广电网络IP传输实现方法与规划介绍

MSTP可以将传统的SDH复用器、数字交叉链接器（DXC）、WDM终端、网络二层交换机和IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备，即基于SDH技术的多业务传送平台（MSTP），进行统一控制和管理。基于SDH的MSTP最适合作为网络边缘的融合节点支持混合型业务，特别是以TDM业务为主的混合业务。它不仅适合缺乏网络基础设施的新运营商，应用于局间或POP间，还适合于大企事业用户驻地。而且即便对于已敷设了大量SDH网的运营公司，以SDH为基础的多业务平台可以更有效地支持分组数据业务，有助于实现从电路交换网向分组网的过渡。所以，它将成为城域网近期的主流技术之一。

RPR（Resilient Packet Ring）：

RPR的简称Resilient Packet Ring弹性分组环（802.17）， 从字眼我们可以看出这个技术的三个特点， 首先是Resilient（弹性的），这个比较复杂我们后面慢慢谈谈这些弹性的优点。 再次是Packet（包），这个技术基于包的传送。 最后是Ring（环），包的传送要建立在Ring这种拓扑结构上。而且是一种双环结构，每个环上最大的带宽1.25Gbit/s, 双环最大带宽2.5Gbit/s. 外环携带内环数据包的管理字节，内环携带外环的管理字节。这样，双环互为保护和备份。

1. IP传输网络的必要性

对于目前的广电行业而言，眼前的任务是尽快完成数字电视的建设工作。为了改变这样一种由于缺乏核心主导管理的运营主体，而导致的模转数工作无法全面有效推动的情形，广电行业内部正在全力推动传输网络环节的整合，以整合后的省级甚至是国家级的运营单位，去完成数字电视建设这一艰巨的任务。

在省网对各地市进行整合后，省网主前端和各地市分前端作为将作为一个整体的系统来统一运作，统一向全省各地的有线电视用户开展业务和提供服务。从这个前提出发，必然要求地理上分散在各个城市间的各种设备能够通过某种技术平台联系在一起，来实现彼此之间的通信、交互、以及完成各种需要彼此配合一起完成的功能。

能够实现交互式双向通信的技术目前有许多种，但是考虑到通用性、易用性、灵活性、成熟性、可扩展性的各方面的因素，最好的选择毫无疑问是基于IP的技术。在此次省网整合的过程中，我们也建议使用基于IP技术的平台来实现各地分前端系统与省主前端系统之间的通信与信息交互。

在这个IP通信平台上，需要完成的工作有以下几类：

1、综合网管：省网整合后，需要从省主前端对整个网络上的所有系统进行统一的管理，包括监控、告警、配置等。目前最为广泛使用的网管协议就是基于IP的SNMP协议，这也意味着省中心需要有通到各地市的用于运行网管系统的IP传输通道；

2、节目传输：省网整合后，原来各地市网自行接收节目信号并在本地播出的做法将不再使用，而是改为由省中心统一接收并制作节目然后发送给各地市网。IP作为目前最通用也是最成熟的传输技术，能够为节目传输带来成本低廉、灵活、多业务支持能力强等多种优势。

2. 传统DS3方式的一些弊端

为了实现网管功能而必须建造IP骨干网络可能大家都会认同，但在将节目从省中心下传到各地市分前端这个环节上，目前主流的应用还是通过ASI/DS3转换器将TS流适配到DS3电路中，再通过SDH网络进行发送，这种方式的结构如下图所示：

这种结构在省网整合后，通过省中心将大量节目下传到地市分前端的应用中会出现以下一些较明显的问题：

一期投资大：每一个TS流的传送都需要单独占用一个DS3端口。例如：省网下传100套数字节目，共计17路TS流，共有15个地市接收，共需要DS3端口：17*15=255个。这在ASI/DS3转换器和SDH节点机上的DS3板卡两项上都会造成很大的投资；

扩展性差，后续投资大：每增加传送一个TS流的节目都意味着每个地市都需要增加相应数量的端口；

将各地市的本地节目进行回传和统一制作EPG也是必须考虑的因素，会带来更大的在DS3上的投资。

另外，除了在投资和效益上的问题外，管理方面也会产生新的问题：SDH是点到点的电路传输技术，为了避免过多的开设电路占用网络资源，必须通过开设全环电路来让SDH环上的每个节点都从同一路传输信号中进行接收。而且，配置全环电路需要在ADM上进行配置，这意味着几乎不可能进行自动的故障恢复，而必须手动完成。

3. IP传输的实现方法

相较于传统的DS3传输方式，IP技术的优点在于灵活和高效率。打个比喻，DS3方式好像是使用很多只能放6个节目的箱子来进行搬运，而IP方式则是直接从架子上找着需要的东西就进行搬运，如下图所示：

从技术原理上而言，在IP传输通道中传送的都是单个的SPTS，不需要经过繁复的复用和解复用过程，而相应的则需要增加DVB到IP的网关（我们称其为媒体路由器）来将DVB的节目信号转为IP封包来进行传输。而为了充分考虑到广电网络在承载电视节目传输所必须保证的稳定性和可靠性，我们建议使用MSTP技术来将IP的灵活性、高效率和SDH的稳定性和高可靠性结合在一起。

MSTP技术可以有效地汇聚和集中IP、以太网、语音和存储以及传统的SDH和波分服务，构成一个简洁统一的光网络传输平台。通过将物理的SDH电路模拟成RPR环，再将以太网端口映射进RPR环中，MSTP达到了灵活性和稳定性的完美结合：以太网端口上支持各种IP协议栈上的信令来提供诸如路由、组播、QoS控制、安全等灵活的功能，而RPR环则提供了不低于SDH的故障恢复时间（<50ms）。同时，MSTP仍然支持各种传统的SDH以及波分的应用，完全可被当成SDH及波分设备来使用。

这样，通过基于MSTP的IP传输方式，可以在很大程度上避免DS3端口在真正的省网级应用中所带来的问题。

在每个分前端，其连接示意图如下图所示：

数字节目进入媒体路由器之后，经过指定的PID变换以及节目路由，封装进IP包并由千兆端口输出到MSTP设备；MSTP设备负责在SDH网上组建起逻辑上的RPR环，并将以太网端口映射进RPR环来实现交互通信、组播等一系列功能。IP封包就这样通过MSTP设备转换为SDH帧格式进入波分设备或直接从光纤上进行传输。

同样的通过省中心下传100套数字节目，和前面通过DS3传输的方式进行对比，现在的情形是：

省网下传100套数字节目，1路节目6M共计600M，1个千兆端口就绰绰有余了；

在每个地市再增加1个千兆端口，就可增加另150套数字节目或25套模拟节目的传输；

IP通道中传输的都是SPTS，减省了大量复用和解复用的过程及设备。

4. 典型IP传输网络的规划

现有的广电省网基本上都建好了覆盖全省的SDH网络，从典型的省网业务规模角度考虑，共有四种不同的业务需要使用IP通道在SDH网上传输：

用于综合网管的通信信道

用于省中心节目下传的信道

用于各地市节目回传的信道

用于其他OA应用的信道

其中，按照用于综合网管的信道要求，必须使用带外管理的单独信道，因此需要单独为综合网管规划相应的信道。初步考虑在环上为综合网管提供2Mbps的带宽就足以满足综合网管各类数据收集、通信、数据库同步的需求。

假设某个省中心共有100套数字付费节目需要下传给下辖的15个地市，这100套数字节目按节目和频点规划共生成17个TS流，每个38.3Mbps，共574.5Mbps。再加上IP封装所产生的损耗，共计在SDH每个环上将需要600Mbps左右的带宽。

再假设每个地市都要两套节目需要回传，按照1路编码后的节目4.5M～5Mbps，按照IP封装后5Mbps计算，则每个地市分前端需要向省中心回传10Mbps的节目。

本文是介绍，节目下传是通过将以太网映射到RPR环中来实现的，在这个RPR环上可以实现第二层的组播，从而保障了利用一份带宽来传送节目给所有地市。广电网络在经历了网络整合、借壳上市、资产重组、产业提升、股权分置改革、增发新股募集资金8.8亿元等重大事项后，成为全国文化体制改革先锋，铸就了资本产业融合经典。以募集资金和自有资金收购陕西全省广电网资产后，陕西省成为全国范围内第一个实现全省广电网资产整体上市的省份，进入产业大发展的二次腾飞阶段。