[通信电子]青岛广电网络扩容改造项目实施

[通信电子]青岛广电网络扩容改造项目实施内容摘要：

与 EPON 采用同纤传输，即“单纤三波长传输”。 在原来的光节点位置将 WDM 模块、单向光接收机、 EPON 系统的 ONU、 EOC 系统的局端模块和设备管理模块集成在一起。 相应， 有线电视广播网和 IP 数据网的业务是在分前端进行 融合。 上述两种实现方式，都需要在 用户家中 放置 EOC 终端 ，向下连接用户电脑或机顶盒，组成具备双向传输能力的互动有线网络，可实现数据、视青岛有线三网融合 “同纤共缆” 网络改造扩容 实施 方案 7 频、语音的三网融合接入。 基于“ 双向 IP 与单向广播融合 ”建设方案，以现有网络为基础，将 NGB 技术体制和三网融合 的 业务承载 模式引入到本次 网络 扩容改造 项目中。 其 总体架构如下图 211所示。 图 211： 总体架构 扩容改造后的 城域网 总体 架构 主要由两 个层面 构成： 1. 青岛有线 城域网，主 要由两个部分构成：  由核心接点 TSR、分节点 /汇聚节点 ACR 构成的 IP 城域网；  相对应，由总前端和分前端构成的广播网络； 2. 青岛有线 接入网 ，采用 单向 HFC+EPON+EOC 方案。  在 ODN 范围，采用“单纤三波长” 同时传输 1550nm（广播下行） 和1490nm（ EPON 下行数据信号 ） /1310nm（ EPON 上 行数据信号 ） ；  在同轴分配网范围， 采用频分方式 同时传输 单向 RF和 双向 EOC信号； 青岛有线三网融合 “同纤共缆” 网络改造扩容 实施 方案 8 在这个层面上， 更突显“ 同 纤、共缆”多业务承载的特点。 从 上述 总体 架构 的两个层面可以 看出， IP 数据 业务和 广播 电视 业务是 在分前端 进行汇合 与分离。 . HFC 主干网络设计 青岛有线 HFC 主干网络包括 1 个总前端与 21 个分前端。 主干网络设计采用主备路由自动冗余切换设计，如下图 221所示。 图 221：青岛 有线 HFC 主干网设计方案 青岛有线三网融合 “同纤共缆” 网络改造扩容 实施 方案 9 每个分前端列表如下。 分前端 距离， km 功率， dbm 主路 备路 主路 备路 1 镇江路 2 人民一路 3 九江路 4 永平路 5 李村 6 伊春路 7 贮水山 8 河南路 9 西藏路 10 莱芜二路 11 龙潭路 12 澄海三路 13 李山东路 14 浮山后 15 王哥庄 16 北宅 17 沙子口 18 娄山后 19 李沧新区 20 张河村 21 四方新区 . IP 城域网设计 扩容改造后 IP 城域网基于分组传送，能够提供语音、数据和多媒体综合服青岛有线三网融合 “同纤共缆” 网络改造扩容 实施 方案 10 务，保证服务质量、安全，综合各种接入方式，能够方便地为第三方提供应用。  全网设备需要支持 IPv4/v6 双协议栈；  全网设备需要支持 MPLS L2/L3VPN；  IP 城域网 （包含核心层和汇聚层）和有线电视网络并存；接入侧实现 “ 同纤 、共缆” 的多业务 承载 ；  QoS 设计，可采用 DiffServ 的方式实现全网的业务质量保证，可采用全网设置高优先级的方法优先保证扩展业务（ 互联网 电视，可视电话等）；  可靠性考虑： a) 核心网实现物理链路和路由 1:1 备份； b) 汇聚层 ACR 节点之间实现物理链路和路由 1:1 备份 根据上述， IP 城域网总体结构设计 如下图 231 所示。 图 231： IP 城域网总体结构 青岛有线三网融合 “同纤共缆” 网络改造扩容 实施 方案 11 按层次结构，主 要划分为 IP城域网、接入网。 其中 IP城域网进一步划分为核心层、汇聚层； 从 IP 角度， 接入层 /接入网 主要采用 EPON+EOC 技术。 按照模块化设计方法，主要功能模块包含如下：  核心模块：主要由两个 TSR 所构成。 其它功能模块都冗余连接到这两个TSR 上，完成高速交换与转发；  互联网出口模块 ：主要实现与电信、联通互连互通，为宽带用户提供上网服务。 ；  MCC 模块；  NGB 国干互联模块：按照《 NGB 示范区总体实施方案》，实现与 NGB 国干互连互通；  IMS 模块；  分节点模块：主要由 ACR 和 OLT 交换机构成，实现 OLT 汇聚和 用户接入汇聚。 主要由 覆盖全市的 15个分节点所构成 ；  现有的运维部 OA认证、网管支撑平台仍然保留，未做任何变动。 . 核心层 核心层应满足大容量、高可靠性和多业务承载的需求。 核心层由核心节点所构成。 核心节点主要 TSR（ Tb/s SR）核心路由器组成，见下图 232所示。 核心节点之间采用 N*1G/N*10G 的方式实现全网状连接，至少需要保证核心节点之间有 2 条不同的路由。 在 青岛有线 IP 城域网中，分别在九江路和广电中心设置核心节点。 核心层一方面要实现城域网 IP 数据的高速转发与交换，同时要完成：  实现核心层与汇聚层 （由分节点构成）冗余连接。 ；  核心层与全网总前端 /MCC 冗余连接。 采用“ DUALHOMED”方式，广电 MCC直接连接到九江路核心节点和广电中心核心节点，为用户提供多种扩展业务和增值业务；  核心层与互联网出口模块冗余连接；  在国干建设完成后，新增两台路由器 BR1和 BR2作为边界路由器，实现与国干连接。 BR1和 BR2 边界路由器与 核心层实现冗余连接。 青岛有线三网融合 “同纤共缆” 网络改造扩容 实施 方案 12 光配线网络 ODN青岛广电 MCC九江路T S R JJL互联网出口电信联通广电中心T S R GD Z有线电视广播网总前端RF E P O N分节点X分前端X机房 X核心 层IM S 网络BR 1BR 2国干国干 图 232：核心层构成 分节点 /功能模块与核心节点之间的距离、带宽要求见下表所示。 序号 功能模块 / 分节点 分节点 X 九江路 TSRJJL 广电中 心 TSRGDZ 距离 km 带宽 距离 km 带宽 1 模块 互联网出口 N*1GE 0 N*1GE 2 模块 MCC(崂山机房 ) N*10G 22 N*10G 3 模块 IMS多媒体系统 1GE 0 1GE 4 模块 边界路由器 N*10G 0 N*10G 5 分节点 河南路 N*10G N*10G 6 分节点 西藏路 N*10G N*10G 7 分节点 贮水山 N*10G N*10G 8 分节点 莱芜路 N*10G N*10G 9 分节点 人民路 N*10G N*10G 10 分节点 镇江路 N*10G N*10G 11 分节点 九江路 0 N*10G N*10G 12 分节点 伊春路 N*10G N*10G 13 分节点 李山东 16 N*10G N*10G 青岛有线三网融合 “同纤共缆” 网络改造扩容 实施 方案 13 14 分节点 浮山后 N*10G N*10G 15 分节点 澄海路 18 N*10G N*10G 16 分节点 龙潭路 N*10G N*10G 17 分节点 广电 N*10G 0 N*10G 18 分节点 李村 N*10G 16 N*10G 19 分节点 永平路 N*10G N*10G 根据业务发展需要， 对 链路带宽 进行扩容。 . 汇聚层 如前所述， IP 数据 业务和广播电视业务在分前端 /分节点进行汇合与分离。 而 交互电视业务通过 IPQAM 技术 建立起 分前端 、 分节点 和 CDN 分节点之间的“耦合”关系，协同实现请求、边缘存储 与服务、和视频流推送等环节。 从网络的 层次结构，汇聚层设计主要涉及到以下：  IP 城域网的汇聚层节点设计，即分节点设计；  边缘存储与服务，即 CDN 分节点设计；  HFC 汇聚层节点设计，即分前端设计； . 分节点设计 IP 城域网的 汇聚层主要由 15 个分节点构成，实现汇聚层所要求的功能。 按照 NGB 要求，汇聚层的分节点应完成以下功能：  实现 PPPoE 汇聚与终结；  实现 IPoE 汇聚；  作为 PE 设备，提供 MPLS L2/L3 VPN 业务；  通过交换机进行端口扩展，和 OLT 连接，实现 FTTB、 FTTZ 和 FTTH；  建立 CDN 分节点，实现分布式业务分发； 分节点主 要由 接入汇聚路由器 ACR（ Access Convergence Router） 、端口扩展交换机和 OLT 等设备组成。 每个分节点和核心节点之间至少要保证有 2条不同的路由。 每个分节点至少要保证有一台主 ACR 设备。 其主要完成：  ACR 通过交换机进行端口扩展，采用 GE、 10GE 链路和 OLT 进行星型连接。 青岛有线三网融合 “同纤共缆” 网络改造扩容 实施 方案 14  ACR 设备作为 PPPoE 的终结点，为用户提供拨号上网业务。 根据渗透率指标，则每个分节点的 ACR 接入能力如下： 用户数 渗透率 分中心数目 ACR 接入能力要求 800000 20% 15 10667 800000 100% 15 53333 因此，每个 ACR 接入能力设计为 1～ 6万户。  ACR 设备作为 SR 通过交换机进行端口扩展，为专线用户提供 2M， 4M， 6M，8M， 10M 和 20M 的互联网专线接 入 服务。 并完成 IPoE 汇聚。  ACR 设备作为 PE，为 VPN 用户提供 MPLS L2/L3 VPN 业务。 根据上述功能要求， IP 城域网分节点设计方案如下图 233所示。 图 233： IP 城域网 分节点设计方案 . 分布式 CDN 节点 如上图 233 所示，配置一台高性能的路由交换机 SW_CDNx，通过 10GE 接青岛有线三网融合 “同纤共缆” 网络改造扩容 实施 方案 15 口连接到 ACR_X。 通过 N*1GE 接口连接流媒体服务器和 IPQAM。 分布式 CDN 节点业务支撑模式见 节。 . 分前端设计 分前端逻辑功能设计如下图 234所示。 图 234：分前端逻辑功能设计 每个分前端均考虑主、备两个路由。 在分前端有主、备两台光接收机分别接收来自不同路由的信号，经射频切换开关（ A/B switch）选择后，与 IPQAM 进行RF混频转换成 1550nm 信号。 再与 OLTPON 进行合波与 ODN 连接。 在分前端，按照下表所列参数完成 RF 通道和 EPON 通道建立。 光通道名称 单 /双向 波长 频率范围 用途 RF 通道 单 下行： 1550nm 50MHz～ 550MHz 广播 电视 RF 单 550MHz～ 860MHz 交互电视下行信号（ IPQAM） EPON 通道 双向 上行： 1310nm IP 数据、 交互电视上行信号 下行： 1490nm IP 数据 如上图所示， IPQAM 计算如下：  按照 80 万户容量设计，平均分至 15 个分前端。 即每个前端 /分前端用户数约为 53334 户。  按照 FTTB 模型 占 60%， FTTZ 模型 占 40%，分别按分光比为 1： 1 1： 4计算，每个分节点需要 OLTPON 接口为 41+27=68。 青岛有线三网融合 “同纤共缆” 网络改造扩容 实施 方案 16  规划在每个分前端插入频率范围为 550MHz～ 860MHz（或 37 个频点）的IPQAM 信号（按 256QAM 计算，每一 256QAM 频道可提供 50Mbps 带宽）。  每个分前端 IPQAM 设备数量计算（按每台 IPQAM 设备提供 108 个频点资源）： 根据带宽需求， IPQAM 与 OLTPON 接口按照 1： 1 比例进行光信号耦合，共需要： 68 个 OLTPON 接口 x 37 个频点 =2516 个频点资源。 则需要约 2516 247。 108 = 24 台 IPQAM。  15 个分前端，共需要： 24 台 IPQAM x 15 个分前端 =360 台 IPQAM。 . 接入层 设计 从 NGB 技术体系讲，接入层（网络层次结构 术语 ） 的功能设计 就是接入网（网络功能 术语 ） 设计。 以下采用接入网这个术语。 按照 “ 双向 IP 与单向广播融合 ” 技术要求， 接入网采用 “ RF。