业务传输平台

业务传输平台（精选十篇）

业务传输平台 篇1

关键词：多业务传输平台 (MSTP) ,多协议标记交换技术 (MPLS) ,数字同步系列 (SDH) ,生成树/快速生成树协议 (STP/RSTP)

一, 新一代MSTP技术的产生背景

多业务传送平台 (M S T P) 是指基于S D H、同时实现T D M、A T M、I P等业务接入、处理和传送, 提供统一网管的多业务传送平台。作为传送网解决方案, MSTP伴随着电信网络的发展和技术进步, 经历了从支持以太网透传的第一代M S T P到支持二层交换的第二代MSTP再到当前支持以太网业务QoS的新一代 (第三代) M S T P的发展历程。

第一代MSTP。第一代MSTP以支持以太网透传为主要特征。以太网透传功能是指将来自以太网接口的信号不经过二层交换, 直接映射到SDH的虚容器 (VC) 中, 然后通过SDH设备进行点到点传送。第一代MSTP保证以太网业务的透明性, 包括以太网MAC帧, VLAN标记等的透明传送。以太网透传业务保护直接利用SDH提供的物理层保护。第一代MSTP的缺点在于:不提供以太网业务层保护;支持的业务带宽粒度受限于SDH的虚容器, 最小为2Mbps;不提供不同以太网业务的QoS区分;不提供流量控制;不提供多个业务流的统计复用和带宽共享;不提供业务层 (M A C层) 上的多用户隔离。第一代MSTP在支持数据业务时的不适应性导致了第二代MSTP解决方案的产生。

第二代MSTP。第二代MSTP以支持二层交换为主要特点。MSTP以太网二层交换功能是指在一个或多个用户以太网接口与一个或多个独立的基于SDH虚容器的点对点链路之间, 实现基于以太网链路层的数据帧交换。第二代MSTP保证以太网业务的透明性, 以太网数据帧的封装采用GFP/LAPS或PPP协议;传输链路带宽可配置, 数据帧的映射采用VC通道的相邻级联/虚级联或ML-PPP协议来保证数据帧在传输过程中的完整性;实现转发/过滤以太网数据帧的功能;提供自学习和静态配置两种可选方式维护MAC地址表;支持IEEE802.1d生成树协议STP;支持流量控制, 包括半双工模式下背压机制和全双工模式下802.3x Pause帧机制。

第二代MSTP相对于第一代MSTP的优势主要在多用户/业务的带宽共享和隔离方面, 包括:提供基于802.3x的流量控制;提供业务层上的多用户隔离和VLAN划分;提供基于STP/RSTP等的以太网业务层保护倒换;一些还提供基于802.1p的优先级转发。但是, 第二代MSTP的缺点也是明显的, 包括:不提供QoS支持;基于STP/RSTP的业务层保护倒换时间太慢;所提供的业务带宽粒度受限于VC, 一般最小为2Mbps;VLAN的4096地址空间使其在核心节点的扩展能力很受限制, 不适合大型城域公网应用;节点处在环上不同位置时, 其业务的接入是不公平的;MAC地址的学习/维护以及MAC地址表影响系统性能;基于802.3x的流量控制只是针对点到点链路, 不能提供端到端的流量控制;多用户/业务的带宽共享是对本地接口而言, 还不能对整个环业务进行共享。

第三代MSTP技术的诞生。第三代MSTP技术以支持以太网业务QoS为特色。它的诞生主要源于克服现有MSTP技术所存在的缺陷。从现有MSTP技术对以太网业务的支持上看, 不能提供良好QoS支持的一个主要原因是现有的以太网技术是无连接的, 尚没有足够QoS处理能力, 为了能够将真正QoS引入以太网业务, 需要在以太网和SDH/SONET间引入一个中间的智能适配层来处理以太网业务的QoS要求。由此, 以多协议标记交换 (MPLS) 为技术特点的新一代MSTP技术——第三代MSTP技术应运而生。

二、第三代MSTP技术——MPLS

多协议标记交换 (M P L S) 是一种可在多种第二层媒质上进行标记交换的网络技术。它吸取了ATM高速交换的优点, 把面向连接引入控制, 是个介于2~3层的2.5层协议。它结合了第二层交换和第三层路由的特点, 将第二层的基础设施和第三层的路由有机地结合起来。第三层的路由在网络的边缘实施, 而在MPLS的网络核心采用第二层交换。

1. 基本原理

在基于MPLS的第三代MSTP网络中, 当IP数据包进入网络时, 由网络标记边缘路由器LER对IP包头的信息进行分析, 并且按它的目的地址和业务等级加以区分, 通过转发等价类FEC将输入的数据流映射到一条LSP上, 如此, FEC定义了一组沿着同一条路径、有相同处理过程的数据包。I P数据包分配到一个FEC后, LER就根据标记信息库LIB为其生成一个标记。通常, M P L S标记由3 2位组成, 其中:2 0比特确定标记值、3比特的试验域EXP、1比特的栈底标志S和8比特的生存时间TTL, 如图1所示。

标记信息库将每一个FEC都映射到L S P下一跳的标记上。转发数据包时, LER检查标记信息库中的FEC, 然后将数据包用LSP的标记封装, 从标记信息库所规定的下一个接口发送出去。当一个带有标记的包到达核心标记交换路由器LSR时, LSR提取入局标记, 同时以它作为索引在标记信息库中查找。当LSR找到相关信息后, 取出出局的标记, 并由出局标记代替入局标签, 从标记信息库中所描述的下一跳接口送出数据包。当IP数据包到达MPLS域的另一端、并要退出MPLS网络时, 位于此处的LER再剥去数据包的封装标记, 并继续按照IP数据包的路由方式到达目的地。图2是MPLS的标记分组转发示意图。

2. 网络结构

基于MPLS的第三代MSTP网络分为两层:边缘层和核心层, 如图3所示。其中, 边缘层完成IP数据包的分类、过滤、安全和转发功能, 同时将I P数据包转换为采用标记标识的流连接, 提供服务质量、流量控制、虚拟专网、组播等功能, 针对不同的流连接, M P L S边缘节点采用标记分配协议LDP进行标记分配/绑定, LDP具有标记指定、分配和撤消的功能, 它在M P L S网内分布和传递。而在MPLS的核心层同样需要LDP, 但它只提供高速的标记交换, 面向连接的服务质量、流量工程、组播控制等功能。这里尤其值得注意的是, M P L S网络采用了许多ATM的思想, 如ATM的服务质量分类和控制机制等。如果采用ATM作为MPLS的连接基础, 那么MPLS实际上可以继承ATM的诸多好处。

3. 技术特点

MPLS技术结合了第二层交换和第三层路由的特点, 将第二层的基础设施和第三层的路由有机地结合起来;第三层路由在网络的边缘实施, 而第二层交换则由MPLS网络的核心完成。这使得基于MPLS的第三代MSTP网络具有以下技术特点:

1) 网络中的分组转发基于定长标签, 简化了转发机制, 使得转发路由器容量很容易扩展到大比特级;

2) 充分利用原有IP路由, 并加以改进, 保证了MPLS网络路由具有灵活性;

3) 利用ATM的高效传输交换方式, 同时抛弃了复杂的ATM信令, 无缝地将IP技术优点融合到ATM的高效硬件转发中;

4) 数据传输和路由计算分开, 是一种面向连接的传输技术, 能够提供有效的QoS保证;

5) 不但支持多种网络层技术, 而且是一种与链路层无关的技术, 它同时支持X.25、帧中继、A T M、P P P、S D H、DWDM……, 保证了多种网络的互联互通, 使得各种不同的网络传输技术统一在同一个MPLS平台上;

6) 支持大规模层次化的网络拓扑结构, 具有良好的网络扩展性;

7) 标签合并机制支持不同数据流的合并传输;

8) 支持流量工程、CoS、QoS和大规模的虚拟专用网;

MPLS是一种交换和路由的综合体, 它将网络层路由和链路层交换融合在一起。现在, 业界的几乎所有主要厂商和技术专家都参与了M P L S技术标准的制定, 以便将目前的IP交换技术和ATM技术的优势充分体现在MPLS之中。

三、基于MPLS的第三代MSTP技术应用

MPLS是处于第二层和第三层之间的一种技术, 它紧密地将第二层和第三层结合在一起, 充分发挥了第二层的交换、流量管理上的优势;同时, 它还兼有第三层路由、寻径的灵活性。因此, 目前基于MPLS的第三代MSTP技术应用主要围绕这两个特点来实现。即:一种是用MPLS来实现基于IP的虚拟专用网 (V P N) , 另一种是用M P L S来作流量设计 (T E) 。

1. MPLS虚拟专用网

目前, MPLS VPN是一项最热门的M P L S技术应用。它可分为二层 (L 2) MPLS VPN和三层 (L3) MPLS VPN两类。当前, 利用MPLS技术实现VPN的方案有多种, 但比较成熟、获得最多厂商支持的是Martini方案。

基于MPLS的L2 VPN Martini解决方案定义了二层的封装方案和二层传输的信令方案。可支持的二层技术主要有:帧中继、A T M透明信元模式、以太网、以太网VLAN、HDLC、PPP、SDH链路仿真服务等。M a r t i n i方案引入V C (虚连接) 标记的概念, V C标记通过MPLS标记栈的方式在由MPLS LSP构建的隧道中进行复用。隧道LSP的建立方式有多种, 可使用LDP方式或者RSVP/CR-LDP等信令协议。

MPLS VPN适用于实现对于服务质量、服务等级划分以及网络资源利用率、网络可靠性有较高要求的VPN业务。目前, 无论是在电信运营商和设备制造商中都是一个热点。

2. MPLS流量工程

MPLS流量工程TE是指为了平衡网络设备的流量, 根据数据流量进行路径选择的过程, 主要用于提高网络运作效率与可靠性, 并优化网络资源利用和流量性能。在M P L S上实现流量工程, 要考虑三个基本步骤:首先是如何将用户的数据包映射到FEC上;其次是如何将F E C映射到流量中继上;最后是如何将流量中继通过LSP映射到网络的实际拓扑上。MPLS TE通过将流量倒入指定的路径来实现其功能, 其主要包括:流量统计分析、流量优化、网络保护和提供服务质量等。目前, 很多运营商正开展这方面的试验。

四、总结

第三代M S T P在全面克服前两代MSTP系统缺点的基础上, 在传统以太网和SDH间引入中间智能适配层, 使用最先进的二层MPLS交换技术和分组环等技术, 支持业务端到端的QoS、VLAN地址重用与扩展等, 使实现电信级城域网成为可能。第三代MSTP设备将帮助运营商率先为客户提供高质量的多业务传输平台, 为运营商抢占城域网业务的先机创造有利条件。

参考文献

[1]佟卓, 尹斯星.宽带城域网与MSTP技术.机械工业出版社.2007.9

[2]曹蓟光, 吴英桦.多业务传送平台技术与应用.人民邮电出版社.2003.11

流媒体业务模型及其传输 篇2

摘要：文章从资源和用户的角度对存储流媒体和实时流媒体两种业务模型的建立和模拟仿真提出了建议。仿真模型能够很好地反映网络中的实际流媒体业务的统计特性。在对流媒体业务的光网络传输进行论述的基础上，重点讨论了流媒体中的自动交换光网络(ASON)传输技术。

关键词：流媒体；存储流媒体；实时流媒体；自动交换光网络

Abstract: This paper gives suggestions to the establishment and emulation of streaming media service models from the respects of resource and user. The emulation model can present the statistical features of streaming media services in a real network very well. Based on the discussion of optical network transport of streaming media services, the streaming media transport technology in ASON is addressed.

Key words: streaming media; stored streaming media; live streaming media; ASON

基金项目：国家自然科学基金项目(60132096)；国家“863”计划项目(2005AA122310)

流媒体应用作为未来高速网络的主流应用的趋势已经越来越明确。现在人们已经越来越习惯在网络上收听在线音乐、收看在线电视和视频节目，甚至通过网络进行视频聊天。随着流媒体应用的不断普及，越来越多的网络运营商也意识到流媒体业务中包含的商机，并纷纷开展相关的研究和建设工作。可以预计，宽带流媒体技术和应用必然会在未来的网络中发挥更重要的作用，并在一定程度上改变人们使用网络的方式。下面本文从流媒体业务模型出发，对流媒体业务及其传输问题进行全面的阐述^[1-2]。

1 流媒体业务概述

一般来说，流媒体业务主要包括两种不同的类型，分别是存储流媒体业务和实时流媒体业务。

存储流媒体业务典型的应用是网络视频点播等，而实时流媒体业务的典型应用是PPLive、PPStream等软件。这两种业务在性质上存在较大的区别，比如，在视频点播业务中，用户可以对访问的资源进行较复杂的操作，例如前进、倒退、暂停等等；而在实时直播业务情况下，用户对访问资源无法进行复杂操作，仅仅可以对其进行暂停。

造成两种业务性质差别的根本原因是用户和资源提供者在访问的流程中作用不同，对存储流媒体业务的访问是由用户决定的，由用户驱动；而对实时流媒体业务的访问是由资源驱动的，用户只能被动地接收。另一方面，用户交互活动对存储流媒体业务的影响很大，与一般业务不同，因为用户可以对其进行前进、倒退和中止等活动，连接被称为“干涉传输”，而用户交互活动对实时流媒体业务的影响较小，一般仅能对其暂停或中止。下面本文对以上两部分业务特征进行说明，并给出模拟流媒体业务的仿真方案，这里假定资源是单一的娱乐资源。

2 存储流媒体业务

由于对存储流媒体业务的访问是由用户决定的，所以对资源(Object)的访问结束标志了一个会话(Session)的结束。在存储流媒体业务中，定义会话为一个由用户需求发起，以用户资源传输完毕(或进行中止)而结束的服务。

用户干涉行为造成一个会话中可能有多个传输，可以采取分层的方法来描述工作业务的特征。首先是会话层，其次是传输层。

从业务不同方面来考察，可以得到多个不同参数，但是很多参数都是互相关联的。在对存储业务进行模拟仿真时，需要一组独立参数以得到业务特征：在会话层能够确定各个会话的到达率、间隔时间和对应的访问资源。在传输层，确定该会话内传输的个数、各个传输的起始时间、起始位置和持续时间等。

(1)会话层

为确定到达率和会话对应的访问资源，需要知道资源流行度分布和业务强度时间变化分布。为得到间隔时间，可以考察各个资源对应的请求时间相关度。

(2)传输层

为得到传输个数、起始位置、起始时间、持续时间和间隔时间，需要考虑以下几个参数：资源大小、传输持续时间、传输暂停时间、会话中止位置和用户跳跃的距离分布等。会话中止位置和用户跳跃距离分布是存储流媒体业务较特殊的特征。存储流媒体仿真参数特征参见表1。

对存储流媒体仿真，仿真流程如下：

第一步，决定会话对应资源。会话对应资源由资源受欢迎度分布决定，根据资源受欢迎度分布，得到一个长度为会话个数的序列object(n)，然后session(j)的访问资源(session(j)为第j 个会话)由相应object(j)得到。

第二步，决定会话间隔时间，会话间隔时间为访问相同资源的相邻会话的间隔时间，会话间隔时间分布服从Pareto分布，即设session(i)(j)为访问j 资源的第i个会话，start(i)(j)为其起始时间，则start(i＋1)(j)-start(i)(j)服从Pareto分布。

第三步，决定会话结束时间，由会话访问结束点分布和资源大小分布决定该会话的结束时间，end(j )=partial(j)×size(obj(j))，即第j个会话的结束时间由对应的会话结束比例分布乘以该会话访问的资源长度。

第四步，由请求访问率的时间分布和间隔时间分布决定会话的开始时间。

以上4个步骤得到各个会话的对应资源、起始时间和结束时间。

第五步，处理传输层相关参数，posit(i)(j)为session(i)内的第(i)个传输，jump(i)(j)为第i个跳跃，playtime(i)(j)为第i个传输的播放时间，pausetime(i)(j)为第i个传输的暂停时间，clock(i)(j)为第i个传输的起始时间，clock(1)(j)＝start (j)。

则：

if(posit (i)(j)＋playtime (i)(j)＜end (j))

可以继续新建一个传输：

playtime(i＋1)(j)＝posit(i)(j)＋jump(i)(j)＋playtime(i)(j)，

clock(i+1)(j)=clock(i)(j)＋playtime(i)(j)＋pausetime(i)(j)，

否则i 是该会话中最后一个传输：

pausetime(i)(j)＝end(j)－posit(i)(j)。

通过以上5个步骤，可以得到各个传输的对应资源、持续时间、起始位置和起始时间。

3 实时流媒体业务

使用分层的方法模拟实时流媒体业务特征，最底层传输层是媒体服务器得到的各个用户传输请求，在第二层会话层，同一用户的几个相邻业务请求可以看作一个会话，该会话的相邻请求的间隔时间(静止时间)都小于T_off，会话结束的标志定义为对应用户的静止时间大于临界时间(OFF＞T_off)。显然，会话个数与临界时间(T_off)相关。一般来说，当T_off＞3 600 s时，会话个数基本不再改变。也就是1 h的T_off对于访问行为已经足够大了，所以在这里采用T_off＝3600s。顶层将各用户对应会话汇聚为用户层。模拟实时流媒体业务时也采用分层的方法模拟实时流媒体业务。首先是用户层，用于说明用户总体特性，主要为请求何时到达和请求对应的用户。这里假定用户请求是独立到达的。接下来是会话层，用于说明会话的一些总体特性，主要决定一个会话包含多少传输。最后为传输层，由于用户互动性影响不大，这里只需确定各个传输的对应资源、持续时间和起始时间。同样，clock(1)(j )＝start(j )，传输起始时间由传输间隔时间分布决定，持续时间由持续时间分布决定。会话层与传输层之间的关系如图1所示。

实时流媒体仿真参数特征参见表2。

通过以上参数得到具体传输是较容易理解的。由用户到达过程得到会话起始时间(何时到达)，由资源受欢迎度和用户感兴趣度得到会话的对应用户与访问资源，会话的传输个数由Pareto得到，而传输相关参数由传输间隔时间和传输持续时间参数得到。

4 流媒体业务的自相似特性

自相似特性是高速数据业务的固有属性，流媒体业务也不例外，对传输带宽、传输时间都有较大影响，在研究流媒体一些机制，如缓存和代理机制时，需要考虑业务的自相似特性。该特性是存储流媒体业务和实时流媒体业务都具有的。即流媒体业务网络流量具有自相似性，根据视频编码协议，对一个确定的资源，每秒传输24帧。因此，网络流量的自相似性表现为帧长序列的自相似性，即同一流媒体资源的帧长序列是一个自相似过程。该帧长序列具有长距离相关性和突发变化性，帧长序列的分布特性参见表3。

5 流媒体光网络传输技术

网络流媒体业务需要一个能充分展现流媒体网络特色的可运营、可管理、可盈利的业务运行支撑环境，在这个支撑环境中，光网络将扮演重要的角色。

传统网络结构是一个基于IP/ATM/SDH/WDM的多层协议栈结构，结构复杂、效率低、灵活性差。随着技术的进步和业务的变化，4层结构中的ATM层和SDH层将逐步消失，但其基本功能不会消亡，将会分别融入因特网协议/多协议标记交换(IP/MPLS)层和波分复用/光传送网(WDM/OTN)层中去。整个功能结构层次将变得更加简单，趋向扁平化的两层结构。因此，流媒体下的核心骨干光网络也应采取这种协议体系结构^[1]。

未来宽带网络建设的思路主要有以下3种：

采用大容量的光波长交换设备和大容量路由器建立智能光网络。

采用大容量的路由器建立分组路由光网络。

采用光波长交换/路由器复合设备建立波长交换/分组路由综合光网络。

其中，智能光网络具有两种不同的网络模型：层叠模型和对等模型，相应地对应有两种不同的网络体系结构。

文献^[3]给出了一个典型的宽带信息网应用支撑环境，是主要针对Internet TV、实时多媒体交互这两类业务的支撑环境。在该宽带信息网应用支撑环境下，网络流媒体应用模型可以从网络和业务两层来分析。

网络层分为驻地网、宽带城域网和干线网3种，其中宽带城域网和干线网均建在因特网协议/自动交换光网络(IP/ASON)双平台上，可以为实时流媒体业务提供具有端到端连接的光链路(如图2所示)。

业务层主要利用网络层提供的传输平台开展Internet TV、视频点播(VOD)业务，Internet TV、VOD业务主要在宽带城域网内运行，同时又可以通过干线网进行跨地区的节目传送，实现跨地区数字电视(DTV)节目交流。所有业务由业务运营商提供，驻地网提供用户接入功能，并跨接到城域网上，为用户提供具有服务质量(QoS)保证的多媒体业务。

网络平台和业务平台两者的关系如下：流媒体业务集成平台运行在网络中，对于宽带网络运营商来说，流媒体业务集成平台的作用相当于中心媒体服务器；宽带网络运营平台则提供了一个用户接入，并为用户提供实现视频流媒体服务的平台，在用户与业务集成平台之间是一个针对用户的媒体服务器(MS)，提供用户接入、认证、基本数据记录等功能；业务集成平台功能相当于一个用于存储、传送媒体内容的区域存储网络(SAN)，并提供一个具有电子节目指南(EPG)功能、用于业务服务的可扩展标记语言(XML)门户网站。

根据宽带信息网应用支撑环境模型可知，流媒体业务集成平台是基于IP/ASON双平台广域网的系统，并可以充分利用信息网跨区域的特点。在Internet TV业务方面，通过将不同区域的数字电视节目推送到信息网上，实现网络电视具有跨区域广播业务特色的综合流媒体传输平台。流媒体业务集成平台研究的目的就是为实现基于信息网的IP/ASON双平台特色的宽带网上流媒体传送提供技术上的支撑，即研究Internet TV网关设备、Cisco设备发现协议(CDP)的网络分发系统、业务集成管理系统。这3部分将分别应用于业务集成平台中的3个不同角色，Internet TV网关设备将提供给网络电视提供商，由数字电视节目供应商利用Internet TV网关设备的数字视频广播-IP(DVB-IP)协议转换功能，实时地将DTV节目推送到宽带城域网上。当城域网上的DTV节目可以在城域间交流时，通过将不同地区城域网上的DTV节目推送到信息网上，就可以在信息网上形成网络电视节目源，供不同城市的业务运营商作为节目源开展网络电视业务。媒体服务器(MS)为用户提供网络电视的接入业务。业务集成管理系统则将给流媒体业务提供商提供一个技术支撑平台，这个技术支撑平台包括XML门户网站、业务管理系统(SMS)、内容存储(CS)、CDP等模块，由SMS利用用户标识(ID)进行密钥的分发，控制CDP将业务内容分发到用户所在MS，提供VOD业务的媒体存贮及业务产品的定制。CDP则在业务集成管理系统的控制下，在保证业务内容传送质量条件下，将业务内容分发到指定的MS。

ASON是能够智能化地自动完成光网络交换连接功能的新一代光传送网^[4]。 包括3个层面的各种技术和标准体系的不断更新和跟进，使得ASON技术保持着新技术的几乎所有特性，并继续受到关注。

目前，ASON技术的各主要标准化进程已经基本结束，产品和技术的商用化步伐加快，ASON已经在全球进入了规模商用阶段。

在中国，ASON也越来越得到电信运营商的关注。目前，随着流媒体业务应用的网络需求越来越大，在流媒体的光网络传输技术中，ASON以其连接建立的智能化和高效的网络资源利用率等优点，很好地满足了流媒体业务的动态网络传输功能。

图3所示是一个典型的媒体内容传送平台的自动交换光网络模型。由于业务集成平台建立在宽带信息网的IP/ASON双平台广域网上，并且ASON网可以提供链路层组播功能。

在网络数字电视的直播业务方面，可以充分利用ASON提供的链路层组播功能，由CDP通过ASON的信令接口——用户网络接口(UNI)，实现网络电视节目基于端到端连接的可靠的数据传送。

在VOD点播业务方面，将结合IP/ASON双平台特点，在IP传送符合流媒体业务的QoS情况下，在IP层上进行传送，当IP层不能保证流媒体网络传送的QoS时，采用ASON建立端到端的链路连接，以保证流媒体在整个信息网网络上传送的QoS。

6 结束语

随着网络技术的不断发展，流媒体已经成为未来数据网络的一项关键技术，对人们的生活带来重要的影响，尤其在网络数字电视的直播业务和VOD点播业务方面，应该说，流媒体技术已经逐渐进入了全面应用的时期。要想更好地把握流媒体技术，首先需要弄清楚流媒体业务模型，本文正是从这一点出发，对流媒体业务模型及其实现进行了讨论，在此基础上给出了宽带信息网应用环境下网络流媒体应用模型，最后对适合流媒体传输的ASON光传送网进行了简要的阐述。

7 参考文献

[1] 张杰, 黄善国, 李健, 等．光网络新业务与支撑技术 [M]．北京: 北京邮电大学出版社, 2005.

[2] 杨明川, 解冲锋. 宽带网络流媒体技术和应用 [J]. 电信科学, 2003,19(3):46-50.

[3] 邬江兴. 中国高性能宽带信息网(3TNet)综述 [J]. 通讯世界, 2002,8(12):37-39.

[4] ITU-T G.8080/Y.1304. Architecture for the automatically switched optical network (ASON) [S]. 2001.

收稿日期：2006-09-14

作者简介

石江明，北京邮电大学毕业，硕士。现为北京歌华有线电视网络股份有线公司设计部主任，主要从事有线电视网络设计与优化、光传输网络技术、流媒体传输技术等方面的工作。已发表论文5篇。

谢文军，北京邮电大学光通信中心在读博士研究生，主要研究方向为光网络中的业务模型及路由技术等。

多业务传输平台方式的银行组网方案 篇3

MSTP (多业务传输平台) 严格来讲并非是一种崭新的技术, 而是通过GFP (通用成帧协议) 映射、虚级联 (VC) 、LCAS (链路容量调整方案) 以及总线技术等手段, 将以太网、ATM、RPR (弹性分组环) 、ESCON (企业系统互联) 、FICON (光纤互联) 、光纤通道、MPLS (多协议标签交换) 等既有成熟技术进行内嵌或融合到SDH上[1]。这种技术既保留了SDH强大的保护、管理能力和互联互通性等优势, 又具有丰富的接口和对以太网很好的支撑等优点, 较好地满足了目前的网络需求。MSTP概念自从1999年提出以来, 经过四个阶段的演进和发展[2], 已经比较成熟。

1.1 MSTP关键技术

目前映射封装协议主要有PPP (点到点协议) 、LAPS (SDH上的链路接入协议) 和GFP三种, 级联方式有连续级联和虚级联。虚级联和与其相关的LCAS是MSTP的两种关键技术。图1为MSTP的基本功能模型图[1]。

1.2 MSTP对以太网的支持

目前, MSTP的一个重要功能, 也是应用最广的一个功能就是对以太网的支持, 主要分以下3种[1]:以太网透传、以太网二层交换、内嵌RPR环网。

MSTP支持的以太网电路组网业务可以包括以下方式[1]:点到点、点到多点、多点到多点。

由于银行业的组网特性, 大中型银行主要采用点到多点的组网方式, 而小型银行则采用点对点的组网方式。

2 目前银行广泛应用的典型组网方案

2.1 目前银行对网络的新需求

随着经济的高速发展, 银行信息化建设的进一步深入, 越来越多的类似视频监控、票证影像系统等高带宽业务的开展, 目前网点在用的2 Mb/s带宽已不能满足需求, 对运营商提供的网络提出更高的带宽要求。同时, 由于大中型银行网点众多, 维护任务繁重, 银行希望电信运营商提供更方便维护和扩展的网络。这些因素极大地推动了银行专网的升级换代。

2.2 MSTP与ATM、SDH组网的比较

和之前用ATM、SDH方式组网相比, 加之网络设备的价格性能因素, MSTP组网特性比较突出, 各方面特性对比见表1。

从表1可以看出, 之前ATM和SDH组建的网络已不能满足银行对高带宽、升速便捷、维护简单、成本低、可扩展等的迫切需求, 而MSTP组网却能较好地满足银行的这些需求, 因此MSTP组网成了目前银行组网专网的主流方式。下面就以常州某银行已在用网络为例, 简单介绍MSTP组网方案。

2.3 典型方案介绍

常州某大型银行有网点80个, 采用点对多点方式组网:银行总部新建的一套MSTP设备, 与电信局端设备通过不同路由的光纤组成一环路, 保障光纤安全, 银行总部的MSTP设备的GE (吉比特以太网) 板卡用光纤与中心路由器的GE口连通, 开放两条千兆电路, 用于汇聚各网点的电路, 不同网点间电路用VLAN (虚拟局域网) 区分隔离, 保障电路安全。

网点的路由器FE (快速以太网) 口用网线与光纤收发器连通, 光纤收发器通过光纤连至最近的电信局端的MSAP (多业务接入节点) 接入设备的光口板上 (该MSAP框用于接入该区域不同网点的光纤收发器, 并且用双上行光路接入MSTP骨干网) , 网点电路通过该MSAP上行光路至MSTP骨干网后, 通过时隙交叉连接连至银行总部的汇聚光口, 打上相应VLAN标签, 完成与总部的连接。网络拓扑见图2。

此种方案适合电路数在20条以上的大中型银行使用, 为银行总部和网点提供了简单的以太口接入方式, 平滑升速便捷, 网络可靠灵活, 较好地满足了银行目前的需求。总部的汇聚电路的接口类型 (GE或FE) 和电路条数, 需结合银行的电路总数、路由器接口总数等综合考虑, 以此来配置不同MSTP板卡类型和数量。如果今后银行电路总数增加, 只需增加新板卡, 新开汇聚电路即可。需要注意的是, 按此种方式组网的网点电路理论上可以从2 Mb/s平滑升速至100 Mb/s, 但实际上带宽受限于局端MSAP的上行带宽、骨干网带宽、总部环网带宽。

针对电路数在20条以下的小型银行, 银行总部可以采用以上点对多点方式, 也可以采用点对点的方式, 总部MSTP设备提供和网点数一样的FE以太口, 用网线连至银行交换机即可, 一根网线对应一个网点。这里就不再详述了。

2.4 扩展方案介绍

以上是大中型银行的最典型的MSTP组网方式, 能满足银行最基本的需求, 但由于各家银行对自己总部和不同网点有着不同的网络要求, 因此衍生出不同的扩展方案。

2.4.1 总部四点成环方案

在银行总部机房及电信两个核心机房各新建两套MSTP设备, 组成四点的环网。在总部机房提供GE以太接口或者FE以太接口连接总部路由器。在电信机房A和机房B各出若干个光口用来与骨干MSTP网络沟通, 用于传送各接入网点的汇聚电路。

银行总部的两台路由器分别和两台MSTP设备连接, 按负荷分担 (分别承担约半数网点的业务) 方式完成不同区域网点的业务汇聚, 有效降低了业务全阻的风险。同时通过实施MSTP设备的单板卡的双端口保护、单台MSTP设备的业务板卡的1+1保护, 以及银行两台路由器之间的主备份, 达到任何单点故障 (光路、端口、板卡、设备) 都不会影响网点通信的安全效果。网络拓扑见图3。

此方案的特点是最大程度地保证了银行网络中心的安全;缺点是投资较大, 配置较复杂。

2.4.2 网点分等级接入方案

有些银行的支行业务量较大且重要, 电路安全等级要求高, 于是我们把这些支行从普通网点中分离出来, 直接采用MSTP设备接入电信MSTP网络, 用不同路由的光纤进行环保护, 保证电路安全, 网络拓扑见图4。

此方案的特点是用分等分级的方法, 在现有光纤、设备的资源中, 最大程度地保证了网点接入的安全, 并且支行电路的带宽不受MSAP的线路速率所限制, 满足了银行的特殊需求。

3 下阶段银行组网特点

3.1 网络的细分化

如网点生产网、外联网、离行柜员机网、移动OA (办公自动化) 网、视频监控网、互联网集中上网网络等等, 这些网络在安全稳定性、带宽等方面要求各不相同, 运营商可以利用其他相关成熟技术组建网络, 例如PON (无源光网络) 方式组建的MPLS鄄VPN (虚拟专用网) , 3G无线网络组建的VPDN (虚拟专用拨号网) , 这些网络能在性价比、资源利用率、维护便捷等方面较好地满足银行细分网络的不同需求。

3.2 网络的高速化

综合银行的业务需求和MSTP技术特点来看, 银行可以通过平滑升速来满足在不同阶段生产网对带宽的需求, 而无需改动任何硬件, 因此目前的组网方式在今后的5～10年能够较好地满足银行对网络的需求。但在不远的将来, 随着类似“流程银行”等银行新业态的推广, 银行对网络的带宽需求可能提高至100 Mb/s, 而此时MSTP网络就会暴露出其种种弊端。

按目前的通信技术, 采用CWDM/DWDM (粗波分复用/密集波分复用) 方式理论上能够组建满足银行高带宽、高安全性的专网需求, 但由于目前波分技术用于客户组网的设备不够丰富和成熟, 运营商的波分网络还在建设完善中, 维护技术力量薄弱, 造成目前此种组网方式存在成本昂贵、网络覆盖难、维护跟不上等问题, 因此现阶段不太可能用此方式来构建银行的专网。

随着波分产品的不断丰富和成本的降低、运营商网络覆盖不断完善, 相信波分复用方式很有可能成为下阶段银行组网的主流方式。日前, 常州电信已前瞻性地给某商业银行提供了波分复用方式组网的技术方案, 得到了用户的认可。

4 结束语

银行的网络需求日趋复杂多变, 电信运营商要时刻跟踪信息技术与银行需求的变化, 详细分析论证, 找出两者最完美的结合点, 给银行提供最合适的网络, 实现银行和运营商的双赢。

参考文献

[1]孙伟.MSTP电路组网技术及应用[J].电信技术, 2006 (6) : 62-66.

业务集中型传输网络结构重组思路 篇4

关键词：传输网络；网络结构

中图分类号：F393 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 12-0000-01

Business Centralized Transmission Network Restructuring Ideas

——China Mobile to Solve the Bottleneck Problem of Net Transfer Resources

Gan Yanjun

(China Mobile Group Hebei Co.,Ltd.Tangshan Branch,Tangshan063000,China)

Abstract:Transfer of resources to support a strong,smooth all the work is a prerequisite is to provide a good user experience,the key to creating high-quality brand.With the growing scale of mobile networks,demand continues to put forward a variety of new business,causing great stress to the transmission network,and to highlight the growing signs of fatigue,the network transmission resources has seriously lagged behind the development of this transmission work with the company's guidance for the requirements of"transmission network resources to advance the development of appropriate"serious discrepancies.

Keywords:Transmission network;Network structure

一、工作中急需解决的问题

传输网发展的总体基调：选址是关键，成败系传输！

一句话道出了传输网建中工作面临的两大问题，而且更加凸显了传输在网络发展中的制约性作用：传输好，则网络优；传输差，则品牌差！

传输资源的有力支撑，是所有工作顺利开展的前提条件，是提供良好用户体验，打造优质品牌效应的关键。随着移动网络规模的日益扩大，各种新业务需求不断提出，给传输网络造成极大压力，而且日益突显出疲态，传输资源现已严重滞后网络发展，这与公司对传输工作的指导要求“传输资源要适度超前网络发展”严重不符。

随着现有数据业务的快速发展，传输资源在满足TD业务发展需要的前提下，支撑县分公司数据专线、营业厅接入工作，随着网络的不断拓展，新入网业务量的不断加大，现有SDH环网结构已经无力支撑庞大的带宽需求，同时现有传输环网的业务接入能力几近饱和，单纯进行设备升级已无法从根本上解决巨环传输资源紧张的问题，同时环路上传输长链无法得到妥善解决，也给后续PTN组网带来很多不确定因素，如环路过于庞大、链型网络无法实现保护等。

网络规划工作应着眼于安全、稳定、经济、可扩展性等几个方面开展，在规划传输网络时更应遵循上述原则，尤其传输网在发生故障时可能造成重大业务影响。因此合理的规划是打造优质网络的前提。

二、常规“拆组环”解决思路

在进行网络改造的过程中，我们积累了丰富的工程经验，我们得出四点结论作为指导拆组环工作的依据：

1.要从根本上解决安全、容量问题，必须要进行彻底的长链改造和巨环拆分；2.小环靠升级，大环靠拆分；3.如果环路资源能满足业务发展，则可采用“通道虚拟环改造长链”解决安全问题；4.拆分不可过于频繁，否则越拆越乱。

一直以来，我们的网络改造工作按照上述原则进行，取得了一定的成果，并在短期内缓解了传输资源紧张的局面。但相对于公司整个发展战略而言，我们所能提供的网络支撑实在非常有限，可以这样说，目前我们的底层传输资源已经接近饱和，要么进行更彻底的环路拆分，要么进行更高速率的设备升级。而两种方法存在一个共性的问题：投资高、工期长，且无法摆脱建网之初的固有逻辑，既我们的网络无力支撑高带宽需求接入，仅仅为了满足移动业务需求。

用什么方法可以短时间内提升我们网络的支撑能力、进行巨环拆分，同时利用较低的投资来实现呢？

三、“汇聚基站环带环”解决思路

（一）指导原则。本着“传输资源应适度超前网络需求”的指导思想，我们首先从汇聚层做起，做到“汇聚层适度超前网络需求”，这样，不仅能缓解县分公司汇聚压力，同时进行网络扩容，解决大速率业务接入瓶颈。利用多个汇聚节点，实现接入环自然拆分。

（二）概念借用。对比固网运营商3G建设的快速挺进，我意识到一个很严肃的问题：资源储备！

正是因为有着强大的资源储备，为现在的新联通和电信的3G建设和固网业务的持续扩张提供了最为可靠的保障，与其他运营商相比，移动公司储备了大量的管道资源，可以说在路由资源上已经初步完成了战略储备。但一直忽视的一点问题现在成了我们的致命硬伤，由于过分依赖县分公司集中实现业务汇聚，使得我们的管道资源利用率大大降低，因为我们所有的业务都需要汇聚到县分公司才能实现更远距离的传送，我们缺少就近接入的能力，我们缺少汇聚基站的支撑！

（三）新的希望。在与固网运营商的传输资源比较上，我们处于劣势。但我们的优势同样不可忽视，除品牌优势外，我们目前最为宝贵的就是遍布各个地区的基站，这一个个基站就是我们实现汇聚基站建设的基础，只有实现现有基站功能的转变，我们才能扭转目前的不利局面，使我们的优势变得更强

参考文献：

[1]SDH原理(华为大学)[M].深圳:华为大学出版社,2007

业务传输平台 篇5

一标清电视节目传输系统

1,系统简述

陕西广播电视台的标清电视节目信号传输系统建于2009年,采用MPEG-2压缩编码标准。为了确保信号传输安全可靠,信号处理采用主备两个完全独立的压缩编码平台。每个压缩编码平台采用11+2方式进行编码,主备两个复用器通过网管做2×1自动切换,经DS3和SDH适配进行传输。主要传输路由均建有SDH光传输、SDH 1+1数字微波和点对点光缆三条链路。

中心站至陕西广电网络公司建有SDH环网(主路)、SDH 1+1微波(备路)和点对点光缆(作为二备)三条链路。送往陕西广电网络公司的节目有11套标清电视节目信号,该传输链路的信号全部经过压缩编码、复用,适配为SDH传输体系。

中心站至地球站铺设有三条光缆,将陕西卫视和农林卫视信号送往地球站,实现卫星覆盖。由于光缆资源丰富,故采用SDI光传输方式,达到简洁可靠的目的。三条光缆走不同的物理路径,杜绝了光缆同时中断的灾难性隐患。

发射台距中心站约2.2km.有两条48芯光缆,所以通过光缆传输的三套标清电视节目全部采取SDI光传输,每芯光缆传一路SDI信号。SDH 1+1数字微波作为备份。

九号发射台位于秦岭深山中,海拔约2900米,距离中心站直线距离约50公里。由于环境限制,无法铺设光缆,所以主备传输链路均采用SDH 1+1微波,卫星接收作为二备。

2.系统特点

标清电视节目信号传输系统主要具有以下特点:

●信号处理采用主备两个完全独立的压缩编码平台,实现完全有效的热备份;

●中心站至主要子站间均有三条传输链路。分别通过光缆、SDH 1+1数字微波和卫星实现播出信号的安全传送;

●信号处理和传输设备均采用国际知名品牌产品,运行稳定,可靠性高。压缩编码、复用和适配设备均采用TANDBERG公司产品;SDH 1+1数字微波分别采用NEC的DMR-5000 SDH机柜式数字微波系统和PASOLINK系列SDH数字微波系统;光传输部分采用Evertz公司产品。几年来运行一直稳定可靠。

二广播节目信号传输改造项目

广播节目传输系统建于1998年,采用E1标准,中心站至陕西广电网络、第一发射台、第三发射台、电视塔均采用光缆传输作为主路、数字微波传输作为备路。上星节目信号采用MPEG-2标准进行编码,复用成ASI码流送至地球站.由各发射台卫星接收作为二备信源。

1. 改造思路

新建广播节目信号主备压缩编码及复用平台,压缩编码采用MPEG-2标准,将11+1套广播节目编码复用成ASI码流。送至标清电视传输平台,和标清电视码流复用器做再复用,利用标清电视节目传输链路将广播节目信号送至陕西广电网络机房、第一发射台、第三发射台、九号发射台和电视塔。有效利用原标清电视传输资源,实现提高广播节目信号传输更安全、更优质的目标。广播传输系统流程简图如图1所示。

2. 项目特点

广播节目信号传输系统改造项目的特点主要有:

●信号处理部分统筹兼顾了高效和安全两方面因素,建设了两个压缩编码平台。光传输和微波传输信源新建了一个主备压缩编码平台,卫星传输信源则取自另外一个主备压缩编码平台,和前一个压缩编码平台完全独立,分散了信号处理部分的风险,有效提高了安全性;

●凡是传输路由与标清电视节目信号传输链路相同的,均共享传输资源,不需要新建传输链路,有效提高了传输资源的利用效率;

●中心站和各子站之间,分别通过光缆、1+1数字微波和卫星三条传输链路进行信号传输,可靠性高;

●编解码器、复用器和适配器均采用了ERICSSON最新产品。ASI自动切换器采用THOMSON公司的7222,当ASI码流发生TR101-290的第一级和第二级错误时,ASI自动切换器会自动净切换到另外一路。

三高清电视节目信号传输项目

由于高清电视采用H.264编码标准,和标清电视采用的压缩编码不同,并考虑到未来高清电视节目越来越普及,需要新建安全、大容量的高清电视压缩平台。新建的高清电视压缩编码平台采用H.264编码标准,完全独立的主备两个3+1压缩编码、复用和适配系统(图2),确保了压缩编码平台安全优质。在传输链路上利用原标清电视的SDH光传输和SDH 1+1微波链路,实现传输资源的最大化利用。

1. 主编码压缩平台

(1)节目编码

编码器采用3+1冗余切换,对3路HD-SDI信号进行实时编码。编码格式:H.264,HD4:2:0,8bit。音频编码:MPEG-1 layer2立体声并支持Dolby E直通,支持统计复用,整个编码器组能够动态共享一个固定的带宽。

(2)节目复用

配置两台复用器,组成1+1热备份,当主复用器异态时,经由倒换开关进行主备复用器切换。(3)网管

完成对编码器、复用器,以及切换矩阵、切换开关等设备的参数配置、状态监视、报警纪录。在编码器、复用器出现异态时,对第三方的输入矩阵、输出切换开关进行控制和报警。

2. 备份编码压缩平台

配置了一套与上述主平台完全相同的备份编码压缩平台,实现系统级的冗余热备。

3. 主备系统切换与适配

编码压缩和复用后的高清节目码流,通过SDH光传输、ASI点对点光传输和已有的SDH数字微波三条传输链路传送到省网络公司。

主,备编码压缩平台ASI倒换开关分别输出三组ASI码流信号,第一组ASI码流信号经过ASI/DS3适配器,输出2路DS3信号,经过倒换开关选择输出一路送往SDH光传输;第二组ASI码流取自备编码平台,同样适配为DS3码流信号后,倒换开关选择一路输出至SDH数字微波;最后一组ASI码流信号直接送往ASI点对点光传输。

4. 设备选型

从安全性和兼容性方面考虑,高清电视压缩编码器复用器、适配器和解码器等采用ERICSSON的主流产品这样还可以有效减少备品备件。

四总结

传输专业业务及技术分析 篇6

针对电信基础运营商大客户关于专业业务的多样化需求(1.带宽保证2.安全性3.多业务接入4.服务响应5.扩容能力),运营商积极研究应对措施,着重以下几个方面考虑:1.如何利用现有的SDH网络资源2.如何发挥已部署MSTP网络作用3.多业务的综合接入,充分利用资源4.可运营、可维护性好5.基于客户的网络管理思路

1传输专线介绍

传输专线业务是一种直接在传输网上进行数字信号传送的业务,是依托中国移动丰富的传输网络资源,向企事业单位提供数字电路、光纤等线路的租用和维护服务,企事业单位可以自由选择2Mbps-2.5Gbps带宽通道及多种接口类型,建立安全、可靠、高速的专用数据通道环境,承载语音、数据、视频等各类业务。

业务特点:

1.1自由地选择多种带宽及线路类型,灵活组建内部信息化网络,接入地域、设备协议、承载业务无限制;

1.2使用国际通用的G.703、STM-1等标准接口,通用性强;

1.3适用于速率高、信息量大,通信速率可根据需要进行选择,有2M bit/s、8Mbit/s、34M bit/s、155Mbit/s、622 Mbit/s、2.5G等速率;

1.4数字电路时一种全透明的物理通道,支持数据、语音、图像等多种业务,对客户通信协议没有任何要求,客户可自由选择网络设备及通信协议;

1.5数字电路传输质量高,网络时延小,实时性强;

1.6数字电路技术成熟,拥有完善的网络管理监控性能和各种网络保护机制,具有很高的安全可靠性;

1.7数字电路传输网络(PDH、SDH)覆盖面广,可通达国内外主要城市。

传输网现状示意图(SDH/MSTP):

主要用途:2G/3G业务承载及回传

接口类型:E1、FE、STM-1

网络特点:建设完善,覆盖范围广

2接入设备介绍

2.1光端机

广义:光端机就是一种光电转换传输设备;放在光缆的两端,一收一发,顾名思义光端机。光端机包括发送器和接收器,发送器是用来接受电信号,并把电信号转换成光信号;接收器是将光信号转换成电信号。

电信用光端机就是将多个E1 (一种中继线路的数据传输标准,通常速率为2.048Mbps,此标准为中国和欧洲采用)信号变成光信号并传输的设备。

光端机应用领域:

监控用光端机:用来传输视频信号(如普通摄像机输出的就是视频信号),并同时能辅助传输音频、控制数据、开关量信号和以太网信号,主要应用于高速公路、城市交通、社区安防以及需要监控的各个领域;

广电用光端机:用来传输射频信号,其端机非点对点传输,它在光路中直接做分支,可由一个发射机对多个接收机,主要应用在有线电视的光传输领域;

电信用光端机:其端机每个基本通道为2M,又俗称2M端机,每个2M通道可传输30路电话或传输2M带宽的网络信号,它只是一个固定带宽的通道,用途主要取决于和光端机相连的配套设备,其支持的协议为G.703协议,主要应用于固定带宽的电信光通讯领域。

2.2光纤收发器

光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元,在很多地方也被称之为光电转换器。产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中。

光纤收发器的应用范围

◎实现交换机之间的互联。

◎实现交换机和计算机之间的互联。

◎实现计算机之间的互联。

◎传输中继:当实际传输距离超过收发器的标称传输距离,特别是实际传输距离超过120Km的时候,在现场条件允许的情况下,采用2台收发器背对背进行中继或采用光-光转换器进行中继,是一种很经济有效的解决方案。

◎单多模转换:当网络间出现需要单多模光纤连接时,可以用1台多模收发器和1台单模收发器背对背连接,解决了单多模光纤转换的问题。

◎波分复用传输:当长距离光缆资源不足,为了提高光缆的使用率,降低造价,可将收发器和波分复用器配合使用,让两路信息在同一对光纤上传输。

2.3协议转换器

简称协转,也叫接口转换器。协议转换器使处于通信网上采用不同高层协议的主机仍然互相合作,完成各种分布式应用。它工作在传输层或更高。它可以将IEEE802.3协议的以太网或V.35数据接口同标准G.703协议的2M接口之间进行相互转换。

它将以太网信号或V.35信号转换为E1信号,以E信号形式在同步/准同步数字网上进行长距离传输。主要目的是为了延长以太网信号和V.35信号的传输距离,是一种网络接入设备。

◎“协议转换器用于构架网络连接,将一种协议转换为另一种协议”。

◎现有协议转换器主要有E1/以太、E1/V.35、以太/V.35。

2.4 MSAP

MSAP采用传统的SDH技术,以SDH技术为基础,采用先进的GFP、VCAT和LCAS技术,融合以太网交换技术和ATM交换技术,实现TDM业务、以太网业务和ATM业务的综合传输,此外MSAP还可以提供低速率的Nx64k专线,以太网延伸业务(EoXDSL)等。

3接入方式案例

3.1低带宽接入

以下案例适用于传统路由器接入用户,分支用户可通过V.35接口,实现N×64K带宽,最大2M,大客户中心一般采用时隙化路由器接入。

3.2高带宽接入

◎FE业务实现EOS封装,可以与MSTP设备互通

◎FE业务可实现2M-10M-更高的接入带宽

◎FE业务可以实现基站的一次汇聚

3.3多业务接入

2G/3G双业务节点传输问题分析 篇7

随着电信运营商重组方案的落实, 3G牌照发放在即。对于现在的移动运营商, 不可能重新建设所有3G基站, 必将存在大量2G/3G共址基站, 3G信号主要依靠现有的传输网来解决, 那么传输网需要同时传送2G和3G信号。一般来说, 在3G网络建设的初期, 3G业务节点 (RNC所在机楼) 很可能少于2G业务节点。如图1所示, 原来汇聚至2G业务节点A机楼的基站信号, 2G部分可以落地直接连接至BSC, 但3G部分还需要继续传输至归属RNC所在机楼B。

换言之, 若2G、3G业务网设备覆盖的区域不同, 则同一片区域的基站需要归属到不同的局所, 即2G、3G业务节点不在一起设置。因此, 在3G移动通信时代, 传输网需要解决2G/3G双业务节点的信号分离传送问题。对于不同类型和规模的网络结构, 其处理方法也不尽相同。

2调度环业务分离方式

3G基站电路通过汇聚层到达机楼后, 如果该机楼没有设置RNC, 可以通过机楼间的传输系统转接至归属RNC所在的机楼。机楼间的传输系统一般是骨干环, 承载的都是交换局间的重要的、相对稳定的中继电路。而基站电路需要经常割接调整, 如果将基站电路承载于骨干环中, 必然会增加了骨干环电路改变调整的次数, 降低了骨干层电路的安全系数。

事实上, 在规模较大的本地网中, 纯粹的2G电路也需要在机楼之间转接。在一些本地传输网中设有“调度环”专门用于解决基站电路在不同机楼间的调度转接需求。采用调度环可以解决3G业务转接传输的需求。其缺点是不同局站的业务需要占用额外的网络资源进行调度, 没有充分利用汇聚层资源, 加大了传输成本;其次, 在网络规模较大的城市, 需要转接的电路数量将会很大, 汇聚环机楼端设备与调度环设备之间需要大量人工跳纤连接甚至2 M电缆跳接, 降低网络灵活性, 还需要较高的调度环建设投资。

3汇聚环延伸业务分离方式

为了使网络结构层次分明, 充分利用汇聚层资源解决3G基站电路上传的问题, 可以采用汇聚环延伸方式。在设有RNC的机楼新建传输设备, 下挂归属基站所接入汇聚环的机楼端设备。作为原有汇聚环的延伸, 新建的传输通道把3G业务转接至归属机楼。延伸的通道可以根据原有汇聚环的速率和3G电路数量, 选择622 M或2.5G的速率来建设。如图3所示, 在设有RNC的机楼新建大容量传输设备A0, 连接需要转接3G电路机楼的汇聚环设备A1、A2等。

在此方式中, 基站电路的上传都在汇聚层内解决, 相对于采用调度环的方式, 基站电路全程通过设备交叉矩阵来调度, 无需经过人工转接, 方便今后的调整调度。另外, 新建的大容量传输设备还能起到电路的整合功能, 把零散的2 M电路整合成155 M光口与RNC对接。

4汇聚环双机楼业务分离方式

2G与3G在一段时期内将同时并存, 但从长远角度考虑, 随着3G业务的发展, 2G与3G的业务量此消彼长, 可以预期两种电路的比例将持续发生变化。如果在现有汇聚环中插入3G机楼节点, 在使用上会变得比较灵活, 基站电路可以在汇聚环内直接到达归属机楼, 无需转接。在汇聚环中插入新节点有如图4所示的几种方式。

(1) 汇聚环双机楼方式A

3G机楼节点作为2G机楼相邻节点方式插入原有汇聚环中。经过多年建设, 移动运营商的传输网已经从最初的提高覆盖率转向提高网络安全性的方向建设, 很多网络目前正在进行一系列的网络优化举措, 如接入环双节点接入改造。如图4方式A, 如果原有接入环以虚拟环方式双归接入至2G机楼与汇聚点2之间的段落, 插入的3G机楼节点将插在现有双归段中。这导致两个机楼间的通道需要同时提供虚拟环通道和3G业务传输通道。如图5所示, 3G业务先在3G机楼穿通经过后再从2G机楼传送回来落地。两个机楼间的传输通道将成为传输瓶颈, 降低双归段落的接入能力。解决方法有两个:一是把原有接入环在2G机楼处通过光缆跳纤改接至插入的3G机楼节点设备;二是在两个机楼设备扩容光板增加直达光通道, 扩大机楼间的通道容量。

通过以上分析可见, 此种方式的机楼间通道容量瓶颈问题虽然有解决方法, 但毕竟增加了投资和网络复杂性。因此, 此方式最适合直接用于新建汇聚环。

(2) 汇聚环双机楼方式B

由于光缆路由等原因, 3G机楼节点有可能只能作为2G机楼的非相邻节点方式插入原有汇聚环中。以图4中的汇聚环结构为例, 插入的3G机楼节点插在汇聚点1和汇聚点2之间的双归接入段落, 同方式A一样也会造成通道容量瓶颈问题。除了方式A提到的解决方法外, 还可以直接把上述双归接入环调整至其他双归接入段落彻底解决问题, 但涉及到的割接调整工作量较大。

值得指出的是, 由于接入环中的电路需要分别到达2G机楼和3G机楼, 对于方式B的汇聚环结构, 所有相邻双归接入段落的接入环都需要占用2个以上双归段落的通道。但是对于STM-N的复用段共享保护环来说, 最大可以接入的155 M接入环个数仍然为N个, 没有改变。

(3) 汇聚环双机楼方式C

3G机楼节点与原有汇聚环节点重新组环, 即与原有汇聚环组成相交环。此方式增大了汇聚环的接入容量, 而且不存在方式A、方式B可能出现的通道容量瓶颈问题, 较好的解决2G/3G两种业务信号的分离问题。但此方式相当于新建了一个汇聚环, 成本较高。

5双机楼汇聚环中的业务传送

根据以上分析, 汇聚环双机楼2G/3G业务分离方式较为适应网络的中长期发展, 下面我们以上述方式A的双机楼汇聚环结构来分析在双机楼汇聚环中的业务传送模式。

(1) 方式一:透传方案

汇聚点D作为主节点收集3G、2G业务, 汇聚点C作为次要节点起保护作用。每个接入环占用汇聚环上独立的VC4通道。2G业务到了机楼A后终端, 多条VC4通道内的3G业务在机楼A不整合成完整的VC4通道, 而是继续往机楼B传输后终端。相当于汇聚环是基于VC12的时隙安排而不是基于VC4的时隙安排, 如图6所示。

(2) 方式二:虚拟通道保护环方案

本方案把汇聚环完全当成虚拟通道, 采用SNCP与接入环一起组成虚拟通道保护环, 基于VC12的交叉, 把2G业务在机楼A终端, 把3G业务在机楼B终端, 如图6所示。

(3) 方式三:业务节点整合方案

汇聚点D作为主节点收集3G、2G业务, 汇聚点C作为次要节点起保护作用。每个接入环占用汇聚环上独立的VC4通道。2G业务到了机楼A后终端, 多条VC4通道内的3G业务在机楼A整合成完整的VC4通道继续往机楼B终端, 如图8所示。

(4) 方式四:双归节点分类汇聚节点整合方案

双归节点C、D分别收集3G、2G业务, 在汇聚节点C点整合3G业务、汇聚节点D点整合2G业务, 将整合后的VC4通道分别传至机楼B和机楼A业务局, 如图9所示。

(5) 方式五:双归节点分类骨干节点整合方案

双归节点C、D分别收集3G、2G业务, 与前一方案不同的是本方案的双归接入汇聚点设备不整合电路, 而是把第1个接入环上来的2G和3G的VC-12时隙分插到第C～B和D～A的第1个VC4中, (在C～D之间仍然要求占用第一个VC4) 。插入方法如下:C点的3G业务插入到C～B第一个VC-4的第1～30个时隙, D点的2G业务插入到D～A的31～63个时隙。分类后的业务到达骨干节点A、B后终端业务, 如图10所示。

(6) 方案比较及结论

上述业务传送方式由于汇聚环和接入环都采用了保护机制, 因此都可以防止光缆中断造成的业务中断, 但由于方式二采用全程虚拟通道保护环, 对汇聚环和接入环同时出现光缆中断的情况 (相当于一个通道保护环中出现两处光缆中断故障) 则无法提供保护。

方式一可以抵抗单一汇聚节点失效和光缆中断, 缺点是从2G节点到3G节点之间的时隙占用较为零散。

方式二要求汇聚层网络的保护方式是通道保护环, 对于双业务节点结构降低了通道利用率, 也不利于开展其他接入业务。

方式三需要在业务节点整合分离3G业务, 当业务节点设备发生故障时不仅在该节点终端的业务无法正常终端, 其所整合的业务同样会中断。

方式四将2G、3G业务分开收集整合, 但当汇聚节点出现故障时, 经过该点上行的2G或3G业务将中断, 没有实现双节点接入保护的功能。

方式五不在汇聚节点整合业务, 不会出现方式四的情况。但是需要注意的是由于双归结构中通路规划有所限制, 即从两个汇聚节点上行的业务必须和双归点之间的保护通道安排在同一个时隙。因此本方式对于通路的安排需要特别注意, 不便于日常的维护和调度。

综上所述, 方式一和方案三是较为可行的解决方案。

6结束语

2G和3G业务将在一段较长时间内同时并存, 而3G的网元设置与2G有所区别, 传输网必须作出相应的适应性调整。对于两种业务信号传输的分离问题, 从以上分析可以看到在一般情况下, 采用在汇聚环插入3G机楼的方式能较好解决问题。但是, 没有方案是全方面优秀的, 仍需要根据网络结构和网络规模以及业务网的特性, 选择适合的传输解决方案。

摘要：对于现有的移动运营商, 可以预见在3G牌照发放后将存在大量2G/3G共址基站, 传输网需要同时传送2G和3G信号。2G和3G电路最终落地点的不一致将引出两种业务信号的分离问题。提出对2G/3G两种业务信号的分离传送方案, 对双业务节点传输问题进行分析。

关键词：双节点,汇聚层,3G

参考文献

[1]李筱林.MSTP在3G的应用[J], 光通信技术, 2007, 31 (9) :52-54

[2]Interworking of SDH network protection architectures.ITU-T REC.G.842, 1998

立体电视编码传输技术及业务实现 篇8

进入21世纪以来, 立体显示技术[1,2,3]获得了长足发展, 以《阿凡达》为代表的一大批立体电影的出现, 在全球掀起了3D立体风暴, 预示着3D时代的到来。在这样的大环境下, 立体电视技术也受到了学术界和工业界的广泛关注, 成为电视技术领域新的研究热点和发展方向。

一个完整的立体电视系统主要由立体视频采集、立体视频编码压缩、立体视频传输以及立体视频显示5部分组成, 如图1所示。

立体视频采集部分主要采用双摄像机拍摄、三维动画制作以及二维视频转三维视频的方法实现;立体视频压缩编码与传输部分包括立体视频压缩, 对编码后视频流的纠错以及传输控制, 以实现立体视频在信道上的可靠传输;立体显示部分则分为戴眼镜和不戴眼镜的显示方式。下面将从立体视频编码压缩、立体视频传输两方面介绍立体电视的相关技术和业务实现, 以及未来立体电视技术发展所面临的问题。

2 立体视频编码压缩

一般来讲, 立体拍摄所得的原始立体素材具有较大的数据量。为有效利用传输带宽和存储空间, 对立体视频进行压缩是非常必要的。就一个立体图像而言, 除了一个图像序列在时间、空间的冗余性外, 其左、右眼图像间也有很强的相关性。研究表明, 通过除去冗余数据, 可获得很高的压缩比, 以提高编码效率。所以对立体视频进行压缩编码, 可以采用运动补偿和“运动补偿+视差补偿”等方法, 从而获得高的压缩比。

2.1 采用运动补偿

采用运动补偿 (Motion Compensation Prediction, MCP) 对立体视频进行压缩编码时, 其对左右眼图像进行独立的编码, 并只利用了左右眼图像内的相关性, 没有利用左右眼图像之间的相关性, 编码效率低。

2.2 采用“运动补偿+视差补偿”

立体视频由左右眼两个图像组成, 这两个图像显示相同的场景, 摄像机从两个略有不同、大体相当于人眼距离的视点摄取相应图像。显然, 两个图像非常相似, 这样即可用一个图像来预测另一个图像。编码过程中可以采用视差补偿预测方法 (Disparity Compensated Predication, DCP) , 例如, 其中一个图像可以不参考任何图像而进行压缩, 然后, 第二个图像可以从已经压缩的图像中通过视差补偿预测出来。这样既可以降低时间冗余, 也可以降低空间冗余, 因此视差预测和时间预测的结合是对于立体视频高效压缩算法的基本原则。

上述的理念和基本原则, 相应的标准规范已被定义在ITU-T Rec.H.262/ISO/IEC 13818-2 MPEG-2视频部分的多视图类中。

左眼图像编码可以采用MPEG-2标准, 由于左眼图像没有参考任何右眼图像进行编码, 这样就可以解码左眼视频流并显示二维视频。当然对于右眼图像预测也允许增加时间预测。

2.3 采用“二维+深度信息”

欧洲ATTST项目为3D电视开发了向后兼容 (符合典型DVB) 的“二维+深度信息”的压缩算法。它采用分层编码方法, 将立体视频分为基础层和深度层。基础层采用MPEG-2对其进行编码, 解码该编码视频流可以实现二维显示, 实现向后兼容。对于深度层, 其深度范围限定在znear和zfar之间, 用来表示摄像机相关3D点的最近和最远距离 (图2) 。深度范围被线性量化成8 bit的数值, 即最近的点设为255, 最远的点设为0。深度数据可以采用MPEG-2/4/7对其进行编码。有人粗略的统计, 编码彩色视频所用比特率的10%~20%就可以编码高品质的深度。立体解码器可以访问此层来解码深度码流, 并利用二维视频和相应的深度信息创建生成一个具有立体感的图像, 如图3所示。

2007年初MPEG制定3DTV基于二维+深度信息的有关标准。制定了一个相关的容器格式, 称为“ISO/IEC23002-3辅助视频和补充信息描述”, 也被称为MPEG-C的第3部分视频加深度数据。传输被定义在一个单独的MPEG系统规范中, 称为“ISO/IEC 13818-1:2003辅助信息传输”。

2.4 多视点视频编码 (MVC)

多视点视频其通过在场景中放置多台摄像机, 记录下多个视点视频数据, 提供给用户以视点选择能力。多视点视频所使用的多台摄像机按照一定的规律放置。多视点视频的提出体现了下一代多媒体应用的发展方向。在未来高速的网络环境下, 多视点视频将在多媒体应用领域具有广泛的应用前景。国际标准化组织MPEG已经充分认识到多视点视频这一新的数字媒体的重要性和应用前景, 早已着手制定多视点视频编码 (MVC) 标准。图4为MVC参考预测结构。

多视点视频编码 (MVC) 采用的方法主要有:1) 基于MPEG-4 AVC/H.264降低空间冗余和视点间相关性;2) 采用时域、视点间联合预测技术;3) 时域、视点间的分层B帧使用;4) 随机访问技术。

对于双目立体视频 (视点=2) , MVC将左眼视频流视作主视频流, 右眼视频流视作次视频流, 次视频流的图像可以参考同一场景的前一幅或后一幅图像, 也可以参考相应的主视频流的图像, 并分别对其进行编码。其压缩后的数据量少于单独的二维高清信号的1.5倍。MPEG-4MVC的主视频流与MPRG-4 AVC相兼容, 所以2D的播放机能够解码MPEG-4 MVC的主视频流, 实现后向兼容。其压缩编码示意图见图5。

MVC是对MPEG-4 AVC/H.264进行的3D扩展, 2008年初MPEG决定将多视点视频编码 (MVC) 修正稿 (第4版) 加入到H.264/AVC (MPEG-4标准的第10部分) 标准中。

3 立体电视传输

对于立体电视系统而言, 立体电视传输是连接立体视频采集和显示的重要环节。随着高清电视的发展, 怎样在有限的带宽内传输高质量的立体视频成为了广播信道下立体视频传输的关键。立体电视传输方法主要分为以下几种:传输独立的左右眼信号、传输时间交错的立体信号、传输空间交错的立体信号、传输二维+元数据信号。

3.1 传输独立的左右眼信号

采用双路高清带宽同时传送两个完全独立却又同步的左右眼信号 (图6) 。一个代表左眼信号, 而另一个代表右眼信号, 并分别对其编码, 因为左眼与右眼信号的压缩编码之间没有联系, 所需的比特率总和将是每只眼睛同样分辨力的二维高清电视信号的2倍。在接收端输出双路电视信号到拥有双电视解码器的显示器上, 再通过佩戴眼镜的方式进行收看。这种方式可以兼容现有的二维电视机, 看一路信号就是一个高清频道。另外, 这种方式无须对目前的广播电视基础设施做任何大的改动便可承载这种信号, 但是传输所需的比特率也是二维高清电视信号的两倍。表面上看, 2倍的比特率是勉强可以接受的, 但是随着高清电视的发展, 双倍高清电视信号同时传输对于当前的传输设备是一个极大的挑战。

3.2 传输二维+元数据

这种传输方式又包括3种方式:传输二维+差异、二维+深度、二维+DOT (元数据即指:差异、深度、DOT) 。

1) 传输二维+差异

“二维+差异” (或“二维+Delta”) 的方法, 左眼或右眼的图像被选作二维视频, 以常规方式编码, 仅有二维解码器的观看者能够正常观看二维视频。

立体解码器使用差异信号对二维视频进行修正, 重新创建来自另一只眼睛的图像, 从而实现全高清分辨力的立体信号。

差异信号可以采用如MPEG-4 Stereo High Profile, 或其他数据压缩形式进行压缩, 总比特率约为单个二维视频的1.4~1.8倍。

2) 传输二维+深度信息

二维+深度信息传输方式最早是由荷兰飞利浦公司提出, 即对传统的二维视频进行传输的同时配以相应的深度图。采用这种方式, 仅有二维视频解码器的观众可以正常地观看二维视频, 实现了二维视频的后向兼容。如果拥有立体解码器, 立体解码器则会利用二维视频和相应的深度信息创建立体视频的左右眼图像, 实现立体观看的效果 (图3) 。

除了后向兼容, 这种方法最大的优点是十分利于传输和存储, 只需要附加不多的信息量就可以实现立体观看的效果, 有人估算, 二维加深度信号需要的比特率是单独的二维高清信号的1.2~1.6倍。此外, 观看者还能够根据自己的喜好调节深度感觉的程度, 这样有助于缓解眼睛的疲劳。但是, 这种方法的不足之处是深度图很难获得并且精度不高, 对于实时事件尤其如此。因此, 如何获取高精度的深度图是这种方式未来发展的关键。

3) 传输二维+DOT

二维+深度方法的延伸是“二维+DOT”, 即二维图像加深度、遮挡和透明度数据。这些附加的信息能够支持承载多视图视频, 即, 从各个不同角度而不只是从静态的左右眼的视角观看镜头的信息。因此, 多视图数据集原则上可以让拥有合适的解码和显示装置的观看者获得更多真正的三维立体体验, 当观看者转动头部改变视角时, 镜头也会随之变化。

有效支持此类数据表现形式所需的压缩技术仍处于早期的发展阶段。假设技术发展的成熟, 所需的总比特率约为二维信号的2倍。但是, 数据压缩只是问题的一个方面。比简单的深度图更难的在于实时地创建准确的深度、遮挡和透明度数据。此外, 能够支持立体及更多形式视图观看的显示器装置仍然需要一定的时间才能以消费者可接受的价格出现在市场上。

3.3 传输时间交错的立体信号

这种方式采用前面提到的运动补偿+视差补偿的方法对立体信号进行编码。采用这种方法编码后立体信号的比特率是二维高清电视信号的1.7~1.9倍, 需要对当前的高清电视的基础设施进行升级才能传输这一信号, 因此传输播放的成本将会加大, 但能向后兼容二维显示。

然而, 在目前情况下, 要实现在现有一路高清内对立体广播信号进行传输是至关重要的, 因此人们提出了时间隔行扫描技术, 但是传输的立体电视的图像质量是半高清 (Half HD) 的图像质量, 观看者通过快门眼镜进行观看, 但不能实现向后兼容二维显示。实现的方式有场同步格式、帧画面同步格式, 场同步格式是将1个画面分为2个图场, 即单数扫描线所构成的奇图场与偶数扫描线所构成的偶图场。在传输过程中, 可以将左眼图像与右眼图像分置于奇图场和偶图场 (或相反顺序) 中, 如图7所示。

在显示端, 使用场同步快门式立体眼镜与之相配合, 将图场垂直同步信号当作快门切换同步信号, 即显示奇图场 (即左眼画面) 时, 立体眼镜会遮住使用者一只眼, 而显示偶图场时, 切换遮住另一支眼睛, 如此周而复始, 从而呈现立体的观看效果。该方法将图像垂直分辨力一分为二, 因此画面质量较差, 收看效果欠佳。

帧画面同步格式其显示端将左右眼图像交替显示在屏幕上 (如图8所示) , 使用帧同步快门式眼镜与这类立体显示模式搭配, 将垂直同步信号作为快门切换的同步信号, 从而呈现立体的观看效果。这种方式对于接收端的软硬件要求较高。

3.4 传输空间交错的立体信号

这是另外一种如果不要求每只眼睛在观看时都实现全高清的图像质量, 且在现有的一路高清通道内对于立体广播信号进行传输的方式。它采用空间隔行扫描技术, 观看者通过偏光眼镜进行观看。这种方式的优点是实现方便简单, 无需太大的投入, 节省带宽, 缺点是图像清晰度差, 没有太大的发展空间, 不利于今后的发展。尽管如此, 他仍然是现阶段国际上立体电视实现的重要传输方式之一。目前实现这种方式的方法有4种:“左右” (Sideby-Side) 方式、“上下” (Top-and-Bottom) 方式、隔行 (Line Interleaved) 方式、“棋盘” (Checkerboard) 方式。

1) “左右”方式

在“左右”方式中, 屏幕的左半边显示左眼要看到的视频 (也就是传输的左路视频) , 右半边则显示右眼要看到的视频 (也就是传输的右路视频) , 这样将整个图像的水平分辨力一分为二。再通过偏光眼镜进行观看, 左眼看到左路视频图像, 右眼看到右路视频图像, 从而呈现立体的效果 (图9) 。

2) “上下”方式

在“上下”方式中, 屏幕的上半边显示一只眼睛要看到的视频 (也就是传输的左路视频) , 下半边则显示另一只眼睛要看到的视频 (也就是传输的右路视频) , 这样就将垂直分辨力一分为二。再通过偏光眼镜进行观看, 左眼看到左路视频图像, 右眼看到右路视频图像, 从而呈现立体的效果 (图10) 。

3) “隔行”方式

“隔行”方式是将左右两路图像信息在屏幕上隔行交叉排列, 奇数行显示一只眼睛要看到的视频 (也就是传输的左路视频) , 偶数行则显示另一只眼睛要看到的视频 (也就是传输的右路视频) , 以这种方式将垂直分辨力一分为二。再通过偏光眼镜进行观看, 左眼看到左路视频图像, 右眼看到右路视频图像, 从而呈现立体的效果 (图11) 。

4) “棋盘”方式

在“棋盘” (有时也称为“马赛克”) 方式中, 分辨力损失由垂直方向和水平方向分摊, 但总的效果仍然是将空间分辨力一分为二, 再使用偏光眼镜观看, 实现立体效果 (图12) 。

以上介绍的4种视频图像格式的优点是对于现有的高清电视广播设施无须进行升级就可以承载立体信号, 而不足之处是立体视频的传输格式与显示格式密不可分。也就是说特定的显示格式需要特定的传输格式来进行匹配, 尽管从理论上而言, 从一种格式转为另一种格式是可行的, 但是图像质量上会存在严重的损失。例如, 传输端采用“左右”格式视频, 该格式具有高清电视一半的水平分辨力和完全的垂直分辨力, 到了显示端则采用“上下”格式显示, 这样, 从“左右”格式到“上下”格式的转换就会失去一半的垂直分辨力, 也就是说, 最终显示图像的分辨力会降至高清标准分辨力的25%。

目前国际上开播的立体电视大都采用“左右”方式。

4 立体电视显示

立体电视显示分为:戴眼镜和不戴眼镜的显示方式。

戴眼镜的显示方式分为:使用有色眼镜的立体显示、使用偏振眼镜的立体显示、使用快门眼镜的立体电视。

不戴眼镜的显示方式分为:自由立体显示、头盔立体显示、全息显示。

各种立体电视显示方式优劣势比较见表1。

5 全球3D标准化概况

全球几大标准化组织正在积极研究3D技术, 目前国际有关标准化组织已发布了MPEG-4/H.264 MVC标准。完成HDMI的3D扩展, 发布了HDMI 1.4a。对于封装媒体发布了Blu-Ray 3D规范。全球3D标准化概况见图13。

目前, 开播立体电视的国家都将在现有广播设施中能够传输3D信号作为至关重要的前提, 因此普遍采用“左右”方式传输, 该方式是半高清的, 但是“左右”方式已成为目前利用现有广播设施传输3D电视的事实标准。

但是到2020年, 3D电视如果成为大众市场, 现有广播设施将重新改造, 广播的传输格式将是全高清的立体电视, 并与现有二维电视兼容。3D广播标准化现状与预测见图14。

6 立体电视业务的实现方法

国际咨询公司Zeta Cast在2009年7月受英国通讯与传播委员会 (Ofcom) 委托所做的独立研究报告中认为, 目前立体电视处于“过热期”, 到2020年立体电视技术应已进入“生产力成熟期”。届时立体电视要么很可能已发展成熟并成为一项主流服务, 要么便已沦落为令广播商不太关心的小众市场。即到2020年, 应可确定消费者是否对立体电视存在真实的需求。如届时确认消费者存在这一需求, 则无论广播商还是消费者都可能会愿意投资购买基础设施和设备, 以便提供针对每只眼睛的1 080p50全高清分辨力视频。如在2020年实现这一目标, 立体电视可能采用以下广播格式, 见表2。

另外, ZetaCast咨询公司在这份研究报告中认为;从中期 (即2020年之前) 来看, 立体电视可能是多种广播技术的百花齐放过程, 而广播商和用户设备供应商则会在此期间试水市场。在这一过程中, 对许多广播商而言, 让已安装机顶盒的用户能够解码立体信号很可能会变得重要, 为此甚至可能需要降低视频分辨力。另外, ZetaCast咨询公司在这份研究报告中还认为;中期无需眼镜的3D解决方案是不实际的。中期3D的解决方案是需要配戴眼镜观看立体电视的播出方式。事实上也正是如此, 目前3D的解决方案都是需要配戴眼镜观看立体电视的播出方式, 并且让已安装机顶盒的用户能够解码立体信号为重要的前提, 为此需要以降低视频分辨力为代价, 实现3D。例如:目前国际上普遍采用的基于卫星传输的立体电视广播即是如此。

目前, 3D频道有付费、免费和点播等多种形式;3D内容以体育、音乐、电影为主。

6.1 基于卫星传输的立体电视广播

目前国际上立体电视广播业务的实现主要是基于卫星传输的立体电视业务。为了让已安装机顶盒的用户能够解码立体信号, 基于卫星传输的立体电视业务采取的传输方式主流都是传输空间交错的立体信号“左右”方式, 即SBS (Side-by-Side) 的半高清3D方式, 戴眼镜观看。例如:美国Direc TV在2010年6月, 采用SBS方式传送;日本BS-11 2007开始用SBS方式传送;英国BSky B2010年4月使用SBS传送。国际3D广播采用格式情况见表3。

6.2 封装媒体———全高清3D播放系统

2009年5月, 蓝光光盘协会宣布其成立一个3D任务组, 研究如何将3D技术整合到蓝光格式的光盘中。任务组的成员包括来自电影公司、消费电子产品制造商及IT公司的代表, 他们共同合作, 制订一个“统一的3D家庭娱乐技术规范”。松下公司在此方面提出并开发了可使用基于快门眼镜和高刷新率显示器技术的立体全高清3D播放系统。

该系统采用MPEG-4 AVC MVC (Multi View Coding) 技术进行压缩编码, 实现全高清的立体播放, 并向后兼容, 因此3D光盘可在现行2D播放机里播放2D内容, 3D播放机也可以播放现行2D光盘的内容, 但需戴快门眼镜观看, 见图15 (来自松下电器资料) 。

6.3 基于互联网的立体视频———立体视频VOD业务

基于互联网的立体视频VOD系统框架如图16所示。

其中, 立体视频流数据的传输采用RTP协议, 流会话的控制采用RTSP协议, 流会话的描述采用SDP协议。整个框架中, 立体视频点播服务端 (Stereo Media Server) 可以和多个客户端相连, 服务端负责立体视频数据的RTP封装、发送, RTSP命令的响应等;客户端利用RTSP协议来点播立体视频节目, 实现节目的播放、暂停、停止、随机访问等操作。而RTCP协议负责服务端和客户端之间的接收质量反馈等。Web服务端利用网页的方式发布节目, 这样, 客户端就可以利用浏览器了解节目的相关信息并进行点播。

立体视频VOD系统的软件模块主要包括:立体视频点播服务器、立体视频播放器、立体视频传输模块、立体视频解码模块、立体视频节目发布站点等, 它们之间的关系如图17所示。立体视频点播服务端利用立体视频传输模块实现RTSP命令响应、RTP数据包的发送以及RTCP数据包的发送和接收等;立体视频播放器利用立体视频传输模块实现RTSP请求命令的发送、RTP数据包的接收以及RTCP数据包的发送和接收等, 另外, 立体视频播放器还调用立体视频解码模块实现立体视频码流和单通道视频码流的解码。

6.4 未来基于T-DMB的向下兼容可移动个性化的立体电视广播

国际上有学者认为:提供可移动和不断增强的多媒体信息服务是未来的发展方向。因此国际上有机构正在研究基于T-DMB系统的3D音视频业务。基于T-DMB系统的3D音视频业务很有吸引力, 依据如下:1) 无须戴眼镜的小屏幕3D节目收看相对容易实现, 且对T-DMB这样的单个人收视环境来说更为合适;2) T-DMB是个新媒体, 在现有业务中增加新业务时更具灵活性;3) 如果增加其他组件, 比如内建立体摄像机, 3D T-DMB终端的3D音视频处理能力将具有派生新业务类型的潜力。因此有人认为, 便携的个人3D T-DMB系统将成为迈向实现多用户家庭式3D电视理想的宝贵垫脚石。基于T-DMB的向下兼容可移动个性化的3D电视播出系统见图18。

以上对立体电视系统进行了分析研究, 目前3D市场持续升温, 我国有的地区 (如天津) 准备试播立体电视, 在这种情况下, 选择合适的立体电视传输方案, 制定相关的技术标准是我国立体电视发展所面临的首要问题。另外, 研究立体电视相关技术、开发先进的立体电视系统、研究3D显示与健康课题和未来市场的发展趋势才能保证我国既占据立体电视技术的制高点, 又能促进我国广播电视事业健康有序地发展。

摘要：系统介绍了立体电视系统相关技术。主要从立体视频编码压缩、立体视频传输两方面介绍立体电视的相关技术和业务实现方式, 以及未来立体电视技术发展所面临的问题。

关键词：立体显示,立体电视,视频编码

参考文献

[1]MCCANN K.Beyond HDTV:Implications for digital delivery:anindependent report by ZetaCast Ltd Commissioned by Ofcom[EB/OL].[2010-04-03].http://www.zetacast.com/Assets/Beyond_HDTV.pdf.

[2]OZAKTAS H M, ONURAL L.Three-dimensional television:capture, transmission, display[M].[S.l.]:Springer-verlag, 2007.

业务传输平台 篇9

关键词：联网监控；传输与交换；视频流；多级管理平台

中图分类号：TN929.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 09-0000-02

一、高速公路监控业务的特点

高速公路监控视频主要由收费站监控图像、外场道路及隧道监控图像构成。收费站监控视频包括车道、广场、收费亭等图像，一般直接传送收费管理所，距离近图像多，业务丰富是它的特点。外场道路及隧道的监控环境比较复杂，需要在互通、重点路段、隧道内以及在高速公路主线上按设计要求设置各类监控点。各监控点的图像、云台控制等信号一般先传送到就近的收费管理所，再经通信系统传送到监控分中心。因此外场监控视频传输的特点具有传输距离远、传输容量大、图像质量要求高、数据信号种类多、需要多级控制等。

二、高速公路监控视频传输技术的发展

高速公路监控视频传输经过多年的发展与技術积累，取得了很大的成绩。经历了从早期的利用光端机直接传输模拟和数字非压缩视频，到利用通信系统的E1或IP接口传输各类编码格式的视频图像。目前监控视频传输系统主要以视频光端机+矩阵交换的模式和压缩视频编码IP传输模式为主，这种技术在各路段监控系统中被大量采用。随着视频联网监控的提出，国内几个主流视频传输设备生产厂家又推出了集传输和交换于一体的多级监控管理平台产品。

（一）模拟视频图像传输方式

早期高速公路中的监控图像传输方式主要是采用点对点的传输方式，利用点对点模拟式光端机将视频信号转换成光信号，每一路外场监控、收费图像通过一芯光纤传输。此方式存在调制信号线性失真、传输距离短，组网方式不灵活，不适应多级联网。设备基本无网管功能，系统后期维护较为复杂。

由于以上模拟视频光端机存在的缺陷，随着高速公路监控、收费系统图像及数据业务的增多，特别是高速公路联网监控及联网收费的逐步实施，此种技术已不满足目前高速公路的日常业务需求。

（二）数字非压缩传输方式

全数字节点式光端机是一种新型的光纤传输系统，视频信号采用数字方式进行调制、编码和压缩。通常使用2芯光纤将各节点连接形成环网、链网拓扑结构，视频图像和音频、以太网数据等信号可以在任意节点接入。节点式光端机采用数字时分复用（TDM）和光纤粗波分复用技术（CWDM）相结合，将视频图像及数据信号通过模数转换成数字信号通过光端机在光纤上进行多路复用传输。

数字化的监控图像避免了传输过程中的非线性失真，图像质量较好，且多路图像可复用进一芯光纤传输，提高光纤利用率，节约了光纤资源，采用节点光端机级联式组网方式，可实现多节点无损中继传输。但其仍需要编码器、视频矩阵及视频分配器等设备，网络结构较为复杂，且其数字非压缩协议各厂家无法兼容互通，无法广域联网，系统网管功能有一定局限性。

（三）网络数字化编码视频传输技术

近年来出现的视频编解码器是通过现有通信系统接口及通道传输视频信号的设备，其传输的图像质量主要取决于通信系统提供的接口和带宽。视频编解码器根据视频接口形式可分为E1接口和IP接口。通过以太网接口传输视频信号，俗称网络视频服务器。通常是使用SDH等通信系统接口外加网桥设备提供的以太网接口传输经编码器压缩、编码的视频信号，编码方式通常采用MPEG-2、MPEG-4、H.264等几种。

网络数字化编码技术采用高压缩比算法对视频图像进行压缩、编码，使视频图像以IP流形式存在。摄像机出来模拟视频流经过H.264编码设备压缩编码成高码流与低码流，高码流视频图像用于监控屏或监视器进行实时查看，低码流直接在存储设备实现数字化存储。IP视频流利用IP OVER SDH技术实现在高速公路通信专网内传输。省去视频切换矩阵及视频分配器等模拟视频设备，可通过管理软件实现视频操作网络化（如组播和软矩阵切换），可通过流媒体服务器实现视频图像面向公众服务。通过SNMP（网络管理协议）实现对全网内个视频节点信号及设备的管理。

在实际应用中，数字网络化编码图像传输方式还存在一下问题需解决：编码后的数字视频图像以IP流在通信专网内传输，对通信系统的带宽占用较多，易引起网络风暴，造成通信系统瘫痪；为了保证视频的实时性采用UDP协议传送视频流，当网络繁忙时可能出现UDP包数据丢失，造成解压时出现马赛克现象；由于以太网的突发特征，当一个以太网中数字视频流过多时，会造成以太网交换机的负载急剧增加，网络速度变得很慢，影响其他数据的正常交换，严重时会造成网络瘫痪。

三、光纤数字视频传输管理平台技术的应用

（一）光纤数字传输管理平台系统的构成及特点

光纤数字传输管理平台系统由核心交换平台和远端接入设备组成。核心交换平台是系统内各级业务信号的汇集、切换的中枢和物理承载平台。它由19”8/12U机框、高速背板、核心交换单元、网管盘、电源模块等及部分组成，采用成熟先进的电信级以太网交换架构，单子架96G高速交换背板容量。交换平台采用功能盘和接口盘分离式结构设计，有源功能盘集中在机框前部、无源接口盘集中在机框后部，接线在机框后方操作、维护替换在机框前方进行，提高了工程开通和维护的便捷性。

远端接入设备分为非压缩视频接入模块和压缩视频接入模块。采用高速光传输技术，可根据实际需要组建星形、环形网络拓扑结构，实现多路非压缩视频、压缩视频、控制数据和多路辅助业务的接入传输。

光纤数字视频传输管理平台技术取代了传统方案中的各级视频光端机、视频编解码器、模拟视频矩阵、视频分配器等设备。系统集成度高、及接入、传输、调度、管理于一体，简化了系统结构、减少了线缆数量和中间环节，降低了系统建设成本、减少了故障点，更为用户的施工和后期维护带来方便，在多级大型联网项目中尤为明显。光纤数字视频传输系统的管理模式、强大的后台软件功能，可以轻松的实现设备管理、故障检测、视频管理、存储管理、报警联动、用户管理等多种功能。

（二）目前高速公路视频传输采用光纤数字传输管理平台方式，与传统点对点光端机加矩阵的传输方式对比，主要优势有

1.组网方式简单。采用数字视频平台后网络结构更为简单，省去了点对点方案涉及的包括光端机、矩阵、视频分配器、硬盘录像机、编解码器等设备，整个网络只包括视频传输设备和视频存储设备，后端网管可对所有视频设备进行管理，故障定位可具体到设备的端口，对后期运营管理创造便利条件。

2.多业务传输平台。数字视频传输平台除了对视频的传输，另外可以负责多种业务的传输通道，包括外场数据业务、语音业务、报警业务、广播业务等，充分利用传输通道，实现多业务平台传输。

3.便于联网。数字视频传输平台方案实现基于通信系统的传输，提高视频的传输距离，并大大增加了系统的可靠性。同时采用数字视频的传输方案可实现与省联网中心的联网，后期联网的工作简化得多，只需在联网监控中心增加视频传输平台设备即可，而原始方案还需要对分中心矩阵的输出视频进行编解码传输处理，图像经过多次处理后损耗比较大。

4.先进的存储模式。数字视频传输方案采用双码流设计，高速率码流用于广播级图像监控，低速率视频码流则可应用于视频存储。视频存储采用服务器、磁盘阵列的存储方式，这种方式将所有外场图像经过视频压缩后直接存储。服务器的计算处理速度远远高于硬盘录像机的存储计算能力，同时磁盘阵列存储支持RAID的保护机制，大大提高数据的可靠性，即使数据丢失也能恢复。同时视频服务器的存储便于视频的联网，可实现数据的快速调用。

5.系统调用与管理更为方便。数字视频传输方案结合智能监控系统管理平台软件、存储系统平台软件、流媒体转发系统平台软件，可实现设备统一配置、维护和管理，实现用户分级管理、高视频码流调用、低码率视频存储和数字软矩阵功能等。采用客户端的管理方式，客户通过终端上的软件进行管理，相对矩阵的控制方式更为灵活方便。视频控制软件除了支持硬件矩阵的功能外，还可实现视频轮询、视频灵活分组、按桩号地址显示等操作。

（三）光纤数字传输管理平台在实际应用中依照高速公路机电管理模式，采用分层结构化设计，为高速公路监控视频提供完整的专业级解决方案

整个管理平台在逻辑上可以分为三级：省中心、路段中心、收费站/隧道所，各级之间通过光纤连接形成星形、联形、树形、环形获混合型等网络拓扑结构。也可以利用已有的SDH、RPR、ASON等通信网络互联组网。实现视频调度、存储、事件检测、分发等功能。

视频调度子系统：由管理服务器、管理客户端和控制键盘组成。完成音视频数据的监控调度、IP矩阵配置管理、OSD字符叠加、PTZ控制等功能。

视频存储子系统：由海量存储设备、存储管理服务器和检索回放客户端组成。完成音视频媒体数据的存储、管理、检索回放等功能。

视频事件检测：由嵌入式事件检测器、事件检测客户端软件组成。核心部件事件检测器将视频图像分析处理后所得的数据通过TCP/IP网络上传至客户端。由客户端软件负责显示实时交通信息、交通事件报警、区域设定以及设备管理等。

视频分发：由视频分发服务器和视频显示控制客户端组成。完成对音视频数据的管理、在线实时浏览和控制等功能。

管理平台采用千兆以太网交换技术和高速数字背板技术，用户可方便的对各监控中心和收费站/隧道所视音频及辅助信号进行任意切换控制，从而实现分布式数字矩阵功能。收费亭、车道、收费广场、道路和隧道内的视音频信号可以通过星形、联形、树形、环形光网络传输设备接入到就近的收费站/隧道所。收费站/隧道所可在本地进行调度、存储、控制，同时这些信号也根据需要传送到上级监控中心，并由上级监控中心按权限进行管控。另外，管理平台还支持包括视频、音频、异步数据以及对讲等在内的与高速公路视频监控相关的各种业务信号。

四、结束语

光纤数字传输管理平台实现了前端---监控分中心---监控中心的无缝连接，做到的監控视频的任意传输切换，解决了监控系统传输图像数量多，多级转换和重复编码等问题。

随着高速公路监控业务要求的不断提高，视频传输管理平台应在开放性、扩展性以及应用要求的个性化服务方面不断完善。管理平台系统应能够提供开放的接口和二次开发能力，以保障后期系统改造加入高清图像、智能分析等功能的实现。光纤数字视频传输管理平台技术是高速公路监控视频技术发展的必然趋势。

参考文献：

[1]张智勇,朱立伟.高速公路机电系统新技术及应用[M].人民交通出版社,2008,5

基于业务的传输网络可用性浅析 篇10

当前关于计算机网络可用性的研究, 主要集中在网络的状态、稳定度和网络部件的可用性, 即从网络层、链路层、物理层方面研究, 并取得了一定的成果, 从应用层业务传输角度考虑网络可用性的研究还处于初期。本文针对用户需求, 从业务应用角度展开对网络可用性建设进行初步的探讨, 并提出一些提高网络可用性的原则和建议。

1 基于业务的传输网络可用性定义

可用性是指从正常工作开始, 到以后的任意一个时间点系统正常工作的概率, 即可以被使用的概率。从开始时刻到某个时间点之间可能要经历系统失效和修复, 因此可用性应在系统多个生命周期内考虑, 这样更能体现系统的综合性能。对于用户而言, 关心的是业务传输的实效性和可靠性, 高传输效率、低质量或者高质量、低效率都不是用户可以接受的。所谓基于业务的网络可用性 (简称业务可用性) 即指网络在规定条件下, 规定时间内完成规定功能的能力, 即在考虑网络运行性能的前提下, 在一段时间内为业务提供的可用性水平。业务可用度是业务可用性的具体体现, 它的度量值反映了网络满足各种业务需求的能力。

2 基于业务的传输网络可用性指标

网络可用性不仅受网络设备性能的制约, 还受网络结构和体系结构的影响。只有采用正确合理的网络层次结构, 才能使网络设备的高性能和高可用性发挥出来, 否则不仅不能发挥出网络设备的先进性, 还有可能降低整个网络的可用性。根据OSI七层体系结构各自的功能和性能指标研究, 可以得到计算机网络可用性的概念体系如表1。每层定义相应的可用性, 上一层可用性是建立在下一层可用性的基础上, 并为更上一层可用性概念服务。

目前计算机网络的通信业务主要有以下几类。

实现信息查询与检索及文件传输, 例如通过WWW, Gopher, FTP等。

远程登录访问数据, 例如通过Telnet。

通过电子邮件 (E-mail) 发送数据信息。

信息广播, 例如Push等, 信息点播, 例如视频点播等。

计算机协同工作, 监视控制。

远程教学、远程医疗、远程计算、电视会议、可视电话。

可视化计算、虚拟现实。

CAD/CAM/CAE。

办公自动化、管理信息系统 (MIS) 。计算机集成制造系统。

根据以上各类通信业务传输的特点以及对可靠性的要求, 将这些业务归类为数据业务、语音视频流业务、图像业务等三类。并对每种业务的网络性能进行分析, 最终形成基于业务的网络可用性指标框架, 如图1所示。

图1所示的指标框架分别从数据、图像、语音视频流业务三个方面对网络性能进行分析。数据业务指标反映了网络满足文字数据传输需求的能力, 它对传输的质量、可靠性方面要求比较高, 传输过程中任意一个数据包丢失或比特位的改变, 都会破坏整个文件的完整性, 导致文件不可用。因此, 影响该类业务的主要指标有传输延迟、传输速度、延迟抖动、丢包率、吞吐量、链路利用率、传输密度等;图像业务对传输时延和误码率具有很高的要求, 因此其指标可以选取传输延迟、传输速度、丢包率、吞吐量、传输密度等;语音视频流业务在建立连接后对视频流信息的连续性要求很高, 因此影响该类信息的因素可取响应时间、传输速度、延迟、吞吐量、误码率、延迟抖动等。

3 基于业务的传输网络可用性影响因素分析

影响计算机网络可用性的因素很多, 从网络本身出发可以分为外部因素和内部因素。外部因素指网络设备和网络所依赖的外部环境条件, 可进一步细分为可用因素和不可控因素:可控因素指各种设备的工作环境 (如温度、湿度、防震、防尘、防雷等) ;不可控因素指影响设备通信和网络正常运行的一些外部事件 (如自然灾害、认为故障、突发事件等) 。内部因素指组成网络系统的各设备的可用性、网络组织和维护管理等。常见的两种外在表现现象是设备故障和网络拥塞, 它们是网络性能下降, 降低网络的服务质量, 影响网络业务的正常传输, 难以满足人们的正常通信需求。基于业务的传输网络可用性影响因素可以分为以下几点。

(1) 网络规划设计因素:网络拓扑结构、网络维护管理等。

(2) 网络设备因素:硬件失效、软件失效等。

(3) 网络设备处理性能:设备的处理能力、存储转发效率、配置等。

(4) 网络管理能力:维护人员的技术水平、业务能力等。

4 提高网络可用性的措施

影响网络可用性的因素主要是设备可靠性、传输介质、工作环境、自然条件、操作人员熟练程度等, 另外, 网络结构、网络设备对业务的存储转发能力等也是影响业务传输的重要因素。对传输介质、环境等因素对网络可用性的影响在此不做介绍, 本文主要从以下几个方面考虑提高基于业务的传输网络可用性。

4.1 提高网络设备可靠性

网络设备是影响网络可用性的重要因素。网络设备的失效一般包括硬件失效和软件失效, 对不同的网络设备, 软硬件失效的比例是不同的。根据GR-418提供的数据, 传输设备软硬件失效比例为1∶3。硬件失效与很多因素有关, 包括工作环境 (温度、湿度、粉尘、静电等) 、硬件的设计。而软件失效主要是由于软件结构、软件BUG等导致。因此可以从以下几方面提高设备性能。

(1) 改善设备工作环境, 减少高温高湿、盐雾、粉尘和腐蚀性气体对设备的影响。

(2) 合理布置网络设备, 降低某设备的负载。

4.2 提高设备的维修能力

提高设备维修能力, 减少维修时间, 也是提高传输网络可用性的一个方面。提高网络可用性的方法如下。

(1) 在选购设备时, 充分考虑设备制造商提供的服务水平和设备质量。

(2) 提高网络监管能力, 定时检查网络设备运行情况, 及时发现网络中可能出现的所有问题并预测网络性能的发展趋势, 增加计划性维修, 减少潜在故障的发生, 采取各种预防措施控制故障的发生规模和影响范围。

(3) 建立一支快速响应的维护队伍, 优化维护体制, 提高网络设备和传输介质的维修速度, 减少业务中断时间。

(4) 制定完善的备件策略, 降低备件响应时间, 并加强维护人员技术和流程培训, 降低人为操作事故和故障定位时间。

4.3 优化网络拓扑结构

随着网络技术的发展、客户需求的提高、市场竞争的加剧, 计算机网络结构已经从简单的串并联结构向网状结构转变, 并增加网络保护, 一定程度上提高了网络可用性水平。在网络设计时, 需要综合考虑用户实际需求和现状, 构造一个低成本、高可用性和高利用率的网络结构。下面提供几种增强网络可用性的方法。

(1) 在网络成本冗余的条件下, 采用网络冗余技术, 构造一个备用网络, 形成双网络结构。让两个网络同时工作, 提高业务传输能力和网络容错能力, 也可以采用主备结构 (当主用网络由于某些原因断开后, 备用网络可以迅速替代主用网络工作) , 保证数据可靠传输, 提高网络整体可用性。

(2) 网络层次结构设计:采用分级的、模块化网络结构有利于网络扩展, 同时又利于网络故障的查找和排除, 降低链路失效影响。

(3) 增强网络保护能力以减少光纤、节点失效的影响, 在成本有限的情况下, 可以考虑重要节点和链路采用冗余结构。

(4) 减少传输路径长度和传输节点个数, 用大容量设备取代背靠背转接。

4.4 增强网络设备存储转发能力

网络可用性的一个重要外在表现就是网络拥塞。随着技术发展、链路带宽提高其主要原因已经从链路带宽过窄转变为网络设备的业务转发能力。网络设备的存储转发能力是设备的重要指标, 提高其性能包括一下几个方面。

(1) 更新硬件设备, 使用高性能设备。

(2) 对网络上传输的业务归类, 划分业务传输优先级, 在路由器和三层交换机上配置QoS策略, 根据优先级传输业务。

(3) 网络设备软硬件升级改造, 提高设备处理速度。

4.5 加强管理

为了使有限的资源、人力、经费等在最短的时间发挥最大作用并产生最多的军事/经济效益, 必须强调有组织、有计划的可用性管理活动, 其中统计分析是有效的管理手段。由于在实验中很难准确检验和提高网络可用性, 所以只能在实际工作中落实和提高。在实际工作中, 计算机网络可用性管理需要进行以下工作。

(1) 制定网络维护的管理体制和规则。

(2) 明确各类业务传输的要求 (时延、准确率等) 。

(3) 根据实际数据分析、评价网络可用性水平。

(4) 分析各种故障规律, 提出相应改进措施。

(5) 对重大异常故障或特殊时期, 制定相应的制度和措施。

(6) 监督各种制度和措施的执行。

5 结语

网络可用性研究对网络的发展具有重大实际意义。本文仅仅简单介绍了基于业务的网络可用性研究内容, 并提出了一些提高基于业务的网络可用性的建议措施。在以后的研究中, 还需要深入分析、研究影响网络可用性的基本要素, 构建完善的评估指标体系。

参考文献

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