江苏电信IPTV承载网改造一阶段总结和二阶段总体方案

江苏省电信公司互联网部 /webmoney 江苏电信 IPTV承载网一阶段改造工作总结和二阶段改造总体方案 江苏电信互联网部 二五年十二月 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 第一部分 江苏电信 IPTV承载网一阶段改造工作总结 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 总体情况 目的： 对网络进行针对性补课，以保障必要的网络条件和发展基础 根据业务发展目标， 2005年 IPTV承载网改造分两个阶段进行： 第一阶段 （ 4月 9月）：主要在南京、苏州、无锡、扬州四个试点分公司展开，目标用户数为 3万。 第二阶段 （ 10月 2006年 1月）： 四个试点分公司目标用户数为 10万 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 江苏电信于 2005年 2月开始 IPTV承载网改造准备工作，通过 1个多月的讨论、交流，形成了江苏电信 IPTV承载网改造总体方案。 在此基础上，南京、苏州、无锡、扬州首批 4个试点分公司，分别结合本地网络、业务具体情况，制定了各自具体的改造实施方案 前期准备工作 江苏省电信公司互联网部 /webmoney IPTV承载网一阶段改造总体方案 从节目源到用户 ， 通过升级和更换部分设备的软硬件 、部署组播和 QoS功能 、 增加中继带宽保证链路轻载 、 宽带接入网提速等多种措施 ， 对现有承载网进行改造 ， 使得承载网满足 IPTV业务开放的需求 ， 保障业务的顺利开放和持续发展 。 业务发展初期 ， IPTV用户数量不多 ， 可由 BRAS进行组播控制及复制 ， 以快速提供业务 ， 今后根据用户渗透率情况 ，把组播控制及复制点下移到 DSLAM 通过 RADIUS和 BRAS的配合 ， 在 RADIUS发给 BRAS的相关报文中增加 IPTV相关属性 ， 实现组播权限的控制 由于设备支持的频道组合总数有限 ， 参照国外运营商 （ 法国 NEUF） 的经验 ， 对频道进行分组来实现频道控制 ， 减少运营复杂度 采用单 PVC/VLAN双 session的用户接入方式 ， 将 BRAS的session数目限制为 2 江苏省电信公司互联网部 /webmoney IPTV承载网一阶段改造 具体工作 核心汇聚层 提升核心汇聚层 、 业务支撑平台的中继带宽 ， 满足 IPTV业务的需求 部署组播 ， 做好组播安全控制 ， 保障 IPTV业务的安全性和可靠性 部署 QOS， 保证 IPTV业务的质量 业务接入控制层 部分试点区域需要将小容量 BRAS更换为大容量 BRAS， 为大容量BRAS增加卡板 、 提升上下行带宽 ， 满足 IPTV业务的需求 部署组播 ， 做好组播安全控制 ， 保障 IPTV安全性和可靠性 部署 QOS， 保证 IPTV业务的质量 接入网层 试点区域展开接入层线路改造与整治 ， 保证每个开放 IPTV业务的线路承载速率超过 3Mbps 适时增加 DSLAM、 L2交换机上行带宽 ， 保证链路的轻载 IT支撑系统 RADIUS与互联星空业务平台对接 ， 用户的订购信息实时的通过互联星空业务平台发布给 RADIUS， 再由 RADIUS主动下发至 BRAS 江苏省电信公司互联网部 /webmoney IPTV承载网一阶段改造基本情况（ 1/3） 截至 9月底，各试点分公司基本完成了一阶段改造工作： 1、带宽保证方面 结合城域网扩容工程，完成核心汇聚层新增 40条电路的扩容工作，对近 700台 BRAS、 DSLAM进行调整、优化等轻载化改造，如，使用性能较好的大 BRAS替换小 BRAS，将级联 DSLAM改为直联方式等。 2、组播和 QoS方面 在核心汇聚层全面部署了组播和 QoS技术，在业务接入控制点和宽带接入网有选择的部署了部分设备。 江苏省电信公司互联网部 /webmoney IPTV承载网一阶段改造基本情况（ 2/3） 3、 IPTV接入提速 结合内部职工试用，选取了约 1700条接入线路进行了提速改造工作，对下行速率不到 4M的情况，采取了参数配置优化、线路整治、 DSLAM下沉和放置室外一体机等措施。 4、 IT支撑系统改造及流程制定等方面 无锡分公司基本完成针对“ PPPoE认证 +BRAS组播复制控制”方式的 IT支撑系统的改造工作。 省公司互联网部拟订了“ IPTV业务开通前承载网评估验收标准”、“ IPTV业务开通测试标准”、 “ IPTV故障处理流程”。 江苏省电信公司互联网部 /webmoney IPTV承载网改造实施效果 经过半年左右的网络改造、优化，江苏电信 IPTV承载网在设备处理能力、带宽保障能力等方面都得到了较大的提升，主要表现在以下几个方面： 1、提升了网络对新业务的支持能力，满足了 IPTV等大带宽视频业务的初期应用。 2、通过部署 QoS等技术，端到端地保障 IPTV等新业务，同时为全网具备差异化服务能力夯实了基础。 3、网络结构更加清晰合理，减少了中间层次。 4、通过对 IPTV接入逐步进行优化改造，可以保障用户对IPTV业务等新业务的感知和体验 江苏省电信公司互联网部 /webmoney IPTV承载网改造体会 1、 IPTV承载网改造涉及前后端部门，需要主管领导重视，各部门之间协调与配合。 2、 IPTV是一个新的业务，缺乏部署经验，涉及到的技术范围较广，同时现网设备型号种类较多，组网方式各异，前期需要做好调研和方案制订，在实施过程中注意测试评估，细化实施方案，尽量减少对现网业务的影响。 3、实施过程中需要不断总结经验，结合实际情况，及时调整优化。 4、需要对相关人员加强培训，使其尽快掌握相关技术，才能保证 IPTV承载网改造工作顺利进行。 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 下一步需要考虑、解决的问题 1、二阶段，在规模发展、用户密集分布情况下，承载网改造技术方案与一阶段有所不同，两个阶段如何衔接仍需要认真考虑。 2、目前尚缺乏 QoS参数的配置经验，对业务模型缺少手段进行动态统计分析；同时，如何评估 QoS部署后的实际效果，仍缺乏必要工具。 3、如何对 IP综合网管系统、 IT支撑系统进行改造，以支持IPTV业务的开放和运营管理，仍需要进一步探索、推进。 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 第二部分 江苏电信 IPTV承载网二阶段改造总体方案 （讨论稿） 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 根据 10月 9日省公司总经理办公会议精神，决定进一步加快推进全省 IPTV 承载网的改造工作，进一步加大改造力度和范围。 根据集团公司相关技术指导意见，并结合江苏电信 IP网现状，因地制宜地推进二阶段改造工作。 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 改造目标 主要工作 二阶段改造方案 改造演进过程 内容提纲 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 改造目标 适应企业转型需要，支撑 IPTV业务开放，前期4个试点分公司应在一阶段 IPTV 承载网改造工作的基础上，进一步扩大改造范围和力度，使得2006年 1月前支持开放 10万用户的规模。 4个分公司用户规模分别为：南京 2.8万，苏州 3.8万，无锡 2.2万，扬州 1.2万。 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 改造目标 主要工作 二阶段改造方案 改造演进过程 内容提纲 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 主要工作 IPTV承载网的改造需要对从节目源到用户的各个环节进行改造，以实现对该业务的端到端支持。 主要的改造工作包括以下几个方面： 带宽保证 各本地网应根据 IPTV用户规模、收敛比、组播和点播的比例关系等等，进行相应的带宽扩容，对 BRAS、 DSLAM进行轻载化调整。 主要措施 ：对于核心汇聚层设备，增加板卡，扩充带宽；对于业务接入控制层和宽带接入网设备，进行改造（如将级联 DSLAM改为直联方式、 DSLAM上行由 FE改为 GE等）、增加新设备等。 组播和 QoS IPTV直播业务通过部署组播技术实现，以节约带宽资源；通过部署 QoS，优先保障 IPTV业务的服务质量。 主要措施： 在现网设备上进行软件升级、数据配置 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 主要工作 IPTV接入提速 对开放 IPTV业务的接入线路根据需要进行提速改造，使其具备 4M以上的下行速率，从而保证用户的感知和体验。 IT支撑系统、网管系统、认证计费系统的改造 IT 支撑系统：新、老宽带用户开通、关闭 IPTV； DSLAM用户开放数量控制； 实现 IPTV自动开账户接口、端口提速功能等等 通过 RADIUS返回属性或 IP综合网管设置属性，进行组播控制 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 改造目标 主要工作 二阶段改造方案 改造演进过程 内容提纲 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 业务开放总体要求 认证方式：对于 ADSL用户，有条件的分公司可以尝试采用 DHCP认证方式，LAN用户采用 PPPoE认证方式 组播复制和控制点逐步下移到 DSLAM 为 IPTV用户新开账号、域名，区分普通上网和 IPTV业务， ADSL用户主要通过双 PVC来区分上网和 IPTV业务流， LAN用户通过同一 VLAN不同 PPPoE Session来区分上网和 IPTV业务流 优先选择 BRAS做为 IPTV业务的接入控制点 对于同时上网和收看 IPTV节目的用户，其接入下行速率应至少达到 4M 不在以下设备上开放 IPTV业务 小 BRAS，如 MA5200/MA5200F， SMS1800等 ATM内核 DSLAM,如 MA5100,ASAM7300,中兴 8220等 江苏省电信公司互联网部 /webmoney PPPOE（双协议栈）双 PVC模式和 DHCP双 PVC模式比较 ： PPPOE（双协议栈）双 PVC模式 DHCP双 PVC模式 适用阶段 密集用户阶段 密集用户阶段 业务开通方面 优点 1.两个阶段业务衔接比较平滑 2.认证计费系统改造量小，开通难度较低 3.计费精确度较高 业务逻辑顺畅，和传统数字电视类似 缺点 1.BRAS上 VlanID需要重新规划 2.目前 BRAS还不支持双协议栈方式下按流量计费 3.LAN小区用户目前无法实现 IPTV业务开通 1.两个阶段业务衔接不够平滑，如果 PPPOE、DHCP两种方式并存，会增加运营的复杂度 2.认证计费系统改造量较大，开通难度较高 3.计费精确度较低 QoS保障能力 QoS保障能力强，可以实现端到端的QoS保障 QoS保障能力强，可以实现端到端的 QoS保障 用户终端要求 1.MODEM需要支持多以太口多 PVC绑定 2.STB必须支持双协议栈，市场上部分设备可以支持 1.MODEM需要支持多以太口多 PVC绑定 2.如需 STB支持 DHCP Option 60， 市场上支持设备较少 网络建设方面 对 DSLAM设备功能和性能要求较高，千兆上行 1.对 DSLAM设备的功能和性能要求较高，千兆上行，需支持 Option 82 2.如采用 SR作为业务接入控制点，每端口建设成本较低，扩展性较强 3.需要新增 DHCP服务器 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 带宽保证 应根据用户发展目标数量和开放的频道数量，加大改造力度和深度。 核心汇聚层设备进一步进行带宽扩容 业务接入控制点设备：采用大 BRAS或 SR 宽带接入网：原则上 DSLAM不再新增 FE端口，新增设备采用 GE上行，且对 QoS和组播功能支持较好 江苏省电信公司互联网部 /webmoney QoS部署方面 本地网三层、二层设备分别采用基于 DiffServ 和 802.1P模型的 QoS技术来标识和区分 IPTV 业务。 针对 IPTV业务，主要对从节目源到用户端的下行流量进行 QoS保障 城域网出口设备 /节目源接入侧设备，对 IPTV业务进行识别和标记，将IPTV业务放到高优先级的队列中； 核心汇聚层设备，根据标记的优先级对 IPTV业务流量进行优先转发，并采取流量整形技术和拥塞避免技术保证网络时延、抖动、丢包等关键服务质量指标； 业务接入控制点，负责二、三层的 CoS和 DSCP的相互映射转换，并进行流量整形； 宽带接入网设备，根据 CoS值优先转发 IPTV业务流，以满足 IPTV业务清晰流畅播放的需求。 对于宽带接入网不满足 QoS要求的设备，可以采取更换设备或保证设备运行在轻载状态的方式来解决，业务开展初期，主要采取设备轻载方式。 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 核心汇聚层、业务接入控制层设备，在下行流量的出端口进行队列调度和拥塞避免： 队列要求至少支持 1P3Q； 转发策略采用 PQ+WRR； 丢弃策略采用 WRED。 对用户接入端口（包括 DSLAM和二层交换机）进行限速（速率限制为用户申请的上下行带宽）。限速一方面减少用户发出的突发流量，另一方面提供了丰富的带宽业务选择。 对 BRAS下联端口的下行流量进行流量整形，使流量匹配于线路速率，减少突发以及由突发引起的时延抖动和丢包。 QoS部署策略 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 组播部署方面 ADSL用户：根据不同区域的用户渗透率，逐步过渡到以 DSLAM为组播控制和复制点的方式 LAN用户：组播复制和控制点仍为 BRAS。 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 组播部署方面 运行 PIM-SM动态组播路由协议； 至少部署两台 RP，负责本区域内组播源的注册和控制，同时负责组播源的合法性检查，拒绝接收未经授权的组播源的注册报文。 RP之间配置内部 MSDP 对等，运行 Anycast RP，实现互为备份和负载均衡，增加可靠性和安全性。 RP可以和城域网核心路由器共用也可单独设置，建议共用 CISCO GSR以上或性能相当的城域网核心设备，否则建议单独设置，其性能与 CISCO 7000系列的设备相当即可。 如设备不支持 Anycast RP,建议先采用标准的 BSR方案，待设备支持后再行改造。 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 组播部署方面 可控组播方面： 在 DSLAM进行组播复制和控制的情况下，由 IP综合网管系统设置，控制用户是否能够进行组播组加入操作，并对用户能够加入的组播组进行限制。 在 BRAS进行组播复制和控制的情况下，由 RADIUS返回属性值，控制用户是否能够进行组播组加入操作，并对用户能够加入的组播组进行限制。 江苏省电信公司互联网部 /webmoney 组播部署方面 组播安全控制方面 组播安全主要包括组播源控制、用户组播流量控制和访问权限控制三个方面。 组播源控制：通过在 RP上设置对注册组播源和组播组的安全控制策略，限制非法组播源和组播组。 BRAS上设置对组播组注册信息的过滤，不允许用户发出组播源注册报文。 用户组播流量控制：由于用户上行的组播流量均为 IGMP控制报文，通常流量不大，应对上行的组播流量进行控制（通常限制在5Kbps左右），可以有效限制从用户端发起的组播攻击，提高网络的安全性。 访问权限控制：一方面通过业务控制点限制 STB的网络访问权限，使得 STB只能访问组播业务有关站点，另一方面通过网络设备限制互联网对组播业务相关网络设备的访问。 组播地址 根据集团公司的要求使用 239.X.Y/24 （其中 X， Y 根据 RFC2770 方法对城域网的 AS 号进行转换获得）。 江苏省电信公司互联网部 /webmoney IPTV接入提速方面 IPTV 用户接入速率应在 4Mb/s 以上。各市分公司可采取以下方式提高 ADSL端口速率： 优化 DSLAM 参数配置 DSLAM 前移，缩短线路长度 规模应用 ADSL2+技术，少量采用 ADSL 延伸器 整治用户引