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        承載IPTV業(yè)務(wù)的城域網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計

        2012-08-15 00:54:11趙伶俐
        科技視界 2012年24期
        關(guān)鍵詞:城域網(wǎng)路由器交換機

        趙伶俐

        (北方民族大學(xué)電氣信息工程學(xué)院 寧夏 銀川 750021)

        0 引言

        IPTV(Interactive Personality TV)通常稱為交互式網(wǎng)絡(luò)電視。從它的字面意義可知它與TV(Television)和IP(Internet Protocol)有關(guān),也涉及IP網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)業(yè)務(wù)。它是集Internet、通信技術(shù)、多媒體技術(shù)等融合一體構(gòu)成了IPTV技術(shù),以寬帶網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)設(shè)施,利用家用電視機、手機、PC、個人數(shù)字助理(PDA)等作為顯示終端設(shè)備,利用IP協(xié)議向用戶提供多種交互型多媒體業(yè)務(wù)。

        IPTV的核心在于構(gòu)建一個基于IP技術(shù)的多業(yè)務(wù)承載的系統(tǒng),每種業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的性能要求不同,而傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)是盡力而為服務(wù)的網(wǎng)絡(luò),沒有對特定的業(yè)務(wù)保障特定的服務(wù)質(zhì)量,因此現(xiàn)有IP城域網(wǎng)絡(luò)無法滿足IPTV各類業(yè)務(wù)的要求。

        1 IPTV業(yè)務(wù)對于城域網(wǎng)功能要求

        1.1 對于廣播業(yè)務(wù),要求城域網(wǎng)提供組播支持,并具備組播管理、組播安全控制和組播QoS保障能力,并能實現(xiàn)快速頻道切換。

        1.2 城域網(wǎng)具備QoS能力,提供IPTV業(yè)務(wù)的QoS保障,滿足業(yè)務(wù)對帶寬、時延、抖動等網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的要求。

        2 IPTV業(yè)務(wù)對于接入層網(wǎng)絡(luò)功能要求

        2.1 支持 ADSL/ADSL2+/VDSL (PPPoE/專線)、LAN(PPPoE/DHCP/專線)、WLAN等接入方式。

        2.2 實現(xiàn)二層鏈路的接入和匯聚功能,包括將IP DSLAM、ATM DSLAM匯聚到BRAS或接入路由器,以及將以太網(wǎng)/ATM/FR/DDN專線匯聚到接入路由器。對于直播業(yè)務(wù),要求接入層提供對組播的支持。接入層應(yīng)具備QoS能力,以保障業(yè)務(wù)接入QoS。一定的安全能力,可以通過VLAN等方式進行業(yè)務(wù)和用戶的隔離。方便IPTV業(yè)務(wù)的運營資費管理,方便開通和運維。

        3 承載IPTV業(yè)務(wù)城域網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計

        城域網(wǎng)向路由型城域網(wǎng)邁進已經(jīng)是業(yè)界共識,利用路由型城域網(wǎng)來承載IPTV,不僅可以更好的承載Internet上網(wǎng)業(yè)務(wù),而且可以很好的承載IPTV業(yè)務(wù)和將來的NGN業(yè)務(wù)。因此設(shè)計方案以路由型城域網(wǎng)為基礎(chǔ)展開。

        一般城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是:采用路由器為核心,采用交換機為匯聚層,下掛BRAS,或者路由器為核心直接下掛BRAS;當然也有城域網(wǎng)以交換機為核心,側(cè)掛BRAS,核心交換機直接下聯(lián)接入層?,F(xiàn)網(wǎng)承載IPTV有如下缺點:

        匯聚設(shè)備系列不支持組播業(yè)務(wù),升級成本比較高;安全性較差,不支持安全MPLS WPN,業(yè)務(wù)隔離困難;處理能力不足,IPTV業(yè)務(wù)流量的流向比較集中,這樣對承載設(shè)備的處理能力有較高的要求;缺乏QOS保證,缺少端到端QOS保證,使畫面質(zhì)量無法與現(xiàn)有有線電視質(zhì)量相比。

        3.1 針對上述現(xiàn)狀,建議將交換機改成路由器,或者中小型城域網(wǎng)核心路由器直接下掛BRAS。這樣改造網(wǎng)絡(luò)可以說是一步到位,直接形成目標網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),對網(wǎng)絡(luò)改動比較大,也需要比較多的投入。如果由于資金或者IPTV初期開展用戶數(shù)量不多,也可以采用在需要掛接IPTV用戶的站點,設(shè)置路由器,利用原有大型BRAS或新增BRAS來進行改造。新增匯聚路由器可以將邊緣IPTV節(jié)點和中心IPTV節(jié)點連接起來,構(gòu)成城域網(wǎng)內(nèi)部的VDN,可以將中心IPTV節(jié)點的內(nèi)容分發(fā)到邊緣IPTV節(jié)點,同時中心IPTV節(jié)點的直播流量也可以通過該路由器下發(fā)。新增匯聚路由器也可以落到業(yè)務(wù)接入控制點的位置,從而成為路由型城域網(wǎng)中的SR,不僅可以承載IPTV業(yè)務(wù),而且將來可以開啟MPLS VPN,來開展大客戶專線業(yè)務(wù)和將來的NGN承載業(yè)務(wù)。這樣IPTV業(yè)務(wù)通過路由器傳送,普通上網(wǎng)業(yè)務(wù)通過交換機傳送,逐步將普通上網(wǎng)業(yè)務(wù)割接到路由器上,取消交換機。也可以將BRAS直掛核心路由器,而不增設(shè)匯聚路由器。這時候,邊緣IPTV節(jié)點需要掛在BRAS上,對BRAS的性能要求較高。

        對于BRAS側(cè)掛的交換機為核心的城域網(wǎng),建議改造成路由器為核心,采用大型BRAS直接下掛的方式承載IPTV業(yè)務(wù)。

        有一點需要說明的是,城域網(wǎng)不需要組成一個環(huán)運行RPR。由于直播業(yè)務(wù)流量與用戶數(shù)量無關(guān),而與頻道數(shù)相關(guān),對于H.264媒體流,100個頻道也就200M流量,為了這些流量采用昂貴的RPR接口沒有必要,普通連接方式完全可以提供這樣的帶寬,而且現(xiàn)有的路由器組播轉(zhuǎn)發(fā)性能和復(fù)制能力基本達到線速。

        3.2 對于IPTV業(yè)務(wù),一個重要的方面就是保證QOS,在城域網(wǎng)內(nèi)進行QOS保證。

        對于直播業(yè)務(wù),城域網(wǎng)應(yīng)該實現(xiàn)組播。在城域網(wǎng)內(nèi),可以采用PIM-SM來實現(xiàn)組播路由,每個城域網(wǎng)設(shè)置至少兩個RP,并采用anycast方式。如果城域網(wǎng)內(nèi)沒有設(shè)備可以擔當RP,則城域網(wǎng)組播路由器靜態(tài)配置骨干網(wǎng)的RP地址。城域網(wǎng)內(nèi)優(yōu)先使用公用組播地址。對于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大的城域網(wǎng),也可以不啟用PIM-SM協(xié)議,各路由器和BRAS設(shè)置靜態(tài)組播,同樣可以達到很好的效果。

        對于沒有組播能力的城域網(wǎng),將組播和單播結(jié)合使用,中心節(jié)點將直播媒體流通過單播形式發(fā)送給邊緣節(jié)點,邊緣節(jié)點以組播或單播的形式將直播媒體流發(fā)送給用戶。通過這樣的方式,不但實現(xiàn)了直播業(yè)務(wù)穿越不具備組播功能的核心網(wǎng)絡(luò)和匯聚網(wǎng)絡(luò),同時把組播流所覆蓋的范圍縮小,將UDP封裝的組播報文由于丟包對用戶造成的影響降到最低。

        4 結(jié)束語

        改造城域網(wǎng)來滿足IPTV業(yè)務(wù)的要求不是一朝一夕能完成的,需要分階段建設(shè)和實施,在盡可能少的資金投入情況下,達成承載目標。在IPTV業(yè)務(wù)開展初期,可以充分利用現(xiàn)網(wǎng)進行有限改造,以滿足初期業(yè)務(wù)需要;在IPTV用戶量達到一定規(guī)模后,需要不斷擴容和新增設(shè)備、新增帶寬,同時對組網(wǎng)方案進行調(diào)整,以滿足大用戶量的承載。IPTV業(yè)務(wù)城域網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計以一種網(wǎng)絡(luò)承載多種業(yè)務(wù),一種終端承接多類服務(wù)的信息化新模式,充分有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源,實現(xiàn)了 “三網(wǎng)(電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng))合一”。

        [1]盧官明,宗昉.IPTV技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,2007.

        [2]涂永勝,周振勇,宋連軍.IP城域網(wǎng)QoS的部署與實現(xiàn)研究[J].郵電設(shè)計技術(shù),2007,10.

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