一种面向三网融合的大规模接入汇聚网络系统的制作方法_2

文档序号:8265474阅读:来源:国知局
实现在大规模用户接入的环境下能够为终端业务提供所需要的端到端的温度传输带宽。
[0053]参见图2,图2为本申请实施例公开的一种基于ACR部署的城域网组网示意图。
[0054]如图2所示,大规模接入汇聚路由器系统ACR部署在城域骨干网上。
[0055]大规模接入汇聚路由器系统ACR通过外部路由线路接口与骨干路由器组网互联;由外部汇聚和接入线路接口实现用户的大规模接入汇聚;通过管理线路接口与网络管理服务中心相连,实现一体化网关接入;通过业务线路接口,与各个服务提供商的接口相连,实现各种网络业务的接入。
[0056]参见图3,图3为本申请实施例公开的一种ACR系统结构示意图。
[0057]如图3所示,大规模接入汇聚路由器系统ACR包括:
[0058]交换主机(ACR-S) 31、认证服务器(ACR-Portal) 32、地址管理服务器(ACR-DHCP) 33、高速缓存服务器(ACR-Cache) 34、设备管理服务器(ACR-DMS) 35和远端模块组成。其中,远端模块又包括扩展用分复用单元(EMD) 36和远端接口单元(RIU) 37。扩展用分复用单元(EMD) 36和远端接口单元(RIU) 37分别为远置到居民区机房和用户楼道的远端设备。
[0059]其中:
[0060]交换主机31由多个路由单元互联组成,用于路由计算、IP层T比特交换以及网络的管理控制;
[0061]认证服务器32与所述交换主机31相连,用于大规模汇聚接入,与运营支撑系统进行信息交互,完成用户接入认证、业务参数配置及统计信息上报;
[0062]地址管理服务器33与所述交换主机31相连,用于用户IP地址管理;
[0063]高速缓存服务器34与所述交换主机31相连,用于利用本地cache加速用户访问;
[0064]扩展用分复用单元36用于完成上下行数据的合路与分发以及用户业务控制,远端接口单元37用于提供用户接口,实现用户接入与控制;
[0065]设备管理服务器35与所述交换主机31相连,用于实现网络管理。
[0066]交换主机ACR-S可以选用T比特级的IPv6或IPv4双栈路由器。ACR-S中的路由单元可以根据用户需求灵活配置,各路由单元间用户数据分组通过高速互连光背板互通,各路由单元的协议及控制分组通过系统级内部通信送中央处理机处理,同时各路由单元通过系统级内部通信接受中央处理机的集中控制。系统级光背板实现各路由单元间用户数据分组的互连,为了实现最大8个路由单元的互联互通,需由8个平面的光互连网络组成。要在1G POS接口上保证40字节长IP包线速率传输需要提供的传输容量为12.57Gbps,而单个光平面提供的稳定传输容量为2.13Gbps,8个光平面提供的17.03Gbps传输容量方能足以满足上述要求。8平面光互连网络可以提供8个路由单元间MESH互连结构,互连速率为双向lOGbps。系统级内部通信实现各路由单元与中央处理机之间协议报文和控制信息的传输。系统级内部通信采用交换式1000M/100M以太网实现。中央处理机采用多处理器结构并行处理各类协议及设备管理维护信息,并提供系统级全局唯一的路由转发表的维护命令,集中控制各路由单元的操作和维护,确保各路由单元操作和维护的实时性和一致性。
[0067]根据不同下行线路条件,远端模块可以有多种实现方式。EMD可以提供以太网接口或者PON接口,分别支持基于以太网的小区内网络和基于PON的小区内网络。当采用PON方式时,EMD实现OLT的全部功能,OLT接口板基于χΡΟΝ技术构建0DN,下连分光器及RIU。当采用EMD+RIU方式时,EMD放置在小区,RIU放置在楼栋;当采用EMD+xPON方式时,EMD就近放置于小区附近的端局内,分光器放置在小区内,RIU放置在楼道内。根据EMD在系统中所处的位置,需要完成功能包括:1)上下行数据通路,即上行数据合路和下行数据分发;基于用户的IPTV组播复制;2)接入控制,包括根据用户终端认证状态信息控制用户终端的接入、业务接入控制、根据用户频道收看权限以及带宽限制进行TV频道的切换、支持VLAN划分等;3)统计功能,包括记录用户的频道切换信息、记录用户的PC上网统计信息、提供基于用户接口业务类型的分类流量统计等;4)支持基于SNMP的网管系统;5)支持环境监测及故障管理功能。
[0068]根据不同的入户接口条件,RIU可以提供同轴、五类线和光纤三类入户方式。根据RIU在系统中所处的位置,RIU完成的功能包括:1)完成用户上行数据合路和下行数据分发;2)完成基于用户的总带宽控制;3)实现二层隔离功能;4)支持全面的设备认证和用户认证;5)支持VLAN划分;6)支持基于端口或MAC地址的数据帧过滤;7)支持上下行承诺带宽灵活分配和动态申请;8)支持对广播帧和组播帧的抑制;9)环境监测及故障管理功能。特别地,当采用PON分光直接入户方式时,RIU实现ONU功能。
[0069]ACR在实现大规模用户汇聚接入的同时,可将ACR中的大容量路由交互单元ACR-S进行互联,并与省域骨干网骨干路由器上联,从而构成城域网的核心路由层,完成城域核心层的IPv4/IPv6宽带组网功能,可以极大地减少的网络层级,提供网络信息传输的效率,降低网络维护管理的投入。
[0070]ACR采用上述系统结构方案时的主要技术特点包括:
[0071]ACR采用分组接入方式,使其具有低的用户平均响应时间;能够提供多点/多重接入能力;根据用户的个性化网络需求,网络具有可变带宽预留或预设特性;组播或广播时占用的带宽资源最少;能高效利用传送(非接入)段传输资源;变速率条件下的交换效率尚O
[0072]ACR以大规模大容量接入为基础,用大规模接入方式来降低边缘网络的构成复杂度并使其互联级数减至最少,时延与抖动也同时得到降低;用带有远端用户接口单元、分合路器组成的树形分叉地域分布式系统构架,保证大规模的用户接入;在大规模汇聚条件下的交换节点具有更好的资源共享性和经济性、更低的用户平均响应时间;在接入段采用大容量交换节点利于吸收互联网业务模型不确定性所造成的流量颠簸(抗突发能力);大规模汇聚可充分利用人类行为学的规律,大幅度地提高组播技术的使用效能(组播复制在末梢);大容量接入使得中低速接口可直接接驳高速平台,使承载业务获得高加速度(利于实时业务的QoS保证);大规模接入利于简化网络管理复杂度,降低运营成本(使边缘网络到用户接口的管理一体化)。
[0073]ACR实施节点内的流向约束和流量管理。ACR在节点内实施单点交换策略可降低QoS保障难度;单点交换可自动满足L2隔离和L3受控访问之网络营运管理的需求;单点交换使得路由协议仅在交换点上运行;用户流量的动态可设定是用户个性化网络设置的需要,也是端到端QoS保障的需要(收费合理化问题的解决);流媒体在边缘的应用要求(边缘流化)使得系统必须为每个用户预留所需的带宽资源;根据用户个性化的网络需求,ACR动态管理网络带宽资源,对于节点内流量敏感(富裕度不高)的路径提供较为严格的流量控制,而对弹性(大容量)通道只使用流量规划。
[0074]ACR实现受控组播与组播树间的快速切换。ACR根据授权用户的数据流创建组播树,完成流媒体数据流的组播树建立,并根据用户的需求动态管理组播树的网络带宽的使用;只有网络运营商授权的用户才可作为组播树之根节点(可管理性要求的体现);网络电视用户须经业务提供商及网络运营商联合授权后方能作为相关频道对应组播树的叶子节点;用户频道切换应等效为不同组播树叶子节点间的切换(包括退出和是否有权加入的操作);ACR根据用户的频道切换请求(含QOS要求)动态分配组播树的带宽,完成实时响应大量用户的频道切换操作。
[0075]ACR对业务控制平台和用户终端的支持。ACR能形成和维护辖域内网络电视组播树和授权用户的拷贝列表(SMS的相关子集);网络运营商或内容提供商可通过ACR网管系统重新配置/恢复相关用户所需的带宽并可实施流量管理;ACR能对用户终端发出的“频道切换”指令实时地作出包括授权认证在内的所有响应操作;ACR能为业务提供商和网络运营商提供互动业务的详细记录或管理参数以便结算;ACR能自动维护、恢复及校正包括带宽设定在内的所有用户参数。
[0076]ACR支持对业务的管理与控制。ACR可实现融合网络业务感知;对单条网络链路或者单个网络节点的视频、音频、图像、文本等多种媒体结构进行深度内容识别;可对输入数据进行“内容级”特征线速匹配,并对匹配后的数据实施阻断、劣化和重定向等管控;精确识别传统业务(HTTP业务、FTP业务、Mail业务)、即时通信类业务、网络游戏、P2P等业务,可依据业务实施劣化、阻断等管控手段;支持对网络用户行为联合分析。
[0077]ACR实现大容量cache功能。在保留TCP/IP个案分发基础上,增添“热门内容本地获取”的本地库分发;实现分布式存储、负载均衡、网络请求的重定向和内容管理,通过用户就近性和服务器负载的判断,确保内容以一
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