張 禺

（泰州廣播電視傳媒集團（臺），江蘇 泰州 225300）

泰州廣電雙向接入網(wǎng)經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)具備相當(dāng)規(guī)模，現(xiàn)覆蓋用戶達到24萬戶，寬帶用戶6萬戶，互動用戶近8萬戶，對雙向接入網(wǎng)運行質(zhì)態(tài)提出了更高的要求。但由于初期投入不足以及經(jīng)驗的匱乏，在PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上標準偏低，在網(wǎng)絡(luò)層面的VLAN、業(yè)務(wù)控制接入層的規(guī)劃上不合理，形成接入端傳輸容量瓶頸和接入網(wǎng)工作的低效，這些都對數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)造成較大影響，表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)慢、機頂盒開機認證速度慢，對用戶寬帶和互動業(yè)務(wù)的使用體驗造成不利影響。因此進行雙向接入網(wǎng)的優(yōu)化、提升網(wǎng)絡(luò)傳輸品質(zhì)和用戶使用體驗成為迫切問題。正是在這樣的背景下，江蘇有線泰州分公司啟動了雙向接入網(wǎng)的優(yōu)化提質(zhì)工程。為切實提升網(wǎng)絡(luò)端到端的承載能力，在推動FTTB、FTTH工程的同時，泰州分公司將PON及接入控制層的優(yōu)化工作作為一項極其重要的工作予以推進實施。

1 PON網(wǎng)絡(luò)

1.1 PON網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

在泰州分公司雙向接入網(wǎng)類型中EPON+EoC、EPON+LAN、FTTH、EPON+C-DOCSIS四種接入方式均以PON網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，當(dāng)前PON網(wǎng)絡(luò)包括EPON、GPON兩種技術(shù)，在PON網(wǎng)絡(luò)啟動建設(shè)時從網(wǎng)絡(luò)需求、成本考慮，并根據(jù)省公司招標結(jié)果，選擇EPON進行部署。目前全網(wǎng)共部署OLT65臺，共計使用PON口1950個，其中用于EPON+EOC、EPON+LAN、EPON+C-DOCSIS接入的29臺，用于FTTH接入的36臺。PON口分光比EPON+EOC以1:16為主，部分使用1:32；EPON+LAN以1:32為主，部分使用1:16；EPON+C-DOCSIS分光比為1:16。

EPON+EOC在光纖到樓后，但EOC局端模塊覆蓋30戶以內(nèi)，EOC接入端戶均帶寬300÷30=10Mbps，單PON光模塊1.25Gbps，以分光比1:16計算，1250÷16÷30=2.610Mbps，EPON層存在較大瓶頸。EPON+LAN，光纖到樓，ONU下聯(lián)3臺交換機，覆蓋30戶左右；單臺交換機上聯(lián)100M共享，以接入10戶計算，LAN側(cè)戶均帶寬10Mbps。EPON以分光比1:32計算，1250÷32÷30=1.305 Mbps，EPON層存在較大瓶頸。EPON+C-DOCSIS，光纖到光節(jié)點，每光節(jié)點覆蓋平均約200戶，C-DOCSIS目前開啟四下行、四上行信道，單下行信道帶寬36Mbps，C-DOCSIS接入端戶均速率36×4÷200=0.72Mbps。EPON以分光比1:16計算，1250÷16÷200=0.39 Mbps，EPON層存在瓶頸。FTTH分光比1:64，戶均帶寬1250÷64=19.5Mbps。

從上面分析來看，EPON+EOC、EPON+LAN網(wǎng)絡(luò)在解決EOC、LAN層接入能力后，EPON層存在較大瓶頸，EPON+C-DOCSIS EPON層相對CDOCSIS接入能力也存在一定不足。

1.2 PON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與調(diào)整

考慮到當(dāng)前全省及泰州地區(qū)各下屬公司對EPON的普遍選擇，從保護投資、技術(shù)延續(xù)性和維護便利性考慮，在今后的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中依然選擇EPON技術(shù)。

PON網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)階段繼續(xù)采用EPON技術(shù)，平臺應(yīng)盡量選用支持混插EPON、10GEPON和GPON板卡。采用容量適中的OLT設(shè)備，減少OLT設(shè)備的機框數(shù)量。PON+EOC、PON+LAN網(wǎng)絡(luò)，單OLT PON口密度控制在32個；FTTH PON口密度控制在64個。ONU：EPON+EOC/EPON+LAN選用千兆ONU，F(xiàn)TTH選用百兆ONU。應(yīng)盡量減少設(shè)備廠家并保持類型統(tǒng)一，局端OLT不超過2家。

從前一節(jié)網(wǎng)絡(luò)分析情況來看，EPON+EOC（FTTB后）、EPON+LAN EPON分光比調(diào)整為1:4才能滿足戶均10Mbps，平均接入速率50 Mbps網(wǎng)絡(luò)能力建設(shè)需求（1250÷4÷30=10.4Mbps）。但按照此方案上聯(lián)纖芯的資源需求將大大增加，從現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、管道情況、骨干光纜情況來看，實施難度、投入成本非常大。初期計劃按照1:8的分光比進行調(diào)整，考慮到當(dāng)前高帶寬業(yè)務(wù)滲透率、業(yè)務(wù)發(fā)展需求來看，能夠滿足一定時期的網(wǎng)絡(luò)需求。后期根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展情況，可考慮使用10GEPON或者使用野外型OLT下沉到小區(qū)進行擴容。EPON+C-DOCSIS在接入方式改造優(yōu)化之前調(diào)整分光比1:8，以對網(wǎng)絡(luò)承載能力進行一定的改善。

由于前期城區(qū)分機房未能進行合理的規(guī)劃建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)集中在中心機房出局，致使主干光纜資源緊張，全面縮小分光比面臨非常大的困難。除積極推進分機房規(guī)劃建設(shè)外，當(dāng)前考慮引入10GEPON、野外型OLT光放二合一設(shè)備來作為ODN改造的補充，提升網(wǎng)絡(luò)容量。10GEPON PON口下行達到10G，在1:16分光比下，可實現(xiàn)與HINOC技術(shù)接入速率的匹配，滿足戶均20Mbps的帶寬。

2 業(yè)務(wù)控制接入層規(guī)劃與QinQ部署

2.1 現(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃與運行情況

隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大、經(jīng)驗的積累，泰州分公司逐步認識到網(wǎng)絡(luò)層面的合理規(guī)劃、控制策略的部署和設(shè)備層面的有效配置對網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)態(tài)的重要性。由最初的全網(wǎng)一業(yè)務(wù)一VLAN到之后的VLAN細化和端口隔離環(huán)路檢測的部署，再到之后的VLAN的進一步細化。

當(dāng)前雙向接入網(wǎng)實行單層業(yè)務(wù)VLAN的部署，每小區(qū)每業(yè)務(wù)一個VLAN，單個VLAN覆蓋1000～2000戶。寬帶業(yè)務(wù)二層直接到BRAS，PPPOE撥號進行地址分配；互動業(yè)務(wù)在接入的三層匯聚交換機或路由器進行二層終結(jié)，每個VLAN對應(yīng)一個子接口，配置子接口地址，對應(yīng)一段地址劃分，現(xiàn)網(wǎng)互動、寬帶各有約340個VLAN的劃分，互動每個VLAN地址段4個C。一方面，由于劃分得比較細，造成了大量地址的浪費，以致地址資源不足，大大增加DHCP服務(wù)器維護管理的困難。另一方面，盡管劃分得比較細，但一個VLAN內(nèi)還是覆蓋一兩千個用戶，從互動、寬帶滲透率來看，相當(dāng)一部分VLAN內(nèi)終端數(shù)量達到一千多個。從抓包分析來看，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在大量廣播包、異常包，由于數(shù)據(jù)包量大，OLT、EOC局端、EOC終端、機頂盒、用戶家的無線路由器性能均受影響，表現(xiàn)出來的現(xiàn)象為網(wǎng)絡(luò)延時大、抖動大，一些性能較弱的終端設(shè)備容易死機，網(wǎng)絡(luò)時不時會丟包，DHCP獲取地址慢，網(wǎng)絡(luò)使用和互動OTT業(yè)務(wù)受影響，在部分接入網(wǎng)技術(shù)瓶頸的情況下，加劇了網(wǎng)絡(luò)劣化，用戶使用體驗感不佳。

2.2 業(yè)務(wù)接入控制層規(guī)劃

根據(jù)省公司2016年下發(fā)的《江蘇有線市縣網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和指導(dǎo)意見》，IP城域網(wǎng)具備扁平化、高性能、高可靠、可控可管和平滑擴展的特征。IP城域網(wǎng)發(fā)展應(yīng)遵循管理控制集中化的原則，由部署在地市分前端或區(qū)縣中心機房多業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)(MSE)、業(yè)務(wù)路由器（SR）構(gòu)建清晰的業(yè)務(wù)接入控制層，實現(xiàn)集中的業(yè)務(wù)提供和控制。MSE融合了傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)路由器SR與寬帶接入服務(wù)器Bras功能；SR主要使用在大型地市城域網(wǎng)，實現(xiàn)FTTx二層網(wǎng)絡(luò)的互動電視接入網(wǎng)關(guān)、DOCSIS三層網(wǎng)絡(luò)的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)關(guān)。

泰州于2016年實施了市縣IP骨干建設(shè)工程，實現(xiàn)了接入控制層設(shè)備BRAS的下沉，全市形成一張IP城域網(wǎng)，在進行多業(yè)務(wù)承載的同時使公眾客戶二層網(wǎng)絡(luò)的集中管理控制成為可能。根據(jù)長遠規(guī)劃，后續(xù)將逐步實現(xiàn)分前端、邊緣機房BRAS/SR設(shè)備的部署，構(gòu)建物理和邏輯層次清晰的三層路由網(wǎng)絡(luò)和二層交換網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)二三層網(wǎng)絡(luò)分離。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和業(yè)務(wù)的豐富，當(dāng)前廣電網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營壓力增大，新用戶開拓艱難，再加上寬帶及其它雙向業(yè)務(wù)用戶保有量有限，在短時間內(nèi)進行較大力度的建設(shè)不切實際。因此，很好地利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)條件，進行業(yè)務(wù)接入的調(diào)整優(yōu)化，快速改善用戶體驗成為當(dāng)前的工作重點。

BRAS已實現(xiàn)市及縣區(qū)公司中心機房的部署（高港機房即將實施），設(shè)備（ME60、SR88）型號具有多業(yè)務(wù)接入控制能力。BRAS設(shè)備可配置外層TAG協(xié)議，兼容不同廠家QinQ互通；具備BRAS側(cè)的QinQ能力，滿足QinQ部署下的PPPOE撥號和WEB接入認證；設(shè)備QinQ終結(jié)子接口支持IPOE+DHCP Relay功能，支持Option82，可進行DHCP業(yè)務(wù)靈活的QinQ部署；設(shè)備具有動態(tài)QinQ功能，可擴展接入的內(nèi)外層VLAN組合數(shù)量；設(shè)備具備DHCP snooping、URPF功能，可防范來自于終端主要的DHCP攻擊、源地址欺騙攻擊。因此，ME60/SR88能夠滿足寬帶和互動業(yè)務(wù)的安全可靠接入和集中管控的需求。由BRAS設(shè)備對寬帶和互動業(yè)務(wù)進行二層終結(jié)，其中寬帶通過FTTx二層網(wǎng)絡(luò)（含EoC、LAN、FTTH）的PPPoE撥號接入網(wǎng)關(guān)；互動業(yè)務(wù)接入BRAS不同的端口，IPOE+DHCP Relay方式分配地址。由于無論是IPoE協(xié)議接入互動業(yè)務(wù)，還是PPPoE接入寬帶業(yè)務(wù)，其均需占用BRAS板卡的用戶數(shù)，而BRAS每塊母板所支持的最大用戶數(shù)上限為3.2萬，4臺合計支持12.8萬戶，將不能滿足泰州市區(qū)共計20.1萬用戶接入需要，因此規(guī)劃進行BRAS的采購擴容，根據(jù)IP城域網(wǎng)的規(guī)劃進行BRAS的下沉部署，以IP城域網(wǎng)全路由的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為目標。與此相配合，對雙向接入網(wǎng)做出規(guī)劃，進行QinQ部署，以實現(xiàn)對所有用戶和業(yè)務(wù)間的隔離，有效抑制廣播包和相互間的影響，從而提升網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)效率和網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)。

2.3 QinQ部署規(guī)劃

為更好地達到精確識別業(yè)務(wù)/用戶及安全隔離的要求，根據(jù)泰州實際的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、業(yè)務(wù)規(guī)模，選擇PUPSPV（每用戶每業(yè)務(wù)每VLAN）模式進行VLAN的規(guī)劃及部署（對不能以終端為單位進行模板下發(fā)VLAN的EOC局端采用每局端每業(yè)務(wù)每VLAN），適用于PON+EoC、PON+LAN、FTTH等網(wǎng)絡(luò)模式。部署規(guī)劃：

首先應(yīng)根據(jù)全網(wǎng)需求做出VLAN的整體規(guī)劃，包括設(shè)備互聯(lián)VLAN、接入網(wǎng)設(shè)備管理VLAN、集團客戶VLAN（區(qū)分透傳和三層終結(jié)VLAN）、公眾客戶部VLAN（外層VLAN，應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)做出區(qū)分）。VLAN部署模式：云媒體/互動電視業(yè)務(wù)和寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)，其業(yè)務(wù)VLAN終結(jié)于SR/BRAS。用戶EOC終端端口、FTTH終端端口、樓道交換機端口按照一定的規(guī)律手動或模板下發(fā)的方式配置不同的互動和寬帶內(nèi)層VLAN，以PON口為單位規(guī)劃外層互動和寬帶VLAN，PON口配置二層靈活的QinQ，根據(jù)不同的內(nèi)層tag而加上不同的外層tag。對于采用SR/BRAS進行QinQ終結(jié)的網(wǎng)絡(luò)，不同SR/BRAS L3端口下的外層VLAN ID可復(fù)用；內(nèi)層VLAN，不同PON口下可復(fù)用。應(yīng)對OLT的QinQ能力明確要求和驗證。

考慮到終端內(nèi)層VLAN在手動配置時不能保證唯一性，為保證用戶隔離并抑制廣播包，應(yīng)采用PVLAN技術(shù)實現(xiàn)各級L2設(shè)備的端口隔離。

對于常規(guī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用靜態(tài)配置VLAN方式，對于具備配置自動下發(fā)條件的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如EoC網(wǎng)絡(luò)、OLT），可采用動態(tài)配置VLAN方式，通過VLAN配置池、業(yè)務(wù)模版的方式下發(fā)給終端設(shè)備，達到資源自動分配、配置自動下發(fā)的目的。對于EoC、OLT局端設(shè)備應(yīng)明確要求支持VLAN池功能。

QinQ數(shù)據(jù)部署過程中，應(yīng)按照統(tǒng)一規(guī)范部署相應(yīng)的QoS策略對各類業(yè)務(wù)質(zhì)量進行保障。

模糊的QinQ終結(jié)子接口：兩層VLAN Tag為范圍值，即：終結(jié)的內(nèi)、外層Tag都為范圍值，接入控制側(cè)設(shè)備單個子接口對應(yīng)若干個內(nèi)外層VLAN組，可避免互動地址段的細分，提升IP地址資源的利用率。

2.4 QinQ具體實施方案

從建網(wǎng)之初開始，泰州分公司即注重VLAN的整體規(guī)劃，對VLAN有明確的用途區(qū)分。隨著網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，VLAN資源已得到較大的消耗，閑置VLAN資源量有限。全網(wǎng)由單層VLAN調(diào)整為QinQ的部署是逐步有序的，不是一朝一夕的。QinQ的部署過程中需充分考慮到現(xiàn)網(wǎng)情況，有效規(guī)劃好外層、內(nèi)層VLAN的使用，做到不同業(yè)務(wù)VLAN區(qū)分清晰，不與現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)已有VLAN沖突，便于OLT靈活QinQ和BRAS QinQ終結(jié)配置。經(jīng)全網(wǎng)梳理，現(xiàn)成段閑置的VLAN約有900個，部署步驟如下：

（1）從900個VLAN中挑選部分作為外層VLAN對EPON+EOC網(wǎng)絡(luò)進行QinQ的部署，為實現(xiàn)業(yè)務(wù)部署的平滑性，EPON+EOC現(xiàn)網(wǎng)使用的單層VLAN保留作為內(nèi)層VLAN，部署時只需對OLT PON口以上設(shè)備進行調(diào)整，可實現(xiàn)快速部署到位。EOC部署完成后，城域網(wǎng)層面EOC網(wǎng)絡(luò)所使用的業(yè)務(wù)VLAN就空余出來。（2）對可用的VLAN資源作出規(guī)劃后，完成FTTH網(wǎng)絡(luò)進行QINQ部署。（3）在前述兩類網(wǎng)絡(luò)作出部署后，統(tǒng)籌考慮VLAN資源情況，對EPON+LAN網(wǎng)絡(luò)進行QinQ的部署。LAN用戶寬帶、互動業(yè)務(wù)屬于同一個VLAN，未進行業(yè)務(wù)VLAN的區(qū)分，其中寬帶PP-POE撥號，互動DHCP自動獲取地址。在部署時EPON+LAN業(yè)務(wù)VLAN同時上聯(lián)接入BRAS兩個不同的三層端口，BRAS的兩個端口分別開啟BRAS PPPOE認證、DHCP Relay。DHCP server采用option60、Option82保證只向?qū)?yīng)VLAN內(nèi)機頂盒分配地址，寬帶在PPPOE撥號認證成功后才能接入，從而達到控制接入和業(yè)務(wù)區(qū)分的目的。（4）QinQ部署到位后，為盡可能做到每用戶每業(yè)務(wù)每VLAN，需根據(jù)規(guī)劃對終端端口VLAN（內(nèi)層VLAN）進行調(diào)整，內(nèi)層VLAN的規(guī)劃需充分考慮到現(xiàn)網(wǎng)VLAN的使用情況、外層VLAN的規(guī)劃，確?；雍蛯拵I(yè)務(wù)間不沖突、EOC與LAN間不沖突、內(nèi)層外層VLAN間不沖突，從而能夠滿足不同廠商QinQ功能需要，滿足業(yè)務(wù)準確區(qū)分的需要。

3 結(jié)語

江蘇有線泰州分公司根據(jù)既定的方案先后進行了BRAS設(shè)備采購、BRAS安裝聯(lián)調(diào)、IPOE認證和QINQ測試等一系列工作，在準備工作到位后分批進行了EPON+EOC、FTTH、EPON+LAN接入網(wǎng)類型的分光調(diào)整和QINQ部署工作，由于準備充分，所有割接調(diào)整均在非常平滑的狀態(tài)下進行，避免了對用戶的較大影響。部署工作圓滿完成后，泰州分公司進行了較為全面的網(wǎng)絡(luò)測試和跟蹤分析，從結(jié)果來看無論是網(wǎng)絡(luò)指標還是用戶網(wǎng)絡(luò)使用體驗均得到了質(zhì)的提高，網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)得到有效改善。