应用纵向五维法实现城域网网络结构优化的研究.pdf
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1、,信息通信应用纵向五维法实现城域网网络结构优化的研究图雅,刘宇(中国移动通信集团内蒙古有限公司,内蒙古呼和浩特0 10 0 9 0)摘要:网络强国是国家的核心战略之一,为推动网络强国、数字中国战略,国家发布了数字化转型工作通知、提速降费等一系列政策法规要求。城域网作为中国移动承载互联网业务的重要网络,提升带宽能力、保证业务疏导一直是网络建设的重点。如何更好地提升网络服务能力,降低业务接入造价,也是需要不断思考的问题。文章对城域网优化网络结构进行了研究,提出纵向五维法并在现网进行了实践应用,有效节省基础资源,提升用户感知,提升投资效益。关键词:纵向五维法;网络结构优化;OLT;BRAS中图分类号
2、:TP393.1文献标识码:A2023年第0 5期(总第 2 45 期)文章编号:2 0 9 6-9 7 59(2 0 2 3)0 5-0 18 8-0 40引言网络强国是国家的核心战略之一,从十二五开始开展的宽带中国专项行动,到十四五规划中提出的“坚定不移建设制造强国、质量强国、网络强国、数字中国,以及提高经济质量效益和核心竞争力”的战略要求,明确了运营商未来应按照有关工作要求,为加快网络强国、数字中国建设做出更大贡献。城域网与CMNet承载着中国移动互联网业务,为应对互联网业务发展需求,相关承载能力快速提升,在“十三五”期间我公司省网出口带宽增长了14倍,城域网出口带宽增长了37倍。支撑数
3、字中国发展需求,“十四五”规划期间,CMNet的带宽能力仍在提升。规划城域出口带宽从12.6 2 Tbps增长至50.52Tbps,省网出口能力从4.52 Tbps增长至6.12 Tbps。不仅网络能力在增加,从网络结构和功能方面我公司十四五规划提出按照“大容量、简结构、低时延、智能化、高可靠”的原则构建网络。城域网网络自身建设原则在规划中已经明确,但是如何更好地提升用户感知,同时能够降本增效,也是一直在努力的方向。如何打破传输网、承载网建设中的网络壁垒,做好融合优化,是提升承载网服务能力的主要突破点。OLT与BRAS作为城域网重要的接入节点,是协同优化的关键环节,如何优化业务接入方式,缩短用
4、户传输接入距离,从而提升用户感知,做好网络对于互联网业务的服务,是支撑好网络强国战略的基础工作。同时,随着承载网络的不断发展,城域网的结构优化及其能力提升还需结合多种新技术来实现,如EVPN、SR v 6、FlexE、T e l e m e t r y、SA 质差分析等。收稿日期:2 0 2 3-0 1-2 8作者简介:图雅(19 7 6-),女,内蒙古呼和浩特人,高级工程师,现任职于中国移动通信集团内蒙古有限公司计划部,学士,主要从事传输网、数据承载网、政企业务承载等领域网络规划及项目管理工作;刘宇(19 9 1-),男,内蒙古呼和浩特人,中级工程师,现任职于吉林吉大通信设计院股份有限公司,
5、学士学位,主要从事通信设计、咨询工作。iiiiiii.质量,减少了系统结构的复杂性,同时利用光信号进行数据通信研究与分析J.信息通信,2 0 17 年.0 1期.能够避免电磁干扰带来的影响,进而增加了整个系统的安全性,2】米宁,周海涛,朱纪洪.基于光纤通道的光传飞行控制系统通也减少了产品科研生产投入。基于分布式系统架构,使系统具信方案M.清华大学学报(自然科学版),2 0 0 5.45(7):1340备可扩展的能力,以满足未来不断变化的系统需求。-1344.目前,该设计已成功运用到众多的工程项目中,在经过了环境3 引张磊,李鹏,冯晓东.基于光纤通道的网关模块设计与实现测试、可靠性摸底测试以及对
6、各种抗恶劣环境试验的综合检验J.微电子学与计算机,2 0 0 7.2 4(6):56-6 3.后,该工程设计将可推广应用于民机、造船、汽车等领域。4杨军祥,韩强,王纯委,杨涛.基于TTFC网络的分布式综合化处理系统平台研究J.航空计算技术,2 0 18-0 5-0 8 3.参考文献:5王国庆,谷青范,王淼,等.新一代综合化航空电子系统构架1杜建华,万菁昱,瞿海娜.综合化航电系统余度光纤网络的技术研究J.航空学报,2 0 14,35(6):147 3-148 6.1纵向五维法1.1纵向五维要素根据CMNet业务承载的纵向网络结构,使用纵向五维分析法对结构优化方案进行评定。选取的维度从平衡BRAS
7、资源整体利用效率、缩短传输引接距离、降低接入造价等方面综合考虑,确定用户数、BRAS带宽利用率、接入造价、传输接入距离、基础资源五个维度。(1)用户数:BRAS承载家宽用户数;(2)BRAS带宽利用率:BRAS上行链路带宽利用率;(3)接入造价:OLT接入BRAS所需设备、光缆、管道、机房等投资;(4)传输接入距离:OLT接入BRAS的传输距离;(5)基础资源:光缆、管道等现有基础资源。纵向五维法基于以上五类要素,涵盖CMNet与传输网对接过程中的核心影响因素,充分有效地揭示了网络建设中的要点。1.2五维优先级分值与权重基于五维要素,依据其影响OLT接入BRAS的优先级,赋予其优先级分值以及每
8、一个维度的权重。每一个维度的优先级分值区间为0 10 0 分,按各维度要素取值不同阶梯递减,五个纬度要素的优先级分值如下。(1)用户数优先级分值pi用户数在(0,0.3万户区间时,优先级分值为10 0;用户数在(0.3,1.5万户区间时,优先级分值为8 0;用户数在(1.5,2.5)万户区间时,优先级分值为6 0;用户数在(2.5,3.5万户区间时,优先级分值为40;用户数在(3.5,41万户区间时,优先级分值为i188Changjiang Information&Communications20;用户数在(4,)万户区间时,优先级分值为0。用户数需统计BRAS所承载家庭宽带峰值并发用户数,此
9、优先级分值适用于BRAS未部署异址热备的情况,对于已部署异址热备的成对BRAS,在NAT及用户Session容量满足用户倒换的前提下,单台BRAS容量建议最高8 万户,对应到优先级分值中用户数取值均需翻倍。用户数30 0 0 以下为过闲BRAS优先接入,超4万户不建议接入。(2)BRAS带宽利用率优先级分值p2BRAS带宽利用率在(0,10%)区间时,优先级分值为10 0;BRAS带宽利用率在(10%,2 0%)区间时,优先级分值为8 0;BRAS带宽利用率在(2 0%,30%)区间时,优先级分值为6 0;BRAS带宽利用率在(30%,50%)区间时,优先级分值为40;BRAS带宽利用率在(5
10、0%,7 0%)区间时,优先级分值为2 0;BRAS带宽利用率在(7 0%,10 0%)区间时,优先级分值为0。BRAS带宽利用率是体现BRAS流量承载及疏导能力的重要指标,OLT接入时应优先选择带宽利用率低的BRAS,利于均衡BRAS利用率,带宽利用率低优先接入,超7 0%不建议接入。(3)接入造价优先级分值p3接入造价在(0,2 区间时,优先级分值为10 0;接入造价在(2,3区间时,优先级分值为8 0;接入造价在(3,4区间时,优先级分值为6 0;接入造价在(4,5区间时,优先级分值为40;接入造价在(5,6 区间时,优先级分值为2 0;接入造价在(6,)区间时,优先级分值为0。接入造价
11、包括OTN设备、光缆、管道、ODF等费用,所有费用合计分摊后OLT接入BRAS的每纤芯/KM投资约10 0 0元,1GEOTN设备投资约为50 0 0 元,单台OLT接入距离为2.5KM时,接入造价约为2 万元。(4)传输接入距离优先级分值p4传输接入距离在(0,2.5)KM区间时,优先级分值为10 0;传输接入距离在(2.5,3.5JKM区间时,优先级分值为8 0;传输接入距离在(3.5,4.5KM区间时,优先级分值为6 0;传输接入距离在(4.5,5.5KM区间时,优先级分值为40;传输接入距离在(5.5,6.5KM区间时,优先级分值为2 0;传输接入距离在(6.5,)区间时,优先级分值为
12、0。呼和浩特市主城区面积32 3平方公里,城区共计17 台BRAS,单台BRAS平均覆盖半径约为2.5KM,接入距离2.5KM以下优先接入。(5)基础资源优先级分值ps基础资源中光缆具备时,优先级分值为10 0;基础资源中光缆不具备管道具备时,优先级分值为50;基础资源不具备时,优先级分值为0。基础资源包括光缆及管道,可体现OLT接入的难易程度,光缆具备无需新建时优先接入。(6)五维要素权重w按照五个维度在整体评估中的重要程度确定权重,其中首要考虑的是接入距离和接入造价。用户数权重为2 0%,BRAS带宽利用率权重为5%,接入造价权重为30%,传输接入距离权重为30%,基础资源权重为15%。1
13、.3纵向五维加权求和算法OLT接入某个BRAS的优先级为P,各维度要素的权重为W,优先级总分等于各维度优先级的加权求和得分,纵向五维加权求和算法公式如下。189图雅等:应用纵向五维法实现城域网网络结构优化的研究P(1)=1每台OLT周边有多台BRAS,将不同BRAS的五维要素统计值带入纵向五维优化评估表进行优先级总分对比。表1纵向五维优化评估表各项BRAS名称五维分析权重BRAS用户数20%BRAS带宽利用率5%接入造价30%传输接入距离30%OLT接入BRAS距离光缆、OTN等资源基础资源15%优先级总分2应用实例纵向五维法适用于城区已部署多台BRAS的情况,内蒙古呼和浩特市城区已部署17
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- 应用 纵向 五维法 实现 城域网 网络 结构 优化 研究
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