三网融合下的广电IP城域网建设论文_黄镇洋

三网融合下的广电IP城域网建设论文_黄镇洋

身份证号码:3201011976****1011

摘要:国务院办公厅于2010年要求加快推进三网融合,并进一步公布试点城市。目前三网融合的试点工作正在紧张进行。根据国家广电总局 的要求,未来的广电基础网络建设应以光纤同轴混合网为基础,而现有HFC网络的IP化是其发展的趋势。并且,从具体的项目中可知,能进 行管控的 IP城域网在各方面均能满足三网融合初期广电各项业务承载的需求,IP城域网的建设是必要的。

关键词:三网融合;广电;城域网

引言

所谓“三网融合”,就是指电信网、有线电视网和计算机互连网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。“三 网融合”是为了实现网络资源的共享,避免低水平的重复建设,形成适应性广、容易维护、费用低的高速宽带的多媒体基础平台。2010年6 月30日,国务院办公厅正式公布北京市、辽宁省大连市,黑龙江省哈尔滨市,上海市、江苏省南京市、浙江省杭州市、福建省厦门市、山东 省青岛市、湖北省武汉市、湖南省长株潭地区、广东省深圳市、四川省绵阳市等12个城市(地区)作为三网融合第一批试点,这标志着三网 融合试点工作正式启动。

加快推进三网融合,是党中央、国务院做出的一项重大决策,对于全面推进我国国民经济和社会信息化,加快培育战略性新兴产业,促进经 济社会发展和满足人民群众需求,具有十分重要的战略意义,要按照服从国家利益,服从人民利益,尊重科学规律的要求,积极推动体制机 制创新,大力推进广电、电信业务的双向进入,加快网络升级改造和技术创新,创新业务形态,丰富服务内容,加快培育和建立合格的市场 主体,加快和改进网络与信息安全管理工作,探索建立符合我国国情的三网融合模式。

三网融合,在概念上从不同角度和层次上分析,涉及到了方方面面的融合,包括技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合等。

根据国家广电总局定义的三网融合总体技术路线,结合NGB技术体制要求,未来的广电基础网络建设应以光纤同轴混合网为基础,全面实施 数字化和网络双向改造,推进光进铜退,逐步实现光纤到户,确保先进性、实用性和经济性;应以视频业务为核心,构建与网络智能适配的 开放业务平台,承载广电融合新业务,实现平台开放、业务丰富的目标;应以确保信息安全、文化安全为目标,构建完备的安全管控体系, 实现对网络、内容、业务和终端的全方位可管、可控。

1技术分析

对于广电网络来说,现有HFC网络的IP化是其整个网络发展的趋势。

为追求高效的通信技术手段,提高效率,降低成本。建设一个统一的、基于TCP/IP协议的数据承载网是大势所趋。

统一的TCP/IP协议使各种基于IP的业务都能互通,如数据网络、电话网络、视频网络都可融合在一起。这种融合技术有很多优势,在现有设 施基础上,通过融合技术将数据、语音及多媒体信息建立在统一网络平台上,既降低了管理和运营的成本,又提高了工作效率。

基础网络融合主要包括核心承载层融合、接入网融合、终端融合等多个方面。

核心承载层的融合表现为一个统一的基于因特网协议/多协议标记交换(IP/MPLS)的核心承载网将成为多业务融合网络,可以支撑所有有线 和无线、移动和固定以及语音、数据和多媒体业务。基于IP/MPLS的融合可以简化网络层次结构,节省网络运营和维护成本。采用多协议标 签交换(MPLS)技术的IP网络可以较好地提供业务的服务质量(QoS)和安全保障。

接入网融合也是整个网络融合中重要的组成部分。未来的接入网络包括各种有线、无线、宽带、窄带接入网,以便最大限度地保证网络的覆 盖。因此,构建以IP为基础的公共承载平台,实现宽带业务、视频业务等多业务的融合接入是接入网融合的关键。

在终端方面,融合体现为同一终端可以支持多种接入技术和业务,如同时支持宽带、语音和互动电视等。

因此,对于一个地市级的广电网络公司来说,建设一个统一的IP城域网是有必要的。

2具体案例

2.1项目背景

根据各种业务对服务质量、安全等级、监管要求、网络性能、运维窗口等的不同需求,一般将三网融合试点业务分为几个大类,如广播电视 业务、宽带互联网业务、多媒体通信业务和专网业务等,并按各类业务要求构建相应业务承载骨干网和城域网。

广电承载网的骨干网和城域网应基于IP技术构建,一般建议采用基于3TNET技术的大容量、T比特级的核心路由器技术。

以安徽省某市城域网建设为例,在2010年以前,安徽各地市广电公司基本上没有自己的IP城域网,整个HFC网络还是传统的单向网络,承载 于其上的业务也都是普通的广播式电视业务。

在这种情况下,根本无法应对三网融合的各项网络以及业务需求,急需建设一张地市层面的IP城域网。

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2.2建设方案

考虑到网络的可靠性,本方案采用层次化双归属的建网思路。

在核心层,采用两台高性能路由器作为核心设备,配置双主控多电源,充分满足设备级可靠性,核心路由器双上联至省骨干数据网,同时, 配置两台大容量BRAS设备实现用户的认证计费,BRAS设备上连核心路由器。

项目建设初期根据带宽需求,暂用GE链路互连,后期可平滑升级至万兆。

在汇聚层,主要采用通信业界主流的T比特路由交换机,每台交换机均通过2个GE链路分别上联至不同的BRAS设备,实现链路1+1热备份以及 负荷分摊。

在核心和汇聚节点上可以实现MPLSPE功能,为今后客户接入提供完备的VPN功能。

在接入层,主要采用EPON+EOC的技术;在有条件的区域,可以使用FTTH;已具备五类线入户的用户采用FTTB(PON)+LAN方案,接入层需要 增加EPON设备、EOC相关设备。

城域网的业务支撑平台(包括域名解析系统、计费)和内容服务平台(视频、FTP、web页面)的硬件采用UCS(统一计算系统)刀片服务 后台存储采用EMC的存储系统。

在网络安全性方面,互联网出口采用2台万兆防火墙进行网络的安全防护和隔离。今后可以考虑采用链路负载均衡设备实现多ISP出口的流量 负载分担。

2.3业务流程分析

2.3.1VOD业务流程

VOD上行信令流在城域网承载,VOD下行节目流通过IPQAM方式承载,该方式VOD下行节目流不占用用户下行数据通道,适用于开通宽带的区域 ,IPQAM承载VOD占用节目频点资源,随着VOD/TSTV等个性业务的发展,频点资源也将成为瓶颈,IPQAM方式承载VOD还需要增加额外的QAM设 备和光发射机,随着入户带宽的增加,IPQAM承载VOD方式将逐渐被IP方式取代。

点播流程如下:

①STB采用DHCP认证方式,PON/交换机启动DHCPRelay,插入Option82,核心路由器识别Option82,完成STB的认证和地址分配;

②STB点播上行信令流通过城域网出口路由器到达VOD内网服务器;

③流媒体服务器发送VOD视频流,目的地址为IPQAM的IP地址;

④VOD视频流通过交换机组成的承载网到达IPQAM,IPQAM将IP视频流转换成RF信号,通过光发射机发射到HFC网络,到达点播用户。

2.3.2宽带上网业务流程

①为了实现针对客户的精细流量计费,上网终端采用PPPoE技术;

②客户PPP流量通过RediusServer进行认证,授权,计费;

③BRAS为不同的权限用户配置相应的带宽模版;

④客户PPPoE流量经过PON+EOC/CMTS+Cablemodem二层透传至BRAS,BRAS终结二层流量,向上采用三层路由至相应目的网段;

⑤两台BRAS设备互为热备组,通过BFD检测实现故障时快速保护倒换。

2.3.3企业专线业务流程

企业专线业务网关都终结在业务网关核心路由器上,由核心路由器进行VPN转发,不同的企业专线进入不同的VPN。可以考虑采用三层 MPLSVPN转发,这样配置较为简单。

①核心路由器作为SR,作为VPN的PE设备,接入L2VPN/L3VPN专线业务;

②同城企业专线用户互访,流量通过城域业务控制层设备和核心设备转发,流量在城域网内终结;

③不同城市间VPN流量,通过城域核心设备转发到骨干网,与其他城市互通;

④核心路由器同时作为L2VPN/L3VPN客户因特网访问的网关;

⑤在核心路由器上建立有访问因特网需求的VPN。

3结论

本项目实施完成后,将形成一张覆盖全市的大容量、多业务、安全可靠、可管可控的IP城域网,在站点覆盖、网络容量、安全可靠性、业务 的扩展性、方便维护性等各方面,均能满足三网融合初期广电各项业务承载的需求,且网络具备平滑升级的特性,在升级后能满足未来5-10 年的业务承载需求。

参考文献

[1]张民,徐荣,潘勇等.《城域网网络》.北京邮电大学出版社.2011

[2]石晶林,丁伟等.《MPLS宽带网络互联技术》.人民邮电出版社.2010

[3]顾明.IP城域网网络结构与业务分层,《中国科技信息》.2009第3期

论文作者:黄镇洋

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/9/17

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