NGB宽带城域网实施方案讨论

NGB宽带城域网 实施方案讨论 技术部 2010-9-16 提纲 什么是 NGB 为什么要建设 NGB 如何建设 NGB 机房站点规划 光缆网络建设规划 承载网建设 传输网建设 城域网建设 接入网建设 提纲 区县接入网适用性的技术分析 FTTH FTTB+EOC IPQAM VOD SDV 什么是 NGB 下一代广播电视网总体技术框架由 网络技术体系、业务技术体系、运维和运营支撑技术体系、监管技术体系和安全防护技术体系 等部分组成。 试点城市广电网络应根据三网融合试点业务体系，按照下一代广播电视网（ NGB）总体技术框架，构建业务平台、网络、终端、运维和运营支撑系统、客服服务系统和监管系统等，开展三网融合试点工作。 网络技术体系描述定义了 网络技术架构、物理传输网络技术机制和功能要求、业务承载技术机制和网络功能要求、终端和家庭网 等。 什么是 NGB - 有线电视网络由接入网、城域网和骨干网（国干网和省干网）组成。 应构建端到端的广播电视业务承载网络，传输和承载电视广播和互动电视等广播电视业务，即有线电视网络 A平台或广播电视业务网； 广播电视业务网应综合运用数字广播技术、基于 IPQAM的窄播技术、SDH技术、 IP技术和 CDN技术 ；为确保安全， 广播电视业务网（含接入网、城域网和骨干网）应与其它业务承载网通过频点、光波长和 SDH通道等方式实现隔离 。 什么是 NGB - 应构建端到端的广电宽带业务承载网络，即有线电视网络 B平台或广电宽带网； 广电宽带网的接入网、城域网和骨干网均应基于 IP技术，并支持 MPLS VPN等多种 VPN组网方式 ；应探索采用业务感知技术，提高业务服务质量，增强业务安全。 应构建端到端的广电多媒体通信业务承载网，简称广电多媒体通信网。广电多媒体通信网的 接入网可基于广电宽带网的接入网虚拟组网 ；广电多媒体通信网的 城域网和骨干网可基于光波长和 SDH通道、以 MPLS VPN等方式组网，并实现与其它业务承载网的城域网和骨干网隔离 。 广播电视业务网、广电宽带网和广电多媒体通信网的规划应考虑 未来 IPV6的应用 。 什么是 NGB - 至 2010年底，首批三网融合试点城市的网络双向化覆盖率达到城区 90%以上，全部区域的 70%以上； 到 2012年，试点网络的接入带宽要实现广播下行超过 2Gbps，窄播下行超过 1Gbps，宽带接入能力超过 100Mbps。 什么是 NGB - 骨干网和城域网 广电骨干网由国家干线网（国干网）和省级干线网（省干网）组成，其中国干网负责各省网间的连接，省干网负责省内各城域网的连接；城域网由连接有线电视前端、分中心的网络组成，负责城市或地区内各接入网的连接。 在物理层，城域网和骨干网 应采用大容量密集波分光传输技术构建光传输网（ OTN）， 建议采用基于 3TNET技术的大容量、新一代智能 T比特密集波分 (DWDM)传输设备。 国干网和核心城市之间的 OTN容量设计为 6.4T以上，单波长带宽 40G；其它国干网节点间以及省干网的 OTN设计容量为1.6T，单波长容量配置为 10G。 什么是 NGB - 承载的不同业务骨干网和城域网可构建在统一的底层物理光传输网上。 广播电视业务网的骨干网和城域网应综合运用 SDH技术、 IP技术和 CDN技术等，建议广播电视业务网的 IP骨干网和城域网采用基于 3TNET技术的大容量、T比特级的核心路由器技术。广电宽带网的北京、上海等核心节点应采用 T比特级集群路由器 构建，其它骨干节点可采用 T比特级单机路由器系统构建。 为确保安全，广播电视业务网的骨干网和城域网应以光波长和 SDH通道等方式与承载其它业务的相应网络隔离。 什么是 NGB - 接入网 在物理层，典型的有线电视接入网为光纤同轴电缆混合网，主要由光传输和同轴电缆射频传输两部分组成。其中，光传输部分是指分前端至光节点之间的光分配网，同轴电缆射频传输部分指的是光节点的电缆输出口至用户之间的采用同轴电缆的网络段。 试点城市有线电视网的接入网光节点大小应覆盖 500户左右用户， 建议覆盖 200户以下用户 。 什么是 NGB - 接入网 广播电视业务网的接入网应采用模拟调制广播、QAM调制广播技术、基于 IPQAM的窄播技术和宽带IP技术，并在 原则上应与其它业务相应承载网通过频点方式隔离 。 广电宽带网的接入网 应基于 IP技术构建，可主要采用的双向宽带接入技术有 PON+EoC技术和 DOCSIS技术 。 多媒体通信业务网的接入网可基于宽带业务承载网虚拟组网，也基于独立频点通道组网。 为什么要建设 NGB-业务需求分析 业务类型： 按总局要求：广播电视业务、互动电视业务、基于有线电视网络的网络服务业务、基于有线电视网络的互联网接入业务、基于有线电视网络的互联网数据传送增值业务、基于有线电视网络的互联网数据传送的多媒体通信业务、媒体内容中心服务业务 为什么要建设 NGB-业务需求分析 中国家庭接入带宽需求预测 未来 1年 未来 3年 未来 5年 各业务所需带宽 (下行） IPTV： 8-10M（一路高清） IPTV： 10-12M（一路高清 +一路标清） IPTV： 16-20M（两路高清） 视频通信： 1M 视频通信： 2M 视频通信： 4M 上网业务： 2M 上网业务： 4M 上网业务： 6M 网络游戏： 300K 网络游戏： 1M 网络游戏： 2M 各业务所需带宽 (上行 ) 语音、视频通信： 1M上网业务： 512K 语音、视频通信： 2M；上网业务： 1M 语音、视频通信： 4M；上网业务： 2M 总计接入带宽（下行） 2M-10M 4M-15M 6M-30M 总计接入带宽（上行） 512K-1M 2K-3M 2M-6M 为什么要建设 NGB-带宽需求测算 至 2012年，主城区按 100万有线电视用户计算，按照23个站点规模测算，平均每站点覆盖用户数位 3.6万，按照光节点覆盖 500户计算，每站点共有 72个光节点。 全网总带宽需求：互动电视视频为 1248G， IP宽带业务为 1000G 每站点带宽需求：互动电视视频为 45G， IP宽带业务为 36G 为什么要建设 NGB-带宽需求测算 至 2015年，主城区按 110万有线电视用户计算，按照 35个站点规模测算，每站点覆盖用户数位 3.2万，按照光节点覆盖 500户计算，每站点共有 64个光节点。 全网总带宽需求：互动电视视频为 4224G， IP宽带业务为 4576G 每站点带宽需求：互动电视视频为 120G， IP宽带业务为 130G 如何建设 NGB 网络总体结构 如何建设 NGB 电信运营商发展动态 如何建设 NGB 建设目标 总体目标 以国家下一代广播电视网（ NGB）为指导，以宽带化、光纤化、 IP化、对称交换和全业务承载为发展方向，适当超前建设骨干承载网，分步骤升级建设宽带接入网，满足三网融合业务承载要求。 重点建设大容量密集波分复用（ DWDM）承载网，承载容量达到 T比特每秒；建设 智能化 IP城域网 ，核心交换容量达到 T比特每秒；逐步实施接入网 光纤到楼 升级改造，努力实现 宽带接入能力超过 100兆 比特每秒。结合智慧南京建设，使南京有线宽带城域网成为新一代城市信息化基础设施。 如何建设 NGB 建设思路 合理规划站点布局满足各类基础网络建设要求。 全面实现核心成网、汇聚成环、光纤到楼，逐步实现光纤到户，提供 100兆比特每秒宽带接入能力 建设符合 NGB要求 T比特 DWDM承载网和 IP城域网 实现智能化的承载控制满足差异化业务开展要求 丰富政企客户网络接入手段，提升网络端到端的承载能力 统筹规划、同步发展区县网络满足城乡一体化发展要求 在适当时机建立无线接入平台为有线接入提供补充手段 如何建设 NGB 机房站点规划 至 2012年底，计划新增 10个二级站，总体达到 5个局间站， 23个二级站的覆盖格局，站点布局符合城市总体规划要求。每 1万用户分站点机房面积配比大于等于 50平方米。 两区一镇按 3万户建设二级站（乡），有条件的地方建设小区机房（村） 如何建设 NGB 光缆网络及管道建设规划 管道管孔要求：主干道（ 6车道以上） 8孔，次干道（ 4车道以上） 4孔，一般街道 2孔，小区内道路 2孔。 管道网络 ：配合 “十纵十横六射”的整体整治改造，同时结合站点总体布局，逐步调整完善管道网结构。 管道设计的原则是：交叉连接、通达楼群、拾遗补缺、抢占资源光缆网络 区县加大主干（到乡）的双回路光缆和管道建设。 近年（ 2-3年）光缆不仅到自然村，而且村村相通，尽可能实现双向回路，提升光缆网的自愈能力，提高光缆的纤芯数量，对于政府、学校、开发区和企业开展网络信息服务。 近期接入网光缆部署以一级电放大为主要目标。规划则以 FTTH为主要目标。 如何建设 NGB 承载网建设规划 2012年底前，广播视频数字传输系统改用 IP传输， QAM调制下移至二级站或区县，系统满足 200套以上数字节目的传输要求。期间新增站点逐步改用 IP传输 2012年底完成互动视频传输网由 DWDM承载，满足 80万用户 10%点播并发率的承载要求。 广播电视调制 IPQAM、互动电视调制 IPQAM、交换视频调制 IPQAM和 DOCSIS3.0下行调制 QAM将逐步统一，实现统一调度、统一管理和资源复用。 交换网络在乡和村一级的能力要根据业务展开速度可扩充抵部署。 如果有条件在乡一级部署 IPQAM? XPON的 OLT与 IPQAM的部署同步，逐步从区县过渡到乡，再到行政村。因此，长远规划非常必要。 如何建设 NGB 承载网建设规划 建设单波 40G、 80波单纤单向 DWDM/OTN承载平台，每节点开通约 5波 10G业务。 2011年完成 DWDM/OTN承载网城南至城东、城北、城西局间站链路的建设 2012年完成城南至各二级站链路的建设，节点总数达到 28个 区县的 DWDM网络建设与前述的光缆和管道建设是一个问题，现有光缆网，在有 DWDM。 要根据 DWDM的组网需要确定光缆网络的冗余、自愈和多业务、多对象服务的需求。 如何建设 NGB 承载网建设规划 近期规划 奥 体积 善金 陵 名人 居城 西城 南城 北 城 东广 州 路桃 园虎 啸钟 麓谷 阳盛 景 园聚 宝 山 庄民 族 饭 店瑞 鑫 兰 亭光 华 路菱 角 市 远期规划 奥 体积 善金 陵 名人 居城 西 城 南城 北 城 东广 州 路桃 园虎 啸钟 麓谷 阳盛 景 园聚 宝 山 庄民 族 饭 店瑞 鑫 兰 亭光 华 路江 宁北 核 心 环城 西 二 级 站汇 聚 环城 北 二 级 站汇 聚 环城 东 二 级 站汇 聚 环城 南 二 级 站汇 聚 环新 站 点南 核 心 环奥 体 二 级 站汇 聚 环新 站 点 新 站 点菱 角 市如何建设 NGB 传输网建设规划 在业务需求明确的条件下， 适时建设 第二张专网业务承载平面，采用分组传送 PTN技术。原有 MSTP接入的大客户可以保留，新接入用户可采用 PTN方式，原 MSTP传输网不能满足现有大客户接入需求的可切割至新建 PTN网 PTN环网核心环容量均为 10G，二级环容量 2.5G，共覆盖 28个站点。 MSTP/PTN传输网应满足 2012年 3000线的数字专线接入目标 。 区县的专网建设应配合省市网络的业务开展，进行无缝衔接，对于大企业、大客户尤为重视，及早开展业务的前期准备工作，作市场铺垫。 如何建设 NGB 城域网建设规划 改目前双核心，差异化的汇聚为双核心，双汇聚的结构。 汇聚层部署多业务控制网关 BAS用于提供集中的业务接入控制和差异化服务质量管理，实现业务备份功能，故障切换用户无感知。 对业务需求较大的节点上联链路扩容为万兆。 至 2012年底，核心层节点达到 2个，交换容量达到2.56Tbps以上、包转发性能 1600Mpps以上；汇聚层节点达到 23个，交换容量达到 640Gbps以上、包转发性能 400Mpps以上。 -针对城区，区县的数值需要讨论。 如何建设 NGB 城域网建设规划 C M T S核 心路 由 器 AI D C其 他 内 容互 联 I S P城 东城 西城 北核 心路 由 器 B出 口B R A SS RB R A SS RB R A SS RO L TC M T S O L TB R A SS RC M T S O L TC M T S O L T城 南省 干如何建设 NGB 城域网建设规划 适时引入 IPv6 IPv6引入的条件 IPv4地址资源的使用情况 承载设备、终端设备和业务系统等对 IPv6的支持情况 物联网的应用需求 目前由于公网地址紧张，个人用户地址主要使用私网地址。考虑到三网融合期间用户终端数有较大幅度的提升，为此在三网融合期间应重点做好 IP设备对 IPv6的支持、 IPv6地址规划、 IPv4向 IPv6的过渡步骤和策略和 IPv6试点等工作，为推广期结束全面启动 IPv6功能做好相关方面的准备。 区县的 IP规划要进一步修订，与全市同步。对于 IPv6的引入在设备选型时必须考虑。 如何建设 NGB 城域网建设规划 接入认证方式 互动电视业务 ：基于 STB实现， STB采用 IPoE认证方式。 宽带接入业务 ：基于 CMTS的上网终端采用IPoE认证方式，基于 PON的上网终端采用PPPoE认证方式。 可视通信业务 ：基于独立终端或机顶盒集成终端实现，终端采用 IPoE认证方式。 区县的用户论证和业务论证暂时不独立，由市级统一进行。 如何建设 NGB 接入网建设规划 接入光缆网： 至 2012年， 6万户 FTTH需新增接入层光缆 280皮公里、 2.4万芯公里； 84万户 FTTB改造需新增接入层光缆 6720皮公里、 9.4万芯公里。 新建区域： 每年按照新发展 3万户计算， 2010年 2012年期间共新增 6万户，力争光纤到户方式建设的区域超过 70%，即 4.2万户，其他区域按照“光纤到楼、 LAN入户“方式建设。宽带接入能力超过 100兆比特每秒 改造区域： 完成 84万户的双向 HFC网络的升级改造，实现全网100%光纤到楼，宽带接入能力超过 100兆比特每秒 区县：在新规划中明确上述目标值。 无线接入： 建设 10万用户容量无线接入平台 如何建设 NGB 接入网建设规划（新建） 新建区域采用 FTTH方式接入 继续用 CMTS覆盖 满足准宽带需求业务承载需求 减少初期采用 ONU开通互动电视业务带来的高投入 全程全网的需要 业务运行维护的需要 大面积覆盖的需要 人员设备的现状相适应 CMTS仍处于设备和技术的生命周期内 如何建设 NGB 接入网建设规划（改造） 老网改造使用 FTTB+EOC的模式，在原有CMTS的容量无法满足用户需求的情况下，叠加 EOC。 改造区域： 完成 84万户的双向 HFC网络的升级改造，实现全网 100%光纤到楼，宽带接入能力超过 100兆比特每秒 区县 以 FTTB+EOC的模式为主， FTTB+LAN仍可作为城区密集用户的模式 如何建设 NGB 网络频谱规划 HFC网络频谱按照 5-1500MHz规划 5-65MHz为上行频段，共 19个 3.2MHz频道 65-87MHz为上下行频段隔离带 87-860MHz为下行频段，共 93个 8MHz频道 广播 50个，互动 24个， CMTS10个，约 10个为无线同频和受干扰频道 860-1500MHz为高频 EoC频段 远期可将传输模拟 FM广播的 87-112MHz共 3个频道释放出用于增加下行频道数或者用于扩展低频 EoC工作频段。 具体使用时应考虑到部分频谱资源存在干扰的情况，受干扰频道用于窄播业务。 如何建设 NGB 无线接入网 无线城市建设 ：积极配合政府做好无线城市的建设，全面提升城市信息化水平。 采用技术： MiWAVE、 WiMAX、 WLAN 无线家庭建设 ：通过家庭网关组建家庭无线网络，实现用户通过无线网络使用各类业务。依托家庭无线网络启动物联网建设，并开展相关的各类应用服务。 采用技术：家庭网关、 WLAN、物联网、泛在网 如何建设 NGB 区县网络 城乡一体化发展要求将城市与区县作为一个整体考虑，统筹规划，同步发展。 必须加快栖霞、雨花和红花地区的有线网络双向化改造进程。 进一步完成江宁、六合、浦口、高淳、溧水等已整合区县的网络改造和标准、规范的统一。 至 2012年底，区县城区网络双向化覆盖率达到 100%，入户带宽能力达到 20兆。乡镇网络双向化覆盖率达到100%，行政村网络双向化覆盖率达到 20%，双向化覆盖区域入户带宽能力达到 10兆。 区县接入网适用性的技术分析 FTTH：适用于别墅、大企业 FTTB+LAN：适用于密集高档小区和写字楼、企业的多终端 FTTB+EOC：一般住宅和小企业联网 DOCSIS：适应网络双向化按标准 HFC进行改造的区域，对于已经选择 XPON+EOC 的区域不建议采用 FTTH：选择 FTTH的理由 在城区新建区域使用。实际上是 HFC+FTTH，双线入户： -5+光缆 一步建设到位，可以减少网络升级改造对用户使用带来的影响。占领基础网络最高点，实现全光网，掌握主动权 平滑过渡，保持 CMTS架构，适时直接过渡到 FTTH 显示差异化，即网络差异化、业务差异化 FTTB+LAN可以看成是 FTTH的一种特例 基本建设工艺已经成熟， ONU可根据用户发展需求逐步配备，初期投资小，有利于缓解投资压力 FTTH：选择 FTTH的理由 有源节点大幅减少，维护量少，用电量小， FTTH具有较低的运行维护成本， FTTH的总体成本将逐步下降并与 FTTB基本接近，考虑到 FTTH高带宽能力，性价比较高；长远看有更多的优势 FTTH接入有利于驻地网配套费谈判和用户发展中的竞争 时间差，在条件许可的区域尽可能的部署 FTTH，何时真正实现 FTTH，主动权掌握在自己手中，初期覆盖成本增加有限，开通成本随时间逐步下降，对未来光终端设备的价格下降有信心 地区差，在老区改造过程中根据档次确定是否采用 FTTH 区县一般条件下的区域做好 FTTH的设计，逐步实施 FTTH的网络结构 二 级 站 主 干 光 交 接 点 光 缆 分 配 点 用 户 接 入 点 用 户 终 端主 干 光 缆 馈 线 光 缆 配 线 光 缆 入 户 线 光 缆F T T B 光 缆 网 络F T T H 光 缆 网 络FTTH主干光缆网 分前端光 交 1 光 交 2光 交 3光 交 4顺 向 1 - 1 0 0 芯互 联 2 0 1 - 2 8 8 芯顺 向 1 0 1 - 2 0 0 芯互 联 2 0 1 - 2 8 8 芯逆 向 1 0 1 - 2 0 0 芯互 联 2 0 1 - 2 8 8 芯逆 向 1 - 1 0 0 芯互 联 2 0 1 - 2 8 8 芯2 8 8 芯 主 干 光 缆 网馈线光缆配线光缆光 交 接 箱FTTH的网络架构 1 5 5 0 一 级 环 网分 前 端小 区 接 入 点 楼 栋 接 入 点单 元 接 入 点用 户 终 端射频网络单元同 轴 电 缆同 轴 电 缆G E汇 聚 路 由 器I P Q A M交 互 电 视 网 络I P 城 域 网单元集中分配器光 接 收 机1 3 1 0 n m1 4 9 0 / 1 3 1 0 n m前 端楼 栋 光 站O N U 终 端分 配 器C M 终 端准 宽 带 业 务( S T B )高 速 上 网 业 务正 向光 发 射 机回 传光 接 收 机回传DUUUUC M T S射 频 网 络单 元分配器楼栋集中O L T光 交 接 箱皮 线 光 缆1 : 6 45 k m2 0 0 m8 0 m快 速 接 头分 纤 箱FTTH的分集模式 光分配箱（光缆分配点）放在小区现在光节点的位置上，从光分配箱到每户 2芯光纤，使用时，直接在光分配箱中连接入户光纤，虽然多使用了光纤，但节约了分光器和 OLT的 PON端口。在楼内将入楼的大芯数配线光缆转接成入户蝶形光缆。 FTTB+EOC 1 5 5 0 一 级 环 网分 前 端小 区 接 入 点 楼 栋 接 入 点单 元 接 入 点用 户 终 端射频网络单元同 轴 电 缆同 轴 电 缆G E汇 聚 交 换 机I P Q A M交 互 电 视 网 络I P 城 域 网单元集中分配器光 接 收 机1 3 1 0 n m前 端分配器放 大 器光 节 点E O C 终 端分 配 器C M 终 端准 宽 带 业 务( S T B )高 速 上 网 业 务正 向光 发 射 机回 传光 接 收 机回传DUUUUC M T S射 频 网 络单 元分配器楼栋集中O L T光 交 接 箱E o C 头 端E o C 头 端E o C 头 端O N UFTTB+EOC城区改造模型 分前端至楼栋按照光纤到楼设计，采用 EPON技术承载双向业务。以楼栋为单位部署 ONU设备，覆盖用户数不超过 60户。 楼栋至用户终端采用 (高频 ?)EoC技术使用原有同轴电缆网络承载双向业务。 EoC头端上联至 ONU设