运营商宽带IP城域网接入层优化方案分析

    一、概述

    近几年来，运营商为了满足宽带业务的快速发展，不断扩展ip城域网的覆盖，网络的快速扩展导致目前运营商在各地宽带IP城域网建设普遍存在接入层组织结构混乱、设备利用率不高、接入层光纤消耗严重等问题。这些问题对业务发展和网络运行维护造成了很大困难。

    产生上述问题的原因主要是接入层网络缺乏合理规划，设备使用不当，光纤使用效率不高造成的，其中有两种比较典型的情况：

    ●市区大客户IP专线直接接入汇聚层设备。这样既大量占用了汇聚层设备的端口，又耗费了接入层大量的光纤。

    ●DSLAM直接连入汇聚层。业务的快速发展使接入层DSLAM设备数量迅速增长，造成接入光纤和汇聚层设备端口的大量消耗。

    这两种情况既占用了大量接入层光纤，又占用汇聚层设备的大量端口，使光纤和设备的利用效率很低。应对接入层网络进行优化调整，提高接入层光纤利用效率，规范接入设备的使用。

    二、接入层优化调整思路

    通过上面的分析可以看出，宽带IP城域网接入层混乱的主要原因是大客户IP接入和DSLAM汇接造成的。因此，对接入层优化时应重点解决这两方面的问题。具体可以采用以下对策：

    1.适当分散大客户IP专线接入

    大客户集中的地区设置独立的大客户IP接入交换机。分散的大客户可采用就近接入的方式。

    2.用户密集地区的DSLAM通过汇接后上联

    市区DSLAM比较密集，应通过二/三层交换机等方式就近汇接本地区四周的DSLAM，减少直接汇接到汇聚层设备的端口数量，减少接入光纤的占用。

    三、接入层优化的解决方案

    1.大客户IP专线的解决方案

    以往运营商在大客户IP专线接入主要通过DDN、FR接入到运营商的IP专线路由器上。随着宽带的发展，越来越多的客户需要10M/100M甚至1000M端口接入，最初这些IP专线往往直接通过光纤接入到IP城域网汇聚层设备上，这样既占用了大量昂贵的汇聚层设备端口，又不利于治理维护。因此有必要设置专用的接入交换机实现大客户IP专线接入。

    (1)大客户密集的接入点设置具有端口限速能力的三层交换机，与汇聚层设备直接连接，作为IP专线接入设备，兼作本地区DSLAM、ZAN接入设备的汇接，其它地区零散大客户可以就近接入本地区用于汇接DSLAM的二层交换机，使大客户接入更加分散，减少对汇聚层设备端口占用同时也大量节省了接入层光纤的用量。

    (2)IP专线接入交换机选型要求：大客户专线接入交换机一般选择具有端口限速能力的中档三层交换机。

    ●能够提供密度较高的100M/1000M端口；

    ●支持基于端口的流量采集；

    ●能够提供端口限速和基于端口的流量控制治理；

    ●支持SNMP，具有较强网管能力。

    (3)对于带宽要求不高的大客户，可以为其提供ADSL2+、VDSL、SHDSL等基于铜线的高速DSL技术，能够保证一定带宽的同时，减少大客户用纤数量。

    2.DSLAM汇接优化方案

    考虑到话音接入的需要，固网运营商DSLAM设置一般与本地交换网和接入网关系密切。IP城域网DSLAM的设置主要有三种情况：

    情况一：DSLAM设置于端局(IP城域网汇聚层节点)。一般汇聚节点设置于端局，该地区DSLAM可以直接接入汇聚层设备100M端口，不占用接入层光纤。

    情况二：DSLAM设置于模块局(或四周)。一些比较大的地市用户比较密集，每个模块局设置的DSLAM设备也较多；而一些用户规模小的中小型地市，每个模块局一般只设置一个DSLAM。

    情况三：DSLAM与接入网ONU合设。由于ONU覆盖范围比较小，覆盖用户比较少，因此DSLAM容量一般也较小。

    表一DSLAM汇接方式

    情况一DSLAM设置于端局，不需要占用接入层光纤。在情况二和情况三中DSLAM的汇接可以考虑三种方式：

    方式一：增设二/三层交换机实现汇接

    ●市区DSLAM汇接，应主要采用二层交换机汇接后，接入汇聚层设备；

    ●规划期内较大的模块局，有两个以上DSLAM(每个400～500线)，可设置二层交换机进行汇接；

    ●一台DSLAM，但有一定大客户IP专线业务需求地区的模块局，设置具有端口限速能力的二/三层交换机。

    方式二：利用MSTP，与模块局、接入网共享传输

    在模块局、接入网的传输资源比较充裕，而相应DSL用户潜力不大的地区，可以通过传输(MSTP)实现DSLAM接入，不单独占用光纤。但考虑未来3G网络需要占用宝贵的传输资源，因此除非光纤非凡紧张的地区，否则不建议大规模采用。

    方式三：DSLAM级联

    市区内按照接入网ONU组织的DSLAM，每个节点的规模不大时，相邻节点可以通过DSLAM级联实现，但DSLAM级联深度应控制在4级以内。

    表二DSLAM汇接方式比较

    以太网交换机在IP城域网接入层有着广泛的应用，主要用于大客户IP专线接入和小区LAN接入。

    图一  接入层优化调整方案

    3.小区LAN接入交换机的应用

    小区LAN接入一般选择小型二层交换机。近几年随着技术发展，三层交换机价格已经大幅下降，与二层交换机相比性价比更好，有更好的安全性和可维护性，因此在设备选择上建议尽量选择三层交换机。

    LAN接入设备选型要求：LAN接入层一般选择端口密度较高的二层或三层交换机。

    ●支持VLAN(802.1Q)

    ●10/100M接口，10M作为用户接口，100M作为上行中继接口

    ●支持SNMP网管端口配置和治理，开放的网管接口和MIB库

    ●支持基于端口的流量控制

    ●支持跨VLAN组播(IGMP侦听)

    ●支持针对用户线的流量采集功能

    四、小结

    宽带IP城域网接入层优化应根据具体情况，重点解决业务快速发展情况下，IP专线接入和DSLAM汇接对接入层网络结构的冲击。在IP城域网建设过程中，对接入设备进行适当汇聚，减少对接入光纤的大量占用，提高网络的可扩展性和可维护性。

    作者：姜华