南昌市广电综合信息网建设方案.DOC

第一章前言1.1项目背景随着社会和技术的发展进步，人类进入了信息时代。专家们预言：21世纪信息产业在国民经济的发展中起支柱作用。我国政府十分重视信息化及其基础设施建设，在立了信息化工作领导小组，制定了国家信息化九五规划和2010年发展纲要。并提出：“通信网、广播电视网、计算机网互联互通，互为备份，为国民经济和社会全面进步服务”，已说明广播电视网是国家信息化基础设施的一个重要组成部分。有资料表明：广播电视为社会提供了70%以上的信息。在新的历史时期，广播电视在国家信息化建设中要发挥自己应有的作用。在广播电视系统中所传输的信息种类很多，从媒体的类别看，具有众多的信息种类：包括声音、图像、数据、视频等；从地理分布来看它具有多级结构；从应用看情况更复杂，有广播电视节目、计算机数据库查询、多媒体信息点播等；从传输手段看有无线、有线、微波、卫星传输等，形成“天地一体，星网结合”的立体传输网络，这已成为目前高速信息网与用户之间传输各种信息，实现信息交换的最好的传输网和接入网。广电高速多媒体信息网就是建立在广电骨干传输网上的、提供宽带多媒体信息的综合业务网。它分为主干网(核心层)、中继网(地区层)和接入网(接入层)，主干网和中继网以广电全国主干网和各地区网作为广域传输通信平台，接入网采用本地数据骨干网和CATV网，广电网的特点就宽带、高速率、实现多种不同业务，终端传输不对称性，适合传输占大量带宽的视频、语音等多媒体信息，目前的CATV分布网绝大多数是单向的如果改造成双向，采用大容量光纤作为骨干传输、就可以满足交互式多媒体网络对接入网的要求。高速多媒体网的要求是综合化的，单一的电话网或CATV网和计算机网都不能独立完成这一使命。这就需要三网联合、取长补短、互相融合、互相渗透。它将是一个以超大容量光纤传输网络为骨干、以高性能计算机为枢纽，能传输、交换话音、图象（静止或活动、数据，而且是交互式的、拥有多媒体终端，其信道速率可达Gbps级的宽带、高速、综合智能通信网络，即是一个交互式多媒体网络。总之，未来的高速多媒体综合业务网将以光纤为传输、以信元或IP为交换、以CATV网为接入、以国内广大ISP为信息源，并与Internet互联的可以提供高速、宽带和丰富的多媒体信息的先进、智能的交互式网络。从信息的生产来看，通信行业只有传输网络和设备，可以为人们传送信息，但它本身并不产生信息。报纸虽有大量的信息，但其制作传输手段太慢、太原始，而且它们也没有传送影视节目的能力，只有广播电视系统既掌握信息源，又拥有先进的传输网络。因而广播电视系统是名符其实的最大的信息产业。它既能采制加工处理信息，又能传送文艺节目，还能开展电视教育，因而它是一个综合信息行业、多功能信息行业。21世纪的信息时代，广播电视送将处在更重要的地位，信息时代的许多主要功能如：电视会议、远程教学、远程医疗诊断、DVB、HDTV、VOD、电视电话、交互式电子游戏等等，都是图像通信，这些功能，只有广播电视才有条件完成。信息时代所需的高速、宽带网络也只有广播电视系统才具备。目前国际上所用的DVB(卫星广播)已达700个频道，将来可达到15万个频道。由此可见，信息时代提供信息量最大、信息内容最广泛的仍然是广播电视系统。到那时广播电视系统已不是单一的单向广播系统，它将是一个综合影视、数据和话音通信于一体的综合信息系统。同时迎合时代的发展，统计显示，互联网(Internet)发展的速度超过了它以前的所有其他技术。无线电广播问世三十八年后拥有五千万听众，电视诞生十三年后拥有同样数量的观众。而互联网从一九九三年对公众开放到拥有五千万用户只花了四年时间。目前，全世界互联网使用者一点五亿，预计到二一年互联网使用者将达三亿。综上所述，我们完全有理由相信，在高新技术迅速发展的时代，广播电视系统将作为良好的综合业务信息平台，在信息时代，给人类的生活、工作、学习、娱乐等各个层次带来深远的影响和冲击。南昌市位于赣江、抚河下游平原地带，辖五区四县，总面积7402平方公里，总人口378万。南昌市是江西省省会，是江西的政治、经济、文化中心。近年来在市委、市政府，和省广播电视厅的领导和关怀下，在市有线电视工作者的共同努力下，经过数年的奋斗，现以基本建成覆盖全市五区的光缆环路骨干，同时开通全市的模拟HFC网用于电视广播和部分综合业务系统，并正在进一步建设覆盖全区域的光缆骨干网。在面临广电行业产业化改造的历史机遇面前，如何结合本地具体情况，建成一个高起点、高技术含量、多功能、智能化并具有良好扩展性的地区网综合信息平台，成为目前广电建网首先考虑的课题，同时，南昌市CATV综合信息平台的建成，必将对全省发挥出巨大的经济效益和社会影响，对南昌市广电自身的发展也必将是一个良好的机遇。基于此，我们初步提出漯河市广电综合信息网建设的项目建议书，对方案中各实施的技术要点及建网细节，也希望能和建设单位进一步进行讨论和交流。1.2项目建设目标漯河市CATV宽带综合信息网络建设是一项庞大而复杂的系统工程，从物理网络建设到有线电视线路改造，从网上应用的开展到网络安全，等等，每一个环节都要求网络建设者通盘考虑，作出整体规划、和近远期规划。近期目标在漯河市区内市有线电视台、覆盖全市的五个光分配节点基站上，利用业界最为先进、可靠的美国CISCO网络设备以及xx科技丰富的对广电行业集成经验，同时由xx科技提供的基于广电的多功能业务平台及应用。基于漯河市建成的光缆骨干利用连接各节点的裸光纤资源，形成漯河市广电综合信息网平台，能够满足本期多种网络业务需求，开通集团用户的VPN接入；CableModem用户接入业务；并在近期开通拨号用户和IP电话业务；开通基本的Internet业务。随着HFC网双向改造工作的逐渐深入，逐步开通CableModem用户上网业务等。利用南昌市及所属四县相连的光缆网作为IP传输骨干平台，在各县进行网络平台的接入层建设，在本期满足集团用户的局域网接入业务、CableModem接入；并开通拨号用户、IP电话业务，及部分综合业务的开通。远期目标逐步完善各项网络运用，最终将南昌市广电综合信息网络建设成为社会各行业的信息舞台，并利用网络的先进技术，广电行业丰富的信息提供手段服务于社会公众，使网络平台具有长期、良好的经济效益。1.3设计范围本设计范围包括：1）以南昌市广播电视局为网络核心，以五个光分配节点基站覆盖全市；采用CISCO的DPT主干网技术，搭建市区的高速IP网交换平台。2）连接南昌市下属四个县，建设南昌市的城域IP网络平台。各县分别利用DPT光纤网STM4接入到南昌市CATV综合信息平台。各县均有开通IP电话的能力和多种业务的接入方式。第二章南昌市有线网络现状2.1物理网络现状南昌市CATV网的规模作为党和政网络建设的规模来看，今天的南昌市有线电视台已经拥有一个用户资源丰富，地理分布包含5区4个县的较大网络。全市现有有线电视台站213座，其中县（区）有线台5座，乡镇有线站82座，南昌市现已建成基本覆盖全区域的HFC网，发展用户十余万户，传送中央、省级台、本市、自办节目。市辖4个县广播电视局，在自己的辖区也建设了有线广播电视传输网。为政府宣传工作提供了保证，给今后广电网络的升级改造提供了极好的条件。宽带综合业务网将建立数字和模拟两个传输平台，其中数据平台用于高速传输数据业务，模拟平台用于传输市区内的有线电视基本业务和HFC的综合数据业务。目前对于模拟平台，已经拥有一个HFC物理传输网络到位，并提供传统广播电视业务的CATV网；另一方面，在信息化高速发展的今天，我们还没有充分发挥出广电CATV网自身的优势，拓展基于广电网络的相关数据增值业务。南昌市城区光缆有线电视网络采用二级网络方式建设，即分别在南昌市广播电视局、省广播电视厅、孺子路、青云谱区政府、昌北区建立五个分中心，分中心之间按环路设计，建设HFC模拟B10自愈环路，分中心至各光节点按星型结构布局，光节点至用户使用同轴电缆传输，按树型结构布局，建成全城区的HFC网络。城区至进贤、安义、新建、南昌四县及湾里区和梅岭的干线光缆，以市广电局为中心，采用星型连接模式铺设光缆，在技术上与省厅同步，可使用SDH或DPT技术传输。各县至各乡（镇）和行政村用二级光缆传输模式，县至各乡为一级传输干线，乡至各行政村为二级传输网络。根据多功能开发和建设信息高速公路的需求，以及光缆有线电视逐步由光纤到小区过渡到用户的发展方向，南昌市采用了较为先进的光纤到馈点的（FTF）结构，每个光节点覆盖500户，同时考虑到日后数据业务的发展每个光节点预留4芯光纤为数据网接入层的建设打下良好基础。用户分配网采用同轴电缆传输到户，县以上同轴电缆网按750MHz设计。乡以上按550MHz设计。工程自98年起实施，现以基本完成城区有线电视光缆网建设，正在加快进行光缆到各县的建设。数据网升级遇到的部分局限性：（1）由于传统HFC网只有单向传输能力（可升级为双向系统）；（2）升级前无法提供数据和语音的双向服务；（3）无法进行VOD，INTERNET等交互式电视服务。升级数据网应加快对需要进行HFC双向网络业务的区域进行双向系统改造。22数据网络现状南昌市数据网络骨干技术曾考虑采用SDH做骨干环网,SDH曾是世界通信领域在传输技术方面的一个发展热点，是一个将复接、线路传输及交换功能结合在一起并由统一网络管理系统进行管理操作的综合宽带信息网。南昌广电的SDH规划为：（1）南昌市内使用一个的主干环网采用SDH光纤传输，传输速率为622Mbps,即网络结构为STM-4等级环型网。（2）以南昌市为中心，分别组成星型STM1连接四个县,至进贤,安义,新建,南昌四县。但由于SDH环网的优势是在于远距离骨干网，即优势在于每个节点间距150KM，方具有最优的性能价格比，但当节点间距较小时，使用SDH时不具有优良的性能价格比，可使用的解决方案很多。根据上述情况，在建设南昌广电宽带多媒体IP骨干网选用设备时应认真考虑如何选择骨干网，并分析可靠性及网络效率。数据网络设备的选择请参见第四章。第三章南昌市广电综合信息网建设方法3.1国内有线数据网的建设方法3.1.1综述在广播电视系统中所传输的信息种类很多，从媒体的类别看，具有众多的信息种类：包括声音、图像、数据、视频等；从地理分布来看它具有多级结构；从应用看情况更复杂，有广播电视节目、计算机数据库查询、多媒体信息点播等；从传输手段看有无线、有线、微波、卫星传输等，形成“天地一体，星网结合”的立体传输网络，这已成为目前高速信息网与用户之间传输各种信息，实现信息交换的最好的传输网和接入网。有线电视网络从八十年代开始逐步建设，到现在已建成分布式的以使用传统铜缆，卫星、模拟光纤和MMDS微波等多种技术手段，各省、市地区各自独立的网络体系，同时有部分地区开始并建成部分使用HFC网的双向多功能业务的现代CATV网络，但仍然相对独立，随着国家广电总局规划的全国SDH网的建设，对全国CATV网络进行整体规划，促进各地区进行广电网建设，进行全方位多方式覆盖。其中，以SDH光纤为主干，POS,ATM等混合网方式覆盖全国6000万有线用户。现阶段的有线电视网络是在激烈的市场竞争条件下逐步建设并发展起来的。在发展迅速，并取得社会效益和经济效益的同时，还存在着传输单向、功能简单、业务单一等不足之处。有待于进一步改造和发展，已适应当前高速发展的各种增值综合业务。利用即将建成覆盖全国及各地的广电宽带网，建成宽带、高性能、综合多种业务的数据通信网，该网除了提供传统的视频节目，数据通信业务，还应提供话音、传真、视频及多媒体通信业务，形成宽带多媒体数据通信网。作为各地骨干传输网络，将能对应于不同接入方式的网络如：IP接入、CableModem接入网、ATM接入网、10/100M接入网、ISDN及E1接入，逐步实现宽带网络的应用特性。骨干层的建设方法目前国内广电宽带网络骨干层的建设主要采用同步光纤网SDH作全国及省及骨干，而城域范围内，使用IP，1000M以太，ATM，SDH等作为城域网骨干。南昌广电网络的优势在于：拥有丰富的物理网络资源（光纤网络),拥有最大量的网络潜在用户（有线电视用户，接入网用户，传统电信用户)。现在广电网络也将是一个ISP和网络营运商，如何尽可能发挥广电的优势并吸取别的ISP的发展经验，避免走弯路是南昌有线网络建设的立足点。3.2、建设有线电视数据网骨干网3.2.1SDH+POS、SDH+ATM+IP比较与POS、DPT、千兆比较Internet/Intranet通信流量的迅速增长,已经迫使其传输平台向更高的通信带宽方面发展。目前,每年数据流量的增长是普通话音流量增长的24倍。在不远的2000年,数据流量将达到话音流量的5倍,建设一个宽带的骨干网就显得十分必要。那么,如何来建设这个宽带网络呢?也就是说,选用什么技术来建设这个宽带网络呢?不妨让我们从网络的层次结构的角度来考虑这个问题。由于TCP/IP已是事实上的标准,而且我们目前的绝大多数应用是基于IP的,那么我们讨论的问题就可以集中在网络层、数据链路层和物理层的建设上来。在物理层,目前大家较为一致的看法是:物理介质用光纤。光纤由于它的高质量、高带宽以及低成本,已经越来越成为建设网络,尤其是骨干网络的首选物理介质。在网络层,采用IP协议已经是大势所趋。现在,不管是传统的数据,还是话音和视频信号,都可以归结到IP数据包,再以IP的格式进行传输。综上所述,目前真正的焦点集中在数据链路层的实现。简单地讲,就是在IP层和物理层之间用什么。针对上述问题,目前的方法有两种。一种是在IP和SDH之间采用ATM技术,也就是所谓的IPOverATM技术(下文简称ATM技术)。另一种就是取消ATM技术,也就是所谓的PacketOverSDH(下文简称POS)技术,如图1所示。图1两种技术结构图IPOverATM说到IP和ATM技术的结合,关键的难点在于:首先,IP是面向无连接的技术,而ATM技术是面向连接的;其次,IP和ATM都有自己的地址格式和寻址方式。也就是说,如何把每个IP包映射到ATM的VC上去?每次IP地址和ATM地址如何进行转换?解决这个问题的方法很多,例如可以采用LANE、MPOA、MPLS和IPSwitching等方法。这些方法的最本质思想其实差不多,可以归结为两点:IP数据包在ATM层全部封装为ATM信元,然后以信元的形式在信道中传输;当网络中的交换机收到一个IP数据包时,它首先根据该IP数据包的IP地址通过某些机制找到对应的ATM地址,再用该ATM地址和目的交换机建立一个VC,然后把该IP数据包放到该VC上进行传输。当传输完成之后,就进行拆链的工作。PacketOverSDH所谓POS技术,其实就是典型的Internet技术。如图2所示,在Internet中,我们一般在数据链路层采用PPP或者SLIP协议,POS技术和它最大的不同就是在物理层上采用了SDH技术。图2Internet和POS协议结构对比POS和Internet技术一样,它们都是采用RFC1662PPPinHDLC-likeFraming的标准进行数据包的封装。它们的不同之处在于:POS技术在数据链路层和物理层的映射上采用了RFC1619PPPoverSONET/SDH标准。而且该RFC规定了传输速率是OC-3/STM1、OC-12/STM4和OC-48/STM16。两种技术的比较1.POS和ATM技术的定位POS技术和ATM技术可以定位在不同的应用环境。在ATM经过十几年的发展后,建成的ATM网络已经十分可观,一些在纯ATM网络上开发的应用已经获得成功应用。在话音、数据和视频集成技术逐步成熟后,大体上可以把所有的电信服务商(ServiceProvider)分为两类:ISP(InternetServiceProvider)和MSP(Multi-ServiceProvider)。ISP将以Internet为主要业务服务对象,因此他们将采用纯IP技术来组建其网络。而MSP则会在相当长的一段时间内,通过ATM/B-ISDN构架,向用户直接提供包括话音、帧中继、ATM等业务在内的服务,并且向那些不想通过Internet进行局域网互连的用户提供高性能的局域网互连手段。尽管话音、视频与IP的集成技术日趋成熟,各种业务都可以间接地通过IP网络进行传输,但这些业务与帧中继或ATM的集成也在不断进步,ISP以IP网络为基础向用户开放多业务的同时,MSP仍然有他们自身的优势参与竞争。因此,两种技术需要长期共存,并且不同的应用模式、不同的业务提供商从不同的立足点出发,有不同的组网模式。2.POS技术的优点如前所述,POS与ATM有不同的应用环境、不同的技术定位。POS技术可以也应该与ATM技术共存。ATM在很多方面仍有其技术优势,但总的说来,POS特别适合于大容量要求的基于IP的服务。就这种业务来说,POS相对于ATM有如下的几个优点:实施简易快捷,总体拥有成本低,收回投资周期短ATM技术由于其协议标准的复杂性,尽管已经可以商用,而且确实也给不少业务带来了带宽的利益,但在实施建设上存在很多问题,往往会有某些功能或性能得不到很好的落实。不同厂ATM设备的互连往往也带来不少麻烦。相反,路由器上的POS端口互连则简便得多,其实施过程基本上不比现有基于PDH或DDN或FR的广域网连接复杂。实际上由于SDH技术的简洁性,POS技术的实施会比现有广域网实施更简便。尤其是,POS技术在实施和维护中对故障的定位要比采用ATM技术容易得多。这种简捷性使网络能很快进入稳定状态,维护成本大为减低,同时易于支持大规模商用,很快收回投资。提高线路利用率对于昂贵的长途广域网线路来说,POS技术能比ATM提高25%30%的线路利用率,是一个相当可观的数字。ATM在线路上的开销包括ATM信元的信头开销、IPOverATM封装开销、AAL指示、SAR开销等。另外,当其用SDH线路时,与POS一样,也有SDH封装开销。POS技术则排除了ATM本身的开销,大大提高了线路利用率。我们可以简单地计算一下。据统计,在Internet上一个IP包的典型长度是330Bytes。如果采用ATM技术,在AAL5就必须加上8Bytes的控制信息,在提交给ATM层时就是338Bytes长度的数据包。在ATM层,要把该数据包打成48Bytes的信元净荷,就是338/48=7.04,所以需要8个信元。8个信元总长度是538=424Bytes。也就是说,一个330Bytes的IP数据包经过ATM后提交到SDH层时已经变为424Bytes长度的数据包了。而POS技术采用PPP封装,只加上7Bytes的控制信息。即一个330Bytes的数据包提交到SDH层时长度是337Bytes的数据包(如图3所示)。从表1的详细对比我们也可以看出,显然POS的效率比ATM要高。对于纯IP业务来说,如果把ATM夹在IP和SDH之间,对业务并没有带来任何好处,反而带来更多开销,因而完全可以去掉ATM在这里的服务,减少设备的重复投资。事实上路由器上POS端口和ATM端口的价格基本一样(从技术上来说POS端口价格可以更低),ATM交换机服务费用是100%的额外投资。进一步来说,POS技术还承诺将来会取消对昂贵的SDH复用设备ADMs的需要。进一步扩大带宽的潜力很大POS技术可以充分利用光纤传输带来的带宽优势。目前支持STM-1、STM-4,到年底或明年就可以支持STM-16、STM-64。POS技术还可以进一步与WDM技术结合使光纤的传输能力增长几十倍。这些对于指数增长的IP业务非常重要。Internet流量每1214个月就翻一翻,因而为了不阻碍其高速发展,作好带宽的技术准备是十分重要的。在这方面,ATM技术在原则上也可以不断提高带宽,实际上则困难得多。符合Internet的业务特征Internet上75%的业务是WWW业务,每个Web浏览在一个站点上停留的平均时间是15秒。IP的无连接特性非常适合用户快速的通信目标地址切换,而ATM则每次都要建立新的连接(SVC),负担很重。另外,IP广播也在逐步引入Internet,而广播业务则是ATM技术不太擅长的业务之一。其他问题1.QoS在所有的包交换技术中,毋庸置疑,ATM的QoS是最好的,它甚至可以做电路仿真。但随着主干带宽的提高和WRED、IPPRESEDENCE、RSVP等技术的使用,IP的QoS正逐步逼近ATM。2.投资比较对于POS和ATM的投资比较,不同的应用环境有不同的结果。总的说来POS技术的投资相对要少得多,如前所述,它避开了昂贵的ATM交换机投入,而路由器上的POS端口和ATM端口价格基本相等。3.可靠性POS提供与SDH完全一致的APS(AutomaticProtectionSwitching)线路冗余功能,提高可靠性。ATM和传统的广域网技术都需用冗余连接来提供。DPT(动态IP光纤传输技术)现在CISCO为我们提供了业界具有最佳性能价格比的更为先进的DPT(动态IP光纤传输技术)它从POS(Packetoversonet)发展而来同时由在多方面超越SDH，POS或千兆以太网来进行组建骨干网。三种技术各有优点，现作如下比较：动态IP光纤传输技术(DPT)，即DynamicPacketTransport，采用了一种全新的机制，在光纤上直接传输IP包，而其MAC层地址采用空间复用MAC地址。空间复用协议(SRP)，即SpatialReuseProtocol，是一种与媒体无关的MAC层协议，可以用于各种物理层技术之上。典型的用法是由两根反向光纤组成SRP环，其中每一根光纤都可以用来传输数据和传输反方向的控制信号。为了区分两个环，不妨将一个叫作内环，另一个叫作外环。SRP运行时，在一个方向发送数据(下行流)，而在反方向的另一根光纤上传输控制信号(上行流)。两根光纤互为控制，因此共有两个上行流和两个下行流。这样，SRP便能最大限度地利用光纤的传输带宽。同时，由于控制信号不受数据流干扰(例如排队、突发拥塞等)，能够快速传输，从而为带宽的进一步优化和网络的高速自愈提供了保障。由于SRP的媒体无关特性，DPT技术可以透明地运行在现有的各种重要光纤基础设施上：裸光纤波分复用(WDM)SDH点对点或环媒体的无关特性还能使DPT运行在上述介质的混合环境中，从而提供了一种向纯IP优化光纤网络平滑过渡的解决方案。动态IP光纤传输技术DPT具有如下特点：空间复用。一根光纤环可以分段传输数据，所以至少可以提供两倍的带宽提升因子。双环结构。两根光纤同时传输数据，使带宽得到两倍的提高。公平机制。所有节点对带宽具有同等的控制权，从而为带宽的统计复用提供了最佳的保障。统计复用。网络带宽分段使用，且任意节点间富余的带宽可以被其他节点所使用，以成倍提高可用带宽。扩展性。一个环上的节点数可以最高至128，单端口速率可以最高至10Gbps，地理范围可以像SDH一样扩展到足够的程度。可靠性。可以提供比SDH的自动保护交换(APS)更好的网络自愈功能。不仅可以在50ms内切换光纤，而且由于它是IP-Aware的，可以在50ms内恢复IP业务，不需要路由表的重新收敛。IP业务映射。可以直接映射和支持IP包的优先级，直接支持IP包的广播以及其他IP业务控制功能。即插即用。简单的环形结构和自动发现机制使网络设备的配置变得十分简单。例如，在一个网状网中，增加一个节点需配置2N个端口，而在一个环形网中，增加一个节点最多只需要配置一对端口。统一网管。从物理层到链路层到网络层全部三层的网络管理不再需要不同的网管系统。高性能价格比。一个SRP环上的每个设备永远只需要一对SRP端口(而点对点网状网中，每节点需N2个端口)，从而使网络扩容时不再需要增加端口，大大降低了网络成本。同时，DPT的高可靠性还大大降低了运行维护成本，并提高了生产效率。DPT与POS、千兆以太网技术的比较DPT技术与POS技术相比，其优点主要在于可以动态使用带宽，使带宽的利用率得到大大的提高，并避免了点对点连接的限制，减少了端口数的需要。DPT技术还与POS技术一样，避免了ATM技术的协议复杂性、信令系统和过高的信头开销，并且由于直接支持IP，无需IP包的拆分和重组，从而大大提高了交换机的处理能力，并降低了设备的价格。千兆以太网技术与上述几种技术相比，则在可靠性、扩展性等方面不能满足大型服务性营运商网络的需求，原因在于，其技术路线的核心为简单地提高传输带宽和交换容量，而在其他方面较少突破。千兆以太网技术的主干可靠性一般由TRUNK技术(在Cisco即GEC技术)来提供，可以提供8G的带宽。即千兆以太网技术以其低价、简单的技术路线，更适合于园区网主干，或者小型服务商的中小型城域网主干。下面的表格简单地描述了这些技术的特点。值得指出的是，在一个小型、简单的网络中，采用GE技术组网的性能价格比确实较高，但在一个大型、复杂的网络中，采用DPT技术组网的性价比则最高，原因在于SRP环形结构对端口数的需求很少。DPTPOSGE可靠性高高低弹性和可扩展性高高低带宽使用效率高中中QoS和IP业务增强高高中性价比小型网络低中高大型网络高中低DPT是满足营运级网络的要求的最佳技术对于新一代的网络营运商来说，动态IP光纤传输技术(DPT)是一种新纪元网络基础构架的极其重要的技术，DPT各种技术特性的设计都是为了营运商能够在保证高品质服务的前提下，进一步减少投资和营运成本，而提高生产效率。综合起来，DPT技术为网络营运商带来了如下一些利益。应用动态目前，AT&T、Spring-Net、MCI等著名电信营运商都在与Cisco合作，采用这一最先进的IP光纤传输技术，建立其下一代的IP网络基础平台。其他正在测试或已经采用DPT技术的客户包括：Qwest,德国电信,英国电信(BT),日本电信,Home,MediaOne,美国在线(AOL)和UUNET等等。目前,GTE、Qwest、Sprint、UUNET、AOL、Netscape等公司都已经使用或将要使用CiscoGSR交换路由器来组建网络,提供宽带Internet服务。AT&T与KDD公司则将提供世界范围内的SDH线路。Sprint将原有的OC-3主干替换为622Mbps的POS路由器主干,将带宽提高了4倍,从而为它在全世界的用户提供了高速的Web浏览、文件传输服务和实时业务。USWest与Cisco签订协议,要求Cisco提供OC-192的POS主干,连接其所有的大型POP业务点,这些POP点具有与现在的电话局一样大的规模,只不过提供的是IP业务而不是传统电话服务。UUNET投资5千万美元,采用POS技术改造其网络。GTE公司今年夏天开始构筑POS主干网络。结论在高性能、宽带Internet服务方面,DPT技术以其投资少、见效快、线路利用率高等特点,比ATM、POS、1000M技术更加合适。尽管在其他综合通信服务方面,ATM/B-ISDN仍然是人们追求的理想技术,但站在ISP的立足点上出发,选用DPT技术组网将更为合适,并将以VoiceOverIP技术进一步加强其竞争力。关于SDH、ATM、POS、1000M，DPT结构的比较见附件图3.2.2、核心结构的设计、分析网络的物理拓扑泛指网络的形状，即网络节点和传输线路的几何排列，它反映了物理的连接性。网络拓扑的概念对于SDH、DPT网的应用十分重要，特别是网络的效能、可靠性在很大程度上与拓扑有关。SDH、DPT的设计结构应为环形结构，即整个SDH网的结构应为大环或多个小环互联，这种网络拓扑的最大优点是具有很高的生存性,即自愈性很好，故在建设DPT骨干网时应充分的考虑自愈性能。对于可靠性来说，除物理拓扑结构以外，IP骨干网上的迂回路由也是同等重要的，因此IP骨干网上路由器、路由协议、备分路由协议、策略路由的选择对整个网络的性能、可靠性都具有很大的关系。新型的POS端口适配器专门面向各种不同应用，是ISP(Inter-net服务提供者)骨干网和连接大型企业级WAN的理想之选，特别适合建立使用Cisco12000千兆位交换路由器的高速、容错IP网络。此外，POS端口适配器支持访问速率（CAR）、早期随机检测（RED）和增强的早期随机检测（WRED）等Cisco的IP服务级功能，从而使服务提供商在实现自动保护切换和静荷扰码功能的同时，能提供不同种类的服务。IPOverSONET/SDH网络的数据平台、路由器和传送网络设备之间应相互兼容、紧密配合。例如目前的高端路由器(如Cisco12000千兆比路由器)的接口可扩展到OC-3/12/48(STM-1/4/16),甚至更高,这时为了保证可靠性和互操作性,路由器和SONET/SDH(DPT)设备都需要支持自动保护切换APS功能;SDH的自愈功能要与迂回路由协调一致的工作，这样才能真正的发挥各自的迂回功能。核心IP网络设备的位置应与DPT的分前端的核心光节点位置一致，这样才能建立较好的网络结构，便于管理、节省光纤、节约投资。3.2.3南昌市广电综合信息网骨干平台的建设意见根据全市的宽带网络的物理结构，在南昌市即将建设的数据平台上建议使用DPTIP建设南昌地区连接五区四县的数据骨干网平台，在市内建设DPT1.2GIP光纤骨干，并建设五个骨干节点及多个数据汇接中心，通过多层交换机CISCO6000/5500作为区域数据接入交换机。实施图见随后的网络拓扑图。3.3、南昌市广电综合信息骨干网需求分析现阶段的有线电视网络是在激烈的市场竞争条件下逐步建设并发展起来的。在发展迅速，并取得社会效益和经济效益的同时，还将进一步开发综合信息业务数据网络，进入全新的业务发展阶段，同时将面临着投资周期及回报的新问题，所以对即将建设的数据网平台将全面综合考虑，使数据网建设成为先进，可靠，可扩充性较强，具有全面投资保护，能适应多功能业务的开发，应用的具有代表性的网络。3.4、南昌市广电综合信息网建设规划利用南昌市广电光缆骨干网，及光缆分配网建成南昌广电宽带骨干网及宽带接入网，同时连接即将建成的覆盖全区的广电数据宽带网，在全市建成覆盖40万用户的宽带、高性能、综合多种业务的数据通信网，该网除了提供传统的视频节目，数据通信业务，还应提供话音、传真、视频及多媒体通信业务，形成HFC、IP宽带多媒体数据通信网。作为全市县骨干传输网络，将能对应于不同接入方式的网络如：IP接入、CableModem接入网、ATM接入网、10/100Mbps接入网、ISDN及E1接入。由于骨干网络建设将分步实施作为第一阶段将建成的覆盖全市的IP骨干网，并通过各区的HFC分配网进行多媒体语音，INTERNET接入，等综合业务的传输，初步实现宽带网络的应用特性，第二阶段将建成全功能宽带骨干多媒体网，并接入连接全区的综合数据业务网进一步实现更为全面的多媒体应用。3.5IP宽带多媒体骨干网建设的主要技术体制要求南昌市广电宽带综合业务多媒体IP骨干网的节点设备应具有第三(网络)层即IP交换功能，并能提供多等级业务质量(QOS)，可以进行基于IP的多媒体业务网的传输，这将是整个网络建设的基础关键。作为全球网络产品的最主要厂商Cisco美国思科系统公司的亚州区银牌代理,xx科技是南昌市宽带多媒体IP骨干网的理想合作伙伴。从局域网交换机到多业务ATM、IP交换机以及千兆位的Internet骨干网路由器，Cisco将通过xx科技提供最广泛的网络通信产品，和全面的网络技术支援。Cisco建议的第三层IP交换路由器GSR12000Cisco7200采用全交换硬件体系结构，可实现全线速的IP交换。通过使用先进的DPT及IPoverSDH的技术，使得数据在SDH或光纤中的传输得到最大限度的发挥。GSR12000/Cisco7200采用队列技术、IPMulticast、RSVP、IPPrecedence等IPQos技术可以根不同用户的不同级别、业务并确保每个业务的服务质量。用户可以使用Cisco的路由器和具有多层交换技术(TagSwitching)的多业务DPT、IPOVERSDH交换机建立可扩展的IP网络,(TagSwitching或MPLS)或Ipsec、GRE技术向政府、企事业网络提供VPN(虚拟专网)服务。3.6宽带网络业务3.6.1实现宽带网业务南昌市广电综合信息网骨干网络及接入网部分实现以下业务为主要的基于IP之上的应用业务。其中多数可以在第一期项目实施后可以看到应用的初步实现。数据交换业务；虚拟专网(VPN)业务；Internet/Intranet/Extranet承载传输业务；多媒体业务。多等级QOS数据业务；分组话音业务；分组传真业务；在南昌市广电综合信息网，可提供实现多种业务功能，多媒体数据交换传输功能Cisco的系列IP路由交换路由器具有许多先进的功能，这些功能为公用网营运商在基本业务的基础上提供了增值业务。下面将对所实现的业务功能作简要叙述：VoiceOverIP的业务：通过VoiceOverIP可以为用户提供，分组电话和传真服务，即通过对模拟信号的压缩封装在IP包中通过宽带多媒体骨干网网络传输，并通过AS5300作为话音中继进入PBX，使系统具有话音服务功能。Internet传输及Internet功能服务业务：通过骨干网络用于传输接入INTERNET，在HFC网上通过CableModem接入中心的CableModem路由器，然后通过卫星进入INTERNET。同时在南昌市广电综合信息网上建立该网独立的Inter-netWeb服务器和MAIL服务器、FTP服务器，提供给宽带多媒体网的INTERNET用户使用，同时通过WEB服务器提供多种服务功能，如：网上购物，网上教学，网上点播，服务指南，软件下载，信息查询，等等各类INTERNET网上服务。考虑到系统安全问题，配置CISCOPIX防火墙。多媒体业务：通过对数据图象的宽带传输，实现多媒体服务，在多级QOS的保证下实现宽带多媒体骨干网的多媒体业务，如：VOD，NVOD，视频会议，视频点播，及视频游戏功能。数据交换业务：通过宽带多媒体骨干网的数据交换传输功能，可实现网内的对外数据交换业务，提供多种接入方式10M、100M以太网，ATM，CableModem等。虚拟专网(VPN)业务：通过宽带多媒体骨干网的VPN虚拟专用网数据交换传输功能，提供给企业用户高可靠的安全专用网络功能，为如：金融，保险，政府，公安等部门或单位提供数据专线网络功能，同时可提供比电信更为高速可靠的数据传输功能,Cisco提供三种VPN技术：GRE隧道Cisco12000/7200可以使用GRE的标准建立IP隧道。IP隧道可将用户的IP数据封装在其中，实现用户VPN的通讯，此技术已在现在的Inter-net网上广泛采用。Ipsec(IP加密)在Cisco12000/7200可以使用IPSec建立可管理的IPVPN。IPVPN是通过采用第3层加密隧道在Inter-net或服务提供商网络上叠加一个点到点网络而建立的。基于MPLS提供VPN具有MPLS(多协议标记交换)功能的Cisco12000/7200可以在用户的IP数据包中加入可表征优先级、VPN的标签。具有同一组标签的用户间才能通信。多等级QOS数据业务：CiscoGSR12000/Cisco7500采用多种手段以保证不同等级的用户、不同级别多媒体业务的有效传输PrioirtyQueueCustomQueueWeightedFairQueueWeightedRandonEarlyDiscardRSVPCARIPPrecedence由于GSR12000/Cisco7500的硬件是设计了支持6个业务级别，及512个队列。保证了在标准组织制定了新业务级别后，无需硬件升级。3.7IP语音业务、IP视频业务、IP基本业务技术标准3.7.1IP语音业务技术IP话音业务：Cisco采用H.323的VoiceOverIP的技术，通过G.729话音压缩将64K语音压缩成8K，并通过IP的优先队列的方式保证语音的传输质量。编码技术标准：IP语音采用G.729CELP语音压缩技术，可将语音编码为8Kbps数据流。该标准有两种格式，它们都拥有等价于32KbpsADPCM的语音质量。IP语音会话标准：IP语音会话采用H.323作为标准，H.323利用Q.931的一部分，采用TCPport1720实现呼叫建立。IP语音传输标准：在IP语音的传输上采用基于UDP协议上等可提供时间标记RTP，RTCP协议实现语音传输，避免语音抖动。Cisco的2600/3600/5300系列接入服务器现支持Phone/Fax接口模块，可提供电话接口或提供中继接口可作为VoIP的IP电话与普通PSTN电话的网关。由于VoIP技术对网上的服务质量要求很高，因此只有Cisco公司的VoIP话技术方案从接入服务器开始即提供QoS控制机制与主干网网络设备配合，达到最好的通话质量标准。3.7.2IP视频业务技术对于南昌市广电综合信息网的数据交换传输功能，IP视频技术分为两类：视频节目交换，视频会议。IP视频节目交换编码标准：为保证在网络上达到广播级的视频传输，采用MPEG2的压缩编码标准，其码流可从2Mbps-15Mbps，在此次的方案中提供的码流为8Mbps以上。IP视频节目交换传输标准：为保证视频节目交换的实时性，并且避免对带宽的浪费，在视频节目的传输，采用IPMulticast的技术，其主要包括多点广播注册协议IGMP(RFC1112)，多点广播路径建立协议PIM，DVMRP，MOSPF。IP视频会议的编码标准：目前的视频会议技术主要采用MPEG1得编码压缩标准，码流为1.5Mbps。IP视频会议的传输标准：IP视频会议的传输采用标准的H.323的协议，H.323协议包括RAS控制采用H.225.0协议，呼叫建立采用Q.931和H.245的协议，视频编码采用H.261,H.263的协议，语音编码采用G.729等协议。IP视频传输采用基于UDP的RTP/RTCP协议。3.7.3基本IP数据业务基本IP数据业务主要指除IP视频，IP语音以外的IP数据业务，较具代表性的有：ISP的信息服务等。此类业务都采用IP数据包，采用基于IP上的多种协议TCP，UDP等实现传输。三、宽带多媒体IP骨干网网络结构多媒体技术的普及给Internet和Intranet提出了更高的发展要求。如Intel公司在1996年5月就已宣布了从那时起所有的PC机都已经是视频播放平台“Video-ReadyPlatform”。因此，今天如果我们要建立一个面向公众的信息传播和网络互联的信息服务网络，那么支持端到端的多媒体应用已是建网的最基本的要求了。现今的Internet因其规模巨大，涉及的用户数量非常庞大，这就意味着在向支持多媒体的新技术和新服务方面上的转移需要一个相当长的过渡阶段。对于新崛起的公众服务网来讲，一切都是从零开始，就应该站在一个新的高起点上，建立一个以宽带技术为基础的提供多层次服务的支持端到端多媒体应用的信息服务网络。从结构上来讲，宽带多媒体IP骨干网络应该包括三个层次（参见附图。物理传输(SDH、Optical、WDM)，IP核心层和多服务接入层。物理传输层是IP骨干网的基础，其作用是提供高速传输的通道，提供不同范围传输。IP核心层是宽带多媒体IP骨干网的关键，其中IPQos的技术使得多媒体在Internet上的传输提供了必要的保证。IP的策略服务、安全控制使得基于IP的多媒体网具有良好的延展性。IP多服务接入层具有无可比拟的弹性，任何IP可达到的地方、任何Internet服务可达到的地方都可提供基于IP的数据、语音、视频的服务，它可以是CableModem的用户、10/100MbpsLAN的用户、ATM的用户、DDN的用户。3.1、物理传输层在物理传输层，可以采用的方式有：单独光纤信道、SDH、SDH/WDM（波分复用的技术）及动态IP光纤传输技术(DPT)，即DynamicPacketTransport，四种方式在光纤在光纤传输带宽利用上依次提高，DPT是较为优选的方案。它可支持部分下行电视信号的基带传输，支持DVB视频MPEG2数据流传输，用少量的通道的支持用线业务，支持数据交换系统传输链路。作为广电的部门采用DPT作为可以兼容其多种业务的需求。3.2、IP骨干层IP骨干层，可以提供以下两大服务。一是提供IP的高速交换，二是提供根据用户的不同用户级别、不同业务类型的Qos服务。随着Internet的急剧发展，多媒体业务的广泛应用性，使得IP路由的硬件结构、及软件服务都面临极大的挑战。首先，IP路由的硬件结构已发展为采用全交换的高速背板，如CiscoGSR12000/Cisco7500/7200具有高达1Gbps、5Gbps、10Gbps、40Gbps、60Gbps的吞吐能力，基于如此高速的背板交换，可实现IP的线速的传输，是实现IP语音、视频实时传输的基础。基于Internet信息服务的迅猛发展，使得未来的发展IP将占据主导的地位。今天，现在的Internet已经在全世界内提供了几乎是统一一致的IP接入服务。怎样突出宽带多媒体网络的特