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【摘要】隨著高清互動電視用戶數(shù)不斷增長，互動電視推流分發(fā)網(wǎng)作為點(diǎn)播片源推流調(diào)度的主網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)，擔(dān)任了傳輸片源的角色。原互動電視分發(fā)網(wǎng)缺乏核心級保護(hù)，二級匯聚資源日益緊張，需對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整升級。項目實(shí)現(xiàn)了互動電視分發(fā)網(wǎng)核心級保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)靈活新穎，兼具安全性與先進(jìn)性，代表了推流分發(fā)網(wǎng)發(fā)展的趨勢。

【關(guān)鍵詞】分發(fā)網(wǎng)，核心保護(hù)，邊緣資源管理

隨著用戶精神文化需求的日益增長，無錫高清互動電視用戶數(shù)不斷增長，互動點(diǎn)播業(yè)務(wù)版塊內(nèi)容不斷擴(kuò)充上新，無錫推流分發(fā)網(wǎng)作為點(diǎn)播推流調(diào)度的主網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺，擔(dān)任了重要的角色。本項目依托現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)及平臺資源，充分利用無錫本地城域網(wǎng)資源、省播控ERM系統(tǒng)及無錫互動電視分發(fā)網(wǎng)平臺，建設(shè)旨在對現(xiàn)有推流分發(fā)網(wǎng)進(jìn)行全方位改造升級，解決分發(fā)網(wǎng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層次單一、缺乏核心級保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模型不靈活，對主干鏈路依賴性高、推流模式單一等問題，打造帶有安全智能保護(hù)和多樣化分發(fā)推流模式的全新推流分發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺。

1原分發(fā)網(wǎng)架構(gòu)

原無錫互動電視推流分發(fā)網(wǎng)絡(luò)使用2臺7712核心推流交換機(jī)，采用單層樹形部署方式，對主干線路依賴強(qiáng)要求高，網(wǎng)絡(luò)模式靈活度低，缺乏核心推流網(wǎng)絡(luò)主備雙路由保護(hù)，互動推流分發(fā)網(wǎng)安全性存在較大隱患，同時視頻分發(fā)推流模式為IPQAM，模式單一，對IPQAM依賴性高。無錫互動電視推流分發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，網(wǎng)絡(luò)核心主備健壯性不夠。通過多方比較，綜合考慮，目前最好的辦法是提高視頻分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的性能，一套大容量低延時的視頻分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是目前最好的選擇。實(shí)現(xiàn)對互動電視核心推流分發(fā)系統(tǒng)主備網(wǎng)絡(luò)體系的搭建，升級擴(kuò)容分中心、鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣播站系統(tǒng)設(shè)備，通過核心主備及網(wǎng)絡(luò)的合理架構(gòu)，全面提升互動電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性、健壯性、靈活性。建立健全中心機(jī)房、主干匯聚機(jī)房及邊緣匯聚機(jī)房的三級視頻分發(fā)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。

2分發(fā)網(wǎng)改造規(guī)劃

項目旨在充分考慮用戶需求的前提下，充分發(fā)揮廣電網(wǎng)絡(luò)自身網(wǎng)絡(luò)資源和內(nèi)容優(yōu)勢，打造更安全智能、更多樣化模式選擇的業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)體系，努力打造全天候零中斷的新型智能化分發(fā)網(wǎng)系統(tǒng)平臺。根據(jù)分發(fā)存在的問題與隱患，進(jìn)行了如下新規(guī)劃：1.7712核心推流交換機(jī)1與7712核心推流交換機(jī)2通過虛擬化配置，匯聚為單臺核心推流交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)推流分發(fā)網(wǎng)核心級雙機(jī)備份，至二級匯聚交換機(jī)萬兆1口使用環(huán)網(wǎng)通道下聯(lián)，萬兆2口通過城域波分通道下聯(lián)，其中任何通道中斷業(yè)務(wù)自動切換至另外通道，不會引起點(diǎn)播故障，通過核心級保護(hù)通道的搭建實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)零中斷。2.互動電視分發(fā)網(wǎng)核心備份路由均由無錫現(xiàn)有城域波分系統(tǒng)承載，城域波分已到位的站點(diǎn)均通過城區(qū)波分提供備份路由，其他城域波分資源暫時不到位的站點(diǎn)暫用環(huán)網(wǎng)通道。未來網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方向基于兩種規(guī)劃，一是后期在對應(yīng)點(diǎn)位進(jìn)行波分系統(tǒng)設(shè)備擴(kuò)容，二是利用類波分PTN進(jìn)行新型分發(fā)網(wǎng)架構(gòu)試點(diǎn)調(diào)試?；诂F(xiàn)有平臺網(wǎng)絡(luò)資源的安全智能分發(fā)網(wǎng)平臺框架如圖1所示，用戶側(cè)發(fā)起點(diǎn)播需求，根據(jù)用戶點(diǎn)播的視頻資源類型，在相應(yīng)的通道推送該視頻流。具體流程：用戶點(diǎn)播片源，用戶選擇推流模式（IP推流或IPQAM推流），根據(jù)用戶選擇的推流模式分別進(jìn)入IP推流通道或IPQAM推流通道，其中IP推流通道通過本地城域網(wǎng)承載，IPQAM推流通道進(jìn)行視頻推流時，需通過ERM（邊緣資源管理）系統(tǒng)進(jìn)行智能資源調(diào)度，并通過IPQAM推流網(wǎng)進(jìn)行視頻推送。

3推流分發(fā)網(wǎng)建設(shè)實(shí)施

IPQAM推流分發(fā)網(wǎng)架構(gòu)如圖2所示，項目具體實(shí)施建設(shè)過程。1.將2臺核心推流交換機(jī)虛擬化為1臺，提供核心主備保護(hù)，點(diǎn)播視頻流以已虛擬化的核心推流交換機(jī)為本地推流輸出的核心平臺通道，每個二級節(jié)點(diǎn)機(jī)房的核心通道為萬兆通道。2.將原單臺7712核心推流交換機(jī)直聯(lián)IPQAM的模式建設(shè)為核心推流交換機(jī)、二級匯聚交換機(jī)及IPQAM三層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中核心推流交換機(jī)至二級匯聚交換機(jī)搭建完備的核心主備通道，城域波分點(diǎn)位將承擔(dān)2路核心萬兆通道中的主通道。由于城域波分本身自帶成環(huán)保護(hù)，安全性高，此外，將第2路核心萬兆通道通過環(huán)網(wǎng)承載，作為第3路保護(hù)，在萬兆1通道故障時，萬兆2通道可零中斷切換承載業(yè)務(wù)。3.試點(diǎn)的PTN站點(diǎn)則通過PTN環(huán)網(wǎng)保護(hù)功能用于核心萬兆1通道保護(hù)功能，由于PTN網(wǎng)絡(luò)本身分組分發(fā)的特性，可實(shí)現(xiàn)二級匯聚交換機(jī)的功能，故新型PTN組網(wǎng)架構(gòu)將不再架設(shè)二級匯聚交換機(jī)，減少網(wǎng)絡(luò)故障節(jié)點(diǎn)的同時節(jié)約成本，IPQAM推流分發(fā)網(wǎng)的末端設(shè)備為IPQAM，用于將IP數(shù)據(jù)包通過邊緣調(diào)制器變成射頻信號。項目實(shí)施過程中，也遇到了一些實(shí)際的困難，如分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際分布，和最初的版本存在一定的差異。針對這種情況，對分發(fā)網(wǎng)實(shí)際的細(xì)化布局狀態(tài)進(jìn)行了更新修正。在此基礎(chǔ)上，對目前全市的環(huán)網(wǎng)資源和波分資源進(jìn)行了各點(diǎn)位詳情的確認(rèn)，和波分組人員對網(wǎng)絡(luò)未來規(guī)劃和分發(fā)網(wǎng)建設(shè)分布實(shí)施進(jìn)度安排進(jìn)行了充分論證和科學(xué)規(guī)劃。此外，本項目引入了PTN構(gòu)型，由于該構(gòu)型之前尚未有在本單位使用的先例，故決定在項目實(shí)施時，采用先試點(diǎn)再具體實(shí)施的方案。在具體操作時，通過前期對三個廠家進(jìn)行分發(fā)網(wǎng)PTN構(gòu)型架設(shè)測試，確認(rèn)了本項目實(shí)施初期的廠家設(shè)備。在進(jìn)行本項目PTN分發(fā)網(wǎng)構(gòu)型實(shí)際架設(shè)時，也遇到了一些問題，如PTN設(shè)備替換二級匯聚交換機(jī)功能調(diào)試，項目實(shí)施現(xiàn)場通過對核心交換機(jī)、IPQAM設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)接收策略進(jìn)行詳細(xì)分析，配合PTN本身的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制與配置方式，最終實(shí)現(xiàn)了對核心交換端口數(shù)據(jù)包有效轉(zhuǎn)發(fā)并支持多千兆端口復(fù)制的功能，即可支持多站點(diǎn)同時分發(fā)點(diǎn)播的功能。此外，對PTN環(huán)網(wǎng)核心保護(hù)分別進(jìn)行了各故障情形的詳細(xì)功能測試，保證PTN分發(fā)網(wǎng)系統(tǒng)可正式上線運(yùn)營。多樣化推流模式的對接也是本項目的難點(diǎn)之一，既需要實(shí)現(xiàn)本地平臺IP推流功能，同時需要將省ERM調(diào)度系統(tǒng)對接至無錫平臺，以實(shí)現(xiàn)IPQAM推流功能，在項目實(shí)施時，項目組有條不紊的解決了各技術(shù)難點(diǎn)，完成了項目設(shè)計的功能規(guī)劃。在各方的共同努力下，最終本項目順利實(shí)施，項目建設(shè)完成后分發(fā)網(wǎng)架構(gòu)具體如下：7712核心推流匯聚交換機(jī)總共涉及下聯(lián)24個機(jī)房站點(diǎn)，包括9個城區(qū)分中心機(jī)房及15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣播站機(jī)房。其中，城區(qū)8個分中心機(jī)房各架設(shè)1臺二級匯聚交換機(jī)，城區(qū)廣電機(jī)房1個站點(diǎn)通過兩對波分萬兆直連集中式IPQAM，15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣播站機(jī)房各架設(shè)1臺二級匯聚交換機(jī)，推流分發(fā)網(wǎng)具體拓?fù)淙鐖D3所示。項目實(shí)現(xiàn)15個城域波分站點(diǎn)機(jī)房核心保護(hù)通道的搭建，項目首期共使用16路城域波分通道，其中14個站點(diǎn)各使用1路波分通道，1個廣電機(jī)房站點(diǎn)機(jī)房使用2路波分通道，廣益分中心、馬山廣播站各自占用1個PTN通道構(gòu)建新型分發(fā)網(wǎng)模型進(jìn)行試點(diǎn)，剩余9個站點(diǎn)匯聚交換機(jī)萬兆2通道暫通過環(huán)網(wǎng)通道承載，后期規(guī)劃搭建新型PTN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)用于業(yè)務(wù)承載。其中，項目依據(jù)現(xiàn)有互動電視推流分發(fā)匯聚節(jié)點(diǎn)布局，結(jié)合匯聚節(jié)點(diǎn)覆蓋的用戶規(guī)模對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行重新規(guī)劃調(diào)整，新增揚(yáng)名鄉(xiāng)、前洲鄉(xiāng)、錢橋鄉(xiāng)3個二級匯聚站點(diǎn)機(jī)房，項目完成后二級匯聚機(jī)房站點(diǎn)數(shù)為23個。此外，通過對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)1臺二級匯聚交換機(jī)承載2〜3個站點(diǎn)機(jī)房用戶，新增西漳鄉(xiāng)、南泉鄉(xiāng)、陽山鄉(xiāng)3個站點(diǎn)機(jī)房并各新增1臺IPQAM，另外揚(yáng)名鄉(xiāng)機(jī)房新增1臺IPQAM，由此IPQAM設(shè)備將覆蓋全市48個站點(diǎn)機(jī)房，并至少為每個站點(diǎn)預(yù)留3個16頻點(diǎn)的IPQAM分組，以滿足當(dāng)?shù)匚磥砣廖迥陿I(yè)務(wù)發(fā)展需求，IPQAM推流分發(fā)網(wǎng)拓?fù)淙鐖D3所示，IP推流分發(fā)原則上借助現(xiàn)有城域網(wǎng)進(jìn)行。

4新型分發(fā)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)要點(diǎn)

改造后的推流分發(fā)網(wǎng)架構(gòu)，包含以下技術(shù)要點(diǎn)：1.項目平臺將分發(fā)網(wǎng)單層（核心交換機(jī)至邊緣調(diào)整器）缺乏保護(hù)的樹形架構(gòu)，建設(shè)為多層次的網(wǎng)狀體系架構(gòu)，同時具備城域波分保護(hù)與環(huán)網(wǎng)保護(hù)，由于城域波分自帶網(wǎng)絡(luò)成環(huán)保護(hù)，視頻分發(fā)網(wǎng)具備三重保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)健壯度好，安全等級高，點(diǎn)播業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)時，任一主干鏈路中斷后所有業(yè)務(wù)將自動切換至核心備份鏈路，保證業(yè)務(wù)零中斷。2.項目對視頻分發(fā)網(wǎng)引入類波分PTN模型，充分利用PTN自帶成環(huán)保護(hù)及分組分發(fā)的技術(shù)特點(diǎn)，對分發(fā)網(wǎng)中幾個邊緣節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了試點(diǎn)，通過試點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了PTN構(gòu)型承載點(diǎn)播視頻分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，既實(shí)現(xiàn)了成環(huán)保護(hù)，同時這種新型構(gòu)型創(chuàng)造性的在PTN上實(shí)現(xiàn)了二級匯聚交換機(jī)的功能，減少了設(shè)備的大規(guī)模架設(shè)，節(jié)省成本的同時保證了網(wǎng)絡(luò)的安全性與可靠性。3.無錫點(diǎn)播平臺對接完成IP推流方式，平臺后臺實(shí)現(xiàn)與省公司ERM系統(tǒng)的對接，可支持IP與IPQAM兩種推流方式，平臺后臺支持靈活調(diào)度不同推流模式，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)自主選擇推流方式，以達(dá)到更好的點(diǎn)播業(yè)務(wù)使用體驗(yàn)。項目整體流程中，有不少創(chuàng)新的方面，如在保持本項目網(wǎng)絡(luò)主體架構(gòu)方案的前提下，實(shí)施時具體網(wǎng)絡(luò)模式靈活多樣，可充分的實(shí)現(xiàn)因地制宜，合理架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了既可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，又具備多樣化的架構(gòu)備份形式，充分保障了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。尤其是新PTN架構(gòu)的引進(jìn)，對未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的模式提供了很好的模式參考，該模式既經(jīng)濟(jì)實(shí)用，同時兼具安全穩(wěn)定性。項目后期建設(shè)會重點(diǎn)采用PTN構(gòu)型，由于PTN光分組分發(fā)的特性，代表了目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的趨勢，具備低成本，同時秉承光傳輸高可用性、高可靠性、高帶寬和高效帶寬管理等優(yōu)勢，對業(yè)內(nèi)其他公司具有很好的實(shí)施借鑒價值。此外，推流模式的多樣化選擇打破了廣電傳統(tǒng)的以IPQAM為核心的邊緣下發(fā)模式，在IP化大趨勢下引進(jìn)IP推流方式，可充分利用現(xiàn)有核心網(wǎng)絡(luò)資源，成本較低，且配置靈活可變，擴(kuò)容簡便。雙推流模式對點(diǎn)播分發(fā)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)提供了雙網(wǎng)絡(luò)主備路選擇，極大的提升了用戶的點(diǎn)播體驗(yàn)，該技術(shù)理念可在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行推廣使用，

5結(jié)束語

“三網(wǎng)融合”概念提出后，無錫成為“三網(wǎng)融合”第二批試點(diǎn)城市，在視頻為王的電視業(yè)務(wù)發(fā)展新時代，視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)將在未來廣電業(yè)務(wù)體系中占據(jù)重要的地位，正在迅速贏得越來越多的用戶。目前無錫已完成本地點(diǎn)播平臺的搭建，項目旨在對無錫現(xiàn)有視頻點(diǎn)播分發(fā)網(wǎng)進(jìn)行全面改造升級，將現(xiàn)有視頻分發(fā)網(wǎng)建設(shè)為多層次，帶多樣化核心保護(hù)和智能切換的網(wǎng)絡(luò)平臺，極大的提升現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的安全性與健壯性。此外，項目開發(fā)了視頻的IP/IPQAM混合推流模式，并通過與省播控ERM系統(tǒng)、無錫本地點(diǎn)播平臺對接，實(shí)現(xiàn)同時支持IPQAM及IP推流模式，用戶可根據(jù)實(shí)際情況及個體需求自主選擇，由此充分保障用戶的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)使用體驗(yàn)。該項目的建設(shè)將對無錫本地視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)的推廣發(fā)展發(fā)揮極其重要的作用，同時項目案例可供模式化推廣，具有極好的技術(shù)示范和借鑒價值。

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作者:周宇 單位:江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司無錫分公司