余姚市广电宽带网的设计思路

余姚市广电宽带网的思路 ()?陈剑锋 浙江省余姚市广播电视台 315400 随着科学技术的发展 ,余姚市广电事业也取得了好的效果 。 ATM 由物理层 、ATM 层 、ATM 适配层 、用户层 较大进步 ,有线网络利用光缆干线已覆盖全市 22 个乡 ( ) 镇 ,有线电视用户也超过了 15 万户 。为了求得新的突 组成 。其中 ATM 层 对应 OSI 模型的第二层是 ATM 破 ,经过分析市场前景 ,决定立足自身有线网络优势 , 网络的核心 ,其基本功能是负责生成信元 。 组建广电宽带网 ,开展多功能业务 ,赢得新的经济增长 ATM 有如下的技术特点 : () 1由于使用了固定长度的分组 ,因而能够比较容 点 。 易地实现多种信息混合在一起的多媒体通信 ,并且延 1 网络技术 当前宽带网络技术主要有 ATM 、SDH、IP 三种 ,下 时很短 。 () 面具体分析一下各自的特点 。 2ATM 能根据用户的业务特性及要求的服务质 1 . 1 ATM 量等 级 动 态 地 分 配 宽 带 资 源 。在 网 络 运 行 过 程 中 , () ATM 异步传输模式是在 B - ISDN 中采用的一种 ATM 能够根据需要改变传送速率 ,按照统计复用的原 异步时分复用传输模式 ,是一种面向连接的快速分组 理进行传输和变换 。 () 交换技术 。它的原理是 :当发送端和接收端通信时 ,发 3由于采用面向连接的技术 ,传输数据时先建立 送端先发送要求建立连接的控制信号 ,接收端收到该 从源节点到目的节点的虚连接 ,数据以直通的方式传 信号并同意建立连接后 ,一个虚连接就被建立起来了 。 输 ,从而避免了路由器产生的“瓶颈”问题 ;而且每个虚 虚连接建立后 ,需要发送的信息流被分成固定长度的 连接都有一个服务质量 QoS 参数来标定所传输的数 数据 据 。从而确保满足实时业务的要求 。 ,即信元 。每个信元由 48 字节的数据和 5 字节的 信头组成 ,经网络传送到对方 ,若发送端有 1 个以上的 可见 ,ATM 技术结合了电路交换和分组交换的优信息要同时发送 ,则根据相同程序建立到各接收端的 点 ,完全可以灵活有效地支持从窄带的语音 、数据传输 相应虚拟线路 ,信息可交替地送出 。 到高清晰度电视等 ,但 ATM 技术异常复杂 ,化过 ATM 中的虚连接由虚通路和虚通道组成 。多个 程缓慢 , 设备价格昂贵 , 真正基于信元到桌面的 ATM 虚通道可以复用一个虚通路 ,而多个虚通路又可以复 市场前景并不看好 。 1 . 2 SDH 用一条传输线路 。每个 ATM 虚连接都有一个服务质 () () 量参数 SDHQoS来标定所传输的数据 。与传统的数据包 同步数字体系,采用的信息结构等级称为 一样 ,ATM 信元只有数据传输时才需要带宽 , 但 ATM 同步传送模块 STM - N ,最基本的模块为 STM - 1 ,4 个 信元可以提供相当于时分复用器的时间片来进行连续 STM - 1 同步复用构成 STM - 4 ,16 个 STM - 1 或 4 个 STM - 4 同步复用构成 STM - 16 ; SDH 采用块状的帧结 的传输 。因此在实时处理和实发业务传输时能达到较 7 结束语,为社会各行业提供通讯帄台 ,现已有证券 、银行 、学展 杭州有线广播电视传输网于 2000 年 1 月建成并 校等多家单位使用该网络进行内部通讯及数据交换等 投入使用 ,实现了全市县以上行政区域性有线电视系 业务 。网络通过 1 年的运行 ,线路系统指标抽测完全 统的联网 ,现已下传浙江电视台 、钱江电视台 、省教育 满足系统要求 ;图像清晰 、色彩鲜艳 、层次分明 、质量良 台 、娱乐台 、经济台 、公共频道 、杭州电视台 、西湖明珠 好 ,数据通信安全 、可靠 ,公务电话通话情况良好 。它 电视台 、杭州有线综艺频道 、杭州有线影视频道及杭州 对于促进杭州市广播电视的进一步发展 ,创造一流的 人民广播电台 、西湖之声 、经济之声等广播节目 。并能 广播电视 ,有十分重要的现实意义和深远的历史意义 。 () 收稿日期 :2001205224适应数字电视 、高清晰度电视 、数据广播等新业务的发 中国有线电视网络建设? 构来承载信息 ,每帧由纵向 9 行和横向 270 ×N 列字节,能控制网络带宽 、延迟 、抖动和包及快速的自愈能力 组成 ,每个字节含 8 比特 ,整个帧结构分成段开销区 、 丢失 ,以满足多种业务对服务质量的要求 。 由于未来STM - N 净负荷区和管理单元指针区三个区域 , 其中 绝大部分的新业务和应用将基于 IP 技 段开销区主要用于网络的运行 、管理 、维护及指配 ,以 术 ,以具有多层交换能力的多功能吉位交换机为骨干 保证信息能够正常灵活的传送 ,它又分为再生段开销 的 IP 网是发展的方向 。由于省去 SDH 和 ATM 设备 , 和复用段开销 ;管理单元指针用来指示净负荷区域内 统一使用 IP 协议 ,可以大大简化设备 ,降低成本 95 % 的信息首字节在 STM - N 帧内的准确位置以便接收时 以上 ,而且大大减少传输开销 ,性价比较高 ,同 ATM 骨 能正确分离净负荷 ; 净负荷区域用于存放真正用于信 干网相比具有很强的优势 。 息业务的比特和少量的用于通道维护管理的开销字 根据以上分析 ,余姚市广电宽带网定位为吉位宽 节 。SDH 的帧传输时按由左到右 、由上到下的顺序排 带 IP 城域网 。 μ成串型码流依次传输 ,每帧传输时间为 125 s ,每秒传 2 网络具体结构 输 8 000 帧 。 余姚市有线电视网的特点 :全市 22 个乡镇用 4 芯 SDH 传输业务信号时 ,各种业务信号要进入 SDH 光缆以星型方式和广电中心联网 ,目前只采用一芯把 广播电视信号传输到各乡镇广电站 , 其余三芯空余 。 的帧都要经过映射 、定位 、复用三个步骤 。映射是将各 种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器 , 针对这个特点 ,余姚市广电宽带 IP 网具体拓扑如图 1 所示 。 在设备选型上主要考虑以下要再加入通道开销形成虚容器的过程 ; 定位是将帧偏移 信息收进支路单元或管理单元的过程 ,是通过支路单 求 : () 元指针或管理单元指针的功能来实现 ; 复用则是将多 1具有高稳定性和一定的先进性 ,3,5 年内不 个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或 落后 。 () 将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层 2具有很好的帄滑升级能力 。 () 3性能价格比较好 。的过程 。 () SDH 网络设备有交换设备 、包括配有 SDH 标准光 4能和多种主要网络设备兼容 。 其次考虑到广接口和电接口的交换机和 STM 设备 ,传送设备包括终 电中心 、泗门 、陆埠三个地方人口较 端复用器 、分插复用器和数字交叉连接设备及再生器 , 集中 ,经济较发达 ,业务流量大的特点 , 宜采用 2 . 5 G其中分插复用设备应用最广泛 ,它利用时隙交换实现 带宽来组成骨干线路传输 ,而其他乡镇采用 100 M 连 接 ,这样即能满足网络所要求的带宽 , 并有一定的裕 宽带管理 ,在环网中应用还具有独特的自愈能力 。但 SDH 只能采用点到点的网络连接方式 ,降低了网络连 量 ,能降低配量 ,减少成本投入 ,提高市场竞争力 。在 广电中心 、陆 埠 、泗 门 三 点 放 了 3 台 Cisco ONS154154 接的有效性 ; 只有业务分级 , 而没有优先级的质量保 证 ;尚不支持 VPN 和电路仿真 ,网络扩展性不理想 ; 不 光传输帄台以单链结构构建光传输网络 。在传输网络 的中心放 1 台 Cisco GSR12012 核心交换机和 23 台分 适合多业务帄台 。 布于市区和各个乡镇的 1 . 3 IP Cisco Catalyst 2924 信息汇聚交 换机 。下面分析这三种设备的主要特点 。 传统的 IP 技术由于存在路由器“瓶颈”、时延不确 () 定性 、服务质量难保证等问题 ,因而无法实现实时性要 1ONS15454 是一种互联网级的光纤载体传输帄 求较高的业务 。 台 ,是把 SONET 多路传输 、光纤联网和交换网络部件 集中于一个易用的帄台 ,支持灵活的拓扑技术和支持 随着以太网技术的迅速发展 ,新一代吉位线速路 由交换机面世 ,一举解决了路由器最高包转发速率不 广泛的服务 ,更换所有的光纤带宽和光纤服务只需更 () 超过 1 M 的瓶颈问题 ,它采用专用硬件 ASIC进行包 换一个接口卡 ,主干带宽达到 2 . 5 G ,具有 DMS 自愈能 处理 ,转发速度可达到 40 Mpbs 以上 ,比传统路由器速 力 。 度快几 十 倍 , 而 且 结 构 变 化 不 大 。随 着 流 量 工 程 和 () 2GSR12012 具有 60 G 的容量 ; 可提供多种高速 QoS 服务质量保证等新技术的发展与完善 ,通过合理 设计网络结构 ,第三层 IP 层在传输语音 、视频 、图像等 网络接口 ,所有关键部件均配置冗余 ; 为电信级产品 , 多媒体数据时可获得与传统电话网络同级别的可靠性 且具有以下优点 :和服务质量 ,使得 IP 网络能够提供类似电路连接特性 a . 统一的 IP/ MPLS 帄 台 , 用 来 提 供 包 括 MPLS - VPN 、VOIP 、视频和 ISP 等在内的多种服务 。 29 中国有线电视网络建设? 用于集团用户 。 ( ) 2 Cable Modem 接入 现有 的有线 电视网反向回传 存在很多技术难 点 ,反 向 通 道 的 “入侵噪声”和网 络星树拓扑结构 产生 的“漏 斗 噪 声”问 题 目 前 在 全球范围内都没 有很 好 地 解 决 , 使得双向传输难 以 实 现 , 同 时 Cable Modem 生 产成 本 高 , 造 成 投资 大 , 运 营 成 本过 高 , 难 以 进 图 1 b. 既先进又完全符合国际标准的开放帄台 。行推广 。 ( ) () c . 支持从 DS 到 E ,从 E1 到 OC48C 2 . 48 Gb/ s不 3五类线接入 同速率的各种接入端口的高密度接入能力 。 要保持 10 M 的速率 ,最长距离不得超过 150 m ,势 () 3Catalyst 2924 具有 24 个端口 , 一个端口上连 , 必造成光点增多 ,投资增大 ,而且在广电网中没有优势 其余 23 个提供用户接入 ,并且可以从 100 M 链路带宽 可言 。 () 升级到 1 000 M 。 5无线接入 主要是固定无线 CMDS 接入 ,类似蜂窝配置的多 3 接入方式 () 1光纤接入个枢纽发送机组成 ,而且只能视距传输 ,应用环境要求 高 。 一种是用 2 根光芯分别承担上行和下行数据流 ; 宽带接入方式有很多种 另一种用 1 根光芯采用波分复用来承担上行和下行数 ,上面只举了 4 种较为典 型的手段 ,谁能胜出 ,有待于技术的进步和市场进一步 据流 ,光纤接入很好地解决了带宽 、速率问题 ,是最好 () 收稿日期 :2001206218 考验 。的技术 ,也是未来发展的方向 ,但其价格昂贵 ,目前适 2001 年业内活动一览 名 称地 点时 间电 话 中国城市电视台技术协会年会乌鲁木齐8 月上旬 第十届北京国际广播电影电视设备展览会北京展览馆8. 23,26010 - 66092783 国际广播电视及有线网络建设技术展览会郑州8. 30,9. 20371 - 6346281 2001 大连国际广播电视信息网络展览会大连星海会展中心9. 10 - 120411 - 3787048/ 49 有线电视宽带网络技术讲座暨研讨会西安9. 16,22029 - 2664166 3072128 中国国际高新技术成果交易会深圳10. 11,17 () 020 - 34010069 0551 - 28449822001 年华东国际广播电视及有线网络 安徽展览会省博物馆10. 18,21 第九届国际有线电视技术研讨会杭州之江宾馆10. 18,21021 - 62470868 四川电视节 国际广播电视暨有线网络设备展览会成都国际会议展览中心10. 26,29028 - 7751319 第九届全国有线电视综合信息网学术研讨会珠海11 月下旬010 - 64159433 2001 华东国际广播电视器材及数字电视展览会江苏展览馆11. 27,30025 - 3319600 2001 年东南国际广播电视信息网络设备展览会福州国际会展中心12. 15 - 170591 - 7599500 30