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打造全业务精品IP网-XXIP城域网、接入网建设（上传）

发布时间：2012-02-17 12:57:39 来源：文档文库

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打造全业务精品IP网

――XX传媒有限责任公司IP城域网、接入网建设

【摘要】：全业务运营是广电运营商发展和转型的必然趋势，业务IP化与IP承载技术共同推动广电向ALL IP网络演进，统一IP城域网、接入网实现多业务的承载。本文从技术、架构、安全、发展等方面探讨XX传媒有限责任公司IP城域网的建设，打造精品网络提升XX传媒有限责任公司竞争能力。

【关键词】：统一IP城域网、接入网、IP/MPLS、层次化、扁平化、路由化、EPON、、互动电视、流量清洗

1 前言

现今, 尤其以IPTV为代表的新业务的出现，不仅正在悄然改变经营性广播电视的产业运营格局，而且也加速了网络融合的实质性进展, 对广电的发展将带来极大的竞争。同时我国的直播卫星电视业务即将开展, 又要引入新的竞争者。因此，未来数年，我国广播电视业务必将出现多元化的竞争格局。电信法案有将业务开展和网络分开的思路, 一些公司有网络同时又开业务, 一些公司只有内容和业务没有网络, 多种方式都将存在, 未来国内国外众多公司都可以参与宽带通信业务同时拥有运营权利。

面对新的形势和局面，有线电视产业及运营必须转换思路, 重新思考，认识所处环境的变化、研究市场业务发展战略、寻找切合实际的企业经营策略, 才能在多元化的市场竞争环境和产业格局中抓住千载难逢的机会，得到长足可持续的发展。在广播业务上必须迅速进行数字化,同时，须大力开展基于IP的更多更好的高端数字业务，与此相应，必须紧锣密鼓地积极建设适合全业务、多业务的网络和业务运营。不求全面胜出, 只求锁定既定市场目标, 在相对清淅的业务运营战略下走出自己的路, 认真努力领先于对手。

从全球电信网发展情况来看，IP将逐步取代传统的TDM、ATM成为主宰。在统一的IP基础网络上提供语音、数据和视频业务是当前的发展趋势。TDM技术全球已经停止研发，ATM与IP之争也尘埃落定，只是小范围的应用。而IP技术已经越来越广泛应用于娱乐、工作和学习等各个方面。

各个运营商经营IP网已经有了比较长的一段时间，都建设了覆盖全国的Internet互联网干网，和覆盖各个省的城域网、接入网。流量也在迅速增长，但是收入却增长缓慢，迫切需要新利润的增长点。相对于Internet业务，语音、视频都是运营商的高价值核心业务。建设一个好的城域网，是实现业务稳定、高效、持续发展的关键。

目前，公司拥有电视用户140万户（其中完成数字电视转换60万户），宽带用户4万余户，政府、企事业单位专网20多个（其中全域成都的4个），约2000多个接入点，互动电视用户从2007年7月到目前已近万户。互动电视业务（IPTV）采用全IP网承载，含32套电视节目7*24时间的时移、近万小时的电影电视剧和栏目荟萃、32套组播方式的广播电视节目。

2 多业务运营需要统一的IP城域网

1、 “三网融合”是国家长期战略，广电行业快速发展才是硬道理

“三网融合”是指PSTN网、计算机网、广电网在基础设施及技术手段呈现出趋同的趋势，在初期阶段网络互联互通，业务互相渗透和交叉，应用逐渐趋向统一的通信协议。有利于网络资源的共享，整个网络向下一代网络演进，这是网络发展的必然趋势。同时也揭开了各运营商（包括广电运营商）转向全业务竞争的面纱。

“三网融合”在现阶段并不是三大网络的简单合一或者相互叠加，而是各自优势的有机融合，是优胜劣汰的演进过程，最终结果是产生下一代网络。站在技术发展的角度，谁的网络是向下一代网络技术发展，谁就会处于竞争的主动地位，定能成为未来网络融合的基础。

“三网融合”是国家的发展战略，广电行业虽然有政策保护，但趋势是不可阻挡的，目前更要居安思危，不能做“温水青蛙”，要充分利用当前的“时间窗”快速发展，在未来“三网融合”中处于有利地位，避免被边缘化。

2、多业务运营是XX传媒有限责任公司的重要战略决策

固网电信运营商随着固话业务的萎缩进行了新业务的探索，正在深化“宽带提速”，逐步从窄带到宽带、超宽带演进，业务创新已成为其发展的源动力，部分区域已开展IPTV业务，从整体来看，规模相对较小，但是由于其具有便利的业务复制优势，一旦突破政策限制，将大量侵蚀广电运营商的主营业务。

随着广电网络向产业化的转型，面对地面数字电视、直播卫星电视、网络电视、IPTV和手机电视的逐步普及，仅靠传统的有线电视数字化的基本业务，是无法与其他运营商进行竞争的。面向未来唯有开展更多的增值业务、推进网络和信息高新技术的应用、提高市场竞争能力，向综合业务提供商战略转型才是今后发展的方向，才能有与竞争对手竞争的砝码。

目前，XX传媒有限责任公司的基础业务增长方式----数字化的广播业务，并不被用户看好。其面临ARPU值低下、用户增长量小和相关行业的业务渗透压力。XX传媒有限责任公司唯有不断进行业务创新、做强做大才是可持续发展之路。正在推进的新业务是：

1）大力发展互动电视业务（TPTV）：充分发挥广电视频资源优势，开展有竞争力的业务，打造新的产业链，一方面可提升竞争实力，另一方面尝试发展新的增值业务，提升ARPU值。

2）快速发展宽带上网业务：目前宽带业务发展迅速，30~40%复合增长率，已经成为电信运营商的主营业务，随着电信重组，业务捆绑将成为其业务发展的主要营销手段。XX传媒有限责任公司通过差异化的业务提供，快速发展宽带上网业务，达到规模效益，为用户提供互动电视（IPTV）、宽带上网等多种业务的捆绑，增加用户的黏著性，避免用户流失。

3）加快政府、企事业单位的数据专网业务：作为广电业务的运营商，有良好的政府、企事业单位资源，利用这资源为其建设内容专网，一是能提高公司的综合运营能力；二是能提高公司的影响力。

4）其他新型业务提供：视频监控、VoIP电话（需要政策许可）等。

XX传媒有限责任公司将从有线电视数字化转换开始，不断进行新业务的探索，走一条增值业务发展的道路，逐步发展成为视频、数据和语音综合业务提供商。

3、多业务运营需要有统一的IP城域网、接入网并实现全程全网

未来的竞争是全业务的竞争，全业务运营的基础是实现全程全网的融合网络，融合的网络能够为客户提供无差别的业务服务和体验，同时降低投资成本，提升企业竞争力。IP的灵活性和开放性使其成为未来融合网络的基础和方向。业务IP化与IP承载技术相辅相成，共同推动广电向ALL IP网络演进。

业务IP化发展是主要趋势，所以未来IP城域网是所有业务的综合承载平台，能够有效降低网络的资本性支出（CAPEX）和运营成本（OPEX），同时为用户提供更方便的服务。随着业务的演进，对网络的要求也越来越高，IP网络能够基于业务需求提供所需的服务，保证业务的开展和竞争力。

统一的IP城域网、接入网是非常重要的基础物理网络，也是广电未来竞争的重要平台，未来全业务时代的网络竞争实际上是IP城域网、接入网的竞争。国内电信运营商也纷纷启动了IP城域网、接入网的建设或改造。

在全业务的发展趋势下，XX传媒有限责任公司已建成了一张全程统一的IP城域网，并正在加快统一技术标准的接入网建设，以满足全业务运营需求。

3 XX传媒有限责任公司IP城域网、接入网建设浅析

1、技术选择：IP/MPLS为主流应用技术

MPLS为IP网络真正成为可以取代目前传统的电信网络提供了理论上的解决方案。MPLS网络作为电信级城域网络发展的下一步，已经成为多数网络运营商和主流核心设备生产厂商的共识。

IP/MPLS已经成为当前统一IP城域网的主流技术，一方面实现业务之间的安全隔离，各业务网络共用同一套物理网络，但是逻辑上相互独立。使网络具有：1）带宽及其有效使用，2）面向新型业务的监测与控制，3）网络品质实时监测和实施主动运维，4）网络的安全性，5）全网端到端的QoS支持能力，6）强大的组播支持能力，7）网络的高可用性，使用MPLS TE（流量工程）机制才能够在50ms内完成网络自愈，8）业务的集成等性能。这样既有利于各种业务的开展，也使得网络管理更加方便。

2、网络架构设计

2.1 它山之石——电信运营商IP城域网的发展思路

随着互动电视（IPTV）、宽带用户的迅速发展，国内固网运营商实现早期交换型城域网向路由型城域网的改造，并且在2007年启动IP网络精细化工程。为了配合业务的发展，近几年来，固定运营商加大了IP城域网的建设力度，不断优化和完善IP城域网：

• 城域网的路由型改造：随着用户数目的急速发展，原有交换型城域网难以支撑更大的网络，逐步完成交换机向路由器的过渡。

• 扁平化：多级网络结构复杂、维护管理成本高，扁平化的网络有利于提升网络的质量，降低维护成本，逐步形成核心层+业务控制+接入网的网络架构。

• 端局化发展：原有集中BAS方式难以满足宽带用户的快速发展，BAS逐步向网络边缘演进。

• 接入网电信级改造：随着业务的丰富和客户需求的提高，对接入网提出了更高的要求，接入网电信级改造提升了网络的质量。

2.2 XX传媒有限责任公司IP城域网网络架构

2.2.1　扁平化、层次化架构

借鉴固网电信运营商IP城域网的建设思路，充分考虑广电业务的特性和广电网络IP化进程，采用层次化、扁平化的网络架构。

层次化架构是IP网络的成熟架构，层次分工完成不同的功能，网络扩展性好。因此，XX传媒有限责任公司IP城域网的骨干网采用层次化网络架构，分为核心层、汇聚层（POP点）。

IP城域网核心层网络主要负责进行数据的快速转发以及整个城域网路由表的维护，同时实现与IP广域骨干网的互联，提供城市的高速IP数据出口。其网络结构重点考虑可靠性和可扩展性。核心层主要由传输网络与核心交换设备构成。传输网络一般采用高容量的传输设备，负责完成数据的传送；核心路由交换设备负责建立和管理承载连接，并对这些连接进行交换和路由。同时，要求网络结构设计简单，提供多业务的安全可靠传送。核心层以上的产品和技术比较成熟，核心路由器的位置无可替代，核心路由器已经从第一代发展到基于NP的第五代，第五代路由器能够提供较高的性能和业务扩展能力。核心路由器向上接入到骨干网络和其他运营商网络。核心层节点位置选择应结合业务分布、机房条件、光纤布放等情况综合考虑，一般应设置在城区内；核心层节点数量根据实际网络需要进行设置；核心节点间原则上采用网状或双归路由状连接。

汇聚层（POP点）是城域网多业务承载最关键的网络层次，也是城域网建设的重中之重，往上进入城域网核心进行高速转发，往下接入接入网作为业务网关，起到承上启下作用。主要实现如下功能：扩展核心层设备的端口密度和端口种类；扩大核心层节点的业务覆盖范围；汇聚接入节点，解决接入节点到核心节点间光纤资源紧张的问题；实现接入用户的可管理性，当接入层节点设备不能保证用户流量控制时，需要由汇聚层设备提供用户流量控制及其他策略管理功能。此外，除基本的数据转发业务外，汇聚层还必须能够提供必要的服务层面的功能，包括带宽的控制、数据流QoS优先级的管理、安全性的控制、IP地址翻译NAT、数据流流量整形等一系列的功能。在进行IP城域网建设中，汇聚层一般采用高性能大容量的三层交换机设备。汇聚层节点的数量和位置的选定与当地的光纤和业务开展状况相关，一般在城市的远郊和所辖县城设置汇聚层节点。核心层节点与汇聚层节点可采用星形或环形连接，在光纤数量可以保证的情况下采用星形结构，每个汇聚层节点最好能够与两个核心层节点相连，称为双归结构。在光纤数量不足时可采用环形结构，但需要对流量进行精确设计。兴网传媒公司在汇聚层目前部署USR路由器，针对了互动电视、大客户VPN等基于端口的业务。

IP城域网尽量保证扁平化架构，同时避免同类节点多级级联而导致网络过于复杂，增加维护成本。图1示出兴网传媒公司IP城域网的核心层和汇聚层网络结构。

图1 兴网传媒公司IP城域网的核心层和汇聚层网络结构

2.2.2 路由型组网

IP城域网经历了从交换型向路由型的过渡，在POP点以上基本明确，路由型是主流模式。如图1所示，XX传媒有限责任公司IP城域网采用路由型组网，核心层采用第五代NE80E万兆核心路由器，汇聚层（POP点）采用第五代NE40E万兆核心路由器。

2.2.3　架构可靠性

互动电视业务对可靠性要求高，每台汇聚层NE40E均有两条链路到达核心NE80E，配置2台防火墙E1000，网路出口双链路上联，保证业务的可靠承载。

2.3　XX传媒有限责任公司IP接入网络架构

接入网是将业务延伸到用户非常重的一部分，XX传媒有限责任公司在全网统一了技术标准，采用EPON技术实现光纤到楼，ONU到楼或到单元，如图2所示。

图2 兴网传媒有限责任公司IP接入网络--EPON

3、安全探讨

3.1 安全风险分析

互联网业务病毒泛滥、黑客成灾，对IP城域网安全威胁较大。

少量包月用户无节制的使用带宽，例如某运营资费相同的两个包月用户，A用户的每月流量超过1500Gbps，B用户的平均流量只有10G；具统计P2P业务流量目前已经占用50％以上的互联网流量，使网络瓶颈由服务器转到网络，ISP的服务器投资压力也转移到运营商的网络扩容投资上。现阶段大部分运营商正在逐步采取措施控制这种行为。巨大的低价值带宽消耗不仅造成互联网出口拥塞，而且全网互联网业务服务质量普遍降低，为了保证用户的业务体验，需要不断的进行带宽扩容，增量不增收。并且广电网络需要连接到其他的运营商运营互联网业务，没有自己的互联网IDC，P2P等低价值流量消耗越多，那么网间结算费就越高，ARPU值将严重下降。

同时,目前NAT、Proxy等多种技术的出现，使多个用户使用一个帐号上网成为可能，运营商现阶段一般很难控制，私接使用户在线率增加，对流量有较大的需求，带来扩容压力，增加运营成本，降低ARPU。

大多数广电网络运营商目前还处于粗放式运营阶段，无法实时控制用户的流量，运营收益不能体现带宽价值，ARPU值较低。

目前，部分电信运营商已经基于IP城域网和IP互联骨干网控制非法流量。

3.2 安全方案部署

城域网出口部署防火墙E1000，防范各种攻击，保障网络安全。如图3所示。

城域网出口采用华为业界领先的流量清洗系统，分光接入，降低对现网的影响，通过“管、控、洗”全面防范DDOS攻击、控制P2P流量、打击网络私接等，提升互联网网络质量，体现带宽价值，降低网间费用，提升ARPU。

图3 网络安全配置

4、高起点建设IP城域网

相比电信运营商，XX传媒有限责任公司IP城域网的建设虽然起步晚，但是没有历史包袱，于是选择了更高的起点和更先进的技术，建设更先进的、面向融合的统一IP城域网。

XX传媒有限责任公司IP城域网的建设要满足3～5年的业务发展，网络架构合理，设备平台档次高，预留设备容量满足未来扩容需求，链路可按需扩容。

5、 XX传媒有限责任公司IP城域网的建设借鉴业界成功经验

电信运营商和部分广电运营商在统一IP城域网的建社方面已经积累了丰富的经验，对于已经验证的先进技术可以直接采用，降低风险，提升网络质量。

5.1 经过验证的成熟技术

MPLS VPN在IP城域网规模部署，IP/MPLS技术已经得到成熟验证，BFD、TE FRR/VPN FRR/IP FRR/BFD for VRRP等业界领先的电信级可靠性技术规模应用于现网。兴网开展的所有数据业务在三层全采用MPLS VPN进行隔离，二层交换网全采用VLAN，VLAN部署于EPON网络将不同的业务采用不同的VLAN进行逻辑隔离，保证业务与业务之间互不影响。

5.2 广泛部署的网络架构

以层次化、扁平化和路由化为特点的IP城域网在运营商现网规模部署，也是电信运营商IP城域网网络优化和改造的目标架构。

5.3 广泛应用的网络设备

华为第五代NE80E/NE40E万兆核心路由器是华为公司的主流产品，广泛应用于运营商IP城域网、IP承载骨干网。

NE80E/NE40E万兆核心路由器具有强大的交换能力，单机系统接口容量可达640Gbps，可提供线速10G端口；支持强大的路由能力及支持各种路由协议，满足路由化建网的思路，同时提供IP/MPLS技术，支持多种VPN方案，包括MPLS/BGP三层VPN及MPLS二层VPN，保证了多业务在核心网逻辑承载平面的实现，达到了业务隔离和安全的目的；提供电信级的可靠性，包括关键部件冗余，热补丁技术，另外支持多种FRR技术，包括IP FRR，LDP FRR，TE FRR等，有效保证了网络运行的可靠性，在VPN业务跨域的情况下，支持OPTIONA/B/C的跨域技术，为全网跨域的业务可靠运行提供保证等。

4 XX传媒有限责任公司IP城域网后续发展

1、大容量

成都市城域网用户数量为150万情况下，按照并发概率为10%、20%、30%的情况考虑，按照2/3每路互动电视业务占用带宽为4Mbps，按照1/3每路互动电视业务占用带宽为8Mbps；BTV普通频道数100个，每频道带宽2Mbps；BTV高清频道数50个，每频道带宽8Mbps骨干带宽初步的需求统计分别如下所示：1042G（10％）、2083G（20％）、3126G（30％）。

目前，网络是完全能达到3-5年用户发展期的要求。但随着用户的增加，互动电视/BTV、大客户VPN、宽带上网等新业务的规模发展，单台设备容量将不能满足满足承载需求。以后核心设备将逐步引入集群路由器，多台核心设备集群，具有按需弹性扩容能力，可满足未来IP城域网长期发展需求。

2、架构发展

传统IP城域网主要是INTERNET单业务接入，业务控制全部在BRAS上实现，随着网上承载业务的发展，业务控制层设备基于不同业务用户群进行了分类，基于公众用户群体的BRAS设备和基于专线用户和大客户群体的USR设备，多业务IP城域网要求BRAS设备除具备传统INTERNET接入的认证、计费功能外，加强了对用户管理和计费的力度，它以用户逻辑通道为管理粒度，保存每个用户大量的状态信息和属性列表，同时对公众用户的上网业务认证、识别、控制，最终达到精细化管理目的，适合于目前大量的、复杂的公众业务接入控制，USR设备的管理相对简单，它以管理粒度为接口，适合专线用户，用户数量相对公众用户少很多，主要用于互动电视/BTV、企业VPN，NGN等业务的接入。