吴川市广播电视台的IP宽带建设

梁岳钧

随着Internet信息服务的迅猛发展和宽带IP技术的不断完善，高带宽、高性能、综合多种业务的IP数据网成为国内运营商各种业务网络建设的业务支撑。有线电视网络作为广播网络，利用网络富余光纤做宽带接入，具有其他网络无法比拟的优势，无需花费大量财力就可实现户户通宽带。

1 项目主要内容

广电网络技术开展多种业务服务，可以满足政府、企业、个人三类用户的各种需求。除传统业务运营外，对数字电视、语音通信、宽带数据等多业务融合的有效支持，实现综合性全业务运营已成为整个广电行业的发展趋势。根据业务发展和运营趋势，建设一个基于IP的高宽带、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电信级IP网络，开展全业务运营将成为吴川广电发展的主业务。

2 项目商业模式及市场定位

建成后的吴川广电IP网络覆盖整个吴川市，总体原则利用现有网络资源，一是利用富余光纤做宽带接入；二是开通宽带后可开通很多增值业务，如点播、回看、U互动等业务，增强市场竞争力，有利于稳定和发展用户；三是主要解决群众及边远群众装宽带的问题，尽快提供电商服务。

3 项目预期目标

建成后的IP网络，采用成熟、稳定、价格合理、5年不落后的解决方案，实现全市用户宽带业务接入。

网络规划总体要求：搭建系统包括核心网、接入网、用户终端及所有连接耗材；汇聚层设计总流量为150G；接入网采用Gpon接入技术组网；单个PON口最大接入64户，端口用户数满配时平均可开通100M/户业务；用户近侧每个光节点分配4户、8户、16户或32户；采用光纤到户接入，要求每户接入带宽不低于20M。

4 总体设计

4.1 组网设计原则

方案设计时遵循以下原则。

可运营性：建设广电IP网络的目的是能向大量用户提供良好的业务承载能力，骨干IP网络必须具备完善的电信级网络功能，比如，支持完善的L2/L3MPLSVPN、IPv4/IPv6路由、二三层组播和组播VPN等功能，如此才能为大规模的有不同需求的广电用户提供差异化、个性化服务。

开放性：为保证系统的持续发展和系统不同设备的互联互通，所采用的网络技术应符合国际标准的通信协议、标准化接口和我国的技术规范，支持良好的维护、测量及管理手段，提供网络统一实时监控的信息处理功能，实现网络的统一管理先进性：

可管理性：IP运营网络是分层的网络结构，需要统一的网络业务调度和管理，降低网络运营成本。

可扩展性：用户数量和宽带业务种类发展有着不确定性。随着业务需求的不断变化，要求IP运营网络建设成完整统一、组网灵活、易扩充的弹性网络平台。

安全可靠性：网络的设计要充分考虑其稳定性，支持网络核心和汇聚节点的备份和线路保护，提供网络安全防范措施，建议实现运营级网络50ms内的故障检测和倒换硬性要求。

高性能：IP城域网络是整个广电业务运营网络最核心、最关键的部分，必须提供足够的业务带宽资源，以便满足中期广电业务发展需要。

4.2 宽带网设计

整个网络层次采用业界成熟的三层构架：接入、汇聚和核心，最后IP网络通过该网络出口层设备连接到外网。通过这种分层的网络架构，可以保证根据具体业务需求，分别对不同层次进行扩容。

4.2.1 核心层网络设计

网络出口采用1台电信级多业务网关，作为Internet及互联网多媒体业务出口，上行接入带宽出口运营商，下行接入2台核心交换机，作为吴川广电网络平台出口路由的同时，负责提供BRAS功能，终结用户PPPoE连接，与Radius系统交互，完成用户宽带业务属性认证，并将用户私网IP地址NAT转换为合法的公网IP；2台核心交换机采用堆叠技术，彼此互为备份，正常工作时，2台核心交换机共同分担负载，而任意一台出现故障时，另一台自动承担所有流量，不会影响业务正常开展，用户对故障零感知，下行接入2台汇聚交换机及各站点OLT，可提供高速数据交换和路由快速收敛，要求具备电信级高可靠性、稳定性和易扩展性等。对于城域网核心层，应在提供大容量、高性能L2/L3交换服务的基础上，进一步融合MPLS，为整个网络构建融合业务的基础网络平台，进而实现多业务资源整合的需要。

核心层采用双机冗余备份的方式构造，消除单点故障，设备的关键部件采用冗余模式，从而实现整个骨干网络的高可靠性。骨干层采用10G链路互联，达到高带宽、高转发性能的效果。推荐支持VSC虚拟化技术交换机、超大交换容量，高转发性能，完成能够满足市级广电网络的数据转发。

4.2.2 汇聚层网络设计

本方案设计黄坡和吴阳2个汇聚点，汇聚所在区域接入OLT的流量，要求提供三层功能，汇聚交换机作为接入网的网关，终结接入网用户的二层流量，进行三层转发。当路由协议应用于这一层时，具有负载均衡、快速收敛和易于扩展等特点，这一层还作为接入设备的第一跳网关，能够承载所在区域融合业务的需求。

汇聚层与核心层共同组建成骨干网络，所以汇聚设备的性能要求较高，采用双10G的链路上行到核心交换机，达到万兆骨干网络，并通过电信级以太网技术实现50ms的网络收敛保护。汇聚交换机需要提供高密度的10GE接口，汇聚接入交换机的流量。

4.2.3 接入层网络设计

城区和乡镇总体采用光纤到户方案：总前端机房和A前端、B、C分前端机房分别部署1台高密度GPON OLT，负责初期总个城区的用户接入，22个站点各部署1台GPON OLT，负责初期所在乡镇的用户接入。城区各光节点根据用户分布和光纤链路情况部署一级分光或二级分光。乡镇农村各光节点根据用户数量部署 1∶4 或 1∶8 或 1∶16 光分路器，结合实际用户需求通过皮线光缆入户，在用户家庭中安装ONU，实现光纤到户。塘缀下辖的岭脚分前端，初期设计由塘缀OLT直带用户。另外，OLT通过上联板卡的10G上联端口连接到汇聚机房的汇聚交换机，同时做好上联光纤链路备份，一旦链路出现故障，可以快速切换到备用链路，确保网络的稳定性。

4.2.4 设备产品选型

产品选型原则，根据吴川广电网改项目需求，在组网设备的选择方面，需要遵循以下原则。一是丰富的业务支持能力，必须能够很好的支持：丰富的MPLS VPN特性、丰富的QoS特性、全面的IPv6解决方案。二是高安全性。三是高可靠性：采用分布式体系结构，关键部件冗余，实时热备份机制，热插拔特性，冗余电源支持，散热系统。四是可管理性。

设备产品选型。一是核心交换机，汇聚交换机：插槽数量、基本参数、功能特性、设备管理、设备管理、物理参数要达到设计标准。二是多业务网关：设备容量、物理规格、直流系统、交流系统、环境要求、资质认证、L2业务、IP路由业务达到设计标准。

GPON OLT：OLT设备需要是一款大容量的高密度无源光接入局端设备，在10U高度的插箱内，可以插入多块PON板，每个PON板8/16个GPON口，最大128/256个PON口，每个PON板支持8个10G-GPON口，最大128个10G-GPON口，用户集成度达到业内领先。

GPON ONU：GPON ONU终 端， 应用于FTTH场合。该款产品符合ITU-T G.984标准，网络侧光接口速率为下行2.488Gbps，上行1.244Gbps，用户侧提供2个FE口、1个语音口，通过该款产品，用户可以便捷地接入语音业务和各种宽带业务。ONU的设备规格与环境指标：ONU GPON接口，ONU关键技术指标要求，认证计费系统，防火墙均达到设计标准。

此外，路由规划设计、MPLS VPN部署、公共业务纵向VPN规划、QoS解决方案、组播解决方案、管理安全设计方案、ALC规划设计方案IPv6过渡方案、网络管理解决方案、接入组网方案、业务解决方案、ONU设计等均由中标公司负责解决。

5 实施计划

第一，2017年9月通过项目论证。

第二，2017年10～12月完成项目的立项和招标。

第三，前期工作

机房配备包括以下内容。

范围：中心机房、分前端机房、站机房。

配备：机房环境、机柜、供电、UPS电源、防雷、空调。

人员培训：掌握路由器、交换机、GPON产品硬件结构和工作原理；理解常用业务的数据配置；发现基本硬件故障和进行硬件更换；能够完成日常维护工作、处理常见告警。此外，还包括理论基础知识培训、实际操作培训、培训方式、培训课程设置。

第四，网络优化。

一是测试光纤链路。二是优化网在原光点的基础上，以500户为一个单元，在原光点位置或中心点设置光交箱，来信号4芯，最好配备8-12芯，1芯用1550nm光放大传输数字电视。另外，芯数传输宽带信号，按用户量30%设置二级分纤箱，每分纤箱配备4芯光缆，光交箱为一级分光，分纤箱为二级分光，分光采用：电视：光交箱1∶16，分纤箱1∶16；宽带：一级1∶8、二级1∶8，一级1∶4、二级1∶16或一级1∶16、二级1∶4等方式。

2018年1月搭建好中心机房平台，安装调试好分前端、乡镇机房及镇分前端机房的设备，争取2-～3月份安装入户。

[1]吴川市广播电视台IP宽带网络建设项目需求书。

[2]吴川市广播电视台广电宽带网络建设技术方案。

[3]高州市广播电视台广电宽带项目可行性研究报告。

[4]吴川市广电宽带项目技术建议书。