综合业务承载网（精选九篇）
综合业务承载网 篇1
1 IP RAN设备介绍
IP RAN设备主要分为A类接入设备、B类汇聚设备和RAN ER核心设备。A类设备角色类似MSTP基站接入传输设备,一般设置在末端基站节点,用于3G及LTE基站接入;B类设备角色类似MSTP传输网的10G/5G级别汇聚设备,用于汇接接入层设备,一般设置在基站及光缆汇聚的分局或模块局;RAN ER核心设备主要用于汇聚汇聚层的流量,并与3G/4G无线网络的核心网进行对接,一般设置在地市核心节点。各设备接入能力一般要求如下:
(表1)中A1类设备为盒式设备,主控、交换矩阵、电源、风扇等可不冗余;其余设备的主控、交换矩阵、电源、风扇等必须冗余配置。
2 网络层次的规划与设计分析
IPRAN综合承载网共有三层网络结构,这三层网络结构分别是核心层、汇聚层与接入层。网络架构如(图1):
这三层结构在一定意义上来说是有上下级分别的,每一层都具有不同的功能,核心层作为主导,汇聚层与接入层负责具体传输工作。所以,在进行信号覆盖区域的规划与设计之时,以此为依据进行网络层次的规划与设计,为网络的正常与快速运行提供良好的保证。
3 核心层的规划分析
在三个结构层次当中,承载的业务量最大的就是核心层,所以高速宽带与多业务分组的传送网是IPRAN技术综合承载网的核心层所必须要具备的性能。在承载网的实际运行当中,核心层会以汇聚层的具体情况为基础进行平面方式的建立[3]。通常来说,在IP RAN综合承载网当中,核心层ER设备尽量与3G/4G基站核心网设备同局址设置,环形与网状是其网络结构中最主要的类型。根据不同本地网B类设备的规模,超大型本地网ER数量一般不超过6台,大省发达城市、中小型省会等大型本地网ER数量一般不超过4台,其他中型、小型本地网ER数量不超过2台。
4 汇聚层的规划
IR RAN汇聚层采用B类设备进行组网,B类设备一般在核心或一般机楼成对设置,在光纤条件具备的区域,一对B类设备可以部署在不同的机房;一对B类设备建议接入20～50个A类设备,覆盖3～10个接入环。B类设备与RAN ER设备之间的电路可通过裸纤方式进行承载或通过城域网OTN进行承载,一般市区内B类设备-RAN ER间的光缆距离一般比较短,可以通过裸纤直接承载;县局B类设备-RAN ER间的光缆距离一般比较长,可以通过本地网OTN系统进行承载。B类设备与RAN ER间链路带宽根据各B类设备所带的基站数量进行估算,建设初期可以考虑通过GE或10GE进行互联,当B类设备与RAN ER间流量超过链路带宽的60%时考虑进行扩容。
接入层的策略连接是由汇聚层提供的,在端到端的带宽需求不断增多今天,要对其进行分层次汇聚,更要对业务进行收敛。10G带宽是可以考虑的设备容量,而汇聚机房的带宽可以适当地增大,有助于后期升级成为核心机房。
5 接入层的规划
对于宏基站,A类设备一般与基站一一对应,即一套A类设备接入一个宏基站,一个宏基站的2G、3G、动环监控以及4G业务均接入同一套A类设备。对于室内分布系统,当同一站址有多套室分系统信源/BBU时,可接入同一套A类设备。对于基站等级比较高的站点,承载基站的IP RAN A类设备应采用环形或双归接入一对B类设备;对于基站等级比较低的站点,根据光缆资源情况,A类可以采用灵活采用环形、双归或链式组网方式上联至B类设备;链式接入时,级联层级原则上不超过2级[2]。
6 基站回传逻辑组网方案
基站回传逻辑组网方案有PW+L3 MPLS VPN和CE+L3 MPLS VPN两种方案,具体如(图2)。
7 与接入光缆网络的协同规划
(1)成对设置的B类设备尽量放置在光纤资源丰富、路由方向多的机楼和光缆汇聚点。B类设备之间的纤芯需求根据所带的接入环的数量而定,一般在10-20芯左右。
(2)初期A类设备占用1对光缆纤芯组环。A类设备应尽量不跨接接入主干光缆环,并应使用环上的公共纤,避免使用独占纤。
(3)对于不具备光缆组环条件的非重要基站,A类设备可以采用链型单归就近接入另一台A类设备,但应严格控制设备级联级数。
(4)对于现有接入光缆纤芯容量、结构不满足IP RAN组网需求的,应结合IP RAN的部署新建接入光缆网。
8 IP RAN网管
IP RAN网络及业务管理一般应统一纳入IP城域网综合网管架构,除基础的网元监控、管理、配置功能外,应该重点实现A类设备的即插即管理和基站业务配置。在建设初期,也可以先采用IP RAN专业网管进行管理。
9 时钟同步
为保证LTE基站在满足同步指标要求的情况下正常工作,需要从外界获得同步信号以保持跟踪状态。一般情况下,LTE基站可从位于站址的GPS或北斗直接接入同步信号,但从稳定和安全因素考虑,同时也需要承载网传送备份同步信号,因此要求RAN ER、B和A设备具备支持1588V2和以太同步的功能。
1 0 网络设置IP地址的规划
第一,IP地址是IP RAN网络当中的本地环回地址,是32位掩码的;第二,网络层析是地址段进行分配应当的规则,一般顺序为从小到大、从上到下;第三,相邻的网络设备的地址最好保持一定的连续性;第四,汇聚层与核心层在进行规划时最好安放在一个自治区域之内,方便于管理。第五,不同的接入环应当分配不同的进程,特别是在一个汇聚点下挂的接入环,从而保持网络的稳定性[4]。
1 1 结语
综上所述,本文主要针对IPRAN技术的特点与技术要点进行了简要的介绍,并相应对IP RAN综合承载网的设计与应用要点进行了分析。希望以此文来引起社会大众与互联网业界人士对于IP RAN技术的开发与应用力度,使现代信息技术能够满足社会的需求,帮助IP RAN能够更好地为人们的生活和工作服务,便捷生活、提高工作效率。
摘要：随着互联网的发展,互联网使用者对于移动网络的要求越来越多,网络IP化与宽带化已经成为了当代网络发展的必然趋势,也就是说,IPRAN技术已经成为了移动网络进行提升的关键所在。因此,本文以基于IP RAN技术搭建综合业务承载网的设计与实现为题,对IPRNA技术的相关要点进行简要的分析,有助于我国于基于IP RAN技术的综合业务承载网得以建立与完善。
关键词：IP RAN技术,综合业务,承载网,通信
参考文献
[1]黄伟康.长沙联通IPRAN总和承载网规划建设思路浅析[J].移动通信,2012(21):42-45.
[2]秦云.中国电信IPRAN总和承载网保护技术[J].新技术,2012(07):89-93.
综合业务承载网 篇2
郭峰, 汪颖
（武汉理工大学 信息工程学院,湖北省 武汉市 430070）
Fengg163@163.com
业务的角度出发，分析了ASON网络承载业务的特点及其发展趋势。关键词：光纤通信,ASON；
中图法分类号：TN913文献标识码：A
摘 要: 介绍了目前光纤通信传送网的发展过程和现状，通过介绍自由交换光网络(ASON)的功能及技术特点，从承载
1引言
光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐，发展非常迅速。从SDH（同步数字系列）发展到DWDM（密集波分复用）,超大容量密集波分复用技术的飞速发展使光纤的容量得到了比较彻底的发掘,解决了网络节点间传输容量的问题。但是网络节点瓶颈的问题依然很突出。
随着各种光传送网技术的商用，各大运营商都在探讨光传送网技术的引入问题。从承载业务的角度出发，结合ASON传送网的功能及特点，给出了基于ASON传送网的业务承载分析。
涉及带宽、灵活性、可靠性、可管理性等各个方面。
2.1同步数字系列（SDH）
SDH具有统一光接口标准和幀结构；不同厂家的产品可以在光路上互通。一步复用特性，上下话路简单，降低成本，提高可靠性和稳定性。强大的OAM能力--5%左右的信息作为开销，用来对设备和网络进行操作、管理、维护和配置。增强网络的生存性和安全性--能组成各种自愈网；前向/后向兼容--兼容PDH各种速率信号，并能兼容新业务信号。
但是SDH频带利用率低，指针调整机理复杂，软件的大量应用时，系统易受病毒或者误操作的危害。
2.2密集波分复用（DWDM）技术
DWDM能组合一组光波长用一根光纤进行传送。DWDM系统的传输容量很大；充分利用光纤的带宽资源，多波长复用在单模光纤中传输使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍；由于同一光纤中传输的信号波长彼此单独 因而能够传输特性完全不同的信号；波分复用通道对数据格式透明；能消除电光转换中电子器件的瓶颈。
但是DWDM系统采用了较多的光器件由此造成了系统成本过高,这是当前制约DWDM系统大规模
应用的主要因素；DWDM技术相关标准的制定还不完善等。2.3
自动交换光网络（ASON）ASON是指一种具有灵活性、高可扩展性的[1-3]
[1]
2光纤传送网技术
在近30年的发展过程中，国内单波传输设
备由20世纪70年代的PDH发展到90年代的SDH，2001后又推出了MSTP的产品，以适应城域网IP业务的发展。此后，随着网络对于组网能力和智能化需求的提升，又出现了基于MSTP的ASON设备。而多波光传输系统方面，也由早期的2.5G速率发展为10G速率，波道数则由8个波长发展到了160个波长甚至更多。到了今天，用于干线的DWDM技术已大量步入城域网，其组网的灵活性和业务承载的可靠性也得到了极大的提高[2]。
经过几十年的发展，光传输技术已非常完美地解决了TDM业务的承载问题，但随着IP业务为主的分组业务的发展，光传送网的承载能力正在经受挑战。国际国内的各个光通信厂家一直在不断地寻求新的技术和产品来提升光传输设备对于各种业务的承载能力，发展的领域
能直接在光层上按需提供服务的光网络。它将是未来几年骨干传送网的发展方向。2005年智能光网络产品将会在运营商的网络中得到小规模试用，而几年以后智能光网络将会成为运营商传送网的主流技术。
收稿日期：2010-4-30
作者简介：郭峰(1986-),男，河南周口人，武汉理工大学信息工程学院硕士研究生.ASON具有以下几个特点：
(1）强大而灵活的传送和交换能力、支持复杂拓扑的格状网络；
(2)分布式的控制。建立分布式、开放的网络控制系统；
(3)开放的网络管理；
(4)以业务为中心，支持多业务。
ASON可为用户提供以下业务：波长批发、波长出租、带宽运营、按使用量付费、光VPN和光拨号等；它还有良好的生存性；具有链路管理、连接进入控制和业务优先级管理；具有路由选择功能；它还具有信令机制。
3光纤通信传送网业务承载分析[3]
作为解决未来的移动通信系统支持高速的数据接入的光纤通信传送网络，其业务承载除
了GSM话音业务外，更多的是对移动数据业务的承载。作为数据业务的整体提供方案，集团用户数据专线业务、智能小区高速上网业务以及带宽出租业务等都应在光纤通信传送网建设中给予考虑。针对上述考虑，可开发的通信业务将更加丰富，通信网上承载的信息总量和信息流量将迅速增长。远程医疗、网上购物、网上投票、网上视频直播、VOD视频点播、IPTV、网上教学、宽带游戏、视频会议、视频聊天、多媒体邮件等宽带增值业务应用日趋广泛。以下对ASON传送网的全面承载业务分类进行分析。
3.1话音业务承载分析
3.1.1 固定话音业务承载分析
目前固定电话用户数缓慢增长，固定话音业务也保持平稳的增长趋势。固定电话业务对带宽的需求增长不快。不远的将来，固定电话网络将向NGN下一代网过渡。数据通信格式为IP数据包，IP数据包首先通过IP承载网承载，然后过渡到传送网络进行传输。固定运营商传输节点多，传送网络庞大，电路利用率低。传输带宽需求继续平稳增加，引入ASON可以在满足新增传输带宽需求的同时整合目前电路配置的混乱现状，实现传送网络的平稳转型。
3.1.2移动话音业务承载分析
目前移动电话业务带宽需求增长较快，移动电话网络的带宽需求占传输系统总带宽需求的比例较大。3G网络的语音和数据都是以分组的方式传输。IP数据包首先通过IP承载网承载，然后过渡到传送网络进行传输。IP承载网由于承载话音业务，不会在传统城域网内混和传输，必须组建IP专用承载网。此专用承载网必须经过传输层的保护，因此IP承载网是承载在传送网之上的，占用传输带宽。ASON传送网络具有丰富的接口、灵活的配置管理、高效的带宽利用、完善的恢复机制等一系列优点[4-6]。
3.2数据业务的承载分析
3.2.1基础数据业务的承载分析
基础数据业务的承载网络主要有X.25、DDN、FR/ATM等。X.25、DDN业务未来呈缓慢萎缩趋势，FR/ATM还有一定增长，但是增长幅度不大。基础数据业务的带宽需求不大，未来对网络的冲击微乎其微。一般城市基础数据网络的节点数都不会很多，设备的端口速率一般不会超过155Mb/s，对传送网络影响较小。网络规划时一般取基础数据网络占交换网络带宽的5%左右。随着技术进步，基础数据网络的承载方式也将革新[2,3]。
基础数据网络虽然带宽占用不大，但是历史沿用至今，承载的业务却是非常重要的，比如银行专线等。基础数据网络的传输层对安全的要求非常高。ASON可以对电路割接，提供更高的基于网络恢复机制的安全性。
3.2.2 IP多媒体业务的承载分析
随着宽带的普及，IP多媒体业务是发展最快的业务。借助Internet，主要开展娱乐、视频点播、信息浏览查询下载、远程教学、聊天、邮件等各种业务。3G牌照发放之后，各大运营商都将在省际、省内、本地层面建设专用IP承载网，以便疏通3G语音和移动数据业务。ASON能够在传送网上疏通IP承载网业务，能够提供完善的保护机制。
3.2.3 移动数据业务承载分析
移动数据业务是通过IP承载网进行疏通的，IP承载网必须经由传送网络进行传输和保护。因此ASON对IP承载网的疏通包含了对移动数据业务的承载。
3.3流媒体业务承载分析
流媒体（Streaming Media）指在数据网络上按时间先后次序传输和播放的连续音／视频数据流。本质上，流媒体技术是一种在数据网络上传递多媒体信息的技术。目前数据网络具
有无连接、无确定路径、无质量保证的特点，给多媒体实时数据在数据网络上的传输带来了极大的困难。流媒体技术实际上是IP数据网层面的技术，传输层面只是提供透明的传输通道。
参考文献：
[1] 龚倩.智能光交换网络[ M ].北京:北京邮电大学
ASON传送网络以其动态带宽自动配置的优势特别适合流媒体业务的开展。因为传输层为路由器配置的通道是可以通过动态调节不断变化的，路由器之间数据流量小时可以缩减传输配置，路由器之间数据流量大时可以动态增加传输配置，只要带宽需求在ASON传输系统所能提供的最大带宽范围之内，都可以实现动态配置，使得流媒体业务不会因为底层传输的瓶颈而受到影响，不会出现网络拥塞，实时业务不能提供等弊端[2-4]。
3.4其它业务承载分析
其他业务主要包括带宽出租、大客户接入业务等。这些业务是运营商增长较快，盈利性较好的业务，必须通过传送网络的保护，最大限度的提高业务的安全性，让客户满意。ASON引入后比之目前的SDH等传输技术可以更加快速的配置端到端电路，安全性能也更强。
4结论
通过对基于ASON传送网的各种承载业务进行分析，认为在目前传送网的各项业务中，传送网承载业务IP化已经是无可争辩的事实，IP业务逐渐成为主导业务，因此，承载业务的IP化成为整个电信网发展的必然趋势。ASON也是下一步运营商规划时重点考虑引入的重大技术，是网络转型的重要工作之一。
出版社, 2003.[2] 中国电信.2009年年报
[3] 李允博，徐荣.数据业务承载技术应用分析.［J］.电信网技术,2007年8月第 8期
[4] The IP over SDH/ SONET Model.ITU2T.SG7 , D.191 ,1998(9)
[5] Cao Xiaojun.A waveband switching architecture
and algorithm for dynamic traffic.［J］.IEEE Communications Lett., 2003, 7(8): 397-399 [6] Lingampalli R, Vegalam P.Effect of wavelength
andwaveband grooming on all-optical networks with singlelayer photonic switching
IPTV业务对承载网的要求探析 篇3
QoS要求、可靠性要求、安全性要求等方面描述了IPTV业务对承载网的总体要求，然后又描述了设备关键技术需求，最后给出了总结与建议。
关键词：IPTV业务对承载网 业务隔离 可靠性 安全性
0 引言
为实现IPTV业务的承载， IPTV承载网从功能上应支持各种业务的用户接入、用户认证、内容传送、服务质量保障、安全性保障以及可靠性保障，并满足业务所需的带宽、服务质量、组播、可靠性以及安全性等要求。
1 总体要求
1.1 网络带宽要求 IPTV业务对承载网的带宽要求主要体现在IPTV视频流媒体业务上。IPTV视频流媒体业务可选采用MPEG4、H.264和AVS编码。一路高清视频业务流至少需要8M网络带宽支持。
具体对应到承载网的各个层次的带宽需求如下：①骨干/城域网带宽需求=TV节目*频道带宽+最大并发VoD*节目带宽。②部署内容分发网络（CDN）后，中心服务器（CS）到边缘服务器（ES）间的VoD带宽需求=最大并发VoD*（1-命中率）*频道带宽。③接入网带宽需求=min（TV节目，最大并发用户数）*频道带宽+最大并发VoD*节目带宽。
如果考虑到视频FCC特性的部署，则还需要考虑快速频道切换带来的带宽突发影响： FCC增值业务对带宽的需求为：直播业务总带宽x 同时切换频道用户峰值比率（10%） * FCC带宽突发比（1.3）。
1.2 业务隔离 IPTV业务的承载应与其他业务进行隔离，隔离方式可以基于专用的物理网络，也可以基于多业务承载网的一个或多个逻辑网络。如果采用逻辑隔离，城域网应支持IP VPN技术，包括BGP/MPLS VPN。宽带接入网部分的虚拟网络隔离技术应支持VLAN 、PVC或VPLS。
IPTV承载网应支持基于业务的隔离，在与非IPTV业务隔离的同时，还应支持～IPTV组播业务与单播业务的隔离承载。IPTV承载网还应支持基于用户的隔离，即将接入节点上的不同用户进行隔离。
1.3 组播要求 IPTV直播视频业务适合采用组播方式向用户提供，IPTV承载网全网应提供对组播的支持。具体对应到承载网的各个层次，IPTV承载网应满足下列要求：①骨干网应支持PIM-SM组播路由协议，若跨域实现IPTV业务，还应支持跨域组播，包括MP-BGP、MSDP协议;②城域网应支持PIM-SM组播路由协议和IGMP组成员管理协议;③接入网设备应支持IGMP Snooping /Proxy，实现可控组播;④IPTV承载网应支持在不同的组播复制点实现最终用户的组播复制（包括业务接入点、二层接入点复制）;⑤IPTV承载网应支持不同的组播控制与复制的方案结合（业务接入控制点与二层接入点），要求组播控制和复制在同一设备上实现;⑥实现组播源、集合点（RP） 的冗余备份功能。
1.4 网络QoS要求 视讯会议业务是一种实时的端到端行为，QoS保证至关重要，要满足IP视讯技术规范规定的网络QoS要求。
根据国内外的研究成果，业界对以上几种业务的QoS经验值如下：
■
IPTV承载网的QoS机制主要是区分服务，通过城域/汇聚网和宽带接入网的分层考虑来实现。
1.5 可靠性要求 为了保证用户连续、不中断的收看视频节目，需要保证网络传送的可靠性，在故障的情况下，应在<1s的时间内进行恢复，对可视电话来说，故障恢复时间应<50ms。在BTV业务中，为了获得与传统电视一样的用户体验，在节目切换时，获得新的节目的时间应<1s。如果物理层采用了SDH传输来承载，那么SDH层可提供50ms链路恢复的保护能力。另外SDH的快速故障检测机制也可为IP层提供快速的链路故障信号。如果物理层基于裸光纤，那么可采用BFD来提供快速故障检测机制;如果是通过链路捆绑方式提供的互连链路，那么该链路相对于普通的非捆绑链路也具有更高的可靠性。
1.6 安全性要求 IPTV承载网不仅应保障IPTV承载网的自身安全，还应提供对IPTV业务网安全的保障。IPTV承载网与互联网直接相连，应抵御各种来自外界的安全风险，保障自身的安全性。IPTV承载网自身安全性包括以下层面：①保障数据平面安全，提供机制限定用户流量行为，抵御来自攻击者对数据平面的恶意攻击;②保障控制平面安全，对路由分发、标签分配对等体建立信任关系认证，防止路由泄漏、资源耗尽攻击以及转发路径的欺骗等;③保障管理平面安全，防止配置信息的泄漏、未授权的入侵以及对管理系统的拒绝服务攻击。
IPTV承载网保障业务网的安全性，包括以下层面：①保证业务系统CS、ES、SMS、EPG等业务系统的安全性，防止非法入侵;②用户只能有限制的访问节目EPG和提供流媒体的CS及其CACHE（ES）;③要保证用户PC或STB的安全性，防止非法用户的入侵;④防止非法IPTV用户对IPTV资源的访问。
2 设备关键技术需求
2.1 SR 支持PIM SPARS-DENSE MODE，支持200个组播组以上;支持DHCP RELAY/SERVER，支持OPTION82;支持接口VLAN/SVLAN的混合模式;支持高密度GE端口。
2.2 BRAS 支持根据源/目的IP地址进行流分类，支持每个PVC 4个队列以上，支持基于队列的Trafic Shaping限速，支持SP/WRR调度;支持ACL策略进行组播频道控制、上网限制;支持良好的组播性能（100个组播组以上），支持用户侧非法组播源限制;支持虚拟路由（VR）功能、支持IGMp协议、支持组播路由技术：PIM-SM、PIM-DM、支持IGMP Proxy（IGMP代理）协议;支持组播业务控制。
2.3 DSLAM/OLT支持每个ADSL端口4条PVC以上;支持4K个VLAN，支持跨VLAN组播;支持IGMP PROXY;支持DHCP OPTION82;支持两级复制架构，主交换板到用户板，用户板到端口;整机支持200个组播组以上，单播支持64个组播组以上;主交换板线速转发，提供线速的组播复制能力;用户板的组播复制能力>10M×端口数;支持根据VLAN/802.1p实现业务区分;支持WRR/SP的优先级调度;支持组播控制及CDR;支持多个上联接口。
2.4 ADSL Modem端口要求：支持4个全双工的
10/100Mbps自适应以太网口;支持端口之间的二层隔离;支持以太网端口与PVC的绑定;端口与业务绑定。
QoS要求：支持CBR/rtVBR/UBR和802.1p，实现对上行流的QoS;上行方向应支持根据端口划分四种优先级，支持802.1p二层优先级标记功能;上行端口支持UNTAG/TAG模式;上行方向应具有四个不同优先级队列，必须支持严格优先级调度算法。
IGMP报文处理要求：支持IGMP Snooping功能;缺省情况下，IGMP报文只在IPTV的端口转发。
缓存能力：应支持1518字节包长的40个数据包的缓存能力，以支持少量突发性数据业务。
3 结束语
为了适应IPTV业务的广播特性和大带宽需求，现有IP承载网需要进行优化和改造，主要是进行IP组播、城域扁平化等改造。IPTV点播业务是通过构筑在CN2骨干和城域骨干上的CDN网承载传送的。业务对承载的需求主要体现在大带宽需求上。
参考文献：
[1]龙飞，王维华.IPTV业务对承载网影响及优化探讨[J].长沙通信职业技术学院学报，2009（04）.
[2]李红双，冯志杰.IP承载网带外网管应用研究[J].电信工程技术与标准化，2011（01）.
[3]侯佳佳.将网格化思维应用于浦东有线网络的运维管理[J].西部广播电视，2014（20）.
综合业务承载网 篇4
关键词：EoC测试,综合业务,应用
1 EoC系统测试背景
2010年, 随着三网融合总体方案和试点方案文件的发布, 和第一批三网融合12个试点地区 (城市) 的确定, 各试点地区 (城市) 制定实施方案, 并抓紧各项准备工作, 三网融合进入了实质性推进阶段。2011年底, 国务院办公厅公布了三网融合第二阶段试点地区名单, 共有天津、重庆等42个城市入选, 三网融合进入了扩大试点阶段。为指导和规范有线电视网络三网融合试点工作, 积极稳妥的推进三网融合, 广电总局发布《有线电视网络三网融合试点业务指导和总体技术要求》 (广发[2010]86号) 。同时, ”十二五”规划明确要求在“十二五”期间实现电信网、广播电视网、互联网三网融合, 构建宽带、融合、安全的下一代国家信息基础设施。为了满足三网融合的需要, 有线电视网络要加速实现数字化和双向化。截至2011年底, 全国有线电视用户数达到2亿户, 其中有线数字电视用户超过1亿户, 但双向交互用户只有1100多万户, 有线电视网络双向化改造的任务仍然十分艰巨。当前, Eo C技术能够充分利用广电同轴接入网络资源, 通过对现有网络的改造实现双向通信, 承载以太网业务, 实现数据、视频、语音等多种业务的融合, EPON和Eo C (Ethernet over Coax) 的组合应用已成为有线电视网络双向改造的主流接入技术之一。广发[2010]86号文件中接入网络部分提出”低频Eo C技术推荐Home Plug AV方案, 高频Eo C技术推荐HINOC方案”。为了充分评估Eo C系统的物理层和数据链路层性能, 系统组网能力和管理能力, 系统对有线广播电视基本业务的影响和对增值业务的支持能力, 了解Eo C技术成熟度和产品成熟度, 国家广电总局广播电视规划院搭建了Eo C评估测试系统, 进一步组织开展了Eo C系统的评估测试工作。希望通过对当前现有Eo C系统的全面评估测试, 为有线电视网络双向改造技术选型提供试验依据, 为相关技术政策和标准的制定提供参考信息, 为推动三网融合提供技术支持。
2 EoC系统技术特点
Eo C技术包含Mo CA、Home Plug AV、HomePlug BPL、Home PNA、Wi-Fi降频、HINOC等调制技术标准体系和基带Eo C技术标准体系, 其中Home Plug AV、HomePlug BPL和Home PNA技术工作在低频段, Wi-Fi、MoCA和HINOC技术工作在高频段。Eo C系统主要由EoC局端和EoC终端设备组成。
Eo C系统采用频分复用技术, 将以太数据信号和有线电视信号在同一根同轴电缆里共缆传输, 即将以太数据信号在65MHz以下频段或862MHz以上频段传输, 而有线电视信号在87MHz至862MHz之间传输, 两个信号共缆传输互不影响。Eo C系统框图如图1所示。
Eo C系统局端设备接收并调制数据信号之后和有线电视信号进行频分复用, 复用信号通过同轴网络发送到Eo C终端设备, EoC终端设备将复用信号中的数据信号和有线电视信号分离, 并将数据信号解调之后传送给用户数据终端设备。数据上行信号经Eo C系统终端设备接收并调制后, 进入同轴网络并送至Eo C局端设备, Eo C局端将上行数据信号解调后发送至IP网络。
3几种EoC系统在实际应用中存在的问题
各地有线网络运营商为了应对三网融合, 努力提高自身网络质量, 积极进行网络数字化、双向化改造。有线网络双向化改造的难点在于光站到户内的同轴网络, 由于有DOCSIS、FTTH、Home Plug、Home PNA、Wi-Fi降频、Mo CA等许多技术标准, 采用哪种技术来实现网络的双向化成为网络公司最大的疑虑之处。国家广电总局广播电视规划院为了尽快了解相关技术的具体性能指标, 帮助有线网络运营商摸清各种技术的优缺点并进行技术选型, 做了大量的评估测试工作, 并以此协助有线网络运营商解决在实际应用过程中遇到的许多问题。
很多有线电视网络公司根据自身网络的特点, 采购了不同技术标准的Eo C产品, 如:天津广播电视网络有限公司采购了高频Mo CA和Wi-Fi降频标准的Eo C设备, 贵州省广播电视信息网络股份有限公司采购了低频Home Plug AV和高频Mo CA标准的Eo C设备, 江苏省广播电视信息网络股份有限公司采购了低频Home Plug AV标准的Eo C设备, 东方有线网络有限公司采购了低频Home Plug AV标准的Eo C设备。在实际应用过程中各种Eo C技术都存在许多问题, 列举如下。
1.MoCA
在网络双向化改造的过程中, 光站以下有线电视网络高频段链路衰减较大, 对于同轴电缆距离很长的有线电视网络来说, Mo CA系统工作于高频段, 在无中继情况下, 传输距离比较短, 网络末端用户的系统稳定性受到影响;其次, 系统终端设备不支持用户MAC地址数限制功能;另外, 目前芯片价格较高, 相关产品价格也较高。
2.HomePlug AV
有线电视网络低频段频率范围比较窄, 现在根据我们国家频率规划5M～65M是低频率的, 87M～108M是FM的 (现在不让用) , 由于系统工作在低频段, 所以系统可用的范围比较窄。在实际网络中, 当实际上网用户超过一定数量后, 网络用户越多, 系统开销越大, 总上传数据速率越低, 分配给每个用户的上传速率更低, 而且速率下降明显。
3.Wi-Fi降频
在实际网络应用中, 各厂家使用的频段不同, 设备不能互联互通;一个局端下的用户数比较多, 上网速度慢, 也没有多信道捆绑工作机制提高传输速率。另外, 终端设备断电重启后, 上线时间比较长。
4.HomePNA
在衰减比较大的网络中使用时, 许多终端设备不能上线;在设备正常工作时, 偶尔有掉线现象, 可能是因为系统采用FDQAM调制方式, 系统接收范围较窄, 抗干扰能力相对较差。
4 EoC系统仿真测试中的几个问题分析
1.输出电平与动态接收范围的矛盾关系
有源Eo C设备的输出电平普遍较高, 大多在110d BμV左右, 大规模部署Eo C设备对电磁环境有较大影响, 提高了有线电视信道底噪, 进而影响电视信号的质量。为尽可能降低Eo C设备对有线电视频道的干扰, 运营商要求降低设备输出电平和提高带外抑制指标。然而, 在有线电视网络中, 因为入户电缆过长、接头损耗过大等原因, 链路衰减往往比设计时的理论值大, 用Eo C设备进行网络双向化改造时, 运营商要求提高Eo C设备的接收动态范围指标来满足实际运营的需求, 测试结果显示有源Eo C设备的接收动态范围较大, 大多在60d B左右 (接收正常判据为传输速率大于等于最大带宽的90%) , 这限制了局端或终端, 在系统设备接收灵敏度不变情况下使其发送功率必须很高才能满足接收动态范围指标, 这和降低设备输出电平的要求相互矛盾。通过测试显示, 要想在设备输出电平很高的情况下, 减少干扰有线电视频道, 要把接口的带外抑制滤波器做好;在降低输出电平的情况下, 要保证接收动态范围指标, 就要提高设备的接收灵敏度;要在设备接收动态范围一定的情况下, 延长设备覆盖长度, 就要把电缆和分支分配器的接头做好, 减少链路衰减与理论值的差距。
2.C/N性能
根据测试方案, 在进行“1对32”即1台局端设备对32台终端设备情况下测试时, 在32个终端发送电平到局端的二混合器前, 用频谱分析仪测量的功率应该是32个终端发送的叠加功率, 但大多数厂家测试结果却是与一个终端发送功率的值一致。分析原因, 可能是终端发送信号时, 采用了频分复用方式, 每个终端占用不同的频段, 当只有一个终端在线时, 所有频段都归它使用, 它的速率高, 当有多个终端在线, 均分频段, 相互之间不冲突, 而发送功率和占用频段成正比;也可能是多终端发送信号时, 采用了时分复用方式, 而频谱仪是测试频段内的功率, 当只有一个终端在线时, 所有时间段都归它使用, 它的速率高, 当有多个终端在线, 均分时间, 相互之间不冲突, 而发送功率和占用时间成正比。测试中只有个别厂家存在功率叠加问题, 估计是测试点离局端太近, 测试结果受局端发送电平的影响。
另外, 测试结果显示各技术标准设备的C/N性能差别很大。分析原因, C/N和信号调制方式有直接关系, 当Eo C系统使用较低调制率的调制方式 (如16QAM、QPSK) 时, C/N指标较好;采用同一种技术和芯片的设备差异也较大的原因, 可能是电路制作工艺和设备接头之间有差别。
3.吞吐率
调制Eo C系统大包长 (1518字节) 总吞吐率均在60Mbps以上, 但大部分系统64字节包长吞吐率低于10Mbps, 有待提高。
调制Eo C系统上行吞吐率相对下行吞吐率较低, 说明下行系统开销低, 无论采用TDMA方式还是CSMA/CA方式, 上行多终端接入开销较大, 时隙分配和冲突避让均占用系统处理时间。一般来说, 当多台终端都在线时, 1台局端带1台终端下的上行吞吐率低于1台局端带多台终端 (测试32台) 下的上行吞吐率, 说明1台局端带多台终端情况下, 系统效率更高;但当终端数大于某一值时, 由于冲突概率的增大 (针对CSMA/CA方式) 或时隙分配效率的降低 (针对TDMA方式) , 系统吞吐率反而会下降。
4.时延
时延是一个分组从发送端发出后到达接收端的时间间隔, 是端到端的时延。在“1对32”、包长分别为64、128、256、512、1024、1280、1518字节、测量速率为被测系统实际数据带宽90%的情况下, 测量系统时延。测试结果显示“1对32”单独上行和下行系统时延较大, 都超过10ms, 大包长时延达到40ms以上, 相对来说包长越长时延越大;“1对32”双向系统时延很大, 上下行时延全部是几十ms以上, 有的大包长时延甚至达到几百ms。
当网络支持Vo IP功能时, Eo C系统要保证较小网络时延。ITU-T G.114-2003规定, 对于高质量语音可接受的单向时延是150ms。网络时延可分为固定网络时延和变化网络时延两部分。变化网络时延主要源自网络拥塞, 时延随着网络拥塞程度变化而变化。为了控制语音数据包到达目的地的时延, 必须有足够的带宽来保证。EoC系统需要提高Qo S能力, 以确保高质量Vo IP信号的传输。
5.系统抖动
抖动是指由于各种时延的变化导致网络中数据分组传输速率的变化。在“1对32”、包长分别为64、512、1518字节、测量速率为被测系统实际数据带宽90%的情况下, 测量系统平均抖动。测试结果显示“1对32”单独上行和下行系统平均抖动较小, 大部分都在10ms以下, 包长越长系统平均抖动越大;“1对32”双向系统平均抖动较大, 小包长系统平均抖动一般在10ms以下, 大包长 (1518字节) 时延系统平均抖动一般在10ms以上。
抖动主要由排队时延、可变的分组大小、中间链路等几个因素引起。处理抖动的常用方法是在接收端设备上进行缓冲处理。在时延一定时, 当抖动增大, 抖动缓冲区也要相应增大, 占用接收端设备存储器空间也会增大, 进而时延也会增大, 这与减小时延相矛盾。Eo C系统应该根据业务需求, 调整缓冲区的大小, 解决好系统抖动和时延的关系。
6.业务质量 (QoS) 性能和业务支持能力测试
通过配置符合802.1P协议的两种业务, 验证Eo C系统是否支持VLAN优先级, 测试框图如图2。通过配置局端DBA参数和对2个终端业务流, 验证Eo C系统是否具有DBA功能, 测试框图如图3。
测试结果显示, 大部分Eo C系统具有Qo S保障能力, 能通过软件设置来支持VLAN优先级, 但部分系统优先级效果并不明显;各系统均支持上、下行限速, 部分系统支持含保证带宽设置的动态带宽分配 (DBA) 功能, 但误差较大。
根据运营商的要求, 我们又对Eo C系统的综合业务支持能力进行了测试, 在仿真测试过程中, 进行了“1对1”、“1对多”常规衰减和极限衰减情况下Eo C终端的视频、语音和数据等业务分类和承载能力测试, 测试框图如图4、5。
测试“1对1”常规衰减和极限衰减情况下Eo C系统多业务分类与限速能力时, 下行方向分别发送4种业务数据流, Vo IP业务数据流10Mbps (优先级6) 、STB业务数据流30Mbps (优先级4) 、宽带业务数据流30Mbps (优先级3) 、预留数据流30Mbps (优先级0) , 测试包长1518字节。测试结果显示各优先级数据流的系统时延都在100ms以上、丢包率都在75%以上。在实际应用中, 高优先级数据流量过大 (超过10Mbps) 时, Eo C系统不能保证该数据流全部低时延无丢包地优先通过, 建议运营商在使用业务分类时, 对高优先级数据流量进行控制, 其流量越小, 优先级越能得到较好的保证。
测试“1对1”常规衰减和极限衰减情况下低优先级业务网络拥塞是否影响高优先级业务时, 下行方向分别发送4种业务数据流, Vo IP业务数据流2Mbps (优先级6) 、STB业务数据流4Mbps (优先级4) 、宽带业务数据流47Mbps (优先级3) 、预留数据流47Mbps (优先级0) , 测试包长1518字节。测试结果显示高优先级的两条流系统时延较小, 约为几个ms, 丢包率为0;低优先级的两条流系统时延在100ms以上, 丢包率在90%以上, 低优先级业务网络拥塞 (系统上下行总吞吐率为100Mbps以上) 时, 较小的高优先级数据流 (流量在6Mbps左右) 能够得到较好的Qo S保证。
测试“1对多”常规衰减和极限衰减情况下STB回传+VoIP+宽带应用中优先级功能时, 主测终端应用STB回传+VoIP+宽带三种业务, 其中STB上行回传数据流4Mbps (优先级4) , Vo IP下行数据流4Mbps (优先级6) ;向多台终端发送下行数据流56Mbps (优先级3) , 测试包长1518字节。测试结果显示高优先级的数据流系统时延较小, 约为几个ms, 丢包率为0;低优先级的数据流在极限衰减下系统时延达到了几百ms, 丢包率达到了70%。在实际应用中, 部分Eo C系统能够保证高优先级数据流低时延无丢包地顺利通过, 能够满足承载综合业务运营的要求。
7.网管功能
测试结果显示部分Eo C系统实现了网管, 支持SNMP协议, 但网管功能尚待进一步完善。目前, 有线电视网络基本上没有统一的管理、运营、维护系统, 缺乏相关技术标准和体制, 网络日常维护、故障检测基本由人工通过测试仪表实地测量完成。这种运维方式操作复杂、成本过高, 无法实现快速响应。在面对大规模接入网络和综合数据、语音业务时, 现有管理和运维方式无法奏效。因此, 承载互联网业务、传统电信业务和电视节目的Eo C网络, 至少应当具备电信网络现有的管理、运维体制, 并建设相应的系统和平台。
运营商在部署网络时应当考虑关键网元的管理, 如Eo C系统中的头端设备、终端设备、中继器、放大器等等。系统应实现Eo C设备级和网络级管理, 并提供性能监测、故障检测等功能, 同时应提供背向接口, 为综合网管的建设奠定基础。
5 EoC系统前景分析
随着三网融合的持续推进和NGB建设的进一步扩大, 综合业务种类不断丰富, 用户需求日渐提高, 有线网络运营商迫切需要承载融视频、语音和宽带等多业务的双向网络, 特别是双向化的接入网络。在经历了Eo C以太网络支持功能的试用阶段后, 部分运营商开始运营, 发现同时传输语音、视频和数据的Eo C系统的Qo S性能等需要进一步提高, 不同厂家不同芯片的设备无法互联互通, 双向化技术标准的确定显得更为迫切。目前, 广播电视规划院已经做了Eo C需求白皮书、EPON和Eo C的综合网管, 现在也承担着起草《NGB电缆测试要求和测试规范》和《PON宽带接入技术和白皮书》的任务。2011年, NGB工作组下的接入网专题组分别成立了C-DOCSIS、HINOC、Home Plug AV和x PON技术工作组, 对不同应用场景下的双向化技术做进一步研究。
尽管Eo C系统在实际的工程应用中, 可能面临可扩展性、易受低频噪声的干扰、一些相关的芯片厂家是否继续支持、与家庭联网的互通等问题, 但Eo C系统以其成本和技术等方面的优势在现有网络改造中仍具有较高的应用价值, 总局发布的86号文也推荐Eo C是NGB接入网同轴段双向化改造的实施技术之一。
Eo C的各种技术都在不断推出它的下一代芯片, 物理层和MAC层性能、综合业务运营支撑能力等都在不断的改善。MoCA下一代芯片吞吐率有可能达到200M, 802.11n标准吞吐率可以达到120M～150M, Home Plug BPL标准吞吐率可以支持达到140M, Home Plug AV宣布可以达到300M, Home PNA继续推出符合G.hn标准的芯片, 主要是400M电力载波PLC芯片。关于低频Home plug AV2标准, 遵从最新的IEEE1901电力线标准, 芯片组提供700Mbps的物理层速率, 使用7.5MHz～65MHz频段。
目前HFC接入网建设和改造的EPON+Eo C技术方案发展最快, 衍生出很多更能满足NGB需求的下一代技术方案, 如ECAN、EPOC、DPo E等新技术, 其物理层和MAC层性能、综合业务运营支撑能力等都在不断的改善。ECAN技术将IEEE802.3ah的EPON MAC协议移植到了无源同轴电缆用户分配网中, 实现点对多点的以太到家的宽带接入, 其MAC协议沿用了EPON的协议, 具有动态带宽分配 (DBA) 等功能;EPOC技术是基于EPON和Eo C技术融合发展而来, 其物理层使用更高效率的调制技术, MAC层采用EPON MAC技术, 同时采用电信级的Qo S保障技术;DPo E技术是在不改变原有DOCSIS系统的情况下, 可利用光网络单元 (ONU) 发展基于EPON网络的多种业务。
未来, NGB网络运营商将提供海量视、音频及大量增值应用、电视商务等综合服务, 网络需要具有超强的多向互动功能。随着Eo C技术在实际应用中不断演进, Eo C技术必能不断满足综合业务运营的要求。
参考文献
[1]张红, 陈志国, 杨家胜.有线电视宽带电缆接入系统 (EoC) 测试评估[J].世界宽带网络, 2009 (8) :71-75.
[2]姚琼, 秦龙, 聂明杰, 杨木伟.EoC接入技术测试评估结果分析[J].世界宽带网络, 2011 (8) :22-24.
综合业务承载网 篇5
为了解决3 G承载和LT E的需求, 推进T D-SCDMA (下简称TD) 规模建设和运营的重要支撑技术PTN, 是中国移动2010年的承载网建设重点。为此, 本刊特别采访了中国移动研究院徐荣博士, 阐述了目前PTN的最新进展以及2010年中国移动在PTN项目上的工作重点。
中国移动PTN走在世界前列
目前国际上PTN还没有广泛应用, 而中国移动的推广速度和规模出人意料, 中国移动在PTN研究上有哪些成果, 目前中国移动的PTN建设有什么最新进展?
|徐荣|在PTN的技术研究方面, 中国移动的工作主要体现在对三个技术热点的深入研究。第一是研究了新以太网的电信级增强技术, 包括多业务统一承载技术, 灵活多样的分级Qo S机制, 以太网的链路级、网络级、接口级的OAM管理功能, 具有MAC in MAC可扩展性的分层网络架构, 吸收SDH环网保护特点的以太网环网技术等。
第二是研究了由ITU和IETF两大标准化组织联合攻关的PTN的主流协议MPLS-TP及其技术优势, 尤其是在对分组化网络环境中, 新业务的性能需求进行了一一解析, 对端到端网络性能指标一一分解, 从而对设备功能定位和网络部署提供了量化指标。
第三是研究了全IP网络环境中的同步新技术。尤其是基站IP化和无线接入网RAN的IP化背景下, 无线接入网频率同步实现方案以及基站空口高精度时间同步的视线方案, 还对高精度时间传递技术、高精度时间接口、GPS的北斗和CAPS替代方案等创新性技术的推广应用进行了深入细致的研究。
在PTN的网络部署和运维应用方面, 中国移动的工作主要体现在三个阶段性成果上。第一阶段是在实验室进行的多种技术形态解决方案的分析对比测试, 第二阶段是在多个省实现网组织进行的大规模模拟真实网络环境的性能测试和技术可行性分析, 第三阶段是结合TD-SCDMA网络组建端到端传送承载网络, 对业务性能和设备接口进行互通性测试和评估。在此基础上, 为配合TD-SCDMA网络的扩容和高速数据新功能的引入, 启动了PTN在全网中的推广应用和建设部署。
2009年中国移动投资30亿元 (人民币, 下同) 建设PTN, 不仅在浙江规模应用, 而且在广东、江苏等5～6省有试点和应用。2010年中国移动的主要挑战是PTN的部署和应用, 比如, 在实际部署中, PTN承载网如何区别业务防止拥塞, 如何正确告警, 如何维护好PTN网络, 如何规划PTN网络中的网管, 如何测量评估, 把握网络状态等等, 都会成为PTN实际部署中的问题和困难, 相信这些问题也会随着PTN的大规模应用而得到解决。
另外, PTN技术产生的初衷是为了承载在未来占主导地位的数据业务, 而对于电路型业务的传送, PTN就表现得比较吃力, 在纯分组化设备上构建仿真电路成本较高, 面向分组的传输设备进入电信网络中的应用, 还需要在实际部署中通过发现问题, 然后解决问题这样的长期探索而不断成熟起来。
分组环境下的高精度时间同步技术被关注
近日, 浙江移动在全球首家完成城域网中OTN+PTN承载1588v2时间同步的现网部署, 时间同步技术对PTN部署有什么重要意义?该技术有什么优势?
|徐荣|全IP网络环境中的同步新技术是中国移动2 0 0 9年在PTN研究上的最重要的成果, 包括IEEE1588v2、同步以太网、TOP、时钟恢复、高精度时间接口、PTP服务器要求等, 其涉猎的技术领域和研究深度已完全走在世界前列, 对国内和国际的运营商组建分组同步网络具有理论研究价值和重要的应用指导价值。目前时间同步已成为中国移动在集采PTN设备时的必备功能, 这也为PTN设备的大规模部署打下了基础。
分组传送网作为未来统一承载网络的最佳选择, 将担当多业务的高质量传送职能, 而同步又是保证网络性能的必要手段, 因此研究分组网络的同步非常有意义。IEEE1588v2的优点主要包括:持时间和频率同步、同步精度高、可达亚微秒、网络PDV影响可通过逐级的恢复方式解决、是统一的业界标准。其缺点有不支持非对称网络, 且需要硬件支持IEEE1588v2协议和工作原理。
形成最佳性价比的演进方案
2010年中国移动在PTN研究上有哪些工作重点?2010年中国移动PTN网络演进的趋势是什么?
|徐荣|今年PTN的研究重点包括:PTN的大规模应用和部署, PTN与PON、OTN甚至40G的结合, PTN时间同步在大规模网络部署中的应用等等。
目前较合适的IP化传送技术引入策略是IP网与传送网同步地发展并逐渐融合, 传送层面将逐步完成向着PTN方向的升级和改造。运营商在城域汇聚网可以率先采用支持完全分组能力的PTN传送节点, 彻底打破传统传输网和二层数据网的界限, 构建融合的统一网络, 承载网络中现有业务和将来可能出现的各种新业务, 所有业务都在同一平台上传送, 从而形成最佳性能价格比的演进方案。
综合业务承载网 篇6
三网融合是指广电网、电信网和互联网的融合, 通过技术改造提供视频、语音和数据等的综合多媒体新业务。在三网融合以后的发展中, 广电充分利用三网融合的有利条件, 以宽带网络建设、内容业务创新推广、用户普及应用为重点, 通过发展移动多媒体广播电视、IPTV、手机电视、有线电规网宽带服务以及其他融合性业务, 带动关键设备、软件、系统的产业化, 推动三网融合, 催生新的经济增长点。从而, 推动了信息网络基础设施互联互通和资源共享, 降低成车, 提升信息业务承载与创新, 加快促进信息消费的飞速增长。
前不久, 国务院发布了三网融合推广方案的通知。针对三网融合后网络和监管等现存问题, 必须加快三网冈融合后的网络建设、整治和优化, 做好监管和完善法规。快速推动广电、电信业务双向进入;加快宽带网络建设改造和统筹规划;强化网络信息安全和文化安全监管;切实推动相关产业发展。
1 三网融合的主要业务需求
三网融合后的主要业务包括IPTV (交互式网络电视) 、互联网视频、手机电视、电话、宽带上网、多屏合一及多屏互通等业务。
1.1 三网融合的主要业务范围
业务分类主要包括IPTV业务;互联网视频业务, 包含互联网视频网站, 互联网电视机的业务;手机电视业务, 包含单播流媒体手机电视, 广电+移动网手机电视, 基于WCDMA网的MBMS;电话业务;宽带上网业务;多屏合一及多屏互动业务, 包含多屏交互的可视电话业务多屏交互视频监控, 多屏视频共享等。
1.2 关键业务的网络安全和质量要求
1) 带宽要求:要保证1路及1路以上的高清内容传输至少需要保证10 Mbit/s以上带宽。详见图1所示。
2) 设备功能要求:IPTV、流媒体业务要求骨干网、城域网、接入网的相关设备具备组播能力, 包括路由器、BRAS/SR、接入交换机、DSLAM、OLT等设备。
3) 服务质量要求:各类业务对承载网络端到端的性能要求如表1所示。
4) 网络安全要求:开展三网融合业务, 需要保证最基本的业务逻辑隔离, IPTV类及IP电话类业务要求接入网可支持并配置相应的VLAN, 城域网、骨干网配置VPN, 以保障业务的安全。在此基础上, 应对承载网的安全提供主动与被动的防护手段, 包括物理安全、网络设备的安全加固、网络边界安全访问控制等内容。
2 三网融合的现存问题
2.1 网络和质量问题
1) 接入网。三网融合时, 接入网主要负责业务内容的分发和用户的接入, 主要存在问题是:部分接入网网络层次过多, 不利于视频业务的开展;接入带宽不足, 直接影响宽带多媒体业务的发展;PON技术、FTTH/FTFB部署占比低。固网接入方面, 光纤到户城区为48%, 农村不到20%, 其余多为铜芯音频电缆到户, 铜退光进尚须加大力度;部分设备老化及性能不足, 不支持组播功能, 无法实现对每个用户、每项业务进行区分。
2) 城域网。三网融合时, 城域网将承载各类业务的内容分发平台, 并将用户需要的内容向接入网传送。主要存在部分城域网采用较高的链路利用率, 不利于视频业务的高质量传送;部分城域网部署Qo S受限。
3) 骨干网。三网融合时, 骨干网主要承载互联网视频及流媒体的传送等, 目前主要存在部份骨干网带宽不足, 制约视频业务的发展。
2.2 监管和法规问题
1) 监管融合:三网融合除网络和业务融合外监管融合特别重要。有了《三网融合推广方案》, 行政性障碍已经消除, 但实践中的政企不分、分业监管的体制问题仍未彻底解决, 监管不利, 监管模式滞后, 需要加大解决力度, 让“融合”质量不断提高, 必须彻底解决多年来形成的部门分割与业务分割的障碍。
2) 法律法规:广电与电信无论从职权还是法律上都是分立的, 无形中就形成坚固的壁垒。广电、电信行业管理法律法规不建全, 无法可依。信息产业基本大法进入实质性的立法阶段缓慢, 这将影响三网融合的快速推进。
3) 行业保护:电信网和广播电视网的城市规划与建设还有一定困难, 特别是进入小区终端和用户家庭时, 会遇到开发商与物业等部门的阻力, 制约了广电、电信行业的保护、支持和发展。
3 广电与电信业务融合创新
三网融合后, 可以充分发挥广电网海量带宽技术优势, 创造数字电视新模式, 融合通信数据和连网应用, 实现数字化, 抗干扰能力强, 通信质量不受距离影响, 适应各种通信需要。
3.1 业务合作范围与内容
1) 广电内容+电信固网:IPTV
广电是视频的主管部门, 拥有视频播出牌照;电信网络均为双向网, 且拥有客户基础和客服优势。广电内容播出牌照方和电信运营商可以合作开展IPTV业务。
2) 广电固网+ 电信运营商网络出口带宽:有线宽带
有线网络双向化后, 具备开展宽带业务的基础, 电信运营商拥有国际出口带宽。因此, 有线和电信运营商可以合作开展有线宽带业务。
3) 广电内容+互联网:互联网视频
广电内容的传输渠道主要是有线网络/卫星等, 且以有线电视为主;随着互联网普及率的提高, 中国网民人数快速增长, 广电内容资源可以利用互联网渠道, 开展互联网视频业务。
4) 广电无线广播+CMMB手机电视:无线多媒体
广播传输不存在带宽限制, 但不能互动点播;电信运营商有无线接入能力, 适合双向互动节目, 但移动通信传输受到带宽限制。双方合作, 可扩展手机电视等无线多媒体业务。
3.2 主要业务融合创新
三网融合涉及双向进入、网络建设改造、业务融合创新等几方面的内容。广电可以经营增值电信业务, 进入基础电信业务。广电拥有视频内容、有线电视网络等优势, 且地域差异很大, 可以利用电信运营商的固网和移动网络资源分布不均的情况, 充分实现业务合作。
1) 业务双向进入。三网融合后, 要做好双向进入许可申报和审批工作。其中, 广电企业可以经营增值电信业务、比照增值电信业务管理的基础电信业务、基于有线电视网的互联网接入业务、互联网数据传送增值业务、国内网络电话 (IP电话) 业务, 中国广播电视网络有限公司还可基于全国有线电视网络开展固定网的基础电信业务和增值电信业务。电信企业可以从事除时政类节目之外的广播电视节目生产制作、互联网视听节目信号传输、转播时政类新闻视听节目服务、除广播电台电视台形态以外的公共互联网视听节目服务、IPTV传输、手机电视分发服务。因此, 必须做好双向化升级改造。推进有线电视网络数字化和双向化。
2) 业态融合创新。加快产业发展, 推动移动多媒体广播电视、手机电视、数字电视、宽带上网等业务的应用, 推动业态创新。如CMMB/手机电视/有线宽带, 图文电视、视频邮件和网络游戏等。并将为科技创新和产业发展创造新的空间。
3) 新型信息市场。三网融合, 大大降低了广电企业进入宽带接入市场的难度, 广电可以以宽带接入服务为基础, 推广在线教育、医疗、养老等新兴业务, 抢占新型信息消费广扩市场。
4 三网融合后的建设、整治与优化
4.1 推动宽带网络的升级改造
为满足三网融合业务的多样性、多业务等级、高品质要求, 宽带接入网建设发展中, 带宽、组播、QOS、管理等是重要考虑因素。要加快光纤网络建设, 全面提高网络技术水平和业务承载能力。城市新建区域以光纤到户模式为主建设光纤接入网, 已建区域可采用多种方式加快“光进铜退”改造。扩大农村地区宽带网络覆盖范围, 提高行政村通宽带、通光纤比例。加快互联网骨干节点升级, 提升网络流量疏通能力, 骨干网全面支持IPV6。加快业务应用平台建设, 提高支持三网融合业务的能力。
4.1.1 网络带宽和用户线路带宽
一个家庭可能会同时接收多套电视节目, 综合考虑各类业务, 用户带宽最低需4 Mbit/s, 随着高清电视节目的增加, 8~12 Mbit/s带宽将是主流, 部分高速率用户带宽需求将超过20 Mbit/s, 远期随着3D电视、高清互联网视频的丰富, 用户带宽需求达到50 Mbit/s以上。详见图1所示。
4.1.2 支持多业务承载及分类能力
三网融合后, 运营商为用户提供的是融合的多种业务。多种业务均通过同一接入网承载, 接入网必须支持多业务承载、多业务分类能力。
多种业务要求不同的Qo S, 尤其是视频类业务和语音类业务要求更高的Qo S保障。由于视频业务的实时性, 通常无法支持丢包的重传, 因此丢包可能导致画面冻结、马赛克等问题;实时性对时延抖动也比较敏感, 因此接入网应支持视频业务的带宽保证和优先级调度机制, 提供低丢包率、低时延、快速切换的传输, 保证用户体验。
4.1.3 宽带接入网升级与优化
随着三网融合需求加快, 宽带接入的升速和优化, 为此, 运营商应采用如下宽带接入网部署策略
1) 以光纤接入为主, 采用PON+FTTH技术, 加快提升用户接入带宽能力。
2) 城区不再进行主干铜缆的建设, 优先采用基于PON的FTTH或FTTB+LAN/DSL模式, 将具备条件的传统ADSL用户区域改为PON接入方式, 使用PON技术, 提升用户带宽。
3) 农村及山区可采用PON+DSL的FTTC模式, 铜线距离不得超过lkm。
4) 进行FTTB/FTTC方式的建设需考虑未来进一步升速, 主干、配线光缆的建设应有预留, 同时紧密跟踪、适时推广10G EPON、NG PON。
4.2 城域网IPTV的整治优化
通过三网融合开拓了视频这个新的价值领域, 在促进宽带业务持续发展的同时, 也为运营商的业务结构转型提供了广阔的空间, IPTV是三网融合中的核心业务。是宽带业务及家庭信息化的重要推动元素, 需要尽快进行业务部署, 大力拓展高清、融合视讯、三屏融合业务, 通过视听、宽带、移动业务捆绑开展全业务运营, 扩大用户规模。不断扩大IPTV试点及范围, 在城市及已开展IPTV业务的城市, 全面推广IPTV业务, 在IPTV平台的建设和运营上采取主动, 与IPTV牌照集成商开展合作, 开展IPTV增值业务的运营, 拥有业务用户订购关系数据和计费信息。在IPTV的业务平台部署方面, 由于IPTV的引入, 需要在现有IP城域网上开放大容量、高速率的视频多媒体业务, 这对现有IP网络和业务平台的容量和结构都将形成很大的挑战。进行IPTV业务部署时, 从网络技术方面应重点考虑的问题:
4.2.1 提升IP城域网的组播能力
通过对现网分析, 现有骨干IP承载网络具备组播能力, 可以满足三网融合承载需求。但IP城域网的网络结构复杂, 网络层设备的组播能力参差不齐, 很多网络层设备缺少对组播的支持和控制功能, 这都对IPTV业务的部署带来了一定的技术困难。考虑到全网组网能力升级改造成本较高, 在城域网的组播能力方面实行平滑发展的策略, 分阶段进行城域网组播能力的改造和升级。随着IPTV业务规模的逐渐增加, 对城域网进行改造和升级, 实现组播方式承载视频业务, 同时提供E2EQoS能力, 保证视频业务发展。为了节省IP城域网带宽, 组播控制点会逐步下移到接入网, 因此, 接入网设备应支持组播功能, 并支持用户组播请求的快速处理、组播路由的快速收敛。
4.2.2 IP城域网的安全和服务质量
IPTV业务对于IP城域网的安全和服务质量都提出了更高的要求, 需要在网络可靠性、延时、抖动和丢包率等方面都能够满足IPTV视频业务的要求。现有IP城域网网络结构不统一、技术制式较多、网络设备能力差别较大, 在网络架构、设备性能和容量方面都不适合VoIP、IPTV等实时业务规模发展的需求。应在业务规模发展迅速的大城市, 加快建设和优化宽带城域网, 进行IPTV视频业务的承载, 进行不同业务流量的物理分离, 由宽带城域网提供完善的E2E视频业务QoS保证, 实现故障的快速定位和诊断功能。考虑到全网进行宽带城域网建设成本较高, 对于IPTV业务规模相对较小的中小城市, 可通过对现网网络升级扩容方式, 进行网络带宽冗余轻载、VLAN或MPLSVPN方式进行服务质量的保证。在业务安全方面, 应在城域网内引入安全机制, 建设城域网流量监控中心、统一管理中心和异常流量清洗中心, 实现城域网的控、管、洗机制。
4.3 整合资源内容合作
在三网融合价值链培育方面, 除了电信运营商, 主要还包括终端供应商、内容提供商、内容监管者以及应用平台厂商等价值主体, 任何一个环节的问题都将影响到最终的用户体验。在价值链中最重要的就是与内容提供商之间的关系, 三网融合对视频内容的需求突飞猛进, 内容优劣将成为消费者选择网络的主要依据, 相对于广电和互联网公司而言, 丰富多彩的节目内容是吸引用户的关键, 要获得大量节目来源就必须依靠内容提供商。国外运营商目前采取的主要方式就是和一些著名的电视台、内容制作商签订各种内容提供协议, 保证获得足够、精彩的内容。为用户提供一站式IVFV服务, 主要提供实时电视和VOD服务, 所有的IPTV用户只与电信运营商签合同, 不必和其他内容提供商打交道, 而其他的内容提供商只是电信运营商的合作伙伴, 不直接面对用户。
4.4 三屏融合发挥全业务优势
IPTV和手机电视将是全业务运营商三网融合的最佳切入点, 随着运营商固网宽带网络、移动3G、4G网络的不断发展成熟, 发展三屏融合业务的网络前景广阔。
所谓三屏, 就是指电脑屏、电视屏和手机屏。三屏融合业务就是充分利用现有的平台和相关资源, 以用户体验为中心, 在三屏之间实现内容共享和互动多媒体业务, 达到视听、宽带、移动业务的捆绑销售, 为用户提供统一的服务, 推动三屏彼此的价值提升。
从用户角度来看, 三屏融合业务就是可以利用手机、PC和电视等多种终端实现接入, 获得想要的信息和体验。发展三屏融合业务可以充分发挥运营商全业务运营优势, 通过三屏融合业务的捆绑, 充分利用手机和用户贴近使用便利的特性, 便捷地向用户进行业务营销和推广, 将用户吸引到IPTV电视屏进行消费, 为电视屏提升价值, 电视屏是核心、PC屏是补充、手机屏是载体和通道, 通过三屏内容共享互动、优势互补的融合业务模式, 提高用户活跃度, 增加用户的黏性, 形成差异化的竞争优势。详见图2所示。
4.5 建立健全法规, 加强行业监管
有了《三网融合推广方案》, 行政性障碍已经消除, 但实践中的政企不分、分业监管的体制问题依然需要解决, 这就需要在监管模式上进行创新。三网融合不是竞争到最后, 出现各种合并, 最后产生垄断, 而应该是从“竞争合作”走向“合作竞争”。
电信、广电行业主管部门, 按照相关政策要求和业务审批权限开展业务许可审批, 加快推动IPTV集成播控平台与IPTV传输系统对接, 加强行业监管, 发挥有形的政府政策的作用, 整合现行相关法律法规, 将各方利益融合进一个市场主体之中, 推动制定完善电信、广电行业管理法律法规, 积极推进电信法、广播电视传输保障法立法工作, 清理或修订相关政策规定, 为广电、电信业务双向进入提供法律保障。
5 按实际情况进行组网升级与优化
5.1 利用原有设备资源互补降低成本
在三网融合的前提下, 广电和三大电信运营商的合作焦点集中在宽带和视频内容集成上, 业务主要包括家庭宽带、IPTV、Vol P、手机电视等。鉴于不同运营商在小区接入资源上的丰富和缺乏程度, 在合作模式上可以优势互补和资源共享, 最大限度的降低成本。因此, 在机房设备和光纤方面可采取复用 (见图3) 。即电信运营商在接入资源不充分的情况下, 利用广电的相关资源, 达到覆盖更多用户的目的。
5.2 采用网络融合集成设备OLT
为了加快下一步网络的建设整治, 要选择网络融合集成最佳设备OLT。现网中的PON接入, 用户终端是终端节点, OLT设备、楼道交换机、ONU是交换节点, 分光器、光缆是传输系统。OLT如果放到传输系统中, 单从硬件功能性上, OLT本身上行功能类似分组交换机, 下行功能类似波分设备, 是处在交换节点和传输系统之间的一个集成设备, 双生体。考虑软件因素, OLT在数据配置、管理上更接近数据设备, 所以把OLT算成交换节点。因为OLT的双生功能, 把OLT作为传输网和数据网间的边缘设备, 兼顾考虑规划问题。在数据网规划中, OLT作为接入的边缘设备考虑, 在传输网规划中, OLT布局作为光缆路由规划的依据。找到网络中OLT特别设备, 就是网络规划中需要重点关注的地方, 也是不同通信网相互融合、相互配合的关键所在, 才能将各个看起来相对独立的通信网融合在一起, 成为一张大网。详见图4所示。
5.3 按小区现有网络结构融合升级改造
针对接入小区的实际情况, 电信与广电合作采用EOC等技术部署。对于接入资源比较丰富的区域, 可以在楼道家庭入户段采用EOC技术进行网络融合 (见图4) , 城域网线路资源尽量复用。
根据小区的结构和改造难易程度的不同, 可以采用以下三种解决方案。
1) 老小区/无入户小区
采取EPON+EOC的解决方案。需要用到独立的同轴电缆线路终端 (CLT) 和同轴网络单元 (CNU) , 配合EPON系统实现双向网络改造。
EPON系统的ONU和EOC系统CLT可以根据覆盖用户规模放在楼道或小区光节点, 1台ONU可带多台CLT。ONU与CLT通过五类线连接。EPON分光器在小区交接箱, 可以跟CATV光接收机在一个箱体以节省主干光纤。EOC系统的CNU直接入户, 提供同轴电缆接口和FE接口。用户通过家庭网关接入双向机顶盒和计算机, 提供VOD点播、宽带接入等业务。不需要重新铺设五类线, 利用现有同轴电缆、分支器资源实现EOC融合改造。
2) 新建小区/五类线可入户小区
采取EPON+LAN的解决方案。EPON和CATV网络相对独立, 同时提供宽带接入和数字电视的上行信息传递, 均通过EPON承载。
对于单向机顶盒用户, 仅提供宽带接入业务。对于双向机顶盒用户, 通过家庭网关接入双向机顶盒和计算机, 可提供VOD点播、宽带接入等业务。
3) 高档小区/别墅区
采取FTIH的合波方案, 即OLT通过内置EDFA的视频合波器将EPON的两个波长 (1310和l490 nm) 和CATV1550 nm波长复用在一起。ONT进行分波直接提供RF接口和FE接口。
该方案的ONT为单个家庭独享, 且最多接2台电视机或机顶盒, 不能用于多个家庭共享。如果有VOIP语音业务, 可以由ONT直接提供。采用波分复用技术, 共用主干光纤, 节省光纤资源。终端设备上EPON和CATV进行了融合, 节省了同轴电缆、小区光接收机、分支器等投资。带宽独享, 业务提供质量较高, 适合高附加值客户。
6 结束语
广电和电信运营商在三网融合背景下, 取得了各自业务的高速发展。在此基础上, 还必须根据不同运营商资源储备的差异性和网络现存问题, 不断探索和优化三网融合后的网络升级改造, 加强监管力度, 完善相关法规, 不断提高信息服务质量, 以便满足广大用户对高效、新型信息业务的需求。
参考文献
[1]宋金周.英国三网融合的体制与政策及对中国的启示[J].通信世界, 2009
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[3]贺伟进.构建下一代广播电视网NGB实现三网融合广播与电视技术, 2009
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综合业务承载网 篇7
作为电信集团定义的承载网发展方向, IP RAN综合承载网已逐步成熟并进入大规模应用阶段。网络保护机制的部署, 作为彰显网络优势和可靠性的关键因素一直是外界关注的重点。本文在中国电信IP RAN网络场景下, 对隧道、业务和网络保护各层面的保护机制部署及检测技术进行了深入探讨。
二、中国电信IP RAN业务承载方式及保护技术介绍
IP RAN采用IP/MPLS标准, 增加同步、保护、OAM、网管等功能, 简化路由转发等指标, 目前中国电信IP RAN试点主流的业务承载方案为PW+L3VPN方式, 即基站单播业务在IP RAN综合业务接入网的接入层采用PW承载, 在汇聚层和核心层采用L3VPN方式进行承载。
2.1IP RAN保护机制分类
(1) 隧道保护:LSP1:1保护是IP RAN网络中基本的保护方式, 在建立LSP主隧道的同时建立LSP备份隧道; (2) 业务保护:接入层采用PW冗余, 汇聚核心层采用的VPN FRR的保护方式; (3) 网络保护:BSC双归到IP RAN网络, 两台RAN-CE之间采用的VRRP以及心跳报文的传送方式; (4) 在IP RAN网络中, 不管是隧道层面、业务层面和网络层面, 均可采用BFD进行快速的故障检测。
2.2关键保护技术介绍
2.2.1BFD快速侦测
BFD (双向转发检测) 是一套用来实现快速检测的国际标准协议, 提供轻负荷、持续时间短的检测。BFD能够在系统之间的任何类型通道上进行故障检测, 这些通道包括直接的物理链路、虚电路、隧道、MPLS LSP、多跳路由通道, 以及非直接的通道。
BFD是一个简单的“Hello”协议, 工作原理如下:
(1) 自身没有邻居发现机制, 靠被服务的上层应用通知其邻居信息建立会话; (2) 会话建立后, 周期性地快速发送检测报文; (3) 一段时间内未收到检测报文即认为发生了故障, 通知被服务的上层应用进行相应的处理。
在IP RAN网络部署中, BFD主要检测内容包括:
2.2.2LSP 1:1隧道保护技术
LSP1:1是在IP RAN网络中最基本的保护形式, 应用于源宿节点不变的场景, 用于保护外层标签。在建立LSP主隧道的同时, 建立LSP备份隧道, 同时下发到转发平面, 当主隧道出现故障时, 业务快速切换到备份隧道承载。可采用MPLS OAM或者BFD实现快速故障检测。
IP RAN组网中, LSP1:1保护常与业务保护同时部署。
2.2.3PW冗余
PW冗余属于业务保护手段, 是在建立主用PW的同时, 建立备份PW和Bypass PW, 当主PW出现故障时, 业务切换到备份PW, 之后从Bypass PW迂回到原PE设备。可采用BFD for PW实现快速故障检测。
3.2.4 VPN FRR
VPN FRR (VPN快速重路由) 是基于VPN的私网路由快速切换技术, 立足于CE双归属的网络模型, 通过预先在远端PE中设置指向主用PE和备用PE的主备用转发项, 并结合BFD等故障快速探测, 在网络失效后, 主备PE快速切换, 端到端可达200ms的可靠性。
3.2.5VRRP虚拟路由器冗余协议
VRRP作为容错协议, 能够在保证当主机下一跳路由器坏掉时, 可以及时的由另一台路由器代替, 从来保持通讯的连续性和可靠性。具体解决方法如下:
(1) 将多个路由器运行VRRP协议, 并组成一个虚拟路由器。 (2) LAN上的终端主机利用虚拟路由器作为其缺省路由器。 (3) 根据优先级的大小和主IP地址挑选主路由器Master, 由它提供实际的路由服务;其他路由器作为备份路由器, 随时监测主路由器的状态。 (4) 当组内备份路由器长时间没有接受到来自主路由器的报文, 根据优先级大小选择新的Master, 完成VRRP的备份。
三、IP RAN网络保护机制的部署
IP RAN综合承载网在隧道、业务及网络层面进行保护策略的部署, 不管接入层、汇聚层和核心层的节点或者链路出现故障, 网络都能快速检测并通过迂回路径及时解决问题。如下图:
(1) LSP1:1
LSP1:1作为基本的保护手段应用于IP RAN网络的各个层面, 形成严密的链路保护。当主用链路出现故障时, 通过备份链路能够实现数据的传送。如:
当主用链路在a处出现故障, 数据传递的迂回路径将改为:
(2) PW冗余
IP RAN接入层业务节点间将建立主用PW、备用PW和迂回PW隧道。检测方式采用BFD for PW。当主用PW在b处出现故障, 数据传递的迂回路径将改为:
(3) VPN FRRIP
IP RAN网络汇聚层和核心层采用L3VPN方式, 在汇聚层和核心层业务节点间部署VPN FRR。当d处出现故障, 数据传递的迂回路径将改为:
(4) VRRP
IP RAN网络中, 双归接入BSC的RAN CE部署VR-RP。当e处出现故障, 数据传递的迂回路径将改为:
四、总结
江西电信政企客户业务综合承载探讨 篇8
新的传输平台需要能够提供多业务承载、超高带宽、高服务质量 (QoS) 及高可靠性的能力, 中国电信推出了IPRAN综合承载平台。IPRAN具有以下优点:
◎ 可以提供更高的带宽资源, 满足未来数据爆炸式增长需求;
◎ 有着良好的可维护性与可扩展性;
◎ 丰富三层功能提供更高的传输效率, 支持综合业务承载;
◎ 即插即用功能可以快速建网, 响应市场需求;
◎ 可提供QOS服务, 可以为客户提供不同级别的服务。
◎ 成熟的标准和良好的互通性, 可实现资源统一协调和控制层面统一管理。
1 综合承载总体原则
政企客户的接入, 总体按照接入速率要求及安全等级要求进行考虑。对于安全性要求较高的金融行业、党政军用户、带宽10M及以下的一般用户, 在MSTP环网时隙富裕 (时隙利用率低于50%或满足一年以上业务需求) 的情况下, 优先考虑利用MSTP环网承载业务;对于带宽需求10M及以下、安全要求较低的用户, 可以考虑MPLS VPN方案解决;对于其他的政企用户, 如果速率要求在10M以上, 应在资费/容量等方面对用户进行引导, 将用户电路在IPRAN/OTN网络中承载。
1.1 城区核心IP RAN网络业务接入原则
1) 轻载原则。为保障接入业务服务质量, IPRAN网络需预留足够余量, 初期负载应小于25%, 目标网应小于50%;对于承载的政企客户和高Qo S要求的业务, 峰值链路负载在45%左右, 负载达到50%应触动故障解决系统和紧急扩容措施。确保正常情况下, 链路带宽利用率不超过50%, 故障情况下, 链路带宽利用率不超过70%。
A2环承载能力测算方法:1个A2环流量=10GE;根据集团指引目标网负责小于50%要求, 1个A2环流量实际承载能力=5GE;按4节点环测算, 1台A2按接5个BBU, 每BBU流量峰值小于等于200M测算, 4点环4G业务流量每个点1GE, 共4GE;环上4台A2节点可用于承载客户业务流量共计1GE。
2) 安全隔离原则。各种不同等级的业务和客户必须实现逻辑隔离。
3) 接入互通原则。接入层A类设备具备跨厂商互通能力。
4) 业务可监控原则。新增IPRAN设备网管系统对综合业务接入网设备以及承载的基站与政企业务的统一管理。
1.2 SDH优化原则
对于SDH/MSTP原则上以满足业务为主, 不再大规模新建SDH/MSTP设备。结合3G基站IP化、传统交换电路逐步退网, 盘活这部分时隙资源;将非金融行业、党政军且电路带宽大于10M的业务逐步割接至IPRAN上;SDH/MSTP用于承载金融行业、党政军等安全等级高的业务及10M以下低带宽业务。
1.3 城域网VPLS承载原则
VPLS (虚拟专用局域网业务) 是一种基于MPLS和以太网技术的二层VPN技术, 在IP城域网中构架VPLS通道, 实现用户的二层点到多点的接入, 客户点通过电信EPON/GPON的方式接入。在该种模式下, 中国电信只是提供了一个简单的二层点到多点通道连接。基于二层的MPLS VPN解决方案。此类解决方案适用于用户需求级别较低, 安全保障要求不高的场景。
1.4 县乡IPRAN及OTN综合承载原则
县乡IPRAN/OTN承载政企专线应遵循以下原则:
1) 将乡镇的OLT等公网业务从SDH传输网割接至县乡IPRAN/OTN环网上承载;
2) 县乡SDH环网承载金融行业、党政军的高等级政企电路;
3) 非金融行业的10M以上电路通过县乡IPRAN/OTN承载;
4) 逐步形成IPRAN+OTN的目标网络, OTN网络主要承载大颗粒宽带业务及政企客户用户, IPRAN环网主要承载2G/3G基站业务、固话语音业务、低带宽数据业务、小颗粒大客户业务等。
2 接入场景
2.1 IPRAN接入场景
2013年底, 江西电信启动了全省IP-RAN承载网的建设, IP-RAN网络覆盖了城区及县城的重点区域, 江西电信IP-RAN组网拓扑图如下:
其中在端局及片区中心机房部署了A2设备, 一般基站部署了A1设备。政企业务优先考虑就近接入至端局及片区中心的自有机房内A2设备上, 不建议接入基站内A2设备上, 以避免基站优化、搬迁、及上站处理故障受限而影响客户感知。
政企客户侧引入A0设备 (IPRAN接入层小型设备) , 通过上连至局端A2设备接入IPRAN网络, IPRAN通过伪线PW方式将用户各网点连接起来, 做到用户各网点间的端到端检测。速率控制在A设备上实现。
接入场景一:城域同一汇聚B不同A2接入环二级网络模型
接入场景二:城域跨汇聚B过核心ER三级业务网络模型
接入场景三:省-市跨ER经CN2连通三级业务网络模型 (含点至多点)
该场景适用于城域非金融行业、党政军的用户新开、扩容、补点的10M以上业务接入。当补点时, 可考虑利旧用户中心点的SDH设备与就近的A2设备做STM-1/4对接, 开通新增用户分支节点的业务。
2.2 传统SDH接入场景
用户通过SDH设备/MSAP远端设备接入至SDH/MSTP网络中, 向用户提供点到点火或点到多点的业务。
该场景适用于金融行业、党政军用户新开、扩容、补点的业务接入, 或者10M及以下用户扩容、补点的业务接入。
2.3 城域网VPLS接入场景
针对用户存在跨地区接入的情况, 分为三种组网方式:单区县专线业务、单本地网专线业务、跨本地网专线业务
以下分别介绍三种组网方式。
1) 单区县专线业务
用户只需在同台BAS下做二层桥接业务, BAS上启用bridge的VSI业务, 将多个用户做虚拟连接。组网图如下:
用户的速率控制通过在BAS上完成。由于此类业务容易产生环路, 需要在BAS上把用户MAC地址跟BAS接口和VLAN进行绑定。
2) 单本地网专线业务
此专线业务仅在城域网内运行, 中心点通过传统光猫解决, 分支机构通过PON网络解决。BAS启用VPLS业务, 我们只为用户开通一条专线隧道, 不用知道用户的IP地址和网关。组网图如下:
单用户速率控制在BAS上完成。由于此类业务容易产生环路, 需要在BAS上把用户MAC地址跟BAS接口和VLAN进行绑定。
3) 跨本地网专线业务
在本地网内采用VPLS技术实现业务的二层互通, 而跨本地网的互联采用MSTP电路方式实现。
该场景适用于带宽需求10M及以下的一般行业用户的业务接入。
2.4 县乡多技术接入场景
县乡IPRAN业务接入场景:用户通过县乡IPRAN网接入至电信城域网, 采用MPLS-VPN方式提供点到点及点到多点业务;也可接入至SDH/MSTP网, 采用电路仿真方式提供点到点及点到多点业务。
县乡OTN业务接入场景:用户通过县乡OTN网GE FE对接入至电信城域网或SDH/MSTP网, 提供点到点及点到多点业务。
该场景适用于乡镇一般行业10M以上业务的接入。
3 两三年内政企专线业务迁移、综合业务承载的思路
3.1 MSTP现网上非金融等业务迁移
可根据政企用户的提速需求, 将非金融行业、党政军且电路带宽大于10M的业务逐步割接至IPRAN/OTN上;SDH用于承载金融行业、党政军等安全等级高的业务及10M以下低带宽业务。
3.2 ATM等业务网重点客户业务迁移
目前ATM、DDN、FR业务已呈现负增长的趋势, 且电路带宽较低, 建议这种类型的业务不做迁移, 仍通过SDH承载。
4 结论
到电信LTE全面覆盖阶段, 采用IPRAN设备组建的L2+L3承载网络, 实现IPRAN电信业务综合承载能较好地解决江西电信网络转型过程中产生的一系列问题。
参考文献
[1]中国电信IP RAN网络建设指引 (2013v1版) ;
[2]IPRAN技术浅析, 中国信息产业网;
综合业务承载网 篇9
SDN是软件定义网络,是发源于美国的一种新型的网络创新架构,可以对网络的流量进行灵活的控制,为网络和相关的应用创新与使用等提供优秀的平台,中国联通提出的综合承载传送网技术的解决方案,具有丰富的Qo S和动态的路由机制,还有增强的OMA特性与健全的时钟方案,这是未来的综合承载传送网络技术的主要选择。
2 SDN技术概述
SDN技术是一种新型的转发、分离和控制以及能够直接进行编程的网络创新架构,也就是把传统的网络设备的架构拆成转发、应用和分离三层分离架构,进行控制的功能则从设备中转移到专门进行控制的服务器内,底层的转发与上层的应用设施被转化为数个逻辑的实体。其主要特点主要有以下几个方面:
(1)转发分离和控制,可以利用第三方的控制设备借助Open Flow等协议对通用的硬件内路由与交换的功能进行远程的控制。
(2)其控制的平面出现集中化现象。能够使路由进行管理的灵活和有效性得到提高,使业务的开通和速度得到加快,使运行维修得到简化。
(3)可以对控制器的软件进行编程,可以利用软件的编程等手段对客户的定制等需求得到满足。
这一技术的核心是把实体的设备当做基础的资源,使网络的操作系统得到抽象,底层的物理细节可以得到隐藏,然后向上层提供编程的接口和统一管理,借助NOS为平台,利用其中应用的程序,能够实现利用软件对网络拓扑和资源的分享以及处理的机制等进行定义,这一技术能够摆脱硬件设备对网络的架构中限制的因素,利用软件对网络的架构进行调整、修改,使网络架构的升级、扩容与修改的难度得到降低,提高整个网络的兼容功能,底层网络设备硬件不必进行替换,可以节省成本,缩短更新的周期,促进相关技术的发展。
3综合承载传送网的现状
(1)综合承载传送网主要是满足LTE的阶段内,对承载传送网提出的三层路由、灵活的调度以及Mesh的连接等的需求,在业务的可靠、承载以及时钟的同步等方面都满足相关的需要,分层承载网使用分层的结构,分成核心的汇聚层与边缘的接入层,按照网络的规模、设备的能力、业务的分布、可靠和安全性能等综合因素,对物理组网的结构进行合理的规划。能够有效的解决低挡的接入设备和高档的核心设备共同对大规模的网络进行组织的问题,使路由的策略得到简化,方便维护管理并进行快速的调整。
(2)综合承载传送网面临的挑战。主要有以下几个方面:第一,运维挑战,3G网络等的发展需要很多基站的部署,一个本地网可以对应的移动网络节点的数目能够达到上万,远远超过传统路由节点的数目,这种规模很大的承载传送网络路由的收敛比较慢,管理比较复杂,而且工程的开通与维护的难度很大,批量的新建基站和插花式的扩容都会对整个网络的稳定造成冲击。IP网络的技术配置比较复杂,传统的路由设备配置的方法不适应大规模的节点配置与调整,业务的配置比较复杂就使对网络的故障进行定位产生困难,提高了对运营维修人员的要求,传统的运维方法难以满足承载传送网的需求。第二,IP和光协同,目前各个运营网络扩容的成本和流量的增长,带来了很大增值的差异,这就更加要求降低综合承载传送网的成本,提高网络的效率。IP与光网络分离进行控制和管理、各自进行建设的现状,会使网络的生存和逻辑的链路产生很大的代价,定位也比较困难,而SDN技术则可以有效的解决这些问题。
4 SDN技术在综合承载传送网中的应用
大量接入点是综合承载传送网进行维护的主要瓶颈,综合承载传送网的SDN化就要先从接入环的虚拟化开始,然后向全网的虚拟化扩展。以SDN技术为前提的综合承载传送网
的架构把接入环的控制作用抽离到SDN的控制器内,接入环的节点只对资源的发现和数据的转发负责,SDN的控制器则负责节点的配置以及对转发的路径进行计算等具体的功能,然后利用下发转发表对节点完成的数据进行转发指导。控制的协议可以使用Open Flow协议,也能够利用已有的路由协议实现。把SDN技术引入到综合承载传送网,能够使接入的设备进行自动化注册与管理,新建的接入设备可以主动的把设备信息等上报到SDN的控制器,然后自动的对设备的配置进行下发,可以降低人工的配置,简化运维的复杂程度,也就可以降低错误配置下发的概率,进而实现较低的故障率和较高的稳定性。网络的运营、维修人员能够对全部远端的设备进行配置和管理,使业务的开通与维护的流程得到简化。
集中化控制的平面具有更加细致的全网络视图,可以时刻对网络的状态进行感知,迅速的对故障进行定位和反应,全网络视图下转发的路径可以进行集中的控制,能够对资源的分配进行更加灵活的实现,对网络的流量进行统一的优化和疏导,提高资源的利用率。SDN的控制器能够对光层和IP层进行统一的控制,以便有效的解决协同问题,使IP层和光层进行集中的控制以及网络的协同等参数进行统一的调整,可以借助光层的大颗粒疏导、调度以及链路的保护等能力,使路由器处理的压力得到降低,降低了对其容量和复杂度等的要求,减少损耗,进行实现网络的可靠性与资源的利用率间的平衡。
5结语
综上所述,SDN技术在综合承载传送网中的应用有很多优点,能够降低综合承载传送网运维的复杂程度,提高对业务进行发放的效率,增强整个网络的稳定性,使IP和光网络实现协同。这一技术在综合承载传送网中有着广阔的前景,但是也面临一些新的挑战与问题,需要相关研究人员不断加大研究力度,向国外先进技术进行学习,取长补短,结合我国实际情况,对基于SDN技术的综合承载传送网架构进行更深的完善和评估,以便促进其在现实生活中的应用,给广大人民的生活带来挑战。
摘要：随着科技的发展和社会的进步,网络科技在人们生活中的应用也愈发广泛,SDN技术的开发与使用在现实生活中有重要意义,与人们有着密切的联系,本文主要对SDN技术在综合承载传送网中的应用进行探讨,以便为该技术的应用提供借鉴。
关键词：SDN技术,综合承载传送网,应用
参考文献
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