IP城域网建设规划——基于海南有线宽带业务的实践分析
2016-11-09王永德
王永德
(作者单位:中国有线电视网络有限公司海南分公司)
IP城域网建设规划——基于海南有线宽带业务的实践分析
王永德
(作者单位:中国有线电视网络有限公司海南分公司)
结合市场需求和宽带业务发展趋势,分析IP城域网扩容建设规划的原则和必要性。通过海南有线宽带业务的实践分析,基于合理的流量模型估算,一方面结合海南有线宽带业务规模和设备的现状,提出有针对性的规划;另一方面,为增强竞争力和市场灵活性,设计了关键功能的部署和策略,也为给大客户提供更好的宽带服务,提出了有针对性的网络设计。
IP城域网;扩容;建设规划
2010年1月13日,国务院常务会议决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。在国家推进“三网融合”的政策中,符合条件的广播电视企业可以经营增值电信业务和部分基础电信业务、互联网业务;整合有线电视网络创新产业形态,推动移动多媒体广播电视、手机电视、数字电视和宽带上网等业务的应用等重点内容,这对广电行业来说是巨大的机遇。
1 IP城域网扩容建设规划的必要性及原则
1.1IP城域网扩容建设规划的必要性
1.1.1满足新增业务发展需求
技术的飞速发展加速了电信运营商的竞争趋势。一方面,宽带满足了发送大型邮件附件、用户自创内容网站和互动式网络游戏的需求;反过来,生活中不可或缺的许多应用和不断出现的新兴互联网应用和服务需要大量带宽的支持,又推动了宽带的发展。因此,要在互联网宽带业务上具备竞争能力,必须充分挖掘用户潜力,为用户提供安全、可靠、高速的宽带网络。
1.1.2满足宽带提速需求
现阶段宽带网络建设规模庞大,多媒体业务发展迅速,对现有的网络提出了更高的带宽要求。但现有宽带城域网存在问题较多,城域网网络结构、BRAS、终端设备、线路和支撑系统等多方面问题制约了全程的带宽提速。因此,有必要对影响提速较大的宽带网络结构、宽带设备等方面进行优化与升级。
1.1.3提供综合竞争力需求
目前,国内互联网服务市场的竞争已经进入了白热化阶段,汇接层网络平台和业务应用系统的能力和功能都是直接影响运营商在该市场竞争能力的直接因素。在市场经济条件下,为适应瞬息万变的市场,赢得竞争的主动地位,及时获取信息,成为企业生存的重要工具和手段。近年来,企业建设专用网的力度明显加大,由此引发的互联网需求也使公众数据通信网络在技术和规模上面临巨大的挑战。随着电信市场的放开,高带宽、技术领先的宽带互联网已逐步成为新的竞争热点。为了在激烈的市场竞争中占据有利地位,有必要对互联网网络实施相应的扩容和升级以提高IP城域网的生存性、技术前瞻性,增强业务控制层网络的接入能力。
1.2IP城域网扩容建设规划的原则
一是以市场和业务需求为导向,坚持效益优先、按需适度扩容的原则,分步实施。整体网络向“用户可识别、业务可区分、质量可控制、网络可管理”的理念发展。二是宽带城域网结构应做到层次清晰、结构扁平化。三是规范设备功能,提高网络资源利用率。
2 海南有线宽带业务实例
海南有线IP城域网建设较晚,网络规模较小。但随着海南有线的不断发展壮大、用户的增长非常迅速,对现有网络提出了更高的要求。当前,急需在网络带宽、网络结构等方面进行扩建优化调整,使之能够提供高效优质的服务。为此,海南有线启动了中国有线海南IP城域网扩容工程主要包含大二层汇聚网及以上的设备建设内容。此次扩容工程拟解决公众互联网业务,OTT业务,互动业务,数据专线业务,以及IDC、视频会议、视频监控等增值业务流量需求,近期满足10万户宽带用户、5万户OTT用户和10万户互动业务用户的流量带宽需求;远期满足30万宽带用户、30万户OTT用户和30万户互动业务用户的流量带宽需求。
2.1业务需求分析
2.1.1用户类型
海南有线目前在IP城域网范围内开展的数据业务包括:公众互联网业务、互动业务、数据专线业务以及视频类增值业务。本次规划建设,因各数据专线业务和增值业务开通规模较小,仅对公众宽带互联网业务、互动业务和Over The Top(OTT)业务进行分析。
根据海南有线相关部门提供的数据,全省宽带用户类型主要为4 M和10 M用户,占比达到80%,相对于传统运营商宽带用户,海南有线宽带用户接入速率普遍偏低。
2.1.2流量预测
2.1.2.1流量模型及系数取定
预测网络流量应考虑IP网络承载的所有各类用户和业务,网络流量可估算为各类网络流量之和,流量测算的重点在于公众互联网用户流量、OTT流量和互动流量。
对于IP城域网的流量测算一般可以采用流量模型法。某一类用户的网络流量可按下式计算:
某类用户网络流量=用户数×忙时用户集中系数×某类业务每用户平均接入带宽×用户平均带宽占用率×出城域网流量比例
上述数据的取定一般应来自于市场部门或现网流量数据,同时结合业务发展目标等相关数据。
忙时用户集中系数:指每日最忙的1小时内在线用户占总用户的比例,取定50%。
某类业务每用户平均接入带宽:某类业务用户平均的接入速率,如2 M、4 M、8 M、20 M用户的加权平均值。
用户平均带宽占用率:指忙时用户对带宽使用率,该数据应参照现网忙时在线用户户均流量与户均接入带宽。依据现状并考虑了带宽提速等因素,用户平均带宽占用率如表1所示。
表1 用户平均带宽占用率
出城域网流量比例:考虑到工程测算的简易和可操作性,且当前流量主要为垂直流量,所以一般直接考虑产生流量节点的80%流量为出口流量简化测算,其中OTT流量和互动流量为网内流量,不出城域网。
互联网专线业务:业务较少,近期流量取定为1 Gbps,远期流量取定为3 Gbps。
出网流量比例及带宽冗余系数:公众互联网用户出网流量比例80%。广域网带宽冗余系数70%。
2.1.2.2城域网核心出口流量预测及汇聚层流量测算
城域网业务总流量包括公众互联网业务流量、OTT流量、互动业务流量和IDC业务流量。
其中公众互联网业务流量包含家庭宽带流量与互联网专线流量根据用户发展预测及流量模型,可计算出满足期城域网内各类业务流量需求及城域出网整体流量见表2。
表2 城域网内各类业务流量需求预计 Gbps
出口带宽需求要考虑0.7冗余系数来计算,因此2017年底带宽需求=23/0.7=33G,需要扩容23G出口带宽,2021年底带宽需求=185/0.7=179G。
对于互联网专线业务量较小的汇聚区,新建业务控制层设备时建议采用综合接入的方式。即BRAS/SR合设时,汇聚层流量即为BRAS上承载流量。
对于互联网专线业务量较大的汇聚区,即BRAS/SR分设时,汇聚层流量为BRAS和SR上承载流量之和。IP城域网汇聚层BRAS主要承载家庭宽带业务和OTT点播业务。IP城域网汇聚层SR主要承载专线接入业务和互动业务。
2.1.3业务功能分析
IP城域网是本地业务区内多种业务的综合汇聚接入网络,因此,必须满足多种不同业务对网络服务指标的要求,以保证多种业务的正常开展。就目前现有业务而言,主要提供的业务类型包括高速上网、专线互联、IP语音、视频播放业务以及多种增值业务等。高速上网业务要求高带宽,对时延没有严格要求;专线互联业务要求有固定保障带宽,满足互联电路的可靠传送;IP语音业务要求严格的实时性,对带宽则要求不高;视频播放类业务要求提供节目源组播功能,降低骨干带宽,OTT、互动业务提供高可靠服务质量(QoS)保障。
因此,在IP城域网内必须提供组播能力、MPLS VPN功能以及对大客户等重要业务提供差异化的IP/VPN承载通道和精细化的QoS保障。
海南有线IP城域网未部署QoS,后期根据业务需要要求部署QoS;业务控制层及以上已部署MPLS VPN,SR路由器、BRAS作为PE设备,城域核心层路由器作为P设备;暂未部署组播。
2.2IP城域网存在问题
通过对IP城域网现状的分析,IP城域网目前存在如下几点问题。
一是宽带接入服务器(BAS)设备老化。在网13台BAS中,10台MA5200G属于2.5 G平台,属于EOS产品,华为不再提供任何服务,2台ME60-8属于10 G平台,扩容能力有限,同时很快将面临EOS问题。目前,数据城域网没有单独的RR路由反射器,RR配置在海口2台核心路由器,按照流量不能经过RR路由反射器的设计原则,需要单独部署RR路由反射器。此外,OLT到BAS、BAS到SR7750的带宽还停留在1 G和2 G,没有办法支撑大规模发展大带宽宽带用户和OTT业务;市县网络不利于大量发展业务。二是IP城域网重要设备部署于海口、三亚两个地方,除了海口、三亚外的16个市县,仅部署OLT设备,同时到基地中心的上联带宽仅有1 G,不利于大量发展业务。
2.3IP城域网建设规划目标
原则上,各城域网应在规划期内按照“本地网络目标架构”,完成结构的优化调整,形成层级清晰、布局合理、满足各类业务接入需求、支持常态化扩容的IP城域网结构和资源部署。
提高差异化服务能力,部署QOS策略,为大客户专线等重点业务提供质量保障。
立足三网融合的建设需求,构建高性能的IP网架构,既满足目前业务的承载,又面向未来业务的发展和互联网应用的多元化。推进业务控制层多业务综合接入。
3 结语
有线电视网络应以业务承载网的业务安全重要性为主导,结合物理传输网服务区域、责任主体等来确定信息安全等级。根据有线电视网络系统服务安全需求和业务信息安全需求,三网融合的有线电视网络应根据国家相关标准自主定级,并按照相应等级的等级保护要求进行规划、设计和建设。