三网融合下的广电IP城域网建设

黄镇洋

摘要：国务院办公厅于2010年要求加快推进三网融合，并进一步公布试点城市。目前三网融合的试点工作正在紧张进行。根据国家广电总局的要求，未来的广电基础网络建设应以光纤同轴混合网为基础，而现有HFC网络的IP化是其发展的趋势。并且，从具体的项目中可知，能进行管控的IP城域网在各方面均能满足三网融合初期广电各项业务承载的需求，IP城域网的建设是必要的。

关键词：三网融合；广电；城域网

引言

所谓“三网融合”，就是指电信网、有线电视网和计算机互连网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。“三网融合”是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速宽带的多媒体基础平台。2010年6月30日，国务院办公厅正式公布北京市、辽宁省大连市，黑龙江省哈尔滨市，上海市、江苏省南京市、浙江省杭州市、福建省厦门市、山东省青岛市、湖北省武汉市、湖南省长株潭地区、广东省深圳市、四川省绵阳市等12个城市（地区）作为三网融合第一批试点，这标志着三网融合试点工作正式启动。

加快推进三网融合，是党中央、国务院做出的一项重大决策，对于全面推进我国国民经济和社会信息化，加快培育战略性新兴产业，促进经济社会发展和满足人民群众需求，具有十分重要的战略意义，要按照服从国家利益，服从人民利益，尊重科学规律的要求，积极推动体制机制创新，大力推进广电、电信业务的双向进入，加快网络升级改造和技术创新，创新业务形态，丰富服务内容，加快培育和建立合格的市场主体，加快和改进网络与信息安全管理工作，探索建立符合我国国情的三网融合模式。

三网融合，在概念上从不同角度和层次上分析，涉及到了方方面面的融合，包括技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合等。

根据国家广电总局定义的三网融合总体技术路线，结合NGB技术体制要求，未来的广电基础网络建设应以光纤同轴混合网为基础，全面实施数字化和网络双向改造，推进光进铜退，逐步实现光纤到户，确保先进性、实用性和经济性；应以视频业务为核心，构建与网络智能适配的开放业务平台，承载广电融合新业务，实现平台开放、业务丰富的目标；应以确保信息安全、文化安全为目标，构建完备的安全管控体系，实现对网络、内容、业务和终端的全方位可管、可控。

1技术分析

对于广电网络来说，现有HFC网络的IP化是其整个网络发展的趋势。

为追求高效的通信技术手段，提高效率，降低成本。建设一个统一的、基于TCP/IP协议的数据承载网是大势所趋。

统一的TCP/IP协议使各种基于IP的业务都能互通，如数据网络、电话网络、视频网络都可融合在一起。这种融合技术有很多优势，在现有设施基础上，通过融合技术将数据、语音及多媒体信息建立在统一网络平台上，既降低了管理和运营的成本，又提高了工作效率。

基础网络融合主要包括核心承载层融合、接入网融合、终端融合等多个方面。

核心承载层的融合表现为一个统一的基于因特网协议/多协议标记交换（IP/MPLS）的核心承载网将成为多业务融合网络，可以支撑所有有线和无线、移动和固定以及语音、数据和多媒体业务。基于IP/MPLS的融合可以简化网络层次结构，节省网络运营和维护成本。采用多协议标签交换（MPLS）技术的IP网络可以较好地提供业务的服务质量（QoS）和安全保障。

接入网融合也是整个网络融合中重要的组成部分。未来的接入网络包括各种有线、无线、宽带、窄带接入网，以便最大限度地保证网络的覆盖。因此，构建以IP为基础的公共承载平台，实现宽带业务、视频业务等多业务的融合接入是接入网融合的关键。

在终端方面，融合体现为同一终端可以支持多种接入技术和业务，如同时支持宽带、语音和互动电视等。

因此，对于一个地市级的广电网络公司来说，建设一个统一的IP城域网是有必要的。

2具体案例

2.1项目背景

根据各种业务对服务质量、安全等级、监管要求、网络性能、运维窗口等的不同需求，一般将三网融合试点业务分为几个大类，如广播电视业务、宽带互联网业务、多媒体通信业务和专网业务等，并按各类业务要求构建相应业务承载骨干网和城域网。

广电承载网的骨干网和城域网应基于IP技术构建，一般建议采用基于3TNET技术的大容量、T比特级的核心路由器技术。

以安徽省某市城域网建设为例，在2010年以前，安徽各地市广电公司基本上没有自己的IP城域网，整个HFC网络还是传统的单向网络，承载于其上的业务也都是普通的广播式电视业务。

在这种情况下，根本无法应对三网融合的各项网络以及业务需求，急需建设一张地市层面的IP城域网。

2.2建设方案

考虑到网络的可靠性，本方案采用层次化双归属的建网思路。

在核心层，采用两台高性能路由器作为核心设备，配置双主控多电源，充分满足设备级可靠性，核心路由器双上联至省骨干数据网，同时，配置两台大容量BRAS设备实现用户的认证计费，BRAS设备上连核心路由器。

项目建设初期根据带宽需求，暂用GE链路互连，后期可平滑升级至万兆。

在汇聚层，主要采用通信业界主流的T比特路由交换机，每台交换机均通过2个GE链路分别上联至不同的BRAS设备，实现链路1+1热备份以及负荷分摊。

在核心和汇聚节点上可以实现MPLSPE功能，为今后客户接入提供完备的VPN功能。

在接入层，主要采用EPON+EOC的技术；在有条件的区域，可以使用FTTH；已具备五类线入户的用户采用FTTB（PON）+LAN方案，接入层需要增加EPON设备、EOC相关设备。

城域网的业务支撑平台（包括域名解析系统、计费）和内容服务平台（视频、FTP、web页面）的硬件采用UCS（统一计算系统）刀片服务后台存储采用EMC的存储系统。

在网络安全性方面，互联网出口采用2台万兆防火墙进行网络的安全防护和隔离。今后可以考虑采用链路负载均衡设备实现多ISP出口的流量负载分担。

2.3业务流程分析

2.3.1VOD业务流程

VOD上行信令流在城域网承载，VOD下行节目流通过IPQAM方式承载，该方式VOD下行节目流不占用用户下行数据通道，适用于开通宽带的区域，IPQAM承载VOD占用节目频点资源，随着VOD/TSTV等个性业务的发展，频点资源也将成为瓶颈，IPQAM方式承载VOD还需要增加额外的QAM设备和光发射机，随着入户带宽的增加，IPQAM承载VOD方式将逐渐被IP方式取代。

点播流程如下：

①STB采用DHCP认证方式，PON/交换机启动DHCPRelay，插入Option82，核心路由器识别Option82，完成STB的认证和地址分配；

②STB点播上行信令流通过城域网出口路由器到达VOD内网服务器；

③流媒体服务器发送VOD视频流，目的地址为IPQAM的IP地址；

④VOD视频流通过交换机组成的承载网到达IPQAM，IPQAM将IP视频流转换成RF信号，通过光发射机发射到HFC网络，到达点播用户。

2.3.2宽带上网业务流程

①为了实现针对客户的精细流量计费，上网终端采用PPPoE技术；

②客户PPP流量通过RediusServer进行认证，授权，计费；

③BRAS为不同的权限用户配置相应的带宽模版；

④客户PPPoE流量经过PON+EOC/CMTS+Cablemodem二层透传至BRAS，BRAS终结二层流量，向上采用三层路由至相应目的网段；

⑤两台BRAS设备互为热备组，通过BFD检测实现故障时快速保护倒换。

2.3.3企业专线业务流程

企业专线业务网关都终结在业务网关核心路由器上，由核心路由器进行VPN转发，不同的企业专线进入不同的VPN。可以考虑采用三层MPLSVPN转发，这样配置较为简单。

①核心路由器作为SR，作为VPN的PE设备，接入L2VPN/L3VPN专线业务；

②同城企业专线用户互访，流量通过城域业务控制层设备和核心设备转发，流量在城域网内终结；

③不同城市间VPN流量，通过城域核心设备转发到骨干网，与其他城市互通；

④核心路由器同时作为L2VPN/L3VPN客户因特网访问的网关；

⑤在核心路由器上建立有访问因特网需求的VPN。

3结论

本项目实施完成后，将形成一张覆盖全市的大容量、多业务、安全可靠、可管可控的IP城域网，在站点覆盖、网络容量、安全可靠性、业务的扩展性、方便维护性等各方面，均能满足三网融合初期广电各项业务承载的需求，且网络具备平滑升级的特性，在升级后能满足未来5-10年的业务承载需求。

参考文献

[1]张民，徐荣，潘勇等.《城域网网络》.北京邮电大学出版社.2011

[2]石晶林，丁伟等.《MPLS宽带网络互联技术》.人民邮电出版社.2010

[3]顾明.IP城域网网络结构与业务分层，《中国科技信息》.2009第3期