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中国高速互联网络示范工程可行性研究报告

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2020年5月29日
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中国高速互联网络示范工程可行性研究报告
(缩写本)
登记号 :
主要完成单位 :信息产业部北京邮电设计院
主要完成人 :马妍、崔海东、宋力、李琳、朴勇梅
研究起止时间 :1999年4月
获奖等级 :二等奖
目 录
一、概述
1.1 可行性研究报告的依据和范围
1.2 项目提出背景和投资建设的必要性
1.3 项目的总体目标
1.4 主要建设内容
1.5 可行性研究报告主要结论
二、承办单位概况
三、技术发展分析
四、国际高速宽带化IP网络的建设情况
五、中国高速互联网的市场需求分析及预测
5.1 中国高速互联网的市场需求
5.2 中国高速互联网的市场定位
5.3中国高速互联网的业务量预测分析
六、中国高速互联网工程建设的必要性及可行性
6.1 必要性
6.2 可行性
七、中国高速互联网概貌及主要建设内容
7.1 中国高速互联网概貌
7.2 主要建设内容
八、中国高速互联网工程建设方案
8.1 建设方案总体框架
8.2 网络体系层面建设方案
8.3 业务及管理体系整体方案
8.4 管理体系层面建设方案
8.5 业务管理及计费系统建设方案
8.6 客户服务中心
8.7 中国高速互联网中的IP电话业务
8.8 与其它网络的互连与互通
8.9 中国高速互联网中有关实验的开展
8.10 安全问题考虑
九、设备配置与投资估算
9.1 光通信部分设备配置
9.2 IP部分网络设备配置
9.3 IP部分其它设备配置
9.4 投资估算
十、工程进度安排
十一、实施步骤及其它
十二、人员培训
十三、工程经济评价
13.1 财务评价指标分析
13.2 敏感性分析
13.3 综合经济评价
一、概述
1.1 可行性研究报告的依据和范围
本可行性研究报告的主要依据如下:
(1) 1999年2月中国科学院文件<关于建议实施中国高速互联网络示范工程项目的请示>;
(2) 1999年3月国家发展计划委员会计高技[1999]226号<印发国家计委关于审批中国高速互联网络示范工程项目建议书的请示的通知>;
(3) 1999年4月中国国际网络通信有限公司(筹)委托我院的<CAInet工程可行性研究报告编制任务书>;
(4) 中国国际网络通信有限公司(筹)提供的公司业务发展计划及其它文件资料;
(5) 国际标准化组织相关标准、建议与规范及信息产业部相关标准与要求;
(6) 我院相关工程设计文件。
本可行性研究报告的主要范围为:
.IP及DWDM技术的发展
. 国外IP高速宽带网络建设情况
. 中国高速互联网的市场需求分析及预测
. 中国高速互联网络示范工程建设的必要性与可行性
. 中国高速互联网络概貌及主要建设内容
. 中国高速互联网络示范工程建设方案
. 总体技术路线
. 网络体系层面(光通信与IP层)建设方案
. 管理体系层面建设方案
. 业务体系层面建设方案
. 应用研究开展内容
. 与其它网络互通互连
. 安全问题考虑
. 工程建设规模
. 设备配置及投资估算
. 工程建设进度安排
. 工程组织及实施计划
. 人员培训
. 工程经济评价
1.2 项目提出背景和投资建设的必要性
随着中国改革开放和国民经济信息化进程的进一步深入,中国通信和网络发展发生了很大变化,但当前采用的技术仍以传统通信技术为主。通信技术出现的重大突破及所带来的通信产业的深刻变革,宽带IP网络将可能成为新一代电信网络的基础设施。为了抓住通信体制革命的历史机遇,迎接电信市场的国际竞争挑战,发展宽带IP网,从而带动中国信息产业的进步,迫切需要建设中国高速互联网络示范工程。
1.3 项目的总体目标
建立一个全国性的高速宽带IP互联骨干网络,采用先进的密集波分复用技术和千兆路由交换、千兆以太网技术。它是以数据通信为基础的新一代电信网络,提供中国宽带IP通信业务包括数据、语音、图象、传真等综合业务。同时,网络还提供因特网新技术新应用研究与试验环境,为国内的因特网技术发展起先导性示范作用,以跟踪世界最新发展水平、促进中国自主知识产权进步。网络由新一代通信企业按市场机制运营与管理,经过网络服务与运营,促进中国的数据通信发展以及进一步推动中国知识创新与信息化进程。
1.4 主要建设内容
根据中国国际通讯有限公司委托书要求,中国高速互联网(CAInet)工程建设界限划分及主要建设内容为:中国高速互联网(CAInet)本期工程在全国15城市即:北京、天津、济南、徐州、南京、上海、杭州、福州、厦门、广州、深圳、长沙、武汉、郑州、石家庄组建骨干网络,具体建设内容如下:
－ 密集波分复用系统建设
－ IP骨干通信网络系统建设
－ 网络管理系统、业务管理及计费中心及客户服务中心建设
－ IP服务应用的建设
1.5 可行性研究报告主要结论
本项目的建设对于推进中国电信业务和新业务、新技术发展,更好地满足中国成指数增长的因特网用户需求,进一步促进国民经济的高速发展有着重要的现实意义和深远的历史意义,从技术与经济的分析结果看,本工程建设是十分必要的,也是可行的。
二、承办单位概况
根据国阅(1999)12号<研究信息网络建设与管理体制有关问题的会议纪要>和国家发展计划委员会计高技(1999)226号<印发国家计委关于审批中国高速互联网络示范工程项目建议书的请示的通知>精神,中国科学院、铁道部中铁通信中心、国家广播电影电视总局广播影视信息网络中心和上海市联合投资有限公司于1999年4月9日召开第一次股东会,会议决定联合成立建设、运营中国高速互联网络示范工程项目的公司。公司主要经营基于因特网互联技术的电信业务。
公司将体制创新和科技创新相结合,在市场经济的原则下充分利用和发挥各方股东的网络与科技资源的优势,经营公司章程中所规定的业务,为全体股东寻求最大的利益,使她们的投资获得最满意的回报;为中国的国企改革、电信体制改革和知识创新战略服务,将公司建设成为具有国际先进水平和竞争力的新一代电信企业。
三、技术发展分析
为了适应数据通信网,特别是Internet上急剧增长的业务需求以及解决随之而生的网络拥塞、时延和服务质量问题, ITU-T、IETF以及ATM论坛等国际标准化组织正在联合众多的网络设备开发商、制造商以及网络业务供应商们共同寻找一种建设、改造Internet骨干网的方案。在各种IP技术方案中IP over ATM、IP over SDH/SONET、IP over WDM /Optical等技术应运而生,成为未来Internet技术、多媒体通信网络技术的竞争焦点,同时也成为业界关注的热点。这些技术是在特定时期和特定技术背景下的产物,各自有其自身的特点和适合的应用场合。
IP over SDH/SONET是IP数据包经过采用点到点协议PPP(Point to Point Protocol),映射到SDH/SONET帧上,按某次群相应的线速率进行连续传输。IP over SDH/SONET也叫Packet Over SDH/SONET或PPP Over SDH/SONET(POS),它保留了IP面向非连接的特性, 其分层模型如下图所示。
---------------------
应用层
传送层
IP
SDH
光纤物理层
---------------------
IP over SDH/SONET的特点:
－ IP数据包经过PPP协议直接映射到SDH/SONET帧结构上,省去中间的ATM层,简化了IP 网络体系结构,提高数据传输效率;
－ 将IP网络技术建立在SDH/SONET传输平台上,能够很容易地跨越地区和国界,兼容各种不同的技术和标准,实现网络互连;
－ 能够充分利用SDH/SONET技术的各种优点,如自动保护切换 APS,保证网络的可靠性;
－ 有利于实施IP Multicasting技术;
－ 适用于IP骨干网。
IP over SDH/SONET技术的不足:
－ SDH原主要为电路交换网络考虑各种指标,如同步、自愈、抖动性能等,在IP网络中,这些指标的要求不一定相同,因而造成IP over SDH时功能重复,建设成本高。
－ 不太适于集数据、语音、图像等的综合性多业务平台;
－ IP over SDH/SONET技术一般可进行业务分级(CoS),当前尚不能像IP Over ATM技术那样提供较好的服务质量QoS;
－ 缺乏电路仿真服务能力;
－ 网络扩充性能较差,不如IP over ATM技术那样灵活。
从光通信技术发展趋势看,SDH/SONET在不久的将来必然以波分复用(WDM)技术为基础,因此IP over SDH/SONET将最终发展成为IP over WDM/Optical,即IP数据包直接在光波道上传输。
采用IP over WDM/Optical技术,可减少网络各层之间的中间冗余部分,减少SDH/SONET、ATM、IP等各层之间的功能重叠,减少设备操作、维护和管理费用。同时由于省去了中间的ATM层和SDH/SONET层,其传输效率最高,而且能够大大节省网络运营商的成本,从而间接降低用户获得多媒体通信业务的费用。显然,这是一种最直接、最简单、最经济的IP网络体系结构,非常适用于超大型IP骨干网。IP Over WDM/Optical的分层模型如下图所示:
---------------------
应用层
传送层
IP
光纤物理层
---------------------
由于业界刚刚提出IP over WDM/Optical的解决方案,相关技术仍处于发展阶段,例如新的光纤传输接口的开发等问题。当前,一些路由设备厂商和DWDM厂商正在合作,开发基于IP over WDM技术的交换、路由设备。
IP和WDM,特别是DWDM的结合,将出现一个"全光"IP网络。全光IP网络将按照IP技术和业务的特性进行优化,从而为IP网络乃至电信网络开拓一个新世界。
四、国际高速宽带化IP网络的建设情况
(1) 超高性能骨干网络服务(vBNS)计划
(2) 第二代因特网(Internet2)计划
(3) 先进网络第三代(CANet3)计划
五、中国高速互联网的市场需求分析及预测
5.1 中国高速互联网的市场需求
从历史的角度看,因特网业务能够简单地分为"传统的"因特网业务诸如E-mail、WWW等以及新兴的因特网业务。随着因特网的网络技术和应用技术的进步,因特网上新兴的业务,在信息服务方面、事务处理方面、实时应用方面有了长足的发展。因特网当前已经基本具备了多媒体通信的环境条件和网络要求。
由于Internet提供的应用及业务将能够覆盖综合业务网业务类型,而且Internet网络提供这些业务的能力是不可避免的趋势,因此Internet当前正走向综合网的概念。首先,IP协议作为Internet的标准协议,会在今后的数据通信乃至电信业中占据重要的地位;其次,网络当前已经转变成为一种商品,而且其上的各种增值服务有着巨大的利润潜力;再者IP通信的批发业务已成为一种重要的业务形式。因此这些,都对网络建设、网络的业务体系和管理体系及支撑能力提出了新的要求。于是Internet建设的"电信级"需求与优化等概念、将Internet变成一个综合网的概念层出不穷。
5.2 中国高速互联网的市场定位
5.2.1 中国高速互联网的业务模型
从承载服务层次上讲,CAInet的高带宽大容量特性决定了CAInet具备提供"骨干的骨干"的服务能力,同时亦可提供带宽服务,即提供骨干网的服务。
从增值服务层次上讲,CAInet综合化的网络和业务环境为引入各种业务创造了条件,即为用户提供端到端的服务。
从商业模式上讲,对于上述两个层次的服务或应用均可采用批发或零售的方法向用户提供。CAInet能够批发其带宽,亦能够批发其业务(例如虚拟ISP服务、VPN业务);CAInet亦能够零售带宽或应用,向最终用户提供各种增值服务。
5.2.2 中国高速互联网的业务进入点
在本可研中主要确定了带宽批发、VPN、Web Hosting和IP电话作为CAInet的业务进入点。
除了业务种类外,有别于当前业务特点的新的业务特性对于CAInet是非常重要的。基于CAInet采用的技术,应向用户提供更快、更好、更便宜的各种业务,以寻找合适的市场空间和经营空间。因此新的业务特性(更快、更好、更便宜)应成为CAInet的业务特性进入点。
5.3中国高速互联网的业务量预测分析
本报告对相关业务预测3年的业务量。
5.3.1.专线业务分析
专线用户预测表 单位:户
---------------------------------

2M 30 70 120
10M 80 180 300
100M 40 90 150
合计 150 340 570
----------------------------------
5.3.2. IP电话业务预测
IP电话业务预测表 单位:万分钟
______________________________________

国内长途业务 3577.50 10408.20 31282.50
国际长途业务 39.50 115.50 347.50
港澳台业务 79.50 231.00 695.00
合计 3696.50 10754.70 32326.69
年增长率 190% 200%
----------------------------------------
5.3.3 Web Hosting业务
以磁盘空间的形式进行Web Hosting服务是一个热点,本可研初步取定200G容量的Web Hosting业务规模。
5.3.4 Web Cache服务
在国际出口节点设置Web Cache服务器,以提高用户访问国际站点的速度,"拉?quot;国际站点和用户的距离,从而创造CAInet的业务特性优势。
六、中国高速互联网工程建设的必要性及可行性
6.1 必要性
(1) 建设中国高速互联网是业务发展的迫切需求
(2) 建设中国高速互联网是技术发展使然
(3) 中国高速互联网不同于传统电信网
(4) 宽带IP网对中国经济、科技和教育产生重大影响
6.2 可行性
(1) 用户和市场是中国高速互联网的前提
(2) 中国通信发展创造建网条件
(3) 网络的新技术低成本是基础
(4) 采取新型运营模式
(5) 资金保证是网络建设的保障
(6) 具备工程建设条件
七、中国高速互联网概貌及主要建设内容
7.1 中国高速互联网概貌
中国高速互联网(CAInet)是基于IP技术的高速宽带网,采用先进的密集波分复用技术与千兆路由交换技术,是中国第一个利用这两种先进技术相结合组建的大型高速宽带网络,在网络设计及设备选择中贯彻IP优化思路。
中国高速互联网(CAInet)是覆盖范围为15城市(本期)的骨干通信网,主要提供高速、大信息量的信息疏通与转接。网络对外具有开放的、灵活的多种类型接口,便于各类高速接入网及宽带专线用户的连接。
中国高速互联网(CAInet)与传统电信网络不同,它以基于分组交换的数据通信为基础,提供可实现的各种电信业务,如语音、图象、传真、数据等。并从网络设计、业务管理系统和网管系统的设计与建设等方面提高到电信运营的水平,尽力保证电信网络的技术指标。
中国高速互联网(CAInet)不但满足向社会提供电信服务,而且做为科学研究的试验平台,提供中国新一代网络设备、技术与应用的试验环境,以推动中国自主信息产业的健康发展。
中国高速互联网(CAInet)由相关部门联合出资组建的中国国际通讯有限公司,按市场机制进行网络建设与试验运行。
7.2 主要建设内容
具体建设内容如下:
2 密集波分复用系统建设
2 IP骨干通信网络系统建设
2 网络管理系统、业务管理及计费中心及客户服务中心建设
2 IP服务应用的建设
八、中国高速互联网工程建设方案
8.1 建设方案总体框架
高速互联网总体框架如下"两层与四面":
两 层 光通信层
IP层
四 面 网络体系面
管理体系面
业务体系面
研究应用面
(1) 关于光通信层
IP over DWDM 技术,DWDM作为传输层应起支撑作用,从当前的技术条件上,对于DWDM系统,应采用开放式系统,经过波长转换器将IP数据流接入光传输通道。
当前,IP over DWDM 技术中是经过波长转换器来实现DWDM传送层对IP业务层的接受能力,即OTU 所能承载的信号的格式,当前,可支持的帧格式有SDH/SONET帧及千兆以太网帧等格式,但当前尚未有统一的标准。
(2) 关于IP层
IP over DWDM应该说是IP"优化"网络的较好解决方案。IP技术和DWDM技术结合,IP数据流直接进入大粒度的光通道,将充分综合DWDM技术大容量和IP技术统计复用的优势,真正达到IP"优化"目的。IP over DWDM的组网结合了"波长路由"和IP路由的技术。波长路由提供了大粒度的复用,而IP路由提供了细粒度的复用,两者的结合为IP应用提供了优化的环境。
DWDM系统本身的特点是业务透明性,它能够承载各种格式的客户层信号。IP over DWDM的帧结构选择应该考虑到这么几个因素:
－ 帧格式对IP包的打包速度和封装效率;
－ 帧格式对WDM系统管理功能的贡献;
－ 当前DWDM系统能够提供的OUT接口类型
当前IP over DWDM的帧结构方案选择基本有SDH格式和千兆以太网帧格式两大类。
使用SDH帧格式的好处有:
－ 当前大部分DWDM系统的OTU提供SDH接口;
－ SDH格式的帧头中可载有大量的信令和管理信息。其中的信令能够完成保护切换之类的工作,而其中的管理信息能够辅助DWDM系统完成网管功能。如果失去类似的开销,运营者就会难于评估信号质量和系统传输性能,因为在光域上加入开销和光信号的处理技术还有待发展。可是这些帧头信息的使用必须以IP设备和DWDM设备经过互通测试为前提。
SDH帧格式的局限为:
－ 由于IP包的大小和SDH帧的大小不一定匹配,因此在路由交换机接口上SDH帧的SAR处理将影响着设备的吞吐量和性能。
－ 使用SDH帧格式需要OTU提供SDH方式的接口,具备SDH方式的转发和再生功能,增加了成本。
使用千兆以太网帧格式的好处有:
－ OTU只需提供透明接口;
－ 当前成本较低;
－ 在路由交换机接口中无需SAR操作;
－ 由于以太网帧是个异步的协议,对抖动和定时不敏感。
使用千兆以太网帧格式的局限为:
－ 当前千兆以太网采用10B/8B编码,封装效率稍低;
－ 以太网帧格式中不含管理信息,造成对DWDM系统的性能监测困难。
经过上述比较,两类帧格式各有优缺点。具体的选择应在工程实施时根据IP网络设备和DWDM设备的具体情况确定,可是根据当前OTU的技术状况,选择SDH帧格式较千兆以太网帧格式的可能性大。
当前帧格式的问题亦在不断的研究发展中,例如为解决SDH帧格式的SAR问题对帧结构的改动;为解决以太网帧格式的效率问题对10xG以太网接口的研究等等。
当前由于DWDM系统成熟的只是点对点的系统,因此,对系统的自愈保护从光层上只能采用1＋1的光纤保护。在IP层上,当使用动态路由协议时,IP网络本质上具备自愈功能。这两种保护具有不同的效果。光层的保护时间在ms级。而在IP层,由于其自愈功能是经过重新选择路由实现的,保护时间的长短取决于路由协议发现链路状态改变所需的时间和路由计算重新收敛的时间,前者一般较长(秒级)。
对于大部分普通的IP应用,IP层的保护是足够的,因为对于应用来讲瓶颈一般在于服务器而不是网络。可是对于基于IP的实时应用来讲,秒级的时间会影响业务质量。
(3) 关于网络体系面
网络体系涉及光通信网及IP网的组织与协调,是支持网络业务的传送手段和基础设施。应充分考虑其连通性、安全性、可靠性、扩展性、经济性。
(4) 关于管理体系面
管理体系是"电信级"网络的重要支撑手段。原先的Internet以无管理性著称,而电信级的目标是网络的可管理性、业务的可配置性、网络和业务的可测量性等特征,因此在网络中仔细规划建设管理体系是必须和必要的。
(5) 关于业务体系面
业务体系含业务与业务管理、计费等方面,前者包括网络对外可实现的各类服务,如前文所述的业务类型。鉴于业务组织依赖于用户选择与相应设备的配套配置,本工程初期支持的业务类型仅为:带宽批发、VoIP、VPN、Web Hosting及一些Internet应用,其它业务的根据市场情况今后逐渐开放。业务管理主要包括域名、业务生成、业务管理、业务维护、计费帐务等。
(6) 关于研究应用面
支撑网络技术应用研究和试验工作是本网络的重点内容之一,研究的主要内容包括下一代因特网的最新网络技术和应用技术。
8.2 网络体系层面建设方案
8.2.1 网络体系层面总体建设方案
中国高速互联网在网络体系层总体建设方案为建设完整的高速宽带IP网络。IP网络直接构架在基于DWDM技术的光通信层之上,采用IP over DWDM技术。
8.2.2光通信层建设方案
A．光层网资源利用方案
对IP over DWDM的光通道资源利用上可有两种方案:首先,利用光纤资源,全程租用同一家电信公司的一对光纤,或分段租用不同电信公司的光纤,开通一个8波长的DWDM系统,以提供初期业务的运营传输通道和今后的业务发展传输通道;另一方案是根据初期工程的业务量所需的光通道,分段租用3个可承载2.5G速率以上的波长通道,今后根据新技术的发展和不同段落的业务量情况再租用波长,扩容设备,以满足要求。上述两种传输资源利用各有利弊。从长远的角度讲,租用光纤更利于企业的运营。因此,本可行性报告推荐租用光纤的方案。
B. DWDM系统应用代码的选用
根据可能的线路情况,本工程的DWDM系统建议采用8×22dB的应用代码。
C．路由方案选择
本工程在全国15个城市经过DWDM光传输系统作为媒介建?quot;高速互联网",所建立节点的城市有北京、天津、济南、徐州、南京、上海、杭州、福州、厦门、广州(深圳)、长沙、武汉、郑州、石家庄,因此经过广电部、中国电信或铁道部已有的京津沪、沪闽穗、京汉广3条干线建立DWDM光传输网,在这15个城市之间经过建立DWDM点到点的线性系统连成光环型网,作为第一方案,其光缆路由全长约为7000公里左右。另一路由方案为:在武汉及南京间经过广电系统或中国电信的光缆建设一条横向的DWDM系统,作为主要环网的迂回保护线路,对业务层上IP业务保护上亦增加了灵活、方便的条件,但在工程投资上将增加800多公里的光纤租用费及DWDM传输设备及相关路由器设备的投资。其中传输设备安装工程的投资将增加3000万元。
因此,本报告从经济的角度上讲,推荐由京津沪、沪闽穗、京汉广路由上使用二纤组成主网环的第一方案,在工程二期、三期时,可视业务情况逐步完善网络结构。
D.光通信网路保护的考虑
本工程在光传输层上将不采纳线路自动保护方案,传送的业务保护可在IP层上实施。在设备配置上,本期工程在每个站均配置了光放大器备盘,以实现光线路系统的人工修复,尽量减少传输设备故障而造成的业务损失。
E. 节点结构及站址设置
全线全长接近7000km,设置光复用器20个(包括深圳)。根据光放段衰耗为22dB的要求,全程共设置105个光放站。
F. 光传输层DWDM系统波长使用安排
根据高速互联网今后的发展规划,本期工程在一对光纤上开通8波长的波分复用系统,以提供于高速互联网数据业务、话音业务的通信。本期工程在全程开通2个波长通道,可承载2.5Gbit/s速率数据流信号,用于全程15个城市节点的业务需要;在全程还预留1个备用波长通道,可用于波长的保护倒换、业务增量扩容,或与科研部门合作开展一些利于运营企业发展的科研实验项目,以起到企业促科研、科研保企业相辅相成的作用。
8.2.3 IP层建设方案
(1) IP层骨干网的结构设计原则
骨干网的结构必须以网络中业务的流量和流向特征为前提进行设计。根据前面的用户及业务预测,本可研初步选择北京、上海、广州、武汉作为网络中的重要节点,并分别以这四个点为基础,在业务上发挥"以点带面"的作用。另外,从网络优化的角度,骨干网的结构设计应满足有效性、可靠性、可扩展性、经济性等的原则。
(2) IP层骨干网拓扑结构方案
本可研提出三种骨干网拓扑结构方案:
方案一:如下图示意:

方案二:如下图示意:

方案三:如下图示意:

本可研拟从以下几个方面对上述三种结构进行比较:考虑IP层拓扑结构与光通信层的拓扑一致性、IP层结构对光传输系统的通道资源占用情况、IP层拓扑与IP路由的一致性、IP网络的性能(网络节点间的跳数与路由计算域大小)、IP网络的可靠性。综合比较,方案一在网络性能和可靠性方面较差;方案三在网络性能和可靠性方面较好,但占用光传输资源较多;而方案二在各方面较为折中。方案二能够顺利地疏通重点节点北京/上海/广州间的业务量,同时亦能较好地疏通其它节点间的业务量。本可研建议采用方案二,并按方案二进行编制。当未来网络业务量达到一定的规模时,能够逐渐地向方案三的结构演变。
(3) IP层骨干网络的层次考虑
骨干网络分为核心层和边缘层。在核心层配备大容量高速的路由交换机,以IP over DWDM方式互联组成CAInet骨干网的核心层;在边缘层配备多种接口的路由交换机、路由器或千兆以太网交换机等设备,它们与核心层的路由交换机互联。边缘层的设备组成高速POP节点,以供接入网和业务接入。
(4) IP层网络的国际出口方案
建议CAInet在北京、上海、广州三个节点直接设置国际出口,并在三个国际出口单设国际出口路由器。
(5) IP层节点的结构方案

IP层节点结构方案一

IP层节点结构方案二
方案二的结构扩展性较好,因此本可研的设备配置按照方案二进行。
(6) 自治域的划分
建议骨干网构成一个自治域,与骨干网相连的接入网能够建立独立的自治域。建议骨干网自治域申请公开的AS号码,并向外广播。
(7) IP路由组织
本可研建议CAInet经过与国际Internet的互联接收全球路由表,可是CAInet本身可暂不对国外提供穿透服务,因此CAInet只对外广播自己以及其用户的路由信息。在CAInet内部,CAInet骨干网对其下各接入网来说提供穿透服务。建议CAInet亦可配置组播路由,引入组播信息,进行相关的实验与研究。
(8) IP路由协议
建议全网采用BGP-4作为域间路由协议。对于域内路由协议,建议采用Integrated IS-IS或OSPF。对于组播应用,建议CAInet亦可适当地配置组播方面的路由协议,例如PIM/DVMRP/IGMP以及正在发展中的MOSPF/MBGP等。
当前,MPLS技术在迅速发展之中。随着MPLS的不断标准化和成熟,建议CAInet应考虑使用MPLS的可能性。
(9) IP地址分配
建议建设单位尽快向有关部门申请公开的IP地址用于本工程建设。建议CAInet应对IPv6投入适当的资源推动中国因特网应用领域对IPv6的了解。
(10) IP层中的服务质量问题
在网络中部署QoS宜根据业务对网络的要求进行。一般地可在网络边缘部署优先级分类、排队和速率控制等;在网络核心部署拥塞管理、队列管理、流量管理及QoS互连等。作为本网络的特色之一,建议在CAInet工程建设中,应对网络设备的QoS能力提出明确要求,并在工程中实施。
8.3 业务及管理体系整体方案
(1) 基于TINA体系的指导思想,以服务为中心的建设思想。
(2) CAInet业务体系
根据前面对CAInet的市场需求分析及市场定位,本可研将CAInet业务分为两个层次:面向用户层和支撑管理层。如下图示意:

(3) CAInet管理体系
根据ITU-T M.3400,网管功能包括故障、性能、配置、安全、计费管理五大内容。CAInet应建立网络管理中心,完成上述功能。
(4) 客户服务中心
业务管理中心和网络管理中心作为系统管理的实现,主要是面向CAInet自身内部的维护管理需求。为了向用户提供服务,CAInet应建立客户服务中心。
(5) 客户服务中心、管理体系和业务体系的接口
客户服务中心具体功能的实现均经过与管理体系和业务体系的接口完成后处理工作。管理体系和业务体系亦经过接口共享或交流数据,共同完成对系统及业务的全面管理。
(6) 本工程业务和管理系统建设内容
本次工程对业务和管理系统的建设内容为网络管理系统、业务管理及计费系统和客户服务中心。由于本网络的业务将处于不断的发展过程中,因此这些系统的建设亦应随业务发展不断完善。
根据CAInet组织状况,两个系统和一个中心可设置在北京节点或上海节点。在将来,网络规模发展扩大后,宜考虑设置异地备份或进行分布式的规划,以加强安全及容灾。
8.4 管理体系层面建设方案
8.4.1 网络管理方式
为便于维护管理,网络管理采取集中管理方式,设置全网网络管理中心,负责完成各项管理功能。网管系统在网元管理层只有IP层和DWDM层。在其上应建立统一的网络管理系统。
8.4.2 网络管理对象
网管在网元层应能管理到所有的IP设备和DWDM设备;在网络层应能管理到DWDM网络和其上的IP网络。
8.4.3 网管接口协议
根据TMN的要求,网管中心和其被管设备之间应采用CMIP协议的Q接口和Q3接口。由于当前大部分与IP有关的设备只支持SNMP协议,网管接口中IP部分当前亦可选择SNMP协议。
8.4.4 网管接口信息模型
网管中心和被管设备之间的网管信息模型应采用一致的MIB库,其内容至少包括系统信息、配置信息、告警信息、性能统计信息等。
8.4.5 光传输网部分网络管理功能组织
本工程的光传输网采用集中网管方式,在北京设置DWDM系统的网元管理器,经过带外的光监测通道(OSC)对全网的22个波分复用器网元、100个光放大器网元进行监测管理,主要的管理功能是完成对网元的故障管理、性能管理、配置管理及安全管理。
8.4.6 IP部分网络管理功能组织
IP部分的网管系统应完成故障、性能、配置、安全、计费管理等功能。
另外,可采用PSTN作为应急通道,实现节点到网管中心之间联系不上时的远端配置和诊断功能。网管中心本身亦可从电话网接入,远程完成网管基本功能。
8.4.7 域名系统
建议在CAInet网管中心设立CAInet主域名服务器,在此域名下构建网内用户、路由器、服务器等域名体系。另外,为加强域名服务的安全性,建议在某一节点设置备份域名服务器。
8.5 业务管理及计费系统建设方案
8.5.1 业务管理及计费系统定位
建议本工程建设单位尽快制定各类业务的处理流程及技术规范,为进一步的建设、开发、维护和管理提供依据。本可研拟对本系统的系统结构、功能模型、技术路线提出基本要求,
8.5.2 业务管理及计费系统的结构
本可研建议在初期采用集中式的业务管理及计费系统结构。在未来业务发展时,可根据业务发展状况设立区域管理系统,构成分布式管理的结构。因此,在系统初期建设时应作分布式规划。
8.5.3 业务管理系统的功能模型
根据前面整体方案中对业务管理中心的功能定位,业务模型如下示意:

8.5.4 计费结算
计费结算作为业务管理系统中的重要内容,在支持整个CAInet的业务中起着核心的作用。"更便宜"的业务特性和灵活的资费策略需要功能强大的计费结算系统加以支持。计费结算的功能结构如下:

8.6 客户服务中心
本可研建议初期设置一个服务全网的客户服务中心,所在地点宜与网管中心、业务管理中心在一起。以后随着业务的发展,可逐步地分区域设立客户服务中心。
8.7 中国高速互联网中的IP电话业务
8.7.1 中国高速互联网IP电话业务的协议选择
本可研建议CAInet的IP电话标准采用H.323协议。
8.7.2 中国高速互联网IP电话业务网的构成
IP电话业务网构成如下图示意:

8.7.3 中国高速互联网 IP电话业务网范围
中国高速互联网IP电话业务网为15个CAInet节点。
8.7.4 中国高速互联网IP电话业务网业务类型
主要提供记账卡方式的国内及国际IP电话/传真业务。
8.7.5 中国高速互联网IP电话业务网域的组成
方案一:IP电话业务网采用一个域的集中组织方式,集中设置GK,负责全网所有的GW。
方案二:业务网采用四个域的分布式组织方式,设置四套GK。一个GK负责北京片;一个GK负责上海片;一个GK负责广州片;一个GK负责武汉片。
本可研建议初期采用方案一。方案一相对来说便于建设,也能够灵活地向将来目标转化。根据方案一,IP电话业务网网关及网闸的设置方案为在CAInet的15个建设城市各设置1套网关,负责各城市用户的接入,执行用户语音编码转换,通信协议转换及呼叫建立/拆除功能;另外在业务管理中心建立VoIP业务管理子系统,设置GK及用户认证/计费/用户业务管理服务器,负责地址转换、呼叫认证、授权认证、带宽控制、采集原始计费信息等功能。
8.7.6 中国高速互联网IP电话业务网与电话网互连的网路组织
网路组织宜遵循"近端入网、远端出网"的组网原则。本IP电话业务网可与中国电信PSTN接口局以及移动网接口局相连,经过接口局实现与固定电话网和移动电话网的互连
8.7.7 IP电话业务网与IP网络的互联
IP电话业务网的设备作为CAInet IP网中的一个主机,分别在各节点经边缘层接入CAInet IP网络。IP电话业务网的各设备间的连通性与可达性由IP网络负责保证。
8.7.8 协议与信令
IP电话网关与电话网接口局之间的信令可采用No.7信令和R2信令,当接口局ISDN交换局时,还可采用DSS1信令。
IP电话业务网采用H.323建议,应在H.323框架下支持H.225.0建议、 H.245建议,另外可考虑H.235建议、H.45X建议以及支持IP实时传真业务的ITU-T T.38和H.323 ANNEX D。
8.7.9 IP电话业务管理子系统
IP电话业务管理子系统是全网业务管理系统中的一个子系统。其功能有:
a. 网闸(GK)功能;
b. IP电话业务网的用户身份认证及授权;
c. 对记账卡用户的实时计费功能、费用查询功能;
d. IP电话业务网的用户管理、业务管理功能。
在建设上,IP电话业务管理子系统应考虑与全网业务管理系统的软件和硬件资源的部分共享。若条件不具备,亦可暂先建设成单独的局域网系统。
8.8 与其它网络的互连与互通
(1) CAInet经过其国际出口实现与国际Internet的互通。
(2) 在国内,CAInet可考虑与中国电信、吉通、CERNET、中国科技网等进行互联。互联应在CAInet的边缘层连入,考虑到路由的安全性,可在一个以上的节点进行互联。
(3) 与一些Internet实验网络的互通
CAInet可考虑与6Bone、Mbone等进行互通。
(4) 与各节点本地网及接入网的互通
在CAInet的边缘层POP点中,应提供各种接口供各接入网接入。接入网是CAInet中另一重要问题。没有接入网,大量的业务就无从谈起。本工程不包括接入网建设部分,可是在初期CAInet可经过与一些本地网的互连接入用户。
8.9 中国高速互