城区宽带数据网络系统的建设

　　城区宽带数据网络系统建设的首要任务是将城区的网络搭建好，并设立完善的网络管理中心。满足上网用户拥有充足的带宽和丰富业务。网络建设采用的技术为ＩＰ ＯＶＥＲ ＯＰＴＩＣＡＬ，各个分前端之间或与总前端的连接基于千兆互联。应用二、三、四层交换功能的路出交换设备，使网络达到充分的互联。网络中心主机设备通过有线电视台总前端机房和光网络使各种用户共享其信息。有宽带特色的主机系统提供视频点播、交互游戏、证券交易和网上直播等等宽带业务。

　　１、宽带数据网络网络结构

　　基于广电宽带ＩＰ网的总体设计，可将整个系统的体系结构划分为４个层次：网络系统、网络操作系统、网络应用系统和业务经营策划。贯穿于网络系统、网络操作系统和业务应用系统的是整体系统管理和安全控制。

　　网络系统：网络系统包括广域网，局域网和接入网的各种技术，通过ＩＰ将所有技术统一起来，将数据，语音，视频业务统一到一个网络上来。在网络系统设计上将提供安全可靠、技术先进、配置灵活、可管理、可扩展、性价比高的面向下一代网络技术的多媒体通信平台。

　　网络操作系统：网络操作系统通过对网络资源的自动管理，智能优化控制保证网络设备的可靠运转，结合网络管理系统，进一步加强网络控制。

网络应用系统：网络应用系统提供标准的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服务，如：Ｗｅｂ、Ｅ－ｍａｉｌ、ＦＴＰ、ＶｏＩＰ、数据广播……还可以提供多种ＩＰ增值业务和交叉业务，如：股票交易、网上购物、物业咨询、电子商务等。

　　业务经营策划：业务经营策划解决如何将零散的用户群和业务有机的统一起来，综合出新的业务去开拓市场服务于客户，是一种完善的经营思路。

　　贯穿网络系统、网络操作系统和网络应用系统的是一体化的系统管理和安全控制，通过集成化的管理平台实现系统的资源管理，性能管理，配置管理，用户管理，计费管理，安全管理和用户自定义管理功能。整个管理系统即可以是集中管理，也可以是分布式管理，在安全性与可靠性上通过分层控制，主动与被动控制实现最严格的要求。

　　２、城域网络的建设

　　绵阳市广电部门利用遍布全城的光纤网络建设成一个覆盖全城的宽带骨干网。

　　分别在绵阳广电总前端中心机房、花园和开元场各设有一个骨干节点，这三个骨干节点都配置有ＧＳＲ１２０１２核心路由器，各节点之间利用冗余光纤线路联结组成环行城区主干网络。针对不同的业务需求，采用ＡＴＭ和吉位以太网两种技术组网，带宽可达到２．５Ｇ。在各骨干节点周围还接有２－３个接入层节点，采用ＣＩＳＣＯ ｃａｔａｌｙｓｔ系列交换机做接入设备，接入端口为以太网接口。全网能够满足２００多个集团用户的光纤接入，每个用户的接入带宽可达１０／１００Ｍ。现已有市委、市政府等３０多个单位局域网接入了这个网络。从营运的可用性、电信级可靠性要求出发，对于单位用户的网络接入，采用ＡＴＭ方式和千兆以太网为主，对于家庭用户，为了满足经济性要求Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ方式接入。

　　３、中心机房局域网建设

　　网管中心的局域网是网络管理、宽带多媒体服务、专线接入、应用开发平台的核心。

　　（１）互连子系统：提供与各个节点的专线互连，与骨干节点的千兆位路由交换机互连的功能。在网络互连子系统中，需提供核心路由交换设备（具有路由和ＡＴＭ、千兆功能的交换机），各个局域网交换机互连采用以太网交换技术和ＩＰ ＱｏＳ技术，提供高带宽和服务保证。

　　（２）管理子系统：提供网络及系统管理、用户计费认证管理、用户数据库管理、系统网络管理、设备管理、安全管理等功能。

　　（３）Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入子系统：绵阳广电宽带网络同时租用三条专线接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ。

　　（４）Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服务子系统：ＷＷＷ服务器提供本地ＣＡＴＶ网络对外信息的发布，其他地区的网络用户可以通过ＷＷＷ服务器对本网络进行访问；Ｅ－Ｍａｉｌ服务器可作为本地用户相关邮件的寄存与转发；ＤＮＳ服务器可作为本地网络与其他网络域名解析；ＤＨＣＰ服务器是提供应用Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ的用户的ＩＰ地址的分配，有ＤＨＣＰ服务器分配给用户一个网络内部ＩＰ 或合法的ＩＰ地址，可以提供用户的上网访问及与网络中数据的传送；ＤＢ服务器及应用服务器主要提供一些网络上相关的应用，如股票查询、网上购物、文化教育、网络游戏等增值业务；ＶＰＮ服务器主要完成企业之间或企业和个人之间为了建立ＶＰＮ／ＶＰＤＮ通路而建立的一个网络中的认证服务器，主要提供企业或个人帐户的认证和相应的ＶＰＮ／ＶＰＤＮ的计费功能。

　　（５）开发子系统：提供应用开发功能和ＯＡ、桌面视讯功能。

　　（６）宽带网络数据前端：Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ用户和以太网用户通过交换机和路由器，统一从网管中心得到一个１００Ｍ五类双绞线出口，与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ相连。利用ＣＩＳＣＯ公司的ＣＩＳＣＯ７２４６＋ＭＣ１６，九州宽带上变频器，ＣＭＴＳ模拟输出与其它业务ＲＦ信号混合后进入ＨＦＣ的光发射机，反向发射机输出进入ＣＭＴＳ上行口，分别进ＭＣ１６的０、１、２号口，３、４、５号口备用。ＣＩＳＣＯ７２４６ ＣＭＴＳ系统兼容美国ＤＯＣＳＩＳ和欧洲ＤＯＣＳＩＳ标准，能够适应中国将来可能沿用欧洲ＤＯＣＳＩＳ标准的要求。网管服务器实现Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ配置管理和状态监测等等。用户管理和计费系统通过专用的记费网关和软件，基于帐号和ＩＰ地址的用户管理，实现按月、按流量和按时间记费。不仅能够管理Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ用户，而且能够管理以太网用户。

　　４、宽带数据接入网设计

　　ＣＡＴＶ宽带数据网络的特点还体现在能为用户提供多种接入方式。包括企事业单位专线接入，以１０Ｍ／ｌ００Ｍ以太网光纤到楼的接入；普通家庭用户应用Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ接入和五类线接入等。

　　（１）高速专线方式接入

　　对于光纤到楼的用户，通过光电转换设备将光信号转变成电信号，通过第三层交换机或具有路由功能的交换机的１００ＢＡＳＥ－ＦＸ或１０００ＢＡＳＥ－ＦＸ的接口连接到光电转换设备上。这样，局域网内的用户可以通过前端的交换机连接到ＣＡＴＶ网络中来。此种情况适于一些大的集团用户。

　　（２）Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ（ＨＦＣ）接入

　　对Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ入户的情况，重要的指标之一是电平，接收电平可以比电视信号低１０ｄＢ，设计到６０±５ ｄＢｕＶ。上行输出电平Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ自动适应，保证到ＣＭＴＳ为６０ｄＢｕＶ，为了达到比较好的信噪比，设计Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ上行输出电平为１１０ｄＢｕＶ。另一个指标是信噪比，通过智能终端盒里的高通滤波器隔离电视机干扰。通过规范的工程施工保证比较高的抗干扰能力和稳定性。对于下行，采用６４ＱＡＭ调制，Ｃ／Ｎ门限为２７ｄＢ，考虑６ｄＢ的余量，要求Ｃ／Ｎ ３３３ｄＢ。对于上行，采用ＱＰＳＫ调制，Ｃ／Ｎ门限为１５ｄＢ，考虑６ｄＢ的余量，要求Ｃ／Ｎ ３２１ｄＢ。为了充分测试ＨＦＣ系统，尤其是上行频段，容易受到来自外界信号的干扰，特别是一些偶然的短暂噪声可能使Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ 的通信短暂中断。

　　（３）五类线ＬＡＮ接入

　　这种方式使用光纤直接和局域网连接，是政府机关、金融机构、企业、学校等等各行各业集团用的主要接入方式。接入的速度可达１０Ｍ、１００Ｍ或１０００Ｍ。同时也可作为部分高档小区和智能大厦的宽带接入方式。

　　５、网络系统管理

　　目前网络和系统管理涉及到：系统资源和资产、库管理，故障和事件管理，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务管理，应用管理，ＰＣ机桌面管理，性能管理，网络结构管理，存储管理，用户帐号管理，软件分发管理等多方面。

　　（１）拓扑管理——自动发现和监控网络节点

　　利用网管平台的拓扑管理能力，可自动发现网络节点、自动产生网络拓扑图，并对网络事件进行处理，检测网络连接，生成和保持ＴＣＰ／ＩＰ网络图，通过色彩确定网络设备的运行状态，通过ＭＩＢ浏览器了解外围设备的工作状况，对不能监视的外设，可通过在被管节点上扩展ＳＮＭＰ子代理，在管理站上装载其ＭＩＢ的方式对其进行监视。

　　（２）Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ系统的网管

　　配置管理：实现对Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ的上线配置。

　　状态监控：采用ＳＮＭＰ网管协议，通过图形化的友好软件界面实现对Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ的工作状态进行监控管理。

　　数字电视系统和数据广播系统的网管：这两个系统的网管包括设备监控和用户授权（ＣＡ）系统。

　　智能社区系统的网管：智能社区系统在某种意义上就是一个网管系统。它不仅实现远程监控和数据采集，而且能够对每一台采集器和监控点的三表和其它设备进行故障监控。

　　（３）故障管理、性能管理

　　故障管理主要实现对异常操作的监测、隔离和纠正。

　　性能管理设施支持对管理对象的行为和通信活动的有效性的评价。它收集统计数据、对这些数据应用特定的算法进行分析，从而获得系统的性能参数。

　　（４）系统安全

　　网络的安全包括以下几个方面：首先是物理网络的安全，含网络设备物理层的安全和网络结构的安全；第二层是操作系统级的安全；第三层为应用系统的安全；最高层是信息内容，或称为数据安全。

　　在以上四层的安全性问题中，网络物理层的安全主要出硬件设备及机房设计水保证，网络结构的安全主要出网络拓扑及协议的设计来保证；操作系统级的安全主要由防火墙系统的设计、操作系统安全和数据库系统安全来保证；应用系统的安全主要由应用系统本身的设计保证：数据安全主要由加密和签名等技术保证。

综合业务的实现

　　（１）证券网络接入

　　证券网络系统是一个大型综合的信息交易系统，要求网络系统的性能、容量、带宽、安全可靠性都非常高。传统的证券网络广域网互连通过租用邮电的专线与各个交易所互连。家庭用户通过有线电视接收行情显示，通过电话系统委托交易，或通过拨号上网进行查询，实时性很差，速度与效率都很低。充分利用广电网宽带，ＩＰ／ＡＴＭ方式与各个交易场所互连，家庭用户利用计算机与Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ系统连接，满足用户在家庭的实时交易要求。

　　（２）多媒体应用

　　宽带网络接入相对于传统的拨号上网具有高得多的带宽，这就为多媒体应用提供了可能，由于广电具有经营视频业务的优势，因此开展网上网上视频点播、ＭＰ３音乐下载和网上直播节目……这些业务成为了广电宽带网络的真正魅力所在。

　　（３）数字电视

　　我国数字电视系统的标准正在制定当中，目前的网络采用ＤＶＢ－Ｃ标准的数字电视系统，在每个模拟频道上为用户提供６套数字电视节目，则一个８６２ＭＨｚ的ＨＦＣ双向网络提供的数字电视节目套数将超过２００套，这就为增值业务的开展提供了空间。按次付费节目，准视频点播，酒店、社区视频点播这些增值业务都可以开展起来。通过有线电视网连接企业和家庭，使每一个人都能享受分布广泛及宽带的ＣＡＴＶ网络带来的随时随地的影像资料和娱乐节目。

　　（４）智能社区系统

　　住宅小区智能系统主体的构成是基于ＨＦＣ双向网络，在该网络平台上完成计算机自动化管理中心、智能读表、闭路电视监控系统、社区网站、宽带Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入等功能。辅以其它网络完成其它控制功能，比如：小区周边防范、车库管理、楼宇对讲等。

　　（５）数据广播系统

　　数据广播作为有线电视行业开展新的信息业务的方式，在推动有线电视行业的发展中起着重要的作用。图文数据广播是利用电视广播的场逆程来传输数据由于载体所限，最高速度在２６６Ｋｂｐｓ，显然无法承担大容量实时多种数据业务的需求。采用ＱＰＳＫ调制方式的数据广播，占用一个完整的模拟８ＭＨ频道，速度上有所提高（最高为１４Ｍｂｐｓ），但使用上还是有浪费频道资源，而且不符合未来国家数据广播平台的标准。这样势必要在未来造成设备不兼容的又一种浪费。采用ＱＡＭ调制方式的数据广播，占用一个完整的模拟８ＭＨ频道，速度上有所提高（最高为４０Ｍｂｐｓ），它同我国已计划采用的数字电视体制兼容。

　　数据广播系统信息服务的内容：金融证券信息服务、教育信息服务、电子报刊、知名网站、视频、音频节目（一个８ＭＨｚ的频道可提供８０套ＭＰＥＧ－４的视频节目）。

摘自《通信世界报》