internet 的業(yè)務(wù)模型相匹配?；ヂ?lián)網(wǎng)將來會(huì)走向何方，還可以從Internet 服務(wù)發(fā)展趨勢中尋找答案。

3 CMNet承載網(wǎng)省級(jí)節(jié)點(diǎn)演進(jìn)方案

3.1 分組增強(qiáng)型

OTN 解決方案的數(shù)據(jù)包擴(kuò)展OTN 轉(zhuǎn)換了現(xiàn)有的OTN，并基于面向連接的傳輸特性（例如統(tǒng)計(jì)復(fù)用，水平傳輸，VPN，OAM 和保護(hù)功能）與第二層和第三層相關(guān)。擴(kuò)展以支持CMNet 帶寬，高效軸承和柔性連接的要求。

為了響應(yīng)CMNet 網(wǎng)絡(luò)端到端切片管理要求，OTN 傳輸平面支持在硬管道（例如波長，ODU，VC）上切片，以及在打包軟管道上切片。需要實(shí)現(xiàn)與CMNet 網(wǎng)絡(luò)的管理和控制協(xié)調(diào)。必須進(jìn)行配置和調(diào)整。

但是，分組擴(kuò)展OTN 技術(shù)解決方案的信號(hào)復(fù)用映射結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，需要一些簡化和優(yōu)化。在2018年1月的ITU-TSG15會(huì)議上，中國電信用于移動(dòng)承載優(yōu)化的OTN-M-OTN（Mobile-OptimizedOTN）是一種分組擴(kuò)展OTN。該解決方案滿足CMNet 承載前廳的當(dāng)前部署要求。對(duì)于C-RAN 場景，M-OTN 可以支持50G和100G 光模塊，并且在服務(wù)映射和時(shí)隙構(gòu)造方面與3G/4G 前傳CPRI 和CMNeteCPRI 兼容。

當(dāng)前，M-OTN 的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)支持至少10km，而環(huán)形網(wǎng)絡(luò)支持20km。將來，新的調(diào)制方案（如PAM4）的成熟和應(yīng)用將使2CMNet 或50G 的單波長速率能夠?qū)崿F(xiàn)40km 的長距離傳輸。M-OTN采用單階段復(fù)用，更靈活的時(shí)隙結(jié)構(gòu)和簡化的開銷。它還可以滿足CMNet 傳輸和回程的需求，并且可以用于城域網(wǎng)中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用和DCI 服務(wù)。

3.2 基于IPRAN的升級(jí)方案

基于IPRAN 的升級(jí)計(jì)劃基于4GIPRAN 回程網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展逐步擴(kuò)展和升級(jí)，以及SR（SegmentRouting），EVPN（EthernetVPN），F(xiàn)lexE（FlexEthernet）等新技術(shù)。介紹實(shí)現(xiàn)大容量，具有低延遲和高精度時(shí)間同步的CMNet 承載網(wǎng)絡(luò)。

該解決方案使用SR 技術(shù)解決S1 和eX2 承載流量的問題。CMNet 回程S1 服務(wù)是確定性路徑服務(wù)，在接入和匯聚設(shè)備之間放置了端到端SR-TE（Segment.Routing-TrafficEngineering）隧道，以提供面向S1 面向連接的服務(wù)要求。eX2 服務(wù)和其他高度活躍的服務(wù)具有路徑不確定性?？梢圆渴餝R-BE（SegmentRouting-BestEffort）隧道，以滿足eX2 無連接服務(wù)的要求。為了解決MESH 流量模型的靈活調(diào)度問題，該解決方案將來可以適用于任何CMNet 承載拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)?；贗PRAN 的升級(jí)計(jì)劃以后可以結(jié)合FlexE 接口技術(shù)，將片服務(wù)綁定到FlexE 通道，并最終使它們適應(yīng)CMNet 網(wǎng)絡(luò)片的發(fā)展需求。

3.3 切片分組網(wǎng)

切片分組網(wǎng)絡(luò)（SPN）是中國移動(dòng)提出的一種新的CMNet 技術(shù)架構(gòu)。SPN 解決方案在轉(zhuǎn)發(fā)層與PTN 網(wǎng)絡(luò)的MPaS-TP 技術(shù)兼容，從而使能夠支持將現(xiàn)有PTN 網(wǎng)絡(luò)升級(jí)和演進(jìn)為SPN。圖1 顯示了切片數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)分層模型。

SPN 的物理層基于WDM 技術(shù)，鏈路層實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)物理接口和FlexE 綁定時(shí)隙處理，基于端到端的基于以太網(wǎng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)連接以及基于L1 的低延遲硬隔離片提供通道；基于以太網(wǎng)MAC 或MPaS隧道/SR 隧道尋址的傳輸實(shí)現(xiàn)L2 業(yè)務(wù)調(diào)度；基于IP 尋址的傳輸支持L3VPN，并提供靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度要求遇見。SPN 還支持隔離物理網(wǎng)絡(luò)上的資源片的功能。硬切片可以為專用線路和uRLLC 等服務(wù)提供低延遲和帶寬保證，而軟切片可以為諸如eMBB 的分組服務(wù)提供高帶寬和差異化服務(wù)。

4 CMNet承載網(wǎng)省級(jí)節(jié)點(diǎn)未來建設(shè)思路

4.1 CMNET網(wǎng)絡(luò)扁平化建設(shè)思路

中國移動(dòng)的城域網(wǎng)目前是城域內(nèi)CMNET 區(qū)域網(wǎng)的擴(kuò)展。根據(jù)IP 網(wǎng)絡(luò)開發(fā)框架，隨著城域網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，城域網(wǎng)將逐漸與CMNET 分離，并發(fā)展成為由IP 專用網(wǎng)和CMNET 共享的集成服務(wù)訪問網(wǎng)絡(luò)。

因此，CMNET 需要扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。換句話說，CMNET 目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)由骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)組成?？紤]到當(dāng)前的CMNET 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和城域網(wǎng)規(guī)模較小，有兩種方法可以使CMNET 扁平化。

4.1.1 方式一：CMNET 骨干網(wǎng)與省網(wǎng)扁平

CMNET 骨干網(wǎng)和本地網(wǎng)絡(luò)已集成到一個(gè)集成的自治域中，并已使用核心/聚合/訪問三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演變?yōu)楦采w全國C3 個(gè)城市的遠(yuǎn)程骨干網(wǎng)。

每個(gè)州都有一個(gè)城域網(wǎng)，或者在該州的多個(gè)州和城市之間形成一個(gè)大型城域網(wǎng)，并且正在朝著獨(dú)立的自治域發(fā)展。城域網(wǎng)配有背靠背的獨(dú)立核心路由器，以及骨干網(wǎng)訪問路由器或骨干網(wǎng)融合路由器。

這種扁平化方法的優(yōu)點(diǎn)是層次結(jié)構(gòu)清晰明了，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方便，易于互通的MPLS 等整個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的開放以及對(duì)骨干網(wǎng)和局域網(wǎng)的背對(duì)背設(shè)備的投資。可以省錢。

4.1.2 方式二：CMNET 省網(wǎng)與城域網(wǎng)扁平

在每個(gè)省建立一個(gè)大型的城域網(wǎng)，并直接連接到骨干網(wǎng)的公共骨干節(jié)點(diǎn)，而無需更改骨干網(wǎng)和局域網(wǎng)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。每個(gè)城域網(wǎng)都是一個(gè)獨(dú)立的自治系統(tǒng)。這樣，州網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于每個(gè)州的另一個(gè)城市網(wǎng)絡(luò)。將來，隨著本地企業(yè)逐漸遷移到骨干和城域網(wǎng)，本地網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)逐漸退出。建議各州建立大都市圈網(wǎng)絡(luò)，以促進(jìn)各州和城市之間的都市圈之間的交流。每個(gè)城域網(wǎng)的規(guī)模為2.5-4 百萬寬帶用戶和大約5000 個(gè)IGP 路由節(jié)點(diǎn)設(shè)備（路由器，BAS.SR，融合）。開關(guān)等）。大多數(shù)州的都會(huì)網(wǎng)絡(luò)是大型都會(huì)網(wǎng)絡(luò)，而某些發(fā)達(dá)國家有2-4 個(gè)都會(huì)網(wǎng)絡(luò)。

這種扁平方法有助于平滑的網(wǎng)絡(luò)遷移。優(yōu)勢在于響應(yīng)Internet業(yè)務(wù)發(fā)展的未來趨勢，并有助于城域網(wǎng)的集成和平坦性。保持現(xiàn)有的本地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不變，并促進(jìn)添加大型城域網(wǎng)服務(wù)。保持現(xiàn)有骨干網(wǎng)，局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的管理級(jí)別不變。與現(xiàn)有管理系統(tǒng)一樣，維護(hù)界面清晰明了，本地公司由本地公司維護(hù)，跨部門業(yè)務(wù)由組維護(hù)。

5 結(jié)論

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一項(xiàng)長期，全面的系統(tǒng)工程，包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組織，網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)以及網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展。同時(shí)，它對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)有明顯影響，并且與將來的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營有關(guān)。因此，很難與集團(tuán)公司的各個(gè)部門的建設(shè)，業(yè)務(wù)和維護(hù)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)與合作。網(wǎng)絡(luò)合并過程需要考慮網(wǎng)絡(luò)支持業(yè)務(wù)的能力?？梢韵葘⒕W(wǎng)絡(luò)和設(shè)備集成到先導(dǎo)單元中。同時(shí)，它考慮了國家和新業(yè)務(wù)的選擇性開發(fā)和運(yùn)營，并從業(yè)務(wù)級(jí)別驗(yàn)證了集成和優(yōu)化。此后，該州的業(yè)務(wù)發(fā)展成就和積累。