张傲 吴巍峰
烽火网络有限责任公司
随着国家三网融合战略的实施,广电行业迎来了前所未有的发展机遇。高清互动电视、宽带接入、多种增值业务等的发展,将极大提升广电行业每用户平均收入(ARPU值),提升广电核心竞争能力。同时也对广电接入汇聚网络的建设提出了更新、更迫切的需求。尽管基于IP的接入汇聚网络并不是新生事物,电信行业尤其是原电信和联通经过十多年的互联网接入业务运营,对IP城域网和接入网的架构、组网、技术和运营都积累了丰富的经验。广电行业,一方面可借鉴运营商行业成熟的网络架构,另一方面,必须结合自身业务发展、网络特点和资源情况进行因地制宜的适度创新。下面就广电面向三网融合的接入汇聚网络建设的若干技术问题进行探讨,以期能为即将到来的广电三网融合网络建设高潮提供参考和借鉴。
一.“增强型OLT”技术
按照传统电信运营商的建网思路来理解广电IP城域网架构,在分前端通常部署汇聚交换机和EPON OLT设备。通过广电丰富的光纤资源向光节点延伸数据网络,最后100米(或几百米)的接入技术,通常有EPON+EoC、EPON+LAN和FTTH等典型方式,如图1所示。

汇聚交换机和EPON OLT分立,在电信运营商网络很常见。原因在于运营商有完整的城域网,核心和汇聚层部署完善,接入层设备需不断扩容和更换,新上EPON OLT设备大多定位园区汇聚级别,出于保护现有投资,不会轻易替换上层设备。
而对广电而言,双向网络改造前,大部分地市城域网空白,部分地市城域网不完善,基本需要全面新建,可全面整网规划,构建更经济、高效的IP运营网络,EPON OLT可重新定位。重新定位的思路是,把EPON OLT的功能增强,在单一OLT功能的基础上,增加汇聚交换、TDM业务接入、MPLS VPN接入等多业务支持能力,如图2所示。

通过增强型EPON设备的部署,一方面简化了广电IP城域网层次,提升了性能和可靠性,另一方面增加了多业务承载能力,便于开展更多的增值业务。
目前,业界主流厂商有不少推出了上述理念的产品。譬如烽火网络CP5000系列的增强型EPON OLT产品,支持最大128个EPON接口和强大的以太网业务汇聚能力,同时支持以太环网、E1接入、OAM等诸多电信级以太网功能,是广电开展三网融合业务接入和承载的理想平台。
二.接入网端到端统一网管技术
对广电来说,网络维护人员相对缺乏,而接入网的设备数量很多,因此拥有一套功能强大并易于使用的图形化网管非常急迫。
目前部署的很多PON+EoC组网中,PON和EoC的网管是独立部署的,彼此之间关联较少。通常,EoC头端通过带内网管的形式代理EoC的网管信息,加上自己的网管信息一起通过SNMP协议呈报给网管中心。EPON OLT通过OAM协议管理ONU,同时EPON的管理信息通过OLT管理接口采用SNMP协议统一呈报给网管中心。如图3所示:

要实现接入网的端到端统一网管,关键是如何将ONU和EoC头端联系起来,实现ONU对EoC头端的自动发现?如目前一些厂家通过定义Discovery Message协议来实现。把EPON和EoC网管关联起来打通后,就可以做到PON+EoC的网络拓扑自动发现和自动生成,实现端到端的集群管理,实现强大的网络级管理功能而不是此前单一的网元级管理。一个典型的PON+EoC端到端统一网管,其功能特性包括:端到端集群管理、图形化界面、SNMP和OAM相结合、拓扑自动发现、批量配置修改及远程配置升级等。
三、流量管控技术
三网融合时代,广电网络向NGB (下一代广播电视网)方向演进。NGB提出专门的管控平面,特别强调内容可管、业务可控、网络可信和服务可靠,其中对流量的管控极其重要。融合多业务经过以太网汇聚后,对业务、流量、内容和安全的管理呼唤DPI(Deep Packet Inspection,深度包检测)技术,国内电信运营商已经开始试点和测试,ITU-T也已着手DPI相关标准制定,目前已形成Y.DPIReq文稿,由烽火网络公司任主要编辑。
广电网络实现双向化改造后,业务分析和流量管控尤为重要。互动电视、宽带接入、VoIP等新兴业务不断发展,网络流量高速增长,应用呈多样化趋势。基于DPI的电信级业务分析和流量管控技术,可以帮助广电运营商实现削峰填谷,保证网络平衡运行,降低运营成本,保障关键应用。通过对应用层协议进行分析,提高广电城域网出口带宽的利用效率,降低带宽成本。DPI系统的典型功能包括:
流量管控系统的主要功能包括:
·识别病毒,黑客攻击和带宽独占者
·根据第7层应用及其属性过滤有害的和不需要的信息
·限制非优先网络流量,如P2P,从而保证关键应用的安全性和服务质量
·优化转接/广域网(WAN)连接使用
·实现用户间的公平服务
·实时统计带宽使用情况
·区分和量身定制带宽服务
运营级DPI系统的关键技术主要包括:如何在体系架构上保证功能扩展性、如何提高业务识别的准确率、如何提高统计分析的实时性、如何实现业务的实时控制等。目前业界已经出现系列串行化流量管控DPI设备,单机支持20Gbps的线速处理。
四. 电信级以太网技术
在典型的宽带接入网架构中,一般在分前端部署汇聚交换机或者EPON OLT设备,分前端的汇聚设备通过星型结构连接到总前端的业务路由器和BRAS上。这种星型组网与广电分前端之间的环形光纤路由存在一定的矛盾,意味着分前端数量越多,光纤资源的消耗将越大;而且星型组网对接入和汇聚路由器ACR的端口占用较多。
近年来发展迅速的电信级以太网技术解决了以太网环形组网的问题,同时在QoS、OAM、扩展性等方面对传统以太网进行了很大的增强,是适合广电在分前段承载多业务的一种理想技术方案。

如图4所示,电信级以太网设备支持10G和千兆组环,支持相交环和相切环等跨环组网。其技术优势和实用价值主要体现在以下几方面:
·丰富的业务提供能力。能够提供以太网接口和E1 TDM接口等多种业务接口,广电运营商可以在电信级以太网多业务承载平台上同时提供大客户的话音、宽带专线、VoIP、VPN业务,满足各类大客户的接入需求等。
·支持丰富的拓扑结构,并可基于环网提供电信级50ms的业务保护;利用环网特性,减少IPTV组播包的复制份数,提高带宽利用效率;



