在HFC网络中实现VLAN功能的研究

在HFC网络中实现VLAN功能的研究

谭拥军[1]2003年在《在HFC网络中实现VLAN功能的研究》文中研究指明在巨大的市场潜力驱动下,产生了各种各样的接入网技术。它们竞相抢占市场,形成了百家争鸣的局面。基于HFC网络的宽带接入技术是其中的佼佼者,它具有传输速率高、用户成本较低、提供业务种类全、扩展性好等很多优势。VLAN是一种基于交换式网络的新技术,它在网络的规划和管理中起着越来越大的作用。一个VLAN是一组成员的集合,这些成员可以处在不同的物理LAN上,但他们之间可以象在同一个LAN上那样自然通信而不受物理位置的限制。VLAN技术具有很高的应用价值:它在很大程度上增强了对动态网络的集中式管理能力,进而减少了这方面的开支;它可以很方便地建立虚拟工作组;它可以减少了路由器的使用;它可以提高网络的安全性。为了解决当前一些CMTS和CM产品在HFC网中使用时,暴露出一个安全性方面的问题,受VLAN技术诸多功能的启发,我们希望在HFC网络中引入VLAN的功能来解决这个问题。HFC网络实际上是一个比较特殊的共享式局域网,它与交换式网络在网络拓扑结构上存在本质区别。在HFC网络中引入VLAN功能,并不是实现真正意义上的基于交换式网络或交换机的VLAN,而是采用软件方式对CM进行分组通信控制来实现VLAN功能。要达到这个目的,不需要添置任何硬件设施,也不必完全重新开发CMTS的控制程序,而是对现有CMTS控制代码作必要的扩充和完善。CM的MAC地址与网卡等网络设备的MAC地址一样,是一个唯一的48位二进制物理地址,可作为CM的标识。由于CM进入HFC接入系统需要注册,CMTS获知了系统中所有CM的MAC地址。我们可以根据实际需要,将HFC网络中的CM依据其MAC地址划分为若干组,将允许互通的CM归为同一组,即赋给它们相同的组ID,禁止互通的CM归为不同的组,即组ID不同。完成该项工作后,就可以根据对CM的组ID的比较来决定是否允许它们相互通信我们借助实验室HFC网络对课题实现方案进行了可行性验证。实践证明,采用这种纯软件的方式成功地在HFC网络中实现了CM的分组通信控制,使HFC网络具有了VLAN的功能。

许汉清[2]2007年在《集中器传输汇聚子层及MAC子层的软件设计》文中研究说明随着社会的进步和技术的飞速发展,通信网络的宽带化成为必然,目前主干网已实现或基本实现了线路光纤化、交换宽带化,接入网是网络宽带化的“瓶颈”。新型HFC网络具有接入带宽大、性价比高、改造方便等优点,它比较适合我国国情,很可能在国内普及。集中器是新型HFC网络的关键设备,它的引入有效解决了目前HFC网络存在的一些问题,也减轻了头端设备的管理负担,为在HFC网络中实现全业务运营提供了设备支持。由于集中器采用的协议与DOCSIS有本质上的差别,所使用的软件需要重新开发,论文作者主要负责对集中器所采用的协议栈进行研究,并进行传输汇聚子层和MAC层的软件设计。论文开始部分在分析了新型HFC网络接入方案的基础上,介绍了集中器的功能结构、软硬件体系和协议结构。其中重点研究了集中器所采用的新协议,形成新的传输机制:在协议中引入了上下行传输汇聚子层,承载数据和视频的传输,增强了传输的可靠性;并参照DOCSIS协议对MAC协议进行修改简化,依据网络的特点定义了新的MAC帧格式,并重新确定了新的MAC管理消息。这种新的传输机制大量减少了网络开销,提高了网络传输效率,而且降低了协议的复杂性,使设备成本大幅度下降。论文在分析了新协议的传输汇聚子层定义及集中器头端系统的混合传输机制的基础上,对集中器传输汇聚子层的实现进行了软件设计。在此层的设计中,提出了数据分流算法和MAC帧恢复算法。前者完成了数据和视频的接收过程,后者完成了MAC帧的恢复,提供了传输汇聚子层与MAC层的交互。然后论文对集中器MAC子层协议及软件进行了研究设计。在此层的设计中,对集中器的MAC层软件进行了总体设计及功能模块的划分,并具体设计了下行数据处理模块和管理消息模块的软件。论文还在试验平台下测试了软件功能,试验证明了新协议下的传输机制的可行性。最后,根据新型HFC宽带接入网解决方案的需要,要求集中器的交换模块具有虚网和组播等管理功能,论文对交换模块的虚网和组播软件进行了设计,并且在实际的网络环境中对这部分的软件进行了功能测试。

朱战海[3]2010年在《广电HFC网络叁网融合EOC方案分析与测试》文中研究表明今年初,国务院常务会议决定加快推进电信网、广播电视网和互联网叁网融合,并明确提出了推进叁网融合的阶段性目标。在国家政策的引导下,中国的有线电视运营商开始在其网络中提供“叁网融合”(视频/高速互联网/语音)服务。由于传统的电视网络是单向的,必须对广电网络实行双向网升级改造,因此有线电视运营商正寻求基于标准的、既经济又能适应未来变化的技术解决方案。EOC方案能够充分利用现有的HFC网络,不需要进行网络重新布线,系统安装容易,而且可以提供高性能的因特网接入、视频点播VOD、普通电话的VOIP服务以及交互电视等。作为一种低成本的解决方案,EOC方案可使现有的有线电视网络成为功能可扩展、结构开放的高可靠性接入网络。可为通过有线电视网提供各种业务提供了一种标准化的技术,因此在系统提供商的设备之间可实行强大的互操作性,该技术还提供了各种有效的QOS方法,可确保在网络拥塞时仍然能传送数据包。所以EOC方案是基于目前的广电HFC网络的实现叁网融合的最佳选择。本文主要对EOC方案进行分析、设计,并完成相应的测试,以验证方案的有效性。本文首先对EOC的工作原理和技术性能进行介绍和分析,重点讨论了其物理层的相关问题。在此基础上讨论了如何利用EOC技术来实现同轴以太网双向网解决方案,对设计方案进行了详细分析,并且模拟广电HFC网络对EOC产品的所有入网指标与电磁兼容指标进行了测试,给出了测试结果。测试结果表明:EOC系统能够满足视频、语音、数据等综合业务的需要。在物理层性能、数据处理能力、组网能力、业务和设备管理能力以及稳定性等方面都很好地满足了有线电视网络双向改造的基本需求。另外,EOC产品的指标完全遵循已发布的国家标准和行业标准。从而确保EOC系统能够顺利接入广电HFC网络,对目前已存在的广电业务不会造成影响,并能提供高效的宽带接入技术。用EPON加EOC技术实现广电网双向改造,给有线电视网络经营者带来无限的商机。使有线电视网的资源充分发挥了应有的作用,也为有线电视网络的经营者创造很好的经济效益和社会效益,因此,使用EOC技术方案是实现广电HFC网络叁网融合的最佳接入方案。

孙北林[4]2009年在《EPON在广电网络中的应用研究及工程实现》文中提出EPON(Ethernet Passive Optical Network)由于具备与HFC(Hybrid Fiber-Coaxial)相似的PON结构及与以太网无缝对接的优势成为广电有线电视网络双向化改造的备选方案之一,本文从广电网络双向化改造需求分析入手,提出了一套完整的基于广电系统的EPON运维方案建议,给出了包括一套完整的基于广电系统的EPON运维方案建议,探讨了包括多场景EPON组网、EPON建设、验收、运维及关键问题,论证了综合EPON广电网络解决方案,主要的内容包括:1.EPON在广电网络中的组网技术及工程实现对EPON在广电网络中的组网方式进行了设计,包括EPON/EOC(Ethernet Over Coax)组网方案、EPON/FTTH组网方案、EPON大客户组网方案、EPON网管方案、EPON ODN(Optical Distribution Network)设计、EPON设备选型指导等。2.EPON系统测试及验收给出了EPON的系统测试及验收方案,包括EPON测试仪器、EPON测试方法、EPON系统建设及验收建议等。3.EPON系统运维方案给出了EPON在广电网络中的运维方案,包括EPON线路测量方法、EPON系统开通流程、EPON故障判定流程等。4.关于PON/EPON若干问题的论述对于广电网络中EPON应用中的若干关键问题进行了探讨和论证,包括Triple Play、分光比、EPON/CMTS(Cable Modem Termination Systems)之争、EPON/GPON(Gigabit-Capable PON)之争、EPON应用的辩证看法等。

张旭东[5]2012年在《叁网融合下的广电全业务网建设模型及应用研究》文中进行了进一步梳理在叁网融合的大形势下,在广播电视网经过了数字化改造后,已经具备了向全业务网络发展的基础。根据2010年国务院常务会议精神,2010年至2012年有线电视行业和电信行业将开展双向试点,2013年至2015年全面实现叁网融合发展。广电、电信分业经营的市场格局即将不复存在,在此形势下,广电运营商如何将自己的有线电视网络进行改造,进而建设成为全业务网络平台,就成了目前有线网络运营商发展的方向。显然,如何建设一张“全程全网、可管可控”的网络,从提供单纯的广播式的电视业务,转型成为提供互动式的视频、数据业务的运营商,其中最重要的环节就是建设有线电视双向网络。本文主要研究了全业务平台建设中,基础光网及双向网络改造的几种技术模型及其在湖南有线的实现方法,所做工作主要包括以下几个方面:(1)对有线电视多种单向网络结构进行调研分析,对现有双向网络升级模式进行研究,通过对比研究一种适合湖南有线网络的升级建设的思路;(2)对发展各类增值业务进行需求分析,并依此对网络建设中LAN、CMTS、xPON网络升级模型进行研究,分析各自优缺点,提出了基于FTTx+xPON的双向网络改造模型,对其关键技术进行了分析。(3)通过对目前HFC网络现状进行研究,提出了基于1550系统+EPON的视频点播业务平台建设方案,在并根据EPON网络,提出了基带EOC和调制EOC的两种技术方式建立的网络模型,并对调制EOC四种主流技术(HomePlug、HomePNA、MOCA、WiFi)做了分析,在此基础上建立了EPON+LAN和EPON+EOC模型,并提出了两种模型的应用场景;(4)基于EPON技术模型,针对湖南有线电视网络的实际情况,进行了详细设计,并以永州蓝山有线网络为例,阐述了设计的具体实现过程。

刘玉飞[6]2007年在《结合PON技术的HFC网络改造》文中研究指明通信技术的快速发展,带动了广播电视事业的发展。大量新技术、新设备、新材料的出现和应用,给广播电视事业带来了广阔的发展空间。当今的广播电视已经不再仅仅局限于传统电视节目的广播式下行传输,广播电视信号的传输已经具备了无线(含卫星传输)、有线传输相结合的模式,而有线传输在骨干网部分大量采用光纤传输,光接点也在向用户端靠近。现在全国大部分地区已基本实现或正在实现光纤到路(FTTC),甚至光纤到楼(FTTB),而且光缆的铺设量越来越大,增长势头不减。广电部门现在不仅具备了光缆干线,在接入网部分更具有优势明显的入户同轴电缆,可以说广播电视网完全具备开展数字广播电视、数据和电信等双向业务的条件。现在摆在广电部门面前的问题是寻找一种切实可行的方法来实现在自己的网络上开展各种业务,以便能够在同其他运营商的竞争中立于不败之地。本论文主要依据我国广电的现状,提出一种适合于广电网络开展双向业务的接入方案。第一章绪论中主要介绍了我国有线广播电视的发展历史和骨干网、接入网方面的基本状况,以及目前我国有线电视网(CATV)存在的主要问题。第二章主要介绍我国HFC网的技术特点、优势及在双向接入中存在的问题。第叁章主要介绍PON技术的特点与原理。第四章介绍EPON技术的特点、发展、原理与标准。第五章介绍EPON技术在HFC网络中的应用原理及各种不同接入网络的构成形式,主要论述EPON在HFC中应用的优势。第六章以我省某县级市为例来简单阐述EPON技术在广电HFC中的实际应用设计。在设计中既结合该市的特点又考虑到了各级广电部门的实际情况。不仅重点对城区的进行设计改造,而且也对农村网络进行了设计,以便为其它各地网络的改造作参考。论文从我国广电的现状出发,结合实际,积极倡导采用新技术更新、改造我国现有的HFC网络;倡导广电现阶段利用自身优势,部署EPON网络来赢取市场。

刘晖[7]2010年在《有线电视接入网络双向改造设计》文中认为随着数字技术、通讯技术得不断发展,电话网、广播电视网和互联网在技术、业务和市场越来越趋于融合。国家提出电话网、广播电视网和互联网“叁网融合”发展规划方案,打破了电信网和广播电视网在业务上的政策壁垒。有线电视网络作为中国广播电视网的主要部分,急需对现有网络进行双向互动改造,承接包括宽带接入、视频点播、可视电话等多种双向互动业务。本文阐述有线网络双向改造相关技术,重点介绍和分析了多种有线电视分配网的双向改造技术(EOC)的技术原理和特点,并根据南昌有线网络实际特点和需求,设计了基于EPON+EOC技术的有线双向改造方案。

张庆[8]2003年在《基于HFC宽带接入网的集中器技术研究》文中指出随着Internet网的迅猛发展,人们对远程教学、远程办公、远程医疗、可视电话、VOD点播、WWW浏览等宽带业务的需求正大幅度增加,电子商务也已成为网络应用的一大热点,这使得信息高速公路“最后一公里”的宽带接入技术迅速发展。HFC网络正以其独特的带宽优势和极高的普及率受到宽带接入网研究者的瞩目和研究。本论文首先对HFC网络的拓扑结构、它作为宽带接入网的优势所在、能够提供的业务等方面进行了充分的研究,然后在仔细研究和分析目前的HFC宽带接入网存在的问题及其相应的解决方法的基础上,结合现代通信技术,提出了一种新型的HFC宽带接入网方案。这种新型的HFC宽带接入网具有抗“漏斗噪声”的能力强、传输速率高及建设费用低等优点,有可能发展成为一种重要的宽带接入网。论文重点探讨了该新型HFC宽带接入网的关健设备――集中器的实现。基于HFC宽带接入网的集中器是一种全新的宽带接入设备,但随着该新型的HFC宽带接入网方案的推广,它必将成为信息高速公路的关键设备,所以本课题的研究不仅具有学术价值,更具有实用价值。在对集中器的研究设计中,首先分析了集中器的功能组成,划分其功能模块,并对其中的交换机的选择进行了方案比较分析,最终确定了对以太网交换机选择。另外还提出了在集中器中数字电视信号的接收及其在以太网中传输的软硬件实现方法。在硬件芯片的选择上体现了高集成化的思路,并对其各部份功能组件进行了详细的探讨;软件的操作系统选择了目前最出色、最流行的VxWorks操作系统,其丰富的网络的产品为软件的开发带来了极大的便利。在软件的具体实现上采用了VxWorks的多任务编程思想,为了提高传输效率,对在CPU的GPIO端口的TS数据包的接收任务和在CPU的PCI端口的数据发送任务分为不同的优先级处理,并且为了提高通信效率,我们采用组播的方式传输数字电视信号到相应的用户。总之,这些的技术具有非常重要的应用前景,对于同行技术人员,具有重要的参考价值。

刘非[9]2012年在《互动电视业务系统的设计和性能分析》文中进行了进一步梳理广电运营商提出的“有线电视数字化、数字电视互动化、互动电视效益化”指导思想为有线电视网络及其业务的发展指明了方向。为保证互动电视业务的正常开展,需要建设可靠稳定的互动电视业务前端系统,积极采用先进接入技术,提升网络的传输性能,做好监控系统,以满足广电网络承载及运营管理需求。论文在总结某广电公司互动电视业务平台建设以及新一代接入网项目的基础上,分析了DOCSIS、PON等相关技术标准,从多层面分析研究基于广电网络开展互动电视业务的相关技术。论文首先给出了广电网络发展初期互动电视业务系统设计方案,并对系统的功能进行分析,阐述系统建设的设计思路,探索互动电视的业务特点。然后分析网络接入关键技术的原理和特点,给出典型的广电接入网设计方案,分析网络性能,总结影响互动电视业务传输的关键因素和技术指标。接着,通过搭建试验平台和建立测试模型,研究业务传输的主要技术要求。最后,从业务和网络方而给出了互动电视运营管理的监控方法。论文所论述的互动电视业务平台已经投入使用,业务取得了超常规发展,正向业内推广。项目研究工作所设计的新一代广电接入网正在试点建设中,通过理论指导实际,有效地保证了业务的高效、高质传输;针对业务特点,所提出的业务运营管理方法,在实际应用中取得了良好效果。

龙永庆[10]2009年在《建设综合业务承载网兼论EOC在HFC网络的应用》文中指出详细叙述了如何在"光进铜退"趋势下,抓住时机,充分利用光缆/光纤的优势,利用EOC技术,建设综合业务营运承载网。迅速开展宽带数据业务、互动电视和视频监控等等综合信息业务,实现有线电视网络的"叁网融合"。

参考文献:

[1]. 在HFC网络中实现VLAN功能的研究[D]. 谭拥军. 重庆大学. 2003

[2]. 集中器传输汇聚子层及MAC子层的软件设计[D]. 许汉清. 重庆大学. 2007

[3]. 广电HFC网络叁网融合EOC方案分析与测试[D]. 朱战海. 大连海事大学. 2010

[4]. EPON在广电网络中的应用研究及工程实现[D]. 孙北林. 北京邮电大学. 2009

[5]. 叁网融合下的广电全业务网建设模型及应用研究[D]. 张旭东. 湖南大学. 2012

[6]. 结合PON技术的HFC网络改造[D]. 刘玉飞. 山东大学. 2007

[7]. 有线电视接入网络双向改造设计[D]. 刘晖. 南昌大学. 2010

[8]. 基于HFC宽带接入网的集中器技术研究[D]. 张庆. 重庆大学. 2003

[9]. 互动电视业务系统的设计和性能分析[D]. 刘非. 南京理工大学. 2012

[10]. 建设综合业务承载网兼论EOC在HFC网络的应用[C]. 龙永庆. 数字电视产业与叁网融合学术研讨会论文集. 2009

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