NGB网络技术方案-200810简

NGB网络技术方案_200810简第一页，共47页。提纲2第二页，共47页。国家战略国家“十一五”规划“加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设”；国家各部委的“十一五”规划广电总局《有线电视向数字化过渡时间表》要求分层次逐步推进有线电视数字化、交互化，打造完全交互、大规模、支持全业务的全功能网；信产部颁布《信息产业科技发展“十一五”规划及2020年中长期规划纲要》，提出“以应用为导向，加快集成创新，大力促进以网络与系统为中心的多种相关技术的有机结合，形成有竞争力的产品或者产业”，“重点攻关数字音视频、显示、网络和通信技术等”。3第三页，共47页。产业前景下一代广电网络建设具有重大的产业前景，是先进制造业和现代服务业发展的重要“引擎”，美日韩等发达国家高度重视下一代网络建设（美国当选总统奥巴马提出将重建信息基础设施，扩大宽带网络应用作为振兴国家经济的五大主要举措之一）广电网络的用户为1.6亿，据此广电网络的潜在市场规模为：市场单位产值按1.6亿户市场规模合计网络和设备

投入每户=1000元1.6*1000=1600亿运营商及增值业务服务收入每户年平均消费=600元1.6*600=每年960亿带动芯片、信息家电等制造业

推动内容制作、数字出版等服务业1600*5=8000亿

960*8=每年7680亿下一代广电网络全国市场规模预测上海有线网络已拥有近500万户有线电视用户,大部分具备860MHz传输频宽,具备实施NGB的网络条件。4第四页，共47页。提纲5第五页，共47页。3TNet简况网络应用和规模实验创新网络架构Tbps路由Tbps交换Tbps传输全国53家优势单位，涉及高校、科研院所、通信标准组织、设备制造商、运营商、内容提供商等产业链中各个环节，参与技术攻关、设备研制、网络部署和试验示范等，形成了自主知识产权。十五863重大专项：高性能宽带信息网3TNet，2002年正式启动，2004年被列为科技部与上海市部市合作项目6第六页，共47页。

实现了80x40Gb/sDWDM传输系统，为上海NGB骨干网的大容量内容传送提供了技术和设备基础。Tbps光传输技术7第七页，共47页。光交换技术实现了基于TbpsASON的组播和突发传送技术，将ASON发展成为MB-ASON8第八页，共47页。大规模汇聚路由器ACR提出地域分布的单点路由结构Tbps路由，两级树形分配与汇聚接入结构；大容量、单节点覆盖≥6万户，经济性好；广播型业务的组播复制及收视控制；交互型业务的管理和用户权限控制；在海内外市场得到广泛认可，在欧洲获得InfoVisionAward2006大奖。9第九页，共47页。大规模汇聚路由器ACR核心网电（光）路交换，边缘网IP分组交换的混合交换结构；超扁平树型结构，任意用户间传输路径只有两跳(hop)；MB-ASON，ACR组网支持广播、组播和交互业务；并支持三网融合的发展。10第十页，共47页。提纲11第十一页，共47页。NGB网络总体要求基本要求简述先进性充分考虑未来融合技术和三网融合新需求，满足未来5～10年内技术和业务发展的需要产业成熟度采用已商业化运行的成熟的技术、设备、系统，以确保网络的可靠性和稳定性双向化、互动化容量超过Tbit，接入网侧每户用户带宽达到双向30M开放性和兼容性兼容现有的模拟/数字有线电视业务可扩展性网络用户数量和网络所提供的服务功能具备可扩展性良好的生存能力能采用灵活的保护策略和保护机制确保稳定运行安全性保证设备、业务系统的安全性，尤其视频广播业务的安全性可管理性NGB网管能对在网设备进行拓扑、性能、配置的管理，与业务管理系统进行互动，对网络承载业务的情况进行管理和控制高可靠性设备模块等具有热在线冗余备份，系统可用度不小于99.999%，制定可靠的网络备份策略QoS保证有区分的保证所承载的重要业务的服务质量可维护性全方位的网络管理降低网络维护难度，丰富的业务网管实现业务快速部署和监控12第十二页，共47页。NGB网络技术要求双栈支持全网设备支持IPv4/v6双协议栈兼容性NGB骨干网络（包含核心层和汇聚层）和已有的双向改造后的有线电视网络并存；NGB接入网采用以太网无源光网络EPON（FTTx）技术进行改造，无缝兼容现有的DVB-C数字电视系统，满足与已有的CMTS系统做到共缆、分频、无干扰共网运行。QoS可采用Diff-Serv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（时移电视、点播电视等）；可采用CAC技术对无法保证服务能力的用户请求实现拒绝。可靠性考虑核心网实现物理链路和路由1:1备份，物理链路倒换时间小于50ms；汇聚层ACR节点。全网性能指标

（所有的网络性能是在包大小为1KB的情况)全网丢包率（指NGB网络内部）小于10-4；端到端平均延时（指从NGB的业务服务器到用户终端）小于60ms；端到端抖动（指从NGB的业务服务器到用户终端）小于50ms。端到端不出现IP包的乱序现象（在正常网络情况下），以保证终端能顺序接收。用户接入带宽要求每个终端家庭用户接入带宽30Mbps；平滑升级要求网络可根据业务的发展进行平滑升级。例如，当用户的业务使用并发率大于设计并发率时，可以通过添加设备或者升级设备性能等方法满足系统的扩容要求，使网络满足业务发展的要求。13第十三页，共47页。NGB网络总体需求基本业务包括：有线电视、广播节目，包括数字和模拟电视、广播节目。在NGB网络中将保留六套模拟电视节目，其他电视广播节目将采用数字化方式播出。扩展业务包括：高清电视HDTV、时移电视、点播电视和数据广播等。时移电视和标清点播，采用IP通道，码率不超过4Mbps，设计并发率为20%；高清广播电视，采用数字射频通道，码率15~25Mbps，全网覆盖；高清点播业务，采用IP通道，码率不超过15Mbps，设计并发率为10%。增值业务包括：实时业务、VPN业务、宽带上网业务和专线业务。实时业务：VoIP电话、视频通讯等，其中VoIP码率为双向各64Kbps，设计并发率10%；视频通讯码率为双向各3Mbps，设计并发率为3%；宽带上网业务：为用户提供高速宽带上网业务，每户最高提供4M带宽，以512K、1M、2M、4M为基本带宽单位，设计并发率为平均速率双向1M情况下40%；VPN业务：集团用户内联网Intranet互联、远程用户接入；其他增值业务：以互动为基本特征的各种增值业务，包括视频下载、数字医疗、网上教学、网上卡拉OK等，设计并发率为平均速率双向3M情况下7%。14第十四页，共47页。提纲15第十五页，共47页。网络拓扑16第十六页，共47页。核心层采用40/10GDWDM+OTN的方式组成核心光传输网。核心光节点建议组成物理的环状光纤链路，每两个点之间至少要保证2条不同的物理路由。采用TSR组成核心数据节点。核心节点之间建议采用全网状连接，至少需要保证每两个点之间有2条不同的路由。全网总前端直接连接TSR核心路由器，为用户提供多种扩展业务和增值业务。根据目前东方有线的网络情况，拟采用核心点的设计方案，在四个核心机房分别部署四台OTN和TSR设备。17第十七页，共47页。汇聚层采用10G

OTN组成光传输网。采用ACR、端口扩展交换机和EOLT设备组成数据分节点。每个分节点至少保证一台主ACR设备，每个ACR设计能力为覆盖用户数3～5万户。通过ACR连接东方有线原有数据网。ACR通过交换机进行端口扩展，采用GE、10GE链路和EOLT进行星型连接。可根据用户点播、时移业务数量，在分节点布置CDN节点。18第十八页，共47页。接入层.参考设计NGB的接入网采用FTTx方式，有三种技术方案：（1）有条件实施光纤入户的采用FTTH方案；（2）已具备五类线入户的采用FTTB(PON)+LAN方案；（3）其他情况采用FTTB(PON)+缆桥方案。19第十九页，共47页。接入层.光接入技术目前主流的PON技术是EPON和GPON。GPON具有较好的电路交换性能，但制造成本过高，短时期内在国内推广应用比较困难；EPON结合以太网和无源光网络两者优点，具有良好的经济性和实用性，目前在国内得到了大规模的应用。数据发送数据接收光发送器光接收器ONU1ONU2ONUnOLT光发送器光接收器数据发送数据接收1:n无源光分路器介质

接入

逻辑介质

接入

逻辑波分合路波分合路PON采用单纤波分复用技术下行数据1490nm上行数据1310nmFDM-RF信号1550nm20第二十页，共47页。接入层.EOC技术比较项技术体系HomePNA3.1MoCAHomePlugAVHiNOCWiFi降频基带EOC占用频段12~44MHz800~1500MHz2~28MHz或7.5~30MHz550MHz~1.2GHz900~1100

MHz0-20MHz单信道频段32MHz50MHz28MHz或者22.5MHz16MHz20MHz或者40MHz20MHz是否支持信道绑定否是否是是否调制技术FDQAM/自适应256QAMOFDM/自适应256-QAM，支持FECOFDM/自适应1024-QAM;支持TurboFEC，增加了较多抗干扰技术。OFDM/自适应256-QAMOFDM/自适应64-QAM基带单信道最大物理层带宽144Mbps共享270Mbps共享200Mbps共享80Mbps共享108Mbps共享10Mbps独占接收动态范围70dB75dB90dB75dB50dB5dB抗衰减能力40dB50dB50dB45dB未知5dB21第二十一页，共47页。QoS设计在网络设备上部署DiffServ技术，保证高价值业务的服务质量。上行流量在缆桥终端进行流量的802.1P的标记和分类，同时进行流量限速。在缆桥终端上行流量以及上行的设备的出口方向进行队列调度和拥塞管理，保证高价值业务的服务质量。（对于PQ队列的业务对其进行最优转发外，还建议对其限速，防止其过度占用带宽，造成其他业务服务质量极差）。下行流量

从城域网核心路由器到ACR的下行流量在出口方向进行队列调度和拥塞管理，在ACR出口至交换机的下行流量，在ACR出口上进行H-QOS调度，交换机对于下行流量可不做QOS处理。

动态QoS管理

NGB网络可通过部署资源策略控制系统和精细业务网关ACR结合，构建可管控的网络资源运营平台，做到用户可识别、业务可区分、网络可管理、质量可控制，实现精细业务运营。22第二十二页，共47页。网管系统管理范围从核心网的IP设备一直到用户终端，主要采用SNMP、TR069等协议实现对网络设备的管理，同时向上提供面向NGB业务网管的接口，向下提供面向EMS或其他第三方专业网管的管理接口。拓扑管理：包括IP拓扑、业务拓扑、VLAN拓扑、协议拓扑等；配置管理：包括网管系统基本配置、网管系统监控、设备配置管理等；告警管理：可自定义告警类型，包括电源告警、通信故障、软件告警、环境告警、运行告警、硬件告警、业务质量告警、处理出错等；性能管理：包括服务器性能、网络设备性能、网络设备端口性能、业务性能等；安全管理：安全管理的目的是保护网络资源和设备不被非法访问，只有经过授权的用户才能进行相应操作。网管系统提供多级用户管理,可设定多个不同级别的用户，实现有限授权和多种服务。其他：用户信息管理、应用管理、系统管理等。NGB网管除了达到电信级网络管理的要求外，还需要满足与业务管理融合的要求。主要功能：23第二十三页，共47页。机顶盒技术要求承载网络对机顶盒增加的技术要求有以下几点：机顶盒终端应有≥50ms的缓存处理。机顶盒终端需支持基本DHCP要求。机顶盒的VoD协议报文应采用与业务流报文不同的端口号，以实现QoS。建议对机顶盒终端视频业务进行Resume优先设置，保障视频流的带宽。24第二十四页，共47页。提纲25第二十五页，共47页。建设目标以有线电视数字化普及为切入点，以“高性能宽带信息网（3TNet）”核心技术为支撑，在上海率先建设高带宽、强互动、可管控的下一代广电网络。本项目计划在2010年底前完成50万户NGB网络改造。26第二十六页，共47页。总体实施架构NGB网络基于3TNET技术体系和架构，由骨干网、接入网和运营支撑平台构成。27第二十七页，共47页。机房设施核心机房张江、龙南、临空、广灵四个核心机房。核心机房主要功能为数据业务的核心路由、交换与INTERNET数据中心。

分中心机房市区有20个分中心机房，既是广播业务传送的分前端，也是数据业务汇聚和交换的POP点。街道站机房/远端机房分布在市区楼宇和居民小区的接入机房，其中街道站机房105个；另外，已建的远端机房超过150个。郊区机房与公司业务密切相关的还有分布在9个郊区的广电局有线网络中心机房和200多个镇有线电视广播站。28第二十八页，共47页。NGB建设总体部署CATV总前端

街道站机房小区及楼道用户户内光发机光收机光节点放大器光纤跳接机顶盒缆桥终端TVPC楼道分配TSRTSRTSRTSRACRACROTN核心OTN汇聚原IP城域网缆桥交换机Phone分中心机房分中心机房2………………核心机房29第二十九页，共47页。骨干网建设方案.OTN（1）OTN结构示意图本次项目建议构建以40λ×40GDWDM为核心的OTN平台，实现1.6T系统容量，并可以平滑地升级到80λ×40G容量，即3.2T。4套核心设备备份22套汇聚设备初期规划业务为核心节点之间分别传输4个10G业务核心节点到汇聚节点总计76个10G业务；平均每个汇聚节点与核心节点之间传输不到4个10G业务；并且每个节点间的传输距离不超过40KM，不用考虑特别复杂的色散补偿方案。30第三十页，共47页。骨干网建设方案.OTN（2）为了满足NGB示范网上专网业务，特别是政企专网业务的带宽和服务要求,对现有SDH网络的配套扩容:

东方有线现有SDH/MSTP网络的10G环路容量需要扩容到20G；

对现有不支持ASON智能的部分SDH接入网络设备进行升级替换。为现有预计将现有SDH骨干网增加32块10G群路板卡；

新增OSN7500两套，新增OSN3500八套；分中心SDH接入网升级设备5套，街道站SDH接入升级设备24套。31第三十一页，共47页。骨干网建设方案.IP城域（1）分为核心层和汇聚层32第三十二页，共47页。骨干网建设方案.TSRTSR:本项目TSR的业务端口采用10G端口。根据用户数和业务估算，总计需要配置160对10G业务端口，以及每台TSR4对用于互联的10G业务端口；考虑到部署的方便和合理性，配置4套TSR设备;考虑到本项目中每套TSR设备将配置40个以上的10G业务端口，系统吞吐量在800G以上，因此本项目采用单台吞吐量1Tbps以上的TSR产品。33第三十三页，共47页。骨干网建设方案.ACRACR:ACR部署于城域网的边缘，接入各种接入网，提供各种业务的统一接入和传输，实现对用户的业务区分和隔离、安全控制、QoS保障、高可靠性保证等功能。根据用户的地理分布，同时考虑用户的并发率和适当的设备冗余，本项目计划部署13台ACR设备，总计配置52对（上行/下行）10G业务端口，或相当的GE端口。34第三十四页，共47页。接入网建设方案根据东方有线已有网络基础，在新建楼盘采用FTTH方式，有五类线入户的小区采用FTTB+LAN进行网络改造，在其他仅有HFC网络接入的小区为了避免入户布线给用户带来的不便，采用FTTB+缆桥的方式进行网络改造。按照东方有线HFC网络的规划，单一光节点覆盖有线电视用户规模标准为不多于500户，多余于500户的光节点需先进行光节点拆分。35第三十五页，共47页。接入网建设方案.PON接入网设备要求采用EPON技术；高密集度PON口的EOLT设备本项目接入网改造需要覆盖约1000个光节点，每个光节点至少需要一个PON端口；根据本期工程的用户分布，OLT设备分别部署到13个分中心（后期将根据用户和业务发展的情况，部署到所有的分中心）36第三十六页，共47页。接入网建设方案.缆桥接入网设备要求——缆桥交换机PON缆桥交换机将ONU功能、主控管理功能、缆桥头端功能、CATV射频输入等功能集成到一起。接入网设备要求——缆桥终端缆桥终端（HMD）位于用户端，是PON+缆桥网络的终端设备。HMD在网络侧连接HS设备，在用户侧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、视频、语音的三网融合接入。37第三十七页，共47页。接入网建设方案.电缆改造原有的HFC网络中保留放大器之前网络的双向功能及结构，放大器输出到楼道分配器改为放大器输出至缆桥，缆桥的每个EOC输出口输出至楼道网络。缆桥10户10户10户10户二分配输出改造前改造后改单路输出38第三十八页，共47页。接入网建设方案.频率规划正向频率规划：正向频率的使用从110MHz开始至870MHz结束，原有的模拟电视、数字电视、CMTS等正向业务频率保持不变。

反向频率规划：东方有线目前反向频率范围是5~65MHz，CMTS上行传输使用30~40MHz频段，改造后初期CMTS使用频段改为36~42MHz，EOC使用7.5~30MHz频段，30~36MHz为保护频段不使用，EOC头端及终端使用的滤波器需符合上述反向频率规划；远期目标将反向频段扩展为5~85MHz（或以上）来拓展EOC通道带宽以实现入户网扩容。5MHZ304065CMTS5MHZ303685CMTS42EOC待升级预留保护频带改造前改造后39第三十九页，共47页。接入网建设方案.供电与安装缆桥供电及安装设计室内型缆桥采用220V交流电就近取电，放置在缆桥交换机铁箱中；野外型缆桥采用60V交流馈电供电，连接放大器与缆桥的电缆应使用-9或-12等铝管电缆。当供电器输出功率不能满足要求时，需在网络中增加供电器。

施工工艺要求接入网改造的施工工艺参照东方有线目前的房产建设、双向网改造及光节点拆分的施工工艺要求执行。40第四十页，共47页。运营支撑平台业务运营支撑平台组成内容系统：实现媒体内容存储、媒体内容采集（Ingress）、媒体内容格式转换、媒体内容本地管理、增值服务内容制作、流程制作；支撑系统：实现媒资内容分发、运营支撑BOSS、数字版权保护系统DRM；业务系统：实现门户、各类交互业务服务。支撑业务类型电视直播；视频点播；时移电视/点播电视；视频通信；TV交互服务；多媒体短信服务；增值新业务。41第四十一页，共47页。运营支撑平台.部署第一部分是业务管理系统的部署：包括