常州广电宽带数据通信网方案
管见　2001-03-22 14:41:29

　　
　　随着信息时代的发展，数据传输业务大量涌现，经营传统模拟广播的有线电视公司正面临着更多的机遇。在此背景下，常州有线电视网络公司对现有数据通信状况进行了详细的调查研究之后，决定依托现有的网络体系建设宽带数据通信网，为用户提供完整的数据通信服务体系。该网络建成后，将作为常州有线电视公司经营的数据传输平台，主要为各上网单位和广大普通用户提供更快的数据传输通道和更多的带宽，并为广电网传输数据业务提供样板工程。

　　■网络目标需求
　　根据对现有数据通信状况的调研和分析，网络平台建成后的主要客户和业务应用目标主要包括：

　　银行用户：银行和证券用户是目前数据网络最主要的用户，也是常州有线电视网络的重要客户；

　　政府上网：实现网络环境下的市长办公、指挥系统、政府资源调拨系统、市政管理系统、党政办公系统；

　　政府专项业务互联：主要包括税务系统、卫生系统、财政系统、民政系统等，业务和互连的性质与政府上网性质相同；

　　教育系统：目前江苏网上大学和科研教育网已经使用了省广电的SDH 155Mbps传输通道，常州本地大学之间可以利用广电的高速通道实现互连；

　　企业系统：企业的互联将是未来的最大用户群；

　　普通用户：从近期情况来讲，普通用户主要是通过HFC接入IP平台。

　　■网络解决方案
　　1．核心网络拓扑和设备选用

　　整个城域网络包括9个节点，其中两个为核心节点，其他7个为分节点。整个网络采用双星型拓扑结构，每个分节点通过2条ATM线路分别连接到两个中心节点以保证冗余备份，两个核心节点之间采用622Mbps的高速连接直接相连。网络管理中心建立在广电中心所在的核心节点上，通过100Mbps的快速以太网接入网络，负责整个网络的网络和业务管理，并可实现与其他网络的互联。

　　核心节点选择Cisco BPX8650＋MGX8850的打包配置，保证峰值交换能力达20Gbps。BPX8650上配置4块2口OC12/STM－4（622Mbps）中距离（20公里）接口模块，一块8口OC3/STM-1（155Mbps）中距离接口，其中8个622M口用于连接到其他8个节点，1个STM-1以Y型下连到MGX8850交换机上，一个STM－1用于连接外置的MPLS控制器——CISCO7204，其余STM－1可用于用户接入业务；MGX8850上配置了一块RPM路由处理模块作为MPLS边缘路由器，并提供以太网接入的接口，连到一台选配了48口10/100M自适应以太网接口的Cisco Catalyst 4000局域网交换机上，MGX8850上还配置PMX－1交换引擎（带4口155M模块），其中2个口用于上连，剩下接口用于用户接入，此外，MGX8850上还配置了1块8口帧中继E1用户接入模块。

　　边缘节点采用Cisco BPX8680交换机，在BPX8620上配置一块2口STM－4/OC－12高速接口，用于上连至两个核心节点，并配置1块8口OC3/STM－1中距离接口模块 ，其中1个接口用于下连到MGX8850交换机上；MGX8850的配置与核心节点相同，只不过所连的以太网交换机为一台具有24个10/100M自适应端口的Catalyst 2924。

　　在此设计中，核心设备采用双星型互备份结构，而硬件设备的选配也比预期要求有更大冗余，这将使网络运行的可靠性大大提高,充足的剩余插槽数也为网络以后的发展预留了很大空间。

　　2．路由规划

　　在路由策略方面，可以采用的路由技术有两种：一种是Cisco的Auto Route，另外一种是IISP或PNNI。

　　AutoRoute在网络中提供面向连接的服务，能在网状连接中自动寻找最佳路由或在线路故障时重新选择路由，同时提供相应的服务质量的保障。Cisco的AutoRoute支持层次模型，一个AutoRoute域支持256个ATM交换设备，可以定义多个AutoRoute域，域之间采用PNNI路由协议。


　　AutoRoute技术经过多年的发展和完善，具有在多个商业运营网络如AT&T、USWest、Sprint等公司网络的运营经验，而且AutoRoute技术专门针对思科公司设备进行了优化，可以支持进一步的扩展，管理和配置也非常方便，因此在常州广电的系统设计方案中采用了AutoRoute的路由协议。

　　3．流量管理和拥塞控制

　　以ATM为技术平台的常州广电数据网可以提供多种业务，而每一种业务具有各自不同的业务特点以及服务质量的需求，如有的业务对时延有要求，有的业务对数据丢失率有要求，因此在ATM网络中，应该做到合理地管理具有不同特点的多种业务，避免网络拥塞的发生，保证不同业务的服务质量，并提高网络中继带宽资源的利用率。

　　常州广电数据网的网络设计方案，充分考虑了ATM网络的多业务特点，采用优越的流量管理机制和QoS保证机制来做到流量管理和服务质量的保证。同时对于常州广电数据网的另一大业务MPLS上承载的IP业务，也具有先进的流量管理机制。

　　这些流量管理机制和服务质量保证机制主要包括：流量监管（UPC）、输入端队列管理（Per-VC-Queuing）、中继队列管理（Opti）、智能帧丢失(IPD)、闭环式拥塞控制机制以及动态缓存机制等。

　　4.软件系统

　　由于建成后的网络初期规模较小，业务相对简单，因此从软件系统布置的复杂程度和实现的代价角度考虑，采用传统的客户机/服务器结构来实现本网的业务管理系统。在将来业务发展后，可再改造多层结构，届时可以同时提供诸如网络管理等更多的功能。

　　系统采用Oracle作为中央业务数据处理的数据库平台，并为数据库服务器配置磁带机以实现操作系统和数据库的定期多级备份；客户端采用PowerBuilder作为前端开发工具。根据常州广电的业务需求，该网络的业务管理系统软件可以划分为以下三个主要的分系统：用户管理分系统、计费账务分系统和系统管理分系统。三个分系统均以客户端方式提供，所有数据的变动均直接保存在中心统一的数据库中，以保证各类数据的共享和实时更新。

　　
　　图1 常州广电宽带业务网拓扑图