有线电视网络系统评估与优化 欧阳峰 广播科学研究院

目录 评估与优化的必要性和意义 评估与优化的方案 评估与优化的示例 2018/11/10

必要性和意义 政策层面：“三网融合”，“宽带中国” 市场层面：业务发展，市场竞争 技术层面：网络传输技术，云技术… 三网融合，有线运营商尚未全部做好准备，政策已经促使我们不得不面对竞争， 宽带中国，宽带消耗最大的视频业务，内容本身是掌握在自己手里， 网络如何满足业务发展需求，网络承载能力怎么评估， 资金有限的情况下如何更有效的升级改造和开拓市场， 技术是用来支撑服务的，也存在业务适配的情况， 技术选型的重要性，所谓先进的技术未必是最好用的技术， 2018/11/10

必要性和意义 建网前：结合整体发展规划（业务和用户），规划网络系 统方案和实施步骤 建网中：结合实施规划，提供详细的配置信息指导部署工 作 建网后：按照发展和实施规划，对实施结果进行评估和测 试 2018/11/10

必要性和意义 运维中：对现有网络的实际模拟，进行业务流量、可靠性 等性能指标进行评估，为规划和调整网络提供准确的数据 依据，并能针对网络目前和未来的业务需求提供流量管理 和优化的评估手段 网络仿真系统来支撑 提供自动拓扑优化、智能选路、层间故障分析、生存性分析、经济性评估、并导出各种分析结果数据等功能 2018/11/10

规划的方法论 通过定量分析，在满足业务需求的前提下选择合适的技术 定量分析的方法 建模的作用 业务模型 网络模型 明确业务对网络的要求 比较各种模型下投资 2018/11/10

定量分析思路 根据业务发展规划，计算流量需求 根据流量需求，测算不同组网模型的业务渗透率支撑能力 多终端业务流量拟合 承载模型对流量的影响 组网模型选取 跳变点的测算 2018/11/10

定量分析思路 接入网成本测算 城域网 不同接入技术对成本影响 不同渗透率对成本变化影响 接入技术的选择和成本测算 根据用户流量模型选择城域网建设方案 根据流量模型确定设备配置 根据设备配置估算投资 2018/11/10

业务模型之业务分类 业务类型 典型业务 广播类 模拟电视广播 数字音频广播 电台节目，音乐节目 数字电视广播 高清/标清的各类型综合频道   数字音频广播 电台节目，音乐节目 数字电视广播 高清/标清的各类型综合频道 付费电视频道 高清/标清的各类专业频道，如影视类频道、音乐类频道、教育类频道、体育类频道、休闲类频道 数据广播 紧急广播 自然灾害广播，公共卫生事件广播，社会安全事件广播 视频推送业务 PushVoD 交互类 视音频类业务 视音频点播、直播频道回放和时移等 电视信息服务类业务 公共信息服务、普通信息服务和媒体信息服务等 应用服务类业务 电视教育、电视医疗、互动电视关联推荐、电视信息定制、电视信息检索、电视投票、电视游戏和电视服务门户等 2018/11/10

业务模型之业务分类 业务类型 典型业务 宽带数据类 互联网接入 不同带宽、不同覆盖群体的接入 媒体内容中心 媒体内容中心（MCC）业务、数字信息专线业务 数字信息专网 MSTP专线、MPLS VPN专网、SSL VPN专网和VPDN专网 在线游戏 MUD类游戏、益智网络游戏、传统游戏网络版 证券信息服务 证券市场实时行情、个股走势等 流媒体服务 音频、视频、多媒体文件 交易类 电视支付 缴纳水、电、气、报纸、通信、电视、罚款等 电视商城 浏览和搜索产品、购物 电视竞拍 限时竞拍业务 视讯通信 视讯会议 H.320视讯会议和H.323视讯会议 点对点通信 利用视频终端对图像和声音的压缩，通过网络实现与对端面对面交流 物联网 智能家居 家庭安全防范、环境控制、设备控制、家庭通信及娱乐、远程控制、远程抄表、家庭管理家庭医疗业务 2018/11/10

业务承载典型模型 按广播电视业务和视频交互类业务不同的传输方式分类， 下分别按如下三种模型进行测算： 模型 广播电视业务 VoD业务 其他业务 模型一 广播 IPQAM IP 模型二 IP流媒体 模型三 IP组播 2018/11/10

业务承载典型模型 组播和广播方式的曲线在除原点外有一个交点，该点的横坐标为节目 数量的临界值，标记两种方式效率优劣的分界：当节目数少于临界值 时，广播方式占优；当节目数大于临界值以后，组播方式占有明显的 优势 2018/11/10

城域网发展思路 城域骨干网扁平化，形成“核心层+业务接入控制层”两层结 构 城域网核心路由器应支持集群和40G链路（或以上） 随着互联网的快速发展，带宽的提升，城域网汇聚路由器的汇聚作 用已不明显，应以“城域出口核心+ BRAS/SR”目标架构。BRAS/SR 到城域出口核心之间在市区短距范围内可通过光纤直连，县到市的 远距范围或光纤资源紧张的条件下可通过波分系统传送。 城域网核心路由器应支持集群和40G链路（或以上） 随着业务的发展，城域网核心路由器上行省骨干路由器的链路有 10G升至40G。同时，下行端口不断的增加，要求城域网核心设备 能支持集群。 2018/11/10

城域网发展思路 核心层节点 宜设置在城区内，应结合业务分布、机房条件、光纤布放 情况等因素综合考虑确定，建议在不同机房部署两台核心 路由器。城域网核心节点以双星型方式上联至省干核心路 由器，以保证链路的安全。 业务接入控制点 业务接入控制点设备分散设置于各区县机房，设备以 N*10G双上行至城域网核心路由器。 城域网建设方案应重点考虑核心节点、业务接入控制点和上下行接口计算， 2018/11/10

城域网发展思路 IPv6实施 “先网络、后业务”，打通IPv6基础网络，营造良好的IPv6 网络环境； 可从城域网新建设备入手，在新增设备规模较大城域网部 署双栈。 2018/11/10

实施之仿真系统需求分析 提供灵活的网络拓扑设计和编辑功能，可自定义范围包 括骨干网络、城域网络、汇聚网络。 仿真多种类型业务，并能将业务流量从网络节点处引入 到网络中。 可灵活配置各种网络信道环境，以方便计算出该网络的 网络总体流量上限、在该上限下网元设备的瓶颈位置、 以及业务承载的服务质量评估。 2018/11/10

仿真流程 2018/11/10

示例之基于OPNET仿真系统架构 仿真整个网络，包括路由，交换，协议，设备，终端等 流量，拓扑，地形地貌，设备配置等 业务性能排错 Application Performance Troubleshooting 业务网络性分析 Application Networthiness 自动网络诊断 Automatic Network Diagnostics 设备配置更改验证 Device Configuration Change Certification 网络增长规划 Network Growth Planning 故障影响评估 Failure Impact Assessment 服务器容量规划 Server Capacity Planning 协议开发及验证 Protocol Development and Validation 可扩展性评估 Scalability Assessment 协同仿真/分布式仿真 Co-Simulation / Distributed Simulation 系统及软件体系结构开发 System & Software Architecture Development 共同仿真框架 Common Simulation Framework 真实流量描述 Real world traffic characterization 态势感知/ 数据融合 Situational Awareness / Data Fusion 传统仿真仅考虑网络性能需求， 随着网络业务和网络设备开发的复杂化，仅凭数据化的仿真结果已无法完整的反映出仿真网络的完整性能 新一代网络仿真的研究重点的核心思想是构建一个仿真环，将虚拟仿真网络和被测试实体（可以是硬件、软件或网络业务）连接起来， 2018/11/10

示例之基于OPNET层次化开发建模 网络层：描述所仿真的网络的拓扑结构，如某网络拥有的终端数量及其各自的位置，通过协议组件，提供不同传输协议的行为和流量。 节点层：所有网络设备（如交换机、路由器等）都抽象的称为节点，节点由一系列属性构成，属性用来描述节点的特性，如某路由器采用的路由协议。在设计过程中，采用不同的节点模块来代表原有网络设备的功能、性能。 进程层：描述节点内部具有的行为、决策和算法。如某路由协议的具体实现过程。 2018/11/10

仿真网络模型设计 该系统基于OPNET的网络模型编辑器，能够通过图形化方式实现：图形化配置网络流量仿真规划软件仿真网络拓扑；节点属性参数配置；仿真参数配置。 2018/11/10

仿真结果展示 仿真完毕后 可查看网络 中业务流的 传输路径 2018/11/10

仿真结果展示 可根据业务 量分布情况 查看各条链 路占用率及 拥塞情况 2018/11/10

仿真结果展示 应用数据流： 链路层数据： Response Time(seconds)：应答时间； Traffic Sent (bits/sec)：发送速率（比特/秒） Traffic Sent (pkts/sec)：发送速率（包/秒） Traffic Received (bits/sec)：接收速率（比特/秒） Traffic Received (pkts/sec)：接收速率（包/秒） 链路层数据： Queuing delay(sec)：队列延时 throughput(bits/sec)：吞吐量 throughput(pkts/sec)：吞吐量 utilization：链路利用率 2018/11/10

光网络规划仿真平台 故障模拟 网络优化 规划系统 路由映射 报表生成 业务注入 多层联合优化 权值计算 ODN优化 网络优化 规划系统 多层联合优化 权值计算 路由映射 报表生成 规划人员提供自动拓扑优化、智能选路、层间故障分析、生存性分析、经济性评估、并导出各种分析结果数据等功能 实现多层网络的自动路由映射并查看各层路径； 对节点或链路进行故障模拟与分析； 四层联合优化设计与PON网络结构的自动优化； ODN的智能设计； 各种导出、文件存储、帮助、图形化显示等功能； 网络链路可靠性、损耗、色散分析等功能； 路由策略 路由选择 经济分析 统计分析 2018/11/10

光网络规划仿真平台 自动评估 自动设计 自动分析 网络的故障风险分析 适用于ODN自动光功率预算评估 自动聚类算法，根据用户分布，合理选择ONU的位置 网络流量分析，评估各设备的负荷，提出升级建议 自动分析 进行网络信息的集中管理和处理 大量统计分析报表，帮助进行工程实施 2018/11/10

光网络规划仿真平台 2018/11/10

光网络规划仿真平台 显示路由 2018/11/10

光网络规划仿真平台 故障定位 2018/11/10

仿真验证环境 提供端到端的真实环境， 不光面向运营商，也面向设备厂商，网元设备更替的调测， 2018/11/10

仿真验证环境 2018/11/10

总结 有针对性的对现有和未来业务需求提供流量管理和优化 的评测方法，有助于更合理的对网络资源进行规划和分 配，为运营商的网络规划和优化提供准确的数据依据和 评估方法，为运营商的业务拓展和网络建设提供支撑。 2018/11/10

谢 谢