运营级视频监控系统的承载网规划 - 安防知识网

运营级视频监控业务是基于运营商宽带网络为用户提供图像、声音和各种报警信号远程采集、传输、储存、处理的一种新型电信运营业务。其业务重点是通过一个应用广泛的远程网络监控中心服务平台，以集中式分区化运营方式为用户提供便捷、经济、有效的远程监控整体解决方案。通过运营级视频监控业务，用户可以不受时间、地点限制对监控目标进行实时监控、管理、观看，实现跨地域的统一监控、统一存储、统一管理和资源共享。

业务承载模型
目前，运营级视频监控系统的承载网络主要基于运营商现有宽带网，包括全国骨干网、省级骨干网以及城域网。

全国骨干网用于承载跨省监控业务的媒体及信令传送，省级骨干网用于承载跨地市监控业务的媒体及信令传送。全国骨干网与省级骨干网的网络承载模型如下图所示：
城域网包括核心层、汇聚层以及接入层，主要用于承载本域PU、CU与本域中心服务平台之间的媒体及信令传送。城域网的网络承载模型如下图所示：

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承载性能要求
随着城市治安监控、社会资源监控、行业内部监控以及家庭监控等各类监控需求的快速增长，最初仅被定位为提供宽带增值业务的运营级视频监控系统将逐步走向独立运营，并可通过丰富的业务种类和个性化的业务功能，在吸引大量用户的同时提高ARPU值。不再依附于传统宽带业务的运营级视频监控系统对其承载网的承载性能提出了新的、更为严格的要求。这些要求集中体现在以下几个方面：
1）QoS。运营级视频监控系统主要涉及图像、声音以及控制信令三种数据，其中图像和声音属于媒体数据，带有明显的实时性、连续性特征，因此要求承载网具备良好的端到端QoS保障机制，以提供满足运营需求的传输带宽、时延、抖动以及丢包率；
2）组播。在对PU前端编码设备上传的监控码流进行多点分发时（同时转发到NRU网络录像单元和多个CU客户端），由于其业务流完全相同，可采用组播机制来减轻承载网的带宽压力，因此要求承载网能够支持可控组播功能；
3）网络架构。由于采用媒体和控制相分离的交换机制，在进行跨域的监控应用时，两域间的媒体流交换可以直接在VTDU之间进行，无需经由上级转发，因此从节约骨干网带宽资源的角度考虑，要求承载网采用扁平化的网络路由架构；
4）接入容量。运营级视频监控业务的典型带宽需求为300K～2M，当业务得到规模商用时，大量PU编码设备上传码流和CU客户端下载码流将要求位于汇聚层和接入层之间的BRAS提供足够的吞吐量。

承载网优化
运营商现有宽带网在满足以上要求方面都还存在一定的差距：首先，现有宽带网缺乏端到端的QoS保证机制；其次，现有宽带网无法支持全程全网可控组播；第三，现有宽带网大多采用星型分级架构，而非扁平化架构；最后，现有宽带网大多采用集中式BRAS，接入容量有限。

因此，为了充分保证运营级视频监控系统的业务质量，真正实现其大规模商用，必须要对现有宽带网进行改造和优化。由于运营级视频监控业务大量发生在城域范围内，因此现有宽带网的改造和优化的重点也主要集中在城域网部分。

1）对于QoS，可通过DiffServ与MPLS相结合，实现全网端到端的业务流分类、标记、排队及管理。比如，在接入汇聚层根据端口信息对监控业务流进行802.1P标记，并实现带宽分配和拥塞管理；在PE点完成VLAN到VRF的映射，将优先级信息带入EXP域；在核心层P节点根据EXP域编码决定转发优先级，然后进行调度转发。

2）对于组播，可通过升级或替换不支持组播业务的关键设备进行全网改造。目前，核心层设备基本均支持组播，不支持组播的主要是一些老的DSLAM和BRAS。为保证组播的可控性，需从组播源和组播用户两个方面进行考虑：在核心层路由器上对组播源进行过滤，只允许预先设定的组播源发出流量；结合BRAS或AAA，引入组播用户的认证与授权机制，限制非法的组播接收用户；在DSLAM或接入层交换机上启用IGMPSnooping，防止组播流的广播分发。

3）对于网络架构，需趋于扁平化，以减少物理级联及逻辑级联的级数。核心层尽量采用网状结构，通过对各个方向的业务流量的灵活调度，使其以最短的路径、最少的跳数进行转发。接入层应尽量减少DSLAM或二层交换机的级联级数，尽量实现DSLAM或二层交换机与BRAS的直接相连。

4）对于接入容量，一是可通过减少上联级数保证满足要求的收敛比，二是用大容量BRAS替换现有BRAS或将现有BRAS下移，保证每用户所获得的吞吐量。