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CATV宽带IP网络建设

2/14/2005来源:视频通信人气:7764

CATV宽带ip网络建设 自进入90年代以来,Internet 的发展汹涌澎湃,目前北美Intrent骨干网上的IP业务量每6-9个月左右就翻一番,比著名的 CPU性能进展的摩尔定律(约18个月左右就翻一番)还要快2-3倍。同样,中国Internet的发 展也是每6个月左右增长一倍,据中国互联网络信息中心统计,1998年初,我国Internet用户 数为61万,而到了1998年底,我国Internet用户数剧增至210万,一年的时间翻了两番。因此, 人们认识到随着IP业务量持续的呈指数形式的增长,宽带IP网络的建设会在未来的网络建设 中起到决定性的作用。 在新一代宽带IP网络的建设中,有线电视网具有明显的优势。即网络覆盖率非常广、接 入带宽(“最后一公里”带宽)非常高和信息资源丰富。 有线电视台具有丰富的信息资源,其信息服务能力和经验非常丰富,同时有线电视台 在经营宽带多媒体业务和点到多点广播业务方面具有很多优势。 CATV宽带IP网络的建设首先应确定网络的分层结构,然后根据网络的规模、提供的服务、 用户的类别,选择相应的核心网络和边缘网络技术,开放不同的业务。 CATV宽带IP网络的结构 CATV宽带IP网络应采用分层结构,网络分为核心网络和边缘(接入)网络两部分,边缘 网络为网络的用户提供服务,而核心网络为边缘网络提供服务,负责将来自边缘设备的较低 速数据流量汇集到高速主干线上,简化网络拓补结构,在整个传输网络上提高带宽效率。 核心网络必须能高速传输大量的业务量,并能扩展到非常高的交换容量。核心网络必须 非常稳定可靠,它的可靠性对于保证整个网络的可用性十分重要。核心网络还应支持各种业 务质量保证(QoS),使用MPLS业务量工程等手段,来根据用户的重要性和其购买的业务, 有区别地对待来自各种用户的业务量。核心网络的操作维护必须十分简单,对网络故障的定 位、修复必须方便。同时,由于终端客户并不直接与核心平台相连接,也就没有必要象边缘 网络设备那样要求接口的多样性,核心网络只需提供高速接口来接入边缘业务是,提供155 mbps、622Mbps、1Gpbs、2.4GpbS以及10Gpha甚至更高速率的接口。最后,必须考虑到光纤 技术的飞速发展,在网络核心平台上将集成诸如DWDM等光纤技术,核心网络的成本将成倍降 低、网络结构将越来越简单、网络的带宽将越来越高。 CATV宽带IP核心网络的建设 选择合理的网络主干技术对于一个营运网络来说十分重要,因为它关系到网络的服务品 质和可持续发展的特性。网络主干包括主干网设备之间及其与汇聚点核心设备之间的连接, 宽带IP网络的主干必须选用相应的宽带主干技术。目前,可供选择的宽带技术包括以下几种: *千兆以太网技术(GE) 最高传输速率为1GbPS,与以太网技术、快速以太网技术向下兼容。 *异步转移模式(ATM技术) 采用信无传输和交换技术,减少处理时延,保障服务质量,使其端口可以支持从E1(2 MbPS)到STM-1(155MbPS)。STM一4(622Mbps)、STM一162(2.4Gbps)、STM-64(10G bps)的传输速率。 *SDH技术(或IP over SDH技术) 采用高速光纤传输,以点对点方式提供从STM1到STM64甚至更高的传输速率。其中IP over SDH技术也简称为POS技术,也就是将IP包直接封装到SDH帧中,提高了传输的效率。 *动态IP光纤传输技术(DPT) 定义了一种全新的传输方法IP优化的光学传输技术。这种技术直接在光纤上承载IP,提 高了带宽使用效率、提供了服务类别的丰富性以及网络的高级自愈功能,从而在现有的一些 解决方案基础上,为网络营运商提供了性能价格比极好和功能极其丰富的更先进的解决方案。 GE技术、ATM技术、POS技术都各有优点和缺点。其中GE技术的最大问题是缺乏足够的可 靠性机制,也缺乏足够的扩展性机制(例如其单喘口最高带宽限于1Gbps);ATM技术的最大 问题是协议过于复杂和太多的信头开销;而POS技术虽然具有很多的优点,是一种相当不错 的宽带主干网技术,但它的最大缺点是带宽分配不够灵活(基干点时点传输,且最低速率为 155M)。 DPT技术吸取了POS技术的精华,而克服了它的缺点。其关键在于提供了一种对带宽的空 间复用(SRP)机制,使带宽可以进行动态分配。 DPT技术与SDH技术相比,其优点主要在于可以动态使用带宽,使带宽的利用率得到大大 的提高,并避免了点对点连接的限制,减少了瑞口数的需要。 DPT技术还与POS技术一样,避免了ATM技术的协议复杂性、信令系统和过高的信头开销, 并且由于直接支持IP,无需IP包的拆分和重组,从而大大提高了交换机的处理能力,并降低 了设备的价格。 千兆以太网技术与上述几种技术相比,则在可靠性、扩展性等方面不能满足大型服务性 营运商网络的需求。原因在于,其技术路线的核心为简单地提高传输带宽和交换容量,而在 其他方面较少突破。千兆以太网技术的主干可靠性一般由所谓的TRUNK技术来提供,不仅耗 费更多的端口,而且在切换时间、网络自愈等方面远远不能用足光纤网络的潜力,不能满足 大型管运级IP网络的要求。换而言之,千兆以太网技术以其低价、简单的技术路线,更适合 于园区网主干,或者小型服务商的中小型城域网主干。 CATV宽带IP接入网络的建设 CATV宽带IP边缘接入网络可采用ATM/FR直接接入、Cable Modem、xDSL以及HFC等技术。 在网络建设初期,考虑到资金问题,并考虑到接入网络,即小区网或校园网中,需要丰富的 以太网端口,以及考虑到千兆位以太网的经济性,因此使用GE作为城域网的接入非常合适。 CATV宽带IP网络的扩展能力 CATV宽带IP网络是一个服务网络,它必将随着用户的不断增加以及业务的不断开放而不 断扩展,因此对于CATV宽带IP网络来说,网络的扩展能力十分重要。 *交换容量扩展 交换容量应具备在现有基础上继续扩充4至8倍容量的能力,以适合IP类业务急速膨胀的 现实。 *端口密度扩展 设备的端口密度应能满足网络扩容时设备间互联的需要。 *主干带宽扩展 主干带宽应具备4至8倍甚至更高的带宽扩展能力,以适应IP类业务急速膨胀的现实。 *网络规模扩展 网络体系、路由协议的规划和设备的CPU路由处理能力,应能满足网络超过一定节点规 模的要求。 CATV宽带IP网络与其他网络的巨朕能力 CATV宽带IP网络应是一个开放的网络,应与其它互联网络进行互通互联; *保证与INTERNET国内国际出口的无缝连接; * 保证与现有ATM/SDH网络的无缝互联; * 保证与本省本地区各ISP网络和大型企业网的无缝互联。 CATV宽带IP网络对各种通信协议的支持能力 CATV宽带IP网络是一个基于TCP/IP的网络,因此除了支持各种IP路由协议外,还应根 据需要支持各种应用协议: * 以支持TCP/IP协议为主,兼支持IPX、DECNET、APPLE-TALK等协议。设备商应提供 服务营运级别的网络通信软件和网际操作系统。 *支持RIP、RIPv2、OSPF、IGRP、IS-IS等多种国际标准的路由协议。根据网络规模的 需求,必须支持OSPF和IS-IS路由协议。然而,由于OSPF协议非常耗费CPU和内存,因此当 网络十分庞大复杂(例如包括200个业务节点,每节点包含10个甚至更多的三层网络设备) 时,必须采取合理的区域划分和路由规划(例如网址汇总等)来保证网络的稳定性;应提 供适当的路由规划的后备方案。 *支持BGP-4、IDRP等标准的域间路由协议,保证与其他IP网络的可靠互联。 * 支持MPLS标准,提供与ATM等网络的无缝互联,并提高网络的性能。 CATV宽带IP网络的网络管理功能与安全体系、拥塞控制与服务质量保障功能等,这里就 不—一详述。