滨州市广电网络双向改造方案

杭裕平

滨州广电网络有限公司，山东 滨州 256600

0 引言

鉴于滨州广电中心机房“A（广播数字节目平台）+B（提供双向交互的多种格式的内容平台CNTV）”的资源建设方案，以及当前基于IP协议传输普遍性与趋于主流发展的巨大前景，滨州广电在原先860 Mbit/s带宽RF传输的基础上，需要另外搭建一套基于IP架构的高速城域网，以满足RF高清互动机顶盒信号回传与IPTV机顶盒互动业务的开展。

1 网络双向化改造总体思路

网络双向化改造总体思路包括：1）依托现有的网络资源，充分利用和保护现有的线路、设备等已有投资。2）选用的技术符合未来的发展方向和潮流，避免走弯路。3）网络层次明晰，易于扩展，弹性较高，适合积木式搭建。4）系统稳定可靠，投资额度可控，整个系统的性价比高。5）通过网络建设培养出一批业务娴熟、技艺精湛的数据通信专家，逐步建立起一个成熟的技术队伍。

2 双向IP网络建设模型

由于本次建设的双向IP网络将要承载的未来多种业务，包括Internet接入服务、机顶盒双向互动业务、大客户专线租用业务、其他宽带增值业务等，因此在网络建设规划之初就应该充分考虑到不同业务对网络各项指标的需求，确保网络的基本架构能够满足未来各项业务的开展，尽可能减少后期对网络总体结构的调整。另外，整体网络结构应该按照统一的模块化设计思路来建设，方便在业务大幅度增长时扩充系统服务能力，满足更长时期的用户需求。

鉴于以上考虑，建议将整个网络规划为多层结构，各类应用根据其不同的服务要求承载在不同的网络层次上，底层服务相对于上层应用实现透明传送，可以大大简化不同业务类型的组织分类。在分层结构的基础上，每个区县分前端，每个小区接入站点乃至每栋楼宇的接入网络均按照实际情况构建一到多个统一的建设模板，使整个网络建设过程能够快速被复制，统一管理。

按照网络应用需求，将整个网络分为传输层、汇聚层、分配层和接入层，针对Internet接入、机顶盒双向互动、大客户专线服务、数字电视信号分配、宽带增值业务等不同业务类型分别设计了其业务入口和服务模型，具体的结构如图1所示。

图1 网络分层结构示意图

3 核心传输层建设

3.1 业务需求

整个网络建设的核心应该是一个高性能、高可靠、易管理、多业务功能的透明传输平台，该平台直接搭建在骨干光纤网络之上，可以根据需要提供不同类型的业务通道，可以随着应用和业务的增加进行扩充，具有完善的自愈保护功能。

按照一般要求，核心传输层提供分前端之间的业务互联，根据业务类型的不同可以为各个分前端到总前端之间提供一个或多个透明GE链路。

3.2 技术选择

根据业务需求和滨州网络实际情况，综合考虑到未来业务容量，业务类型，综合投资等因素，滨州广电采用了烽火的多业务平台CESP系统作为核心骨干传输，该业务平台提供了10 Gbit/s级别的骨干传输带宽，配备了高密度的GE级别业务端口，可以根据需要提供不同QoS等级的业务通道，具备完善的OAM管理功能。

3.3 具体配置

滨州市到县之间已经建立了一个10 Gbit/s的环网平台，在此基础上在城区3个机房间再建设一个独立的骨干环，专门用于承载市区内部的业务，同时两环在中心机房相交，实现市县之间业务的交换（见图2）。

图2 滨州市、县网络核心传输层连接示意图

整个环网上，每个节点都作为未来业务开展的一个汇聚核心，环网上所有业务均采用QinQ方式，地理位置和业务大类的区分在进入CESP网络时附加一层外层VLAN标记，CESP网络根据外层VLAN标记来调度数据流向并进行环网资源分配，确保不同业务之间严格区分其通信路径和通信等级。

4 汇聚层建设

汇聚层主要用于在普遍服务的情况下对大量用户的业务端口进行收敛汇聚，用户的业务请求一般要通过汇聚层设备进行转发，整个网络在汇聚层以下为二层通信，在汇聚层以上则根据不同的地址段实现三层路由转发。

4.1 功能需求

针对Internet接入服务，由于用户认证的需要，所有用户的请求需要直接和认证BAS通信，因此BAS事实上就是该服务的汇聚设备，根据用户量的不同，可以采用先集中后分布的建设方案来延缓投资进度，尽可能保证投资收益的及时实现。

针对机顶盒的双向业务，由于该服务针对的用户数量庞大，采用在每个分前端安装高性能路由器或三层交换机作为机顶盒业务的汇聚，汇聚路由器可根据不同的片区VLAN划分多个子网，机顶盒与中心服务器，机顶盒与机顶盒之间的通信均通过汇聚层路由交换设备进行转发，可以减小广播流量，提高通信效率。

大客户一般采用透明专线租用的模式，因此大客户的汇聚一般在其中心实现，不需要运营商提供额外服务。

4.2 设备选型

汇聚层设备应该支持大容量的三层业务转发，同时支持二层或者三层的MPLS业务。根据滨州现有设备情况，部分区县采用华为S9300交换机或烽火S4600系列交换机。交换机配置了高密度千兆板卡分别与传输设备和OLT相连。

每个站点还规划配置千兆级别的三层交换机1台，其用途主要用于内部业务汇聚，可直接接入到CESP平台中去，通过独立的数据通道实现全市的通信，确保其中诸如财务、OSS用户信息等敏感数据的安全，如图3所示。

4.3 具体配置

每个站点配备烽火S4610高性能路由交换机1台，该交换机与CESP传输节点设备之间采用n×GE连接，相应的接口启用指定的VLAN通道实现与核心机房的连接。下联端口与OLT设备采用n×GE连接，下联端口根据所覆盖小区数量划分多个子接口，每个子接口划分为1个IP子网，子网掩码采用24位。

汇聚交换机由于主要实现机顶盒业务汇聚，同时规划机顶盒业务采用DHCP+的认证方式，因此为实现机顶盒IP地址的自动分配，汇聚交换机需要对全部端口打开DHCP Relay功能，确保DHCP请求能到达DHCP服务器。

除机顶盒视频数据流汇聚外，该交换机还拟承担大客户Internet专线业务的汇聚，针对大客户专线分配独立的地址段。

5 分配网建设

目前随着PON系统的大量应用，相关的器件和设备价格大幅度下降，在城域范围内PON分配网络的优势越来越大，目前主流的PON组网模式包括EPON（GEPON），GPON，APON等，市场占有率最高的目前来看为EPON产品，GPON也有着良好的发展趋势。

5.1 方案选型

鉴于目前实际的市场情况，一段时间内EPON（GEPON）仍然是发展的主流，因此在此选用GEPON相关产品作为光无源分配系统的首选方案。

目前GEPON产品一般可以实现1∶32或1∶64分光比例，由于滨州广电目前各分前端机房到光节点的光纤设计大多采用星型结构，因此光纤资源还是非常充足的。同时，城区范围内基本上能保证光纤距离在10 km以内，因此初期业务不多的情况下，城区范围可以考虑采用1∶64分光，乡镇机房由于距离较远，可以根据实际情况经过计算后选定合适的分光比，特殊远距离的乡镇可以考虑通过千兆光纤采用拉远布置盒式OLT的方案覆盖。

5.2 设备配置

每个分前端可配备1台机框式OLT，烽火C15000可支持16PON口的板卡，具有非常高的端口密度，每块板卡固化配置4个GE上联端口，可根据实际需要将两个上联端口上行至M8416E，实现宽带用户和专网客户透明传输到中心。剩余2个GE端口连接至汇聚交换机S4610，实现机顶盒多页业务数据的本地汇聚终结。

6 接入网建设

本文中的接入网特指广电双向业务网络的入户部分，随着光缆及光接线端子的价格降低，滨州广电在新建小区优先采用了FTTH方式布线。在未能实现FTTH的地方，采用了PON+EoC方式来传输以太信号，从楼头或楼道混入原来的RF信号。