城區寬帶數據網絡系統的建設

2019-11-03 09:11:53

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供稿：網友

　　城區寬帶數據網絡系統建設的首要任務是將城區的網絡搭建好，并設立完善的網絡管理中心。滿足上網用戶擁有充足的帶寬和豐富業務。網絡建設采用的技術為ＩＰＯＶＥＲＯＰＴＩＣＡＬ，各個分前端之間或與總前端的連接基于千兆互聯。應用二、三、四層交換功能的路出交換設備，使網絡達到充分的互聯。網絡中心主機設備通過有線電視臺總前端機房和光網絡使各種用戶共享其信息。有寬帶特色的主機系統提供視頻點播、交互游戲、證券交易和網上直播等等寬帶業務。

　　１、寬帶數據網絡網絡結構

　　基于廣電寬帶ＩＰ網的總體設計，可將整個系統的體系結構劃分為４個層次：網絡系統、網絡操作系統、網絡應用系統和業務經營策劃。貫穿于網絡系統、網絡操作系統和業務應用系統的是整體系統管理和安全控制。

　　網絡系統：網絡系統包括廣域網，局域網和接入網的各種技術，通過ＩＰ將所有技術統一起來，將數據，語音，視頻業務統一到一個網絡上來。在網絡系統設計上將提供安全可靠、技術先進、配置靈活、可管理、可擴展、性價比高的面向下一代網絡技術的多媒體通信平臺。

　　網絡操作系統：網絡操作系統通過對網絡資源的自動管理，智能優化控制保證網絡設備的可靠運轉，結合網絡管理系統，進一步加強網絡控制。

網絡應用系統：網絡應用系統提供標準的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服務，如：Ｗｅｂ、Ｅ－ｍａｉｌ、ＦＴＰ、ＶｏＩＰ、數據廣播……還可以提供多種ＩＰ增值業務和交叉業務，如：股票交易、網上購物、物業咨詢、電子商務等。

　　業務經營策劃：業務經營策劃解決如何將零散的用戶群和業務有機的統一起來，綜合出新的業務去開拓市場服務于客戶，是一種完善的經營思路。

　　貫穿網絡系統、網絡操作系統和網絡應用系統的是一體化的系統管理和安全控制，通過集成化的管理平臺實現系統的資源管理，性能管理，配置管理，用戶管理，計費管理，安全管理和用戶自定義管理功能。整個管理系統即可以是集中管理，也可以是分布式管理，在安全性與可靠性上通過分層控制，主動與被動控制實現最嚴格的要求。

　　２、城域網絡的建設

　　綿陽市廣電部門利用遍布全城的光纖網絡建設成一個覆蓋全城的寬帶骨干網。

　　分別在綿陽廣電總前端中心機房、花園和開元場各設有一個骨干節點，這三個骨干節點都配置有ＧＳＲ１２０１２核心路由器，各節點之間利用冗余光纖線路聯結組成環行城區主干網絡。針對不同的業務需求，采用ＡＴＭ和吉位以太網兩種技術組網，帶寬可達到２．５Ｇ。在各骨干節點周圍還接有２－３個接入層節點，采用ＣＩＳＣＯｃａｔａｌｙｓｔ系列交換機做接入設備，接入端口為以太網接口。全網能夠滿足２００多個集團用戶的光纖接入，每個用戶的接入帶寬可達１０／１００Ｍ。現已有市委、市政府等３０多個單位局域網接入了這個網絡。從營運的可用性、電信級可靠性要求出發，對于單位用戶的網絡接入，采用ＡＴＭ方式和千兆以太網為主，對于家庭用戶，為了滿足經濟性要求ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ方式接入。

　　３、中心機房局域網建設

　　網管中心的局域網是網絡管理、寬帶多媒體服務、專線接入、應用開發平臺的核心。

　　（１）互連子系統：提供與各個節點的專線互連，與骨干節點的千兆位路由交換機互連的功能。在網絡互連子系統中，需提供核心路由交換設備（具有路由和ＡＴＭ、千兆功能的交換機），各個局域網交換機互連采用以太網交換技術和ＩＰＱｏＳ技術，提供高帶寬和服務保證。

　　（２）管理子系統：提供網絡及系統管理、用戶計費認證管理、用戶數據庫管理、系統網絡管理、設備管理、安全管理等功能。

　　（３）Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入子系統：綿陽廣電寬帶網絡同時租用三條專線接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ。　　（４）Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服務子系統：ＷＷＷ服務器提供本地ＣＡＴＶ網絡對外信息的發布，其他地區的網絡用戶可以通過ＷＷＷ服務器對本網絡進行訪問；Ｅ－Ｍａｉｌ服務器可作為本地用戶相關郵件的寄存與轉發；ＤＮＳ服務器可作為本地網絡與其他網絡域名解析；ＤＨＣＰ服務器是提供應用ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ的用戶的ＩＰ地址的分配，有ＤＨＣＰ服務器分配給用戶一個網絡內部ＩＰ或合法的ＩＰ地址，可以提供用戶的上網訪問及與網絡中數據的傳送；ＤＢ服務器及應用服務器主要提供一些網絡上相關的應用，如股票查詢、網上購物、文化教育、網絡游戲等增值業務；ＶＰＮ服務器主要完成企業之間或企業和個人之間為了建立ＶＰＮ／ＶＰＤＮ通路而建立的一個網絡中的認證服務器，主要提供企業或個人帳戶的認證和相應的ＶＰＮ／ＶＰＤＮ的計費功能。

　　（５）開發子系統：提供應用開發功能和ＯＡ、桌面視訊功能。

　　（６）寬帶網絡數據前端：ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ用戶和以太網用戶通過交換機和路由器，統一從網管中心得到一個１００Ｍ五類雙絞線出口，與Ｉｎｔｅｒｎｅｔ相連。利用ＣＩＳＣＯ公司的ＣＩＳＣＯ７２４６＋ＭＣ１６，九州寬帶上變頻器，ＣＭＴＳ模擬輸出與其它業務ＲＦ信號混合后進入ＨＦＣ的光發射機，反向發射機輸出進入ＣＭＴＳ上行口，分別進ＭＣ１６的０、１、２號口，３、４、５號口備用。ＣＩＳＣＯ７２４６ＣＭＴＳ系統兼容美國ＤＯＣＳＩＳ和歐洲ＤＯＣＳＩＳ標準，能夠適應中國將來可能沿用歐洲ＤＯＣＳＩＳ標準的要求。網管服務器實現ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ配置管理和狀態監測等等。用戶管理和計費系統通過專用的記費網關和軟件，基于帳號和ＩＰ地址的用戶管理，實現按月、按流量和按時間記費。不僅能夠管理ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ用戶，而且能夠管理以太網用戶。

　　４、寬帶數據接入網設計

　　ＣＡＴＶ寬帶數據網絡的特點還體現在能為用戶提供多種接入方式。包括企事業單位專線接入，以１０Ｍ／ｌ００Ｍ以太網光纖到樓的接入；普通家庭用戶應用ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ接入和五類線接入等。

　　（１）高速專線方式接入

　　對于光纖到樓的用戶，通過光電轉換設備將光信號轉變成電信號，通過第三層交換機或具有路由功能的交換機的１００ＢＡＳＥ－ＦＸ或１０００ＢＡＳＥ－ＦＸ的接口連接到光電轉換設備上。這樣，局域網內的用戶可以通過前端的交換機連接到ＣＡＴＶ網絡中來。此種情況適于一些大的集團用戶。

　　（２）ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ（ＨＦＣ）接入

　　對ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ入戶的情況，重要的指標之一是電平，接收電平可以比電視信號低１０ｄＢ，設計到６０±５ｄＢｕＶ。上行輸出電平ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ自動適應，保證到ＣＭＴＳ為６０ｄＢｕＶ，為了達到比較好的信噪比，設計ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ上行輸出電平為１１０ｄＢｕＶ。另一個指標是信噪比，通過智能終端盒里的高通濾波器隔離電視機干擾。通過規范的工程施工保證比較高的抗干擾能力和穩定性。對于下行，采用６４ＱＡＭ調制，Ｃ／Ｎ門限為２７ｄＢ，考慮６ｄＢ的余量，要求Ｃ／Ｎ３３３ｄＢ。對于上行，采用ＱＰＳＫ調制，Ｃ／Ｎ門限為１５ｄＢ，考慮６ｄＢ的余量，要求Ｃ／Ｎ３２１ｄＢ。為了充分測試ＨＦＣ系統，尤其是上行頻段，容易受到來自外界信號的干擾，特別是一些偶然的短暫噪聲可能使ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ的通信短暫中斷。

　　（３）五類線ＬＡＮ接入

　　這種方式使用光纖直接和局域網連接，是政府機關、金融機構、企業、學校等等各行各業集團用的主要接入方式。接入的速度可達１０Ｍ、１００Ｍ或１０００Ｍ。同時也可作為部分高檔小區和智能大廈的寬帶接入方式。

　　５、網絡系統管理

　　目前網絡和系統管理涉及到：系統資源和資產、庫管理，故障和事件管理，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ業務管理，應用管理，ＰＣ機桌面管理，性能管理，網絡結構管理，存儲管理，用戶帳號管理，軟件分發管理等多方面。　　（１）拓撲管理——自動發現和監控網絡節點

　　利用網管平臺的拓撲管理能力，可自動發現網絡節點、自動產生網絡拓撲圖，并對網絡事件進行處理，檢測網絡連接，生成和保持ＴＣＰ／ＩＰ網絡圖，通過色彩確定網絡設備的運行狀態，通過ＭＩＢ瀏覽器了解外圍設備的工作狀況，對不能監視的外設，可通過在被管節點上擴展ＳＮＭＰ子代理，在管理站上裝載其ＭＩＢ的方式對其進行監視。

　　（２）ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ系統的網管

　　配置管理：實現對ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ的上線配置。

　　狀態監控：采用ＳＮＭＰ網管協議，通過圖形化的友好軟件界面實現對ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ的工作狀態進行監控管理。

　　數字電視系統和數據廣播系統的網管：這兩個系統的網管包括設備監控和用戶授權（ＣＡ）系統。　　智能社區系統的網管：智能社區系統在某種意義上就是一個網管系統。它不僅實現遠程監控和數據采集，而且能夠對每一臺采集器和監控點的三表和其它設備進行故障監控。

　　（３）故障管理、性能管理

　　故障管理主要實現對異常操作的監測、隔離和糾正。

　　性能管理設施支持對管理對象的行為和通信活動的有效性的評價。它收集統計數據、對這些數據應用特定的算法進行分析，從而獲得系統的性能參數。

　　（４）系統安全

　　網絡的安全包括以下幾個方面：首先是物理網絡的安全，含網絡設備物理層的安全和網絡結構的安全；第二層是操作系統級的安全；第三層為應用系統的安全；最高層是信息內容，或稱為數據安全。

　　在以上四層的安全性問題中，網絡物理層的安全主要出硬件設備及機房設計水保證，網絡結構的安全主要出網絡拓撲及協議的設計來保證；操作系統級的安全主要由防火墻系統的設計、操作系統安全和數據庫系統安全來保證；應用系統的安全主要由應用系統本身的設計保證：數據安全主要由加密和簽名等技術保證。

綜合業務的實現

　　（１）證券網絡接入

　　證券網絡系統是一個大型綜合的信息交易系統，要求網絡系統的性能、容量、帶寬、安全可靠性都非常高。傳統的證券網絡廣域網互連通過租用郵電的專線與各個交易所互連。家庭用戶通過有線電視接收行情顯示，通過電話系統委托交易，或通過撥號上網進行查詢，實時性很差，速度與效率都很低。充分利用廣電網寬帶，ＩＰ／ＡＴＭ方式與各個交易場所互連，家庭用戶利用計算機與ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ系統連接，滿足用戶在家庭的實時交易要求。

　　（２）多媒體應用

　　寬帶網絡接入相對于傳統的撥號上網具有高得多的帶寬，這就為多媒體應用提供了可能，由于廣電具有經營視頻業務的優勢，因此開展網上網上視頻點播、ＭＰ３音樂下載和網上直播節目……這些業務成為了廣電寬帶網絡的真正魅力所在。

　　（３）數字電視

　　我國數字電視系統的標準正在制定當中，目前的網絡采用ＤＶＢ－Ｃ標準的數字電視系統，在每個模擬頻道上為用戶提供６套數字電視節目，則一個８６２ＭＨｚ的ＨＦＣ雙向網絡提供的數字電視節目套數將超過２００套，這就為增值業務的開展提供了空間。按次付費節目，準視頻點播，酒店、社區視頻點播這些增值業務都可以開展起來。通過有線電視網連接企業和家庭，使每一個人都能享受分布廣泛及寬帶的ＣＡＴＶ網絡帶來的隨時隨地的影像資料和娛樂節目。

　　（４）智能社區系統

　　住宅小區智能系統主體的構成是基于ＨＦＣ雙向網絡，在該網絡平臺上完成計算機自動化管理中心、智能讀表、閉路電視監控系統、社區網站、寬帶Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入等功能。輔以其它網絡完成其它控制功能，比如：小區周邊防范、車庫管理、樓宇對講等。

　　（５）數據廣播系統　　數據廣播作為有線電視行業開展新的信息業務的方式，在推動有線電視行業的發展中起著重要的作用。圖文數據廣播是利用電視廣播的場逆程來傳輸數據由于載體所限，最高速度在２６６Ｋｂｐｓ，顯然無法承擔大容量實時多種數據業務的需求。采用ＱＰＳＫ調制方式的數據廣播，占用一個完整的模擬８ＭＨ頻道，速度上有所提高（最高為１４Ｍｂｐｓ），但使用上還是有浪費頻道資源，而且不符合未來國家數據廣播平臺的標準。這樣勢必要在未來造成設備不兼容的又一種浪費。采用ＱＡＭ調制方式的數據廣播，占用一個完整的模擬８ＭＨ頻道，速度上有所提高（最高為４０Ｍｂｐｓ），它同我國已計劃采用的數字電視體制兼容。

　　數據廣播系統信息服務的內容：金融證券信息服務、教育信息服務、電子報刊、知名網站、視頻、音頻節目（一個８ＭＨｚ的頻道可提供８０套ＭＰＥＧ－４的視頻節目）。

摘自《通信世界報》

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