ITV業(yè)務(wù)組播復(fù)制點(diǎn)下移改造的思考

李利軍，李麗榮

（1.中國(guó)電信股份有限公司衡陽(yáng)分公司，湖南 衡陽(yáng) 421001；2.湖南省衡南縣教師進(jìn)修學(xué)校，湖南 衡陽(yáng) 421141）

隨著ITV業(yè)務(wù)的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)流量的不斷增長(zhǎng)，對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高，若運(yùn)營(yíng)商僅依靠?jī)?yōu)化、擴(kuò)容接入網(wǎng)絡(luò)來解決問題，只能使網(wǎng)絡(luò)越來越龐大，管理越來越困難，因此，考慮優(yōu)化業(yè)務(wù)流量，減輕網(wǎng)絡(luò)的承載壓力就顯得尤為重要。由于前期各個(gè)運(yùn)營(yíng)商ITV業(yè)務(wù)的組播復(fù)制點(diǎn)均部署在BRAS/SR上，在三網(wǎng)融合迅速推進(jìn)的今天，為了確保ITV業(yè)務(wù)的順利發(fā)展，不會(huì)由于接入網(wǎng)絡(luò)流量迅速增大而受到阻礙，筆者特提出ITV業(yè)務(wù)組播復(fù)制點(diǎn)下移改造實(shí)施方案[1-6]。

1 城域網(wǎng)內(nèi)ITV業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)承載現(xiàn)狀

目前，各大運(yùn)營(yíng)商ITV業(yè)務(wù)在城域網(wǎng)內(nèi)大多采用NATIVE IP承載方案，其特點(diǎn)為：ITV業(yè)務(wù)可采用各種不同的接入方式，承載在IP城域網(wǎng)的全局模式下，在IP城域網(wǎng)內(nèi)開啟三層PIM-SM組播功能后，可根據(jù)業(yè)務(wù)需求及設(shè)備支持能力情況，選擇各個(gè)層面的設(shè)備作為組播復(fù)制點(diǎn)，且ITV前期都采用BRAS作為組播復(fù)制點(diǎn)，具體承載網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。

圖1 城域網(wǎng)承載ITV業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

ITV業(yè)務(wù)的三層組播網(wǎng)絡(luò)由組播源、核心路由器及業(yè)務(wù)接入控制層設(shè)備（BRAS/SR）組成，采用PIM-SM協(xié)議來構(gòu)造三層組播路由域。ITV業(yè)務(wù)的二層組播流量采用以太網(wǎng)來承載，在圖1中，從BRAS設(shè)備開始一直到最終用戶都是一個(gè)純二層的以太網(wǎng)絡(luò)，采用TRUNK鏈路技術(shù)來承載多個(gè)VLAN的流量，組播流量也同樣采取VLAN的形式來承載。

2 組播復(fù)制點(diǎn)下移方案

目前，中電信現(xiàn)網(wǎng)部署ITV業(yè)務(wù)的組播復(fù)制點(diǎn)基本設(shè)在BRAS上，以利于前期ITV業(yè)務(wù)的開展，該方式對(duì)BRAS以下的接入網(wǎng)設(shè)備沒有特殊要求，現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備無須改造就可開展ITV組播業(yè)務(wù)。但隨著ITV用戶的快速增長(zhǎng)，對(duì)BRAS設(shè)備的性能要求越來越高，接入網(wǎng)的流量在迅速增大，接入網(wǎng)的承載能力已很難滿足ITV用戶快速增長(zhǎng)的需求，因此采用將組播復(fù)制點(diǎn)逐漸下移到DSLAM、園區(qū)、OLT等接入設(shè)備的模式，不僅可有效減輕接入網(wǎng)絡(luò)的帶寬壓力，同時(shí)還可降低對(duì)BRAS設(shè)備的性能及功能要求。

2.1 組播復(fù)制點(diǎn)下移到DSLAM

DSLAM是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商接入網(wǎng)最常見的一種接入方式，在電話線的基礎(chǔ)上，通過調(diào)制不同頻率的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)同一條電話線上能同時(shí)承載語(yǔ)音和寬帶業(yè)務(wù)。DSLAM設(shè)備的種類較多，由于ATM技術(shù)與IP技術(shù)的QoS不能很好地進(jìn)行融合，且ATM設(shè)備一般不支持IP協(xié)議族的IGMP等功能，因此在ATM內(nèi)核DSLAM設(shè)備上不考慮開展ITV業(yè)務(wù)。下文提到的DSLAM設(shè)備主要指IP DSLAM（也包括PON方式DSLAM設(shè)備）。其中，IP DSLAM方式接入主要指使用IP協(xié)議作為設(shè)備內(nèi)部核心技術(shù)，且利用DSLAM技術(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)接入的設(shè)備。而ADSL的理論最大數(shù)據(jù)傳輸速率為8 Mbit/s，ADSL 2+的理論速率可達(dá)到20 Mbit/s，VDSL的速率則更高，由于目前存在大量DSLAM用戶，且在IPDSLAM場(chǎng)景下發(fā)展了很多ITV業(yè)務(wù)用戶，因此將IP DSLAM設(shè)備組播復(fù)制點(diǎn)下移到DSLAM設(shè)備是非常有必要的措施。

1）IP DSLAM常見組網(wǎng)部署ITV業(yè)務(wù)

IP DSLAM常見組網(wǎng)部署ITV業(yè)務(wù)方式如圖2所示。

圖2 IP DSLAM常見組網(wǎng)部署ITV業(yè)務(wù)方式

IP DSLAM組網(wǎng)方式一為上行直掛BRAS，一般不使用QinQ，當(dāng)寬帶用戶接入后，在業(yè)務(wù)板的接入端口上加上不同單層VLAN標(biāo)記，送到BRAS相應(yīng)的物理接口進(jìn)行處理。其他方式都是通過中間設(shè)備（園區(qū)、匯聚或OLT設(shè)備）上連BRAS，寬帶用戶接入后，在DSLAM設(shè)備業(yè)務(wù)板的接入端口上加上不同單層VLAN標(biāo)記，到中間設(shè)備與DSLAM相連的下行口時(shí)，在中間設(shè)備上再打上一個(gè)外層VLAN標(biāo)記（QinQ），中間設(shè)備與BRAS相連的下行口可邏輯地劃分成不同子接口，對(duì)應(yīng)的子接口將剝離兩層VLAN標(biāo)記處理數(shù)據(jù)。無論是哪種接入方式，DSLAM和BRAS之間均是純二層網(wǎng)絡(luò)，只需透?jìng)飨鄳?yīng)的VLAN即可，考慮到VLAN數(shù)可能不夠的因素，增加了QinQ協(xié)議的應(yīng)用。由于ITV業(yè)務(wù)在IP DSLAM場(chǎng)景下的應(yīng)用，需要單獨(dú)的業(yè)務(wù)通道提供給各個(gè)DSLAM端口，因此，以太網(wǎng)部分可使用不同VLAN來進(jìn)行區(qū)分，DSLAM端口部分，可使用不同VPI/VCI來進(jìn)行區(qū)分，同時(shí)用戶Modem需要能將不同VPI/VCI橋接到不同的以太網(wǎng)口。目前IP DSLAM設(shè)備均支持多PVC功能，因此要求用戶必須使用智能Modem以支持多PVC橋接功能。

2）IP DSLAM組網(wǎng)組播復(fù)制點(diǎn)下移

IP DSLAM常見組網(wǎng)部署ITV業(yè)務(wù)組播復(fù)制點(diǎn)下移方式如圖3所示。

圖3 IP DSLAM常見組網(wǎng)部署ITV業(yè)務(wù)組播復(fù)制點(diǎn)下移方式

2.2 組播復(fù)制點(diǎn)下移到園區(qū)

組播復(fù)制點(diǎn)下移至園區(qū)設(shè)備主要是針對(duì)LAN方式接入用戶，LAN方式具有帶寬高的優(yōu)勢(shì)，一般部署于寫字樓或者高檔小區(qū)，LAN方式接入模式為：用戶家庭網(wǎng)關(guān)上連樓道交換機(jī)，樓道交換機(jī)通過園區(qū)、匯聚交換機(jī)上至BRAS，樓道交換機(jī)配置單層VLAN，在園區(qū)交換機(jī)或匯聚交換機(jī)上起用QinQ打上外層標(biāo)記，再透?jìng)鞯紹RAS上。由于IPTV需要提供專用的業(yè)務(wù)通道，而LAN方式可靈活采用VLAN來區(qū)分業(yè)務(wù)，但是，目前LAN方式的接入設(shè)備一般放置在樓道，同時(shí)向多個(gè)用戶提供服務(wù)，而用戶側(cè)一般未配置支持VLAN的交換機(jī)，所以在LAN方式場(chǎng)景下，部署IPTV業(yè)務(wù)主要方法為再部署一條IPTV專用網(wǎng)線到用戶家中，在用戶家中增加支持VLAN的家庭網(wǎng)關(guān)，用不同VLAN來區(qū)分業(yè)務(wù)。在實(shí)際操作中，運(yùn)營(yíng)商一般采用后一種種方式。由于單臺(tái)樓道交換機(jī)的端口數(shù)有限，下接的用戶量較少，所以復(fù)制點(diǎn)下移到樓道交換機(jī)意義不大，并且園區(qū)交換機(jī)一般不支持下行端口既做QinQ又針對(duì)下行端口的組播復(fù)制點(diǎn)下移，因此針對(duì)LAN用戶，組播復(fù)制點(diǎn)下移到園區(qū)設(shè)備就可以了，圖4為L(zhǎng)AN常見組網(wǎng)承載ITV用戶不同組播復(fù)制點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)對(duì)比情況。

2.3 組播復(fù)制點(diǎn)下移到OLT

在PON場(chǎng)景下部署ITV業(yè)務(wù)相當(dāng)于IP DSLAM方式和LAN方式的結(jié)合，主要針對(duì)ONU的不同而進(jìn)行不同的部署。如果ONU是DSLAM類型，用戶家中配置支持PVC橋接到不同LAN口的Modem，ONU上將不同PVC橋接到不同的VLAN，然后在OLT上打上外層VLAN標(biāo)記透?jìng)鞯紹RAS，具體方式可參照組播復(fù)制點(diǎn)下移至DSLAM設(shè)備方式直接下移至DSLAM設(shè)備。如果ONU是LAN方式的，參考組播復(fù)制點(diǎn)下移至園區(qū)、匯聚設(shè)備的部署方法，ONU單層VLAN標(biāo)記或ONU透?jìng)骷彝ゾW(wǎng)關(guān)的VLAN標(biāo)記，OLT上打上外層VLAN標(biāo)記透?jìng)鞯紹RAS。如果ONU直接部署在用戶家里，那么只需要ONU上具備多個(gè)LAN口，并且不同LAN口能封裝不同VLAN即可。組播復(fù)制點(diǎn)下移至OLT設(shè)備主要是針對(duì)LAN方式接入ONU用戶（FTTH/FTTO/FTTB等），圖5為PON網(wǎng)絡(luò)常見組網(wǎng)承載ITV用戶不同組播復(fù)制點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)對(duì)比圖。

圖4 LAN常見組網(wǎng)承載ITV用戶不同組播復(fù)制點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)對(duì)比

圖5 PON網(wǎng)絡(luò)常見組網(wǎng)承載ITV用戶不同組播復(fù)制點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)對(duì)比

3 組播復(fù)制點(diǎn)下移改造實(shí)施步驟

3.1 組播VLAN及IP地址規(guī)劃

1）組播引流VLAN

組播復(fù)制點(diǎn)下移前，現(xiàn)有ITV用戶需進(jìn)行業(yè)務(wù)分離并更改為IPoE接入方式。組播復(fù)制點(diǎn)下移需進(jìn)行引流VLAN的全網(wǎng)規(guī)劃，考慮到一個(gè)二層接入網(wǎng)絡(luò)的接入設(shè)備一般不會(huì)超過1 000臺(tái)，建議城域網(wǎng)規(guī)劃5個(gè)單層VLAN作為引流VLAN，使用原則如下：組播引流VLAN使用在SR/BRAS、匯聚交換機(jī)、接入設(shè)備之間；在不同物理的二層網(wǎng)絡(luò)可重復(fù)使用，即BRAS/SR不同物理端口下可以重復(fù)使用；一個(gè)組播引流VLAN內(nèi)的接入設(shè)備建議在200臺(tái)左右，避免廣播域過大，順序使用所規(guī)劃的5個(gè)VLAN，如51～55，若OLT等接入設(shè)備直掛BRAS/SR，則重復(fù)使用1個(gè)VLAN51即可。

2）互通IP地址

組播引流VLAN內(nèi)的互通IP地址僅作為IGMP路由器與IGMP代理設(shè)備之間交互使用，可以采用私網(wǎng)IP地址，考慮到每臺(tái)BRAS/SR設(shè)備的組播引流子接口不會(huì)超過256個(gè)，每一個(gè)引流VLAN下對(duì)應(yīng)的接入設(shè)備不會(huì)超過256臺(tái)，且不同BRAS/SR設(shè)備可重復(fù)使用，筆者建議統(tǒng)一使用一個(gè)B類私網(wǎng)IP地址，不同BRAS/SR設(shè)備均使用同一個(gè)B類私網(wǎng)IP地址段，同臺(tái)BRAS/SR設(shè)備的不同引流子接口使用一個(gè)C類地址段。各個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)各自現(xiàn)有私網(wǎng)IP地址使用情況，按地址不沖突、地址管理便利的原則進(jìn)行總體規(guī)劃，表1為以10.51.0.0/16私網(wǎng)網(wǎng)段為例進(jìn)行的地址規(guī)劃。

3.2 用戶ITV業(yè)務(wù)配置規(guī)范。

由于用戶ITV業(yè)務(wù)必須有獨(dú)立的承載通道，因此可采用PSPV、PSPUPV等接入方式，通過不同的PVC或者VLAN實(shí)現(xiàn)對(duì)不同業(yè)務(wù)（上網(wǎng)、VoIP等）進(jìn)行區(qū)分，筆者建議設(shè)置值參考如表2所示。

3.3 用戶認(rèn)證模式修改

在ITV發(fā)展之初，由于業(yè)務(wù)規(guī)模不大，為了拓展市場(chǎng)，ITV業(yè)務(wù)常與上網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行捆綁銷售，在網(wǎng)絡(luò)承載方式方面，為了快速融入現(xiàn)網(wǎng)，ITV業(yè)務(wù)使用與普通PPPoE相同的物理平面，并與普通PP?PoE用戶使用相同的認(rèn)證方式，以為ITV快速融入現(xiàn)網(wǎng)提供技術(shù)層面的支撐。在采用PPPoE方式進(jìn)行連接時(shí)，IGMP報(bào)文被封裝在PPPoE包頭中，由于只有PPPoE的發(fā)起端設(shè)備（STB）和終結(jié)端設(shè)備（BRAS）能夠識(shí)別IGMP，因此為實(shí)現(xiàn)組播復(fù)制點(diǎn)下移，用戶接入需采用DHCP方式。

表1 以10.51.0.0/16私網(wǎng)網(wǎng)段為例進(jìn)行的地址規(guī)劃

表2 設(shè)置值參考

ITV用戶地址分配及認(rèn)證方式采用DHCP模式，從ITV業(yè)務(wù)發(fā)展的角度來說，不僅提供了業(yè)務(wù)獨(dú)立的地址分配和認(rèn)證方式，而且相對(duì)于普通PPPoE用戶認(rèn)證方式來說，DHCP采用集中式的地址分配和認(rèn)證方式，擁有更為豐富、靈活的地址管理手段，既簡(jiǎn)化了ITV業(yè)務(wù)的維護(hù)量，又為ITV業(yè)務(wù)的獨(dú)立性和業(yè)務(wù)不間斷發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持。DHCP業(yè)務(wù)認(rèn)證平臺(tái)可以利用相應(yīng)ITV網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全省統(tǒng)一部署，也可以地市為單位進(jìn)行分布式部署，筆者建議采用全省部署模式。

3.4 改配置實(shí)行組播復(fù)制點(diǎn)下移

在組播引流VLAN、互聯(lián)IP均已規(guī)劃好，ITV業(yè)務(wù)配置已完成規(guī)范化，DHCP業(yè)務(wù)認(rèn)證平臺(tái)也部署完成的前提下，運(yùn)營(yíng)商可以逐步實(shí)施組播復(fù)制點(diǎn)下移，為盡可能少地影響用戶，筆者建議采用如下步驟進(jìn)行實(shí)施：

首先，完成用戶認(rèn)證模式的修改，對(duì)原PPPoE認(rèn)證的ITV用戶修改為DHCP認(rèn)證。筆者建議，應(yīng)要求各個(gè)機(jī)頂盒設(shè)備支持優(yōu)先采用DHCP認(rèn)證，在DHCP認(rèn)證不通過的情況下，再進(jìn)行PPPoE認(rèn)證，這樣在BRAS側(cè)將ITV用戶通道的認(rèn)證模式改為DHCP+PPPoE方式，就可以將ITV用戶逐步更改為DHCP模式進(jìn)行認(rèn)證，否則若全部機(jī)頂盒都需要手工修改的話，工作量將非常大，也特別耗時(shí)。

其次，完成組播引流VLAN、互聯(lián)IP等相關(guān)組播下移配置，但在下移的組播復(fù)制點(diǎn)設(shè)備暫不將ITV用戶業(yè)務(wù)加入BTV用戶。

第三，完成最后配置，做好計(jì)劃，分設(shè)備逐步完成組播復(fù)制點(diǎn)下移。

4 結(jié)束語(yǔ)

ITV業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展不是一蹴而就的，ITV承載網(wǎng)技術(shù)也必然在ITV業(yè)務(wù)的推動(dòng)下，結(jié)合IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的變革而不斷發(fā)展。隨著ITV業(yè)務(wù)的大規(guī)模發(fā)展，ITV用戶還將進(jìn)一步快速增長(zhǎng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的要求會(huì)越來越高，各個(gè)運(yùn)營(yíng)商也將不斷地制訂各種策略以滿足其需求，避免因承載網(wǎng)絡(luò)瓶頸而影響業(yè)務(wù)發(fā)展，為ITV業(yè)務(wù)發(fā)展添磚加瓦。

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