貴州移動(dòng)、廣電寬帶合作工程CMTS系統(tǒng)建議方案

貴州省移動(dòng)、廣電寬帶合作工程 CMTS 系統(tǒng)建議方案 二一四年十月 內(nèi)部資 料 注意保存 貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 I 2014 年 10 月 /webmoney 正文目錄 第一章 概述 1 1.1 寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 1 1.2 寬帶網(wǎng)絡(luò)主要業(yè)務(wù)概述 1 1.2.1 新興業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定義 2 1.2.2 新 型業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)模型 2 1.3 思科在寬帶網(wǎng)絡(luò)方面的經(jīng)驗(yàn) 3 1.3.1 具有 MPLS 能力的 IP 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 3 1.3.2 增值業(yè)務(wù) 平臺(tái) 3 1.3.3 寬帶接入技術(shù) 4 第二章 CATV 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)總體原則 5 2.1 寬帶業(yè)務(wù)對(duì) CATV 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則的影響 5 2.1.1 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需要考慮未來(lái)業(yè)務(wù)的開(kāi)展 5 2.1.2 接入共享，主干分離 的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則 6 2.2 建設(shè)營(yíng)運(yùn)級(jí)的寬帶城域網(wǎng) 7 2.2.1 可靠性和自愈能力 8 2.2.2 擁塞控制與服務(wù)質(zhì)量保障 9 2.2.3 網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展能力以及與其他網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián) 9 2.2.4 通信協(xié)議的支持 10 2.2.5 網(wǎng)絡(luò)管理與安全體系 10 第三章 CATV 寬帶城域網(wǎng)主干解決方案 11 3.1 寬帶光纖城域 DWDM 解決方案 11 3.1.1 城域網(wǎng) DWDM 技術(shù)的發(fā)展及特點(diǎn) 11 3.1.2 CATV 用戶采用城域 DWDM 的優(yōu)勢(shì) 14 3.1.3 Cisco 城域 DWDM 實(shí)現(xiàn)方案 17 3.1.4 Cisco 城域 DWDM 方案的特點(diǎn) 18 3.2 DPT 城域網(wǎng)解決方案 19 3.2.1 DPT 技術(shù)分析 19 3.2.2 骨干層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 22 3.2.3 網(wǎng)絡(luò)匯聚層設(shè)計(jì) 23 第四章 CATV 寬帶接入解決方案 24 4.1 Ethernet 接入方案 24 4.1.1 集團(tuán) /家庭用戶的上網(wǎng)業(yè)務(wù) 24 4.1.2 以太用戶的安全和控制 26 4.2 Cable 接入方案 29 4.2.1 網(wǎng)絡(luò)概述 29 4.2.2 主要需要解決的問(wèn)題 30 貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 II 2014 年 10 月 /webmoney 第五章 CATV 業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn) 34 5.1 業(yè)務(wù)的開(kāi)展與分類 34 5.1.1 商業(yè)用戶應(yīng)用 虛擬專用網(wǎng)絡(luò) (VPN) 34 5.1.2 家庭用戶應(yīng)用 43 5.1.3 托管業(yè)務(wù)應(yīng)用 45 5.2 用戶業(yè)務(wù)管理方案描述 46 5.2.1 PPPoE/A 46 5.2.2 Web 界面注冊(cè) /DHCP 增強(qiáng)的管理方式 50 5.2.3 控制通道和數(shù)據(jù)通道分離的管理方式 54 5.3 Internet 互連方案說(shuō)明 57 5.3.1 網(wǎng)絡(luò)路由策略 57 5.3.2 Internet 出口設(shè)計(jì) 62 第六章 CATV 網(wǎng)絡(luò)管理 64 6.1 網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)設(shè)計(jì)建議 64 6.2 Cable 管理系統(tǒng) 66 6.2.1 Cisco Cable Manager 66 6.2.2 Cisco Cable Troubleshooter 69 6.2.3 Cisco Network Registrar 71 6.2.4 CSRC 73 6.3 CSM 概述 74 6.4 Cisco IP Manager (IP 管理器 ) 77 6.5 網(wǎng)絡(luò)管理和業(yè)務(wù)管理 89 6.5.1 Cisco Info Center 89 6.5.2 Cisco VPN Solution Center 93 第七章 CATV 系統(tǒng)實(shí)例建議方案 104 7.1 小型 CATV 系統(tǒng)配置（貴陽(yáng)廣電 CMTS 系統(tǒng)初期配置） 104 7.1.1 系統(tǒng)規(guī)模說(shuō)明 104 7.1.2 方案說(shuō)明 104 7.2 大中型 CATV 系統(tǒng)配置 106 7.2.1 系統(tǒng)規(guī)模說(shuō)明 106 7.2.2 方案說(shuō)明 107 貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 III 2014 年 10 月 /webmoney 圖目錄 圖 2-1 “接入共享，骨干分離”的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫纠龍D . 6 圖 2-2 匯聚節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示例圖 . 7 圖 2-1 SRP 工作原理示例圖 . 20 圖 3-1 DPT 接入網(wǎng)絡(luò)示例圖 . 23 圖 5-1 小區(qū)用戶 VoIP 業(yè)務(wù)示例圖 . 41 圖 5-2 集團(tuán)用戶 VoIP 業(yè)務(wù) -PBX 接入 . 41 圖 5-3 集團(tuán)用戶 VoIP 業(yè)務(wù) -IP Phone 接入 . 42 圖 6-1 網(wǎng)管中心設(shè)計(jì)方案一 . 65 圖 6-2 網(wǎng)管中心設(shè)計(jì)方案二 . 66 圖 6-3 Info Center 的結(jié)構(gòu) . 90 圖 6-4 Info Center OverView. 91 圖 6-5 IP VPN Solutuion Center 的體系結(jié)構(gòu) . 94 圖 6-6 利用 NetFlow 進(jìn)行 VPN 的業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì) . 97 圖 6-7 IP VPN Solution Center 利用 RTR 進(jìn)行 SLA 監(jiān)視 . 100 圖 7-1 CMTS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 . 106 圖 7-2 CATV 寬帶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 . 107 圖 7-3 CATV 寬帶網(wǎng)絡(luò)核心層結(jié)構(gòu)圖 . 108 圖 7-4 CATV 寬帶網(wǎng)絡(luò)匯聚層結(jié)構(gòu)圖 . 108 圖 7-5 CATV 寬帶網(wǎng)絡(luò)接入層結(jié)構(gòu)圖 . 109 圖 7-6 CATV 大型寬帶網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 圖 . 110 貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 1 2014 年 10 月 /webmoney 第一章 概述 1.1 寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) Internet 的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展已使通信領(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的電信語(yǔ)音業(yè)務(wù)的發(fā)展勢(shì)頭減緩，業(yè)務(wù)種類單一；另一方面，隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷延伸，寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展，業(yè)務(wù)種類層出不窮，給各類電信運(yùn)營(yíng)商提供了巨大的機(jī)會(huì)。因此，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)和發(fā)展仍將是競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。 對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商來(lái)講，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)是寬帶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在國(guó)內(nèi)，各類新型電信運(yùn)營(yíng)商都在紛紛建立自己的寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以搶占寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的市場(chǎng) ，傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商也紛紛構(gòu)建自己的寬帶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。特別是當(dāng)前寬帶信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展方向，寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更是如火如荼。 帶寬始終是寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)所關(guān)心的重點(diǎn)。一方面寬帶接入的迅猛發(fā)展要求有高的網(wǎng)絡(luò)主干帶寬，另一方面，隨著傳輸技術(shù)的不斷演進(jìn)，高帶寬的價(jià)格越來(lái)越低，使開(kāi)展寬帶接入商業(yè)運(yùn)營(yíng)成為可能。目前，國(guó)內(nèi)的電信運(yùn)營(yíng)商分別有著自己不同的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)狀，有的運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)擁有自己的 SDH 和光纖網(wǎng)絡(luò)，有的則通過(guò)租賃或新建自己的 SDH 或是光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)建寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。這些運(yùn)營(yíng)商所建的寬帶網(wǎng)絡(luò)主干大多在 10GB 或更高的帶寬以上。 從傳輸技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，始終圍繞著如何提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率和增加網(wǎng)絡(luò)帶寬的承載。光纖傳輸?shù)募夹g(shù)的發(fā)展，使得構(gòu)筑更高級(jí)別的寬帶網(wǎng)絡(luò)成為可能。POS、 DPT、 DWDM 技術(shù)的發(fā)展為電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了多種類型的解決方案。特別是 DPT 和 DWDM 技術(shù)與 IP 技術(shù)的結(jié)合，使得寬帶傳輸技術(shù)的發(fā)展和寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用有了緊密結(jié)合的接口。 IP over Optical 和 IP Optical的技術(shù)將會(huì)廣泛應(yīng)用在寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中。 1.2 寬帶網(wǎng)絡(luò)主要業(yè)務(wù)概述 寬帶網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)主要是指數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。新型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和傳 統(tǒng)的業(yè)務(wù)有不同的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在如下方面： 貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 2 2014 年 10 月 /webmoney 1.2.1 新興業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定義 傳統(tǒng)的電信運(yùn)營(yíng)商用有大量的基于 TDM 電路的網(wǎng)絡(luò)，飽受諸般苦惱，如：64k 窄帶接入的限制、復(fù)雜的遺留下來(lái)的操作環(huán)境、漫長(zhǎng)的電路提供周期和業(yè)務(wù)提供周期。許多新興的運(yùn)營(yíng)商選擇了 IP 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)和傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)。然而，要成功，新興運(yùn)營(yíng)商在建立新的 IP 網(wǎng)絡(luò)體系時(shí)必須明確以下幾個(gè)目標(biāo)： 服務(wù)質(zhì)量 Internet 的設(shè)計(jì)思想是 盡力而為 、 最小傳輸成本 ，而且 IP 網(wǎng)絡(luò)通常被認(rèn)為不能提供可靠的有質(zhì)量保證的服務(wù)。 但是，利用新的 IP 技術(shù)，運(yùn)營(yíng) 商可以通過(guò)流量測(cè)量工具，流量工程設(shè)計(jì)和操作的處理來(lái)保證服務(wù)質(zhì)量，并因此可以仔細(xì)的設(shè)計(jì)服務(wù)級(jí)別方案 (SLA)。服務(wù)質(zhì)量通常通過(guò) SLA 來(lái)衡量，定義了差錯(cuò)率、延遲、平均修復(fù)周期和服務(wù)可用性等。 廣泛的業(yè)務(wù)覆蓋范圍 在中國(guó)將市場(chǎng)開(kāi)放給外國(guó)競(jìng)爭(zhēng)者之前，國(guó)內(nèi)的運(yùn)營(yíng)商還有一段時(shí)間來(lái)擴(kuò)大他們的業(yè)務(wù)覆蓋面。這樣，在不同時(shí)期，多種接入技術(shù)會(huì)有選擇性的被使用。 快速的業(yè)務(wù)生成能力 由于技術(shù)的發(fā)展或用戶的需求將誘發(fā)大量的在 IP 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的新業(yè)務(wù)。因此，運(yùn)營(yíng)商需要一個(gè)簡(jiǎn)單、集成化的業(yè)務(wù)平臺(tái)以快速生成業(yè)務(wù)。 1.2.2 新型 業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)模型 由于未來(lái)絕大部分的新業(yè)務(wù)和應(yīng)用將基于 IP 技術(shù)，具備流量工程能力和QOS 管理的 MPLS 技術(shù)將是用于構(gòu)建業(yè)務(wù)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)，以支持 VPN 業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如： FR、 ATM 和 SNA。新的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將以 IP/MPLS 為基礎(chǔ)，支持新興的和傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)，并且提供強(qiáng)大的操作支持系統(tǒng)。 一旦 DWDM 體系一段一段地建立起來(lái)以適應(yīng)帶寬的需要，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將與 DWDM 的傳輸段結(jié)合起來(lái)成為一個(gè)強(qiáng)健的可路由光網(wǎng)絡(luò)，從而提供自恢復(fù)和吉比特光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。寬帶網(wǎng)絡(luò)的新型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要有以下內(nèi)容： 1, 商業(yè)用戶： VPN 業(yè)務(wù)，高 速上網(wǎng)業(yè)務(wù)，電子商務(wù) 業(yè)務(wù)，電子教育業(yè)務(wù)等貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 3 2014 年 10 月 /webmoney 等。 2, 個(gè)人用戶：高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)，電子娛樂(lè)業(yè)務(wù)和電子 教育業(yè)務(wù)等等。 1.3 思科在寬帶網(wǎng)絡(luò)方面的經(jīng)驗(yàn) 眾所周知， Cisco 在 IP 建設(shè)方面有一些長(zhǎng)處。其實(shí) Cisco 在寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面也有自己的獨(dú)到之處。 Cisco 倡導(dǎo)的 DPT 光纖傳輸技術(shù)很好地將 IP 和 optical傳輸結(jié)合在一起， DPT 目前已經(jīng)成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。在 DWDM 傳輸技術(shù)方面， Cisco也有自己的建樹(shù)，以 Metro 光傳輸系列產(chǎn)品可以為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)端到端的 IPoptical 的解決方案。從寬帶網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開(kāi)展和業(yè)務(wù)管理角度 來(lái)看， Cisco 也可以為運(yùn)營(yíng)商提供一系列的網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)和網(wǎng)絡(luò)管理的解決方案，使得運(yùn)營(yíng)商能夠?qū)崿F(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)解決方案。 Cisco 公司在寬帶網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn)還體現(xiàn)在下列關(guān)鍵技術(shù)上面： 1.3.1 具有 MPLS 能力的 IP 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) Cisco 開(kāi)發(fā)了許多具有 MPLS 能力的路由器以利用流量工程功能保證網(wǎng)絡(luò)的效率和服務(wù)質(zhì)量、提供 QOS 管理和第三層 VPN 業(yè)務(wù)。 IP/MPLS 網(wǎng)絡(luò)成功的關(guān)鍵有賴于 MBGP 的可伸縮性，而這正是大型可伸縮的 Internet 交換路由信息的基本要素。 80%的 Internet 網(wǎng)絡(luò)是建立于 Cisco 的路由器上的；換句話說(shuō)， Cisco 是唯一能夠?qū)?IP/MPLS 網(wǎng)絡(luò)做得最好的公司。 IP/MPLS 是在中國(guó)市場(chǎng)下一輪的競(jìng)爭(zhēng)中獲勝的關(guān)鍵技術(shù)。 Cisco 12000 系列提供了最佳的電信級(jí)質(zhì)量和可靠性，是構(gòu)筑 IP 骨干網(wǎng)的基石。而提供大量中、低速接口的 中程 路由器可用作邊緣設(shè)備。 1.3.2 增值業(yè)務(wù)平臺(tái) 在未來(lái)，大部分的新業(yè)務(wù)會(huì)建立在 IP 網(wǎng)絡(luò)之上。因此， Cisco 在 IOS 內(nèi)提供了許多基本的功能以實(shí)現(xiàn)新的 IP 業(yè)務(wù)的創(chuàng)建。 CiscoIOS 運(yùn)行于眾多的平臺(tái)之上，比如路由器和接入設(shè)備等。除 CiscoIOS 功能外，還有另外一些業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)功能提供進(jìn)一步的業(yè)務(wù)支持 。新的業(yè)務(wù)可分為： 基本的、傳統(tǒng)的傳輸業(yè)務(wù)： Cisco 提供撥號(hào)接入的 功能， VPDN，傳統(tǒng)貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 4 2014 年 10 月 /webmoney 的傳輸業(yè)務(wù)：幀中繼、 AAL-5/ ATM、 SNA、租用線的替代業(yè)務(wù)等，這些都通過(guò)IP/ MPLS 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。 智能的 VoIP 業(yè)務(wù)： Cisco 可以從提供基本的 VoIP 預(yù) 付費(fèi)業(yè)務(wù)和一步撥號(hào)業(yè)務(wù)開(kāi)始。隨著業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的增 加，信令和呼叫控制的完善，許多現(xiàn)有 PSTN業(yè)務(wù)、 智能網(wǎng)和呼叫中心的功能都可以在 IP 的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上 實(shí)現(xiàn)。 新的增值業(yè)務(wù)：許多創(chuàng)造性的業(yè)務(wù)已經(jīng)或正要被結(jié) 合在一起，如信息的通用訪問(wèn)、 Internet 呼叫等待， 多媒體呼叫中心等。 1.3.3 寬帶接入技術(shù) 所有那些新興的接入技術(shù)，如撥號(hào)、 VPDN、 Cable、 XDSL、 MMDS、 LMDS 和 GPRS，都是構(gòu)成 Cisco 業(yè)務(wù)體系的重要部分。 Cisco 系統(tǒng)方案還包括客戶端的多業(yè)務(wù)接入設(shè)備 ,多業(yè)務(wù) 至少將包括語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的處理。 貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 5 2014 年 10 月 /webmoney 第二章 CATV 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)總體原則 2.1 寬帶業(yè)務(wù)對(duì) CATV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則的影響 2.1.1 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需要考慮未來(lái)業(yè)務(wù)的開(kāi)展 CATV 作為新的網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)商，要取得營(yíng)運(yùn)成功，獲得營(yíng)運(yùn)收入，關(guān)鍵在于發(fā)展用戶，提供多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，用戶是基礎(chǔ)，業(yè)務(wù)是關(guān)鍵，二者既相互制約，又 相互促進(jìn)。因?yàn)樘峁┒喾N網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，有助于吸引用戶，發(fā)展用戶。但是要提供多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)特別是增值業(yè)務(wù)，需要更多的設(shè)備、人員投入，沒(méi)有足夠的用戶群，則不足于支撐這一投入；相反，發(fā)展用戶，獲得營(yíng)運(yùn)收入，有助于營(yíng)運(yùn)商增強(qiáng)營(yíng)運(yùn)信心，增加設(shè)備、人員投入，從而向用戶提供多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，但發(fā)展用戶到一定程度，沒(méi)有多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的支撐，就不足于吸引更多用戶的加入。我們認(rèn)為，在目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及用戶需求均處于初級(jí)階段的時(shí)候， CATV 應(yīng)將發(fā)展用戶列為優(yōu)先考慮因素，建設(shè)好數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)，并重點(diǎn)發(fā)展最后一公里的用戶接入網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)形成初步規(guī)模后 ，發(fā)展和完善網(wǎng)絡(luò)增值業(yè)務(wù)（如 VOD， VOIP， IDC 等），之后再發(fā)展成為既是 ISP（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商）又是 ICP（網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容提供商）的網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)商。 對(duì)于 CATV 來(lái)講，擁有覆蓋城鎮(zhèn)范圍內(nèi)的光纖是一極大的資源優(yōu)勢(shì)。 CATV可以將光纖出租給缺乏光纖等物理傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商如聯(lián)通、企事業(yè)機(jī)構(gòu)如銀行和公安等。甚至可以通過(guò)建設(shè)城域 DWDM 系統(tǒng)，既承載 CATV 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，又可出租虛擬光纖 (光波長(zhǎng) )，充分發(fā)揮光纖的大容量傳輸能力。 DWDM 系統(tǒng)具有光路快速愈合保護(hù) (1ms 內(nèi) )功能，又具有 FiberChannel、 ESCON、 FSCON 等專用于大型主機(jī)（如 IBM）、大型存儲(chǔ)設(shè)備容災(zāi)保護(hù)的接口，特別適合銀行系統(tǒng)、ICP 等租用。 在 IP 網(wǎng)上提供話音業(yè)務(wù)將是企業(yè)用戶和個(gè)人用戶得到廉價(jià)話音服務(wù)的最佳途徑。 CATV 可與移動(dòng)公司等具有市話號(hào)碼資源的運(yùn)營(yíng)商合作，開(kāi)展 IP 長(zhǎng)途和市話業(yè)務(wù)，通過(guò)話費(fèi)拆帳和座機(jī)費(fèi)獲得收入。 數(shù)據(jù)網(wǎng)（ IP 網(wǎng)）和 DTV 配合而產(chǎn)生的互動(dòng)電視以及由此而產(chǎn)生的增殖業(yè)貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 6 2014 年 10 月 /webmoney 務(wù)如 VOD、電視購(gòu)物甚至 T-commerce（電視商務(wù)）將具有非常光明的發(fā)展前景，并且對(duì)于 CATV 來(lái)說(shuō)具有獨(dú)特或壟斷的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。但是，互動(dòng)電視的發(fā)展取決于HFC 雙向改造、 DTV 及具雙向功能 STB 的價(jià)格等因素，尚需較長(zhǎng)的一段時(shí)間。 2.1.2 接入共享，主干分離 的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則 我們經(jīng)過(guò)大量分析，發(fā)現(xiàn)廣電數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的絕大多數(shù)流量均為 IP 流量，用戶對(duì)象分別為集團(tuán)以及家庭用戶。為了充分發(fā)掘業(yè)務(wù)的深度，細(xì)化業(yè)務(wù)，我們采用了接入共享，主干分離的設(shè)計(jì)思想。小區(qū)用戶和企業(yè)用戶用戶的數(shù)據(jù)可能從同一臺(tái)設(shè)備接入，但馬上就流入不同的網(wǎng)絡(luò)主干，由此來(lái)區(qū)別對(duì)待小區(qū)用戶和企業(yè)用戶的業(yè)務(wù)特點(diǎn)。小區(qū)用戶的上網(wǎng)高峰時(shí)間是晚上，企業(yè)用戶的上網(wǎng)高峰時(shí)間是白天，如果主干和接入都在一起，萬(wàn)一網(wǎng)絡(luò)需要調(diào)試、軟件需要升 級(jí)、設(shè)備需要維護(hù)都會(huì)導(dǎo)致全網(wǎng)用戶無(wú)法上網(wǎng)。因此通過(guò)分別給小區(qū)用戶和企業(yè)用戶一個(gè)不同的主干傳輸通道和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，就可以分時(shí)段對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)，有利于減少停機(jī)時(shí)間，保證服務(wù)的可用性。 CISCO 對(duì)所有新建網(wǎng)絡(luò)的廣電客戶都建議這個(gè)設(shè)計(jì)思想，可以方便網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)以及業(yè)務(wù)的開(kāi)展。 通過(guò)設(shè)立一個(gè)專門為大用戶和精細(xì)業(yè)務(wù)服務(wù)的骨干，不僅可以保障這些用戶和業(yè)務(wù)的質(zhì)量，而且也為將來(lái)的應(yīng)用預(yù)留了一個(gè)傳輸平臺(tái)。每個(gè)小區(qū)家庭都可能會(huì)有 IP 電話機(jī)、機(jī)頂盒、 PC、網(wǎng)絡(luò)家電等等，為這些應(yīng)用保留一個(gè)帶寬足夠的傳輸平臺(tái)，可以在規(guī)劃小區(qū)用戶的應(yīng)用 時(shí)有一個(gè)測(cè)試和實(shí)際運(yùn)營(yíng)的環(huán)境，通過(guò)大用戶業(yè)務(wù)平臺(tái)上的 MPLS，不僅可以實(shí)現(xiàn)用戶或業(yè)務(wù)的閉合，還可以使用流量工程預(yù)留帶寬。 圖 2-1 “接入共享，骨干分離”的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫纠龍D 貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 7 2014 年 10 月 /webmoney 一般，我們可以考慮采用 DPT 作為精細(xì)業(yè)務(wù)主干，為企業(yè)用戶服務(wù)；同時(shí)，采用 GE 作為粗 放業(yè)務(wù)主干，為家庭用戶服務(wù)。 同時(shí)在具體的匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，可以考慮采用如下的結(jié)構(gòu)： 圖 2-2 匯聚節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 示例圖 在此， 2950/3550/3750 負(fù)責(zé)企業(yè)用戶以及信息化小區(qū)用戶的接入， uBR7246/ 7114 負(fù)責(zé) Cable Modem 用戶的接入， 通過(guò) Catalyst 4500/6500 交換機(jī)匯聚。在匯聚節(jié)點(diǎn)上，可以采用不同的方式將兩類不同用戶的流量進(jìn)行分離。企業(yè)用戶通過(guò) 7400/7200/10008 進(jìn)入 DPT 主干完成 MPLS VPN 的接入，而個(gè)人用戶通過(guò)4500/3550 進(jìn)入以太網(wǎng)主干完成 Internet 接入，從而最終實(shí)現(xiàn)“接入共享，骨干分離”的網(wǎng)絡(luò)設(shè)想。 2.2 建設(shè)營(yíng)運(yùn)級(jí)的寬帶城域網(wǎng) 寬帶 IP 城域網(wǎng)在總體上首先需滿足先進(jìn)性、普遍性、統(tǒng)一性、可擴(kuò)充性、安全性及可管理性原則： 先進(jìn)性：寬帶 IP 網(wǎng)計(jì)劃采用世界先進(jìn)的太比特 IP 線速路由器交換機(jī)，能與 ATM/SDH 寬帶傳輸交換 平臺(tái)充分互聯(lián)，能夠承載和交換各種信息并將其接 入公眾用戶。 普遍性：寬帶 IP 網(wǎng)必須考慮到用戶的實(shí)際情況，以 相應(yīng)的可接受的價(jià)貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 8 2014 年 10 月 /webmoney 格向用戶提供不同接入服務(wù)的方 法。 統(tǒng)一性：寬帶 IP 網(wǎng)必須遵循有線電視寬帶 IP 網(wǎng)建設(shè)方案及規(guī)劃，科學(xué)地統(tǒng)一建設(shè)。 可擴(kuò)充性：寬帶 IP 網(wǎng)必須隨著需求的變化，充分留 有擴(kuò)充余地。 安全性及可管理性：建設(shè)有線電視寬帶 IP 網(wǎng)， 應(yīng)注意保證整個(gè)系統(tǒng)的可管理性和整個(gè)系統(tǒng)的安全 性、可靠性。 在滿足上述一般網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，有線電視寬 帶 IP 網(wǎng)作為最新的營(yíng)運(yùn)級(jí)寬帶 IP 網(wǎng)還需要滿足營(yíng)運(yùn)級(jí)的可靠性、 QoS、擴(kuò)展性、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、通信協(xié)議、網(wǎng)管與安全等方面的要求，下面分節(jié)詳細(xì)描述。 2.2.1 可靠性和自愈能力 鏈路冗余 在主干連接 (主干設(shè)備之間及其與匯接設(shè)備之間的連接 )具備可靠的線路冗余方式。建議采用負(fù)載均衡的冗余方式，即通常情況下兩條連接均提供數(shù)據(jù)傳輸，并互為備份。主線路切換到備份線路的時(shí)間應(yīng)小于 50ms,以充分體現(xiàn)采用光纖技術(shù)的優(yōu)越性。這種高速的網(wǎng)絡(luò)自愈特性應(yīng)可以保證不會(huì)引起 IP 路由的重新計(jì)算，不會(huì)引起業(yè)務(wù)的瞬間質(zhì)量惡化，更不會(huì)引起業(yè)務(wù)的中斷。需要提出 的是，在 Cisco城域 DWDM 網(wǎng)絡(luò)中，可以實(shí)現(xiàn) 1ms 的保護(hù)切換，從而完成網(wǎng)絡(luò)的高速自愈。 模塊冗余 主要設(shè)備 (主干設(shè)備和業(yè)務(wù)匯聚點(diǎn)的核心設(shè)備 )的所有模塊和環(huán)境部件應(yīng)具備 1+1 或 1： N熱備份的功能，切換時(shí)間小于 3 秒。所有模塊具備熱插拔的功能。系統(tǒng)具備 99.999%以上的可用性。 設(shè)備冗余 提供由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上設(shè)備組成一個(gè)虛擬設(shè)備的能力。當(dāng)其中一個(gè)設(shè)備因故障停止工作時(shí)，另一臺(tái)設(shè)備自動(dòng)接替其工作，并且不引起其他節(jié)點(diǎn)的路由表重新計(jì)算，從而提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。切換時(shí)間小于 3 秒，以保證大部分 IP 應(yīng)用不會(huì)出現(xiàn)超時(shí)錯(cuò) 誤。 路由冗余 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)提供足夠的路由冗余功能，在上述冗余特性仍不能解決問(wèn)貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 9 2014 年 10 月 /webmoney 題時(shí)，數(shù)據(jù)流應(yīng)能尋找其他路徑到達(dá)目的地址。在一個(gè)足夠復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)連接發(fā)生變化時(shí)，路由表的收斂時(shí)間應(yīng)小于 30秒。 2.2.2 擁塞控制與服務(wù)質(zhì)量保障 擁塞控制和服務(wù)質(zhì)量保障 (QoS)是公眾服務(wù)網(wǎng)的重要品質(zhì)。由于接入方式、接入速率、應(yīng)用方式、數(shù)據(jù)性質(zhì)的豐富多樣，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量突發(fā)是不可避免的，因此，網(wǎng)絡(luò)對(duì)擁塞的控制和對(duì)不同性質(zhì)數(shù)據(jù)流的不同處理是十分重要的。 業(yè)務(wù)分類 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)支持 68 種業(yè)務(wù)分類 (COS)。當(dāng)用戶終端不提供 業(yè)務(wù)分類信息時(shí)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)根據(jù)用戶所在網(wǎng)段、應(yīng)用類型、流量大小等自動(dòng)對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行分類。 接入速率控制 接入本網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)應(yīng)遵守其接入速率承諾。超過(guò)承諾速率的數(shù)據(jù)將被丟棄或標(biāo)以最低的優(yōu)先級(jí)。 隊(duì)列機(jī)制 具有先進(jìn)的隊(duì)列機(jī)制進(jìn)行擁塞控制，對(duì)不同等級(jí)的業(yè)務(wù)進(jìn)行不同的處理，包括時(shí)延的不同和丟包率的不同。 先期擁塞控制 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)真正的擁塞時(shí)，瞬間大量的丟包會(huì)引起大量 TCP 數(shù)據(jù)同時(shí)重發(fā)，加劇網(wǎng)絡(luò)擁塞的程度并引起網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具備先進(jìn)的技術(shù)，在網(wǎng)路出現(xiàn)擁塞前就自動(dòng)采取適當(dāng)?shù)拇胧M(jìn)行先期擁塞控制，避免瞬 間大量的丟包現(xiàn)象。 資源預(yù)留 對(duì)非常重要的特殊應(yīng)用，應(yīng)可以采用保留帶寬資源的方式保證其 QoS。 2.2.3 網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展能力以及與其他網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展能力包括設(shè)備交換容量的擴(kuò)展能力、端口密度的擴(kuò)展能力、主干帶寬的擴(kuò)展，以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)展能力。 交換容量擴(kuò)展 交換容量應(yīng)具備在現(xiàn)有基礎(chǔ)上繼續(xù)擴(kuò)充 48 倍容量的能力，以適應(yīng) IP 類業(yè)貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 10 2014 年 10 月 /webmoney 務(wù)急速膨脹的現(xiàn)實(shí)。 端口密度擴(kuò)展 設(shè)備的端口密度應(yīng)能滿足網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容時(shí)設(shè)備間互聯(lián)的需要。 主干帶寬擴(kuò)展 主干帶寬應(yīng)具備 48 倍甚至更高的帶寬擴(kuò)展能力，以適應(yīng) IP 類業(yè)務(wù)急速膨脹的現(xiàn)實(shí)。 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)展 網(wǎng)絡(luò)體系、路由協(xié)議的規(guī)劃和設(shè)備的 CPU 路由處理能力，應(yīng)能滿足本網(wǎng)絡(luò)超過(guò) 100 個(gè)節(jié)點(diǎn)規(guī)模的要求。 2.2.4 通信協(xié)議的支持 以支持 TCP/IP 協(xié)議為主，兼支持 IPX、 DECNET、 APPLE-TALK 等協(xié)議。設(shè)備商應(yīng)提供服務(wù)營(yíng)運(yùn)級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)通信軟件和網(wǎng)際操作系統(tǒng)。 支持 RIP、 RIPv2、 OSPF、 IGRP、 IS-IS 等多種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的路由協(xié)議。根據(jù)本網(wǎng)規(guī)模的需求，必須支持 OSPF 和 IS-IS 路由協(xié)議。然而，由于 OSPF 協(xié)議非常耗費(fèi) CPU 和內(nèi)存，而一般 ISP 網(wǎng)絡(luò)十分龐大復(fù)雜，必須采取合理的區(qū)域劃分和路由規(guī)劃 (例如網(wǎng)址匯總等 )來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性；應(yīng)提供適當(dāng)?shù)穆酚梢?guī)劃的后備方案。我們建議采用 IS-IS 作為 IGP 路由協(xié)議。 支持 BGP-4 等標(biāo)準(zhǔn)的域間路由協(xié)議 ,保證與其他 IP 網(wǎng)絡(luò)的可靠互聯(lián)。 2.2.5 網(wǎng)絡(luò)管理與安全體系 支持整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理。 支持故障管理、記帳管理、配置管理、性能管理和安全管理五大功能。 支持系統(tǒng)級(jí)的管理，包括系統(tǒng)分析、系統(tǒng)規(guī)劃等；支持基于策略的管理，對(duì)策略的修改能夠立即反應(yīng)到所有相關(guān)設(shè)備中。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持多級(jí)管理權(quán)限，支持 RADIUS、 TACACS+等認(rèn)證機(jī)制。 支持安全監(jiān)控和控制機(jī)制，當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在安全漏洞和遭到攻擊時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知網(wǎng)絡(luò)管理人員，并應(yīng)自動(dòng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┯枰员Ｗo(hù)。 貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 11 2014 年 10 月 /webmoney 第三章 CATV 寬帶城域網(wǎng)主干解決方案 3.1 寬帶光纖城域 DWDM解決方案 3.1.1 城域網(wǎng) DWDM 技術(shù)的發(fā)展及特點(diǎn) 在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)當(dāng)中， DWDM 比傳統(tǒng)光纖系統(tǒng)提供許多好處。它通過(guò)創(chuàng)建將每一個(gè)光纖轉(zhuǎn)換成多個(gè)光纖的虛擬光纖，最大限度地減少光纖使用。 DWDM 提供更大的可伸縮性 ,并延長(zhǎng)了非再生距離限制。 長(zhǎng)途 DWDM 技術(shù)非常適合使用點(diǎn)到點(diǎn)或環(huán)拓?fù)涞拈L(zhǎng)途運(yùn)營(yíng)商。實(shí)現(xiàn)無(wú)需電再生的長(zhǎng)距傳輸，大大提高了承運(yùn)商擴(kuò)展容量的能力 ,同時(shí)留出備份帶寬，而無(wú)需部署新光纖。而城域網(wǎng) DWDM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)在充分利用光纖資源的基本要求外 ,提供光波長(zhǎng)自愈環(huán)，和靈活的組網(wǎng)能力 ,以及豐富的網(wǎng)絡(luò)接口。 隨著技術(shù)的進(jìn)展和業(yè)務(wù)的發(fā)展， WDM 技術(shù)正從長(zhǎng)途傳輸領(lǐng)域向城域網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)展，當(dāng)然，這種擴(kuò)展不是直截了當(dāng)?shù)模枰槍?duì)城域網(wǎng)的特定環(huán)境進(jìn)行改造。適用于城域領(lǐng)域的 WDM 系統(tǒng)稱為城域網(wǎng) WDM 系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)和要求可以歸結(jié)如下： （ 1）低成本是城域網(wǎng) WDM 系統(tǒng)最重要的特點(diǎn)，由于城域網(wǎng)范圍傳輸距離通常不超過(guò) 100km，因而長(zhǎng)途網(wǎng)必須用的外調(diào)制器和光放大器可以不必使用。由于沒(méi)有光放大器，也就不需要任何形式的通路均衡，從而減少了分波器和合波器的復(fù)雜性，容許使用波長(zhǎng)間隔較寬、波長(zhǎng)精度和穩(wěn)定度要求較低的光元器件，使系統(tǒng)成本大幅度下降。 （ 2）城域網(wǎng) WDM 系統(tǒng)容許網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者提供透明的以波長(zhǎng)為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)。這樣用戶可以靈活地傳送任何格式的信號(hào)而不必受限于 SDH 的結(jié)構(gòu)和格式。特別是對(duì)于應(yīng)用在城域網(wǎng)邊緣的系統(tǒng)，直接與用戶接口，因而要求其光接口可以自動(dòng)接收和適應(yīng)從 100Mb/s 到 2.5Gb/s 范圍的所有信號(hào)，包括 SDH， ATM， IP，ESCON， FDDI，千兆比以太網(wǎng)和光纖通路等。相比較而 言，長(zhǎng)途 DWDM 產(chǎn)品通常只能提供 622Mbps, 2.5Gbps 和 10Gbps 接口。 （ 3）城域網(wǎng) DWDM 系統(tǒng)具有豐富的組網(wǎng)能力。除了能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)途 DWDM貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 12 2014 年 10 月 /webmoney 系統(tǒng)已具備的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、鏈形總線組網(wǎng)能力外，城域網(wǎng) DWDM 系統(tǒng)還能組成光通道 (波長(zhǎng) )自愈環(huán) ,以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性，尤其是可以為城域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（ ATM， IP）提供基于光線路的高速倒換保護(hù)。 （ 4）城域網(wǎng) DWDM 系統(tǒng)應(yīng)具備強(qiáng)大的 OADM 能力。能夠提供網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)任意數(shù)量的波長(zhǎng)分 /插復(fù)用（ OADM）能力，以滿足動(dòng)態(tài)調(diào)度業(yè)務(wù)的需求。 （ 5）城域網(wǎng) DWDM 系統(tǒng)應(yīng)能夠靈活升級(jí)。能夠從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理、端口選擇與設(shè)置等方面支持多種業(yè)務(wù)的靈活的調(diào)度，并且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，模塊化性強(qiáng)，便于維護(hù)管理和系統(tǒng)在線擴(kuò)容。 密集波分復(fù)用 (DWDM)概覽 DWDM 是一種增加現(xiàn)有光纖基礎(chǔ)設(shè)施承運(yùn)容量的技術(shù)，消除了安裝新光纖電纜的高額成本。服務(wù)供應(yīng)商目前使用的大多數(shù)高速主干網(wǎng)都包括以每秒 2.5 GB或 10 Gbps 運(yùn)行的光纖鏈路。 DWDM 為利用現(xiàn)有安裝光纖獲得增加帶寬提供一個(gè)可伸縮的解決方案。 DWDM 以不同波長(zhǎng)同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)，允許用戶就象使用多個(gè)光纖一樣使用一個(gè)光纖。這種傳 輸方式創(chuàng)造了被稱為虛擬光纖的東西。傳送的每一個(gè)信號(hào)可以采用不同的速率，但是能夠使用相同的物理光纖電纜。 DWDM 組件 基本 DWDM 系統(tǒng)包括下列組件：精確波長(zhǎng)光纖發(fā)射器 (激光 )、光纖復(fù)用器和反復(fù)用器以及寬帶光纖接收器。 DWDM 系統(tǒng)的可選組件包括光纖分插復(fù)用器(OADM)和光纖放大器。 1.光纖發(fā)射器和轉(zhuǎn)發(fā)器 DWDM 系統(tǒng)的光纖發(fā)射器為高分辨率精確窄帶激光。這類激光器允許緊密的信道間隔，增加了可以用在 1500 nm頻帶中的波長(zhǎng)數(shù)量，同時(shí)最大限度地減少了信號(hào)減損 (例如耗散 )的影響。光纖發(fā)射器最大限度地減少了 功率損耗，允許遠(yuǎn)程發(fā)射，并提供高度的信號(hào)完整性。這些激光器允許使用光纖放大器，提高了延長(zhǎng)距離的信號(hào)強(qiáng)度，與采用電子放大器相反，消除了重新生成各個(gè)光纖信號(hào)的需求。大多數(shù)激光器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶有遵循 ITU-T 的波長(zhǎng)頻率，能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)化的互操作性和更加簡(jiǎn)單的組件選擇。 發(fā)射器的一個(gè)主要組件是轉(zhuǎn)發(fā)器，它通過(guò)光 -電 -光 (OEO)轉(zhuǎn)換將寬帶光纖信號(hào)轉(zhuǎn)換成特定的波長(zhǎng)。轉(zhuǎn)發(fā)器或波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器是 DWDM 系統(tǒng)的可選設(shè)備，提供光貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 13 2014 年 10 月 /webmoney 纖波長(zhǎng)向精確窄帶波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換能使路由器、 ATM 交換機(jī)或其他沒(méi)有配備精確窄帶激光器的設(shè)備復(fù)用到單一光纖上 。 2.光纖放大器 光纖放大器用于增強(qiáng)光纖信號(hào)，以便最大限度地減少源自通過(guò)光纖發(fā)送光脈沖的功率損耗和衰減的影響。光纖放大器技術(shù)是啟動(dòng) DWDM 高速、高容量傳輸?shù)年P(guān)鍵。光纖放大器技術(shù)是長(zhǎng)途 DWDM 系統(tǒng)商業(yè)成功的關(guān)鍵。但是，由于城市和地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的距離較短，光纖放大器并非總是部署在這些網(wǎng)絡(luò)中。 在光纖放大器出現(xiàn)之前，必須以電子方式重新生成每一個(gè)信號(hào)。當(dāng)以電子方式重新生成一個(gè)光纖信號(hào)時(shí)，信號(hào)首先必須轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)、放大然后在被重新發(fā)射前轉(zhuǎn)換回光信號(hào)。電子再生要求每一個(gè)光纖上的每一個(gè)波長(zhǎng)擁有一個(gè)獨(dú)立的再生器，而單 個(gè)光纖放大器能夠放大一個(gè)光纖上的所有波長(zhǎng)。 最常見(jiàn)的光纖放大器是摻鉺光纖放大器 (EDFA)。傳統(tǒng) EDFA 在 1530 至 1560 nm 范圍內(nèi)運(yùn)行。 3.光纖復(fù)用器和反復(fù)用器 光纖復(fù)用器將不同波長(zhǎng)的發(fā)射信號(hào)復(fù)用到一個(gè)光纖中。光纖反復(fù)用器在接收端將結(jié)合信號(hào)分離成它們的組件波長(zhǎng)。薄膠片介質(zhì)過(guò)濾器和光柵就是復(fù)用器 /反復(fù)用器類型的例子。 DWDM 復(fù)用器一般為被動(dòng)設(shè)備，這意味著它們不需要電子輸入。這些被動(dòng)復(fù)用器就象高精度棱鏡一樣，分離 DWDM 信號(hào)的不同色彩。 4.光纖接收器 光纖接收器檢測(cè)進(jìn)入光波信號(hào)，并將它們轉(zhuǎn)換 成適當(dāng)?shù)男盘?hào)，以供接收設(shè)備處理。光纖接收器通常為寬帶設(shè)備，能夠通過(guò)范圍較寬的波長(zhǎng)檢測(cè)光。檢測(cè)這種寬范圍波長(zhǎng)的能力允許單一接收器接收 1300 至 1550 nm范圍內(nèi)的任何波長(zhǎng)。 5.OADM OADM 可以部署在 DWDM 系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中，增加信號(hào)復(fù)用的靈活性。 OADM允許您從一個(gè)密集波分復(fù)用的光纖插入或截取信道。 OADM 被安裝一個(gè)多波長(zhǎng)光纖中，允許特定波長(zhǎng)從光纖取出和插入，同時(shí)能使所有波長(zhǎng)通過(guò)。作為增加OADM 過(guò)濾器的結(jié)果，通過(guò)的波長(zhǎng)將經(jīng)歷很小的信號(hào)衰減。 DWDM 應(yīng)用 DWDM 比傳統(tǒng)光纖系統(tǒng)提供許多好處。它 通過(guò)創(chuàng)建將每一個(gè)光纖轉(zhuǎn)換成多貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 14 2014 年 10 月 /webmoney 個(gè)光纖的虛擬光纖，最大限度地減少光纖使用。 DWDM 提供更大的可伸縮性，并延長(zhǎng)了非再生距離限制。它還與位速率和協(xié)議不相關(guān)。所有這些好處轉(zhuǎn)變成許多新應(yīng)用。本部分將介紹一些可能的應(yīng)用。 1. 長(zhǎng)途 DWDM 技術(shù) 非常適合使用點(diǎn)到點(diǎn)或環(huán)拓?fù)涞拈L(zhǎng)途承運(yùn)商。擁有 16 個(gè)或更多傳輸通道 (過(guò)去通常為一個(gè) )大大提高了承運(yùn)商擴(kuò)展容量的能力，同時(shí)留出備份帶寬，而無(wú)需部署新光纖。 DWDM 技術(shù)一直被長(zhǎng)途承運(yùn)商廣泛使用，它允許利用現(xiàn)有的光纖基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)滿足不斷增加的帶寬需求。專為長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的 DWDM 系統(tǒng) 能夠在單一光纖上提供超過(guò) 32 個(gè)波長(zhǎng)。 2.自治愈環(huán) 自治愈環(huán)的開(kāi)發(fā)取決于 DWDM 提供的大量容量。自治愈環(huán)一般安裝在最尖端的電信網(wǎng)絡(luò)中。通過(guò)使用 DWDM，電信網(wǎng)絡(luò)公司可以建設(shè)一個(gè)每秒 40 GB 的環(huán)，帶有 16 個(gè)獨(dú)立的全保護(hù)信號(hào)。所有這些都能夠使用 2 個(gè)光纖完成。 DWDM 技術(shù)不影響自治愈環(huán)技術(shù)的部署，而且對(duì)在 OCN 信號(hào)頂部運(yùn)行的協(xié)議透明。 DWDM 系統(tǒng)提供多個(gè)波長(zhǎng)，能夠用于 SONET/SDH 系統(tǒng)的工作或保護(hù)通道。這些波長(zhǎng)還可以用于未保護(hù)的光纖信號(hào)，例如許多路由器或 ATM 設(shè)備上的光纖信號(hào)。 3.網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展 對(duì) 于建立或擴(kuò)展其網(wǎng)絡(luò)的公司來(lái)說(shuō)， DWDM 是為現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施提供未來(lái)保護(hù)的一個(gè)經(jīng)濟(jì)途徑。 DWDM 允許增量容量增加和簡(jiǎn)單地實(shí)施新設(shè)備。在工業(yè)基礎(chǔ)迅速擴(kuò)展的一些地區(qū)， DWDM 是滿足不斷增加的需求的一種途徑，無(wú)需鋪設(shè)新光纖。 3.1.2 CATV 用戶采用城域 DWDM 的優(yōu)勢(shì) 由于廣電傳統(tǒng)的電視信號(hào)廣播方式（很多廣電采用 SDH 廣播電視節(jié)目， SDH是環(huán)形的）和工程成本原因，大部分廣電的主干光纖是環(huán)形的，并且芯數(shù)不足，環(huán)形結(jié)構(gòu)光纖的最大弊端是一旦光纖管道因?yàn)槟撤N原因發(fā)生斷裂，所有此一方向的光纖全部斷裂，對(duì)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，要保證數(shù)據(jù)鏈路的穩(wěn)定性， 對(duì)環(huán)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 15 2014 年 10 月 /webmoney 說(shuō)，它到中心節(jié)點(diǎn)必須具有雙連接。但由于在同一管道內(nèi)的光纖全部斷裂，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)需要重新收斂路由， IP 網(wǎng)中，全網(wǎng)收斂的時(shí)間根據(jù)路由協(xié)議的不同而不同，對(duì)于鏈路狀態(tài)協(xié)議類的 OSPF 或 ISIS，收斂時(shí)間即使經(jīng)過(guò)仔細(xì)的參數(shù)設(shè)置，依然不可避免地，需要 5 秒左右（ 4 秒的 3 個(gè) HELLO 間隔時(shí)間，半秒 SPF 計(jì)算等待時(shí)間， 1 秒鏈路信息公告分發(fā)等待時(shí)間）的時(shí)間，如果不經(jīng)過(guò)參數(shù)優(yōu)化，所需的時(shí)間更會(huì)是 40 秒左右。對(duì)于光纖環(huán)上的分布節(jié)點(diǎn)，如果實(shí)現(xiàn)了每個(gè)包負(fù)載均衡，實(shí)現(xiàn)線路切換的時(shí)間比全網(wǎng)收斂時(shí)間要小，一般在 5 秒以內(nèi)，最少的 可在 1 秒以內(nèi)（取決于路由 CACHE 的刷新時(shí)間，所有的第 3 層設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)是首先根據(jù)路由 CACHE 進(jìn)行，而不是統(tǒng)統(tǒng)直接根據(jù)路由表進(jìn)行。），此間丟失的數(shù)據(jù)包不多，對(duì) TCP 應(yīng)用如 HTTP、 FTP、 TELNET、 SMTP 等問(wèn)題不大，對(duì)于 UDP 應(yīng)用如VOIP、視頻等會(huì)導(dǎo)致失聲、滑幀跳步等情形；如果實(shí)現(xiàn)了每個(gè)目的地址負(fù)載均衡，那么，實(shí)現(xiàn)線路切換的時(shí)間就是鏈路收斂時(shí)間 +CACHE 刷新時(shí)間，絕對(duì)大于 5 秒（鏈路收斂可以經(jīng)過(guò)仔細(xì)調(diào)試參數(shù)獲得，但 CACHE 的刷新時(shí)間不可能真正實(shí)時(shí)，否則就失去 CACHE 的意義，一般 CACHE 刷新時(shí)間 需要 5 秒，很有可能在此期間，路由表中已經(jīng)消失的表項(xiàng)會(huì)出現(xiàn)在 CACHE 中。）此時(shí)，發(fā)往某個(gè)目的地的數(shù)據(jù)包全部丟失， VOIP 與視頻應(yīng)用全部停頓！ 由此可見(jiàn)，通過(guò) IP 路由協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)快速收斂，是不可能在毫秒級(jí)的，即使分布節(jié)點(diǎn)路由收斂時(shí)間可以在 1 秒級(jí)，全網(wǎng)的路由收斂時(shí)間也一定大于 5 秒，此間，數(shù)據(jù)包丟失或重傳不可避免。那么，通過(guò)以太網(wǎng)的 SPANNING TREE 算法又如何呢？ SPANNING TREE 算法的收斂時(shí)間更長(zhǎng)，理論上是 40 秒以上，各個(gè)廠家都有自己的改良性方法，如我們 CISCO 就可以做到把所需時(shí)間縮短到 3 至5 秒，但與 IP 路由協(xié)議相比，沒(méi)有太大區(qū)別。 因此，我們認(rèn)為，要保證網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)壯性問(wèn)題，首要條件保證主干傳輸鏈路的強(qiáng)壯性，并且通過(guò)物理層方式來(lái)保證，不應(yīng)牽涉到路由波動(dòng)或切換，理由如下： 物理層的鏈路保護(hù)時(shí)間，按照 SDH 的要求，必須不 大于 50 毫秒，幾乎所有的新傳輸技術(shù)都把 50 毫秒 作為衡量收斂時(shí)間的標(biāo)志值。 物理層鏈路切換，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)層是透明的，由于時(shí)間 短，網(wǎng)絡(luò)層一般不會(huì)感知鏈路是否失效過(guò)，因此網(wǎng) 絡(luò)不會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。 MPLS 有一個(gè)特別的功能：快速路由收斂 FRR，理 論上收斂時(shí)間在 50貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 16 2014 年 10 月 /webmoney 毫秒 內(nèi)，通過(guò)預(yù)先配置好一條 備用的隧道進(jìn)行，隧道可以減少跳數(shù)，但不能較少 時(shí)延，因?yàn)閿?shù)據(jù)需要在每個(gè)中途節(jié)點(diǎn)上通過(guò)標(biāo)記交 換轉(zhuǎn)發(fā)。需要大量的配置工作，需要預(yù)先保留帶 寬，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必須是環(huán)形的或者是全網(wǎng)狀的，否則 隧道起不到備份的作用，在星形的數(shù)據(jù)流模式下， 帶寬的復(fù)用和浪費(fèi)非常明顯，由于配置牽涉到 RSVP、 TUNNEL、 IGP 路由協(xié)議等等，排錯(cuò)比較復(fù) 雜。種種原因，我們認(rèn)為 FRR 不太適合在一般的網(wǎng) 絡(luò)中采用。 有了物理層的鏈路保護(hù)功能，就不需要對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行 非常專業(yè)的、非常繁瑣的第 3 層配置，可以減少工 作 量。因?yàn)槟承﹨?shù)一般是不建議改變的。一個(gè)網(wǎng) 絡(luò)路由收斂塊固然是好事，但也會(huì)導(dǎo)致全網(wǎng)不夠穩(wěn) 定，一有風(fēng)吹草動(dòng)，就會(huì)引起全網(wǎng)波動(dòng)。在實(shí)際運(yùn) 營(yíng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定是最重要的，許多運(yùn)營(yíng)商 甚至把路由收斂時(shí)間或掃描時(shí)間設(shè)到最長(zhǎng)，保證網(wǎng) 絡(luò)不會(huì)有波動(dòng)，在采用 BGP 與整個(gè) INTERNET 交換 路由信息的場(chǎng)合，路由波動(dòng)是非常犯忌的，因?yàn)檫@ 會(huì)導(dǎo)致整個(gè) INTERNET 路由的收斂。因此，穩(wěn)定性 和快速收斂不可兼得，兩者之間存在一個(gè)鴻溝，需 要彌補(bǔ)。 CISCO 公司鑒于路由快速收斂能力和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性矛盾的普及性和重要性，開(kāi)發(fā)出 了先進(jìn)的 DPT 技術(shù)，可以在物理環(huán)的基礎(chǔ)上提供 50 毫秒的物理層鏈路收斂，不會(huì)引起路由收斂，對(duì)于環(huán)上節(jié)點(diǎn)間彼此數(shù)據(jù)交流頻繁的場(chǎng)合，非常適用，可以充分發(fā)揮 DPT 空分復(fù)用的能力，因此，比較適合大量開(kāi)展 VPN 的場(chǎng)合。 同時(shí)，我們還有先進(jìn)的城域 DWDM 技術(shù)。 DWDM 即密集波分復(fù)用技術(shù)，它通過(guò)劃分單根物理光纖的不同波段，使每一個(gè)波段都能夠獨(dú)立單獨(dú)傳輸數(shù)據(jù)。這樣做能成倍提高網(wǎng)絡(luò)的帶寬，并具有極高的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性。 DWDM 具備和傳輸協(xié)議、傳輸端口的無(wú)關(guān)性，可以在 DWDM 的骨干網(wǎng)上加載各種傳輸協(xié)議如TDM、 IP、以太網(wǎng)、 DPT 和各種速率的端口，極大豐富了用戶的選擇。 專門應(yīng)用于城域網(wǎng)的城域 DWDM 由于節(jié)點(diǎn)距離較短，因此傳輸時(shí)不需要在途中部署在跨省跨國(guó)骨干長(zhǎng)途 DWDM 系統(tǒng)中所需的光放大器、色散補(bǔ)償與其它附加設(shè)備開(kāi)銷，光器件成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于長(zhǎng)途 DWDM 系統(tǒng)所用的光器件，使得城域DWDM 的造價(jià)比較便宜，而不是心目中的高不可及；長(zhǎng)途 DWDM 的波長(zhǎng)一般是 100GHZ 間隔的，可以獲得很好的波形，較少的色散，成本非常高，所需的放大器也不是一般的放大器，而城域 DWDM 的波長(zhǎng)是 200GHZ 間隔的，相對(duì)而言，貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 17 2014 年 10 月 /webmoney 成本很低，因此城域 DWDM 已經(jīng)可以應(yīng)用到一 個(gè)城域網(wǎng)中。我們推出城域DWDM 的原因是 : 裸光纖鋪設(shè)是比較原始的鏈路供給手段，這種資源 總有枯竭的一天，業(yè)務(wù)供給也非常耗時(shí)耗力； 利用 DWDM 的光纖保護(hù)功能，可以在 1ms 內(nèi)實(shí)現(xiàn) 鏈路的自動(dòng)切換，根本不涉及路由波動(dòng)，保證所有 業(yè)務(wù)傳輸?shù)倪B續(xù)性，減少了網(wǎng)絡(luò)層面上實(shí)現(xiàn)快速收 斂需要的專業(yè)性和效果有限性，解決了網(wǎng)絡(luò)收斂速 度和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不能兼得的問(wèn)題； DWDM 可以在物理的 2 芯光纖環(huán)上，實(shí)現(xiàn)邏輯的星 形連接，通過(guò)雙波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)切換保護(hù)，提供每個(gè) 分布節(jié)點(diǎn)最多的獨(dú)占帶寬； 為將來(lái)的波 長(zhǎng)批發(fā)業(yè)務(wù)打好基礎(chǔ)，并且馬上可以開(kāi) 展波長(zhǎng)批發(fā)業(yè)務(wù) 網(wǎng)絡(luò)具備先進(jìn)性，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)渲染力，不可否 認(rèn)，新技術(shù)的采用有利于市場(chǎng)的推廣，發(fā)揮新技術(shù) 本身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。 3.1.3 Cisco 城域 DWDM 實(shí)現(xiàn)方案 Cisco 新一代城域密集波分系統(tǒng) ONS15200 采用模塊化設(shè)計(jì)，具備靈活的OADM 能力，可以組成各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌绛h(huán)形、鏈形、網(wǎng)狀等。由于具備光通道自愈保護(hù)功能，系統(tǒng)的升級(jí)不會(huì)影響已有網(wǎng)絡(luò)的性能。無(wú)需光放大器可以實(shí)現(xiàn)城域范圍的 DWDM 應(yīng)用。 Gigabit Ethernet, 155Mb/s, 622Mb/s, 2.5Gb/s 均可接入ONS 15200 構(gòu)成的 DWDM 網(wǎng)絡(luò)。 ATM、 IP、 SDH 提供的多種業(yè)務(wù)可以在由 ONS 15200 構(gòu)成的一個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)上傳送。而且可以提供小于 1ms 的快速光通道自愈保護(hù)。 Cisco ONS 15200 系列城域 DWDM 產(chǎn)品具備兩種規(guī)格： ONS 15201 和 ONS 15252，它們都是完整的 OADM 系統(tǒng)，其中 ONS 15201 是 1 個(gè)通道（波長(zhǎng)）的OADM，僅 1U高，是目前業(yè)界體積最小的 OADM 系統(tǒng)； ONS 15252 子框高度為 12U，可以配置成 16 個(gè)通道（波長(zhǎng)）的 OADM，并均可以設(shè)置 成光通道保護(hù)工作模式，是目前業(yè)內(nèi)波長(zhǎng)分 /插 (OADM)復(fù)用能力最強(qiáng)、密度最高的一款產(chǎn)品。 在具體方案設(shè)計(jì)中，參照 接入共享，主干分離 的設(shè)計(jì)思想，我們可以利用15252 以及 15201 的光波復(fù)用功能，首先建立一個(gè)城域的虛擬光通道網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 18 2014 年 10 月 /webmoney 調(diào)配各個(gè)不同波長(zhǎng)的光通道，首先建立一個(gè)由 12400, 7400, 7300, 7200 等路由器建立的 DPT 或 GE 網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)集團(tuán)用戶的接入，然后建立一個(gè)由 Catalyst 6500以及 4000 組成的 GE 網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)家庭用戶的接入。 3.1.4 Cisco 城域 DWDM 方案的特點(diǎn) Cisco 可 以提供從核心到業(yè)務(wù)匯聚層和接入層全面的光傳輸網(wǎng)絡(luò)解決方案，并且在國(guó)際光纖互聯(lián)網(wǎng)論壇 (OIF) 中積極參與標(biāo)準(zhǔn)的制定，為下一代全光網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)筑作好了準(zhǔn)備。通過(guò)近幾年的發(fā)展， Cisco 以其先進(jìn)的技術(shù)在光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品市場(chǎng)無(wú)論是市場(chǎng)占有率還是技術(shù)水平上均逐步處于全球領(lǐng)先地位。目前 Cisco 可以向電信營(yíng)運(yùn)商提供全面而完整的 IP 和光傳輸 (IP+Optical) 的解決方案。 可以為客戶快速部署核心骨干網(wǎng)和多業(yè)務(wù)城域網(wǎng) 最大限度的提升網(wǎng)絡(luò)的實(shí)效性和可靠性 多業(yè)務(wù)傳輸基于一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái) 統(tǒng)一的網(wǎng) 管系統(tǒng)，便于網(wǎng)絡(luò)管理 網(wǎng)絡(luò)可以在線平滑升級(jí) 采用 Cisco ONS 15200 系列產(chǎn)品構(gòu)建城域 DWDM 傳輸系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)： 具備所有城域網(wǎng) DWDM 設(shè)備較之長(zhǎng)途 DWDM 的基本特點(diǎn)。 Cisco ONS 15200 系列城域 DWDM 產(chǎn)品具備兩種規(guī)格： ONS 15201 和 ONS 15252，它們都是完整的 OADM 系統(tǒng)，其中 ONS 15201 是 1 個(gè)通道（波長(zhǎng)）的 OADM，僅 1U高，是目前業(yè)界體積最小的 OADM 系統(tǒng)； ONS15252 子框高度為 12U，可以配置成 16 個(gè)通道（波長(zhǎng)）的 OADM，并均可以設(shè)置成光 通道保護(hù)工作模式，是目前業(yè)內(nèi)波長(zhǎng)分 /插 (OADM)復(fù)用能力最強(qiáng)、密度最高的一款產(chǎn)品。 Cisco ONS 15200提供豐富的接口，如 F.E, G.E, 155Mbps, 622Mbps, 2.5Gbps, 10Gbps 等。由于ONS15200 可以提供靈活的波長(zhǎng)調(diào)度，并提供光纖線路保護(hù)功能，所以在承載SDH， ATM 交換機(jī)和 IP 路由器的傳輸同時(shí)，可以提供性價(jià)比高、有安全保障的帶寬出租 (波長(zhǎng)出租 )，為運(yùn)營(yíng)商提供了更多的營(yíng)運(yùn)模式。今后只需增加板卡即可增加工作波長(zhǎng)，為建設(shè)真正意義上的寬帶網(wǎng)作好了準(zhǔn)備。 ONS 15201 和 ONS 15252 配合組網(wǎng)，可以提供最好性 /價(jià)比的城域網(wǎng)傳輸方案。 ONS 15201 可以在一個(gè)節(jié)點(diǎn)級(jí)聯(lián)應(yīng)用。針對(duì)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)不同，如 IP、 ATM、 SDH 等 ,可以在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 19 2014 年 10 月 /webmoney 中對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)通道設(shè)置成不同的工作保護(hù)模式或非保護(hù)保護(hù)模式。構(gòu)成功能完善可靠、寬帶多業(yè)務(wù)的統(tǒng)一傳輸平臺(tái)。由于 ONS 15200 系列具有精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)和極高集成度，其功耗很小?；?eb 的網(wǎng)管系統(tǒng)，直觀、易用，而且功能強(qiáng)大。通過(guò) SNMP 和 CORBA 接口可以方便地和 CIC（ Cisco Information Center）網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn) DWDM 和 IP 業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理。 3.2 DPT城域網(wǎng)解決方案 在充分研究了目前國(guó)際網(wǎng)絡(luò)界對(duì)設(shè)計(jì)一個(gè)城域網(wǎng) (MAN)所采用的各種網(wǎng)絡(luò)主干技術(shù) ,并充分考慮到營(yíng)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)主干技術(shù)發(fā)展的主流和趨勢(shì)后 ,我們建議在網(wǎng)絡(luò)中采用最先進(jìn)的 IP 光纖傳輸技術(shù) DPT，這種技術(shù)是將 IP 數(shù)據(jù)包直接在光纖上傳輸，從而大大提高在以 IP 應(yīng)用為主的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男屎托阅堋?在骨干節(jié)點(diǎn)采用動(dòng)態(tài) IP 光纖傳輸技術(shù) DPT。其光纖連接快速切換、 50ms恢復(fù) IP 業(yè)務(wù)、無(wú)路由表重算、帶寬動(dòng)態(tài)分配，高速的廣播和跨網(wǎng) QoS 等功能。 3.2.1 DPT 技術(shù)分析 動(dòng)態(tài) IP 光纖傳輸技術(shù) (DPT)，即 Dynamic Packet Transport，采用了一種全新的機(jī)制，在光纖上直接傳輸 IP 包，而其 MAC 層地址采用空間復(fù)用 MAC 地址。 空間復(fù)用協(xié)議 (SRP)，即 Spatial Reuse Protocol，是一種與媒體無(wú)關(guān)的 MAC層協(xié)議，可以用于各種物理層技術(shù)之上。典型的用法是由兩根反向光纖組成 SRP環(huán)，其中每一根光纖都可以用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)和傳輸反方向的控制信號(hào)。 為了區(qū)分兩個(gè)環(huán)，不妨將一個(gè)叫作內(nèi)環(huán)，另一個(gè)叫作外環(huán)。 SRP 運(yùn)行時(shí)，在一個(gè)方向發(fā)送數(shù)據(jù) (下行流 )，而在反方向的另一根光纖上傳輸控 制信號(hào) (上行流 )。兩根光纖互為控制，因此共有兩個(gè)上行流和兩個(gè)下行流。這樣， SRP 便能最大限度地利用光纖的傳輸帶寬。同時(shí)，由于控制信號(hào)不受數(shù)據(jù)流干擾 (例如排隊(duì)、突發(fā)擁塞等 )，能夠快速傳輸，從而為帶寬的進(jìn)一步優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)的高速自愈提供了保障。 其工作原理如下圖所示。 貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 20 2014 年 10 月 /webmoney 圖 2-1 SRP 工作原理 示例圖 由于 SRP 的媒體無(wú)關(guān)特性， DPT 技術(shù)可以透明地運(yùn)行在現(xiàn)有的各種重要光纖基礎(chǔ)設(shè)施上： 裸光纖 波分復(fù)用 (WDM) SDH 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或環(huán) 媒體的無(wú)關(guān)特性還能使 DPT 運(yùn)行在上述介質(zhì)的混 合環(huán)境中，從而提供了一種向純 IP 優(yōu)化光纖網(wǎng)絡(luò)平 滑過(guò)渡的解決方案。 動(dòng)態(tài) IP 光纖傳輸技術(shù) DPT 具有如下特點(diǎn)： 空間復(fù)用。一根光纖環(huán)可以分段傳輸數(shù)據(jù)，所以至 少可以提供兩倍的帶寬提升因子。 雙環(huán)結(jié)構(gòu)。兩根光纖同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，使帶寬得到兩 倍的提高。 公平機(jī)制。所有節(jié)點(diǎn)對(duì)帶寬具有同等的控制權(quán)，從 而為帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用提供了最佳的保障。 統(tǒng)計(jì)復(fù)用。網(wǎng)絡(luò)帶寬分段使用，且任意節(jié)點(diǎn)間富余 的帶寬可以被其他節(jié)點(diǎn)所使用，以成倍提高可用帶 寬。 擴(kuò)展性。一個(gè)環(huán)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)可以最高至 128，單端 口速率可以最 高至10Gbps，地理范圍可以像 SDH 一樣擴(kuò)展到足夠的程度。 可靠性?？梢蕴峁┍?SDH 的自動(dòng)保護(hù)交換 (APS)更 好的網(wǎng)絡(luò)自愈功能。不僅可以在 50ms 內(nèi)切換光纖， 而且由于它是 IP-Aware 的，可以在 50ms 內(nèi)恢復(fù)貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 21 2014 年 10 月 /webmoney IP 業(yè)務(wù)，不需要路由表的重新收斂。 IP 業(yè)務(wù)映射。可以直接映射和支持 IP 包的優(yōu)先級(jí)， 直接支持 IP 包的廣播以及其他 IP 業(yè)務(wù)控制功能。 即插即用。簡(jiǎn)單的環(huán)形結(jié)構(gòu)和自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制使網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備的配置變得十分簡(jiǎn)單。例如，在一個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng) 中，增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)需配置 2N 個(gè)端口，而在一個(gè)環(huán) 形網(wǎng)中，增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)最多只需要配置一對(duì)端口。 統(tǒng)一網(wǎng)管。從物理層到鏈路層到網(wǎng)絡(luò)層全部三層的 網(wǎng)絡(luò)管理不再需要不同的網(wǎng)管系統(tǒng)。 高性能價(jià)格比。一個(gè) SRP 環(huán)上的每個(gè)設(shè)備永遠(yuǎn)只需 要一對(duì) SRP 端口 而點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)狀網(wǎng)中，每節(jié)點(diǎn)需 N* * (N-1)個(gè)端口 ，從而使網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容時(shí)不再需要增加 端口，大每節(jié)點(diǎn)需 N* * (N-1)個(gè)端口 ，從而使網(wǎng)絡(luò) 擴(kuò)容時(shí)不再需要增加端口，大大降低了網(wǎng)絡(luò)成本。 同時(shí)， DPT 的高可靠性還大大降低了運(yùn)行維護(hù)成 本，并提高了生產(chǎn)效率。 DPT 技術(shù)與 SDH 技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn) 主要在于可以動(dòng)態(tài)使用帶寬，使帶寬的利用率得到大大的提高，并避免了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的限制，減少了端口數(shù)的需要。 DPT 技術(shù)還與 POS 技術(shù)一樣，避免了 ATM 技術(shù)的協(xié)議復(fù)雜性、信令系統(tǒng)和過(guò)高的信頭開(kāi)銷，并且由于直接支持 IP，無(wú)需 IP 包的拆分和重組，從而大大提高了交換機(jī)的處理能力，并降低了設(shè)備的價(jià)格。 對(duì)于新一代的網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)商來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài) IP 光纖傳輸技術(shù) (DPT)是一種新紀(jì)元網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)構(gòu)架的極其重要的技術(shù)， DPT 各種技術(shù)特性的設(shè)計(jì)都是為了營(yíng)運(yùn)商能夠在保證高品質(zhì)服務(wù)的前提下，進(jìn)一步減少投資和營(yíng)運(yùn)成本，而提高生產(chǎn)效率。綜合 起來(lái)， DPT 技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)商帶來(lái)了如下一些利益。 1.有效投資。 IP 光纖環(huán)的組建，使?fàn)I運(yùn)商在投資結(jié)構(gòu)上發(fā)生了 根本性的變化，大大提高了投資效率。例如，營(yíng)運(yùn)商不再需要在昂貴的時(shí)分復(fù)用 (TDM)設(shè)備 (如 SDH 設(shè)備 )上進(jìn)行投資，卻能獲得同樣的帶寬；同時(shí)，又能采用空間復(fù)用和統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)最有效地使用這些帶寬而獲得更高的效益。再如，從物理層到 IP 層的集成網(wǎng)絡(luò)管理方式，不僅大大降低了營(yíng)運(yùn)成本，也大大提高了生產(chǎn)效率。 2.增強(qiáng) IP 業(yè)務(wù)。 貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 22 2014 年 10 月 /webmoney DPT 技術(shù)直接支持和增強(qiáng)各種 IP 業(yè)務(wù)，例如 VoIP、 VPN 等業(yè)務(wù)，而 且更加穩(wěn)定可靠，為經(jīng)營(yíng)者帶來(lái)更豐厚的增值服務(wù)利潤(rùn)。 3. 網(wǎng)絡(luò)的健壯性。 由于提供了先期的性能監(jiān)測(cè)、錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)、錯(cuò)誤 定位、以及智能保護(hù)交換機(jī)制 (IPS)，網(wǎng)絡(luò)具備高級(jí)的自愈功能，使 IP 業(yè)務(wù)穩(wěn)定可靠。可靠性是高速光纖網(wǎng)絡(luò)的重要特性；這正如高速公路的修建，在減少交叉、減少紅綠燈、平整路面以提高車速和擴(kuò)展通車能力的同時(shí)，交通規(guī)則卻更加嚴(yán)格：更遠(yuǎn)的安全車距、嚴(yán)禁行人穿越等，并增設(shè)應(yīng)急車道提高可靠性。沒(méi)有足夠的可靠性保障，網(wǎng)絡(luò)與公路一樣不能 提速 ；否則，會(huì)潛伏災(zāi)難性的后果。 4.充分的擴(kuò)展性。 作為 通信新紀(jì)元的關(guān)鍵的 IP 優(yōu)化光學(xué)技術(shù)， DPT 以新的更穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)提供了持續(xù)發(fā)展的道路。已經(jīng)走過(guò)的技術(shù)路線表明，簡(jiǎn)化是核心，可靠則是關(guān)鍵。 動(dòng)態(tài) IP 光纖傳輸技術(shù) DPT 為營(yíng)運(yùn)商帶來(lái)的上述利益完全符合營(yíng)運(yùn)級(jí) IP 骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的總體要求和技術(shù)要求，是 IP 骨干網(wǎng)可以選擇的最佳主干技術(shù)。 目前， AT&T、 Spring-Net、 MCI 等著名電信營(yíng)運(yùn)商都在與 Cisco 合作， 采用這一最先進(jìn)的 IP 光纖傳輸技術(shù)，建立其下一代的 IP 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)。 3.2.2 骨干層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 有線電視地區(qū)城域 IP 寬帶接入網(wǎng)選擇若干城市 骨干節(jié)點(diǎn)。骨干節(jié)點(diǎn)提供大量的數(shù)據(jù)交換能力，作為網(wǎng)絡(luò)的核心。通常，骨干節(jié)點(diǎn)可以與 有線電視網(wǎng)絡(luò)的分前端節(jié)點(diǎn)相同，有利于設(shè)備的維護(hù)與管理。即使當(dāng)前沒(méi)有分前端的規(guī)劃，也可以將骨干節(jié)點(diǎn)設(shè)在城市光纖環(huán)的鋪設(shè)線路上，有利于日后系統(tǒng)的擴(kuò)充。 在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，主干節(jié)點(diǎn)采用高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備千兆交換式路由器，同時(shí)考慮未來(lái)網(wǎng)絡(luò)主干速率的升級(jí)（機(jī)箱的單一槽位交換帶寬必須滿足 OC-192 速率的需求）。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)主干采用 MPLS 技術(shù)，這種路由處理方式特別適合于包含上百個(gè)節(jié)點(diǎn)的大型網(wǎng)絡(luò)；它不會(huì)象其他三層交換技術(shù)那樣，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大而處理性能迅速下降。 千兆交換式路由器之間采用基于 IEEE802.17 標(biāo)準(zhǔn)的 OC-48 DPT 環(huán)，其主貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 23 2014 年 10 月 /webmoney 干可達(dá) 5G（ 2*2.48G）高帶寬， IP 數(shù)據(jù)包將直接通過(guò)光纖，實(shí)現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)傳輸。同時(shí)主干網(wǎng)絡(luò)連接可以實(shí)現(xiàn)自我冗余保護(hù)，保證網(wǎng)絡(luò)主干連接在其中一條出現(xiàn)故障時(shí)，另外一條可以在很短的時(shí)間內(nèi) (CMTS 流 量， RSVP 可保障接在 IP 骨干網(wǎng)絡(luò)的 IP 端設(shè)備的和 CMTS 通信，并可將 Upstream的帶寬指定在適當(dāng)?shù)?Flow 上。 在 Downstream 上， Diff-serv 技術(shù)采用的多 (帶寬大， non-best effort 流量比例小 )，有時(shí)為保障服 務(wù)， RSVP 也有采用。標(biāo)準(zhǔn)的 RSVP 下， RSVP messages flow將從 sender 到 reciever，并反做以建立端到端的通道。 DOCSIS QoS Downstream 采用 DOCSIS Radio Frequency Interface (RFI) Protocol (MAC-layer Procotol) 。 Upstream -Minislots. CMTS MAC scheduler 通知貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 32 2014 年 10 月 /webmoney Downstream CM(通過(guò) MAP 信息 )定位采用 Minislots。 DOCSIS QoS 在Downstream和 Upstream上采用 DOCSIS RFI 可以有豐富的動(dòng)態(tài)服務(wù) Flow-based QoS 序列機(jī)制。 當(dāng)有一 flow要被接受時(shí)， CM將被提供一新的 SID，在 Upstream上傳送 flow，SID 是動(dòng)態(tài)的在 CMTS/CM 之間產(chǎn)生 和去掉的。 DOCSIS QoS 也有將大 packet 切成小塊傳送，提高延遲和抖動(dòng)性能。 Upstream MAC scheduling CBR (Unsolicited Grants) (CBR-like-real-time，對(duì)延遲，抖動(dòng)和帶寬有嚴(yán)格要求 ) Real-time polling (real-time flows)，可滿足 VBR 的延遲需求，效率高。 Committed Information Rate (non-real-time flows) Tiered Best Effort (對(duì)延遲，抖動(dòng)和最小帶寬無(wú)需求的業(yè)務(wù) ) Downstream Flow scheduling 和傳統(tǒng)的共享機(jī)制相似，如可根據(jù)目的 IP 地址， IP 包的 ToS 等，建立每個(gè)Downstream 的 scheduling，采用個(gè)種 queuing 技術(shù)，保證第延遲的 Voice/video 等數(shù)據(jù)和 Non-real-time 數(shù)據(jù)在不同 Queuing，讓高 QoS 的數(shù)據(jù) queuing 有 More Round。 Non-real-time 可以 FIFO。 其二為 Cablemodem 系統(tǒng)的 VPN Cisco 的 Cablemodem系統(tǒng)可以提高靈活的 VPN 解決方案。 VPN 有基于 Layer 2 的 VPN，和基于 Layer 3 VPN。 基于 Layer 2 的 VPN 可以有 DOCSIS VPN，其是基于 DOCSIS Baseline Privacy (BPI)，提供 CMTS 和 CM 之間的加密的數(shù)據(jù)傳輸?？梢栽?DOCSIS 的Configration Files 中定義。 Cisco 的 CMTS 可以支持多種 Layer 3 的 VPN 技術(shù)。 作為 Cisco 的 CMTS 和 CM， CMTS 可以作為路由器和 MPLS 的 PE，可 以提供 MPLS VPN 在 CMTS 的 Cable 的 Downstream上開(kāi)設(shè) Sub-interface，以將各種不同的 Sub-interface 對(duì)應(yīng)不同的 VRF(VPN)，各種 Cablemodem上來(lái)的時(shí)候，根據(jù) CM 用戶的信息 (IP 地址等 )，決定此 CM 屬于那個(gè) VPN。 CMTS 提供 MPLS 貴州省廣電寬帶工程 CMTS 系統(tǒng) 技術(shù)方案 33 2014 年 10 月 /webmoney VPN 將極大的將 MPLS VPN 業(yè)務(wù)延伸到新的接入點(diǎn)，并彌補(bǔ)了高速 MPLS VPN和低速 MPLS VPN 的之間的空間，提供 CM 的速率的 MPLS VPN，并有 HFC 手段，在跨 MPLS 骨干之后，可以有全網(wǎng)絡(luò)的 MPLS VPN。 - Cisco 的 CM 可以支持 Bridge 和 Router 兩種方式，當(dāng)支持 Router 方式時(shí)，可以提供延伸到用戶端的 VPN 節(jié)點(diǎn)。可以提供 IP SEC 和 IP Tunnel等到用戶端(CM)的 VPN。 中國(guó)移動(dòng)安徽公司 2010-2012 年綜合發(fā)展規(guī)劃 34 2014 年 10 月 /webmoney 第五章 CATV 業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn) 5.1 業(yè)務(wù)的開(kāi)展與分類 5.1.1 商業(yè)用戶應(yīng)用 虛擬專用網(wǎng)絡(luò) (VPN) 虛擬專用網(wǎng)絡(luò) VPN 的需求 VPN，即虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，是指在公用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上構(gòu)筑不受地域限制而受企業(yè)統(tǒng)一策略控制和管理的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。它與普通企業(yè)網(wǎng)不同的是，其基礎(chǔ)平臺(tái)采用公用數(shù)據(jù)網(wǎng)，與其他用戶共享網(wǎng)絡(luò)資源而不是獨(dú)占資源。它與普通互聯(lián) 網(wǎng)不同的是它受企業(yè)統(tǒng)一策略的網(wǎng)絡(luò)管理，而不僅僅由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商管理。在下圖所示的VPN 示意圖中可以看出， VPN所賴以運(yùn)行的公網(wǎng)平臺(tái)可以包括各種實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)，例如 IP 網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)、 ATM 網(wǎng)，也可以就是因特網(wǎng) (Internet)，因而也表明其網(wǎng)絡(luò)的范圍可以包括多個(gè)服務(wù)商。從地理范圍上看， VPN 可以延伸到所有互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)商所覆蓋的范圍。從用戶接入方式看， VPN 可以包括服務(wù)商所提供的所有接入方式，如專線接入、撥號(hào)接入、無(wú)線連接等。 正是由于這樣一個(gè) 虛擬 的概念，借助已經(jīng)廣泛穩(wěn)定運(yùn)行且成本相對(duì)低廉的公眾服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，企 業(yè)網(wǎng)可以變得容易實(shí)施且費(fèi)用低、易管理。這表現(xiàn)在幾個(gè)方面：首先， VPN 可以享受公網(wǎng)的所有服務(wù)范圍和接入方式，這使得企業(yè)網(wǎng)在實(shí)施、擴(kuò)展等方面都變得十分容易。 其次，公網(wǎng)由于其規(guī)模經(jīng)營(yíng)及資源共享，成本低，可以為企業(yè)節(jié)省大量資金。 第三，最重要的是，公網(wǎng)的充裕而經(jīng)驗(yàn)豐富的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員在企業(yè)網(wǎng)設(shè)計(jì)、實(shí)施、維護(hù)、管理方面都可以為企業(yè)提供切實(shí)的幫助。不僅如此，網(wǎng)絡(luò)廠商如Cisco 公司等也在 VPN 技術(shù)方面投入了大量的研究開(kāi)發(fā)力量，也為用戶提供了強(qiáng)大的后援。例如 Cisco 的 IOS 網(wǎng)際操作系統(tǒng)所提供的端到端解決方案 (End-to-End Solution)就為用戶 VPN 需求構(gòu)筑了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 VPN 的技術(shù)要求 在討論 VPN 的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法之前，先討論 VPN 的技術(shù)要求，以便可以對(duì)中國(guó)移動(dòng)安徽公司 2010-2012 年綜合發(fā)展規(guī)劃 35 2014 年 10 月 /webmoney 不同的實(shí)現(xiàn)技術(shù)有更深刻的理解和在不同應(yīng)用環(huán)境下有客觀的評(píng)價(jià)。一個(gè)有效的VPN 必須滿足以下基本要求： a) 安全與保密性 安全性是 VPN 的最基本最重要的要求。不管采用什么樣的技術(shù)， VPN 都必須在資源共享的公眾網(wǎng)上提供足夠的保密性，以保證企業(yè)數(shù)據(jù)的安全。許多企業(yè)暫時(shí)不采用 VPN 的關(guān)鍵原因是對(duì)安全性的擔(dān)心，他們寧愿化更多的經(jīng)費(fèi)建立物 理上與其它網(wǎng)絡(luò)隔離的企業(yè)網(wǎng)。因此，解決安全性問(wèn)題，使企業(yè)用戶放心，可以大大促進(jìn) VPN 業(yè)務(wù)的開(kāi)展。開(kāi)辟數(shù)據(jù)隧道、提供數(shù)據(jù)加密、建立專用連接、限制路由表分發(fā)等，都是安全性問(wèn)題可能的解決方案。這些功能，正是各種 VPN技術(shù)的核心。 b) 高度可管理性 一個(gè) VPN 所連接的各個(gè)分支節(jié)點(diǎn)可能位于許多不同的地方，并可能跨越多個(gè)網(wǎng)絡(luò)甚至多種形式的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)， VPN 應(yīng)該是他們可以統(tǒng)一管理的網(wǎng)絡(luò)，在邏輯上是一個(gè)整體，而公網(wǎng)體系應(yīng)該是對(duì)他們透明的。另一方面，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理有一套既定的策略，而企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理 也有與企業(yè)應(yīng)用相適應(yīng)的政策。服務(wù)商如何在提供 VPN 業(yè)務(wù)時(shí)統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)兩方面的管理政策，是 VPN 的技術(shù)關(guān)鍵之一。例如， VPN 的接入用戶可以在 SP 的接入點(diǎn)被識(shí)別，但其認(rèn)證授權(quán)則通常應(yīng)由企業(yè)內(nèi)部的服務(wù)器完成。 c) 靈活的可擴(kuò)展能力 隨著業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)， VPN 可能連接的節(jié)點(diǎn)數(shù)已經(jīng)到達(dá)成千上萬(wàn)，網(wǎng)絡(luò)具備高度的擴(kuò)展性已成為必要。另一方面，企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)隨時(shí)都可能有增加或減少，VPN 必須有彈性適應(yīng)企業(yè)規(guī)模變化的能力，并在需要是快速擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)，并靈活提供不同的接入方式與新的業(yè)務(wù)類型。 d) 可預(yù)言的性能 許 多公網(wǎng)提供的普通服務(wù)往往都不能保證服務(wù)質(zhì)量 (QoS)，例如最典型的是因特網(wǎng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)可能的性能例如時(shí)延、掉包率等參數(shù)是無(wú)法預(yù)言的，網(wǎng)絡(luò)擁塞隨時(shí)都可能發(fā)生。而對(duì)于企業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，不可預(yù)言的網(wǎng)絡(luò)性能是無(wú)法接受的，象Video conference、 POS、帳務(wù)系統(tǒng)等實(shí)時(shí)應(yīng)用，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的 QoS 有極高的要求。通常，實(shí)現(xiàn) QoS 保障的方法是由服務(wù)商與客戶之間定義 SLA(服務(wù)級(jí)別協(xié)議 )。 中國(guó)移動(dòng)安徽公司 2010-2012 年綜合發(fā)展規(guī)劃 36 2014 年 10 月 /webmoney VPN 解決方案 為了滿足上述需求，提供 VPN 業(yè)務(wù)的服務(wù)商所用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須具備提供這些技術(shù)的能力。事實(shí)上，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展 ，今天的許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已經(jīng)具備了這些能力。例如， Cisco 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所具備的 IPSec 安全協(xié)議、 L2TP 隧道技術(shù)、端到端的解決方案、 CSM 服務(wù)管理程序、 CiscoAssure 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、IP QoS 技術(shù)、 MPLS 技術(shù)等，都為 VPN 業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)提供了許多可選可行的方案。 IP 安全技術(shù) 即 IPSec(IP Secure) 是一套基于 IP 層的安全協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在 Cisco 路由器和PIX 防火墻上都能夠支持，但同時(shí)也要求客戶端設(shè)備 (CPE)支持 IPSec 協(xié)議。在這種技術(shù)中， CPE 發(fā)送一個(gè)建立連接的請(qǐng)求，送出 自己的公鑰和識(shí)別碼給相應(yīng)的支持 IPSec 的路由器或防火墻。路由器或防火墻收到該請(qǐng)求后，采用ISAKMP(Internet Security Association Key Management Protocol) 算法交換雙方加 密的公鑰。以后的數(shù)據(jù)將根據(jù)公鑰加密體系加密后進(jìn)行傳送。這樣，一個(gè)保密的數(shù)據(jù)通道就建立起來(lái)了。 MPLS 是一個(gè)非常理想的 VPN 解決方案，下面會(huì)專門討論。不過(guò)在小規(guī)模應(yīng)用階段， IPSec 也是一種很不錯(cuò)的解決方案。多種解決方案也可以混合使用，以期提高安全性。目前，支持這兩種 VPN 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò) 廠商不多。 Cisco 提供對(duì)上述多種技術(shù)的同時(shí)支持，并且多數(shù)特性已經(jīng)包含在 IOS 軟件中。不支持 VPN 技術(shù)的廠商可以采用第三方的防火墻設(shè)備來(lái)提供 VPN 業(yè)務(wù)，不僅成本高、性能低、擴(kuò)展性差，而且難于管理，難以提供真正的 VPN 服務(wù)。 MPLS： VPN 標(biāo)簽技術(shù) MPLS 的 VPN 技術(shù)是專門為 VPN 所設(shè)計(jì)的，及所謂 VPNAware 網(wǎng)絡(luò)。在這種技術(shù)中，采用 32 位長(zhǎng)的 VPN 標(biāo)識(shí)符嵌入到 IP 包中，形成一個(gè) VPNIP 地址。BGP(Border Gateway Protocol) 路由協(xié)議可以對(duì) VPN-IP 地址進(jìn) 行路由 尋址，但轉(zhuǎn)發(fā) 數(shù)據(jù) 包則 要 求多協(xié)議標(biāo)簽 交換技術(shù) MPLS (Multi-Protocal Label Switching)。 BGP 在散發(fā)路由信息時(shí)保證有關(guān) VPN IP 的路由信息只發(fā)布給處于該 VPN 內(nèi)的路由器，從而在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備級(jí)保證了 VPN 的安全性。當(dāng)然，進(jìn)一步仍可由高層協(xié)議或應(yīng)用程序來(lái)提供附加的安全性。 關(guān)于 MPLS 的工作機(jī)制在這里不詳細(xì)討論。只需簡(jiǎn)單提及的是在在這種技術(shù)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分為邊界標(biāo) 簽 路由器 (LER)和標(biāo) 簽 交換路 由 器 (LSR)。中國(guó)移動(dòng)安徽公司 2010-2012 年綜合發(fā)展規(guī)劃 37 2014 年 10 月 /webmoney MPLS LER 負(fù)責(zé)維 護(hù)路由表或轉(zhuǎn)發(fā)表 (FIB， Forwarding Information Base)， LSR則是 按 照 標(biāo) 簽 表而不是路由表來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。 Lable 表根據(jù) VPNIP 路由信息事先建立，這不僅保證 MPLS 是 VPN Aware 的技術(shù)，而且保證其網(wǎng)絡(luò)有很高的性能和很高的擴(kuò)展性。 MPLS VPN 在規(guī)模化 VPN 應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)： 安全性高 路由信息分發(fā)限制和 MD5 路由認(rèn)證技術(shù)，使用戶所依賴的公網(wǎng)成為可以信任的網(wǎng)絡(luò)。 MPLS 還同時(shí)支持防火墻技術(shù)，及高層應(yīng)用加密。 可管理性 由于其工作機(jī)理并不進(jìn)行協(xié)議封裝，用網(wǎng)管軟件可以得到 很好的管理。 可擴(kuò)展性 BGP 和 MPLS 支持極好的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性。其他的 VPN 解決方案則由于對(duì) CPU的耗費(fèi)很高，或者連接數(shù)太多，在擴(kuò)展性方面存在不足。 QoS 保障。 MPLS 支持?jǐn)?shù)據(jù)流的分類、流量控制、掉包控制、擁塞控制等，具備完全的保障 QoS 的能力。 網(wǎng)絡(luò)中 MPLS VPN 的設(shè)計(jì)和實(shí)施考慮 i) 基本功能 MPLS VPN 的建設(shè)在 MPLS 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施上， VPN 骨干網(wǎng)絡(luò)由兩部分 組成： PE 路由器和 P 路由器。 PE routers 擁有并維護(hù)與其直接相連的 VPN 的路由信息。由于 PE 負(fù)責(zé)打 VPN 標(biāo)簽 和 IGP 標(biāo)簽兩層標(biāo)簽 (詳見(jiàn) RFC2574 的規(guī)定 )， PE必須是一個(gè)邊緣 LSR。 PE routers 通過(guò) MP-iBGP 協(xié)議 (見(jiàn) RFC2283 規(guī)定 )交換 VPN 的路由信息，選用 MP-iBGP 作為路由協(xié)議的原因是 MPLS VPN 要求傳送多種地址家族，并且還要 傳送 VPN 的屬性。 PE 與 CE之間采用普通的 IGP 協(xié)議， 如 RIPv2， OSPF， Static Route，也可以采用 EBGP 協(xié)議，因而當(dāng)采用 MPLS VPN 技術(shù)時(shí)，用戶側(cè)的原有路由協(xié)不需要修改和重新配置。 出于安全性的考慮，在 PE 與 CE 之間做適 當(dāng)?shù)脑L問(wèn)控制， CE 可以不均許從 PE 能夠 Telnet 到 CE路由器，即用戶側(cè)數(shù)據(jù)完全可由用戶側(cè)自己進(jìn)行維護(hù)處 中國(guó)移動(dòng)安徽公司 2010-2012 年綜合發(fā)展規(guī)劃 38 2014 年 10 月 /webmoney 理；同時(shí)在位于局端的 PE 上，也不均許 CE Telnet 到 PE 上。 P router 是 LSR (MPLS 節(jié)點(diǎn) ) P router 完全依據(jù) MPLS 的包封 (ENCAP)來(lái)作 出前傳決定。由于 P router 完全不需要讀取原始的數(shù)據(jù)包信息來(lái)作出前傳決定，P 不需要擁有 VPN 的路由信息。因此 P 只參與骨干 IGP 的路由。 ii) 實(shí)施規(guī)則 在有線電視數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，所有的 MPLS 節(jié)點(diǎn)可以有一個(gè)和多個(gè)邊緣 LSR.在 只有路由器的節(jié)點(diǎn)處，路由器可以作為邊緣 LSR；如果有 VPN 用戶，該路由器又可以被作為 PE。為 VPN 用戶提供 Internet 連接，包括以下幾種方式： PE router 上的接口定義為 Internet 網(wǎng)關(guān)，即 Internet 網(wǎng)關(guān)與 PE Router 共同存 在一個(gè)設(shè)備上； 將 PE Router 接口與 Internet 網(wǎng)關(guān)連接，依據(jù)業(yè)務(wù) 等級(jí)協(xié)議 (SLA)采用CAR 進(jìn)行流量限制。 如果用戶有由有線電視維護(hù)的防火墻，或者服 務(wù)器放在有線電視一方，則通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī) 使用 PE 上的 FE 接口連接到 Internet 網(wǎng)關(guān)。 Cisco 基于 Cable 系統(tǒng)的 VPN 業(yè)務(wù) Cisco 的 Cable 系統(tǒng)可以提供靈活的 VPN/閉合用戶群功能。 VPN 有基于Layer 2 的 VPN，和基于 Layer 3 VPN?；?Layer 2 的 VPN 可以有 DOCSIS VPN，它是基于 DOCSIS Baseline Privacy (BPI)，提供 CMTS 和 CM 之間的加密的數(shù)據(jù)傳輸?？梢栽?DOCSIS 的配置文件中定義。 Cisco 的 CMTS 可以支持多種 Layer 3 的 VPN 技術(shù)。 作為 Cisco 的 CMTS 和 CM， CMTS 可以作為路由器和 MPLS 的 PE 路由器，通過(guò)在 CMTS 的 Cable 下行接口上開(kāi)設(shè)子接口，以將各種不同的子接口對(duì)應(yīng)不同的 VRF(VPN)。當(dāng)用戶使用 Cable modem上網(wǎng)的時(shí)候，根據(jù)用戶信息 ( 如 IP地址等 )，以決定此 CM屬于哪個(gè) VPN。通過(guò) CMTS 提供 MPLS VPN 可以把 MPLS VPN 業(yè)務(wù)延伸到新的接入點(diǎn)，并彌補(bǔ)了高速 MPLS VPN 和低速 MPLS VPN 的之間的空間，提供 CM 速率的 MPLS VPN。在通過(guò) HFC 手段接入并跨 MPLS 骨干之后，可以有全網(wǎng)絡(luò)的 MPLS VPN。 Cisco 的 CM 可以支持 Bridge 和 Router 兩種方式，當(dāng)支持 Router 方式時(shí)，可以提供延伸到用戶端的 VPN 節(jié)點(diǎn)?？梢蕴峁?IP SEC 和 IP Tunnel等到用戶端中國(guó)移動(dòng)安徽公司 2010-2012 年綜合發(fā)展規(guī)劃 39 2014 年 10 月 /webmoney (CM )的 VPN。 傳送網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 基于 MPLS 技術(shù)的幀中繼 /ATM 傳送業(yè)務(wù) 幀中繼 /ATM 業(yè)務(wù)目前是一種應(yīng)用較為廣泛的傳送業(yè)務(wù)，如何在基于 MPLS技術(shù)的基于 IP 的 網(wǎng)上透明傳送傳統(tǒng)的幀中繼 /ATM 業(yè)務(wù)，對(duì)于保護(hù)原有設(shè)備投資，以及提供具有高可靠性和安全性的端到端虛擬專線服務(wù)是至關(guān)重要的。 Cisco 在基于 MPLS 的網(wǎng)上成功開(kāi)發(fā)出透明傳送幀 中繼 /ATM 應(yīng)用的技術(shù)，并在 AT&T 的網(wǎng)上 獲得成功的應(yīng)用。在該應(yīng)用中，位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的幀中繼 /ATM網(wǎng)絡(luò)的 PVC 被映射到能夠穿過(guò) MPLS 網(wǎng)絡(luò)的專門建立的動(dòng)態(tài)通道上，幀中繼/ATM 的包被封裝在 MPLS 的包中；在 MPLS 網(wǎng)絡(luò)的出口，將幀中繼 /ATM 的包從 MPLS 包中提取出來(lái)，并按照指定的 DLCI/VCI 轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的 PVC 上。在此，通道可以動(dòng)態(tài)地在兩個(gè)邊緣 LSR 之間建立，來(lái)完成幀中繼 /ATM 穿過(guò) MPLS 網(wǎng) 絡(luò) 的 服 務(wù) ， 一 個(gè) 單 獨(dú) 的 LDP 實(shí) 例 被 用 于 建 立 邊緣 LSP 賴 以 存 在 的鄰 接 關(guān)系；在網(wǎng)絡(luò)邊緣的 LSR 進(jìn)行兩級(jí)壓棧操作，即一級(jí)標(biāo)簽用于標(biāo)識(shí)穿越 MPLS 網(wǎng)絡(luò)核心，一級(jí)標(biāo)簽用于標(biāo)識(shí)被傳送的數(shù)據(jù)包應(yīng)從哪個(gè)輸出端口輸出；在 MPLS 和幀中繼 /ATM 報(bào)文頭之間插入 一個(gè) FR/Label或 ATM/Label頭，用于完成標(biāo)識(shí) FR-MPLS 或 ATM-MPLS 包 ，包尺寸大小，失序保護(hù)等功能 。為了能夠端到端地保證傳統(tǒng)幀中繼 /ATM 業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)特性， Cisco 采用 CAR 技術(shù)將 CIR策略變量映射到幀中繼的 DE比特位，將 DE比特位映射到 MPLS 的 COS比特位。在進(jìn)行 ATM 傳送服務(wù)時(shí)可根據(jù) AAL5 的 CLP 值將其設(shè)定到 IP 的 COS級(jí)別，以實(shí)現(xiàn)傳送服務(wù)。因而，本網(wǎng)可以通過(guò)提供幀中繼 /ATM 虛擬專線服務(wù)，提供基于第二層的傳送網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 運(yùn)營(yíng)商之運(yùn)營(yíng)商 (Carrier of Carrier) 傳送業(yè)務(wù) Carriers Carrier (CSC) 服務(wù)是指有線電視通過(guò)向第三方 ISP 提供鏈路傳送服 務(wù)，為其提供傳送骨干線路。從業(yè)務(wù)提供形式上主要有傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，透明傳送通道服務(wù)。所謂傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是指第三方 ISP 希望通過(guò)有線電視獲得 Internet路 由，這時(shí)可采用 BGP 協(xié)議，在有線電視的內(nèi)部 路由器上運(yùn)行 IBGP協(xié)議，將有線電視設(shè)計(jì)成 Transit Network 即可。 當(dāng)采用透明傳送通道服務(wù)時(shí)，是指不同地域的不連續(xù)的具有不同或相同 中國(guó)移動(dòng)安徽公司 2010-2012 年綜合發(fā)展規(guī)劃 40 2014 年 10 月 /webmoney AS 的域希望跨過(guò)有線電視進(jìn)行連接時(shí)，可以采用 MPLS VPN 技術(shù)， Cisco 可以做到在不同 AS 之間跨 AS 建立 MPLS VPN。 當(dāng) ISP 能夠支持 MPLS 技術(shù)時(shí)，可以做到端到端的 MPLS VPN；當(dāng) ISP 只支持傳統(tǒng)的 IP 路由技術(shù)，可以利用有線電視的 MPLS VPN 提供透明傳送線路服務(wù)。 如何承載 VoIP 業(yè)務(wù) VoIP業(yè)務(wù)是一種對(duì)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性，安全性和 可靠性都有嚴(yán)格要求的特殊 業(yè)務(wù)。為此，可以在基于 MPLS 技術(shù)的網(wǎng)上通過(guò)提供虛擬專線業(yè)務(wù)，即在各個(gè)電話網(wǎng)關(guān)之間，電話網(wǎng)關(guān)與關(guān)守之間建立 MPLS TE 通道，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)協(xié) 約，為不同的 TE建立不同的 R描述，確保各電話網(wǎng)關(guān)之間獲得充分的帶寬資源和服務(wù)質(zhì)量保證；除此之外， 也可以利用 MPLS VPN 技術(shù)將不同的 VoIP 運(yùn)營(yíng)商之間進(jìn)行隔離，通過(guò)建立指定的電話網(wǎng)關(guān)進(jìn)行互通。 由于 VoIP 技術(shù)對(duì)時(shí)延等服務(wù)質(zhì)量有較高等級(jí)要求，而網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在 POP點(diǎn)進(jìn)行匯聚之后，在混合業(yè)務(wù)模型下如何在骨干網(wǎng)中保證指定業(yè)務(wù)的服務(wù) 等級(jí)就變得更為重要。除了 Cisco 原有的 CAR， WFQ， WRED 等技術(shù)之外， Cisco又開(kāi)發(fā)出 CBWFQ 和 MDRR 等技術(shù)進(jìn)一步提供服務(wù)質(zhì)量的保證。 VoIP 服務(wù)的實(shí)施將會(huì)采用當(dāng)今業(yè)界流行的 H.323 體系結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。除了網(wǎng)絡(luò)的底層 IP 平臺(tái)支持， VoIP 網(wǎng)絡(luò)還包括電話網(wǎng)關(guān)（ Voice Gateway）、電話關(guān)守（ Voice Gatekeeper）和出口網(wǎng)關(guān)等。電話關(guān)守主要負(fù)責(zé)用戶的注冊(cè)和地址的解析，并擁有其它一些功能如呼叫轉(zhuǎn)移，用戶計(jì)費(fèi)等。電話網(wǎng)關(guān)主要負(fù)責(zé)異質(zhì)語(yǔ)音信號(hào)的轉(zhuǎn)換，如 PSTN Voip。由于 語(yǔ)音業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延性能要求比較高，我們可以考慮通過(guò) Cisco 的 MPLS TE 技術(shù)為語(yǔ)音流量開(kāi)辟特殊的通道，以保證語(yǔ)音傳輸質(zhì)量。 小區(qū)用戶 VoIP 小區(qū)用戶 VoIP0 接入主要使用簡(jiǎn)單的 IP 電話網(wǎng)關(guān)如 Cisco 的 ATA 和 Cable Modem，具體設(shè)備連接如下圖： 中國(guó)移動(dòng)安徽公司 2010-2012 年綜合發(fā)展規(guī)劃 41 2014 年 10 月 /webmoney 圖 5-1 小區(qū)用戶 VoIP 業(yè)務(wù) 示例圖 集團(tuán)用戶 VoIP 集團(tuán)用戶 VoIP 接入主要使用有語(yǔ)音接口的路由器如 Cisco 的 3600 或 2600等設(shè)備，連接集團(tuán)內(nèi)部的 PBX；也可以考慮使用和小區(qū)用戶相同的方式通過(guò) Cable Modem實(shí)現(xiàn) VoIP。如下圖： 圖 5-2 集團(tuán)用戶 VoIP 業(yè)務(wù) -PBX 接入 集團(tuán)用戶也可以使用 IP 電話如 Cisco 的 IP Phone，直接完成 VoIP 到桌面。如下圖： 中國(guó)移動(dòng)安徽公司 2010-2012 年綜合發(fā)展規(guī)劃 42 2014 年 10 月 /webmoney 圖 5-3 集團(tuán)用戶 VoIP 業(yè)務(wù) -IP Phone 接入 Cable VoIP Cable VoIP 主要通過(guò) H.323 方式進(jìn)行， Cable modem作為語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)和骨干網(wǎng)的關(guān)守協(xié)同工作，完成本地、異地電話網(wǎng)的連接。限于篇幅，具體的 H.323 和VoIP 的工作原理本方案中不作詳細(xì)討論。理論上只要是 IP 網(wǎng)，有合適的服務(wù)質(zhì)量保證，就可以實(shí)現(xiàn) VoIP。符合 DOCSIS1.1 標(biāo)準(zhǔn)的 CM 可以為 VoIP 分配獨(dú)立的SID，以保證 VOIP 的帶寬，同時(shí) DOCSIS1.1 也可以將大數(shù)據(jù)包拆成小數(shù)據(jù)包傳輸，從而降低傳輸時(shí)延。通過(guò) IOS QOS 和 MPLS TE 可以保證骨干網(wǎng)的傳輸質(zhì)量和延時(shí)，從而可以獲得全網(wǎng)范圍內(nèi)良好的 VoIP 支撐環(huán)境。 中國(guó)移動(dòng)安徽公司 2010-2012 年綜合發(fā)展規(guī)劃 43 2014 年 10 月 /webmoney 5.1.2 家庭用戶應(yīng)用 利用數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸視頻業(yè)務(wù) 對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求 對(duì)視頻的傳輸要求不僅是傳輸或分配視頻信號(hào)而且必須具有多媒體業(yè)務(wù)。所謂的視頻業(yè)務(wù)包括圖象和其它應(yīng)用如：音頻，時(shí)間代碼，圖文電視，或其它輔助數(shù)據(jù)。這一業(yè)務(wù)可以是模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。在大多數(shù) 應(yīng)用中此業(yè)務(wù)具有實(shí)時(shí)性，受時(shí)延和抖動(dòng)的影響。 針對(duì)不同的應(yīng)用提供不同的傳輸鏈路：演播室之間的雙向傳輸，分配網(wǎng)中從主前端到各分前端的單向廣播式傳輸，各分前端間的節(jié)目互換。 接入網(wǎng)將視音頻信號(hào)從分前端送到最終用戶 (二級(jí)分配 )。傳輸網(wǎng)提供如下鏈路如混合，初級(jí)分配或饋線系統(tǒng)到發(fā)射機(jī)或衛(wèi)星的上行鏈路。 地球站，衛(wèi)星和二級(jí) CATV 分前端作為接入網(wǎng)部分，傳統(tǒng)的 CATV 前端作為分中心，演播室之間通過(guò)傳輸網(wǎng)互連，并通過(guò)同一傳輸網(wǎng)將節(jié)目送入其它接入網(wǎng)。 TV 業(yè)務(wù)接口主要指視頻和音頻。但除此之外越來(lái)越多的其它信 息將會(huì)接入。 網(wǎng)絡(luò)接口通常很好定義。 SDH/PDH， ATM， IP 網(wǎng)相應(yīng)的通信標(biāo)準(zhǔn)確保相應(yīng)部分的互通 在用戶側(cè)具有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)適配的電視或機(jī)頂盒接收相應(yīng)的業(yè)務(wù)。 初級(jí)分配 針對(duì)模擬信號(hào)的初級(jí)分配有壓縮和非壓縮兩種方式，在非壓縮方式中，視音頻信號(hào)以 13.5Mhz抽樣量化形成 135M 信號(hào)流進(jìn)行傳輸，其優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)質(zhì)量好但占用帶寬太大，在壓縮方式中 MPEG2 是一種很好的壓縮技術(shù)以節(jié)省所需的比特，根據(jù)分配網(wǎng)和混合網(wǎng)的要求 MPEG-2 提供 4:2:0 (1.5M-15M) 和 4:2:2(15M-40M) 兩種方式對(duì)不 同的節(jié)目源進(jìn)行壓縮編碼以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)需求同時(shí)提供相應(yīng)的質(zhì)量保證。 視頻應(yīng)用分類 MPEG-2 傳輸應(yīng)用 在近幾年視頻壓縮方面 MPEG-2 已成為非常重要而成熟的技術(shù)。近幾年越來(lái)越多的公司生產(chǎn) MPEG-2 IP 編解碼器，在 IP 網(wǎng)絡(luò)中傳輸可以通過(guò)優(yōu)先級(jí) 的中國(guó)移動(dòng)安徽公司 2010-2012 年綜合發(fā)展規(guī)劃 44 2014 年 10 月 /webmoney 設(shè)定和大帶寬解決抖動(dòng)的問(wèn)題從而保證視音頻質(zhì)量。 編解碼器 (COD)壓縮視頻信號(hào)并適配到相應(yīng)的 IP 流在 IP 網(wǎng)絡(luò)中傳輸。本地的 IP 設(shè)備還同時(shí)可用于非視頻業(yè)務(wù)的傳送。 從視頻業(yè)務(wù)的傳輸結(jié)構(gòu)可以看出電視節(jié)目由在傳送和播出階段分為兩大部分，模擬和 數(shù)字部分。作為模擬和數(shù)字的接口還需要編碼解碼 (CODEC)設(shè)備。 那么在數(shù)字傳輸視頻節(jié)目時(shí)，關(guān)鍵在于 IP 骨干網(wǎng)在提供大的帶寬同時(shí)如何提供 QOS 保證，包括實(shí)時(shí)視頻業(yè)務(wù)的帶寬保證，時(shí)延，抖動(dòng)控制以及在出現(xiàn)故障時(shí)的快速收斂和恢復(fù)。 Cisco IP 技術(shù)中的 QOS 保證機(jī)制，包括 IP 數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)技術(shù)