王永德

（作者單位：中國(guó)有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司海南分公司）

IP城域網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃——基于海南有線寬帶業(yè)務(wù)的實(shí)踐分析

王永德

（作者單位：中國(guó)有線電視網(wǎng)絡(luò)有限公司海南分公司）

結(jié)合市場(chǎng)需求和寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)，分析IP城域網(wǎng)擴(kuò)容建設(shè)規(guī)劃的原則和必要性。通過(guò)海南有線寬帶業(yè)務(wù)的實(shí)踐分析，基于合理的流量模型估算，一方面結(jié)合海南有線寬帶業(yè)務(wù)規(guī)模和設(shè)備的現(xiàn)狀，提出有針對(duì)性的規(guī)劃；另一方面，為增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)靈活性，設(shè)計(jì)了關(guān)鍵功能的部署和策略，也為給大客戶提供更好的寬帶服務(wù)，提出了有針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

IP城域網(wǎng)；擴(kuò)容；建設(shè)規(guī)劃

2010年1月13日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定加快推進(jìn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合。在國(guó)家推進(jìn)“三網(wǎng)融合”的政策中，符合條件的廣播電視企業(yè)可以經(jīng)營(yíng)增值電信業(yè)務(wù)和部分基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)；整合有線電視網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)形態(tài)，推動(dòng)移動(dòng)多媒體廣播電視、手機(jī)電視、數(shù)字電視和寬帶上網(wǎng)等業(yè)務(wù)的應(yīng)用等重點(diǎn)內(nèi)容，這對(duì)廣電行業(yè)來(lái)說(shuō)是巨大的機(jī)遇。

1　IP城域網(wǎng)擴(kuò)容建設(shè)規(guī)劃的必要性及原則

1.1IP城域網(wǎng)擴(kuò)容建設(shè)規(guī)劃的必要性

1.1.1滿足新增業(yè)務(wù)發(fā)展需求

技術(shù)的飛速發(fā)展加速了電信運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)。一方面，寬帶滿足了發(fā)送大型郵件附件、用戶自創(chuàng)內(nèi)容網(wǎng)站和互動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)游戲的需求；反過(guò)來(lái)，生活中不可或缺的許多應(yīng)用和不斷出現(xiàn)的新興互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和服務(wù)需要大量帶寬的支持，又推動(dòng)了寬帶的發(fā)展。因此，要在互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)上具備競(jìng)爭(zhēng)能力，必須充分挖掘用戶潛力，為用戶提供安全、可靠、高速的寬帶網(wǎng)絡(luò)。

1.1.2滿足寬帶提速需求

現(xiàn)階段寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模龐大，多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)提出了更高的帶寬要求。但現(xiàn)有寬帶城域網(wǎng)存在問(wèn)題較多，城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、BRAS、終端設(shè)備、線路和支撐系統(tǒng)等多方面問(wèn)題制約了全程的帶寬提速。因此，有必要對(duì)影響提速較大的寬帶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、寬帶設(shè)備等方面進(jìn)行優(yōu)化與升級(jí)。

1.1.3提供綜合競(jìng)爭(zhēng)力需求

目前，國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)進(jìn)入了白熱化階段，匯接層網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的能力和功能都是直接影響運(yùn)營(yíng)商在該市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的直接因素。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，為適應(yīng)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)，贏得競(jìng)爭(zhēng)的主動(dòng)地位，及時(shí)獲取信息，成為企業(yè)生存的重要工具和手段。近年來(lái)，企業(yè)建設(shè)專用網(wǎng)的力度明顯加大，由此引發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)需求也使公眾數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)和規(guī)模上面臨巨大的挑戰(zhàn)。隨著電信市場(chǎng)的放開(kāi)，高帶寬、技術(shù)領(lǐng)先的寬帶互聯(lián)網(wǎng)已逐步成為新的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。為了在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位，有必要對(duì)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施相應(yīng)的擴(kuò)容和升級(jí)以提高IP城域網(wǎng)的生存性、技術(shù)前瞻性，增強(qiáng)業(yè)務(wù)控制層網(wǎng)絡(luò)的接入能力。

1.2IP城域網(wǎng)擴(kuò)容建設(shè)規(guī)劃的原則

一是以市場(chǎng)和業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，堅(jiān)持效益優(yōu)先、按需適度擴(kuò)容的原則，分步實(shí)施。整體網(wǎng)絡(luò)向“用戶可識(shí)別、業(yè)務(wù)可區(qū)分、質(zhì)量可控制、網(wǎng)絡(luò)可管理”的理念發(fā)展。二是寬帶城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)做到層次清晰、結(jié)構(gòu)扁平化。三是規(guī)范設(shè)備功能，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。

2　海南有線寬帶業(yè)務(wù)實(shí)例

海南有線IP城域網(wǎng)建設(shè)較晚，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小。但隨著海南有線的不斷發(fā)展壯大、用戶的增長(zhǎng)非常迅速，對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。當(dāng)前，急需在網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行擴(kuò)建優(yōu)化調(diào)整，使之能夠提供高效優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。為此，海南有線啟動(dòng)了中國(guó)有線海南IP城域網(wǎng)擴(kuò)容工程主要包含大二層匯聚網(wǎng)及以上的設(shè)備建設(shè)內(nèi)容。此次擴(kuò)容工程擬解決公眾互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，OTT業(yè)務(wù)，互動(dòng)業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)，以及IDC、視頻會(huì)議、視頻監(jiān)控等增值業(yè)務(wù)流量需求，近期滿足10萬(wàn)戶寬帶用戶、5萬(wàn)戶OTT用戶和10萬(wàn)戶互動(dòng)業(yè)務(wù)用戶的流量帶寬需求；遠(yuǎn)期滿足30萬(wàn)寬帶用戶、30萬(wàn)戶OTT用戶和30萬(wàn)戶互動(dòng)業(yè)務(wù)用戶的流量帶寬需求。

2.1業(yè)務(wù)需求分析

2.1.1用戶類型

海南有線目前在IP城域網(wǎng)范圍內(nèi)開(kāi)展的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括：公眾互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、互動(dòng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)以及視頻類增值業(yè)務(wù)。本次規(guī)劃建設(shè)，因各數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)開(kāi)通規(guī)模較小，僅對(duì)公眾寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、互動(dòng)業(yè)務(wù)和Over The Top（OTT）業(yè)務(wù)進(jìn)行分析。

根據(jù)海南有線相關(guān)部門提供的數(shù)據(jù)，全省寬帶用戶類型主要為4 M和10 M用戶，占比達(dá)到80%，相對(duì)于傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商寬帶用戶，海南有線寬帶用戶接入速率普遍偏低。

2.1.2流量預(yù)測(cè)

2.1.2.1流量模型及系數(shù)取定

預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)流量應(yīng)考慮IP網(wǎng)絡(luò)承載的所有各類用戶和業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)流量可估算為各類網(wǎng)絡(luò)流量之和，流量測(cè)算的重點(diǎn)在于公眾互聯(lián)網(wǎng)用戶流量、OTT流量和互動(dòng)流量。

對(duì)于IP城域網(wǎng)的流量測(cè)算一般可以采用流量模型法。某一類用戶的網(wǎng)絡(luò)流量可按下式計(jì)算：

某類用戶網(wǎng)絡(luò)流量=用戶數(shù)×忙時(shí)用戶集中系數(shù)×某類業(yè)務(wù)每用戶平均接入帶寬×用戶平均帶寬占用率×出城域網(wǎng)流量比例

上述數(shù)據(jù)的取定一般應(yīng)來(lái)自于市場(chǎng)部門或現(xiàn)網(wǎng)流量數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合業(yè)務(wù)發(fā)展目標(biāo)等相關(guān)數(shù)據(jù)。

忙時(shí)用戶集中系數(shù)：指每日最忙的1小時(shí)內(nèi)在線用戶占總用戶的比例，取定50%。

某類業(yè)務(wù)每用戶平均接入帶寬：某類業(yè)務(wù)用戶平均的接入速率，如2 M、4 M、8 M、20 M用戶的加權(quán)平均值。

用戶平均帶寬占用率：指忙時(shí)用戶對(duì)帶寬使用率，該數(shù)據(jù)應(yīng)參照現(xiàn)網(wǎng)忙時(shí)在線用戶戶均流量與戶均接入帶寬。依據(jù)現(xiàn)狀并考慮了帶寬提速等因素，用戶平均帶寬占用率如表1所示。

表1　用戶平均帶寬占用率

出城域網(wǎng)流量比例：考慮到工程測(cè)算的簡(jiǎn)易和可操作性，且當(dāng)前流量主要為垂直流量，所以一般直接考慮產(chǎn)生流量節(jié)點(diǎn)的80%流量為出口流量簡(jiǎn)化測(cè)算，其中OTT流量和互動(dòng)流量為網(wǎng)內(nèi)流量，不出城域網(wǎng)。

互聯(lián)網(wǎng)專線業(yè)務(wù)：業(yè)務(wù)較少，近期流量取定為1 Gbps，遠(yuǎn)期流量取定為3 Gbps。

出網(wǎng)流量比例及帶寬冗余系數(shù)：公眾互聯(lián)網(wǎng)用戶出網(wǎng)流量比例80%。廣域網(wǎng)帶寬冗余系數(shù)70%。

2.1.2.2城域網(wǎng)核心出口流量預(yù)測(cè)及匯聚層流量測(cè)算

城域網(wǎng)業(yè)務(wù)總流量包括公眾互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流量、OTT流量、互動(dòng)業(yè)務(wù)流量和IDC業(yè)務(wù)流量。

其中公眾互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流量包含家庭寬帶流量與互聯(lián)網(wǎng)專線流量根據(jù)用戶發(fā)展預(yù)測(cè)及流量模型，可計(jì)算出滿足期城域網(wǎng)內(nèi)各類業(yè)務(wù)流量需求及城域出網(wǎng)整體流量見(jiàn)表2。

表2　城域網(wǎng)內(nèi)各類業(yè)務(wù)流量需求預(yù)計(jì) Gbps

出口帶寬需求要考慮0.7冗余系數(shù)來(lái)計(jì)算，因此2017年底帶寬需求=23/0.7=33G，需要擴(kuò)容23G出口帶寬，2021年底帶寬需求=185/0.7=179G。

對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)專線業(yè)務(wù)量較小的匯聚區(qū)，新建業(yè)務(wù)控制層設(shè)備時(shí)建議采用綜合接入的方式。即BRAS/SR合設(shè)時(shí)，匯聚層流量即為BRAS上承載流量。

對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)專線業(yè)務(wù)量較大的匯聚區(qū)，即BRAS/SR分設(shè)時(shí)，匯聚層流量為BRAS和SR上承載流量之和。IP城域網(wǎng)匯聚層BRAS主要承載家庭寬帶業(yè)務(wù)和OTT點(diǎn)播業(yè)務(wù)。IP城域網(wǎng)匯聚層SR主要承載專線接入業(yè)務(wù)和互動(dòng)業(yè)務(wù)。

2.1.3業(yè)務(wù)功能分析

IP城域網(wǎng)是本地業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)多種業(yè)務(wù)的綜合匯聚接入網(wǎng)絡(luò)，因此，必須滿足多種不同業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)指標(biāo)的要求，以保證多種業(yè)務(wù)的正常開(kāi)展。就目前現(xiàn)有業(yè)務(wù)而言，主要提供的業(yè)務(wù)類型包括高速上網(wǎng)、專線互聯(lián)、IP語(yǔ)音、視頻播放業(yè)務(wù)以及多種增值業(yè)務(wù)等。高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)要求高帶寬，對(duì)時(shí)延沒(méi)有嚴(yán)格要求；專線互聯(lián)業(yè)務(wù)要求有固定保障帶寬，滿足互聯(lián)電路的可靠傳送；IP語(yǔ)音業(yè)務(wù)要求嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性，對(duì)帶寬則要求不高；視頻播放類業(yè)務(wù)要求提供節(jié)目源組播功能，降低骨干帶寬，OTT、互動(dòng)業(yè)務(wù)提供高可靠服務(wù)質(zhì)量（QoS）保障。

因此，在IP城域網(wǎng)內(nèi)必須提供組播能力、MPLS VPN功能以及對(duì)大客戶等重要業(yè)務(wù)提供差異化的IP/VPN承載通道和精細(xì)化的QoS保障。

海南有線IP城域網(wǎng)未部署QoS，后期根據(jù)業(yè)務(wù)需要要求部署QoS；業(yè)務(wù)控制層及以上已部署MPLS VPN，SR路由器、BRAS作為PE設(shè)備，城域核心層路由器作為P設(shè)備；暫未部署組播。

2.2IP城域網(wǎng)存在問(wèn)題

通過(guò)對(duì)IP城域網(wǎng)現(xiàn)狀的分析，IP城域網(wǎng)目前存在如下幾點(diǎn)問(wèn)題。

一是寬帶接入服務(wù)器（BAS）設(shè)備老化。在網(wǎng)13臺(tái)BAS中，10臺(tái)MA5200G屬于2.5 G平臺(tái)，屬于EOS產(chǎn)品，華為不再提供任何服務(wù)，2臺(tái)ME60-8屬于10 G平臺(tái)，擴(kuò)容能力有限，同時(shí)很快將面臨EOS問(wèn)題。目前，數(shù)據(jù)城域網(wǎng)沒(méi)有單獨(dú)的RR路由反射器，RR配置在?？?臺(tái)核心路由器，按照流量不能經(jīng)過(guò)RR路由反射器的設(shè)計(jì)原則，需要單獨(dú)部署RR路由反射器。此外，OLT到BAS、BAS到SR7750的帶寬還停留在1 G和2 G，沒(méi)有辦法支撐大規(guī)模發(fā)展大帶寬寬帶用戶和OTT業(yè)務(wù)；市縣網(wǎng)絡(luò)不利于大量發(fā)展業(yè)務(wù)。二是IP城域網(wǎng)重要設(shè)備部署于?？凇⑷齺唭蓚€(gè)地方，除了?？?、三亞外的16個(gè)市縣，僅部署OLT設(shè)備，同時(shí)到基地中心的上聯(lián)帶寬僅有1 G，不利于大量發(fā)展業(yè)務(wù)。

2.3IP城域網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃目標(biāo)

原則上，各城域網(wǎng)應(yīng)在規(guī)劃期內(nèi)按照“本地網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)架構(gòu)”，完成結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，形成層級(jí)清晰、布局合理、滿足各類業(yè)務(wù)接入需求、支持常態(tài)化擴(kuò)容的IP城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)和資源部署。

提高差異化服務(wù)能力，部署QOS策略，為大客戶專線等重點(diǎn)業(yè)務(wù)提供質(zhì)量保障。

立足三網(wǎng)融合的建設(shè)需求，構(gòu)建高性能的IP網(wǎng)架構(gòu)，既滿足目前業(yè)務(wù)的承載，又面向未來(lái)業(yè)務(wù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的多元化。推進(jìn)業(yè)務(wù)控制層多業(yè)務(wù)綜合接入。

3　結(jié)語(yǔ)

有線電視網(wǎng)絡(luò)應(yīng)以業(yè)務(wù)承載網(wǎng)的業(yè)務(wù)安全重要性為主導(dǎo)，結(jié)合物理傳輸網(wǎng)服務(wù)區(qū)域、責(zé)任主體等來(lái)確定信息安全等級(jí)。根據(jù)有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)服務(wù)安全需求和業(yè)務(wù)信息安全需求，三網(wǎng)融合的有線電視網(wǎng)絡(luò)應(yīng)根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)自主定級(jí)，并按照相應(yīng)等級(jí)的等級(jí)保護(hù)要求進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)。