廣電網(wǎng)絡(luò)IP傳輸實(shí)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(jī)和IP邊緣路由器等多個(gè)獨(dú)立的設(shè)備集成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，即基于SDH技術(shù)的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP），進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理。基于SDH的MSTP最適合作為網(wǎng)絡(luò)邊緣的融合節(jié)點(diǎn)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(yùn)營(yíng)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(duì)于已敷設(shè)了大量SDH網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)公司，以SDH為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)平臺(tái)可以更有效地支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，有助于實(shí)現(xiàn)從電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)的過(guò)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(jiǎn)稱Resilient Packet Ring彈性分組環(huán)（802.17）， 從字眼我們可以看出這個(gè)技術(shù)的三個(gè)特點(diǎn)， 首先是Resilient（彈性的），這個(gè)比較復(fù)雜我們后面慢慢談?wù)勥@些彈性的優(yōu)點(diǎn)。 再次是Packet（包），這個(gè)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)上。而且是一種雙環(huán)結(jié)構(gòu)，每個(gè)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(hù)和備份。

1. IP傳輸網(wǎng)絡(luò)的必要性

對(duì)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(yùn)營(yíng)主體，而導(dǎo)致的模轉(zhuǎn)數(shù)工作無(wú)法全面有效推動(dòng)的情形，廣電行業(yè)內(nèi)部正在全力推動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)的整合，以整合后的省級(jí)甚至是國(guó)家級(jí)的運(yùn)營(yíng)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(duì)各地市進(jìn)行整合后，省網(wǎng)主前端和各地市分前端作為將作為一個(gè)整體的系統(tǒng)來(lái)統(tǒng)一運(yùn)作，統(tǒng)一向全省各地的有線電視用戶開(kāi)展業(yè)務(wù)和提供服務(wù)。從這個(gè)前提出發(fā)，必然要求地理上分散在各個(gè)城市間的各種設(shè)備能夠通過(guò)某種技術(shù)平臺(tái)聯(lián)系在一起，來(lái)實(shí)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(kuò)展性的各方面的因素，最好的選擇毫無(wú)疑問(wèn)是基于IP的技術(shù)。在此次省網(wǎng)整合的過(guò)程中，我們也建議使用基于IP技術(shù)的平臺(tái)來(lái)實(shí)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(gè)IP通信平臺(tái)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(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的所有系統(tǒng)進(jìn)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(yùn)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(lái)各地市網(wǎng)自行接收節(jié)目信號(hào)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?yàn)楣?jié)目傳輸帶來(lái)成本低廉、靈活、多業(yè)務(wù)支持能力強(qiáng)等多種優(yōu)勢(shì)。

2. 傳統(tǒng)DS3方式的一些弊端

為了實(shí)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(huì)認(rèn)同，但在將節(jié)目從省中心下傳到各地市分前端這個(gè)環(huán)節(jié)上，目前主流的應(yīng)用還是通過(guò)ASI/DS3轉(zhuǎn)換器將TS流適配到DS3電路中，再通過(guò)SDH網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(guò)省中心將大量節(jié)目下傳到地市分前端的應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)以下一些較明顯的問(wèn)題：

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

擴(kuò)展性差，后續(xù)投資大：每增加傳送一個(gè)TS流的節(jié)目都意味著每個(gè)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(jìn)行回傳和統(tǒng)一制作EPG也是必須考慮的因素，會(huì)帶來(lái)更大的在DS3上的投資。

另外，除了在投資和效益上的問(wèn)題外，管理方面也會(huì)產(chǎn)生新的問(wèn)題：SDH是點(diǎn)到點(diǎn)的電路傳輸技術(shù)，為了避免過(guò)多的開(kāi)設(shè)電路占用網(wǎng)絡(luò)資源，必須通過(guò)開(kāi)設(shè)全環(huán)電路來(lái)讓SDH環(huán)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都從同一路傳輸信號(hào)中進(jìn)行接收。而且，配置全環(huán)電路需要在ADM上進(jìn)行配置，這意味著幾乎不可能進(jìn)行自動(dòng)的故障恢復(fù)，而必須手動(dòng)完成。

3. IP傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方法

相較于傳統(tǒng)的DS3傳輸方式，IP技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于靈活和高效率。打個(gè)比喻，DS3方式好像是使用很多只能放6個(gè)節(jié)目的箱子來(lái)進(jìn)行搬運(yùn)，而IP方式則是直接從架子上找著需要的東西就進(jìn)行搬運(yùn)，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(gè)的SPTS，不需要經(jīng)過(guò)繁復(fù)的復(fù)用和解復(fù)用過(guò)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(lái)將DVB的節(jié)目信號(hào)轉(zhuǎn)為IP封包來(lái)進(jìn)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(lái)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(yǔ)音和存儲(chǔ)以及傳統(tǒng)的SDH和波分服務(wù)，構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)潔統(tǒng)一的光網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)。通過(guò)將物理的SDH電路模擬成RPR環(huán)，再將以太網(wǎng)端口映射進(jìn)RPR環(huán)中，MSTP達(dá)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(lái)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(shí)間（<50ms）。同時(shí)，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(lái)使用。

這樣，通過(guò)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(jí)應(yīng)用中所帶來(lái)的問(wèn)題。

在每個(gè)分前端，其連接示意圖如下圖所示：

數(shù)字節(jié)目進(jìn)入媒體路由器之后，經(jīng)過(guò)指定的PID變換以及節(jié)目路由，封裝進(jìn)IP包并由千兆端口輸出到MSTP設(shè)備；MSTP設(shè)備負(fù)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(jìn)RPR環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)交互通信、組播等一系列功能。IP封包就這樣通過(guò)MSTP設(shè)備轉(zhuǎn)換為SDH幀格式進(jìn)入波分設(shè)備或直接從光纖上進(jìn)行傳輸。

同樣的通過(guò)省中心下傳100套數(shù)字節(jié)目，和前面通過(guò)DS3傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行對(duì)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(jì)600M，1個(gè)千兆端口就綽綽有余了；

在每個(gè)地市再增加1個(gè)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(guò)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(dú)信道，因此需要單獨(dú)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(kù)同步的需求。

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

再假設(shè)每個(gè)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(jì)算，則每個(gè)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(guò)將以太網(wǎng)映射到RPR環(huán)中來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在這個(gè)RPR環(huán)上可以實(shí)現(xiàn)第二層的組播，從而保障了利用一份帶寬來(lái)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(xiàng)后，成為全國(guó)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(gòu)陜西全省廣電網(wǎng)資產(chǎn)后，陜西省成為全國(guó)范圍內(nèi)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)全省廣電網(wǎng)資產(chǎn)整體上市的省份，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的二次騰飛階段。