软件定义的广电有线电视融合接入技术平台(2)

2014-04-21 09:00:14来源:DVBCN数字电视中文网 作者:DVBCN主编 李远东热度:

【摘要】CCAP(Converged Cable Access Platform, 有线电视融合接入技术平台)是美国及欧洲有线电视接入网技术体制的重要发展方向。在城域接入网中引入SDN(软件定义网络)/NFV(网络功能虚拟化)技术,可以大大简化接入网的运维,并可实现方便、灵活、快速部地署新的业务。目前,已经有软件定义的CCAP解决方案。本文介绍CCAP的发展背景、技术原理、系统组成、发展现状,最后介绍软件定义的CCAP解决方案,并介绍软件定义的CCAP解决方案与传统CCAP解决方案的一些对比。本文为第(2)部分。

《软件定义的广电有线电视融合接入技术平台(1)》

1.2 数据传输

I-CCAP能以同样的方式执行CMTS的所有功能:通过网络侧接口,从分布与汇聚网络接收来自Iternet、视频源、PacketCable VoIP、DSG前端控制器的信号;并执行所有MAC层功能(信令功能、下行带宽调度、DOCSIS成帧)及所有与DOCSIS相关的初始化及运行程序。下行:I-CCAP为其覆盖的服务组建立DOCSIS QAM信道,经过调制后,通过QAM下行线卡输出,与模拟广播信号、OOB(Out-Of-Band,带外的)信号混合后馈入HFC网络;上行:来自CM的信号被分离成OOB(若有的话)及DOCSIS数据,分别馈入OOB服务器与I-CCAP。

在I-CCAP机架中插入DPoE系统线卡及DOCSIS适配模块(用于配置与管理DPoE网络),即可通过10G-EPON的网络-网络接口及DPoE网络提供HSI服务。

ERM用于获取向服务组传输数据流所需的RF/QAM带宽与CCAP资源。

DTI(DOCSIS Timing Interface,DOCSIS时钟接口)服务器用于同步DOCSIS时钟及TDM时钟。

“包处理”用于用户管理、业务流管理、视频流处理(如PSI重构、PCR修正、MPTS生成等)、第3层路由、高层协议操控。

1.3 I-CCAP的输出

(1)I-CCAP QAM下行流与带外数据、模拟广播信号混合后通过HFC网络传送至MTA/CM,提供PacketCable VoIP服务及HSI服务;网关,接收以IP协议或MPEG TS传输的视频;STB,对QAM视频进行处理,并通过内置的CM上行发送命令与控制数据(也可通过传统的带外通道发送);(2)I-CCAP PON的输出通过ODN传送至DPoE ONU。

2  M-CCAP[2]、[4]。[15]。[17] 。[18]

如图2,M-CCAP将I-CCAP分解成在物理上与逻辑上相互独立的包处理部分与接入处理部分,分别对应PS(Packet Shelf,包处理机架)和AS(Access Shelf,接入处理机架),1个AS可以支持一种或多种接入技术,也可被配置成只具有下行功能的边缘QAM(这种AS的部署是将现有的CMTS/边缘QAM架构替换为CCAP架构的关键)。PS与AS可以部署于同一位置,也可部署于不同位置。AS承担接入技术的PHY及MAC功能,对于DOCSIS接入,AS还执行I-CMTS中UEQAM的功能。PS承担MAC层以上的功能。
 

图2[2]、[15]。[18]  M-CCAP参考架构

2.1 PS与AS

PS:(1)提供DOCSIS OSSI;(2)为PS及与其所覆盖的所有AS提供SNMP管理功能;(3)为PS及与其所覆盖的所有AS提供配置接口;(4)进行用户管理;(5)支持IP路由协议与MPLS路由协议,支持L2 VPN与L3 VPN;(6)支持L2 VPN的数据包封装与转发;(7)提供通用的PASI(Packet to Access Shelf Interface,包处理机架-接入处理机架接口)管理平面、控制平面、数据平面;(8)提供IP/MPLS 的QoS、整形、调度;(9)支持PacketCable及PCMM(PacketCable Multimedia,PacketCable多媒体);(10)提供有线宽带侦听及PacketCable监控功能;(11)提供深度包检测功能。

不同的AS具有不同的功能,但具有共有功能:(1)终结PASI管理平面、控制平面、数据平面;(2)连接SNMP MIBs;(3)响应来自PS的配置请求,处理AS配置对象;(4)产生系统日志消息/SNMP Traps,并上报给PS或者DOCSIS OSS。

只支持DOCSIS接入的AS具有以下功能:(1)CM测距;(2)调制与解调;(3)DOCSIS时钟;(4)上行带宽分配与调度;(5)下行数据的DOCSIS成帧及排列;(6)信道绑定的调度。

2.2 PASI

PASI的定义为PS及AS产品提供了互操作性。

2.2.1 管理平面

PASI管理平面以NETCONF协议进行管理:PS将来自OSS的SNMP查询请求消息以NETCONF协议转发到相应的AS,AS将应答消息以NETCONF协议传回PS,PS汇聚所有的应答消息后,再将其以上报给OSS中的SNMP管理。配置信息的处理流程与上述的管理信息处理流程相同。

2.2.2控制平面

PASI控制平面以ANCP(Access Node Control Protocol,接入节点控制协议)这个实时协议用于PS与AS间的信息交流,如:当对CM测距时,AS会以ANCP协议向PS通告这一事件;AS将线路性能及信道绑定配置情况以ANCP协议告知PS,PS再进行QoS调度的调整。

2.2.3数据平面

若PS与AS并非直接相连(之间存在其它网络),则M-CCAP在发送数据之前先对其进行以太帧封装,并打上802.1 Q VLAN标记,中间网络将其转发到AS或PS。这种数据传输方式可利用之前部署的以太网及城域以太网的优势。

另一种数据传输方式可以利用现有网络中边缘路由器的转发能力:下行方向,PS先给数据包加上双层标记的MPLS头部,加上以太帧头部并打上VLAN标记,转发至AS,AS删除数据包中MPLS头部、以太帧头部、VLAN标记后,再将数据转发至DOCSIS接入网。上行方向,AS先给数据包加上双层标记的MPLS头部,加上以太帧头部并打上VLAN标记,转发至PS,PS删除数据包中MPLS头部、以太帧头部、VLAN标记后,再将数据转发至IP/MPLS汇聚网。

(未完待续)

责任编辑:方珍

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