业务承载建设

业务承载建设（精选7篇）

业务承载建设 篇1

0引言

在智慧广电建设以及“三网融合”不断推进的背景下, 广电行业不仅是信息的生产者、传播者, 还应成为新的生活方式的发起者、组织者、提供者, 成为社会生活的中心枢纽之一。面对智慧化的新浪潮, 广电要把加快构建“智慧广电”作为转型升级的重要目标。因此, 建设高带宽、高可靠性、可运营管理、具备多种业务综合承载能力和扩展性的广电数据网络, 实现对网络资源、用户资源及应用资源的智能管理以及业务和应用的开放接入, 完成广电业务从单一形态向全媒体、全业务、全功能的转变, 在为广大用户和社会各界提供数字电视基本业务、数字电视自选业务的基础上, 还可提供互联网接入、虚拟专网、城市安防等各类服务, 是广电行业向互联网+发展的必经之路。

1贵州广电数据业务承载管控系统需求分析

1.1业务承载需求

广电数据网络应能承载以下业务:

1.交互业务:主要包括视频点播、视频组播、互动电视、网络电视、时移电视等业务种类。

2.数据业务:主要包括互联网访问、数据下载、邮件收发、办公自动化以及在线游戏等信息化应用, 提供TCP/IP协议数据的计算机双向通讯业务。

3.实时业务:主要包括IP电话、视频电话、视频会议、即时通信、视频监控等新通信业务。

1.2网络管理需求

广电数据网络应是一个可管理的系统, 可以实现对网络、业务、平台、终端的全面管理, 可以根据业务开展需求进行网络配置资源的分配与管理等。

广电数据网络应可实现对网络传输、业务提供、用户操作的控制, 以应对特殊情况下的安全管理要求。

2贵州广电数据业务承载管控系统架构

本文建设覆盖贵州全省的, 接口规范、开放智能、信息安全、可管可控的IP城域网络、有线和无线相结合的接入网, 以及IP数据网实现可运营、可管理所必须的网络管理、用户和终端认证、终端和业务流量管控等相关综合管控系统。

面向三网融合业务的承载和运营管理需求, 本文建设的综合管控系统包括用户和终端认证系统、基于广电业务的用户行为管控系统、基于三网融合业务流量的综合管控系统以及基于广电双向网络的综合网络资源管理系统和设备资源统一管理系统 (图1) 。

用户和终端认证系统由高清互动接入认证系统和多媒体宽带计费及业务管理系统组成。其中, 高清互动接入认证系统实现视频、语音、数据等业务的接入和认证, 多媒体宽带计费及业务管理系统为各类业务提供用户管理、业务管理、认证授权、计费及统计等全功能的支持。

基于广电业务的用户行为管控系统实现终端数据采集和基于大数据的用户行为分析, 实现对终端行为的管控。

基于三网融合业务流量的综合管控系统针对广电网络中承载的三网融合业务, 实现业务流量分类与疏导。

基于广电双向网络的综合网络管理系统实现对网络系统的故障管理、性能管理、配置管理、维护管理等集中管理功能, 以便用最新的网络技术和管理手段指导IP网络扩容建设, 为IP业务的快速发展提供强有力的支撑。

设备资源统一管理系统系统整合网络资源基础数据, 对网络资源数据进行统一管理, 便于对运行维护的数据进行实时更新。

3贵州广电数据业务承载管控系统建设方案

3.1 IP数据网总体架构

贵州省广播电视信息网络在全省存在省、地市、区县三级网络架构, 其IP数据网按照传统IP网络分层设计的思路, 形成了省核心-地市核心-业务控制-汇聚-接入的形态。为避免广电数据网络中节点或层次增加而增加网络时延、抖动和丢包等, 更好的承载视频业务、多媒体通信等端到端的业务, 贵州广电IP数据网采用扁平化结构设计, 整个网络分为省级城域骨干网和地市城域接入网两层结构。

如图2所示, 省级城域骨干网实现三层路由交换结构和业务控制;地市城域接入网实现二层交换型结构。在骨干网实现具体的数据处理、业务细分和Qo S划分等;在接入网转发来自网络核心层或接入层节点中的业务流, 扩大核心层节点的业务覆盖范围, 提供用户直接接入业务, 实现接入用户的可管理性。省到地市的骨干网之间形成万兆双链路保护, 每个地市的骨干网和接入网之间也形成万兆双链路保护, 以实现业务的高速、可靠传输。

按照IP数据网扁平化设计思路, 贵州广电因地制宜, 根据每个地市、区县机房用户的覆盖情况和可预计的用户发展情况, 结合网络业务的开展预期, 合理设置了总前端和分前端, 原则上每个分前端服务的用户数不超过6万户。

根据广电数据网络可扩展性、开放性和兼容性、可运营性和安全管理性等设计要求, 贵州广电IP数据网采用MPLS为主的技术体系, 在同一个物理平面通过MPLS-VPN隧道实现多个逻辑平面的业务承载。同时, 针对不同业务的运营宜遵循以下电信级保障技术进行支撑:

1.VOD和Vo IP等对实时性要求高的业务承载要求整网支持完善的三层/二层组播分发技术和组播控制技术。

2.Internet数据业务承载要求整网支持完善的网络安全控制技术。

3.多业务共同运营要求支持完善的精细化Qo S技术。

3.2基于广电双向网络的综合网络管理系统架构

综合网络管理系统体系结构如图3所示。

系统从下至上依次包括了:物理层、采集/预处理层、数据层、逻辑处理层、业务层, 以及对外接口。整个结构中, 从数据采集、数据处理到数据访问各层次, 都使用了Corba技术, 保证了分布处理和集中控制的有机结合。

1.在物理层, 系统通过不同的采集方式, 实现了对物理网络的不同数据源的获取。

2.在采集/预处理层, 系统实现了各类原始数据的采集、格式化、整合和关联处理。

3.在数据层, 系统保存了所有原始的或处理后的数据信息, 包括告警、性能、流量原始数据;性能、流量的统计数据;拓扑/链路数据;设备资源等数据。

4.在处理层, 系统由不同的后台功能模块组成, 分别实现了不同的处理功能, 包括:拓扑处理、性能处理、故障处理和流处理等等。

5.在业务应用层, 系统提供了基于B/S的WEB服务, 实现拓扑图、导航树、图表和告警列表等信息的呈现和监控, 同时还包括各类配置功能。

3.3基于广电双向网络的设备资源统一管理系统架构

系统功能架构设计坚持“模块化、松耦合、可配置”的技术思路, 遵循“数据与功能分离, 功能与流程分离, 应用与展现分离, 生产与分析分离”的技术原则, 全网资源数据的统一建模, 资源数据元数据管理, 可支持自定义, 保证新网络新设备及时入库, 资源能力服务封装, 保证资源信息企业内共享, 端到端资源管理。

设备资源统一管理系统系统功能架构如图4所示。

4贵州广电数据业务承载管控系统关键技术

为了建成高带宽、高可靠性, 具备多种业务综合承载能力和扩展性, 支持网络资源、用户资源及应用资源智能管理的广电数据网络, 在系统设计中, 遵循的总体建设思路和优势如下:智能、安全、可管可控的数据网络设计, IP数据网扁平化设计, 采用MPLS为主的技术体系, 采用支持广播网和互联网共同接入的融合终端, 采用内存认证技术, 采用业务流量分析识别技术, 采用统一的管理信息库, 基于GIS技术实现设备资源集中管理和全面支持可运营、可管理、可维护。

1.智能、安全、可管可控的数据网络设计

在数据网络设计中, 按照规范接口、开放智能、信息安全、可管可控的特点, 支持广电网络和互联网中各类资源的安全交换和按需智能分发, 支持标准、开放的业务运营环境, 基于广电网络为用户提供丰富多彩的创新业态服务。

2.IP数据网扁平化设计

在IP数据网设计过程中, 按照IP数据网扁平化设计思路, 根据每个地市、区县机房用户的覆盖情况和可预计的用户发展情况, 结合网络业务的开展预期, 合理设置总前端和分前端。

3.采用MPLS为主的技术体系

根据广电数据网络可扩展性、开放性和兼容性、可运营性和安全管理性等设计要求, IP数据网采用MPLS为主的技术体系, 在同一个物理平面通过MPLS-VPN隧道实现多个逻辑平面的业务承载。

4.采用支持广播网和互联网共同接入的融合终端

终端是业务的最终呈现环节、是最接近用户的设备。因此, 设计一款强大、便捷、安全、集合广电/互联网特性的融合终端, 对于广电开展三网融合业务是极为重要的。通过对融合终端, 可以实现广播网和互联网的共同接入, 实现对跨屏互动能力的支持, 使之具有开放、迅捷的操作体验, 能够对外提供开放和标准的接口, 并且能迅速集成第三方的资源和能力。

5.采用内存认证技术

在用户和终端的认证处理过程中, 数据库是认证处理的瓶颈, 认证程序在数据库出现问题时是不能正常进行认证处理的。基于内存数据库的内存认证技术, 使认证处理主流程中所需的全部数据存放在内存中, 通过内存数据库的方式进行存取, 从而提高认证处理的稳定性与效率。

6.采用业务流量分析识别技术

虽然通过Eo C或者终端设备的网管系统的性能监控可以对用户终端的异常行为进行初步判断, 但要实现对用户行为的精细化管控, 仍需采用业务流量分析识别技术, 对用户访问网站、论坛发帖、在线聊天、收发邮件等行为进行分析, 以发现和杜绝用户的不合规行为。

为了对不同优先级的业务实现不同的Qo S保障, 可以采用区分服务 (Diff Serv) 进行业务流量分类和疏导, 但要发现网络中不合理抢占资源, 可能造成网络拥塞的业务, 也需要采用业务流量分析识别技术, 及时发现网络中的异常流量, 并对其进行限制和控制。

7.采用统一的管理信息库

传统广电网络要升级为互联互通的全业务承载网络, 首先要建设综合网络管理系统以提供强大的网络运维管理能力, 然而广电网络中不同设备的管理要求和管理能力各不相同, 不同厂家设备的管理功能也各不相同, 为了实现网络的统一管理、统一配置, 需要结合广电数据网络业务运营需求, 针对不同类型设备制定相应的、统一的管理信息库。统一管理信息库对于Eo C等设备数量庞大、各厂家网管不统一的系统尤为重要。

8.基于GIS技术实现设备资源集中管理

随着广电网络公司的业务发展和网络资源的不断增长和扩大, 要实现运行维护的数据进行实时更新, 在已有资源的基础上合理建设新的网络资源, 有效地管理和配置现有资源, 最大限度地减少运营成本, 需要结合运营实际需要, 开展数据普查工作并建设全网络的网络资源管理系统。

网络设备资源集中管理系统可以通过集成GIS系统可以实现网络资源的统一标识和所见即所得的网元虚拟呈现, 按照区域、专业等多种维度进行设备资源管理。为了提高了网络设备资源的管理效率, 网络设备资源集中管理系统应支持PDA对接和同步呈现, 并可以基于移动终端实现信息采集和自动上报。

9.全面支持可运营、可管理、可维护

省核心-地市核心-业务控制-汇聚-接入网络及终端系统等基础设施支持高效的用户访问管理, 网络可以根据业务承载需求进行配置。

5结束语

本文通过智能、安全、可管可控以及IP扁平化的数据网络设计, 构建MPLS为主的技术体系, 并采用内存认证技术、业务流量分析识别技术、融合终端技术、MIB库以及基于GIS的资源管理技术, 实现了贵州广电数据业务承载管控系统的建设, 实现了贵州广电数据网络的全面可运营、可管理、可维护。在本文建设系统的支撑下贵州广电通过广播网加互联网的方式, 把以高清互动业务和宽带接入业务为主的双向互动业务在全省范围内进行推广, 目前已经向全省提供260套直播节目超过6万部剧集的影视内容。

本文为数字电视基本业务、数字电视自选业务、互联网接入等各类服务提供支撑, 对推动贵州广电数字化、网络化、智能化建设具有重要意义。本文可为数据网业务承载管控系统的建设提供技术参考。

参考文献

[1]刘鹰.广东省IP数据网络规划方法探讨[J].电视技术, 2013, 37 (5) :125-127.

[2]孙黎丽, 李忠炤, 姚琼.基于EPON+Eo C技术的有线电视宽带接入网综合网络管理系统研究[J].广播与电视技术, 2011, 38 (zl) :103-115.

[3]胡智慧.基于GIS技术的广电网络资源管理系统的开发与应用[J].中国有线电视, 2013 (4) :514-518.

[4]王倩, 闫冬, 李成龙.有线电视网综合网络管理系统的设计与实现[J].中国有线电视, 2014, (zl) :418-423.

广电VOD业务IP承载网的建设 篇2

在“三网融合”的大背景下，中国电信借助于拥有雄厚的资金、先进的技术和完善的宽带网络设施以及庞大的宽带用户群开展IPTV业务，在互动业务上先行一步。面对电信IPTV来势汹汹的进逼态势，广电运营商不得不加快互动平台的建设，开展丰富多彩的互动业务以满足用户的需求。

VOD业务可以满足电视用户个性化需求，目前已经逐步成为各广电运营商开展最广泛的互动增值业务。VOD业务也将是广电运营商后续多业务平台建设的基础，它的发展将带动广电双向业务进一步的发展，成为广电运营商最重要的业务增长点之一，并逐步发展成为中坚业务。

由于VOD业务有别于普通上网业务，为了提供高质量的VOD业务，各运营商都在优化或新建承载VOD业务的IP城域网，以达到满足用户视频点播、电视回看、网络游戏、多媒体信息浏览等业务需求。

1 VOD承载网的建设要求

互动业务的核心内容包括点播、时移、回看等，其应用上的特点在于交互性和实时性，因此它对服务质量的要求是非常苛刻的，与通常的Internet上网业务有着较大的差异。为了保证VOD的收看质量，VOD承载网在带宽、网络Qo S、可靠性、安全性等有着很高的技术要求。

1. 带宽的要求。目前节目的内容以MPEG-2方式存储的最多，因此国内大多数的广电运营商在标清点播、时移、回看等应用上采用MPEG-2的编码格式。MPEG-2的编码格式需要3.75M的带宽，但即使在3.75M的码率下，在点播、回看体育赛事时仍能看到比较明显的马赛克。为了提高个别时移频道如体育频道的节目质量，还有必要对这些频道的码率提高到5M甚至更高来提升用户的体验感。今后高清节目将不断增加，高清点播的需求也会越来越多，对于高清信号而言，H.264编码格式的码率为8M左右。由于用户在体验VOD业务时会长时间在线，用户机顶盒至推流服务器之间的带宽将被长期占用，因此VOD业务对IP承载网在带宽上提出了很高的技术要求。

2.QoS的要求。传统的互联网业务的特点是带宽突发性强，对时延、抖动和丢包不敏感，但是时延、抖动和丢包会严重影响VOD业务的收看质量，视频画面容易产生马赛克，严重影响用户体验。如果在互动平台上开发如网络游戏、语音等实时的、抖动敏感的、高交互性的业务则对Qo S的保证有着更严格的要求。

为了保证用户连续、不中断的收看视频节目，需要保证网络传送的可靠性，承载网需要在用户机顶盒至EPG服务器、推流服务器之间的网络内提供Qo S的保证能力。承载网在负责业务接入和传送转发的基础上，在核心、汇聚和接入层上都要提供不同的业务识别和Qo S的保证。

3.安全性的要求。不同于传统上网业务的IP城域网，VOD业务的承载网需要对整个系统的业务安全、网络安全、资源安全、终端安全都有一定的保障。首先要保证业务系统中EPG、BMS、HMS等服务器的安全，防止非法入侵;对于有业务分级和访问内容权限控制的VOD系统，则需要保证用户只能访问特定的EPG服务器和HMS媒体服务器;另外还要保证用户机顶盒的安全性，确保只有合法用户才能够正常访问VOD的资源。

4.可靠性的要求。在用户的要求越来越高的情况下，几万用户的互动业务中断其带来的不良影响是不可想象的。在保证VOD系统的可靠性的前提下，业务承载网的可靠性也将极为重要，在某条线路、某个节点发生故障时，业务应该能够迅速切换至备份线路或备份节点，保证用户能够正常的使用。

2 VOD承载网的建设方式

各广电运营商由于所处地域不一、经济发展水平差异、用户数不同等因素，其城域网的建设规模、承载业务、维护力量等都各不相同，个别运营商原先为开展Internet业务而建设了IP城域网，但原有的IP城域网主要作为宽带用户上网而使用。由于宽带上网有统计复用、收敛比及实时性、QoS保证不高等特性，能够满足宽带上网要求的IP城域网，对于VOD业务高带宽、高Qo S、高可靠性的业务要求则显得力不从心，因此我们需要对整个城域网的建设提出更高的要求。

为了减少网络建设成本，提高网络业务控制和网络服务质量，建设IP城域网有着以下的原则：

1. 减少网络的层次结构，使得城域网的架构尽可能扁平

化，提升VOD的承载效率，使得VOD的点播流量能以最短的路径、最少的跳数通过城域网。

2.要对宽带上网业务与VOD业务进行分离。由于不同的业务有着不同的可用性和带宽要求，业务分离便于对不同的业务实施Qo S策略和路由策略、;同时由于各运营商组织结构的不同，宽带业务与VOD互动业务可能隶属于不同的部门管理，业务隔离为不同部门分别管理各自的业务提供方便。

以业务分离为出发点，从目前各地建设VOD承载网的经验来看，有以下两种方式：

1.新建物理网络。为VOD业务新建一个物理网络，使得个人宽带上网业务、数据专线业务跟VOD互动点播业务在城域网上进行分离而不共享。新建的VOD城域网不仅满足目前的互动点播业务，同时能够满足未来在互动平台上开展的互动游戏、网上商城、电视支付等多种业务。

2. 对原有网络进行优化。个别运营商如果目前已有比较完善的IP城域网，能够支持一段时期VOD业务的发展，为了节省初期的资金投入和减少建设周期以便VOD业务能够快速的开展，则可以利用原有的IP城域网来承载VOD业务，但需要对原有网络进行必要的优化，提高原城域网的安全性和可靠性，使之满足VOD业务的需求。

利用原有城域网时，通常有以下两种方式：

1) 所有的业务都通过一台设备支持，即上网业务与VOD业务接入至同一台设备，不同业务之间通过虚拟路由器或VPN技术分离，同时共享骨干带宽。这种方式缺点较多： (1) 成本问题。高带宽和高密度接口要求多业务合一的设备具备很高的转发性能和吞吐量，造成接入设备成本过高。 (2) 扩展性较差。除了上网业务的接入外，视频业务高带宽的特性，使得端口的带宽和数量都要求很高，设备的端口和吞吐量的扩展能力面临较大压力甚至不能满足业务的需求。 (3) 业务安全问题。成千上万的上网用户与VOD用户在同一台设备上，一旦发生故障，业务恢复的时间将会很长，同时网络上ddos攻击可能会影响到所有业务。 (4) 管理问题。共享网络资源容易导致网络资源调度和管理更加复杂。

2) 两种业务的网关进行分离，但共享骨干网络。这种方式可以避免上一种方式带来的弊端，能够使得控制平面和数据平面都有良好的扩展性，可针对业务的特点，比较灵活的实施不同的路由策略、技术和管理方式;另外业务网关进行物理分离，也便于对VOD这种高品质的业务实施高可靠性和健壮性技术，同时降低总体建设成本。

从总体而言，新建物理网络和优化原有网络各有优缺点，承载网优化方案比较适合有着非常优质的骨干城域网的运营商、或者一些小规模、实验性的开展VOD业务的运营商。如果没有优质的骨干城域网，则VOD承载的网络接口、扩展性和转发能力上将难以满足大规模的商用，以VOD业务的大容量要求而言，网络比较容易造成瓶颈。而新建承载网络在建网初期投资将较大，但可以彻底解决VOD业务规模商用所带来的系列问题，同时能够较好支持后续业务的发展。

3 VOD承载网的建设方案

温州广电为了适应数据业务的需求、宽带上网业务的发展，目前建成了2张IP网，分别是数据业务专网和宽带业务专网。虽然原有网络为双星型，结构比较合理，但网络建设时间已经较长，个别设备的引擎、电源等板卡冗余不够，扩展性也存在不足，由于设备型号较老的关系，设备的扩容和维护也存在较多的问题。因此，从各方面而言，新建一张VOD业务专用承载网将是最优的方案。

1.承载网带宽保证。假设以50万用户为例，在数字电视整体平移后互动业务发展良好，能有30%用户为互动业务用户，则有15万互动业务用户;根据国内某些成熟现网的数据，高峰时期有接近40%～50%为在线用户，如果按照50%计算则有15×50%=7.5万在线用户，估算并发流用户为3万个;同时按照未来几年高清电视的发展，用户点播高清、标清节目各占50%，标清节目占用带宽3.75M，高清节目占用带宽8M;另外开通30个频道为时移频道，根据上面的业务规划，我们可以测算部署VOD业务所需的业务带宽：

1) 时移频道所占带宽：30×3.75M=112.5M

2) VOD点播带宽：15000×(3.75+8) M=176250M

由于系统为分布式结构，时移频道将采用组播方式将内容分发至各边缘节点，因此从中心到各边缘节点的骨干带宽均需为时移的组播提供112.5M的带宽，在未来时移频道增加以及对节目的质量要求提高后，所占带宽将更多。

而VOD点播业务为单播业务，对于中心/边缘两级结构的设计模型是15%未命中点播数由中心提供服务，其余85%由边缘提供服务，则中心至边缘的点播总流量为26438M，假设这部分流量分布比较均匀，建成后的VOD承载网有6个边缘节点，则中心至边缘节点的带宽要求为：26438/6+112.5=4518M。因此中心至各个边缘节点全部以10G链路互联，网络结构如图1所示。

2. 与宽带接入网的对接。目前广电VOD系统多数采用IPQAM推流方式，即在各分前端部署IPQAM设备，视频流通过VOD承载网经IPQAM设备推送至用户端机顶盒，但机顶盒的回传信令还需要通过Internet用户接入网回传至VOD平台，STB的EPG信息也需要通过此网络传送。当前各广电运营商的Internet用户接入网有多种方式，如CMTS、EPON+Eo C、LAN接入等，STB点播回传信令通过Cable Modem、Eo C Modem或者LAN网络经用户接入网传送至VOD系统。如图2所示。

3. 网络安全。在VOD系统中，STB通常通过DHCP方式来获取IP地址，接入路由器等设备作为DHCP relay，由专门的DHCP服务器为STB分配地址。DHCP方式接入的优点是比较简单，但安全性存在不足，因此STB在采用DHCP方式时，DHCP报文需要携带上OPTION 60/82参数。STB在申请获取IP地址时，携带OPTION 60参数来标识终端类型的合法性;在DHCP服务器上根据OPTION 60确认终端类型，并根据OPTION 82进行用户认证并根据策略分配不同的IP地址，防止PC仿冒STB耗尽地址池地址，并对同一合法STB分配一个地址。此外在设备上启用DHCP SNOOPING功能，防止DHCP SERVER的假冒问题。

4. QoS保证

在各种接入方式中，除了CMTS无法进行两层隔离外，EPON+Eo C、LAN等接入方式都可以根据802.1p的优先级进行调度。由于Vo D业务上行信令的流量相对较小，调度相对简单，多种业务在进入接入网时，外层VLAN标记不同的802.1P优先级，从接入网到骨干核心网都要根据优先级不同进入不同的队列，确保VOD回传信令到达中心系统时仍能按照最高的优先级。

4结束语

以上通过分析承载VOD业务的IP城域网的相关要求，结合实际建设中的经验和体会，阐述了VOD承载网的技术特点和发展思路，以期能够建成一个技术领先、结构合理、安全可靠、业务多样化、符合广电未来互动业务发展需求的IP城域网，为广电运营商未来互动业务的良好发展打下坚实的基础。

参考文献

PTN网络业务承载方式探讨 篇3

1、PTN网络技术特点。PTN(Packet Transport Network)分组传送网:是一种以分组作为传送单位,承载电信级以太网业务为主,兼容TDM、ATM等业务的综合传送技术。PTN分组化传送主要有两类技术:一种是基于以太网技术的PBB-TE(Provider Backbone Bridge-Traffic Engineering),主要由IEEE开发;另一种是基于MPLS技术的T-MPLS/MPLS-TP,由ITU-T和IETF联合开发。但随着北电的衰退,T-MPLS/MPLS-TP逐渐成为目前PTN在传送层唯一的主流技术,并且已在中国移动城域网络中大规模部署。与SDH不同,PTN是以分组处理作为技术内核,承载电信级以太网业务为主,兼容TDM、ATM等业务的综合传送技术,结合了分组技术与SDH/MSTP OAM、网络体验优点的产物,在秉承SDH的传统优势,包括快速的业务保护和恢复能力、端到端的业务配置和管理能力、便捷的OAM和网管能力、严格的QOS保障能力等的同时,还可提供高精度的时钟同步和时间同步解决方案,PTN的主要特点如下:1)采用面向连接的分组交换(CO-PS)技术,基于分组交换内核,支持多业务承载。2)严格面向连接。该连接应能长期存在,可由网管手工配置。3)提供可靠的网络保护机制,并可应用于PTN的各个网络分层和各种网络拓扑。4)为多种业务提供差异化的服务质量保障。5)具有完善的OAM故障管理和性能管理功能。6)基于标签进行分组转发。OAM报文的封装、传送和处理不依赖于IP封装和IP处理。保护机制也不依赖于IP分组。7)支持双向点到点传送路径,并支持单向点到多点传送路径;支持点到点(P2P)和点到多点(P2MP)传送路径的流量工程控制能力。

2、PTN网络结构。PTN网络结构分为:核心层:由核心节点组成,负责提供核心节点间的局间中继电路,同时负责与干线传送网的互联互通,核心层具有大容量的业务调度能力和多业务传送能力,以及较高的安全性和可靠性。汇聚层:由汇聚节点组成,负责一定区域内业务的汇聚和疏导,汇聚层具有较大的业务汇聚能力、较强的电路交叉能力及大颗粒多业务传送能力。接入层:为基站、WLAN热点、集团客户专线和家庭宽带等各类业务提供接入。

二、无线业务特点及PTN承载方式

1、2G业务特点及PTN承载方式。GSM是中国移动规模最大的基础网络,是公司当前语音业务的主要承载网络。目前,中国移动在GSM网络上业务增长速度放缓,但是随着多模智能终端的迅速普及,仍需承载大量的回落业务流量,确保网络质量。根据目前2G网络各功能单元实现功能的不同,2G基站的无线业务需经传输网接入后,传输至基站控制器(BSC)所在节点,传输电路采用TDM电路方式,目前BSC基本设置在地级市,其电路传输基本依靠本地传输网进行承载。由于目前采用TDM电路交换方式的SDH网络原则上已经不在建设,因此大部分新建的2G基站需采用PTN网络进行无线业务的传输承载,主要采用PTN的PWE3仿真技术,将TDM电路业务传输至落地节点终结,与BSC对接方式可采用PTN直接对接、PTN经SDH转接与BSC对接两种方式。

2、3G业务特点及PTN承载方式。TD-SCDMA在国内面临WCDMA和CDMA2000这两种3G制式的竞争。从技术本身及产业链的成熟度方面,TD-SCDMA均不占优势。经过多年发展,产业成熟度逐步提高。未来TD-SCDMA将作为TD-LTE成熟之前数据业务承载的重要补充。根据目前3G网络各功能单元实现功能的不同,3G基站的无线业务需经传输网接入后,传输至基站控制器(RNC)所在节点,目前RNC基本设置在地级市,其电路传输基本依靠本地传输网进行承载。新建的3G基站采用PTN网络进行无线业务的传输承载,与RNC对接方式可采用PTN的GE光接口直接对接方式。

3、4G业特点及对PTN网络的冲击、PTN网络建设及承载方式。4G业务对PTN网络冲击及PTN网络建设如下:1)为满足TD-LTE核心网集中化需求,应在省内骨干层面采用OTN直连L3 PTN的方式实现跨城域回传。2)面对TD-LTE业务流量快速增长,在PTN核心层和汇聚层,应引入40GE接口PTN,当核心层业务密集时,应采用640Gbps以上大容量PTN组网;在接入层,应推进低成本、小型化10GE PTN成熟。3)TD-LTE以突发性数据业务为主,当前,PTN网络应按照接入层、汇聚层、核心层4:3:2实现带宽收敛。PTN现网应启用QoS机制,按照基站类型配置保证带宽(CIR)和峰值带宽(PIR),实现统计复用。

结束语:随着全业务的展开带来宽带数据业务的发展,PTN技术的出现很好的解决了宽带数据发展的需要,但随着数据宽带的不断加大,PTN技术也将在业务驱动的影响下得到更大的发展,因此,PTN技术做为新生事物,尚处在不断改进和完善之中。

参考文献

[1]黄晓庆,唐剑锋,徐荣.PTN-IP化分组传送北京邮电大学出版社[M],2009.

光纤通信传送网承载业务分析 篇4

光纤通信自从问世以来, 给整个通信领域带来了一场革命, 它使高速率、大容量的通信成为可能。光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐, 发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年这20年间增加了近一万倍, 传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。目前, 我国长途传送网的光纤化比例已超过80%, 预计到2010午, 全国光缆建设长度将再增加约105km, 并且将有11个大城市铺设10G以上的大容量光纤通信网络。

随着各种光传送网技术的商用, 各大运营商都在探讨光传送网技术的引入问题。本文从承载业务的角度出发, 结合ASON传送网的功能及特点, 给出了基于ASON传送网的业务承载分析。

2. 光纤传送网技术

在近30年的发展过程中, 国内单波传输设备由20世纪70年代的PDH发展到90年代的SDH, 2001后又推出了MSTP的产品, 以适应城域网IP业务的发展。此后, 随着网络对于组网能力和智能化需求的提升, 又出现了基于MSTP的ASON设备。而多波光传输系统方面, 也由早期的2.5G速率发展为10G速率, 波道数则由8个波长发展到了160个波长甚至更多。到了今天, 用于干线的DWDM技术已大量步入城域网, 其组网的灵活性和业务承载的可靠性也得到了极大的提高。

经过几十年的发展, 光传输技术已非常完美地解决了TDM业务的承载问题, 但随着IP业务为主的分组业务的发展, 光传送网的承载能力正在经受挑战。国际国内的各个光通信厂家一直在不断地寻求新的技术和产品来提升光传输设备对于数据业务的承载能力, 发展的领域涉及带宽、灵活性、可靠性、可管理性等各个方面。

2.1 同步数字系列 (SDH)

统一光接口标准和幀结构;不同厂家的产品可以在光路上互通。一步复用特性, 上下话路简单, 降低成本, 提高可靠性和稳定性。强大的OAM能力--5%左右的信息作为开销, 用来对设备和网络进行操作、管理、维护和配置。增强网络的生存性和安全性--能组成各种自愈网;前向/后向兼容--兼容PDH各种速率信号, 并能兼容新业务信号。

但是SDH频带利用率低, 指针调整机理复杂, 软件的大量应用时, 系统易受病毒或者误操作的危害

2.2 密集波分复用 (DWDM) 技术

DWDM系统的传输容量很大复用;充分利用光纤的带宽资源, 多波长复用在单模光纤中传输使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍;由于同一光纤中传输的信号波长彼此单独因而能够传输特性完全不同的信号;波分复用通道对数据格式透明;能消除电光转换中电子器件的瓶颈。

但是DWDM系统采用了较多的光器件由此造成了系统成本过高这是当前制约DWDM系统大规模应用的主要因素DWDM技术;相关标准的制定还不完善等

3. 光纤通信传送网业务承载分析

作为解决未来的移动通信系统支持高速的数据接入的光纤通信传送网络, 其业务承载除了GSM话音业务外, 更多的是对移动数据业务的承载。作为数据业务的整体提供方案, 集团用户数据专线业务、智能小区高速上网业务以及带宽出租业务等都应在光纤通信传送网建设中给予考虑。针对上述考虑, 可开发的通信业务将更加丰富, 通信网上承载的信息总量和信息流量将迅速增长。远程医疗、网上购物、网上投票、网上视频直播、VOD视频点播、IPTV、网上教学、宽带游戏、视频会议、视频聊天、多媒体邮件等宽带增值业务应用日趋广泛。以下对ASON传送网的全面承载业务分类进行分析。

3.1 话音业务承载分析

3.1.1 固定话音业务承载分析

目前固定电话用户数缓慢增长, 固定话音业务也保持平稳的增长趋势。固定电话业务对带宽的需求增长不快。不远的将来, 固定电话网络将向NGN下一代网过渡。数据通信格式为IP数据包, IP数据包首先通过IP承载网承载, 然后过渡到传送网络进行传输。固定运营商传输节点多, 传送网络庞大, 电路利用率低。传输带宽需求继续平稳增加, 引入ASON可以在满足新增传输带宽需求的同时整合目前电路配置的混乱现状, 实现传送网络的平稳转型。

3.1.2 移动话音业务承载分析

目前移动电话业务带宽需求增长较快, 移动电话网络的带宽需求占传输系统总带宽需求的比例较大。3G网络的语音和数据都是以分组的方式传输。IP数据包首先通过IP承载网承载, 然后过渡到传送网络进行传输。IP承载网由于承载话音业务, 不会在传统城域网内混和传输, 必须组建IP专用承载网, 此专用承载网必须经过传输层的保护, 因此IP承载网是承载在传送网之上的, 占用传输带宽。ASON传送网络通过提供丰富的接口、灵活的配置管理、高效的带宽利用、完善的恢复机制等一系列优点。

3.2 数据业务的承载分析

3.2.1 基础数据业务的承载分析

基础数据业务的承载网络主要有X.25、DDN、FR/ATM等。X.25、DDN业务未来呈缓慢萎缩趋势, FR/ATM还有一定增长, 但是增长幅度不大。基础数据业务的带宽需求不大, 未来对网络的冲击微乎其微, 一般城市基础数据网络的节点数都不会很多, 设备的端口速率一般不会超过155Mb/s, 对传送网络影响较小。网络规划时一般取基础数据网络占交换网络带宽的5%左右。随着技术进步, 基础数据网络的承载方式也将革新。

基础数据网络虽然带宽占用不大, 但是历史沿用至今, 承载的业务却是非常重要的, 比如银行专线等, 基础数据网络的传输层对安全的要求非常高。ASON可以对电路割接, 提供更高的基于网络恢复机制的安全性。

3.2.2 IP多媒体业务的承载分析

随着宽带的普及, IP多媒体业务是发展最快的业务。借助Internet, 主要开展娱乐、视频点播、信息浏览查询下载、远程教学、聊天、邮件等各种业务。3G牌照发放之后, 各大运营商都将在省际、省内、本地层面建设专用IP承载网, 以便疏通3G语音和移动数据业务。ASON在疏通IP承载网业务上具有优势能够在传送网上疏通疏通IP承载网业务, 能够提供完善的保护机制。

3.2.3 移动数据业务承载分析

移动数据业务是通过IP承载网进行疏通的, IP承载网必须经由传送网络进行传输和保护。因此ASON对IP承载网的疏通包含了对移动数据业务的承载。

3.3 流媒体业务承载分析

流媒体 (Streaming Media) 指在数据网络上按时间先后次序传输和播放的连续音/视频数据流。本质上, 流媒体技术是一种在数据网络上传递多媒体信息的技术。目前数据网络具有无连接、无确定路径、无质量保证的特点, 给多媒体实时数据在数据网络上的传输带来了极大的困难。流媒体技术实际上是IP数据网层面的技术, 传输层面只是提供透明的传输通道。

ASON传送网络以其动态带宽自动配置的优势特别适合流媒体业务的开展。因为传输层为路由器配置的通道是可以通过动态调节不断变化的, 路由器之间数据流量小时可以缩减传输配置, 路由器之间数据流量大时可以动态增加传输配置, 只要带宽需求在ASON传输系统所能提供的最大带宽范围之内, 都可以实现动态配置, 使得流媒体业务不会因为底层传输的瓶颈而受到影响, 不会出现网络拥塞, 实时业务不能提供等弊端。

3.4 其它业务承载分析

其他业务主要包括带宽出租、大客户接入业务等。这些业务是运营商增长较快, 盈利性较好的业务, 必须通过传送网络的保护, 最大限度的提高业务的安全性, 让客户满意。ASON引入后比之目前的SDH等传输技术可以更加快速的配置端到端电路, 安全性能也更强。

4. 结束语

通过对基于ASON传送网的各种承载业务进行分析, 认为在目前传送网的各项业务中, 传送网承载业务IP化已经是无可争辩的事实, IP业务逐渐成为主导业务, 因此, 承载业务的IP化成为整个电信网发展的必然趋势。ASON也是下一步运营商规划时重点考虑引入的重大技术, 是网络转型的重要工作之一。

摘要：本文简要介绍了目前光纤通信传送网的现状, 通过介绍自由交换光网络 (ASON) 的功能及技术特点, 从承载业务的角度出发, 分析了ASON网络承载业务的特点及其发展趋势。

关键词：光纤通信,SDH,DWDM,ASON

参考文献

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[4]李允博徐荣, 数据业务承载技术应用分析, 《电信网技术》, 2007年8月第8期

OTN——全业务承载策略及应用 篇5

一、城域端到端宽带建设的需要

要提升城域网络的Qo S, BRAS/SR直接与核心路由器连接 (扁平化) 是很好的优化手段。但由于汇聚路由器的淡出, BRAS/SR直驱到核心路由器, 距离因此拉长, 带来了多方面的挑战:核心层的光缆/管道需求压力大;光纤/管道端到端协调难、光纤熔接工作量增大;网络故障定位困难;BRAS/SR/CR等设备往往需要长距离光模块, 大大增加了建网成本;核心路由器40G端口自组网能力弱, 光纤直驱无法满足。

而引入OTN来辅助实现城域宽带网络扁平化后, 这些问题即可迎刃而解:一根光纤拥有80×40/100G的容量, 大大减少了光纤消耗, 降低了光缆管道的压力;开通业务不需要协调光纤、熔接光纤, 满足了业务迅速开通的需求;路由器/BRAS只需要短距光模块就可上OTN网络传送。

当然, 大型城市的BRAS/SR机房数量多, 需要骨干、汇聚两层OTN网络架构才能很好地完成覆盖、实现灵活调度。而中小城市由于BRAS/SR机房数量不多, 少数几个汇聚环就可以完成覆盖, 因此不需要骨干层网络 (骨干层就简化为两个中心节点) 。也有个别城市的BRAS部署位置很高, 因此, BRAS/SR机房数量少, 骨干层OTN网络组网变得简单了, 但OLT上行组网却相对复杂些。

OLT/DSLAM到BRAS之间的网络常常采用“光纤直驱+L2”方式建设, 满足小带宽时代的网络需求。但随着网速的不断提升, 一个GE端口上行已经无法满足OLT/DSLAM需求, 往往需要2/4×GE捆绑提供带宽, 需要更多的光纤, 因此, 光纤/光缆压力倍增。

从流量上看, n×GE上联中的带宽比较饱和, 再经L2汇聚进行收敛的必要性不大, 因此L2定位逐步模糊甚至退出。从业务上看, Vo IP/IPTV/VOD等业务的引入推动多边缘网关部署, OLT/DSLAM上行需要更多的光纤, 进一步加大了光纤直驱建网模式对光缆的压力。因此, 接入层网络需要引入OTN, 实现OLT/DSLAM到BRAS/SR之间的传送, 缓解持续膨胀的光缆压力, 提供光层网络保护, 提升网络安全性, 给用户提供更高品质的网络体验。

二、大带宽高端专线的需要

家庭带宽的迅速提升, 用户对流媒体的感官体验不断强化, 使得个体对视频的依赖性不断增强, 同时也推动企业的专线业务脱离纯文本和语音形式, 逐步转向电子白板、会议电视等丰富的专线业务, 这些业务既大幅削减了企业的出差成本, 又为低碳环保做出了积极贡献。而企业专线业务的丰富将对企业带宽的迅速提升提出需求, 促使企业专线带宽不断升级, 告别原来的FE口, 逐步向GE端口演进。

当前, 为企业专线服务的城域网络只有SDH网络和路由器组网两种模式。路由器组网由于Qo S、安全性等问题, 一般不会被企业高端专线选择;而SDH网络能提供物理隔离以及绝对的Qo S保证、完善的网络保护, 这些都是高端专线的重要需求。因此, 已有的企业高端专线大都是基于SDH网络开通。但SDH网络带宽提供能力有限, 难以满足大量GE及以上大带宽专线需求, 数据网络专线的Qo S和网络安全性也无法保障。而OTN网络可以通过部署端到端波长、子波长业务开通专线, 满足大带宽、高Qo S、高网络安全、物理隔离等要求, 是大带宽高端专线的最佳技术选择。

三、面向未来的移动承载的需要

我们知道, 一个拥有6000个基站的城市就约需要建设750个10GE接入环, 50个100GE汇聚环。而100GE分组线卡在当前需要很高端的路由器才能支持, 且由于100GE路由器无法自组网, 还需要建设一张100GE的OTN/WDM配套网络, 这样一来, 网络建设的成本和功耗都会很高。

在流媒体逐步为主导的上网体验中, 固定网络的汇聚比尚且在不断降低以提高用户体验, 无线传送网络当然也不会用追求汇聚比来降低建网成本, 而且, 采用分组设备建设100GE汇聚层, 更多是起到透传的作用, 不会做太多收敛, 因此用100GE逐点汇聚的方式建网, 成本和功耗都不理想。

而引入OTN, 可以方便地把1个大型的PTN环网改造成多个PTN汇聚环网外挂接入环的方式, 优化IP RAN网络架构。汇聚节点对业务进行收敛处理后, 再通过OTN网络直达骨干层, 实现PTN扁平化, 提升带宽能力和Qo S能力以及节约大量的光纤资源。

四、四川移动业务IP化、宽带化推动城域OTN部署

四川移动全业务的全面发展和推进, 多种类型的业务传送需求呈爆炸式增长, 传送网要适应大颗粒、IP化、多业务接口接入的要求, 四川移动乡镇节点的带宽已由原有的FE逐步升级改造为GE, IP城域网的带宽也从GE逐步升级扩容为10GE, 原有SDH网络带宽已无法支撑现有业务发展。为此, 四川移动逐步引入波分建设, 以满足GE以上的大颗粒业务承载。而伴随城域网宽带、移动制式、流媒体业务的高速发展, 以及IP城域网结构的扁平化演进, 城域OTN的建设需求也逐渐加大。因此, 在建设省干波分网络的同时, 四川移动也开始部署城域波分网络。

为了实现中心发达城区宽带用户的覆盖, 更多的管道资源被分配给FTTH接入网使用, 但矛盾的是, 接入网的带宽提速带来核心汇聚层面IP城域网更多数据链路的扩容, 从而造成了一系列问题:

路由高“逻物比”:大量逻辑路由同一个物理路由, 当物理路由中断时, 业务难以满足电信级50ms倒换时间;网络的扁平化, 增加了BRAS与CR之间的路由长度, 使光口成本增加。

保护能力弱:倒换响应时间慢;物理链路中断容易造成数据拥塞。

光缆资源占用高:大量的GE、10GE、POS光口直连消耗了大量光纤;随着FTTH部署, 及移动网络、IP业务的发展, 部分区域已呈现出光缆资源紧张的现象;光纤建设和维护成本不断增长。

经过对比论证, 四川移动采用OTN技术构建城域IP承载网, 覆盖所有重要端局节点, 实现IP城域网大颗粒业务的高效承载。我们认为, OTN具备“大容量、灵活调度、可靠保护、高效管理”等特点, 能够更好满足大颗粒IP业务的承载需求, 实现业务层与物理层的隔离, 提供更可靠的业务传送。

五、城域OTN的多重优势

5.1降低IP端口成本

IP城域网在采用OTN承载后, 路由器可将昂贵的10G POS口更换为10GE光口与OTN对接, 节省了大量的光口投资。同时, 采用OTN网络后, 路由器不再需要长距离光口对接, 均可采用短距离光口在局内直接与OTN对接, 大大节省了IP城域网扩容投资。不仅如此, 在后续的IP设备采购中, 路由器采购短距光板, 可节省投资, 且实施简单。以2014年凉山移动新增各类电路为例, 采用OTN后, IP城域网统一采用短距光口承载在OTN网上后, 相比之前采用光纤直驱的方式可节约101万投资, 如表1所示。

5.2节约局间中继光缆资源

IP城域网业务由OTN系统进行承载后, 为四川移动节约了大量中继光缆资源及其投资, 表2以2014年新增各类电路规模为例, 对节约中继光缆投资情况进行测算。

5.3提高带宽资源利用率

相对于传统的WDM技术, OTN引入业务交叉功能, 实现线路侧与支路侧业务板件分离, 同时可实现多种子速率业务的汇聚功能, 大大提升了业务调度的灵活性, 及带宽的利用效率。同时, 四川移动的业务主要为GE/2.5G/10GE, 其中GE和2.5G业务可在10G波道中混传, 采用支线路分离设计支持共用支路板 (TOM板) , 可有效节约投资, 同时大大提升波道使用效率。

5.4提升网络安全性能

视频业务和云计算等新技术的部署对网络质量提出了更高的要求, 一直以来, MSTP作为多业务的承载平台, 能够提供灵活调度的2M业务、支持50ms的保护倒换, 造就了一张高质量的传送网。现在, GE正逐步取代2M成为IP化传送的基本颗粒, 因此, 保证大量GE的灵活调度和高质量的保护, 成为云南电信引入城域OTN的初衷。

另一方面, 市政建设和房地产市场的繁荣, 对城域光缆的破坏作用日益明显, 频繁的光缆故障是需要城域OTN这样的传送网来隔离的。不仅如此, 光缆故障的恢复时间一般为6到8个小时, 在这期间如果再次发生故障, 对于整个城域网将是灾难。OTN技术可提供多种保护方式, 大大提升网络运行可靠性, 四川移动在主要发达城市城域网采用OTN组网, 有效避免了现网逻物比过大的缺点, 提升了全网的安全性。

六、构建一张无缝覆盖的OTN网络

四川移动城域OTN网络已逐步形成一定规模, 目前各地市现网还有一张覆盖县区节点的郊县OTN网络, 在组网、调度、维护等方面, 城域OTN与郊县OTN都不是相互独立的网络, 而是存在各个区域的业务跨网调度。因此, 随着本地网光缆的建设, 后续将逐步形成MESH型网络, 将城区以及郊县的各重要节点实现无缝连接。

具体而言, 第一步将在中心城区核心局点组建一张OTN系统的MESH核心环, 下挂汇聚层OTN系统, 用于核心局点间的大颗粒业务调度;第二步将现有城区及郊县OTN系统优化拆环, 降低单环节点数, 上联到核心环;同时补充两个汇聚OTN环路, 做到城区及郊县重要汇聚节点的全覆盖。

未来, 我们还会进行OTN网络接入层的延伸建设, 在业务热点区域逐步引入盒式OTN设备承接PTN设备, 满足重要客户专线及OLT大颗粒业务承载。我们的最终目标是构建一张无缝覆盖、灵活调度、安全可靠的OTN网络, 满足大颗粒业务的灵活、端到端调度。

摘要：提高网络带宽, 仅仅靠FTTH是不够的, 四川移动通过城域网OTN的部署, 提升了现有网络的安全性和光纤资源的利用率, 提高了大颗粒业务的承载能力, 真正确保流量畅通, 提升用户体验。

浅析客户专线业务的网络承载技术 篇6

关键词：IPRAN,MSTP,伪线 (Pseudo Wire, PW) ,MPLS-VPN

1 项目背景

随着互联网业务的迅猛发展, 其承载的业务种类越来越多, 受到的各种安全威胁越来越大。因此对于安全有较高需求的用户的广域组网方案均倾向于利用运营商网络来自行组网。传统的组网方式有数字数据网 (Digital Data Network, DDN) , ATM, SDH等。此类用户近年来发展迅猛, 接入带宽需求逐年增长, 大带宽用户越来越多, 传统的承载方式不适合带宽大带宽承载。因此, 多业务传送平台 (Multi Service Transport Platform, MSTP) , IP无线接入网 (IP Radio Access Network, IPRAN) , Oracle技术网络 (Oracle Technology Network, OTN) 等新承载技术被应用的越来越多, 其中IPRAN作为新一代的接入网络, 相比传统的业务承载网具有时延小、业务可靠性高、设备分布广泛、多业务承载等特点, 因此各大运营商都投入大量经费进行IPRAN网络建设, 将其作为下一代的传送网。其已具备大带宽承载专线业务的能力。

2 客户专线承载技术

运营商提供给大客户进行组网的专线承载技术, 早期主要为DDN, ATM, SDH技术, 这类别的专线在早期的政府、银行等对安全要求高的客户中应用的极为广泛。随着传输技术及IP技术的发展, MSTP及MPLS-VPN逐渐成为主流的专线承载方式, 但随着专线用户对带宽需求的增长, MSTP技术的带宽扩容不便, 带宽成本高的缺点逐渐明显, 而MPLS-VPN因与互联网共用一个物理网络, 其安全性不能符合部分客户的需求, 因此IPRAN及OTN技术以其大带宽及良好的安全性成为新一代的客户专网承载技术。下文将对几种主流的接入技术及业务实现方案进行介绍。

2.1 MSTP技术

基于SDH的多业务传送平台 (Multi-Service Transfer Pl a t fo r m, M ST P) 是指基于S DH平台同时实现T DM, ATM, 以太网等业务的接入、处理和传送, 提供统一网管的多业务节点。在传统SDH基础上, 通过IP/ATM等多业务接入能力的引入, 在承载原有TDM业务的同时, 可以开展多种高可靠性、大容量的新业务, 如以太网专线、点到多点以太网、以太环。

2.1.1 MSTP业务实现方案

为解决现阶段特定大客户指定以MSTP方式承载的专线接入需求, 在一定的区域内建设独立的信息化专线末端接入网络, 为信息化项目提供相对灵活的资源支撑及安全保障。MSTP/MSAP网络主要承载需物理隔离的2~100 M, 155 M等低速数字电路专线, 同时兼顾承载FR业务。不同业务的接入方式如下。

2.1.2 N*2 M数字电路&FR业务

通过光猫接入就近接入点或模块局机房的接入层MSAP设备。

2.1.3 10~100 M及155 M数字电路

如图1所示, 根据客户等级不同, 采用MSTP/MSAP设备通过单路由或双路由接入汇聚层MSTP设备。同一客户的多个节点可采用因地制宜组建专用MSAP或MSTP接入环并下挂于汇聚层MSTP设备以节省光纤资源。接入环上节点不宜超过5个。

2.1.4 MSTP承载专线业务优缺点分析

(1) MSTP承载政企客户的优点:具备优秀的承载、调度能力、具备完善的OAM机制和远程管理能力、提供端到端透明传输通道, 充分保证服务质量 (Quality of Service, Qo S) 业务的带宽灵活配置, MSTP上提供的10/100/1000M bit/s系列接口, 通过VC的捆绑可以满足各种用户的需求。

(2) MSTP承载政企客户的缺点:单位带宽建设成本高, 不适合大带宽承载;承载分组业务效率较低。

2.2 OTN技术

OT N OT N是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网, 是下一代的骨干传送网。OTN是通过G.872, G.709, G.798等一系列IT U-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”, 将解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题。OTN跨越了传统的电域 (数字传送) 和光域 (模拟传送) , 是管理电域和光域的统一标准。OTN处理的基本对象是波长级业务, 它将传送网推进到真正的多波长光网络阶段。由于结合了光域和电域处理的优势, OTN可以提供巨大的传送容量、完全透明的端到端波长/子波长连接以及电信级的保护, 是传送宽带大颗粒业务的最优技术。

2.2.1 OTN业务实现方案 (见图2)

OT N网络由于其带宽最小颗粒为千兆, 因此主要承载300M及以上大颗粒数字电路专线。

622M以上用户:用户等级较低时以622M、GE、2.5G接口采用光纤单路由方式就近接入汇聚层OTN设备。用户等级较高时通过用户侧OTN设备采用OLP双路由上联汇聚层OTN设备, 汇聚层以上OTN网络为专线提供SNCP保护。

6 2 2 M以下用户:通过与汇聚层O T N共址的M S T P/MSAP设备将多个局向相同的用户进行收敛后, 以2.5G 1+1方式接入汇聚层OTN。

2.2.2 OTN承载专线业务优缺点分析

OTN承载政企客户优点:技术继承了SDH和WDM的双重优势;可靠性高, 端到端远程实时监控管理能力强;带宽颗粒大, 适用于300M~10Gbps范围的各类TDM, IP化业务接入。

OTN承载政企客户缺点:成本较高、功耗大、占地大、对机房配套和环境要求高。不适用于小颗粒业务占比较大的情况。

2.3 MPLS VPN技术

MPLS-VPN是指采用MPLS技术在运营商宽带IP网络上构建企业IP专网, 实现跨地域、安全、高速、可靠的数据、语音、图像多业务通信, 并结合差别服务、流量工程等相关技术, 将公众网可靠的性能、良好的扩展性、丰富的功能与专用网的安全、灵活、高效结合在一起, 为用户提供高质量的服务。

2.3.1 MPLS-VPN业务实现方案

MPLS-VPN是在公用的通信基础平台上提供私有数据网络的技术, 运营商一般通过隧道协议和采用安全机制来满足客户的私密性需求。结合目前主流的接入技术主要有通过LAN网络接入至城域网BRAS/SR设备以及通过PON网络接入至城域网BAS/SR设备;组网模式如图3所示。

2.3.2 MPLS-VPN承载专线业务优缺点分析

MPLS VPN承载政企客户优点:接入方式多样, 可以采用PON, LAN、光纤直连和MSAP等多种专线接入;扩展性高, 新增节点仅需将该节点接入MPLS VPN, 即可与专网其他节点互通;建设成本相对较低, 仅需建设本地接入线路, 基本不增加骨干网资源占用;可提供差异化Qo S保障, 保障客户不同应用的指标要求。

MPLS VPN承载政企客户缺点:端到端网管的实现较为复杂;安全性与物理隔离的网络相比较弱。

2.4 IPRAN承载专线业务方案

I PR A N中的I P指的是互联协议, R A N指的是R a d io Access Network。相对于传统的SDH传送网, IPRAN的意思是:“无线接入网IP化”, 其最早主要应用于承载无线基站业务, 目前随着技术的发展, 其多业务承载能力正逐步应用至各种传送网场景, 是基于IP的新一代传送网技术。

2.4.1 IPRAN网络特点及优势

(1) 伪线技术 (Pseudo wire, PW) 。伪线技术简单地说就是VC (虚电路) +隧道的组合, 隧道可以是基于LSP、L2TPV3或者TE技术, PW中虚连接的建立是需要通过信令协议LDP或者RSVP来传递VC信息, 将VC信息和隧道管理形成一个PW。伪线技术能将所有用户报文原封不动地转发到对端站点去, 因此如果在接入端口接入为DDN业务或者MSTP业务, 则能够在IPRAN网络中将封装好的报文透明传输至对端接口, 并在对端的DDN设备或MSTP进行解封装。

(2) 端到端的IP化。端到端的IP化使得网络复杂度大大降低, 简化了网络配置。另外, 端到端IP减少了网络中协议转换的次数, 简化了封装解封装的过程, 使得链路更加透明可控, 实现了网元到网元的对等协作、全程全网的OAM管理以及层次化的端到端Qo S。IP化的网络还有助于提高网络的智能化, 便于部署各类策略, 发展智能管道。

(3) IPRAN网络高度冗余性。IRPAN网络为环形结构, A-B设备之间启用冗余PW, 同时配置BFD路由协议进行故障探测, 可以快速检测到网络单通、链路中断、设备故障等各种突发情况, 多点或者单点故障时冗余切换时间在100 ms内完成, 保障了业务的高度可靠性。

(4) IPRAN网络质量检测便捷性。IPRAN设备可以通过RFC2544协议通过设备自发包进行网络性能和质量检测, 同时也可以IP FPM模拟用户业务进行网络质量检测, 实现故障的快速处理。因此业务通过IRPAN承载之后, 故障处理时间大为缩小。

2.4.2 IP RAN业务实现方案

IP RAN通过新建IP RAN ER设备、IP RAN B类汇聚路由器和IP RAN A类接入路由器, 形成由核心层、汇聚层和接入层组成的3层网络架构。其专线业务承载模型如图4所示。

二层专线业务通过分段PW实现端到端承载, 并通过主备PW (双路由) 方式实现业务的快速保护倒换。

IGP路由设计:U-POP之间配置静态路由, POP以上共用基站回传的路由进程, 即POP-B接入环采用OSPF进程, B以上采用ISIS进程。

业务开放方式:共配置5段主备PW。U-POP之间配置主备静态PW, POP-B之间配置主备动态PW, B-ER-B之间配置主备动态PW;在跨PW的节点 (POP, B) 实现PW粘贴。

链路保护机制:采用主备PW (双路由) 方式, 并配置端到端BFD for PW (3×10 ms) 实现业务保护倒换。

3 专线业务承载技术比较

综上所述, 目前主流的政企专线主要承载技术可分为OTN, IPRAN, MSTP/SDH, MPLS VPN。其中OTN技术适合承载高带宽专线业务, IPRAN, MSTP技术适合承载中低速专线业务。其中MSTP的带宽成本较高, OTN, IRPRAN带宽成本中等, MPLS VPN带宽成本较低。

如表1所示, OTN, MSTP/SDH技术上实现物理层的安全隔离, 安全等级最高, IPRAN通过专用设备进行承载并进行二层隔离, 安全性次之, MPLS-VPN与互联网共用物理设备, 安全性在四者中最低。

4 结语

随着厂家和运营商在IPRAN, OTN上的投入逐渐加大, IPRAN的设备端口逐渐丰富, 其支持的协议也在逐步增多。IPRAN, OTN网络正逐渐成为运营商下一代接入网的核心网络, 通过IPRAN网络承载中低速专线业务、OTN承载高速率专线业务成为未来的主流专线承载方式, 同时如何在IPR AN网络上进行业务的自动开通, 使其网络变得更加便捷、更加丰富, 如何丰富OTN的接入端口, 使其能承载百兆以太网的速率将是下一步研究的课题。

参考文献

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FA36甚高频业务承载研究 篇7

1“回音”问题分析。

首先, 还原一下“回音”发生现场 (见图1) 。FA36作为传输手段, 连接了管制中心内话系统和甚高频遥控台的VHF收、发信机。设备正常工作时, 传输设备音频收发通道畅通, 收信机收到的音频信号随时通过FA36传输至内话系统, 管制员在席位只要选择该波道, 就可以持续监听。

当管制员需要使用VHF波道通话时, 按下PTT按键, 该控制信号通过内话系统触发FA36 (A机) 接口上的控制线E线, 从而甚高频遥控台FA36 (B机) 控制线M被激活, M线触发发信机工作, 发信机将管制员的声音信号从VHF波道发送出去。

由于FA36话音传输采用Vo IP技术, 即其承载的话音信号都须转化为IP包进行传输, 所以必然存在一定的传输延时。当管制员按下PTT按键说话时, 从发信机发出的VHF信号同时被收信机接收回来, 由于接收信道常通, 接收到的话音信号被FA36传输回来, 经FA36信道延时, 该声音回到管制席位时, 在管制员耳边形成“回音”。

2“回音”问题的解决。

通过以上分析可知, 产生“回音”的根源是FA36的传输延时, 这是FA36的固有属性, 不能消除。但是, 不难发现, 管制员按下PTT键说话的同时, 其实不需要监听接收信号。所以, 在PTT信号触发发信机工作时, 如果能利用该PTT信号切断接收通道, 就能有效消除“回音”。

具体解决方案如下:制作一块PTT控制板接入系统 (见图2) , 当管制员按下席位PTT按键, 该控制信号通过内话系统触发FA36 (A机) 接口上的控制线E线, 从而甚高频遥控台FA36 (B机) 控制线M被激活, M线触发发信机工作, 发信机将管制员的声音信号从VHF波道发送出去, 于是飞行员可以收听到管制员的声音。因为收信机是常开状态, 管制员的声音被VHF发射机发出的同时, 被收信机接收回来, 此时, PTT控制板完成一个工作, 即将此时的接收信号截止, 不送给传输设备, 那么管制员将听不到“回音”。当管制员释放PTT按键, 接收信号的截止撤销, 管制员将可以恢复收听该VHF波道。

从实际测试情况看, 在增加PTT控制板后, “回音”问题基本得到解决。但是, “回音”被抑制以后, 出现了“尾音”问题。即在管制员释放PTT按键后, “回音”消除并不“干净”, 最后说出的一个或几个字音的“回音”仍有残留, 不妨称之为“尾音”。

3“尾音”问题的解决。

“尾音”产生的原因容易分析出来:当PTT抑制释放的时候, 如果管制员释放PTT按键较快, 释放时“回音”未能完全结束, 管制员最后的语音将“漏网”未能得到抑制, “尾音”就出现了。

如果对PTT控制板进一步优化, 在PPT控制板中增加PTT延迟释放功能, 就可以消除“尾音”。但是, 应该注意到, 延长时间要适合, 短了, “尾音”消除不干净;长了, 应该被收听到的声音可能被误消除。所以, 现实的解决方法是采用可变的延时控制器, 依据具体情况, 调整测试得出每个现场具体的延时参数, 保证准确消除“尾音”。

在PTT控制板中增加了可变延时控制器后, 可按照设定步进从小到大增加延时参数, 同时观察并记录“尾音”消除情况, 由测试结果确定延时参数。表1测试示例中, 可以确定延时参数取值为350ms。

4 结语

FA36是一款以IP路由器技术为基础的接入设备, 可以用于雷达、甚高频、电报以及管制移交电话的灵活接入传输。因其固有的IP属性, 用其传输话音业务必然存在延时。对于甚高频业务的承载来说, 传输延时不可避免地导致了“回音”问题, 并衍生了“尾音”问题。对于这些问题, 只要将原因分析清楚, 把握基本原理, 对应采取有效措施, 如利用发射控制信号抑制接收、延时释放抑制信号匹配系统时延, 终究可以通过技术手段, 优化细节, 达到较为满意的预期。

参考文献

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