濱州市廣電網絡雙向改造方案

杭裕平

濱州廣電網絡有限公司，山東 濱州 256600

0 引言

鑒于濱州廣電中心機房“A（廣播數字節目平臺）+B（提供雙向交互的多種格式的內容平臺CNTV）”的資源建設方案，以及當前基于IP協議傳輸普遍性與趨于主流發展的巨大前景，濱州廣電在原先860 Mbit/s帶寬RF傳輸的基礎上，需要另外搭建一套基于IP架構的高速城域網，以滿足RF高清互動機頂盒信號回傳與IPTV機頂盒互動業務的開展。

1 網絡雙向化改造總體思路

網絡雙向化改造總體思路包括：1）依托現有的網絡資源，充分利用和保護現有的線路、設備等已有投資。2）選用的技術符合未來的發展方向和潮流，避免走彎路。3）網絡層次明晰，易于擴展，彈性較高，適合積木式搭建。4）系統穩定可靠，投資額度可控，整個系統的性價比高。5）通過網絡建設培養出一批業務嫻熟、技藝精湛的數據通信專家，逐步建立起一個成熟的技術隊伍。

2 雙向IP網絡建設模型

由于本次建設的雙向IP網絡將要承載的未來多種業務，包括Internet接入服務、機頂盒雙向互動業務、大客戶專線租用業務、其他寬帶增值業務等，因此在網絡建設規劃之初就應該充分考慮到不同業務對網絡各項指標的需求，確保網絡的基本架構能夠滿足未來各項業務的開展，盡可能減少后期對網絡總體結構的調整。另外，整體網絡結構應該按照統一的模塊化設計思路來建設，方便在業務大幅度增長時擴充系統服務能力，滿足更長時期的用戶需求。

鑒于以上考慮，建議將整個網絡規劃為多層結構，各類應用根據其不同的服務要求承載在不同的網絡層次上，底層服務相對于上層應用實現透明傳送，可以大大簡化不同業務類型的組織分類。在分層結構的基礎上，每個區縣分前端，每個小區接入站點乃至每棟樓宇的接入網絡均按照實際情況構建一到多個統一的建設模板，使整個網絡建設過程能夠快速被復制，統一管理。

按照網絡應用需求，將整個網絡分為傳輸層、匯聚層、分配層和接入層，針對Internet接入、機頂盒雙向互動、大客戶專線服務、數字電視信號分配、寬帶增值業務等不同業務類型分別設計了其業務入口和服務模型，具體的結構如圖1所示。

圖1 網絡分層結構示意圖

3 核心傳輸層建設

3.1 業務需求

整個網絡建設的核心應該是一個高性能、高可靠、易管理、多業務功能的透明傳輸平臺，該平臺直接搭建在骨干光纖網絡之上，可以根據需要提供不同類型的業務通道，可以隨著應用和業務的增加進行擴充，具有完善的自愈保護功能。

按照一般要求，核心傳輸層提供分前端之間的業務互聯，根據業務類型的不同可以為各個分前端到總前端之間提供一個或多個透明GE鏈路。

3.2 技術選擇

根據業務需求和濱州網絡實際情況，綜合考慮到未來業務容量，業務類型，綜合投資等因素，濱州廣電采用了烽火的多業務平臺CESP系統作為核心骨干傳輸，該業務平臺提供了10 Gbit/s級別的骨干傳輸帶寬，配備了高密度的GE級別業務端口，可以根據需要提供不同QoS等級的業務通道，具備完善的OAM管理功能。

3.3 具體配置

濱州市到縣之間已經建立了一個10 Gbit/s的環網平臺，在此基礎上在城區3個機房間再建設一個獨立的骨干環，專門用于承載市區內部的業務，同時兩環在中心機房相交，實現市縣之間業務的交換（見圖2）。

圖2 濱州市、縣網絡核心傳輸層連接示意圖

整個環網上，每個節點都作為未來業務開展的一個匯聚核心，環網上所有業務均采用QinQ方式，地理位置和業務大類的區分在進入CESP網絡時附加一層外層VLAN標記，CESP網絡根據外層VLAN標記來調度數據流向并進行環網資源分配，確保不同業務之間嚴格區分其通信路徑和通信等級。

4 匯聚層建設

匯聚層主要用于在普遍服務的情況下對大量用戶的業務端口進行收斂匯聚，用戶的業務請求一般要通過匯聚層設備進行轉發，整個網絡在匯聚層以下為二層通信，在匯聚層以上則根據不同的地址段實現三層路由轉發。

4.1 功能需求

針對Internet接入服務，由于用戶認證的需要，所有用戶的請求需要直接和認證BAS通信，因此BAS事實上就是該服務的匯聚設備，根據用戶量的不同，可以采用先集中后分布的建設方案來延緩投資進度，盡可能保證投資收益的及時實現。

針對機頂盒的雙向業務，由于該服務針對的用戶數量龐大，采用在每個分前端安裝高性能路由器或三層交換機作為機頂盒業務的匯聚，匯聚路由器可根據不同的片區VLAN劃分多個子網，機頂盒與中心服務器，機頂盒與機頂盒之間的通信均通過匯聚層路由交換設備進行轉發，可以減小廣播流量，提高通信效率。

大客戶一般采用透明專線租用的模式，因此大客戶的匯聚一般在其中心實現，不需要運營商提供額外服務。

4.2 設備選型

匯聚層設備應該支持大容量的三層業務轉發，同時支持二層或者三層的MPLS業務。根據濱州現有設備情況，部分區縣采用華為S9300交換機或烽火S4600系列交換機。交換機配置了高密度千兆板卡分別與傳輸設備和OLT相連。

每個站點還規劃配置千兆級別的三層交換機1臺，其用途主要用于內部業務匯聚，可直接接入到CESP平臺中去，通過獨立的數據通道實現全市的通信，確保其中諸如財務、OSS用戶信息等敏感數據的安全，如圖3所示。

4.3 具體配置

每個站點配備烽火S4610高性能路由交換機1臺，該交換機與CESP傳輸節點設備之間采用n×GE連接，相應的接口啟用指定的VLAN通道實現與核心機房的連接。下聯端口與OLT設備采用n×GE連接，下聯端口根據所覆蓋小區數量劃分多個子接口，每個子接口劃分為1個IP子網，子網掩碼采用24位。

匯聚交換機由于主要實現機頂盒業務匯聚，同時規劃機頂盒業務采用DHCP+的認證方式，因此為實現機頂盒IP地址的自動分配，匯聚交換機需要對全部端口打開DHCP Relay功能，確保DHCP請求能到達DHCP服務器。

除機頂盒視頻數據流匯聚外，該交換機還擬承擔大客戶Internet專線業務的匯聚，針對大客戶專線分配獨立的地址段。

5 分配網建設

目前隨著PON系統的大量應用，相關的器件和設備價格大幅度下降，在城域范圍內PON分配網絡的優勢越來越大，目前主流的PON組網模式包括EPON（GEPON），GPON，APON等，市場占有率最高的目前來看為EPON產品，GPON也有著良好的發展趨勢。

5.1 方案選型

鑒于目前實際的市場情況，一段時間內EPON（GEPON）仍然是發展的主流，因此在此選用GEPON相關產品作為光無源分配系統的首選方案。

目前GEPON產品一般可以實現1∶32或1∶64分光比例，由于濱州廣電目前各分前端機房到光節點的光纖設計大多采用星型結構，因此光纖資源還是非常充足的。同時，城區范圍內基本上能保證光纖距離在10 km以內，因此初期業務不多的情況下，城區范圍可以考慮采用1∶64分光，鄉鎮機房由于距離較遠，可以根據實際情況經過計算后選定合適的分光比，特殊遠距離的鄉鎮可以考慮通過千兆光纖采用拉遠布置盒式OLT的方案覆蓋。

5.2 設備配置

每個分前端可配備1臺機框式OLT，烽火C15000可支持16PON口的板卡，具有非常高的端口密度，每塊板卡固化配置4個GE上聯端口，可根據實際需要將兩個上聯端口上行至M8416E，實現寬帶用戶和專網客戶透明傳輸到中心。剩余2個GE端口連接至匯聚交換機S4610，實現機頂盒多頁業務數據的本地匯聚終結。

6 接入網建設

本文中的接入網特指廣電雙向業務網絡的入戶部分，隨著光纜及光接線端子的價格降低，濱州廣電在新建小區優先采用了FTTH方式布線。在未能實現FTTH的地方，采用了PON+EoC方式來傳輸以太信號，從樓頭或樓道混入原來的RF信號。