青岛广电网络扩容改造项目实施.doc

青岛有线三网融合“同纤共缆”网络改造扩容实施方案2011年1月48 / 52目 录前言1第一章 业务需求与分析21.1. 业务需求21.2. 用户带宽需求21.3. 网络接入数据模型21.3.1.FTTB模型（50户模型）31.3.2.FTTZ模型（200户模型）31.3.3.FTTH模型41.3.4.接入模型小结5第二章 扩容改造技术方案62.1. 总体结构62.2. HFC主干网络设计82.3. IP城域网设计92.3.1.核心层112.3.2.汇聚层132.3.2.1.分节点设计132.3.2.2.分布式CDN节点142.3.2.3.分前端设计152.4. 接入层设计162.4.1.接入网参考模型162.4.1.1.应用场景模型1162.4.1.2.应用场景模型2182.4.2.设备功能要求182.4.2.1.RFPON+EOC局端设备182.4.2.2.EOC终端设备202.4.2.3.RFPON设备技术指标222.5. 业务系统接入设计252.5.1.MCC设计252.5.2.IMS网络设计262.5.3.分布式CDN设计27第三章 IP城域网资源规划方案293.1. IP规划293.1.1.基础设施IP地址293.1.2.用户/业务IP地址规划303.1.2.1.EOC用户IP地址303.1.2.2.专线用户IP地址303.2. 路由规划313.2.1.路由规划原则313.2.2.总体路由规划313.2.3.IGP设计323.2.4.EGP设计333.3. 组播规划353.3.1.RP的位置及Anycast RP的工作模式353.3.2.组播复制点的选择353.4. MPLS VPN设计363.5. IPv6设计383.5.1.IPv6地址申请与分配383.5.2.IPv6路由规划383.6. QOS设计413.6.1.QOS设计原则413.6.2.QOS设计41第四章 网络、安全管理434.1. 网络管理设计434.1.1.NTP设计434.1.2.网管系统434.1.2.1.EOC设备配置管理444.1.2.2.链路全程路由故障定位分析444.1.2.3.网络质量测试444.1.2.4.接入层设备自动巡检454.1.2.5.系统接口454.2. 网络安全设计45前言本方案在青岛有线现有的HFC和宽带IP城域网现状的基础上，根据青岛有线业务发展战略要求，按照NGB技术体制和三网融合试点要求，在分析各种“双向化”技术的基础上，制订出适合青岛有线网络的“宽带化、双向化”的技术演进路线。并以此制订出青岛有线三网融合“同纤共缆”网络改造扩容实施方案。围绕“同纤共缆”，定义了网络技术架构、分层（核心层、汇聚层和接入层）功能模型等承载网络技术机制，以及各种业务承载技术机制。本方案涉及到有线电视网络A平台（即广播电视业务网）和有线电视网络B平台（即宽带IP网）的扩容改造。第一章 业务需求与分析1.1. 业务需求青岛有线业务需求如下： 基本业务：广播电视业务，通过HFC承载； 高清交互电视业务：包括点播、时移、回看等； 互联网电视：以宽带网络为载体，以视音频多媒体为形式，以互动个性化为特性，为宽带终端用户提供全方位流媒体服务的业务； 宽带业务：包括家庭用户宽带上网、集团客户上网； 电信业务：主要是VPN业务（数据专线）； 其他增值业务：如MCC业务、基于IMS可视电话等；1.2. 用户带宽需求以“同轴入户，支持多种终端接入”为基本模式，实现多业务支持。家庭用户带宽需求如下： 宽带上网业务：10Mbps； 互联网电视：5Mbps； 可视通信：10Mbps； 高清交互电视：40Mbps；1.3. 网络接入数据模型以下数据模型主要用于宽带业务与交互电视业务的带宽估算、分光比确定和OLT-PON对应关系。用户/业务发展目标：渗透率应达到20%，业务并发率应达到按20%。按照一个光节点覆盖用户数分为：50户模型和200户模型。1.3.1. FTTB模型（50户模型）渗透率20%，业务并发率20%，FTTB模型（50户模型）如下图1-3-1所示：图1-3-1：FTTB模型（50户模型）1、 数据带宽依据用户各业务带宽需求，EOC终端带宽要求25Mbps。 EOC局端（即ONU上行带宽）要求为：25Mbps x 50 x 20% x 20% =50Mbps的有效带宽。如果分光比按1：16计算，将累计为16 x 50Mbps=800Mbps，占一个OLT-PON带宽的800Mbps1000Mbps x 100%=80%。2、 交互电视带宽：550MHz860MHz（按256QAM计算，每一256QAM频道可提供约50Mbps带宽）可提供约 37 x 50Mbps1850Mbps带宽；户均带宽为：1850Mbps ( 50户x 16 x 20% x 20% ) = 57.8Mbps/户。1.3.2. FTTZ模型（200户模型）渗透率20%，业务并发率20%，FTTZ模型（200户模型）如下图1-3-2所示：图1-3-2：FTTZ模型（200户模型）1、 数据带宽依据用户各业务带宽需求，EOC终端带宽要求25Mbps。EOC局端（即ONU上行带宽）要求：25Mbps x 50 x 20% x 20%=50Mbps的有效带宽。则ONU上行带宽则要求：4 x 50Mbps=200Mbps。如果分光比按1：4计算，将累计为4 x 200Mbps=800Mbps，占一个OLT-PON带宽的800Mbps1000Mbps x 100%=80%。2、 交互电视带宽：550MHz860MHz（按256QAM计算，每一256QAM频道可提供50Mbps带宽）可提供约 37 x 50Mbps1850Mbps带宽；户均带宽1850Mbps ( 200户x 4 x 20% x 20% ) = 57.8Mbps/户。1.3.3. FTTH模型渗透率40%，业务并发率50%，FTTH模型如下图1-3-3所示：图1-3-3：FTTH模型1、 数据带宽如果分光比按1：32计算（目前EPON使用的是1：32规格），预留20%的OLT-PON带宽，则每户平均带宽：（100%-20%）x 1000Mbps（32 x 40% x 50%）=125Mbps。2、 交互电视带宽：550MHz860MHz（按256QAM计算，每一256QAM频道可提供50Mbps带宽）可提供约 37 x 50Mbps1850Mbps带宽；户均带宽1850Mbps （32 x 40% x 50%） = 289Mbps/户。1.3.4. 接入模型小结综合上面分析，归纳如下：模型用户数渗透率并发率分光比数据带宽交互电视带宽(256QAM)FTTB(光纤到楼)5020%20%1：1625Mbps/户57.8Mbps/户FTTZ(光纤到小区)20020%20%1：425Mbps/户57.8Mbps/户FTTH(光纤到户)3240%50%1：32125Mbps/户289Mbps/户结论：按照以上数据模型，通过对PON进行升级改造，在技术上完全可以满足23年内所能预见的业务带宽需求。第二章 扩容改造技术方案为满足青岛有线广播电视、高清交互电视业务和数据通信业务的要求，提高青岛有线网络在未来“三网合一”业务中的竞争能力，必须对现有的HFC和IP城域网进行改造和扩容，使之满足“双向化”和高质量三网融合业务承载的要求，能够提供全业务运行的承载平台。2.1. 总体结构这里所指的“双向化”改造技术主要包括接入网中光传输改造技术和同轴传输改造技术两部分内容。目前，广电网络“双向化”建设方案主要有：1) 双向HFC方案，即CMTS+CM方案。特点：充分利用HFC网络资源，业务接入方便，带宽扩容难度大。2) 单向HFC+ EPON+LAN方案。特点：基于EPON的IP接入网技术成熟、全球商用部署规模大，具有规模优势；与有线电视网相对独立，需要建设维护两张网络。3) 单向HFC+EPON+EOC方案。是“双向IP与单向广播融合”建设方案。这种方案目前可有两种方式实现：w 单向HFC与EPON采用分纤传输，即广播电视信号与EPON是采用不同纤传输的。在原来的光节点位置将单向光接收机、EPON系统的ONU、EOC系统的局端模块和设备管理模块集成在一起(即PON缆桥交换机)。有线电视广播网和IP数据网的业务在接入网节点PON缆桥交换机进行融合。w 单向HFC与EPON采用同纤传输，即“单纤三波长传输”。在原来的光节点位置将WDM模块、单向光接收机、EPON系统的ONU、EOC系统的局端模块和设备管理模块集成在一起。相应，有线电视广播网和IP数据网的业务是在分前端进行融合。上述两种实现方式，都需要在用户家中放置EOC终端，向下连接用户电脑或机顶盒，组成具备双向传输能力的互动有线网络，可实现数据、视频、语音的三网融合接入。基于“双向IP与单向广播融合”建设方案，以现有网络为基础，将NGB技术体制和三网融合的业务承载模式引入到本次网络扩容改造项目中。其总体架构如下图2-1-1所示。图2-1-1：总体架构扩容改造后的城域网总体架构主要由两个层面构成：1. 青岛有线城域网，主要由两个部分构成： 由核心接点TSR、分节点/汇聚节点ACR构成的IP城域网； 相对应，由总前端和分前端构成的广播网络；2. 青岛有线接入网，采用单向HFC+EPON+EOC方案。 在ODN范围，采用“单纤三波长”同时传输1550nm（广播下行）和1490nm（EPON下行数据信号）/1310nm（EPON上行数据信号）； 在同轴分配网范围，采用频分方式同时传输单向RF和双向EOC信号；在这个层面上，更突显“同纤、共缆”多业务承载的特点。从上述总体架构的两个层面可以看出，IP数据业务和广播电视业务是在分前端进行汇合与分离。2.2. HFC主干网络设计青岛有线HFC主干网络包括1个总前端与21个分前端。主干网络设计采用主备路由自动冗余切换设计，如下图2-2-1所示。图2-2-1：青岛有线HFC主干网设计方案每个分前端列表如下。分前端距离，km功率，dbm主路备路主路备路1镇江路20.84.33.03.02人民一路16.68.21.23.03九江路11.313.82.51.94永平路20.417.63.00.95李村16.022.31.33.56伊春路5.120.14.03.07贮水山9.211.23.02.58河南路12.514.12.21.89西藏路15.215.21.51.510莱芜二路11.19.32.53.011龙潭路14.95.51.63.012澄海三路4.74.53.03.013李山东路10.911.52.62.414浮山后17.25.21.03.015王哥庄23.048.03.00.916北宅43.026.02.22.617沙子口23.022.03.43.018娄山后15.817.61.40.919李沧新区13.422.32.03.020张河村11.014.72.61.621四方新区17.08.51.13.02.3. IP城域网设计扩容改造后IP城域网基于分组传送，能够提供语音、数据和多媒体综合服务，保证服务质量、安全，综合各种接入方式，能够方便地为第三方提供应用。 全网设备需要支持IPv4/v6双协议栈； 全网设备需要支持MPLS L2/L3VPN； IP城域网（包含核心层和汇聚层）和有线电视网络并存；接入侧实现“同纤、共缆”的多业务承载； QoS设计，可采用Diff-Serv的方式实现全网的业务质量保证，可采用全网设置高优先级的方法优先保证扩展业务（互联网电视，可视电话等）； 可靠性考虑：a) 核心网实现物理链路和路由1:1备份；b) 汇聚层ACR节点之间实现物理链路和路由1:1备份根据上述，IP城域网总体结构设计如下图2-3-1所示。图2-3-1：IP城域网总体结构按层次结构，主要划分为IP城域网、接入网。其中IP城域网进一步划分为核心层、汇聚层；从IP角度，接入层/接入网主要采用EPON+EOC技术。按照模块化设计方法，主要功能模块包含如下：w 核心模块：主要由两个TSR所构成。其它功能模块都冗余连接到这两个TSR上，完成高速交换与转发；w 互联网出口模块：主要实现与电信、联通互连互通，为宽带用户提供上网服务。；w MCC模块；w NGB国干互联模块：按照NGB示范区总体实施方案，实现与NGB国干互连互通；w IMS模块；w 分节点模块：主要由ACR和OLT交换机构成，实现OLT汇聚和用户接入汇聚。主要由覆盖全市的15个分节点所构成；w 现有的运维部OA认证、网管支撑平台仍然保留，未做任何变动。2.3.1. 核心层核心层应满足大容量、高可靠性和多业务承载的需求。核心层由核心节点所构成。核心节点主要TSR（Tb/s SR）核心路由器组成，见下图2-3-2所示。核心节点之间采用N*1G/N*10G的方式实现全网状连接，至少需要保证核心节点之间有2条不同的路由。在青岛有线IP城域网中，分别在九江路和广电中心设置核心节点。核心层一方面要实现城域网IP数据的高速转发与交换，同时要完成： 实现核心层与汇聚层（由分节点构成）冗余连接。； 核心层与全网总前端/MCC冗余连接。采用“DUAL-HOMED”方式，广电MCC直接连接到九江路核心节点和广电中心核心节点，为用户提供多种扩展业务和增值业务； 核心层与互联网出口模块冗余连接； 在国干建设完成后，新增两台路由器BR-1和BR-2作为边界路由器，实现与国干连接。BR-1和BR-2边界路由器与核心层实现冗余连接。图2-3-2：核心层构成分节点/功能模块与核心节点之间的距离、带宽要求见下表所示。序号功能模块/分节点分节点X九江路TSR-JJL广电中心TSR-GDZ距离km带宽距离km带宽1模块互联网出口11.5N*1GE0N*1GE2模块MCC(崂山机房)33.5N*10G22N*10G3模块IMS多媒体系统11.51GE01GE4模块边界路由器11.5N*10G0N*10G5分节点河南路15.6N*10G13.9N*10G6分节点西藏路18.3N*10G14.8N*10G7分节点贮水山12.3N*10G9.2N*10G8分节点莱芜路14.2N*10G9.3N*10G9分节点人民路5.7N*10G8.2N*10G10分节点镇江路9.5N*10G4.3N*10G11分节点九江路0N*10G11.5N*10G12分节点伊春路6.3N*10G5.0N*10G13分节点李山东16N*10G11.6N*10G14分节点浮山后11.5N*10G5.2N*10G15分节点澄海路18N*10G4.5N*10G16分节点龙潭路11.3N*10G5.4N*10G17分节点广电11.5N*10G0N*10G18分节点李村13.3N*10G16N*10G19分节点永平路8.7N*10G20.6N*10G根据业务发展需要，对链路带宽进行扩容。2.3.2. 汇聚层如前所述，IP数据业务和广播电视业务在分前端/分节点进行汇合与分离。而交互电视业务通过IPQAM技术建立起分前端、分节点和CDN分节点之间的“耦合”关系，协同实现请求、边缘存储与服务、和视频流推送等环节。从网络的层次结构，汇聚层设计主要涉及到以下： IP城域网的汇聚层节点设计，即分节点设计； 边缘存储与服务，即CDN分节点设计； HFC汇聚层节点设计，即分前端设计；2.3.2.1. 分节点设计IP城域网的汇聚层主要由15个分节点构成，实现汇聚层所要求的功能。按照NGB要求，汇聚层的分节点应完成以下功能： 实现PPPoE汇聚与终结； 实现IPoE汇聚； 作为PE设备，提供MPLS L2/L3 VPN业务； 通过交换机进行端口扩展，和OLT连接，实现FTTB、FTTZ和FTTH； 建立CDN分节点，实现分布式业务分发；分节点主要由接入汇聚路由器ACR（Access Convergence Router）、端口扩展交换机和OLT等设备组成。每个分节点和核心节点之间至少要保证有2条不同的路由。每个分节点至少要保证有一台主ACR设备。其主要完成：w ACR通过交换机进行端口扩展，采用GE、10GE链路和OLT进行星型连接。w ACR设备作为PPPoE的终结点，为用户提供拨号上网业务。根据渗透率指标，则每个分节点的ACR接入能力如下：用户数渗透率分中心数目ACR接入能力要求80000020%1510667800000100%15 53333因此，每个ACR接入能力设计为16万户。w ACR设备作为SR通过交换机进行端口扩展，为专线用户提供2M，4M，6M，8M，10M和20M的互联网专线接入服务。并完成IPoE汇聚。w ACR设备作为PE，为VPN用户提供MPLS L2/L3 VPN业务。根据上述功能要求，IP城域网分节点设计方案如下图2-3-3所示。图2-3-3：IP城域网分节点设计方案2.3.2.2. 分布式CDN节点如上图2-3-3所示，配置一台高性能的路由交换机SW_CDNx，通过10GE接口连接到ACR_X。通过N*1GE接口连接流媒体服务器和IPQAM。分布式CDN节点业务支撑模式见2.5.3节。2.3.2.3. 分前端设计分前端逻辑功能设计如下图2-3-4所示。图2-3-4：分前端逻辑功能设计每个分前端均考虑主、备两个路由。在分前端有主、备两台光接收机分别接收来自不同路由的信号，经射频切换开关（A/B switch）选择后，与IPQAM进行RF混频转换成1550nm信号。再与OLT-PON进行合波与ODN连接。在分前端，按照下表所列参数完成RF通道和EPON通道建立。光通道名称单/双向波长频率范围用途RF通道单下行：1550nm50MHz550MHz广播电视RF单550MHz860MHz交互电视下行信号（IPQAM）EPON通道双向上行：1310nmIP数据、交互电视上行信号下行：1490nmIP数据如上图所示，IPQAM计算如下： 按照80万户容量设计，平均分至15个分前端。即每个前端/分前端用户数约为53334户。 按照FTTB模型占60%，FTTZ模型占40%，分别按分光比为1：16、1：4计算，每个分节点需要OLT-PON接口为41+27=68。 规划在每个分前端插入频率范围为550MHz860MHz（或37个频点）的IPQAM信号（按256QAM计算，每一256QAM频道可提供50Mbps带宽）。 每个分前端IPQAM设备数量计算（按每台IPQAM设备提供108个频点资源）：根据带宽需求，IPQAM与OLT-PON接口按照1：1比例进行光信号耦合，共需要：68个OLT-PON接口 x 37个频点 =2516个频点资源。则需要约2516 108 = 24台IPQAM。 15个分前端，共需要：24台IPQAM x 15个分前端 =360台IPQAM。2.4. 接入层设计从NGB技术体系讲，接入层（网络层次结构术语）的功能设计就是接入网（网络功能术语）设计。以下采用接入网这个术语。按照 “双向IP与单向广播融合”技术要求，接入网采用“RFPON + EOC”（暂定术语）技术方案，实现IP数据业务和广播电视的“同纤共缆”承载。其关键设备包括WDM、OLT、RFPON+EOC局端设备、和EOC终端。2.4.1. 接入网参考模型2.4.1.1. 应用场景模型1青岛有线接入网模型1（包括FTTB和FTTZ两种数据模型）如下图2-4-1所示：图2-4-1: 模型1在青岛有线接入网的传输层面，主要有如下两个方面：1、 在光分配网ODN范围内，需要为广播电视RF、交互电视下行信号RF的传输提供一个单向光通道（这里简称为RF通道）；同时，为IP数据传输提供一个双向光通道（这里简称为EPON通道）。从传输特性上，这两个通道应该是相互独立。因此，在光分配网ODN采用WDM技术可以实现RF通道与EPON通道的建立和维护。其通道建立与波长分配如下表：光通道名称单/双向波长用途RF通道单下行：1550nm传输广播电视RF、交互电视下行信号（IPQAM）EPON通道双向上行：1310nmIP数据或ETHERNET、交互电视上行信号下行：1490nmIP数据或ETHERNET2、 在同轴分配网范围内，在同轴电缆混合RF和EOC信号，实现广播电视、交互电视、IP数据传输到家庭。其频道划分与分配如下表：频道名称单/双向频率用途RF Relay单50MHz550MHz传输广播电视RF单550MHz860MHz传输交互电视下行信号（IPQAM）EOC通道双向HomePlug AV：228MHz传输IP数据、交互电视上行信号Wi-Fi降频：9601060MHz传输IP数据、交互电视上行信号上述模式，这里定义为：RFPON+EOC模式。RFPON+EOC局端设备集“WDM模块、单向光接收机、EPON系统的ONU、EOC系统的局端模块和设备管理模块”功能为一体，在光分配网ODN与同轴分配网之间实现“桥接”。在RFPON+EOC模型中，有两种数据模型： FTTB模型（50户模型）（见1.3.1节）。放置在楼宇光节点处设备的功能定义见图2-4-3，称为RFPON+EOC局端设备； FTTZ模型（200户模型）（见1.3.2节）。放置在小区光节点处设备功能定义见图2-4-4，称为RFPON+EOC局端设备；2.4.1.2. 应用场景模型2青岛有线接入网FTTH模式如下图2-4-2所示：图2-4-2：青岛有线接入网FTTH模式其对应的数据模型见1.3.3节。针对新建的、对大带宽有需求的高档住宅小区，可采用FTTH模式建设。2.4.2. 设备功能要求2.4.2.1. RFPON+EOC局端设备1. FTTB模型中RFPON+EOC局端设备功能框架如下图2-4-3所示。图2-4-3：FTTB模型中RFPON+EOC局端设备功能框架2. FTTZ模型中RFPON+EOC局端设备功能框架如下图2-4-4所示。图2-4-4：FTTZ模型中RFPON+EOC局端设备功能框架RFPON+EOC局端设备在ODN侧，通道建立与波长分配如下：光通道名称单/双向波长用途RF通道单下行：1550nm传输有线电视RF、交互电视下行信号RFEPON通道双向上行：1310nmIP数据或ETHERNET、交互电视上行信号下行：1490nmIP数据或ETHERNETRFPON+EOC局端设备在同轴电缆分配网侧，频率划分与分配如下：频道名称单/双向频率用途RF Relay单50MHz550MHz传输有线电视RF单550MHz860MHz传输交互电视下行信号（IPQAM）EOC通道双向HomePlug AV：228MHz传输IP数据或ETHERNET、交互电视上行信号Wi-Fi降频：9601060MHz传输IP数据或ETHERNET、交互电视上行信号w WDM模块：将来自ODN中的同纤传输的1550nmRFPON通道和1490nm EPON通道解复用至两根光纤，分别输出至1550nm光接收机、ONU。WDM适用于将1550nm、1490nm、1310nm光信号解复用及复用。w ONU模块：实现了ODN中EPON通道传输的光信号与EF信号之间的转换。ONU需能与上端OLT兼容，并具有至少4个EF输出接口。w 1550nm光接收机： 将RFPON通道中的1550nm的有线电视光信号调制成100到860MHz之间的有线电视RF信号。1550nm光接收机RF输出电平106dBmV。w EOC局端模块：实现将ONU输出的IP信号调制成258之间或9601100之间的RF信号，并与光接收机输出的100860MHz的有线电视信号混合。EOC局端部分具有双EOC模块接入能力，一块为主EOC模块，另有空间能插入第二块EOC模块为系统进行扩容升级。3. FTTH模型中用户终端设备功能框架如下图2-4-5所示。图2-4-5：FTTH模型中用户终端设备功能框架2.4.2.2. EOC终端设备EOC终端设备将作为家庭接入网关设备使用。同轴电缆宽带接入终端设备为了适应不同客户的需求，应有两类产品：一类为基本型EOC家庭网关设备，一类为功能扩展型EOC家庭网关设备。w 基本型产品：实现将来自同轴电缆的50860MHz的RF信号分离并输出给机顶盒或电视机；将65MHz以下或9601100MHz的RF信号解调成以太网信号，通过EF端口输出。图2-4-6：基本型产品w 扩展型产品：实现将来自同轴电缆的100860MHz的RF信号分离并输出给机顶盒或电视机；将65MHz以下或9601100MHz的RF信号解调成以太网信号，通过EF端口输出。并内置符合802.11n/g标准的Wi-Fi模块实现以太网信号的无线覆盖；另内置基于SIP协议的VOIP模块，实现基于IP的语音通话或视频电话接入功能。图2-4-7：扩展型产品2.4.2.3. RFPON设备技术指标RFPON设备技术指标要求如下：项目定义规格备注终端(1)带VOIP功能 A类RJ45(3)+Cable(1)+TV(1)+WiFi+VOIP(1)无VOIP功能 B类RJ45(3)+Cable(1)+TV(1)+WiFi带光接口的终端RJ45(3)+ONU+TV(1)+WiFi+VOIP(1)调制频段2-30MHz数据吞吐率速率100Mbps接收灵敏度-50dBm输出电平100dBuVVOIP支持协议SIP、H.248、MGCPWiFi支持协议IEEE 802.11n/b/g 工作频段2.4GHz终端（2）带VOIP功能 A类RJ45(3)+Cable(1)+TV(1)+WiFi+VOIP(1)无VOIP功能 B类RJ45(3)+Cable(1)+TV(1)+WiFi调制频段980-1020MHz数据吞吐率速率100Mbps接收灵敏度-50dBm输出电平100dBuVVOIP支持协议SIP、H.248、MGCPWiFi支持协议IEEE 802.11n/b/g 工作频段2.4GHz局端设备（1）发送光功率-14 dBm接收灵敏度-24dBmEOC 单元A类:调制频段2-30MHz数据吞吐率速率200Mbps接收灵敏度-50dBm输出电平100dBuVRF接口及数量英制F型母座1个RF输出电平测试接口及数量RF输出-20dB电平,英制F型母座1个预留2个LAN输出口可外接交换机及网管EOC 单元B类:调制频段980-1020MHz数据吞吐率速率100Mbps接收灵敏度-50dBm输出电平100dBuVRF接口及数量英制F型母座1个RF输出电平测试接口及数量RF输出-20dB电平,英制F型母座1个预留2个LAN输出口可外接交换机及网管ONU单元：速率上行/下行1.2Gb/s波长1310/1490nm灵敏度-24dBm其他参数：网管能够进行本地基本配置功能CATV-RF输出电平105dBuV 局端最大覆盖用户数50户用户最大带宽10Mbps供电电压AC220V阻抗：75 欧局端设备（2）发送光功率-14 dBm接收灵敏度-24dBmEOC 单元A类:调制频段2-30MHz数据吞吐率速率200Mbps接收灵敏度-50dBm输出电平100dBuVRF接口及数量英制F型母座2个RF输出电平测试接口及数量RF输出-20dB电平,英制F型母座2个预留2个LAN输出口可外接交换机及网管EOC 单元B类:调制频段980-1020MHz数据吞吐率速率100Mbps接收灵敏度-50dBm输出电平100dBuVRF接口及数量英制F型母座2个RF输出电平测试接口及数量RF输出-20dB电平,英制F型母座2个预留2个LAN输出口可外接交换机及网管ONU单元：速率上行/下行1.2Gb/s波长1310/1490nm灵敏度24dBm其他参数：网管能够进行本地基本配置功能CATV-RF输出电平105dBuV 局端最大覆盖用户数500户用户最大带宽10Mbps供电电压AC220V阻抗：75 欧2.5. 业务系统接入设计2.5.1. MCC设计青岛有线MCC主要提供传统IDC业务（DNS注册，机位、机柜、VIP机房出租，主机出租，负载均衡，安全，Cache）、云业务（WEB Hosting、IT Hosting、广电家庭虚拟办公桌面）等。因此，MCC设计应按照电信级IDC要求进行设计。MCC网络结构采用“扁平化”结构，即核心层与接入层。如下图2-5-1所示。图2-5-1：青岛有线MCC网络结构在MCC核心层，配置2台高性能的路由交换机SW-IDC-1和SW-IDC-2，通过10GE链路分别连接到IP城域网九江路TSR-JJL和广电中心TSR-GDZ，实现负载分担与冗余。按照模块化设计方法，划分如下网络域：1. CDN CENTER 网络域在CDN CENTER网络域，主要部署：w MS：负责中央存储、接收注入的节目；w MC：负责内容分发、业务路由控制；w MD：负责海量数据挖掘、网络分析诊断；w PORTAL：负责CDN的注入、业务管理和内容管理；w NOC：负责CDN网络设备集中管理在CDN CENTER网络域配置2台高性能的路由交换机SW-IDC-A1和SW-IDC-A2，采用“口字型”方式连接到MCC核心交换机SW-IDC-1和SW-IDC-2上，实现负载分担与冗余。2. CNTV节点网络域在CNTV节点配置2台高性能的路由交换机SW-IDC-A3和SW-IDC-A4，采用“口字型”方式连接到MCC核心交换机SW-IDC-1和SW-IDC-2上，实现负载分担与冗余。3. Cache网络域在CNTV节点配置2台高性能的路由交换机SW-IDC-A5和SW-IDC-A6，采用“口字型”方式连接到MCC核心交换机SW-IDC-1和SW-IDC-2上，实现负载分担与冗余。上述结构可通过“虚拟化”技术方式，进一步简化网络逻辑结构，方便于运行与维护。采用“集群”方式虚拟化技术，对MCC进行逻辑设计，如下图2-5-2所示。图2-5-2：MCC设计采用“集群”方式虚拟化技术2.5.2. IMS网络设计按照IMS多媒体系统对网络的要求，IMS网络域设计如下图2-5-3所示。为避免单点故障， 以太网交换设备和防火墙采用双机配置。图2-5-3：IMS网络设计信令、媒体、网管和计费采用不同VLAN实现访问控制和隔离。2.5.3. 分布式CDN设计CDN（Content Delivery Network）构建在IP网络上的一种分布式的内容分发网，主要采用“中心边缘”的存储与服务分布方式。它的基本原理就是分布式部署边缘服务器，所有的节目都在中心服务器存储，而通过骨干网把用户访问相对集中的内容分发到边缘服务器，直接由边缘路由器提供用户服务。从功效上，可使用户可以“就近”取得所需的内容。同时，从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因所造成的用户访问网站响应速度慢的问题。在分节点，布置交互电视业务CDN分节点，通过IPQAM技术将内容推送给用户，开展基于IPQAM技术的互动电视业务运营，降低IP网络业务负荷，提高网络服务能力。IP-QAM调制设备集“复用、加扰、调制、频率变换”功能为一体，它将DVB/IP_GbE输入的节目流重新复用在指定的MPTS中，再进行QAM调制和频率变换，输出RF。在使用IPQAM之后，STB和边缘视频服务器之间的控制信息和视频流分别通过不同的通路传输，如下图2-5-4所示：图2-5-4：STB和边缘视频服务器之间的控制信息和视频流的传输通路在交互电视业务中，采用以下CDN推送技术，实现“中心边缘”的存储与服务分布方式。交互业务推送技术方式中心节点到分节点带宽(Mbps)要求带宽合计(Mbps)备注时移电视、回看电视采用Multicast方式25025060个频道VOD采用Unicast方式10150累计400第三章 IP城域网资源规划方案 资源规划主要涉及到全网范围内的设备资源、链路资源的合理规划与配置。主要体现在IP网络中VLAN规划、IP地址规划、路由规划；MPLS VPN中RD、RT、VRF规划等。资源规划的最终目标是合理分配各类资源以支撑业务正常运行。3.1. IP规划目前，青岛有线IP城域网已申请并获取的IP地址情况如下：1) 从CNNIC申请并获取的公用IP地址（PI地址）为：202.136.48.0/20；2) 分别从中国联通和中国电信申请的公用IP地址（PA地址）。目前在内部采用RFC1918定义的私网地址。3.1.1. 基础设施IP地址基础设施地址主要包括： 网络设备的Loopback地址； 网络设备互连地址基础设施地址分配规则如下： 掩码选择loopback地址使用32位掩码，网络设备互连地址使用30位掩码。 地址分配顺序互连地址从低到高分配，loopback地址从高到低分配。 同类（同层次）设备互连编号小的设备取奇地址，编号大的设备取偶地址。 不同层次设备互连靠近网络核心的设备取奇地址，远离网络核心的设备取偶地址。3.1.2. 用户/业务IP地址规划用户/业务IP地址分配主要包括：按业务：CDN中心节点IP地址、CDN分节点IP地址；按网络域：MCC网络域、IMS网络域、认证与计费系统、网络管理中心等；按用户：EOC用户、专线用户等。以下对EOC用户、专线用户等的IP地址规划进行说明。3.1.2.1. EOC用户IP地址根据业务发展需要，EOC用户IP地址规划主要涉及到以下几类IP地址规划：1. 宽带上网业务：用户通过PPPoE，动态获取IP地址。计费策略按带宽包月计算。2. SIP电话业务：通过PPPoE，动态获取IP地址。计费策略按通话时长计算。3. HITV交互业务：STB通过PPPoE，动态获取IP地址。计费策略按点播次数计算。对于同一EOC用户，由于开通业务不同，其对应的PPPoE源点是不同的。因此，无法用一个IP地址解决一个EOC用户的多个业务计费问题。EOC用户IP地址规划需要按照业务进行划分，并设置相应认证域和计费域，这样与BOSS系统可以很好地结合起来。3.1.2.2. 专线用户IP地址对于专线用户，分为以下两种情况：w 商业网吧：应为其出口分配公网地址，局域网内部也使用公网地址，实现网络层的溯源。w 非公共专线用户：应为其出口分配公网地址，局域网内部使用私有地址，地址的转换由专线用户自己处理，一般是在专线用户出口的路由器或防火墙设备上完成。3.2. 路由规划3.2.1. 路由规划原则路由设计在保证连通性的基础上，应充分考虑对服务质量和高可用性的支持：w 最短距离，尽量使得IGP最短路径是传输最短距离，因为在骨干网中，端到端时延主要来自于传输时延。进一步，备份路径应尽量通过次短的传输距离，以减少主备切换带来的时延抖动；w 端到端跳数最小，这将提高系统的可靠性和吞吐率，减少网络拥塞的可能；w 快速收敛，快速发现故障并作出响应，使得系统从故障中尽快恢复，避免路由黑洞和路由循环；w 负载分担，提高网络资源利用率和系统可靠性；w 提高稳定性，正确判断网络故障，避免频繁的路由计算和刷新；w 路由可控、可预测，采用清晰、明确、简单的路由策略，摈弃过于复杂和精细的设计，避免给部署维护带来的困难，是大规模网络可运营、可管理的必然要求。可预测的路由也便于DiffServ的部署。3.2.2. 总体路由规划青岛有线IP城域网总体路由规划如下图3-2-1所示： 采用OSPF作为IGP，承载IP城域网基础设备路由信息和IP城域网用户路由信息； 青岛有线IP城域网已申请到公用ASN（AS24143），因此，与本地ISP之间采用eBGP与静态路由协议相结合的方式，实现青岛有线IP城域网与本地ISP之间IP可达性信息交换； 采用MP-iBGP承载L2、L3VPN路由信息； 青岛有线IP城域网与专线用户之间采用静态路由协议，简化路由配置和隔离路由波动； IP城域网与VPN用户之间，即PE与CE之间采用静态路由协议，简化路由配置和隔离路由波动； IP城域网与PPPoE用户之间属直连网络，不需要路由协议。 在国干建设完成后，两台路由器BR-1和BR-2实现与国干eBGP连接（见NGB示范区总体实施方案2.2.2节数据层）。图3-2-1：IP城域网总体路由规划3.2.3. IGP设计IGP设计遵从目前IP城域网OSPFv2协议规划与部署。OSPFv2协议规划主要包括以下内容： router id的规划：直接使用该设备的管理地址（loopback）作为router id，并且要确保该数字与ldp的lsr id相同。 AREA划分：采用二级结构。 骨干网设置为：AREA 0.0.0.0。 MCC设置为：AREA 0.0.0.1 COST：采用COST=10G/链路带宽；可根据流量分布情况，人工调整链路COST。调整依据应根据是否需要OSPF ECMP（Equal-Cost Multipath Routing等价多路径）。3.2.4. EGP设计目前IP城域网的出口链路带宽约为10G。这些链路可以分为两类，如下图3-2-2所示。1. 从CNNIC申请到公用ASN（AS 24143）。采用“Multi-Homed”方式分别与中国电信、中国联通建立eBGP-Peer关系。这里，称这些链路为eBGP链路；2. 以用户方式，分别从中国电信、中国联通申请接入专线。通过接入专线，IP城域网与中国电信、中国联通之间采用静态路由协议。这里，称这些接入专线为Static链路。由于商业竞争原因，IP城域网的出口链路主要以Static链路为主，eBGP链路为辅。图3-2-2：出口链路类型与EGP设计基于上述，IP城域网EGP设计策略：eBGP、静态路由协议和策略路由PBR相结合。w 在青岛有线IP城域网出口路由器R-BGP分别与中国电信、中国联通建立eBGP-Peer关系。实现IP城域网与中国电信、中国联通路由信息交换。但在路由策略设计上禁止中国电信、中国联通对青岛有线IP城域网进行穿越（Transit）。w 在IP城域网