利用IPRAN組播開通IPTV業(yè)務研究

羅朝聰，金 華，陸 昊

（中國聯(lián)通貴州省分公司，貴州 貴陽 550008）

1 概述

中國聯(lián)通貴州省分公司基于現(xiàn)有網(wǎng)絡針對開通IPTV技術方案，重點解決IPTV組播業(yè)務大幅占用網(wǎng)絡資源的問題，采用PIM-SM方式。全環(huán)組播業(yè)務僅占用一份流量，大大降低網(wǎng)絡資源占用，有效節(jié)約投資。

2 研究背景

自2013年起，中國三大電信運營商大力推廣IPTV視頻業(yè)務。截止到2016年底，有線電視用戶規(guī)模為2.6億戶，比2015年增加135萬戶，增長率為5.37%。而IPTV用戶總數(shù)達到8679萬戶，較2015年增加了4084萬戶，增長率為89%，IPTV僅僅走過12個年頭便登上歷史舞臺，中國電信和中國聯(lián)通的IPTV用戶數(shù)量，再加上中國移動2000多萬OTT電視用戶數(shù)量，三家運營商電視用戶總量在2016年實現(xiàn)破億。

3 目前IPTV接入難點及PIM-SM原理

接入環(huán)較多使用GE鏈路組網(wǎng)，IPTV業(yè)務目前三個運營商都有80個以上直播頻道，OLT如全部采用預加入方式引流，在IPRAN網(wǎng)絡中需占用320M左右?guī)?，在IPRAN網(wǎng)絡中疊加IPTV業(yè)務后，鏈路帶寬可能成為瓶頸。

PIM（Protocol Independent Multicast）稱為協(xié)議無關組播，表示為 IP 組播提供路由信息的可以是靜態(tài)路由、RIP、OSPF、IS-IS、BGP 等任何單播路由協(xié)議。組播路由和單播路由協(xié)議無關，只是通過單播路由表產(chǎn)生相應組播路由表項。PIM 借助 RPF（Reverse Path Forwarding）機制實現(xiàn)組播報文轉發(fā)。RPF 機制利用現(xiàn)存的單播路由信息在網(wǎng)絡中構建組播轉發(fā)樹。當一個組播報文到達路由器時，首先進行 RPF檢查。RPF 檢查通過，則創(chuàng)建相應組播路由表項，從而進行組播報文轉發(fā)。RPF 檢查失敗，則將該報文丟棄。

PIM-SM 的工作過程主要有：鄰居發(fā)現(xiàn)、Assert、DR 選舉、RP 發(fā)現(xiàn)、加入、剪枝、注冊、SPT 切換。

4 解決思路

4.1 IPRAN架構

IPRAN網(wǎng)絡采用三層到邊緣方式IPTV架構如下：

4.2 IPRAN網(wǎng)絡采用三層到邊緣方式組播架構需進行的改造

4.2.1 IPRAN各接入環(huán)部署PIM協(xié)議，并與城域網(wǎng)拉通

A、IPRAN各接入環(huán)使用獨立進程，并在ASG之間通過子接口完成進程閉環(huán)，PIM協(xié)議在IPRAN內部依賴接入環(huán)ISIS進程建立分發(fā)樹，因此，需針對每一個接入環(huán)的IGP進程完成PIM部署。

B、拉通城域網(wǎng)、IPRAN PIM域：城域網(wǎng)PIM域邊緣在BAS，IPRAN PIM域選取ASG與城域網(wǎng)對接，需在BAS與ASG之間部署三層子接口，配置IP地址，在BAS與ASG對接的子接口建立PIM鄰居，完成PIM域的拉通。 （LSW僅透傳子接口所使用的VLAN，不參與PIM運行）。

4.2.2 OLT至上行IGMP域改造

改造前，城域網(wǎng)PIM域邊緣在BAS，因此需在OLT與BAS之間拉通IGMP域，IPRAN內部使用PWE3的方式承載OL的組播VLAN，進行二層拉通，改造后，PIM域已經(jīng)拉通到與OLT直接的CSG網(wǎng)元，因此IPRAN內部需刪除承載組播VLAN的PWE3（或組合業(yè)務），CSG之間通過三層子接口部署IP地址、IGMP方式終結組播VLAN。

4.3 IPRAN網(wǎng)絡采用三層到邊緣方式開通IPTV組播配置步驟

任務名稱 任務內容 實際部署位置網(wǎng)元檢查 判斷網(wǎng)元是否支撐組播功能 CX600支撐，ATN需950B才能部署CX600不需要LICENSE，所有需部署組播協(xié)議的ATN950B都需要加載LICENSE使能組播 設備全局使能組播功能 需部署組播協(xié)議的ASG、CSG網(wǎng)元全局使能PIM協(xié)議加載LICENSE加載LICENSE以便設備支持組播1、全局使能PIM協(xié)議2、指定城域網(wǎng)RP作為IPRAN的RP需部署組播協(xié)議的ASG、CSG網(wǎng)元全局接口使能PIM協(xié)議 接入環(huán)進程使能PIM協(xié)議需部署組播協(xié)議的接入環(huán)，其IGP進程涉及的每一個接口（包括ASG之間用于閉環(huán)的子接口），都需部署PIM協(xié)議RP路由泄露1、ASG部署指向RP的靜態(tài)路由，下一跳為ASG與BAS對接子接口的BAS側地址2、ASG上將該路由引入到需要部署組播的接入環(huán)的ISIS進程（通過策略控制，嚴禁路由回注匯集環(huán)）在ASG上，針對每一個需部署組播的接入環(huán)，需對該接入環(huán)的ISIS進程進行一次引入操作組播源路由泄露1、ASG部署指向組播源的靜態(tài)路由，下一跳為ASG與BAS對接子接口的BAS側地址2、ASG上將該路由引入到需要部署組播的接入環(huán)的ISIS進程（通過策略控制，嚴禁路由回注匯集環(huán)）在ASG上，針對每一個需部署組播的接入環(huán)，需對該接入環(huán)的ISIS進程進行一次引入操作規(guī)劃CSG與OLT對接IP CSG使用子接口直接終結OLT上行的組播VLAN，需要規(guī)劃子接口的IP地址，該IP地址建議使用IPRAN內部網(wǎng)元互聯(lián)地址，因此需IPRAN進行規(guī)劃每一個與OLT直接對接的CSG網(wǎng)元均需規(guī)劃一個30位掩碼的接口IP地址IPRAN內部業(yè)務實現(xiàn)改造1、刪除IPRAN用于承載OLT組播VLAN的PWE3或組合業(yè)務（此時組播業(yè)務中斷，需注意）2、CSG上與OLT對接的端口，直接部署子接口，終結OLT組播VLAN，子接口配置IP地址，部署IGMP協(xié)議每一個與OLT直接對接CSG網(wǎng)元的端口均需部署

4.4 結果驗證

通過命令驗證PIM鄰居的配置正確性：

5 結束語

通過PIM-SM方式實現(xiàn)了IPTV業(yè)務開通，利用組播的特性大大降低IPTV業(yè)務對分組網(wǎng)鏈路資源的占用，在一個環(huán)路上僅需要一份流量即可解決整個環(huán)路下所有IPTV用戶的流量，所占用資源不隨用戶增加而增加，大大節(jié)省用戶增加帶來的網(wǎng)絡擴容建設成本，特別適合廣大農村的IPTV業(yè)務推廣。