運營級視頻監(jiān)控系統(tǒng)的承載網(wǎng)規(guī)劃
2009/01/13
運營級視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)是基于運營商寬帶網(wǎng)絡(luò)為用戶提供圖像、聲音和各種報警信號遠程采集、傳輸、儲存、處理的一種新型電信運營業(yè)務(wù)。其業(yè)務(wù)重點是通過一個應(yīng)用廣泛的遠程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心服務(wù)平臺，以集中式分區(qū)化運營方式為用戶提供便捷、經(jīng)濟、有效的遠程監(jiān)控整體解決方案。通過運營級視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，用戶可以不受時間、地點限制對監(jiān)控目標進行實時監(jiān)控、管理、觀看，實現(xiàn)跨地域的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一管理和資源共享。
業(yè)務(wù)承載模型
目前，運營級視頻監(jiān)控系統(tǒng)的承載網(wǎng)絡(luò)主要基于運營商現(xiàn)有寬帶網(wǎng)，包括全國骨干網(wǎng)、省級骨干網(wǎng)以及城域網(wǎng)。
全國骨干網(wǎng)用于承載跨省監(jiān)控業(yè)務(wù)的媒體及信令傳送，省級骨干網(wǎng)用于承載跨地市監(jiān)控業(yè)務(wù)的媒體及信令傳送。全國骨干網(wǎng)與省級骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)承載模型如下圖所示：
城域網(wǎng)包括核心層、匯聚層以及接入層，主要用于承載本域PU、CU與本域中心服務(wù)平臺之間的媒體及信令傳送。城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)承載模型如下圖所示：
承載性能要求
隨著城市治安監(jiān)控、社會資源監(jiān)控、行業(yè)內(nèi)部監(jiān)控以及家庭監(jiān)控等各類監(jiān)控需求的快速增長，最初僅被定位為提供寬帶增值業(yè)務(wù)的運營級視頻監(jiān)控系統(tǒng)將逐步走向獨立運營，并可通過豐富的業(yè)務(wù)種類和個性化的業(yè)務(wù)功能，在吸引大量用戶的同時提高ARPU值。不再依附于傳統(tǒng)寬帶業(yè)務(wù)的運營級視頻監(jiān)控系統(tǒng)對其承載網(wǎng)的承載性能提出了新的、更為嚴格的要求。這些要求集中體現(xiàn)在以下幾個方面：
1）QoS。運營級視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要涉及圖像、聲音以及控制信令三種數(shù)據(jù)，其中圖像和聲音屬于媒體數(shù)據(jù)，帶有明顯的實時性、連續(xù)性特征，因此要求承載網(wǎng)具備良好的端到端QoS保障機制，以提供滿足運營需求的傳輸帶寬、時延、抖動以及丟包率；
2）組播。在對PU前端編碼設(shè)備上傳的監(jiān)控碼流進行多點分發(fā)時（同時轉(zhuǎn)發(fā)到NRU網(wǎng)絡(luò)錄像單元和多個CU客戶端），由于其業(yè)務(wù)流完全相同，可采用組播機制來減輕承載網(wǎng)的帶寬壓力，因此要求承載網(wǎng)能夠支持可控組播功能；
3）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。由于采用媒體和控制相分離的交換機制，在進行跨域的監(jiān)控應(yīng)用時，兩域間的媒體流交換可以直接在VTDU之間進行，無需經(jīng)由上級轉(zhuǎn)發(fā)，因此從節(jié)約骨干網(wǎng)帶寬資源的角度考慮，要求承載網(wǎng)采用扁平化的網(wǎng)絡(luò)路由架構(gòu)；
4）接入容量。運營級視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的典型帶寬需求為300K～2M，當業(yè)務(wù)得到規(guī)模商用時，大量PU編碼設(shè)備上傳碼流和CU客戶端下載碼流將要求位于匯聚層和接入層之間的BRAS提供足夠的吞吐量。
承載網(wǎng)優(yōu)化
運營商現(xiàn)有寬帶網(wǎng)在滿足以上要求方面都還存在一定的差距：首先，現(xiàn)有寬帶網(wǎng)缺乏端到端的QoS保證機制；其次，現(xiàn)有寬帶網(wǎng)無法支持全程全網(wǎng)可控組播；第三，現(xiàn)有寬帶網(wǎng)大多采用星型分級架構(gòu)，而非扁平化架構(gòu)；最后，現(xiàn)有寬帶網(wǎng)大多采用集中式BRAS，接入容量有限。
因此，為了充分保證運營級視頻監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務(wù)質(zhì)量，真正實現(xiàn)其大規(guī)模商用，必須要對現(xiàn)有寬帶網(wǎng)進行改造和優(yōu)化。由于運營級視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)大量發(fā)生在城域范圍內(nèi)，因此現(xiàn)有寬帶網(wǎng)的改造和優(yōu)化的重點也主要集中在城域網(wǎng)部分。
1）對于QoS，可通過DiffServ與MPLS相結(jié)合，實現(xiàn)全網(wǎng)端到端的業(yè)務(wù)流分類、標記、排隊及管理。比如，在接入?yún)R聚層根據(jù)端口信息對監(jiān)控業(yè)務(wù)流進行802.1P標記，并實現(xiàn)帶寬分配和擁塞管理；在PE點完成VLAN到VRF的映射，將優(yōu)先級信息帶入EXP域；在核心層P節(jié)點根據(jù)EXP域編碼決定轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)先級，然后進行調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)。
2）對于組播，可通過升級或替換不支持組播業(yè)務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備進行全網(wǎng)改造。目前，核心層設(shè)備基本均支持組播，不支持組播的主要是一些老的DSLAM和BRAS。為保證組播的可控性，需從組播源和組播用戶兩個方面進行考慮：在核心層路由器上對組播源進行過濾，只允許預(yù)先設(shè)定的組播源發(fā)出流量；結(jié)合BRAS或AAA，引入組播用戶的認證與授權(quán)機制，限制非法的組播接收用戶；在DSLAM或接入層交換機上啟用IGMP
Snooping，防止組播流的廣播分發(fā)。
3）對于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，需趨于扁平化，以減少物理級聯(lián)及邏輯級聯(lián)的級數(shù)。核心層盡量采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過對各個方向的業(yè)務(wù)流量的靈活調(diào)度，使其以最短的路徑、最少的跳數(shù)進行轉(zhuǎn)發(fā)。接入層應(yīng)盡量減少DSLAM或二層交換機的級聯(lián)級數(shù)，盡量實現(xiàn)DSLAM或二層交換機與BRAS的直接相連。
4）對于接入容量，一是可通過減少上聯(lián)級數(shù)保證滿足要求的收斂比，二是用大容量BRAS替換現(xiàn)有BRAS或?qū)F(xiàn)有BRAS下移，保證每用戶所獲得的吞吐量。
投影時代
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