IPRAN網(wǎng)絡(luò)開(kāi)啟組播特性的研究分析

陸昊 金華 羅朝聰

【摘要】? ? 本文主要是在貴州聯(lián)通IPRAN網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)啟組播特性進(jìn)行的研究分析。鑒于農(nóng)村IPTV業(yè)務(wù)卡頓問(wèn)題，提出了相應(yīng)的解決方案，并以貴州六盤水本地網(wǎng)為試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，最終得出在IPRAN網(wǎng)絡(luò)上可以開(kāi)啟組播功能。本次測(cè)試成功不僅能夠?yàn)镮PRAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)省帶寬資源，解決農(nóng)村IPTV業(yè)務(wù)卡頓問(wèn)題，也能夠?yàn)槲磥?lái)可能需要開(kāi)通組播的新業(yè)務(wù)提供參考。

【關(guān)鍵詞】? ? IPRAN網(wǎng)絡(luò)? ? IPTV業(yè)務(wù)? ? 組播

一、研究背景

1.1 IPTV業(yè)務(wù)的發(fā)展

貴州聯(lián)通于2016年開(kāi)始大力發(fā)展IPTV業(yè)務(wù)，其中在城區(qū)的OLT、匯聚交換機(jī)、BRAS之間的鏈路全部采用裸纖組網(wǎng)，而在鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村級(jí)的OLT至縣局匯聚交換機(jī)之間的傳輸鏈路由于纖芯資源和傳輸距離等問(wèn)題限制，采用IPRAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行承載。

1.2 IPTV業(yè)務(wù)發(fā)展面臨的問(wèn)題

針對(duì)IPTV的直播業(yè)務(wù)，由于貴州當(dāng)前有50多個(gè)直播頻道，碼流為4M或8M，在沒(méi)有開(kāi)啟組播的情況下，每個(gè)用戶觀看1個(gè)直播頻道時(shí)都將產(chǎn)生一份4M或8M的帶寬，在當(dāng)前業(yè)務(wù)發(fā)展過(guò)程中，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村級(jí)OLT承載在IPRAN傳輸網(wǎng)絡(luò)上，且IPRAN網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有開(kāi)啟組播特性，導(dǎo)致農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)的IP城域網(wǎng)組播復(fù)制點(diǎn)只能到達(dá)BRAS側(cè)，故在OLT至IPRAN的上行端口、IPRAN傳輸環(huán)以及IPRAN縣局ASG設(shè)備至縣局匯聚交換機(jī)出口之間的鏈路產(chǎn)生了大量的帶寬消耗，會(huì)導(dǎo)致IPTV業(yè)務(wù)出現(xiàn)卡頓。

二、IPTV業(yè)務(wù)卡頓的解決方案

2.1方案設(shè)計(jì)

采用PIM方案進(jìn)行測(cè)試研究，如圖1所示。

組網(wǎng)：OLT連接CSG，SW連接ASG，BRAS新建一個(gè)子接口和 ASG對(duì)接，配置PIM，在交換機(jī)上用vlan 穿通。ASG-CSG-ASG配置PIM。

方案特點(diǎn)：

1）BRAS新建一個(gè)子接口和 ASG對(duì)接，配置PIM，在交換機(jī)上用vlan 穿通。僅交換機(jī)到BRAS之間有雙份流量;

2）IPRAN 接入環(huán)起公網(wǎng)PIM;

3）CSG 接OLT 的接口直接配置靜態(tài)組加入，將所有頻道引流發(fā)給OLT;

4）接入環(huán)上只有一份所有頻道的流量。

2.2方案試點(diǎn)測(cè)試

（1）交叉測(cè)試：調(diào)節(jié)IPTV節(jié)目頻道，城關(guān)斷橋局點(diǎn)觀看一個(gè)IPTV頻道，城關(guān)一中觀看其中另外一個(gè)IPTV頻道。記錄實(shí)時(shí)環(huán)上流量情況以及與OLT互聯(lián)端口流量情況;上聯(lián)s9306端口以及與城域網(wǎng)BRAS端口流量情況。

（2）常規(guī)測(cè)試：調(diào)節(jié)IPTV節(jié)目頻道，城關(guān)斷橋和城關(guān)一中局點(diǎn)同時(shí)觀看一個(gè)節(jié)目頻道，記錄實(shí)時(shí)環(huán)上流量情況以及與OLT互聯(lián)端口流量情況;上聯(lián)s9306端口以及與城域網(wǎng)BRAS端口流量情況;調(diào)節(jié)IPTV節(jié)目頻道，城關(guān)斷橋和城關(guān)一中局點(diǎn)總計(jì)20臺(tái)機(jī)頂盒分別調(diào)節(jié)至不同的節(jié)目頻道，記錄實(shí)時(shí)環(huán)上流量情況以及與OLT互聯(lián)端口流量情況;上聯(lián)s9306端口以及與城域網(wǎng)BRAS端口流量情況。

（3）倒換測(cè)試：12點(diǎn)以后倒換測(cè)試，通過(guò)斷開(kāi)10G環(huán)上一側(cè)上聯(lián)端口，斷開(kāi)后觀察IPTV業(yè)務(wù)及他業(yè)務(wù)情況。

2.3測(cè)試驗(yàn)證結(jié)果

（1）視頻質(zhì)量分析

通過(guò)探針對(duì)19個(gè)測(cè)試賬號(hào)的終端進(jìn)行各時(shí)間段的可用率、質(zhì)差時(shí)長(zhǎng)、UVMOS平均值和最小值以及最大值、丟包率等詳細(xì)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控分析，所有直播業(yè)務(wù)正常。整體播放質(zhì)量良好、無(wú)質(zhì)差用戶、無(wú)引流時(shí)延、組播節(jié)目切換無(wú)卡頓。

（2）網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析

對(duì)CSG至OLT的對(duì)接端口、CSG環(huán)上的端口、ASG和93交換機(jī)對(duì)接的端口、93交換機(jī)至ME60端口進(jìn)行監(jiān)控分析，整體指標(biāo)如表1所示。

（3）測(cè)試結(jié)論：

IPRAN設(shè)備可以開(kāi)啟組播功能，能夠?yàn)镮PTV直播業(yè)務(wù)節(jié)省大量帶寬。

為避免不必要的帶寬浪費(fèi)，在開(kāi)啟IPRAN組播時(shí)，不建議提前將組播流預(yù)配置到OLT上，在有組播需求的時(shí)候，從ME60上直接引組播流。

IPRAN開(kāi)啟IPTV組播流后，環(huán)上帶寬增加需求和同時(shí)觀看的頻道數(shù)以及碼流有關(guān)，和用戶數(shù)無(wú)直接關(guān)系。

IPRAN組播倒換成功，現(xiàn)場(chǎng)觀察到直播業(yè)務(wù)無(wú)卡頓，不會(huì)造成直播業(yè)務(wù)中斷，不會(huì)影響到現(xiàn)網(wǎng)的無(wú)線和其他業(yè)務(wù)。

測(cè)試環(huán)境下的IPRAN 10GE傳輸環(huán)上所有業(yè)務(wù)峰值帶寬利用率在20%左右。據(jù)此分析全省的IPRAN 10GE環(huán)能夠支撐縣鄉(xiāng)IPTV業(yè)務(wù)的長(zhǎng)期放號(hào)。

三、總結(jié)

IPRAN網(wǎng)絡(luò)開(kāi)啟組播特性后具有如下價(jià)值：

3.1針對(duì)省內(nèi)現(xiàn)有的IPTV業(yè)務(wù)

（1）節(jié)省IPRAN傳輸環(huán)上的帶寬資源：當(dāng)IPRAN開(kāi)啟組播后，IPTV直播業(yè)務(wù)最大只能消耗350M帶寬（當(dāng)前省內(nèi)的節(jié)目源情況下），IPRAN傳輸環(huán)不會(huì)成為IPTV業(yè)務(wù)的發(fā)展瓶頸，可以支撐IPTV業(yè)務(wù)的規(guī)模放號(hào)。

（2）節(jié)省OLT-CSG、ASG-SW之間的對(duì)接端口資源和投資：由于開(kāi)啟了組播以后，這兩段鏈路的流量也將會(huì)大幅減少，且可以根據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展逐步的進(jìn)行帶寬擴(kuò)容，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)投資。

3.2針對(duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的新業(yè)務(wù)模式

除了現(xiàn)有的IPTV業(yè)務(wù)之外，未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上也有可能會(huì)開(kāi)展組播業(yè)務(wù)，例如EMBMS業(yè)務(wù)（EMBMS? Evolved multimedia broadcast/multicast service 增強(qiáng)型廣播多播服務(wù)），這同樣要在IPRAN網(wǎng)絡(luò)上提供組播能力。EMBMS技術(shù)通過(guò)共享無(wú)線和傳輸資源，以ptm點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式傳輸用戶業(yè)務(wù)，一份業(yè)務(wù)流覆蓋盡可能多的用戶。在有效提升網(wǎng)絡(luò)資源利用率的同時(shí)，可以明顯提升用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，減少資源擁塞造成的業(yè)務(wù)低體驗(yàn)。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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[3]張嵩.基于組播技術(shù)的IPTV網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D].天津大學(xué)， 2014.

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