一、网络概述
有线电视通过光纤覆盖绝大多数城市,小区内利用同轴电缆连接到用户家里。有线电视网被认为是比较好的家庭用户宽带接入介质。利用有线电视网提供数据接入需要有线路由器（Cable Router）在数据网端局支持。用户端可使用有线Modem（Cable Modem），或带Cable Modem的路由器、机顶盒。
有线电视的接入需要HFC支持双向传输，这是一个复杂的工程，同时需要大量资金。利用有线电视接入用户可在短时间内部署。并获得大量用户。国外电信工程纷纷购并有线电视公司（AT&T收购TCI,AOL收购时代华纳等）就是为了迅速占有大量有线用户市场，或者服务提供商（电信公司）提供技术结合资源提供商（有线电视公司）的线路资源合作开拓市场，利润分成的方式。
通常大中型有线电视网络由总前端以及若干分前端组成，前者负责视频信号的接受和全城发送，后者分别负责该城市某一区域的信号发送，故而起城市的光纤铺设结构为环形+星型，在总前端与分前端之间为环形互联，从前端光发射机向下至光节点为星型分布；在中小型城市只有总前端的情况时，通常光纤铺设为全星型结构。所以针对不同的光纤铺设结构，我们有不同的解决方案：
1、环形+星型结构：由GSR，OSR或ONS
545组成环形数据主干，初期将CMTS头端接入设备放置于总前端作全城接入，待业务发展之后可以将7246逐步下移至分前端，从而提高接入的带宽密度。
2、全星型结构：CMTS头端接入设备放置于总前端作全城接入，按照光节点的分布安排下行与上行接口的接入资源分配，待业务发展之后可以将CMTS的台数增加或增加机架式CMTS的模块，从而提高接入的带宽密度。
当然，我们在一些商业写字楼以及高档住宅小区可以放置小型CMTS系列的头端接入设备，从而提供高密度的接入服务。
主要需要解决的问题
同时注意有线双向数据网络的业务开展需要解决好两方面的问题：
其一为QoS问题：
现在的Cable Data
Networks以拥有一系列的QoS,并且成为DOCSIS的一个重要部分.这些标准协议和各种IP的QoS机制(如RSVP和不同服务QoS)融合.这种共同作用,可提供满足各种要求的高层次的QoS服务需求(如有长途质量的语音等).
QoS的能力以成为HFC接入网的重要功能,是DOCSIS的重要组成部分。
*QoS要素
*NetworkEngineering''
最终的接入点的流量需求必须有预先考虑和预计,网络各节点设备(tansmissionfaciilities,switches/routers,packetgateways) 应具备较大的能力,这样才能提供对协议的很好的支持和对业务有很好的服务.
*Traffic Identification
网络应能识别和区分不同的业务种类,这样才能保障资源(buffer space,link bandwidth等等)的可合理提供给所需的数据流.
通常区分流量种类的方法有:
-RSVP-style分类,在IP层或传输层根据Headers(UDP的Port No等)来决定是否是要保留带宽数据.
*IP的ToS
*Admission Control and Policing
网络的容量总是有限的,如果有些流量或服务有延迟和丢失的要求的话,所有流量的QoS必须严格的限制起来,限制将分层两方面.
管理控制-这是十分要有保留机制,可以有而后拿大范围的管理控制策略,但当资源不够时,一些保留要避免.
策略-在一条联路上要有控制QoS需求的流量控制时,应对进入网络的流量有策略控制.
*preferential Queuing
一个网络中的流量是有各种混合Best-effort的流量,以及有很高QoS要求的流量(VoIP).除非网络被高度的provision,FIFO将无法满足各种QoS需要,Queuing算法,根据QoS来选择.
*端到端的QoS方法
QoS的支持通常在IP层机制上,因为端点的系统未必要和Cable Network有相同的第二层,以及相同的第二层QoS机制.RSVP和不同业务服务有两种方法处理到IP QoS的方法.Layer 2 QoS可能在一些特殊的情况下互通,如Cable Modem在一套系统上等.
理论上讲,DOCSIS的Layer 2 QoS以被应用在CableNetwork中.
CISCO可将RSVP和WFQ以及RED一致使用,可以有端到端的Flow并有RSVP,以及路由器到路由器有WFQ的联系.
*QoS在骨干支持
在骨干网络中,QoS机制是要求可扩展.所以,可采用Differentiated Services及MPLSTE技术.这种技术有以下要求:
比RSVP有扩展性,不需要在所有参与路由器perflow state
当non-best effort流量不占大比例时,带宽将对best effort的流量有比较充裕。
*HFC接入所支持的QoS
在HFC接入网中,Vocie/Video负载预计将比纯数据大的多.因此,一各严格的控制和计划方法要保障这一点.Upstream宽带相对少.因此，RSVP可用作CM-﹥CMTS流量,RSVP可保障接在IP骨干网络的IP端设备的和CMTS通信,并可将Upstream的带宽指定在适当的Flow上.
在Downstream上,Diff-serv技术采用的多(带宽大non-best effort流量比较小),有时为保障服务,RSVP也有采用.标准的RSVP下,RSVPmessages flow将从sender到reciever,并反做以建立端到端的通道.
CATV业务的实现
业务的开通与分类
1. 商业用户应用
1）虚拟专用网络(VPN)
*VPN的技术要求
在讨论VPN的技术实现方`法之前,先讨论VPN的技术要求,以便对不同的实现技术有更深刻的理解和在不同应用环境下有客观的评价.一个有效VPN必须满足以下基本要求:
1、安全与保密性
安全性是VPN的最基本最重要的要求。不管采用什么样的技术,VPN都必须在资源共享的公众网上提供足够的保密性，以保证企业数据的安全.许多企业暂时不采用VPN的关键原因是对安全性的担心,他们宁愿花更多的经费建立物理上与其他网络隔离的企业网.因此，解决安全性问题,使企业用户放心,可以大大促进VPN业务的开展.开辟数据隧道,提供数据加密,建立专用连接,限制路由表分发等,都是安全性问题可能的解决方案.这些功能,,正是各种VPN技术的核心。
2、高度可管理性
一个VPN所连接的各个分支节点可能为于许多不同地方，并可能跨越多个甚至多种形式的网络。对于企业来说，VPN应该是他们可以统一管理的网络，在逻辑上是一个整体，而公网体系应该是对他们透明的。另一方面，网络服务商对网络管理有 一套既定的策略，而企业对网络管理也有与企业应用相适应的政策。服务商如何在提供VPN业务时统一实现两方面的管理政策，是VPN的技术关键之一。例如，VPN的接入用户可以在SP的接入点被识别，但其认证授权则通常应有企业内部的服务器完成。
*灵活的扩展能力
随着业务的增长，VPN可能连接的节点到达成千上万，网络具备高度的扩展性已成为必要，另一方面，企业的分支机构随时都可能有增加或减少，VPN必要有弹性适应企业规模变化的能力，并在需要是快速扩展节点，并灵活提供不同的接入方式与新的业务类型。
*可预言的性能
许多公网提供的普通服务往往都不能保证服务质量(QOS)，例如最典型的因特网，对网络可能的性能例如时延，掉包率等参数是无法预言的，网络拥塞随时都可能发生，而对于企业用户来说，不可预言的网络性能是无法接受的，象video conference、POS、帐务系统等实现应用，对网络的QOS有极高的要求。通常，实现QOS保障的方法是由服务商与客户之间定义SLA（服务级别协议）。
2）VPN解决方案
为了满足上述需求，提供VPN业务的服务商所用的网络设备必须具备提供这些技术的能力。事实上，由于网络技术的飞速发展。今天的许多网络设备已经具备了这些能力。例如，CiscoAssure企业网络管理系统、IPQos技术、MPLS技术等，都为VPN业务的实现提供了许多可选可行的方案。
3）IP安全技术
即IPSec（IP Secure）是一套基于IP层的安全协议标准，在Cisco路由器和PIX防火墙上都能够支持，但同时也要求客户端设备（CPE）支持IPSes协议。在这种技术，CPE发送一个建立连接的请求，送出自己的公钥和识别给相应的支持IPSec的路由器或防火墙。路由器或防火墙收到该请求后，采用ISAKMP（Internet Security Association Key Protocol）算法交换双方加密的公钥。以后的数据将根据公钥加密后进行转送。这样一个保密的数据通道就建立起来了，MPLS是一个非常理想的VPN解决方案，下面会专门讨论。不过在小范围应用阶段。IPSec也是一种很不错的解决方案。多种解决方案也可以混合使用，以期提高安全性。目前，支持这两种VPN技术的网络厂商不多。Cisco提供对上述多种技术的同时支持，并且多数特性已经包含在IOS软件中，不支持VPN技术的厂商可以采用第三方的防火墙设备来提供VPN业务，不仅成本高、性能低、扩展性差，而且难于管理，难以提供真正的VPN服务。
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