中国电信IPTV承载网技术方案.ppt
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1、IPTV业务承载网技术方案研究,中国电信股份有限公司广州研究院,汇报提纲,一、IPTV业务对网络的需求二、IP网络现状及存在问题三、关键问题分析及比较四、直播业务技术方案五、VOD业务技术方案六、现网设备升级改造建议,IPTV用户数预测(数据来源于互联网业务规划),IPTV业务推进路线(数据来源于互联网业务规划),城市的划分(根据2008年底的IP城域网宽带用户的发展预测,以下为宽带用户数):特大型城市:100万以上;大型城市:50100万以上;中型城市:1050万以上;小型城市:10万以下。,IPTV业务特征(数据来源于互联网业务规划),1、业务运营模式由各省运营IPTV导入期以公众客户为主
2、,行业客户重点关注酒店提供按时长、节目、时段多种资费策略2、业务特点带宽要求高流量以下行为主流量以本地为主对网络稳定性要求高3、业务带宽要求IPTV:标清2至3Mbps、高清6至8Mbps4、业务QoS要求,IPTV业务对网络的需求,中国电信IP网络要具备承载IPTV业务的能力,包括为IPTV业务提供内容分发、组播支持、网络带宽和QoS保证的能力。,IPTV承载网技术方案研究,一、IPTV业务对网络的需求二、IP网络现状及存在问题三、关键问题分析及比较四、直播业务技术方案五、VOD业务技术方案六、现网设备升级改造建议,IPTV承载网网络结构,CN2,ChinaNet,Ethernet/MSTP
3、,Switch,IP,DSLAM,ATM,/MSTP,ATM,DSLAM,ATM,DSLAM,BRAS,/SR,BRAS,/,SR,路由器,路由器,汇聚层,业务接入控制层,核心层,骨干网,BTV,BTV,BTV,CPE,Modem,Modem,Mo,dem,IP城域网,接入层,城域骨干网,宽带接入网,IP网络现状,目前,CN2建设正处测试验收阶段。核心层设置七个核心节点;全国三十一个省(市、自治区)的43个城市设置汇接节点;边缘节点覆盖到大部分有足够业务需求的C3城市,共198个节点。,一、路由型城域网 城域网出口和核心层采用路由器组网;汇接层采用二三层交换机组网,利用其三层路由功能为BRAS
4、作三层汇接,并作为网关路由器直接接入LAN专线用户。二、交换型城域网 无出口路由器,城域网作为chinanet的本地延伸;核心层、汇聚采用二三层交换机组网,BRAS旁挂核心二三层交换机。,据统计,目前中国电信宽带接入网用户,采用DSL接入的所占比例为70,采用LAN接入的约占30。其中xDSL接入点设备DSLAM,IP内核的约占22,ATM内核的约占78(包括IP上行ATM内核设备)。,CN2网络,城域网,宽带接入网现状,现网承载IPTV业务主要存在问题,2.现网无法提供端到端的QOS保证现网没有提供针对业务的QOS保证,瞬时拥塞也会影响到IPTV的用户接收体验;部分设备开启QOS功能后,影响
5、其性能、CPU利用率等。,3.城域网未能提供全网组播业务支持。存在不同厂家设备对协议互通性以及开通组播协议会影响设备的性能等;大部分ATM DSLAM不支持组播功能;BRAS支持组播能力不一。,1.可用于提供IPTV业务的带宽资源有限。(特别在接入层)宽带接入汇聚网络(包括ATM、以太、MSTP/RPR)等普遍存在带宽资源短缺;ADSL线路受传输距离、外部环境等影响,对一些距离端局较远的用户没法提供IPTV业务所需带宽。,主要存在问题,IPTV承载网技术方案研究,一、IPTV业务对网络的需求二、IP网络现状及存在问题三、关键问题分析及比较四、直播业务技术方案五、VOD业务技术方案六、现网设备升
6、级改造建议,三、关键问题分析及比较,三、关键问题分析及比较 1、IP逻辑通道架构多PVC多IP逻辑通道单PVC多IP逻辑通道单PVC单IP逻辑通道 2、面向用户的组播复制点的选择(BRAS,DSLAM)3、组播控制点的选择(DSLAM,BRAS+DSLAM),多PVC,多IP逻辑通道,CPE,PC,STB,双PVC,BRAS/SR,用户CVLAN1,用户CVLAN2,IP DSLAM,宽带业务,IPTV业务,IP逻辑通道,单业务网关:同单PVC,多IP逻辑通道多业务网关SR为STB业务提供独立服务和控制,每用户多个账号,多个IP地址,每用户多个PVC,每用户多个CVLAN,单/多业务网关,认证
7、(IPoE/PPPoE),获得IP业务流量走不同的IP逻辑通道,根据不同PVC实现接入QoS映射和标记不同PVC映射到不同CVLAN上,端口绑定PVC,不同IP逻辑通道承载在不同的PVC,单PVC,多IP逻辑通道,CPE,PC,STB,用户PVC,BRAS,用户CVLAN,IP DSLAM,宽带业务,IPTV业务,IP逻辑通道,认证(IPoE/PPPoE),获得IP业务流量走不同的IP逻辑通道,针对帐号和QoS标记实现层次化的Scheduling和Shaping针对账号实现路由策略,每用户多个账号,多个IP地址,每用户一个PVC,每用户一个CVLAN,单业务网关,单PVC,单IP逻辑通道,IP
8、 DSLAM,RG,PC,STB,用户PVC,BRAS,用户CVLAN,宽带业务,IPTV业务,IP逻辑通道,认证(IPoE/PPPoE),获得外部IP,所有业务流量走同一个IP逻辑通道为终端分配内部IP,完成NAT转换接入QoS标记,映射到同一PVC中IGMP Proxy,每用户一个账号,一个IP逻辑通道,每用户一个PVC,每用户一个CVLAN,单业务网关,针对QoS标记实现层次化的Scheduling和Shaping,IP逻辑通道架构比较,IP DSLAM,Modem,STB,用户PVC,IPoE,BRAS,组播VLAN,Bridging,用户CVLAN,组播流,单播流,方案二:DSLAM
9、复制,IP/ATM DSLAM,Modem,STB,用户PVC,IPoE,BRAS,Bridging,VLAN/PVC,组播流,单播流,方案一:BRAS复制,组播复制点的选择,建议:在业务量较小的阶段,可采用BRAS复制,PPPoE认证的方式。不需进行大的网络改造,但大量占用接入网带宽,用户发展规模有限;在大规模放号阶段,DSLAM作为组播复制点,是较好的选择,但需要对接入进行大量改造,替换或新增不满足要求的DSLAM。,组播复制点的选择比较,DSLAM根据组播流和单播流QoS实现高QoS流量优先通过的控制,丢弃超过接入带宽的流量,IP DSLAM,Modem,STB,用户PVC,IPoE,B
10、RAS,组播VLAN,Bridging,IGMP Proxy,IGMP,用户CVLAN,IGMP信息,组播流,DSLAM开启IGMP Proxy功能,把用户的IGMP joining通过组播VLAN通道转发给BRAS。,单播流,直播数据流从组播VLAN下发到每个IP DSLAM,DSLAM控制,组播控制点的选择,IP DSLAM,Modem,STB,用户PVC,IPoE,BRAS,组播VLAN,Bridging,IGMP SNOOPING,IGMP,用户CVLAN,IGMP信息,组播流,DSLAM开启IGMP SNOOPING功能,并把用户的IGMP joining 从CVLAN上行到BRAS
11、。,BRAS根据用户的IGMP join信息,对该用户的宽带上网流量进行控制,保证宽带业务组播业务的总带宽不超过ADSL的调制带宽,单播流,直播数据流从组播VLAN下发到每个IP DSLAM,而并非从用户的CVLAN下发,BRAS+DSLAM控制,组播控制点的选择,组播控制点选择比较,IPTV承载网技术方案研究,一、IPTV业务对网络的需求二、IP网络现状及存在问题三、技术方案探讨及比较四、直播业务技术方案五、VOD业务技术方案六、现网设备升级改造建议,四、直播业务技术方案,四、直播业务技术方案 1、骨干网层技术方案 2、城域骨干网核心层技术方案 3、城域骨干网业务控制层用户STB技术方案 4
12、、组播业务管理控制,骨干层直播业务方案,IPTV电视广播节目从内容源中心(如上海文广)传输到省直播业务中心时其流量及流向是确定的,所以在骨干层可通过多种方式承载电视广播节目。一般建议采用以下两种方式:1、利用CN2实现动态组播承载;2、采用专门的传输线路(如SDH/MSTP)进行传送。,骨干层直播业务方案一,CN2骨干网络采用PIM-SM协议,通过MBGP和MSDP支持跨域组播。CN2运行一个PIM-SM域,在广州、上海、北京、西安、南京、成都、武汉部署RP。通过设置组播边界、分组过滤等对组播流量进行控制和管理。在CN2网络上使用组播组地址范围为239.018.201.x,239.018.20
13、2.x,239.018.203.087。城域网采用PIM-SM协议,跟CN2实现跨域组播。另外,目前VPN组播的技术尚未成熟,不具备开通条件。,CN2的组播承载网络采用“CN2骨干+城域网”结构,骨干层IPTV QOS方案,CN2网络初期QoS业务等级设计如下:,CN2以链路轻载方式为主、以区分服务(DiffServ)、快速路由收敛和快速重路由(FRR)等技术为辅实现QoS保证区分服务(DiffServ)提供不同等级的服务。,CN2为IPTV提供金业务保证,骨干层直播业务方案二,内容中心,A省直播中心,B省直播中心,C省直播中心,传输线路,利用专用传输线路,把直播节目以组播方式从内容源中心传送
14、道各个省(市)的IPTV直播中心,优点:安全、可靠,业务开通容易。缺点:带宽有限、成本高、传输效率低。,四、直播业务技术方案,四、直播业务技术方案 1、骨干网层技术方案 2、城域骨干网核心层技术方案 3、城域骨干网业务控制层用户STB技术方案 4、组播业务管理控制,直播业务推送方案,为进一步完成视频直播业务的推送,将IPTV业务直播内容从省IPTV直播中心送抵城域骨干网业务控制层(BRAS/SR),一般建议采用以下两种方式:1、通过城域网组播承载;2、利用传输线路(MSTP/RPR/裸光纤/SDH等)推送到BRAS/SR。,城域网组播承载方案,城域网运行PIM-SM协议。每个城域网至少有两个R
15、P并采用Anycast RP方式。CN2和城域网的RP各自配置MSDP Mesh group方式。城域网的RP和CN2的RP建立MSDP Peer,由于使用MSDP Mesh group方式,无需建立MBGP。如果城域网没有自己的RP,则该城域网内的组播路由器静态配置CN2的RP地址。城域网优先使用公有组播地址。,城域骨干网核心层IPTV QOS方案,城域网QoS服务等级的如下:,CN2和城域网互相信任彼此的QoS标记,未实施QoS的城域网在CN2一侧完成进出城域网数据包的标记映射工作。城域网骨干层提供一个严格优先队列和三个以上轮循队列,配合Tail Drop和WRED丢弃机制,实现基于QoS
16、等级的IP包转发。,城域网把IPTV业务定义为金接入业务。,专用传输链路推送到业务控制层,Multicast),省,传输网络,城域网,MSTP,传输网络,省直播中心,BRAS/SR,直播流,(,BRAS/SR,把直播节目源以组播方式,经过省级的传输网络下达到各地的城域网。,在城域网的层面,继续使用MSTP网络把内容进一步推送到业务接入点BRAS/SR。,优点:安全、可靠,业务开通容易。缺点:带宽有限、成本高、传输效率低。,四、直播业务技术方案,四、直播业务技术方案1、骨干网方案2、城域骨干网核心层技术方案3、城域骨干网业务控制层用户STB技术方案BRAS做为接入网关方案,采用单PVC。BRAS
17、做为组播复制点方案(近期方案)单PVC,双PPPOE。DSLAM做为组播复制点方案(远期方案)单PVC,每用户一个CVLAN,PPPOE/IPOE。2、SR做为接入网关方案,采用双PVC(远期方案)4、组播业务管理控制,近期方案实施背景,1、短期内开通IPTV业务,现网条件决定组播复制点在BRAS。当前,相当规模的ADSL用户采用ATM DSLAM上行,ATM DSLAM设备和ATM网对组播的支持力度弱。2、现阶段,IPTV用户采用PPPOE认证方式更合理。PPPoE是延续原来宽带上网的认证方式,可以继续使用BRAS和统一后台系统和业务管理系统。DHCP认证方式还存在很多管理维护的问题,尚需改
18、进,统一安全规范以及厂家设备的支持。3、业务初期,用户量不大,可采用BRAS提供IPTV业务的接入控制。业务初期,用户量相对较少,BRAS可以提供业务接入。直播频道数目较少,不会对BRAS造成太大的压力。,近期方案接入网络结构,ADSL Modem使用单PVC上联到DSLAM设备,该PVC可同时承载用户的IPTV业务和宽带上网业。原有的宽带上网业务与IP TV业务分离在BRAS上实现,BRAS采用虚拟路由器(VR)的方式,不同的VR为不同的业务提供接入,实现逻辑上的业务分离,并通过各自所属的Uplink端口(或逻辑子端口)分别上联到城域网核心层。,近期方案认证方式,认证方式IPTV用户端均采用
19、PPPOE的认证方式。IPTV用户使用跟宽带上网用户不同的PPPOE帐号后缀,例如:xxxiptv.gd(区别于宽带的xxx163.gd),BRAS根据用户帐号的后缀不同,把IPTV用户终结在专用的VR上。实现两种业务流逻辑分开,便于管理、分析、统计和QOS的实施。为了避免用户使用机顶盒的IP地址进行其它业务(如INTERNET)访问,必须限定IP TV业务IP地址的访问范围,使其只能用于完成IP TV业务的访问流程,而超出IP TV业务系统之外的目的IP地址一概不能访问。,城域网组播传送,近期方案组播业务实现,组播数据流经过骨干层和城域网层的传送,抵达BRAS层面。,把组播业务流推送到BRA
20、S本地,再复制到相应用户的PPPOE通道。BRAS实现组播控制。,近期方案组播方案,组播方案实现1、为了实现用户撤换频道时快速弹出画面的视觉体验应把直播流预先推送到最靠近用户的边沿控制设备(即BRAS)针对每个用户,BRAS能支持IGMP immediate leave 功能IGMP V2应启用IGMP fast-leave功能IGMP V3本身具备IGMP immediate leave2、尽量保证组播路由树相对稳定,特别在业务开展初期,不会由于用户的组加入和离开而产生路由波动,进一步确保核心三层设备的性能稳定。BRAS实现静态加入组配置;,近期方案组播方案(续),3、组播访问控制通过RAD
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