IPRAN網絡開啟組播特性的研究分析

陸昊 金華 羅朝聰

【摘要】? ? 本文主要是在貴州聯通IPRAN網絡上開啟組播特性進行的研究分析。鑒于農村IPTV業務卡頓問題，提出了相應的解決方案，并以貴州六盤水本地網為試點進行測試驗證，最終得出在IPRAN網絡上可以開啟組播功能。本次測試成功不僅能夠為IPRAN網絡節省帶寬資源，解決農村IPTV業務卡頓問題，也能夠為未來可能需要開通組播的新業務提供參考。

【關鍵詞】? ? IPRAN網絡? ? IPTV業務? ? 組播

一、研究背景

1.1 IPTV業務的發展

貴州聯通于2016年開始大力發展IPTV業務，其中在城區的OLT、匯聚交換機、BRAS之間的鏈路全部采用裸纖組網，而在鄉鎮、村級的OLT至縣局匯聚交換機之間的傳輸鏈路由于纖芯資源和傳輸距離等問題限制，采用IPRAN網絡進行承載。

1.2 IPTV業務發展面臨的問題

針對IPTV的直播業務，由于貴州當前有50多個直播頻道，碼流為4M或8M，在沒有開啟組播的情況下，每個用戶觀看1個直播頻道時都將產生一份4M或8M的帶寬，在當前業務發展過程中，由于鄉鎮、村級OLT承載在IPRAN傳輸網絡上，且IPRAN網絡沒有開啟組播特性，導致農村鄉鎮的IP城域網組播復制點只能到達BRAS側，故在OLT至IPRAN的上行端口、IPRAN傳輸環以及IPRAN縣局ASG設備至縣局匯聚交換機出口之間的鏈路產生了大量的帶寬消耗，會導致IPTV業務出現卡頓。

二、IPTV業務卡頓的解決方案

2.1方案設計

采用PIM方案進行測試研究，如圖1所示。

組網：OLT連接CSG，SW連接ASG，BRAS新建一個子接口和 ASG對接，配置PIM，在交換機上用vlan 穿通。ASG-CSG-ASG配置PIM。

方案特點：

1）BRAS新建一個子接口和 ASG對接，配置PIM，在交換機上用vlan 穿通。僅交換機到BRAS之間有雙份流量;

2）IPRAN 接入環起公網PIM;

3）CSG 接OLT 的接口直接配置靜態組加入，將所有頻道引流發給OLT;

4）接入環上只有一份所有頻道的流量。

2.2方案試點測試

（1）交叉測試：調節IPTV節目頻道，城關斷橋局點觀看一個IPTV頻道，城關一中觀看其中另外一個IPTV頻道。記錄實時環上流量情況以及與OLT互聯端口流量情況;上聯s9306端口以及與城域網BRAS端口流量情況。

（2）常規測試：調節IPTV節目頻道，城關斷橋和城關一中局點同時觀看一個節目頻道，記錄實時環上流量情況以及與OLT互聯端口流量情況;上聯s9306端口以及與城域網BRAS端口流量情況;調節IPTV節目頻道，城關斷橋和城關一中局點總計20臺機頂盒分別調節至不同的節目頻道，記錄實時環上流量情況以及與OLT互聯端口流量情況;上聯s9306端口以及與城域網BRAS端口流量情況。

（3）倒換測試：12點以后倒換測試，通過斷開10G環上一側上聯端口，斷開后觀察IPTV業務及他業務情況。

2.3測試驗證結果

（1）視頻質量分析

通過探針對19個測試賬號的終端進行各時間段的可用率、質差時長、UVMOS平均值和最小值以及最大值、丟包率等詳細指標進行監控分析，所有直播業務正常。整體播放質量良好、無質差用戶、無引流時延、組播節目切換無卡頓。

（2）網絡質量分析

對CSG至OLT的對接端口、CSG環上的端口、ASG和93交換機對接的端口、93交換機至ME60端口進行監控分析，整體指標如表1所示。

（3）測試結論：

IPRAN設備可以開啟組播功能，能夠為IPTV直播業務節省大量帶寬。

為避免不必要的帶寬浪費，在開啟IPRAN組播時，不建議提前將組播流預配置到OLT上，在有組播需求的時候，從ME60上直接引組播流。

IPRAN開啟IPTV組播流后，環上帶寬增加需求和同時觀看的頻道數以及碼流有關，和用戶數無直接關系。

IPRAN組播倒換成功，現場觀察到直播業務無卡頓，不會造成直播業務中斷，不會影響到現網的無線和其他業務。

測試環境下的IPRAN 10GE傳輸環上所有業務峰值帶寬利用率在20%左右。據此分析全省的IPRAN 10GE環能夠支撐縣鄉IPTV業務的長期放號。

三、總結

IPRAN網絡開啟組播特性后具有如下價值：

3.1針對省內現有的IPTV業務

（1）節省IPRAN傳輸環上的帶寬資源：當IPRAN開啟組播后，IPTV直播業務最大只能消耗350M帶寬（當前省內的節目源情況下），IPRAN傳輸環不會成為IPTV業務的發展瓶頸，可以支撐IPTV業務的規模放號。

（2）節省OLT-CSG、ASG-SW之間的對接端口資源和投資：由于開啟了組播以后，這兩段鏈路的流量也將會大幅減少，且可以根據業務的發展逐步的進行帶寬擴容，節省網絡投資。

3.2針對未來可能出現的新業務模式

除了現有的IPTV業務之外，未來無線網絡上也有可能會開展組播業務，例如EMBMS業務（EMBMS? Evolved multimedia broadcast/multicast service 增強型廣播多播服務），這同樣要在IPRAN網絡上提供組播能力。EMBMS技術通過共享無線和傳輸資源，以ptm點對多點的方式傳輸用戶業務，一份業務流覆蓋盡可能多的用戶。在有效提升網絡資源利用率的同時，可以明顯提升用戶的業務體驗，減少資源擁塞造成的業務低體驗。

參? 考? 文? 獻

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