廣電網(wǎng)絡(luò)IP傳輸實現(xiàn)方法與規(guī)劃介紹

MSTP可以將傳統(tǒng)的SDH復(fù)用器、數(shù)字交叉鏈接器（DXC）、WDM終端、網(wǎng)絡(luò)二層交換機和IP邊緣路由器等多個獨立的設(shè)備集成為一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，即基于SDH技術(shù)的多業(yè)務(wù)傳送平臺（MSTP），進行統(tǒng)一控制和管理?；赟DH的MSTP最適合作為網(wǎng)絡(luò)邊緣的融合節(jié)點支持混合型業(yè)務(wù)，特別是以TDM業(yè)務(wù)為主的混合業(yè)務(wù)。它不僅適合缺乏網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的新運營商，應(yīng)用于局間或POP間，還適合于大企事業(yè)用戶駐地。而且即便對于已敷設(shè)了大量SDH網(wǎng)的運營公司，以SDH為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)平臺可以更有效地支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，有助于實現(xiàn)從電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)的過渡。所以，它將成為城域網(wǎng)近期的主流技術(shù)之一。

RPR（Resilient Packet Ring）：

RPR的簡稱Resilient Packet Ring彈性分組環(huán)（802.17）， 從字眼我們可以看出這個技術(shù)的三個特點， 首先是Resilient（彈性的），這個比較復(fù)雜我們后面慢慢談?wù)勥@些彈性的優(yōu)點。 再次是Packet（包），這個技術(shù)基于包的傳送。 最后是Ring（環(huán)），包的傳送要建立在Ring這種拓撲結(jié)構(gòu)上。而且是一種雙環(huán)結(jié)構(gòu)，每個環(huán)上最大的帶寬1.25Gbit/s, 雙環(huán)最大帶寬2.5Gbit/s. 外環(huán)攜帶內(nèi)環(huán)數(shù)據(jù)包的管理字節(jié)，內(nèi)環(huán)攜帶外環(huán)的管理字節(jié)。這樣，雙環(huán)互為保護和備份。

1. IP傳輸網(wǎng)絡(luò)的必要性

對于目前的廣電行業(yè)而言，眼前的任務(wù)是盡快完成數(shù)字電視的建設(shè)工作。為了改變這樣一種由于缺乏核心主導(dǎo)管理的運營主體，而導(dǎo)致的模轉(zhuǎn)數(shù)工作無法全面有效推動的情形，廣電行業(yè)內(nèi)部正在全力推動傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)的整合，以整合后的省級甚至是國家級的運營單位，去完成數(shù)字電視建設(shè)這一艱巨的任務(wù)。

在省網(wǎng)對各地市進行整合后，省網(wǎng)主前端和各地市分前端作為將作為一個整體的系統(tǒng)來統(tǒng)一運作，統(tǒng)一向全省各地的有線電視用戶開展業(yè)務(wù)和提供服務(wù)。從這個前提出發(fā)，必然要求地理上分散在各個城市間的各種設(shè)備能夠通過某種技術(shù)平臺聯(lián)系在一起，來實現(xiàn)彼此之間的通信、交互、以及完成各種需要彼此配合一起完成的功能。

能夠?qū)崿F(xiàn)交互式雙向通信的技術(shù)目前有許多種，但是考慮到通用性、易用性、靈活性、成熟性、可擴展性的各方面的因素，最好的選擇毫無疑問是基于IP的技術(shù)。在此次省網(wǎng)整合的過程中，我們也建議使用基于IP技術(shù)的平臺來實現(xiàn)各地分前端系統(tǒng)與省主前端系統(tǒng)之間的通信與信息交互。

在這個IP通信平臺上，需要完成的工作有以下幾類：

1、綜合網(wǎng)管：省網(wǎng)整合后，需要從省主前端對整個網(wǎng)絡(luò)上的所有系統(tǒng)進行統(tǒng)一的管理，包括監(jiān)控、告警、配置等。目前最為廣泛使用的網(wǎng)管協(xié)議就是基于IP的SNMP協(xié)議，這也意味著省中心需要有通到各地市的用于運行網(wǎng)管系統(tǒng)的IP傳輸通道；

2、節(jié)目傳輸：省網(wǎng)整合后，原來各地市網(wǎng)自行接收節(jié)目信號并在本地播出的做法將不再使用，而是改為由省中心統(tǒng)一接收并制作節(jié)目然后發(fā)送給各地市網(wǎng)。IP作為目前最通用也是最成熟的傳輸技術(shù)，能夠為節(jié)目傳輸帶來成本低廉、靈活、多業(yè)務(wù)支持能力強等多種優(yōu)勢。

2. 傳統(tǒng)DS3方式的一些弊端

為了實現(xiàn)網(wǎng)管功能而必須建造IP骨干網(wǎng)絡(luò)可能大家都會認同，但在將節(jié)目從省中心下傳到各地市分前端這個環(huán)節(jié)上，目前主流的應(yīng)用還是通過ASI/DS3轉(zhuǎn)換器將TS流適配到DS3電路中，再通過SDH網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送，這種方式的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

這種結(jié)構(gòu)在省網(wǎng)整合后，通過省中心將大量節(jié)目下傳到地市分前端的應(yīng)用中會出現(xiàn)以下一些較明顯的問題：

一期投資大：每一個TS流的傳送都需要單獨占用一個DS3端口。例如：省網(wǎng)下傳100套數(shù)字節(jié)目，共計17路TS流，共有15個地市接收，共需要DS3端口：17*15=255個。這在ASI/DS3轉(zhuǎn)換器和SDH節(jié)點機上的DS3板卡兩項上都會造成很大的投資；

擴展性差，后續(xù)投資大：每增加傳送一個TS流的節(jié)目都意味著每個地市都需要增加相應(yīng)數(shù)量的端口；

將各地市的本地節(jié)目進行回傳和統(tǒng)一制作EPG也是必須考慮的因素，會帶來更大的在DS3上的投資。

另外，除了在投資和效益上的問題外，管理方面也會產(chǎn)生新的問題：SDH是點到點的電路傳輸技術(shù)，為了避免過多的開設(shè)電路占用網(wǎng)絡(luò)資源，必須通過開設(shè)全環(huán)電路來讓SDH環(huán)上的每個節(jié)點都從同一路傳輸信號中進行接收。而且，配置全環(huán)電路需要在ADM上進行配置，這意味著幾乎不可能進行自動的故障恢復(fù)，而必須手動完成。

3. IP傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方法

相較于傳統(tǒng)的DS3傳輸方式，IP技術(shù)的優(yōu)點在于靈活和高效率。打個比喻，DS3方式好像是使用很多只能放6個節(jié)目的箱子來進行搬運，而IP方式則是直接從架子上找著需要的東西就進行搬運，如下圖所示：

從技術(shù)原理上而言，在IP傳輸通道中傳送的都是單個的SPTS，不需要經(jīng)過繁復(fù)的復(fù)用和解復(fù)用過程，而相應(yīng)的則需要增加DVB到IP的網(wǎng)關(guān)（我們稱其為媒體路由器）來將DVB的節(jié)目信號轉(zhuǎn)為IP封包來進行傳輸。而為了充分考慮到廣電網(wǎng)絡(luò)在承載電視節(jié)目傳輸所必須保證的穩(wěn)定性和可靠性，我們建議使用MSTP技術(shù)來將IP的靈活性、高效率和SDH的穩(wěn)定性和高可靠性結(jié)合在一起。

MSTP技術(shù)可以有效地匯聚和集中IP、以太網(wǎng)、語音和存儲以及傳統(tǒng)的SDH和波分服務(wù)，構(gòu)成一個簡潔統(tǒng)一的光網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺。通過將物理的SDH電路模擬成RPR環(huán)，再將以太網(wǎng)端口映射進RPR環(huán)中，MSTP達到了靈活性和穩(wěn)定性的完美結(jié)合：以太網(wǎng)端口上支持各種IP協(xié)議棧上的信令來提供諸如路由、組播、QoS控制、安全等靈活的功能，而RPR環(huán)則提供了不低于SDH的故障恢復(fù)時間（<50ms）。同時，MSTP仍然支持各種傳統(tǒng)的SDH以及波分的應(yīng)用，完全可被當(dāng)成SDH及波分設(shè)備來使用。

這樣，通過基于MSTP的IP傳輸方式，可以在很大程度上避免DS3端口在真正的省網(wǎng)級應(yīng)用中所帶來的問題。

在每個分前端，其連接示意圖如下圖所示：

數(shù)字節(jié)目進入媒體路由器之后，經(jīng)過指定的PID變換以及節(jié)目路由，封裝進IP包并由千兆端口輸出到MSTP設(shè)備；MSTP設(shè)備負責(zé)在SDH網(wǎng)上組建起邏輯上的RPR環(huán)，并將以太網(wǎng)端口映射進RPR環(huán)來實現(xiàn)交互通信、組播等一系列功能。IP封包就這樣通過MSTP設(shè)備轉(zhuǎn)換為SDH幀格式進入波分設(shè)備或直接從光纖上進行傳輸。

同樣的通過省中心下傳100套數(shù)字節(jié)目，和前面通過DS3傳輸?shù)姆绞竭M行對比，現(xiàn)在的情形是：

省網(wǎng)下傳100套數(shù)字節(jié)目，1路節(jié)目6M共計600M，1個千兆端口就綽綽有余了；

在每個地市再增加1個千兆端口，就可增加另150套數(shù)字節(jié)目或25套模擬節(jié)目的傳輸；

IP通道中傳輸?shù)亩际荢PTS，減省了大量復(fù)用和解復(fù)用的過程及設(shè)備。

4. 典型IP傳輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃

現(xiàn)有的廣電省網(wǎng)基本上都建好了覆蓋全省的SDH網(wǎng)絡(luò)，從典型的省網(wǎng)業(yè)務(wù)規(guī)模角度考慮，共有四種不同的業(yè)務(wù)需要使用IP通道在SDH網(wǎng)上傳輸：

用于綜合網(wǎng)管的通信信道

用于省中心節(jié)目下傳的信道

用于各地市節(jié)目回傳的信道

用于其他OA應(yīng)用的信道

其中，按照用于綜合網(wǎng)管的信道要求，必須使用帶外管理的單獨信道，因此需要單獨為綜合網(wǎng)管規(guī)劃相應(yīng)的信道。初步考慮在環(huán)上為綜合網(wǎng)管提供2Mbps的帶寬就足以滿足綜合網(wǎng)管各類數(shù)據(jù)收集、通信、數(shù)據(jù)庫同步的需求。

假設(shè)某個省中心共有100套數(shù)字付費節(jié)目需要下傳給下轄的15個地市，這100套數(shù)字節(jié)目按節(jié)目和頻點規(guī)劃共生成17個TS流，每個38.3Mbps，共574.5Mbps。再加上IP封裝所產(chǎn)生的損耗，共計在SDH每個環(huán)上將需要600Mbps左右的帶寬。

再假設(shè)每個地市都要兩套節(jié)目需要回傳，按照1路編碼后的節(jié)目4.5M～5Mbps，按照IP封裝后5Mbps計算，則每個地市分前端需要向省中心回傳10Mbps的節(jié)目。

本文是介紹，節(jié)目下傳是通過將以太網(wǎng)映射到RPR環(huán)中來實現(xiàn)的，在這個RPR環(huán)上可以實現(xiàn)第二層的組播，從而保障了利用一份帶寬來傳送節(jié)目給所有地市。廣電網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)歷了網(wǎng)絡(luò)整合、借殼上市、資產(chǎn)重組、產(chǎn)業(yè)提升、股權(quán)分置改革、增發(fā)新股募集資金8.8億元等重大事項后，成為全國文化體制改革先鋒，鑄就了資本產(chǎn)業(yè)融合經(jīng)典。以募集資金和自有資金收購陜西全省廣電網(wǎng)資產(chǎn)后，陜西省成為全國范圍內(nèi)第一個實現(xiàn)全省廣電網(wǎng)資產(chǎn)整體上市的省份，進入產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的二次騰飛階段。