三网融合承载网解决方案

附件2三网融合承载网解决方案目录三网融合承载网解决方案....................................................................................11、三网融合承载网需求.....................................................................................11.1带宽需求........................................................................................................11.2流媒体业务的QoS需求.............................................................................32、IPTV承载网全面架构.....................................................................................53、承载网络改造与建设.....................................................................................54、FTTx接入解决方案.........................................................................................8三网融合承载网解决方案1、三网融合承载网需求IPTV业务是一种基于IP网络的电信级业务。按照业务类型来划分，IPTV可分为四类：流媒体业务、通信业务、游戏业务和信息业务。流媒体业务，包括音频/视频点播和音频/视频直播业务。通信业务包括视频通信和短消息服务。游戏服务提供单机游戏和在线游戏。信息业务通过机顶盒提供信息浏览。流媒体业务有很大的带宽需求，而通信业务对实时性又有很高的要求。因此IPTV业务与传统的互联网数据业务有很大的区别，大带宽，高QoS，二者结合是对承载网的基本要求。1.1带宽需求IPTV业务的特征决定了上线用户会长时间持续在线和占用网络带宽，且IPTV业务对带宽有很大的需求（标清流媒体约需带宽的1.5M～2.5M，高清流媒体需8M～20M）。此外，IPTV业务对从节目源到机顶盒点到点的时延，抖动和流媒体的误码率也有很高的要求。故IPTV业务在带宽和QoS需求方面对承载网络提出了很高的技术要求。对VOD点播节目，为减轻骨干网带宽的压力，IPTV服务系统需要把一些热门节目分发到接近用户的CDN网络的边缘节点。在城域网边缘的BRAS/Router被选作边缘节点，终端用户从边缘服务器节点获取热门节目内容。根据调研统计结果，边缘服务器存储的内容可遵循2/8原则，即边缘服务器存储的20%热门片源，可满足80%用户的点播需求。由此可知，VOD对带宽造成的压力，主要从终端用户接入侧到城域网边缘SR/BRAS之间的链路。对电视直播业务，需要整网支持组播协议。在核心层，需要支持PIM协议，域之间需要支持MBGP和MSDP。汇聚层需要支持PIM和IGMP，接入层须支持IGMPSnooping+广播抑制或IGMPProxy协议。另外，直播业务的组播流必须以可控的方式复制给用户。以下是根据流量模型得出的数据：FTTB模式下：按照每个PON（无源光网络）口覆盖256个用户计算，每个OLT可以覆盖10K个用户；FTTH模式下：按照每个PON口覆盖32个用户计算，每个OLT可以覆盖1.2K-2K个用户。综合模式下：按照每个OLT覆盖5K-10K个用户。近期，FTTB模式下的OLT上联即需要1.7～2.8G上联带宽，远期需要15～20G带宽。远期采用10GE或多个GE上联口成为必然。发展高清、超清业务应该是未来的趋势，所以将来对带宽的需求主要集中在用户接入侧到城域网的边缘。1.2流媒体业务的QoS需求流媒体业务有两种模式：单播的点播模式（VoD）和组播模式的广播电视（BTV）。视频点播是一种非交互式流媒体应用，对实时性要求不高。它可以通过缓存减少延迟的敏感性。广播电视是一种单向的流媒体应用，对实时性有很高的要求，而且对数据包的延时非常敏感。音频和视频通信和在线游戏业务，对实时性和延时也有很高的要求。承载网负责用户业务的登录和访问控制，其中核心层负责高效数据传送和QoS保证；汇聚层负责用户业务的访问，安全控制，业务识别，流分发和各种业务的QoS保证；接入层提供各种各样的接入方式，QoS保证和安全控制机制。由于MPLSVNP、NGN和IPTV业务的发展，IP网络必须承载数据、语音和视频业务，并且为各类不同的业务提供QoS保证。此外，还必须确保业务隔离和安全，实行业务管理和维护。为了在承载网上满足这些需求，必须新建一张改进型的IP网络，因为现有网络在当初部署的时候，是没有考虑到IPTV业务的。1.3可靠性需求为确保用户能连续地观看视频节目，必须确保网络传输的可靠性。在发生故障时，网络必须快速恢复。对于视频电话，故障恢复时间必须小于50毫秒。对于BTV业务，为了具有像传统电视节目那么的体验效果，当切换节目频道时，频道切换时间必须小于1s。城域网上负责组播分发组播流的DR路由器，在链路或节点宕后，需要在50ms之内完成主备DR的快速切换。在IPTV承载网上，组播源和启组播协议的关键设备必须具有很高的可靠性。当一个网络节点的主设备发生故障时，必须快速切换到备用设备来确保IPTV业务的可靠性。1.4安全需求必须确保CS、ES、SMSandEPG设备的安全，防止非法入侵。1.5组播需求IPTV中的BTV是组播业务，所以需要整网支持组播。在核心层，必须支持PIM协议，域之间必须支持MBGP和MSDP。汇聚层必须支持PIM和IGMP，接入层必须支持IGMPSnooping+广播抑制或IGMPProxy。Theme1Theme2Theme3Theme4中文标题字体:黑体字号：30-32pt色彩：蓝色中文副标题字体：华文细黑字号：20-22pt色彩：黑色子目录(2-5级)字体：华文细黑字号：18pt色彩：黑色分布式存储的流量下发–组播方式中心CMS边缘服务器边缘服务器边缘服务器IP/MPLSIP/MPLS二级HMS通过组播方式把视频流推送到本地边缘服务器节点2、IPTV承载网全面架构IPTV承载网包括骨干网（第一级和第二级CDN分发网络），MetroEthernet网（第三级CDN分发网络）和接入网部分。一级节点:城域网核心,一般为省中心节点,提供所有流媒体片源存储,直播视频的编码,流化,存储播放,以及OSS运营支撑系统。二级节点：靠近城域网的核心层，提供流媒体的分布式存储.三级节点：城域网的汇聚层，提供分布式存储和直接向用户提供端到端的流媒体服务。3、承载网络改造与建设3.1网络架构设计城域网设计遵循原则：网络结构扁平化、接入面覆盖较广、网络节点少、能提供大容量的用户接入。网络架构包括三级CDN分发网络和接入汇聚层网络：第一级CDN分发网（一级媒体中心超级核心网），第二级CDN分发网（二级媒体中心核心网），第三级CDN分发网（城域网）。接入汇聚层已完成FTTX改造，可以满足用户接入高带宽的需求。网络结构如下：3.2业务部署关键点3.2.1QoS部署下图是城域汇聚接入层网络QoS部署模型：接入节点完成上行业务流量的识别及标记；汇接网络提供不同优先级的Qos保障；BRAS/SR完成下行业务的标识及Qos标记的转换；策略服务器下发QOS策略；下图是城域汇聚接入层网络QoS部署：3.2.2IPTV接入方式（1）PPPoE接入方式PPPoE认证技术普遍应用于以太网接入，可对用户上网业务分别进行时长和流量信息的统计。PPPoE方式其整个通信过程都必须进行PPPoE的封装，存在对组播协议的限制，效率较低。随着用户数量的大量增加，对BRAS设备的性能要求很高。对大规模部署视频业务有较高的限制。（2）IPoE接入方式IPoE认证需要与DHCP服务器和Web认证服务器配合使用，主机首先通过DHCP得到一个IP地址，再与Web认证服务器通信完成用户认证。认证通过后，用户获得新的合法的IP地址，可以访问互联网或特定的网络。在IPoE认证方式中，用户主机和接入服务器之间并没有任何类似PPP的第三层通道，也不存在对组播协议的限制。如果用户到接入服务器之间的交换机或DSLAM能支持IGMPSnooping，组播业务很容易开展。这种方式认证和业务流也实现了分离，并可以方便地利用Web服务器推出Portal和广告等增值业务，对用户进行业务宣传及业务引导。目前在电信级运营商网络中，IPoE主要应用于IPTV业务的接入。4、FTTx接入解决方案基于EPON/GPON的FTTx接入，以其用户覆盖范围广、高速率、节省光纤资源的点到多点组网、ODN无源等优势，成为全业务运营和三网融合最佳接入解决方案。4.1FTTH解决方案FTTH即光纤到户模式，目前莱芜城乡住宅用户已经大规模覆盖。该种模式投资成本相应较高，但是用户接入带宽最高，可一步到位提供高带宽和高质量的业务，提高用户的满意度。FTTH组网示意图如下：采用FTTH方式，需要新建从中心机房OLT至用户家中ONU的ODN网络，其中涉及的光缆包括主干光缆、配线光缆、引入光缆以及入户皮线光缆等。FTTHODN网络建议采用1:64分光比或1:2和1:32两级分光方式，以充分利用OLT的PON口资源，在1:64的分光比条件下，可实现5~10KM的业务传送距离，为用户提供15M以上的并发带宽（1000M/64），完全满足今后很长时期内家庭用户的带宽需求。4.2FTTB+LAN解决方案对于FTTH不具备的区域，采用FTTB+LAN解决方案，也可满足高带宽业务接入的要求。同时末端采用五类网线，五类网线相对光纤入户铺设比较简单。适合五类线已经铺设好的应用场景。五类网线接入距离在100米以内，建网成本较FTTH模式低。FTTB+LAN组网示意图如下：