吳川市廣播電視臺的IP寬帶建設(shè)

梁岳鈞

隨著Internet信息服務的迅猛發(fā)展和寬帶IP技術(shù)的不斷完善，高帶寬、高性能、綜合多種業(yè)務的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)成為國內(nèi)運營商各種業(yè)務網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的業(yè)務支撐。有線電視網(wǎng)絡(luò)作為廣播網(wǎng)絡(luò)，利用網(wǎng)絡(luò)富余光纖做寬帶接入，具有其他網(wǎng)絡(luò)無法比擬的優(yōu)勢，無需花費大量財力就可實現(xiàn)戶戶通寬帶。

1 項目主要內(nèi)容

廣電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展多種業(yè)務服務，可以滿足政府、企業(yè)、個人三類用戶的各種需求。除傳統(tǒng)業(yè)務運營外，對數(shù)字電視、語音通信、寬帶數(shù)據(jù)等多業(yè)務融合的有效支持，實現(xiàn)綜合性全業(yè)務運營已成為整個廣電行業(yè)的發(fā)展趨勢。根據(jù)業(yè)務發(fā)展和運營趨勢，建設(shè)一個基于IP的高寬帶、高可靠性、可運營管理、具備多種業(yè)務綜合承載能力和擴展性的電信級IP網(wǎng)絡(luò)，開展全業(yè)務運營將成為吳川廣電發(fā)展的主業(yè)務。

2 項目商業(yè)模式及市場定位

建成后的吳川廣電IP網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個吳川市，總體原則利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，一是利用富余光纖做寬帶接入；二是開通寬帶后可開通很多增值業(yè)務，如點播、回看、U互動等業(yè)務，增強市場競爭力，有利于穩(wěn)定和發(fā)展用戶；三是主要解決群眾及邊遠群眾裝寬帶的問題，盡快提供電商服務。

3 項目預期目標

建成后的IP網(wǎng)絡(luò)，采用成熟、穩(wěn)定、價格合理、5年不落后的解決方案，實現(xiàn)全市用戶寬帶業(yè)務接入。

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃總體要求：搭建系統(tǒng)包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、用戶終端及所有連接耗材；匯聚層設(shè)計總流量為150G；接入網(wǎng)采用Gpon接入技術(shù)組網(wǎng)；單個PON口最大接入64戶，端口用戶數(shù)滿配時平均可開通100M/戶業(yè)務；用戶近側(cè)每個光節(jié)點分配4戶、8戶、16戶或32戶；采用光纖到戶接入，要求每戶接入帶寬不低于20M。

4 總體設(shè)計

4.1 組網(wǎng)設(shè)計原則

方案設(shè)計時遵循以下原則。

可運營性：建設(shè)廣電IP網(wǎng)絡(luò)的目的是能向大量用戶提供良好的業(yè)務承載能力，骨干IP網(wǎng)絡(luò)必須具備完善的電信級網(wǎng)絡(luò)功能，比如，支持完善的L2/L3MPLSVPN、IPv4/IPv6路由、二三層組播和組播VPN等功能，如此才能為大規(guī)模的有不同需求的廣電用戶提供差異化、個性化服務。

開放性：為保證系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展和系統(tǒng)不同設(shè)備的互聯(lián)互通，所采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應符合國際標準的通信協(xié)議、標準化接口和我國的技術(shù)規(guī)范，支持良好的維護、測量及管理手段，提供網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一實時監(jiān)控的信息處理功能，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理先進性：

可管理性：IP運營網(wǎng)絡(luò)是分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，需要統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務調(diào)度和管理，降低網(wǎng)絡(luò)運營成本。

可擴展性：用戶數(shù)量和寬帶業(yè)務種類發(fā)展有著不確定性。隨著業(yè)務需求的不斷變化，要求IP運營網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成完整統(tǒng)一、組網(wǎng)靈活、易擴充的彈性網(wǎng)絡(luò)平臺。

安全可靠性：網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計要充分考慮其穩(wěn)定性，支持網(wǎng)絡(luò)核心和匯聚節(jié)點的備份和線路保護，提供網(wǎng)絡(luò)安全防范措施，建議實現(xiàn)運營級網(wǎng)絡(luò)50ms內(nèi)的故障檢測和倒換硬性要求。

高性能：IP城域網(wǎng)絡(luò)是整個廣電業(yè)務運營網(wǎng)絡(luò)最核心、最關(guān)鍵的部分，必須提供足夠的業(yè)務帶寬資源，以便滿足中期廣電業(yè)務發(fā)展需要。

4.2 寬帶網(wǎng)設(shè)計

整個網(wǎng)絡(luò)層次采用業(yè)界成熟的三層構(gòu)架：接入、匯聚和核心，最后IP網(wǎng)絡(luò)通過該網(wǎng)絡(luò)出口層設(shè)備連接到外網(wǎng)。通過這種分層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以保證根據(jù)具體業(yè)務需求，分別對不同層次進行擴容。

4.2.1 核心層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)出口采用1臺電信級多業(yè)務網(wǎng)關(guān)，作為Internet及互聯(lián)網(wǎng)多媒體業(yè)務出口，上行接入帶寬出口運營商，下行接入2臺核心交換機，作為吳川廣電網(wǎng)絡(luò)平臺出口路由的同時，負責提供BRAS功能，終結(jié)用戶PPPoE連接，與Radius系統(tǒng)交互，完成用戶寬帶業(yè)務屬性認證，并將用戶私網(wǎng)IP地址NAT轉(zhuǎn)換為合法的公網(wǎng)IP；2臺核心交換機采用堆疊技術(shù)，彼此互為備份，正常工作時，2臺核心交換機共同分擔負載，而任意一臺出現(xiàn)故障時，另一臺自動承擔所有流量，不會影響業(yè)務正常開展，用戶對故障零感知，下行接入2臺匯聚交換機及各站點OLT，可提供高速數(shù)據(jù)交換和路由快速收斂，要求具備電信級高可靠性、穩(wěn)定性和易擴展性等。對于城域網(wǎng)核心層，應在提供大容量、高性能L2/L3交換服務的基礎(chǔ)上，進一步融合MPLS，為整個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建融合業(yè)務的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺，進而實現(xiàn)多業(yè)務資源整合的需要。

核心層采用雙機冗余備份的方式構(gòu)造，消除單點故障，設(shè)備的關(guān)鍵部件采用冗余模式，從而實現(xiàn)整個骨干網(wǎng)絡(luò)的高可靠性。骨干層采用10G鏈路互聯(lián)，達到高帶寬、高轉(zhuǎn)發(fā)性能的效果。推薦支持VSC虛擬化技術(shù)交換機、超大交換容量，高轉(zhuǎn)發(fā)性能，完成能夠滿足市級廣電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

4.2.2 匯聚層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

本方案設(shè)計黃坡和吳陽2個匯聚點，匯聚所在區(qū)域接入OLT的流量，要求提供三層功能，匯聚交換機作為接入網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，終結(jié)接入網(wǎng)用戶的二層流量，進行三層轉(zhuǎn)發(fā)。當路由協(xié)議應用于這一層時，具有負載均衡、快速收斂和易于擴展等特點，這一層還作為接入設(shè)備的第一跳網(wǎng)關(guān)，能夠承載所在區(qū)域融合業(yè)務的需求。

匯聚層與核心層共同組建成骨干網(wǎng)絡(luò)，所以匯聚設(shè)備的性能要求較高，采用雙10G的鏈路上行到核心交換機，達到萬兆骨干網(wǎng)絡(luò)，并通過電信級以太網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)50ms的網(wǎng)絡(luò)收斂保護。匯聚交換機需要提供高密度的10GE接口，匯聚接入交換機的流量。

4.2.3 接入層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

城區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)總體采用光纖到戶方案：總前端機房和A前端、B、C分前端機房分別部署1臺高密度GPON OLT，負責初期總個城區(qū)的用戶接入，22個站點各部署1臺GPON OLT，負責初期所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)的用戶接入。城區(qū)各光節(jié)點根據(jù)用戶分布和光纖鏈路情況部署一級分光或二級分光。鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村各光節(jié)點根據(jù)用戶數(shù)量部署 1∶4 或 1∶8 或 1∶16 光分路器，結(jié)合實際用戶需求通過皮線光纜入戶，在用戶家庭中安裝ONU，實現(xiàn)光纖到戶。塘綴下轄的嶺腳分前端，初期設(shè)計由塘綴OLT直帶用戶。另外，OLT通過上聯(lián)板卡的10G上聯(lián)端口連接到匯聚機房的匯聚交換機，同時做好上聯(lián)光纖鏈路備份，一旦鏈路出現(xiàn)故障，可以快速切換到備用鏈路，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

4.2.4 設(shè)備產(chǎn)品選型

產(chǎn)品選型原則，根據(jù)吳川廣電網(wǎng)改項目需求，在組網(wǎng)設(shè)備的選擇方面，需要遵循以下原則。一是豐富的業(yè)務支持能力，必須能夠很好的支持：豐富的MPLS VPN特性、豐富的QoS特性、全面的IPv6解決方案。二是高安全性。三是高可靠性：采用分布式體系結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵部件冗余，實時熱備份機制，熱插拔特性，冗余電源支持，散熱系統(tǒng)。四是可管理性。

設(shè)備產(chǎn)品選型。一是核心交換機，匯聚交換機：插槽數(shù)量、基本參數(shù)、功能特性、設(shè)備管理、設(shè)備管理、物理參數(shù)要達到設(shè)計標準。二是多業(yè)務網(wǎng)關(guān)：設(shè)備容量、物理規(guī)格、直流系統(tǒng)、交流系統(tǒng)、環(huán)境要求、資質(zhì)認證、L2業(yè)務、IP路由業(yè)務達到設(shè)計標準。

GPON OLT：OLT設(shè)備需要是一款大容量的高密度無源光接入局端設(shè)備，在10U高度的插箱內(nèi)，可以插入多塊PON板，每個PON板8/16個GPON口，最大128/256個PON口，每個PON板支持8個10G-GPON口，最大128個10G-GPON口，用戶集成度達到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先。

GPON ONU：GPON ONU終 端， 應用于FTTH場合。該款產(chǎn)品符合ITU-T G.984標準，網(wǎng)絡(luò)側(cè)光接口速率為下行2.488Gbps，上行1.244Gbps，用戶側(cè)提供2個FE口、1個語音口，通過該款產(chǎn)品，用戶可以便捷地接入語音業(yè)務和各種寬帶業(yè)務。ONU的設(shè)備規(guī)格與環(huán)境指標：ONU GPON接口，ONU關(guān)鍵技術(shù)指標要求，認證計費系統(tǒng)，防火墻均達到設(shè)計標準。

此外，路由規(guī)劃設(shè)計、MPLS VPN部署、公共業(yè)務縱向VPN規(guī)劃、QoS解決方案、組播解決方案、管理安全設(shè)計方案、ALC規(guī)劃設(shè)計方案IPv6過渡方案、網(wǎng)絡(luò)管理解決方案、接入組網(wǎng)方案、業(yè)務解決方案、ONU設(shè)計等均由中標公司負責解決。

5 實施計劃

第一，2017年9月通過項目論證。

第二，2017年10～12月完成項目的立項和招標。

第三，前期工作

機房配備包括以下內(nèi)容。

范圍：中心機房、分前端機房、站機房。

配備：機房環(huán)境、機柜、供電、UPS電源、防雷、空調(diào)。

人員培訓：掌握路由器、交換機、GPON產(chǎn)品硬件結(jié)構(gòu)和工作原理；理解常用業(yè)務的數(shù)據(jù)配置；發(fā)現(xiàn)基本硬件故障和進行硬件更換；能夠完成日常維護工作、處理常見告警。此外，還包括理論基礎(chǔ)知識培訓、實際操作培訓、培訓方式、培訓課程設(shè)置。

第四，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

一是測試光纖鏈路。二是優(yōu)化網(wǎng)在原光點的基礎(chǔ)上，以500戶為一個單元，在原光點位置或中心點設(shè)置光交箱，來信號4芯，最好配備8-12芯，1芯用1550nm光放大傳輸數(shù)字電視。另外，芯數(shù)傳輸寬帶信號，按用戶量30%設(shè)置二級分纖箱，每分纖箱配備4芯光纜，光交箱為一級分光，分纖箱為二級分光，分光采用：電視：光交箱1∶16，分纖箱1∶16；寬帶：一級1∶8、二級1∶8，一級1∶4、二級1∶16或一級1∶16、二級1∶4等方式。

2018年1月搭建好中心機房平臺，安裝調(diào)試好分前端、鄉(xiāng)鎮(zhèn)機房及鎮(zhèn)分前端機房的設(shè)備，爭取2-～3月份安裝入戶。

[1]吳川市廣播電視臺IP寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)項目需求書。

[2]吳川市廣播電視臺廣電寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)技術(shù)方案。

[3]高州市廣播電視臺廣電寬帶項目可行性研究報告。

[4]吳川市廣電寬帶項目技術(shù)建議書。