三網融合技術及實訓平臺建設的研究與實踐

周訓斌

（長沙通信職業技術學院，湖南長沙 410015）

2010年1月13日召開的國務院常務會議，國家決定加快推進電信網、廣播電視網和互聯網三網融合。據統計五年之內將投入6000億，可以說廣電、電信、互聯網又迎來了一次歷史性的發展機遇，而面對這種行業情況，作為通信類高職院校，如何與時俱進，培養出符合信息產業所急需的人才就顯得非常重要。

1 三網融合實訓平臺建設的必要性與意義

《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》中明確提出“以廣電和電信業務雙向進入為重點，建立健全法律法規和標準，實現電信網、廣電網、互聯網三網融合，促進網絡互聯互通和業務融合。”作為高職院校應及時跟蹤市場需求的變化，主動適應區域、行業經濟和社會發展的需要，根據學校的辦學條件，有針對性地調整和設置專業，培養適應三網融合發展的通信技術人才。

高職教育要大力推行工學結合，突出實踐能力培養，要重視學生校內學習與實際工作的一致性，探索課堂與實習地點的一體化，因此為培養適合廣電、通信企業需要的通信技術人才，建設三網融合實訓平臺迫在眉睫。

三網融合平臺的建設是培養適應三網融合發展學生的必要，有利于開展師資培訓認證，提高教師實踐動手能力；有利于為企業員工開展三網融合技術培訓和職業資格鑒定，提高員工操作維護水平；有利于開展三網融合應用技術研究和新業務開通測試。因此，建設三網融合實訓平臺，服務信息產業，推進三網融合發展具有重要意義。

2 三網融合技術

三網融合并非物理網合一，在現階段是指三大網絡通過技術改造都能夠提供包括語音、數據、圖像等綜合多媒體的通信業務。

2.1 三網融合綜合業務平臺

2.1.1 IPTV

IPTV即交互式網絡電視，是一種集互聯網、多媒體、通訊等多種技術于一體，利用寬帶資源為主要傳輸網絡提供多媒體信息服務，以電視機、計算機等為顯示終端的媒體服務，是互聯網業務和傳統電視業務融合后產生的新業務。

IPTV系統技術能用來提供將視/音頻流媒體節目從節目中心播出，并通過骨干網、城域網和寬帶接入網傳輸，直到被用戶接收至端到端的完整技術解決方案，IPTV系統網絡架構如圖1所示。

圖1 IPTV系統網絡架構

高清IPTV平臺業務層包括三個層次：中央媒體服務平臺（CMS）、歸屬媒體基站（HMS）和邊沿媒體基站（EMS），共同完成媒體資源的存儲和管理，構成內容分發網絡CDN。STB（機頂盒）位于用戶端通過接入網絡與CDN網絡連接中心媒體基站。CMS位于城域網的核心層，提供所有流媒體片源的存儲、直播視頻信號的編碼、轉碼、流化、存儲和播放以及后臺完整的運營支撐系統OSS，包括：媒體管理、用戶管理、內容管理、用戶自助服務、計費和網管系統等。歸屬媒體基站HMS盡量部署在靠近城域網的核心層，提供流媒體的分布式存儲功能。邊沿媒體基站EMS部署在城域網的匯聚層，提供分布式存儲和直接向用戶提供端到端的流媒體服務。機頂盒STB部署在用戶的家里，提供向上的寬帶接口和向下的視頻PC機接口。

2.1.2 軟交換網絡

軟交換網絡采用業務、控制、接入分離的體系架構，采用的是扁平化結構，業務層和控制層被看作軟交換網的核心部分，主要由軟交換（SS）設備、應用服務器、媒體服務器（MS）和路由服務器等組成，而接入部分主要由中繼網關、信令網關、接入網關、邊緣接入控制（BAC）設備和IAD等構成。軟交換設備負責控制，利用分組核心網承載分組語音及其他多媒體業務，將呼叫控制與媒體流承載分離。一般軟交換的商用網都是以現有的IP城域網作為承載網絡，通過接入設備提供多樣化的接入手段。

通過PON系統可在一根光纖上承載VoIP（軟交換）、IPTV、高速上網等業務。語音業務目前主要是基于NGN的語音業務，主要通過在ONU（光網絡單元）中內置IAD（綜合接入設備）的方式和ONU的FE接口外掛IAD的方式實現，或者在OLT上實現接入網關AG功能以及OLT提供上聯V5接口上接AG設備。從技術難易和成本以及可維護方面的綜合考慮，目前運營商和設備商都選擇了ONU內嵌IAD的方式來為傳統終端提供NGN語音業務。

2.2 IP承載網

IP技術作為下一代網絡的主要承載技術，IP網從最初的單純傳送數據向可傳送數據、語音、視頻的多媒體網絡轉變。IP承載網多采用MPLS技術組網，業務流量均通過MPLS方式疏通。

IP城域網分為城域骨干網與寬帶接入網兩個層面。城域骨干網劃分為核心層和業務接入控制層兩層。核心層由核心路由器組成，負責對業務接入控制點設備進行匯接并提供IP城域網到骨干網的出口。業務接入控制層由寬帶接入服務器(BRAS)與業務路由器(SR)兩種業務接入控制點設備組成，主要負責業務接入與控制，其中BRAS主要實現撥號和專線接入互聯網網關、組播網關功能，也可實現MPLS PE功能；SR主要實現大客戶專線接入互聯網網關、MPLS PE和組播網關功能。核心層采用高端路由器組網，提供強大的路由處理和流量的快速轉發。高端路由器具備強大的MPLSVPN支持能力，支持線速的MPLS轉發，支持業務隔離和用戶隔離，為不同的業務流提供不同的QOS保證，支持MPLS和QOS結合的技術，支持QOS的線速處理。同時，高端路由器應具備強大的組播支持能力，支持組播的高速轉發和組播的QOS保證。

2.3 接入方式

作為三網融合市場的前沿陣地，寬帶接入網直接關系到運營商和客戶的黏著度，電信運營商需加快寬帶提速和FTTH推進，廣電則要利用雙向改造來提速NGB網絡建設。

EPON技術由于高帶寬、易維護、遠距離覆蓋的特點成為當前FTTx的主流承載技術，目前產業鏈發展完善，是電信運營商接入網絡建設的首選技術，FTTH是發展趨勢。但是由于在駐地網層面采用光纖直接到戶的成本較高，傳統電信運營商基本上采用FTTB+LAN或FTTB+DSL的方案，這樣在盡量節約駐地網投資的前提下，獲得最佳的網絡性能。

廣電運營商擁有著龐大的HFC接入網絡，在網絡雙向改造中如何融合光纖和HFC兩種介質，深入挖掘現有網絡價值，被廣電運營商所關注。目前比較經濟可行的雙向改造技術方案有3種：CMTS、EPON+LAN和EPON+EoC。

CMTS利用現有的有線電視網絡，通過對信號進行QPSK/QAM調制，在HFC低頻端進行雙向傳輸，CMTS適合稀疏模式網絡覆蓋區域。EPON+LAN方案是通過EPON網絡接入到樓宇，通過ONU提供以太網接口，用戶接入通過以太網五類線實現，適合于高密度用戶新建小區。EPON+EoC技術將以太網信號合成在同軸電纜中與原有的CATV信號一起傳輸，用于承載基于IP的數據、語音和視頻等業務，適合現有CATV用戶的首選技術。

3 三網融合實訓平臺建設方案

3．1 核心層組網

我院三網融合實訓平臺網絡結構如圖2所示，核心層網絡主要由CR、BARS、匯聚交換機構成。其中CR設備為華為NE20E核心路由器，BARS設備為華為MA5200G，本期新增一臺華為S9303交換機作為全網匯聚交換機。由于三網融合實訓平臺組網及業務開展情況跟現網不完全一致，因此將核心層BARS設備旁掛于匯聚交換機。

寬帶業務數據先上傳至匯聚交換機，然后通過BARS設備轉發至核心路由器，最后訪問公網；IPTV業務數據先上傳至匯聚交換機，然后直接轉發至核心路由器，最后訪問公網。

3．2 匯聚層組網

三網融合實訓平臺匯聚層網絡由新增華為S9303匯聚交換機構成。寬帶、IPTV、語音、網管等業務數據通過此匯聚交換機，完成各業務數據的匯聚和轉發。

所有業務配置采用PUPSPV（每用戶每業務每VLAN）+PSPV（每業務每VLAN）模型，業務配置模式：

1）上網業務啟用靈活QinQ，PUPSPV模式；

2）VoIP和IPTV業務，PSPV模式。

VLAN配置：

1）用戶終端統一配置；

2） 業務以OLT配置為主，簡化對終端的配置。

3．3 接入層組網

三網融合實訓平臺接入層網絡由OLT、ONU設備構成。其中ONU設備全部部署在三網融合實訓教室，OLT設備全部部署在三網融合中心機房。實訓教室至中心機房采用一條48芯光纜連接。

三網融合平臺ODN網絡組網采用一級、二級分光共存的方式。一級分光點采用1:8的插卡式分光器，部署在光纜交接箱中；二級分光點采用1:8的盒式分光器。FTTB+DSL-ONU設備的部署，采用一級分光方式；FTTH-ONU設備的部署，采用二級分光方式。

3．4 帶外網絡管理系統及軟交換系統組網

三網融合實訓平臺帶外網絡管理系統及軟交換系統網絡，由兩臺華為樓道交換機、兩臺華為電信級三層交換機和一套中興軟交換核心設備構成。

三網融合實訓教室部署一臺華為S2300樓道交換機作為網管終端接入匯聚，上聯至數據機房的華為S9303匯聚交換機。在中心機房部署一臺華為S2000樓道交換機作為管理網元、EMS網管服務器和軟交換匯聚，上聯至數據機房的華為S8505，通過S8505轉發至華為S9303，最終在S9303上完成語音、網管數據交互。

三網融合中心機房內部署OLT設備網管服務器，作為EMS網管系統數據處理核心。實訓教室的PC終端可以使用“Telnet”命令通過帶外網絡管理系統登錄到各個EMS網管服務器，對OLT、ONU設備實施遠程管理和業務配置。

4 三網融合實訓平臺實現業務與實訓項目

4．1 業務實現

實訓平臺建設完成后，通過一線入戶，能提供語音、寬帶和IPTV業務。學院原有寬帶接入實訓室模擬城域網建設，并接入電信商用城域網，能實現寬帶上網；學院寬帶接入實訓室的BARS設備已經接入電信商用城域網網絡，通過省電信公司IPTV測試平臺可以開通IPTV業務；三網融合實訓平臺配置了軟交換模型系統一套，能開通語音業務，該系統在內網中運行，與商用軟交換系統保持隔離狀態，進一步保障實訓操作對商用平臺沒有影響。

4.2 實訓項目

三網融合平臺可以開設的實訓項目如下：

1）FTTH場景下的用戶終端設備安裝、調試（包括寬帶、語音、IPTV）；

2）ADSL場景下的用戶終端設備安裝、調試（包括寬帶、語音、IPTV）；3）使用EMS網管系統遠程管理OLT設備；4）使用EMS網管系統遠程配置ONU設備；5）使用帶外網絡管理系統對OLT設備實施開局調測；

6）使用帶外網絡管理系統遠程配置核心層網絡設備；

7）軟交換設備的操作與維護。

5 結束語

本期三網融合實訓平臺建設采用校企合作、共建共享的建設模式，引入企業在用設備，機房布局符合建設規范，實訓平臺模擬電信企業運行。隨著三網融合不斷推進，技術發展，通信運營商對技術人才發生變化，實訓平臺的建設應當進一步完善。

[1]曾愛華，劉捷，冼進.IPTV系統架構及主要技術[J].通信技術，2010，(3).

[2]謝釗梅.關于業務承載技術方案的研究[D].北京：北京郵電大學，2010.

[3]張奕.IP城域網IPTV業務的技術保障探討[J].福建電腦，2010，(8).

[4]宋世崑.基于EPON的三網融合接入網技術[J].電信網技術，2011，(2).