三網(wǎng)融合承載網(wǎng)解決方案

1、附件2 三網(wǎng)融合承載網(wǎng)解決方案目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc446961542 三網(wǎng)融合承載網(wǎng)解決方案 PAGEREF _Toc446961542 h 1 HYPERLINK l _Toc446961543 1、三網(wǎng)融合承載網(wǎng)需求 PAGEREF _Toc446961543 h 1 HYPERLINK l _Toc446961544 1.1 帶寬需求 PAGEREF _Toc446961544 h 1 HYPERLINK l _Toc446961545 1.2 流媒體業(yè)務(wù)的QoS 需求 PAGEREF _Toc446961545 h 2 HYPERLIN

2、K l _Toc446961546 2、IPTV承載網(wǎng)全面架構(gòu) PAGEREF _Toc446961546 h 4 HYPERLINK l _Toc446961547 3、承載網(wǎng)絡(luò)改造與建設(shè) PAGEREF _Toc446961547 h 5 HYPERLINK l _Toc446961548 4、FTTx接入解決方案 PAGEREF _Toc446961548 h 8三網(wǎng)融合承載網(wǎng)解決方案1、三網(wǎng)融合承載網(wǎng)需求IPTV業(yè)務(wù)是一種基于IP網(wǎng)絡(luò)的電信級(jí)業(yè)務(wù)。按照業(yè)務(wù)類型來(lái)劃分，IPTV可分為四類：流媒體業(yè)務(wù)、通信業(yè)務(wù)、游戲業(yè)務(wù)和信息業(yè)務(wù)。流媒體業(yè)務(wù)，包括音頻/視頻點(diǎn)播和音頻/視頻直播業(yè)務(wù)。通信業(yè)

3、務(wù)包括視頻通信和短消息服務(wù)。游戲服務(wù)提供單機(jī)游戲和在線游戲。信息業(yè)務(wù)通過(guò)機(jī)頂盒提供信息瀏覽。流媒體業(yè)務(wù)有很大的帶寬需求，而通信業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性又有很高的要求。因此IPTV業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有很大的區(qū)別，大帶寬，高QoS，二者結(jié)合是對(duì)承載網(wǎng)的基本要求。1.1 帶寬需求IPTV業(yè)務(wù)的特征決定了上線用戶會(huì)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)在線和占用網(wǎng)絡(luò)帶寬，且IPTV業(yè)務(wù)對(duì)帶寬有很大的需求（標(biāo)清流媒體約需帶寬的1.5M 2.5M，高清流媒體需8M20M）。此外，IPTV業(yè)務(wù)對(duì)從節(jié)目源到機(jī)頂盒點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)延，抖動(dòng)和流媒體的誤碼率也有很高的要求。故IPTV業(yè)務(wù)在帶寬和QoS需求方面對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)提出了很高的技術(shù)要求。對(duì)VOD點(diǎn)播

4、節(jié)目，為減輕骨干網(wǎng)帶寬的壓力，IPTV服務(wù)系統(tǒng)需要把一些熱門節(jié)目分發(fā)到接近用戶的CDN網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點(diǎn)。在城域網(wǎng)邊緣的BRAS/Router被選作邊緣節(jié)點(diǎn)，終端用戶從邊緣服務(wù)器節(jié)點(diǎn)獲取熱門節(jié)目?jī)?nèi)容。根據(jù)調(diào)研統(tǒng)計(jì)結(jié)果，邊緣服務(wù)器存儲(chǔ)的內(nèi)容可遵循2/8原則，即邊緣服務(wù)器存儲(chǔ)的20%熱門片源，可滿足80%用戶的點(diǎn)播需求。由此可知，VOD對(duì)帶寬造成的壓力，主要從終端用戶接入側(cè)到城域網(wǎng)邊緣SR/BRAS之間的鏈路。對(duì)電視直播業(yè)務(wù)，需要整網(wǎng)支持組播協(xié)議。在核心層，需要支持PIM協(xié)議，域之間需要支持MBGP和MSDP。匯聚層需要支持PIM和IGMP，接入層須支持IGMP Snooping+廣播抑制或IGMP

5、Proxy協(xié)議。另外，直播業(yè)務(wù)的組播流必須以可控的方式復(fù)制給用戶。以下是根據(jù)流量模型得出的數(shù)據(jù)：FTTB模式下：按照每個(gè)PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）口覆蓋256個(gè)用戶計(jì)算，每個(gè)OLT可以覆蓋10K個(gè)用戶；FTTH模式下：按照每個(gè)PON口覆蓋32個(gè)用戶計(jì)算，每個(gè)OLT可以覆蓋1.2K-2K個(gè)用戶。綜合模式下：按照每個(gè)OLT覆蓋5K-10K個(gè)用戶。近期，F(xiàn)TTB模式下的OLT上聯(lián)即需要1.72.8G上聯(lián)帶寬，遠(yuǎn)期需要1520G帶寬。遠(yuǎn)期采用10GE或多個(gè)GE上聯(lián)口成為必然。發(fā)展高清、超清業(yè)務(wù)應(yīng)該是未來(lái)的趨勢(shì)，所以將來(lái)對(duì)帶寬的需求主要集中在用戶接入側(cè)到城域網(wǎng)的邊緣。1.2 流媒體業(yè)務(wù)的QoS 需求流媒體業(yè)務(wù)

6、有兩種模式：?jiǎn)尾サ狞c(diǎn)播模式（VoD）和組播模式的廣播電視（BTV）。視頻點(diǎn)播是一種非交互式流媒體應(yīng)用，對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高。它可以通過(guò)緩存減少延遲的敏感性。廣播電視是一種單向的流媒體應(yīng)用，對(duì)實(shí)時(shí)性有很高的要求，而且對(duì)數(shù)據(jù)包的延時(shí)非常敏感。音頻和視頻通信和在線游戲業(yè)務(wù)，對(duì)實(shí)時(shí)性和延時(shí)也有很高的要求。承載網(wǎng)負(fù)責(zé)用戶業(yè)務(wù)的登錄和訪問(wèn)控制，其中核心層負(fù)責(zé)高效數(shù)據(jù)傳送和QoS保證；匯聚層負(fù)責(zé)用戶業(yè)務(wù)的訪問(wèn)，安全控制，業(yè)務(wù)識(shí)別，流分發(fā)和各種業(yè)務(wù)的QoS保證；接入層提供各種各樣的接入方式，QoS保證和安全控制機(jī)制。由于MPLS VNP、NGN和IPTV業(yè)務(wù)的發(fā)展，IP網(wǎng)絡(luò)必須承載數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻業(yè)務(wù)，并且為各類

7、不同的業(yè)務(wù)提供QoS保證。此外，還必須確保業(yè)務(wù)隔離和安全，實(shí)行業(yè)務(wù)管理和維護(hù)。為了在承載網(wǎng)上滿足這些需求，必須新建一張改進(jìn)型的IP網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)楝F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)初部署的時(shí)候，是沒(méi)有考慮到IPTV業(yè)務(wù)的。1.3 可靠性需求為確保用戶能連續(xù)地觀看視頻節(jié)目，必須確保網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃?。在發(fā)生故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)必須快速恢復(fù)。對(duì)于視頻電話，故障恢復(fù)時(shí)間必須小于50毫秒。對(duì)于BTV業(yè)務(wù)，為了具有像傳統(tǒng)電視節(jié)目那么的體驗(yàn)效果，當(dāng)切換節(jié)目頻道時(shí)，頻道切換時(shí)間必須小于1s。城域網(wǎng)上負(fù)責(zé)組播分發(fā)組播流的DR路由器，在鏈路或節(jié)點(diǎn)宕后，需要在50ms之內(nèi)完成主備DR的快速切換。在IPTV承載網(wǎng)上，組播源和啟組播協(xié)議的關(guān)鍵設(shè)備必須具有

8、很高的可靠性。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的主設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，必須快速切換到備用設(shè)備來(lái)確保IPTV業(yè)務(wù)的可靠性。1.4 安全需求必須確保CS、ES、SMS and EPG 設(shè)備的安全，防止非法入侵。1.5 組播需求IPTV中的BTV是組播業(yè)務(wù)，所以需要整網(wǎng)支持組播。在核心層，必須支持PIM協(xié)議，域之間必須支持MBGP和MSDP。匯聚層必須支持PIM和IGMP，接入層必須支持IGMP Snooping+廣播抑制或IGMP Proxy。2、IPTV承載網(wǎng)全面架構(gòu)IPTV承載網(wǎng)包括骨干網(wǎng)（第一級(jí)和第二級(jí)CDN分發(fā)網(wǎng)絡(luò)），Metro Ethernet網(wǎng)（第三級(jí)CDN分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）和接入網(wǎng)部分。一級(jí)節(jié)點(diǎn): 城域網(wǎng)核心,一

9、般為省中心節(jié)點(diǎn),提供所有流媒體片源存儲(chǔ),直播視頻的編碼,流化,存儲(chǔ)播放,以及OSS運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)。二級(jí)節(jié)點(diǎn)：靠近城域網(wǎng)的核心層，提供流媒體的分布式存儲(chǔ).三級(jí)節(jié)點(diǎn)：城域網(wǎng)的匯聚層，提供分布式存儲(chǔ)和直接向用戶提供端到端的流媒體服務(wù)。3、承載網(wǎng)絡(luò)改造與建設(shè)3.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)城域網(wǎng)設(shè)計(jì)遵循原則：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化、接入面覆蓋較廣、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)少、能提供大容量的用戶接入。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括三級(jí)CDN分發(fā)網(wǎng)絡(luò)和接入?yún)R聚層網(wǎng)絡(luò)：第一級(jí)CDN分發(fā)網(wǎng)（一級(jí)媒體中心超級(jí)核心網(wǎng)），第二級(jí)CDN分發(fā)網(wǎng)（二級(jí)媒體中心核心網(wǎng)），第三級(jí)CDN分發(fā)網(wǎng)（城域網(wǎng)）。接入?yún)R聚層已完成FTTX改造，可以滿足用戶接入高帶寬的需求。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下：3.2

10、業(yè)務(wù)部署關(guān)鍵點(diǎn)3.2.1 QoS 部署下圖是城域匯聚接入層網(wǎng)絡(luò)QoS部署模型：接入節(jié)點(diǎn)完成上行業(yè)務(wù)流量的識(shí)別及標(biāo)記；匯接網(wǎng)絡(luò)提供不同優(yōu)先級(jí)的Qos保障；BRAS/SR完成下行業(yè)務(wù)的標(biāo)識(shí)及Qos標(biāo)記的轉(zhuǎn)換；策略服務(wù)器下發(fā)QOS策略；下圖是城域匯聚接入層網(wǎng)絡(luò)QoS部署：3.2.2 IPTV接入方式（1）PPPoE接入方式 PPPoE認(rèn)證技術(shù)普遍應(yīng)用于以太網(wǎng)接入，可對(duì)用戶上網(wǎng)業(yè)務(wù)分別進(jìn)行時(shí)長(zhǎng)和流量信息的統(tǒng)計(jì)。PPPoE方式其整個(gè)通信過(guò)程都必須進(jìn)行PPPoE的封裝，存在對(duì)組播協(xié)議的限制，效率較低。隨著用戶數(shù)量的大量增加，對(duì)BRAS設(shè)備的性能要求很高。對(duì)大規(guī)模部署視頻業(yè)務(wù)有較高的限制。（2）IPoE接入

11、方式IPoE認(rèn)證需要與DHCP服務(wù)器和Web認(rèn)證服務(wù)器配合使用，主機(jī)首先通過(guò)DHCP得到一個(gè)IP地址，再與Web認(rèn)證服務(wù)器通信完成用戶認(rèn)證。認(rèn)證通過(guò)后，用戶獲得新的合法的IP地址，可以訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)或特定的網(wǎng)絡(luò)。在IPoE認(rèn)證方式中，用戶主機(jī)和接入服務(wù)器之間并沒(méi)有任何類似PPP的第三層通道，也不存在對(duì)組播協(xié)議的限制。如果用戶到接入服務(wù)器之間的交換機(jī)或DSLAM能支持IGMP Snooping，組播業(yè)務(wù)很容易開(kāi)展。這種方式認(rèn)證和業(yè)務(wù)流也實(shí)現(xiàn)了分離，并可以方便地利用Web服務(wù)器推出Portal和廣告等增值業(yè)務(wù)，對(duì)用戶進(jìn)行業(yè)務(wù)宣傳及業(yè)務(wù)引導(dǎo)。目前在電信級(jí)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中，IPoE主要應(yīng)用于IPTV業(yè)務(wù)的接入

12、。4、FTTx接入解決方案基于EPON/GPON的FTTx接入，以其用戶覆蓋范圍廣、高速率、節(jié)省光纖資源的點(diǎn)到多點(diǎn)組網(wǎng)、ODN無(wú)源等優(yōu)勢(shì)，成為全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)和三網(wǎng)融合最佳接入解決方案。4.1 FTTH解決方案FTTH即光纖到戶模式，目前萊蕪城鄉(xiāng)住宅用戶已經(jīng)大規(guī)模覆蓋。該種模式投資成本相應(yīng)較高，但是用戶接入帶寬最高，可一步到位提供高帶寬和高質(zhì)量的業(yè)務(wù)，提高用戶的滿意度。FTTH組網(wǎng)示意圖如下：采用FTTH方式，需要新建從中心機(jī)房OLT至用戶家中ONU的ODN網(wǎng)絡(luò)，其中涉及的光纜包括主干光纜、配線光纜、引入光纜以及入戶皮線光纜等。FTTH ODN網(wǎng)絡(luò)建議采用1:64分光比或1:2和1:32兩級(jí)分光方式，以充分利用OLT的PON口資源，在1:64的分光比條件下，可實(shí)現(xiàn)510KM的業(yè)務(wù)傳送距離，為用戶