广电城域网架构与现状
2016-4
1.1城域网
城域网(Metropolitan Area Network)是在一个城市范围内所建立的计算机通信网，简称MAN。属宽带局域网。由于采用具有有源交换元件的局域网技术，网中传输时延较小，它的传输媒介主要采用光缆，传输速率在100兆比特/秒以上。
MAN的一个重要用途是用作骨干网，通过它将位于同一城市内不同地点的主机、数据库，以及LAN等互相联接起来，这与WAN的作用有相似之处，但两者在实现方法与性能上有很大差别。
典型应用即为宽带城域网，就是在城市范围内，以IP和ATM电信技术为基础，以光纤作为传输媒介，集数据、语音、视频服务于一体的高带宽、多功能、多业务接入的的多媒体通信网络。
宽带城域网能满足机构、金融保险、大中小学校、公司企业等单位对高速率、高质量数据通信业务日益旺盛的需求，特别是快速发展起来的互联网用户群对宽带高速上网的需求。
蓬勃发展的城域网已经给我们的生活带来了许多便利，高速上网、视频点播、视频通话、网络电视、远程教育、远程会议等等这些我们正在使用的各种互联网应用。
我们知道，网络有局域网、城域网、广域网。一般说来：局域网或广域网通常是为了一个单位或系统服务的，而城域网则是为整个城市而不是为某个特定的部门服务的。 建设局域网或广域网包括资源子网和通信子网两个方面，而城域网的建设主要集中在通信子网上，其中也包含两个方面：
一是城市骨干网，它与中国的骨干网相连。
二是城市接入网，它把本地所有的联网用户与城市骨干网相连。
1.2组成
城域网络分为3个层次：核心层、汇聚层和接入层： 1. 核心层主要提供高带宽的业务承载和传输，完成和已有网络(如ATM、FR、DDN、IP网络)的互联互通，其特征为宽带传输和高速调度。
2. 汇聚层的主要功能是给业务接入节点提供用户业务数据的汇聚和分发处理，同时要实现业务的服务等级分类。 3. 接入层利用多种接入技术，进行带宽和业务分配，实现用户的接入，接入节点设备完成多业务的复用和传输。
1.3 城域点： 1、高带宽
宽带城域网采用大容量的Packet Over SDH、Over OTN传
输技术，为高速路由和交换提供传输保障。千兆、万兆、40G以太网技术在宽带城域网中的广泛应用，使骨干路由器的端口能高速有效地扩展到分布层交换机上。光纤、网线到用户桌面，使数据传输速度达到100M、1000M。 2、低投入
用户端设备便宜而且普及，可以使用路由器、HUB甚至普
通的网卡。用户只需将光纤、网线进行适当连接，并简单配置用户网卡或路由器的相关参数即可接入宽带城域网。个人
用户只要在自己的电脑上安装一块以太网卡，将宽带城域网的接口插入网卡就联网了。安装过程简单。 3、安全性高
二层的VLAN隔离，使安全性得到保障，由于VLAN的安
全性，只有在用户局域网内的计算机才能互相访问，非用户局域网内的计算机都无法通过非正常途径访问用户的计算机。如果要从网外访问，则必须通过正常的路由和安全体系；虚拟拨号的普通用户通过宽带接入服务器上网，经过账号和密码的验证才可以上网，用户可以非常方便地自行控制上网时间和地点。 4、全光化
IP城域网设备的光接口以点对点方式直连，业务接入设备
也通过光纤与骨干设备直接连接。光纤直连技术舍弃了传输设备，方案简单，成本低廉，节约大量的有色金属资源。 5、OTN、SDH、MSTP作为传送平台
SDH/SONET已经占了传输网络非常大的份额，必然会在以数据通信为代表的IP城域网中发挥重要作用。基于技术成熟性、可靠性和总体成本等方面的综合考虑，以SDH/SONET为基础的多业务解决方案仍将在可预见的未来扮演重要的角色，这一点在城域网应用领域显得尤为突出。
近年来 OTN设备发展迅速，其波分复用的高速率端口为城域网设备之间的互连提供了良好的支撑；MSTP的快速发
展也会在接入网层面发挥较大的作用。 1.4 用途
1、高速上网
IP城域网频带宽大、延时小、速度快，用户可以快速访问Internet及享受一切相关的互联网服务(包括WWW、电子邮件、新闻组、论坛、互联网导航、信息搜索、远程文件传送等)，端口速度达到100M以上。10M、20M的宽带套餐渐成主流，未来会向50M、100M发展。
2、视频点播
VOD视频点播——让你坐在家里利用WEB浏览器随心
所欲地点播自己爱看的节目，包括电影精品、流行的电视剧集，还有视频新闻、体育节目、戏曲歌舞、MTV、卡拉OK等。
3、网络电视
网络电视（NETTV）——突破传统的电视模式，跨越时间和空间的约束，在网上实现无限频道的电视收视。 通过WEB浏览器或客户端方式直接从网上收看电视节目，克服了现有电视频道受时间、地区及气候等多种因素约束的弊病，而且有利于进行一种新型交互式电视剧 “网络电视剧”的制作和播放。
4、远程医疗
随着电子技术的快速发展，采用先进的数字处理技术和宽
带通信技术,医务人员为远在几百公里或几千公里之外的病人进行诊断和治疗，远程医疗是随着宽带多媒体通信的兴起而发展起来的一种新的医疗手段。
5、远程会议
异地开会不用出差，也不用出门，在高速信息网络上的视频会议系统中，使距离感不再存在。
7、远程教育
采用宽带网最新产品和技术，将图、文、声等多媒体信息，以交互的方式进入普通家庭、学校和企事业单位，学员可通过宽带网异地收看教学节目并可与老师实时交互；可上Internet查资料，以Email电子邮件等方式布置作业、交作业，解答提问等；缺课可检索课程数据库以VOD方式播放老师讲课录象等。
8、远程监控
使用数字录像和拍摄对远程的系统或其他东西进行监控，授权用户通过软件远程进行镜头的转动、调焦等操作，实现实时的监控管理功能，交通、刑侦、银行、企业等行业逐步普及，未来可能会形成基于城市的综合监控体系。
9、智慧城市（社区）
城市逐渐社区化，小区特有的信息需要向社区居民发布时，也可以通过城域网，为每个社区提供特有的信息发布渠道。方便社区居民、为社区提供相关服务。
随着社区的数字化，城市配套设施的网络化，物联网的推
进，各种不同的网络形式会渐渐融合，成为智慧城市。城域网会成为城市的一项公共设施。 10、证券、银行、期货交易
家庭证券交易系统——可在家里交互式地进行证券大
户室形式的网上炒股，不但可以实时查阅深、沪股市行情，获取全面及时的金融信息，还可以通过多种分析工具进行即时分析，并可进行网上实时下单交易，参考专家股评。用户原本要到银行营业厅、期货交易厅的现在也已经可以足不出户，在家办理银行业务和期货交易。 11、电子商务
电子商务网站发展迅猛，以阿里巴巴、京东为首的购物网站大大丰富了人们的物质生活，小到奶粉、日用百货大到整台车辆通过该类网站均能购到，价格透明、廉价成为消费者的最爱。 12、游戏娱乐
城市各角落的网吧日趋没落，原来必须在网吧才能顺利操作的各种大型游戏，逐渐被转移到家庭中，现在家庭宽带的质量已经逐步接近网吧水平。 13、WIFI 应用
智能手机、智能终端的应用大大方便和丰富了人们的
生活，各种移动应用层出不穷，wifi的应用使移动终端的费
用大大降低，同时也促进了移动应用的发展。
2 广电城域网 2.1城域网架构
0000000PCSTB1490nm1310nmsplitterONTNETTVNETTV0～20KMWiFiFTTHWiFi0PCSTBFTTB/U2.2 拓扑结构说明 2.2.1 核心部分
图的粉色部分，包括核心路由器、BRAS、机房业务汇
入网络、出口相关设备防火墙 2.2.2汇聚层
现有的网络汇聚层不是很明显，受核心层和接入层挤
压，主要指相关的BRAS用户侧到接入设备的上联部分、含PON的上行部分、汇聚的交换机、路由器等。 2.2.3接入层
接入层比较庞大，数量众多、理论上应该是从PON、
接入交换机、路由器的下行部分到用户终端。包括楼道交换
00000000000000机、ONU、EoC头端以及EoC的终端设备及相关的线路、传输。
2.3核心层设备
核心层由2台核心路由器和相连的若干BRAS，厂家主要
有华为、中兴、思科、H3C等厂家；
华为路由器：NE5000E、NE80E、NE40E等 中兴： T8000系列
BRAS的全称为宽带接入服务器，向上连接核心路由器、
向下与PON、汇聚交换机相连。厂家包含huawei、ZTE、思科等。型号有 MA5200G、ME60、中兴M6000等 2.4核心网相关的协议
目前各地市与省网已经统一IP规划，路由协议igp使用
is-is，只承载设备之间的相关路由，同时启用BGP承载用户路由，为了承载VPN业务，启用了MPLS。支持二层VPN和3层VPN，IPV6未启用。 2.5核心网上的用户
2.5.1 核心网支撑的用户
广电核心网目前有3大部分用户： 1、 宽带上网用户
采用PPPOE协议拨号，动态获取IP地址、dns 一小部分采用静态地址的集客用户
2、 STB用户
机顶盒用的群体相当庞大，大部分采用DHCP+协议获取IP地址，小部分采用PPPOE 3、 VPN用户
对于安全要求较高、无互联网访问需求的用户采用了二层VPN和三层VPN接入的方式
2.6核心点
采用扁平化双平面结构，每台BRAS都通过双上行至数据平面的核心路由器，整个IP城域网络就形成了一整套规范化、系统化、扁平化的健壮性网络，完全可以满足未来几年多业务发展的需求。
3.1 接入网
省内接入网普遍采用PON组网方式，技术上目前EPON成本低、技术成熟，部署量较大；GPON逐渐成熟，部分地市有少量部署；
PON网络由 OLT ONT和POS三大部分构成；
OLT局端一般安装在地市或小区的机房，上行通过光缆直
链到BRAS，接入核心网；用户方向通过POS与位于小区光节点、楼道或用户家庭的ONT相连，ONT通过以太端口与用户相连。
POS 由分光器，分光器到OLT、ONT之间的光纤链路构成，
多采用2级分光网络，采用4x8或 8x8结构；分光比为32或；GPON也有采用128分光的情况。
