利用IPRAN组播开通IPTV业务研究

罗朝聪，金 华，陆 昊

（中国联通贵州省分公司，贵州 贵阳 550008）

1 概述

中国联通贵州省分公司基于现有网络针对开通IPTV技术方案，重点解决IPTV组播业务大幅占用网络资源的问题，采用PIM-SM方式。全环组播业务仅占用一份流量，大大降低网络资源占用，有效节约投资。

2 研究背景

自2013年起，中国三大电信运营商大力推广IPTV视频业务。截止到2016年底，有线电视用户规模为2.6亿户，比2015年增加135万户，增长率为5.37%。而IPTV用户总数达到8679万户，较2015年增加了4084万户，增长率为89%，IPTV仅仅走过12个年头便登上历史舞台，中国电信和中国联通的IPTV用户数量，再加上中国移动2000多万OTT电视用户数量，三家运营商电视用户总量在2016年实现破亿。

3 目前IPTV接入难点及PIM-SM原理

接入环较多使用GE链路组网，IPTV业务目前三个运营商都有80个以上直播频道，OLT如全部采用预加入方式引流，在IPRAN网络中需占用320M左右带宽，在IPRAN网络中叠加IPTV业务后，链路带宽可能成为瓶颈。

PIM（Protocol Independent Multicast）称为协议无关组播，表示为 IP 组播提供路由信息的可以是静态路由、RIP、OSPF、IS-IS、BGP 等任何单播路由协议。组播路由和单播路由协议无关，只是通过单播路由表产生相应组播路由表项。PIM 借助 RPF（Reverse Path Forwarding）机制实现组播报文转发。RPF 机制利用现存的单播路由信息在网络中构建组播转发树。当一个组播报文到达路由器时，首先进行 RPF检查。RPF 检查通过，则创建相应组播路由表项，从而进行组播报文转发。RPF 检查失败，则将该报文丢弃。

PIM-SM 的工作过程主要有：邻居发现、Assert、DR 选举、RP 发现、加入、剪枝、注册、SPT 切换。

4 解决思路

4.1 IPRAN架构

IPRAN网络采用三层到边缘方式IPTV架构如下：

4.2 IPRAN网络采用三层到边缘方式组播架构需进行的改造

4.2.1 IPRAN各接入环部署PIM协议，并与城域网拉通

A、IPRAN各接入环使用独立进程，并在ASG之间通过子接口完成进程闭环，PIM协议在IPRAN内部依赖接入环ISIS进程建立分发树，因此，需针对每一个接入环的IGP进程完成PIM部署。

B、拉通城域网、IPRAN PIM域：城域网PIM域边缘在BAS，IPRAN PIM域选取ASG与城域网对接，需在BAS与ASG之间部署三层子接口，配置IP地址，在BAS与ASG对接的子接口建立PIM邻居，完成PIM域的拉通。 （LSW仅透传子接口所使用的VLAN，不参与PIM运行）。

4.2.2 OLT至上行IGMP域改造

改造前，城域网PIM域边缘在BAS，因此需在OLT与BAS之间拉通IGMP域，IPRAN内部使用PWE3的方式承载OL的组播VLAN，进行二层拉通，改造后，PIM域已经拉通到与OLT直接的CSG网元，因此IPRAN内部需删除承载组播VLAN的PWE3（或组合业务），CSG之间通过三层子接口部署IP地址、IGMP方式终结组播VLAN。

4.3 IPRAN网络采用三层到边缘方式开通IPTV组播配置步骤

任务名称 任务内容 实际部署位置网元检查 判断网元是否支撑组播功能 CX600支撑，ATN需950B才能部署CX600不需要LICENSE，所有需部署组播协议的ATN950B都需要加载LICENSE使能组播 设备全局使能组播功能 需部署组播协议的ASG、CSG网元全局使能PIM协议加载LICENSE加载LICENSE以便设备支持组播1、全局使能PIM协议2、指定城域网RP作为IPRAN的RP需部署组播协议的ASG、CSG网元全局接口使能PIM协议 接入环进程使能PIM协议需部署组播协议的接入环，其IGP进程涉及的每一个接口（包括ASG之间用于闭环的子接口），都需部署PIM协议RP路由泄露1、ASG部署指向RP的静态路由，下一跳为ASG与BAS对接子接口的BAS侧地址2、ASG上将该路由引入到需要部署组播的接入环的ISIS进程（通过策略控制，严禁路由回注汇集环）在ASG上，针对每一个需部署组播的接入环，需对该接入环的ISIS进程进行一次引入操作组播源路由泄露1、ASG部署指向组播源的静态路由，下一跳为ASG与BAS对接子接口的BAS侧地址2、ASG上将该路由引入到需要部署组播的接入环的ISIS进程（通过策略控制，严禁路由回注汇集环）在ASG上，针对每一个需部署组播的接入环，需对该接入环的ISIS进程进行一次引入操作规划CSG与OLT对接IP CSG使用子接口直接终结OLT上行的组播VLAN，需要规划子接口的IP地址，该IP地址建议使用IPRAN内部网元互联地址，因此需IPRAN进行规划每一个与OLT直接对接的CSG网元均需规划一个30位掩码的接口IP地址IPRAN内部业务实现改造1、删除IPRAN用于承载OLT组播VLAN的PWE3或组合业务（此时组播业务中断，需注意）2、CSG上与OLT对接的端口，直接部署子接口，终结OLT组播VLAN，子接口配置IP地址，部署IGMP协议每一个与OLT直接对接CSG网元的端口均需部署

4.4 结果验证

通过命令验证PIM邻居的配置正确性：

5 结束语

通过PIM-SM方式实现了IPTV业务开通，利用组播的特性大大降低IPTV业务对分组网链路资源的占用，在一个环路上仅需要一份流量即可解决整个环路下所有IPTV用户的流量，所占用资源不随用户增加而增加，大大节省用户增加带来的网络扩容建设成本，特别适合广大农村的IPTV业务推广。