| 发布时间：2007-7-23 15:34:00 信息已经过期
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[概 述]:有线电视伴随着因特网(Internet)的热潮，正以蓬勃发展的势头从传统的电缆传输发展到今天的光缆传输，从单向的有线电视网发展到双向的宽带HFC交互式网络，既作为一个信息量大、传输速率快、质量高、普及面广的现代化大众媒体，又作为一个集电视节目、话音、计算机信息于一体的新角色，为社会各界提供多方位的服务。通过CATV可方便地获得大量的政治、经济、文化、娱乐、咨询、服务等信息，同时它又是一种具有旺盛生命力的信息基础设施，它具有其它网络无法替代的许多优势，丰富的宽带资源为各种信息服务提供了广阔的舞台。
另外，随着多媒体通信业务的发展，人们对信息的需求增长迅速，同时电视、电话已普及，电脑已开始走进家庭，传统的计算机、电话采用各自的物理传输网络，传输速率低，已不能满足用户对宽带信息的需求。同时数字技术的全面采用使电话、数据、图像业务都可统一编码交换和传输，光通信技术的发展为综合传送各种业务、信息，特别是为宽带图像和高速数据业务提供了必要的带宽和可靠的传输质量；软件技术的发展使得网络所要求的特性和功能可以不必（或很少）改动硬件即可不断的变化和升级，技术的进步为三网融合提供了技术基础，三网融合在技术上已无明显障碍。我省图像通信网、数据通信网、信息港均已具规模，这为在我省开展三网融合接入系统、宽带业务接入提供了基础。
目前三网融合主要采用光纤/同轴电缆混合接入方式，该传输系统既可传输模拟电话信号，也可传输其它多媒体数字业务。由于光纤几乎不受环境温度和周围磁场的影响，频率响应平坦，其宽带可达3－5Ghz，具有传输容量大，同时单模光纤衰减仅0.2-0.4dB/km，采用SDH光传输设备，信号无中继传输100km以外，仍可保证传输信号的质量可靠，是理想的干线传输媒介。而同轴电缆带宽较宽（可达1GHz），设备技术成熟，能实现多功能双向传输，具有良好的性能价格比，是较理想的用户接入媒介。
大庆有线网络作为全国有线网络、黑龙江省有线网络的组成部分，它的规划、改造和建设，为开展广电特色服务提供了信息基础平台。建成后的大庆有线网络可为用户提供各种各样的业务服务如：租用专线服务（针对集团用户，或大企业用户），VPN/VPDN服务（针对有安全方面特殊要求的集团用户），有QoS能力的多媒体业务（如：VOD/NVOD、电视会议、远程医疗、远程教学、IP PHONE等业务服务），Internet接入，虚拟主机，硬盘出租，域名注册，为ISP提供专门的传输线路等。
一、 大庆广电宽带IP网简介
目前大庆市广电在原有传输网络基础上搭建宽带IP网络平台。主要包括对大庆市的五区（即：龙凤区、让胡路区、萨尔图区、红岗区、大同区）四县（即：杜蒙县、林甸县、肇州县、肇源县）及两个中心（即大庆有线电视台和大庆市政府）共十一个点进行IP网络的互连。区与县之间通过 SDH设备或千兆以太网设备互连，并且提供1000M带宽作为IP数字业务的开展。网络管理为中心管理方式，作为整个黑龙江省有线电视网络来讲，网络管理可分为省级网管中心和市级网管中心两级结构，可分别设于黑龙江省网络传输中心和各地区（如：大庆市汇接点—大庆有线电视台）节点。
1．组网方式
大庆市有线电视台宽带综合业务的骨干网，由十一个节点(三个核心节点、八个边缘节点)组成。核心节点选用Cisco公司的GSR12008，配置最新SRP模块，并采用了Cisco公司的最新的也是比较先进的动态IP光纤传输技术(DPT)技术，构造速率为STM-4（622Mbps）的双向环网。
网络拓扑图见下页图。
2．本网构造的特点
动态IP光纤传输技术(DPT)是一种新纪元网络基础构架的极其先进的技术，动态IP光纤传输技术(DPT)，即Dynamic Packet Transport，采用了一种全新的机制，在光纤上直接传输IP包，而其MAC层地址采用空间复用MAC地址。
空间复用协议(SRP)，即SpatialReuseProtocol，是一种与媒体无关的MAC层协议，可以应用于各种物理层技术之上。典型的用法是由两根反向光纤组成SRP环，其中每一根光纤都可以用来传输数据和传输反方向的控制信号。其工作原理如下图所示:
为了区分两个环，不妨将一个叫作内环，另一个叫作外环。SRP运行时，在一个方向发送数据(下行流)，而在反方向的另一根光纤上传输控制信号(上行流)。两根光纤互为控制，因此共有两个上行流和两个下行流。这样，SRP便能最大限度地利用光纤的传输带宽。同时，由于控制信号不受数据流干扰(例如排队、突发拥塞等)，能够快速传输，从而为带宽的进一步优化和网络的高速自愈提供了保障。
动态IP光纤传输技术DPT具有如下特点：
☉空间复用。一根光纤环可以分段传输数据，所以至少可以提供两倍的带宽提升因子。
☉双环结构。两根光纤同时传输数据，使带宽得到两倍的提高。
☉公平机制。所有节点对带宽具有同等的控制权，从而为带宽的统计复用提供了最佳的保障。
☉统计复用。网络带宽分段使用，且任意节点间富余的带宽可以被其他节点所使用，以成倍提高可用带宽。如下图所示：
☉扩展性。一个环上的节点数可以最高至128，单端口速率可以最高至10Gbps，地理范围可以像SDH一样扩展到足够的程度。
☉可靠性。可以提供比SDH的自动保护交换(APS)更好的网络自愈功能。不仅可以在50ms内切换光纤，而且由于它是IP-Aware的，可以在50ms内恢复IP业务，不需要路由表的重新收敛。
☉IP业务映射。可以直接映射和支持IP包的优先级，直接支持IP包的广播以及其他IP业务控制功能。
☉即插即用。简单的环形结构和自动发现机制使网络设备的配置变得十分简单。例如，在一个网状网中，增加一个节点需配置2N个端口，而在一个环形网中，增加一个节点最多只需要配置一对端口。
☉DPT与其他宽带技术的比较
☉DPT技术应用情况
目前，AT&T、SpringNet、MCI等著名电信营运商都在与Cisco合作，采用这一最先进的IP光纤传输技术，建立其下一代的IP网络基础平台。
其他正在测试或已经采用DPT技术的客户包括：Qwest,德国电信,英国电信(BT),日本电信,@Home,MediaOne,美国在线(AOL)和 UUNET等等。在我国的郑州、武汉等省市的数据网络也得到了实际应用。
3．本网所能实现的功能
该网的建成可实现多等级QoS数据业务，基于IP之上的应用业务主要如下：
☉INTERNET接入业务
☉传统的INTERNET接入业务：主要包括WWW、FTP服务、E-MAIL服务、TELNET、域名服务等等。这些业务都可以通过PC+ Cable Modem来提供。
☉专线端口的网络接入业务
对于企业集团用户可提供10M及100M端口的接入。可以根据不同的优先级别合理带宽分配、保证数据流交换，满足高优先权网络流量要求，提供完善的质量保证机制，以满足用户的需求。以此来解决政府上网以及企业局域网互连的功能。
☉虚拟专网(VPN)业务
虚拟专网(VPN)业务：可以为用户提供安全的外界远程访问服务。VPN将公众网可靠的性能、丰富的功能与专用网的灵活、高效结合在一起，可以为较为分散且需要较高安全度的单位提供企业虚拟专用网业务，使企业能构建自己的安全的网络，充分利用有效的网络资源。
☉ISP业务
本网除了提供传统的ISP业务，即网站上的各种服务，如：FTP、WWW服务、EMAIL服务、虚拟主机、硬盘租赁等等，还可以提供自己的宽带网络业务，如：宽带网络游戏、网上教学、网上股票信息服务等等。
二、 卫星双向传输
该部分在网络连接上，完成与Internet的接通。采用卫星地面站，出口方式是与ChinaNet相连（如下图）。选用CISCO 3600路由器与Internet的有关接点接入。
同时，该部分也是ISP的安全保障部分。作为一个与公网打交道的ISP，这种安全保障是必要的。我们在路由器接入端安装防火墙，用CISCO公司的PIX520担任。完成系统安全防范、信息保密保存、信息合法性审查等。
三、 网站功能介绍
大庆有线宽带网站由三台SUN 250、一台SUN ULTRA 5、一台SUN ULTRA 10和一台COMPAQ 1600NT服务器构成了一个完整的WEB平台，通过吉通卫星接入到INTERNET，可以为有线接入用户提供各种网络功能。
☉网上浏览：大庆有线网站为用户提供了丰富的信息资源供用户查询，包括新闻时事，网络知识，文学书籍等，可以满足不同用户的需要。
☉电子邮件：电子邮箱是INTERNET的一个基本服务，通过电子信箱，用户可以方便快速的交换电子邮件，查询信息，加入有关的公告、讨论，获取有关信息。
☉计算机远程登陆—TELNET：远程登陆是在网络通信协议TELNET的支持下，用户的计算机通过INTERNET成为远程计算机终端的过程。使用TELNET可以共享计算机资源，获取有关信息。
☉文件传送—FTP：FTP服务允许INTERNET用户将一台计算机上的文件传送到另一台计算机上。这样用户就可以使用INTERNET文件、声音和图象文件。
☉网上交流：用户通过我们提供的WEB聊天和IRC聊天功能，可以在网上与世界各地的INTERNET用户实时交流。
☉网上游戏：我们在为用户提供了丰富的网络互动式游戏，有线接入用户可以充分的享受到与其他用户网上对战的乐趣。
另外，我们还给用户提供了各种增值业务，包括虚拟主机、网上磁盘、网上广告等。
四、 SDH传输网介绍
光同步数字传输体网SDH(Synchronous digital hierarchy同步数字体系)以其独特的优势，成为有线电视超干线传输的新体制，我国广播电视传输网的基本技术的核心层采用SDH提供宽带大容量的数字通路，进行音、视频传输。SDH网的主要特点是同步复用、标准的光接口和强大的网管能力。世界两大数字体系在STM-1等级上统一，不同厂家的产品可以在光路上互通；可以直接从STM-N祯结构中分插低速支路信号，上下业务简单，提高了可靠性和稳定性；有5%的信息作为开销，用来对设备进行操作、管理、维护和配置，具有非常强大的网络管理能力；组网灵活，能迅速地重组网络拓扑，设备的智能化能够实现全网的故障定位，因而大大地提高了网络的生存性和安全性。
另外，采用SDH传输网，有利于同省级乃至国家干线网的互连。
1．组网说明
网络采用环带链的结构，市有线台、让湖路区、红岗区三点由ZXSM600 ADM构成一个二纤单向通道保护环，基于并发优收的原则，以通道AIS为倒换依据，实现网络的自愈功能。其余各点均由此三点分出支路，其中大同区、肇州县、肇源县在升级时还可构成一个环路。网络中市有线台、让湖路区、红岗区、大同区均采用ZXSM600 ADM配置，四县均采用ZXSM600 TM配置，在其中萨尔图区、市政府、龙凤区由于没有视频业务，故采用ZXSM150S小型化SDH设备为会议电视系统提供接入。
2．SDH网络拓扑图
SDH传输系统组网图:
SDH骨干传输网
3．网络功能
以SDH为传输平台，初期大庆市有线台采用MPEG-2编解码设备给林甸、杜蒙、肇州、肇源、四个县首期下传9套数字电视节目，同时四县及大同区各回传一套数字电视节目，后期只需增加MPEG-2编解码板即可实现多套数字电视节目的传输。由于视频传输建立在SDH的平台之上，而SDH为同步数字体系，可以最好地保障音/视频信号传输的非延时性，抖动性，保障电视节目的质量。本SDH传输网可实现视讯会议电视系统，即大庆市五区、四县及大庆市广播局和市政府共十一个点的双向会议电视的传输，并且以后还可扩充。
除开通现有业务以外，网络资源还有盈余，可为专业用户提供专线接入等服务。可实现提供速率为N*64Kbit/s至2.048Mbit/s连接速率的同步传输数字通道。
提供虚拟专用网业务。
●MPEG-Ⅱ编解码系统
以SDH为传输平台，初期大庆市有线台采用MPEG-2编解码设备给林甸、杜蒙、肇州、肇源、四个县首期下传9套数字电视节目（4：2：0编码），速率为8Mbit/s,同时四县各回传一套数字电视节目（4：2：2编码），速率为20Mbit/s,供节目中心再次编辑后播出。后期只需增加MPEG-2编解码板即可实现多套数字电视节目的传输。由于视频传输建立在SDH的平台之上，而SDH为同步数字体系，可以最好地保障音/视频信号传输的非延时性，抖动性，保障电视节目的质量。目前此业务已开通，四县接收效果良好，丰富了各县的电视节目。
●会议电视系统介绍
会议电视系统是通过SDH传输，连接五区(让胡路、萨尔图、龙凤、红岗、大同)四县（肇州、肇源、杜蒙、林甸）及市政府、广播局共计十一个点，通过2M的E1接口连接会议电视系统终端，来实现多点交互式的会议电视，中心机房的MCU（多点控制单元）可以实现三级级联，最多可以达到226个会议电视系统终端，具有一定的扩展能力，同时MCU（多点控制单元）具有同国内国外多种品牌的会议电视系统的互通互控，保护了投资，为连接省网、国网时实现省级会议电视系统、国家级会议电视系统做好了铺平了道路。
ZXMVC3000是一种大型的会议室方式的会议电视系统，适用于组建公众会议电视网和专用会议电视网。通过会议电视网可以使各地的与会者就在原地参加会议, 面对面地交换信息, 修改文本、传递文件资料, 节省大量时间、经费和精力。在紧急的军事、防暴、救援、抗灾抢险、监视、医疗等现场指挥中, 会议电视所起的作用是金钱无法比拟的。
五、 网络设备的具体选型
网络总体构架确立后，为网络各部分确立设备应用型号非常关键。在此我们仅对ISP、IP有关设备的配备做以简要评述。
1．ISP部分（主Web、DNS、Mail服务器选型:Sun Enterprise 250）
ISP的主Web服务器选用Sun Enterprise 250。Sun Enterprise 250是Sun公司为适合中小型工作组级服务器推出的产品，采用对称多处理器并行处理技术，可扩至2个Ultra SPARC CPU，2GB内存。具有热插拔硬盘架及ECC校验内存，既具有专业服务器的RAS特性，又以其低廉的价格走向市场。适合于小型业务处理及WEB服务器。
2、网管、计费工作站选型:Sun Ultra 10
Ultra 10是台式工作站中性能较高而价格低廉的产品。它的300M或333MHz Ultra SPARCTM-Iii处理器，配上512KB外部高速缓存，具有优异的浮点和整数性能，具有业界领先的性能，使之成为运行您的先进图形应用软件的理想引擎。Sun的超级端口体系结构再加上选用的Creator、Creator3D和Elite3D m3图形子系统，可为要求最严格的图形应用软件提供吞吐量和处理能力。2个4.3GB或9.1GB硬盘，1GB DRAM和4个PCI槽，可提供较大的灵活性和可扩展性。
作网管工作站的Ultra 10加上网管软件SunNet Manager。另外，它兼有计费功能，安装了计费软件。
3、开发工作站：Sun Ultra 5
该工作站是原始的多处理器性能和下一代高技术的完美组合——一种能力强大且灵活非凡的系统。随时可应付当今计算集的挑战。Ultra 5工作站采用强有力且可升级的300MHz Ultra SPARC-II模块，2MB高速缓存,其能力足以运行要求最严格的应用软件。而且，快速Ultra SCSI磁盘， PCI技术和纵横交换UPA互联的组合，可提供极快的处理速度和吞吐量。模块化设计可方便地升级到下一代处理器图形卡和外设。严格的测试可保证系统结构牢靠，设计优良，正常工作时间可达数年之久。双总线PCI技术，10/100-BasT Ethernet 和UltraSCSI盘可提供业界最佳的I/O和联网能力。
4、数据网IP设备选型
为了保证方案及选择的产品的可行性和可靠性，同时满足未来升级的需要，我们选择互连技术方面具有绝对优势的Cisco产品。
ISP内部网络中，我们选用Cisco Catalyst 2924作为中心连接设备，保证低投资、高传输率和高的可扩展性。
Internet出口部分的路由器选用Cisco 3620。
CISCO公司能提供多种交换产品，如CISCO 12000系列、CISCO6500系列等。这些功能较齐备，成本较低，安装简易。初步设计用Cisco12008三台作骨干网主交换机。即有线台、红岗区、让湖路区三个核心节点采用Cisco12008；大同区采用Catalyst6509，四县采用Catalyst6006。
☉Cisco12008背板交换能力40G，达到线速，包转发速率32Mpps。
☉Catalyst6509背板交换能力32G, 达到线速，包转发速率15Mpps。
☉Catalyst6006背板交换能力32G, 达到线速，包转发速率15Mpps。
有线电视网的用户为了利用有线电视同轴线缆，必须采用Cable Modem，CISCO公司的Cable Modem前端设备可供参选。
5、网络系统管理软件
本期工程选用ComCIS作为网络管理平台。ComCIS是为有线电视网络运营商设计开发的一体化业务综合管理平台。它针对有线网络开展数据业务的特点，在统一的软件平台上管理客户和业务，对客户的各种访问进行统一的认证/授权管理，在客户、业务提供商和网络运营商之间进行统一的计费/收费管理，为业务管理人员提供统一的业务管理工具、统计分析工具和系统维护工具。ComCIS面向有线网络用户、业务提供商、CATV网络运营商，集用户管理、业务管理、原始计费数据采集、计费结算、统计查询、报表输出和分析预测于一身，提供优质的服务、完善的管理、详尽的统计和科学的预测。
ComCIS系统由三部分组成：客户服务系统、营业系统和管理系统。每一部分实现系统不同的功能，面向不同的对象。
六、 接入网设计模型
1．接入网络整体设计
针对大庆市有线电视网络平台的建设，采用10M/100M/1000M专线、CABLE MODEM 接入方式及应用光纤到楼头的高速局域网专线接入方式。具体如下图所示。
作为CATV网络的建设，我们主要是不仅吸引更多尚未连接有线电视网的用户上网，而且更主要的是让拥有PC机的家庭和集团用户通过CABLE MODEM上CATV网，并且，在当机顶盒的标准统一以后，拥有电视机但没有PC机的用户也可以通过机顶盒来上网，达到与PC机相同的功效，充分的节省了用户上网的先期投资。
2． 高速专线方式接入
对于光纤到楼的用户，我们通过光电转换设备将光信号转变成电信号，通过第三层交换机或具有路由功能的交换机的100 BASE FX或1000 BASE FX的接口连接到光电转换设备上。这样，局域网内的用户可以通过前端的交换机连接到CATV网络中来。内部的用户可以充分利用独享的10M或100M的带宽，不会再因为发送或下载一些东西速度太慢而过于焦虑了。
此种情况最适于一些大的集团用户，他们拥有许多分支机构和办事处，采取这种方式，将各个办事机构连接到有线电视网络上来，不但可以节省一些入网租用窄带DDN或FR或是拨号上网通信的费用，获得更宽的出口，而且可以在全国主干网络建成后，在IP PHONE的业务得到充分的普及的前提下，节省长途电话的费用。对于例如政府，银行，金融等机构，由于他们的数据拥有极高的保密价值，我们可以在互联网络中开展VPN或VPDN的服务，可是信息完整安全的传送到另一端。
示意图如下：
3．CABLE MODEM (HFC)接入
家庭用户可采用小区集中接入或个人用户接入两种方式。小区集中接入是在小区中心安装Cable Modem，家庭用户通过局域以太网的方式同中心连接，每个中心可支持500--1000左右用户。个人用户接入可使用Cable Modem或机顶盒同电视或计算机相连。
较小规模的集团用户，在分布较为松散时可采用Cable modem集中接入或专线接入的方式。
下图是HFC接入示意图：
在小区和小型的办公用户利用CABLE MODEM的低速连接，数据的下行传输基于256QAM标准，速率为32M左右，上行传输基于QPSK标准，速率最高可达10M左右。用户应用CABLE MODEM上网可达到比普通MODEM拨号用户更快的速率。可充分利用有线网络的带宽，开展相关的IP宽带业务，例如：VOD/NVOD，电视会议，IP PHONE等业务。特别是对于小型办公用户，可以利用在CABLE MODEM下通过小型的HUB或路由交换机将小型企业内部的网络相连。企业网络的用户可以通过代理的机制与双向的HFC网络互联，但企业用户则共享有限的上传带宽。
4．教育网接入方式
具体的接入模型如下图：
如图所示，首先接入到有线电视网络上来的用户是教育网。教育网分布在城区内的12个地点，其中包括：大庆中学，教育局，东风中学，东风中学分校（七区中学），电视大学，大庆艺术学校，大庆体校，机关一小，机关二小，机关三小，实验中学，万宝小学。大庆中学位于让胡路区，其他学校均在有线电视台前端作为接入节点。并且提供不同的速率接入，包括1000M/100M。利用光纤到楼的方式，使用户便利的接入。在各个前端，我们只需配置不同速率接口板与其相连。在用户端也通过相同速率的光口接收。
5．虚拟专用网络（VPN）
虚拟专用网是利用公众网资源为客户构成专用网的一种业务，它有两层含义：它是虚拟的网，没有固定的物理连接，网路只有用户需要时才建立；它是利用公众网设施构成的专用网。
VPN实际上是一种服务，用户感觉好象直接和他们的个人网络相连，但实际上是通过服务商来实现连接的。采用隧道技术，通过对网络数据的封包和加密传输，在公众IP网络建立私有数据通道，将远程的分支办公室、商业伙伴、移动办公人员等连接起来，减轻了企业远程访问费用负担，节省电话费用开支，并且提供了安全的端到端的数据通讯。
针对IP隧道协议，通过PPTP和IPSec协议建立的隧道，从客户端起始，终止于企业端VPN接入设备。如下图所示：
七、 结束语
大庆广电宽带信息网的建设，不仅有利于巩固广播电视作为党和政府“喉舌”的地位，保证各级党和政府的政令畅通，也有利于向广大人民群众提供丰富的政治、经济、教育、生活等信息服务和各种文化娱乐服务。对促进大庆市的社会主义物质文明和精神文明建设，促进群众生活水平的提高，对黑龙江省未来广播电视事业的发展，对加快黑龙江省及大庆市国民经济信息化进程，都将有十分重要的意义。
本项目采用成熟的组网方案，先进的设备，可确保该网络的技术前沿性和可靠运营，该网络建设运营后力争成为国内宽带有线综合信息业务网的典范，在大庆市将产生不可估量的经济效益和社会效益，同时，多种数字信息业务的接入可使得大庆市市政建设的整体形象得以进一步提升。可以说，本网络建成后，一个信息化程度极高的现代都市形象便跃然出现在人们面前。
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