广电城域网规划

广电城域网规划建设青岛培训中广协会技术工作委员会姚永2020/2/21提纲•一、IP城域网总体架构•二、规划•三、建议一、IP城域网总体架构核心层汇聚层接入层业务接入控制层城域骨干网宽带接入网IP城域网CPECNUOLTONU+交换机五类线终端ONU+CBAT互联网出口国干网CMTS广电接入网广电城域网核心路由器(可级连)OLT本地业务本地业务BRASMANSR汇聚交换机/PTN/OTN(可级连)CM同轴CPE终端大客户WANSR1、地位•承上启下，底层传送网、承载网与上层各种业务网的融合区，传统广播网与数据网的交叉融合地带（广电）•传统广域网与局域网、传统骨干网与接入网的结合部•基本特征是快速发展、不断变化——业务类型多样化和业务流向、流量不确定。•高度竞争和开放的网络环境•三网融合首先体现在城域网•各种不同背景的技术在此碰撞交融，在融合过程中产生创新技术城域网：光与IP融合的关键领域（唐雄燕）•城域网是网络规划和建设中最富挑战性的领域•业务的多样性：多业务承载要求，QoS保证要求•需求的多变性：业务快速发展，需求不断变化•规模的扩展性：城市高速扩展，业务日趋宽带，网络需要不断调整和扩容•技术的竞争性：不同技术各有优劣•技术的融合性：传送与IP融合，融合中还存在理念的冲突•全业务承载•移动：3G/HSPA（高速分组接入）+/LTE•固定：IPTV/L3VPN/集团专线2、广电城域网现状•省会、多数地级市和沿海经济发达地区县级市已建IP宽带城域网•多数县级市没有IP宽带城域网，只有单向广播网•多数城域网技术陈旧，负荷超载，对技术发展不了解•多数是SDH+二层或三层交换（交换式城域网）•建网思路不清晰，被动地跟随业务发展•质量不高，维护不足宽带IP接入网（广电城域网现状）业务接入控制点BRASOLTEoC用户LAN用户CPE五类线终端ONT终端CNU终端EoC用户CNU终端FTTH用户SDH（MSTP/PTN/OTN）新一代BRASACR(ME60)ONUOLTCMTSCM用户CM终端终端集团客户同轴分配ONU+CBAT集团客户同轴分配ONU+CBAT同轴分配双向化改造涉及范围主要在驻地楼道交换机CPE终端汇聚交换机业务接入控制点SRCPE？4？3业务网及出口电信宽带IP城域骨干网BRASSR出口路由器BRASBRASSR特大、大型IP城域网，可以级连为两级出口路由器核心路由器核心路由器核心路由器核心路由器BRASSR核心路由器核心路由器BRASBRASSR中、小型IP城域网，只有单级结构电信城域网分级（业务容量）•特大型城域网：宽带用户数大于100万的城域网；•大型城域网：宽带用户数在50-100万的城域网；•中型城域网：宽带用户数在10-50万的城域网；•小型城域网：宽带用户数在10万以下的城域网。•第一个问题：电信城域网全业务承载，宽带接入和精品业务（大客户专线、IPTV等）并重，广电？•第二个问题：广电城域网如何分级？•第三个问题：如何看待ACR？ME60容量：9.6万户，160个GE口，接口最大速率10G，320G背板地市级广电网是否可以把ACR当成BRAS+SR+CR+出口路由器？•第四个问题：汇聚交换机与OTN\PTN优劣？成本、性能、适用？SR路由器的定义和要求•中国电信总局对城域网中的SR路由器有如下定义：“SR路由器主要作为针对大客户的专线接入网关、MPLSVPNPE设备以及组播业务网关”。随着宽带互联、企业VPN、NGN业务的迅速增长以及未来开展IPTV的需要，在城域网的接入层面，单纯依靠原有提供PPPoE接入、L2TPVPN的BRAS设备已经越来越不能满足城域网对开展多种业务的要求，因此需要新型的业务路由器（SR），这种新型的业务路由器具备以下明显的技术特征：•1.具备高密度的高速接口，便于在节省光纤资源、提供更高链路带宽的前提下连接城域网核心路由器（CR）或者骨干网的PE设备。•2.能提供大容量的L3VPN，L2VPN（VLL）和VPLS业务的能力，支持跨域的L3VPN、L2VPN服务。•3.具有强大、灵活的Qos能力，能实现层次化（用户、业务、流）Qos，对于延时敏感的业务（如Voice）能提供LLQ（低延迟队列）的Qos保证。•4.提供高性能的组播复制、转发能力，为了便于今后IPtV和视频业务在城域网的部署，业务路由器也应该具备或者在未来能够提供MulticatVPN的能力。•5.实现系统级的高可靠性，除了在硬件组件上具有高冗余、高可靠性（硬件关键组件应实现备份机制，如：风扇、电源、交换网板、时钟板、路由引擎等）。还要在数据转发和协议的控制层面上实现NSF/SSO（不间断转发/状态化切换）。•6.具有安全防御手段，能够抵御网络攻击。•7.提供灵活、丰富、便于实施维护的网络管理平台，方便业务部署、网络维护和故障分析。新一代的BRAS主要解决的是大容量（用户数和流量）的问题，并不能显著优化城域网结构。•新一代BRAS现网应用的案例还不是很多，需要经过严格测试、部分地区试点之后，才能规模引入；•新一代BRAS的引入和布放要遵循以下原则：–相对集中放置在端局；–在宽带用户数或用户流量特别大的地区，可以考虑引入新一代的BRAS，替换原有设备；新建节点，如果业务需求明确，优先选择新一代的BRAS；在这些地区，可以开启层次化（用户、业务、流）的QoS，提供差异化的质量保证；–对于宽带用户渗透率低，用户流量小的地区，不建议使用新一代BRAS；–由于大容量BRAS可以兼做SR，在规划当中要和SR布放统筹考虑；–在引入大容量BRAS的时候应充分考虑大容量BRAS潜在的单点故障，注意解决可靠性的问题。中国电信新一代BRAS引入的思路3、广电宽带IP城域网发展OLTEoC用户LAN用户CPE五类线终端ONT终端CNU终端EoC用户CNU终端FTTH用户ONUOLTM-CMTSCM用户CM终端CPE集团客户同轴分配ONU+CBAT集团客户同轴分配ONU+CBAT同轴分配楼道交换机CPE终端终端ACRPTN+RCRCR省级核心地市级汇接控制广电宽带IP城域网演进10GOLTEPoC用户LAN用户CPE五类线终端ONT终端CNU终端EoC用户CNU终端FTTH用户ONU10GOLTCM用户CM终端CPE集团客户同轴分配ONU+CMC集团客户同轴分配OCU同轴分配垂直方向减少层次——融合、两端汇聚，扁平化；水平方向业务（管道）分离——技术简单，网络单一，降低成本。都是为了简化、优化楼道交换机CPE终端终端省级核心地市级汇接（控制上移）OTNPTN出口路由器出口路由器CRCR骨干透明传输OTNOTNONU+CBATDOCSIS融合第五个问题：如何不断优化城域网？10G-1G技术融合与汇聚•技术进步：双向运动——老一代技术逐步下沉、延伸，技术层次逐步上移；并列技术相互渗透、融合•高密度•大容量•低能耗•扁平化：减少层次，融合汇聚•(广域、(城域)、(接入)、家庭)•技术进步、高密度、大容量和低能耗使得扁平化得以实现，扁平化促使广域网与城域网、城域网与接入网、接入网与家庭网融合。CMTS就是融合的，路由汇聚和接入两个层次。随着整合的深入，整个地市就是一个大城域网，县市级今后只剩下汇聚以下的接入。甚至一个省一个大城域网，地市级只有接入汇聚以下•IP/以太网与电信网技术融合：高度集中,实现扁平化PTN与IP/MPLS•主流的PTN与IP/MPLS是城域网的两大竞争技术——定位（承载业务和技术要求）一致•现阶段也是互补技术——有不同特色。•PTN：面向连接，二层技术，支持点到点业务模型，有完善的保护机制和OAM；静态组网（静态路由），需人工配置，无法自动调整•PTN是中国主导的技术；PTN的协议MPLS-TP是MPLS的一个简化分支和最新的发展方向，是MPLS与SDH/MSTP的融合•IP/MPLS：面向无连接的IP，三层技术，支持点到多点业务模型，动态组网（动态路由），无需人工配置，网络可以自动调整，与上层统一；保护和OAM需进一步完善•无论是IP/MPLS或者是PTN，最终目标都是建立一个具有电信级OAM和保护、可以提供同步和3层调度能力的分组传送网络。随着标准的发展、完善、产业链的成熟,均可胜任未来融合业务的要求。•从设备形态来讲，目前PTN设备和传统路由器设备趋同——PTN增加三层，IP/MPLS增强OAM和保护机制。某些厂家的产品可以实现同样的硬件，在软件上区分MPLS设备或者是PTN设备。未来传送网的发展必定是趋于融合，MPLS-TP协议成熟之后，专门承载高质量要求的传输业务。•任何一种技术，都有其优点和劣势，技术本身没有对和错。技术先进不是技术选择的唯一标准。各项技术都在发展，不能拘泥于技术细节。关键要与应用场景、成本、成熟度、产业链支持、发展前景等因素综合起来考虑。电信城域网技术指标在性能上，IP城域网应满足下表要求:QoS等级经过网络单向平均时延上限单向平均抖动上限单向丢包率上限网络可用性城域网20ms3ms1/1000城域骨干网3ms1ms0.2/1000宽带接入网17ms3ms1/1000城域网25ms10ms6/1000城域骨干网5ms3ms1/1000宽带接入网20ms10ms5/1000最高等级最低等级99.9%广电城域网与电信有何不同？•承载业务有差异•电信目前的核心业务依然是语音，固话逐步下降，移动逐步上升；宽带接入比重越来越大；掌控大部分集团业务•广电核心业务是视音频，语音基本没有，宽带接入只占极小份额（不到5%）•视频业务模式有差异：广电以广播为主，电信没有广播以交互为主，直播采用组播实现•发展水平、规模和历程有差异，电信联通都是双平面，广电是单平面叠加广播网•接入认证方式、要求不同二、规划1业务规划：决定对带宽、技术指标、QoS的要求•1.1业务种类——做什么？•1.1.1视频•1.1.1.1视频广播：单向•SDV：MPEG-2编码6Mbps，H.264或AVS编码1.5-2Mbps•HDV：MPEG-2编码20Mbps，H.264或AVS编码8-12Mbps•信道本身没有附加时延和抖动，不存在组播•1.1.1.2交互视频•点播：准单向下行SDV：H.264或AVS编码1.5-2Mbps；HDV：H.264或AVS编码8-12Mbps•互动：双向H.264或AVS编码8-12Mbps•1.1.1.3视频监控：准单向上行64k~2M•1.1.2互联网•1.1.2.1宽带上网•准单向下行，随着网页内容的丰富（文字、图片、Flash、视频）、用户体验要求的提高，几十k~2M以上•1.1.2.2游戏：•80k信令，新一代多人在线游戏和云游戏双向5M以上•1.1.2.3网路视频•直播、点播，由于采用P2P技术，目前多数可以看成双向对称，双向2M•1.1.2.4即时通信•视音频、邮件：双向64k~2M•1.1.2.5上、下载：4M以上•1.1.3通信•1.1.3.1VoIP：双向100k•1.1.3.2视频通信（视频电话、视频会议、远程医疗、远程教育）：双向64k~2M•1.1.4网管•1.1.5用户管理1.1.6专线业务（接入网没有规划）•电子政务：高安全要求，物理隔离•校园网：视频应用，高峰值流量•银行：高安全、高可靠、高准确•医保•平安城市1.1.7物联网（原来没有规划）•1.2业务规模——做多大？•总用户•双向渗透率•各种业务订户•各种业务激活用户数•各种业务最大并发量与平均并发量•1.3业务发展时间——什么时间做？•先考虑眼前的，再考虑三年之内的2带宽规划•带宽需求需要根据业务需求、应用场景、组网模式（P2P、P2MP）用流量工程进行测算，需要对大量统计数据进行分析。•为了准确反映网络流量，了解各种业务所需带宽，需要对各种业务作出流量模型。•简单推算，各种业务的带宽（L）属性可以有以下变量：•T－平均业务时长（视音频业务，主要是视频业务）•C－总用户数（覆盖用户数）•c－订户数量，c＝C×N，N－订户比率（到达率）。到达率与竞争优势、业务适应性、业务定价以及用户经济能力、受教育程度、年龄、