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摘要：随着IPTV业务流量的增加，IPTV新业务发放、扩容引起带宽瓶颈现象。针对此现象，对现有电信运维工程师的业务水平进行调研分析，掌握运营商的流量评估诉求，提出了一套完整的解决方案，以现网业务数据为依据，精确评估流量带宽需求，输出量化的流量评估报告，辅助运营商完成IPTV新业务发放、IPTV用户扩容。
关键词：IPTV；流量；带宽
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）04-0042-03
Abstract： With the increase of IPTV traffic， bandwidth bottleneck is caused by the issuance and expansion of new IPTV services.In view of this phenomenon， this paper investigates and analyses the service level of existing telecom operation and maintenance engineers， grasps the demand of traffic assessment of operators， and puts forward a complete set of solutions. Based on the existing network service data， it accurately evaluates the demand for traffic bandwidth， outputs quantitative traffic assessment reports， and assists operators to complete the issuance of new IPTV services and the expansion of IPTV users.
Key words： IPTV； traffic； bandwidth
1 引言
2015年三家基礎电信企业互联网宽带接入用户净增1288.8万户，总数达到2.1337亿户，增长率为6%；IPTV用户净增1636.4万户，总数达到5000万户，增长率为49%（工信部统计数据）；2016年广电网络获得了宽带网络运营牌照、中国移动获得了IPTV业务运营牌照、以及政府对IPTV业务大力支持的政策红利，工信部初步估计IPTV用户在2016年将增长一倍。在发展速度和发展空间上，新兴的IPTV业务远远超过了互联网宽带业务。然而，IPTV业务流量远大于宽带上网业务的流量，IPTV新业务发放、业务扩容及易引起带宽瓶颈。因此当前运营商面临两大难题：（1）不清楚当前的网络带宽最多支持开通多少IPTV用户；（2）不清楚当前的网络带宽是否支持未来的业务规划。
因此，流量评估是运营商进行IPTV新业务发放及用户扩容的首要问题。然而，目前运营商通过网管系统只能查看网络的宏观运行状态，没有精确的流量评估手段，主要根据网络放号数量，粗粒度估算流量需求。这种模糊估算，缺乏具体数据支撑，不可避免存在偏差，造成网络带宽瓶颈或带宽冗余，给网络运维带来了困难。针对运营商的流量评估诉求，本文提出了一套完整的解决方案，以现网业务数据为依据，精确评估流量带宽需求，输出量化的流量评估报告，辅助运营商完成IPTV新业务发放、IPTV用户扩容。
2 流量评估调研目的及意义
本课题聚焦于IPTV业务发放及扩容带来的运维难点，以FTTx网络为研究对象，旨在建立一个完整的IPTV业务流量评估方案，分析目标网络的流量信息，为IPTV新业务发放、用户扩容、IPTV业务规划提供翔实的数据依据，降低后期因带宽瓶颈导致的运维成本。
良好的流量规划是一个网络架构的基础，也是业务长久稳定运行的质量保障。它能够极大程度降低因网络瓶颈造成的运维成本、网络改造成本，以及部分超前规划引起的宽带浪费，为社会节约资源，提升运营商竞争力，提升IPTV用户体验。
本文聚焦于IPTV业务发放及扩容带来的运维痛点，以FTTx网络为研究对象，旨在建立一个完整的IPTV业务流量评估方案，分析目标网络的流量信息，为IPTV新业务发放、用户扩容、IPTV业务规划提供翔实的数据依据，降低后期因带宽瓶颈导致的运维成本。简单描述为：通过采集现网网元数据作为输入，分析出网络拓扑结构、在线用户数量、峰值流量、IPTV业务组播复制点等关键数据，结合IPTV业务组播复制特性，建立一套完善的IPTV业务流量评估模型，最终给出目标网络下各网元流量需求、用户数量、IPTV渗透率之间的关系，以及随着时间变更的推演沙盘。电信工程师可以根据分析结果直观判断网络带宽对IPTV业务发放及扩容的支持力度。
3 调研数据分析
为了实现IPTV业务流量评估方案的精确建立，需要先对电信运维工程师进行调查，以了解目前电信运维工程师对IPTV流量发放、扩容业务的了解情况，从而确立评估方案。本次调研从三个方面来进行：必要性调研、可行性调研、业务场景调研，其中必要性调研包括7个指标项目；可行性调研包括3个指标项目；业务场景调研包括7个指标项目。
（1） 必要性调研数据分析
通过统计数据可知，目前从事电信运维的线务员75%对自己维护的OLT＼MxU设备并不了解，主要依赖网管等运维工具，并且，网管等运维工具也是不能清晰查看当前带宽流量的。
对现网设备的带宽使用情况是否可以通过网管或从设备上查询到的问题上，41.7%的人可以通过网管或其他辅助工具查看各业务的流量信息，然而，网管虽然能够查看设备类型及大概的带宽、支持的用户数量，但是并不能查看当前实际使用的流量；41.7%的人只能通过网关或辅助工具或从设备上查看各业务的流量信息，可是，在网管上查看到的带宽却不能区分是宽带还是IPTV；只有16.7%的人可以通过命令从设备上查看各业务的流量信息；从固网宽带的流量增长情况来看，91.7%认为IPTV业务增长最快，8.3%认为网络视频业务增长最快；对快速查看各业务在各端口的流量使用情况，对IPTV业务发放是否有帮助的问题上，41.7%的线务员认为帮助非常大，能够清晰地查看网络中各位置的流量瓶颈点，进而辅助完成IPTV业务发放，58.3%认为有帮助，可以通过设备查看各端口的流量信息，但效率低下，如果有相应的系统会有很大的效率提升。 对快速查看各业务在各端口的流量使用情况，对IPTV业务扩容是否有帮助的问题上，33.3%的认为帮助非常大，能帮助其了解各端口的带宽利用率，从而规避部分端口流量瓶颈，58.3%认为有帮助，可以通过设备查看各端口的流量信息，但效率低下，如果有相应的系统会有很大的效率提升，8.3%认为帮助很小，可以通过网管或其他途径也能很清晰的了解网络中的业务流量信息。
如果能够直观查看IPTV业务渗透率、网络带宽、带宽用户数量之间的关系，对进行IPTV业务规划是否有帮助的调查情况来看，16.7%的技术人员认为帮助非常大，能了解各端口的带宽是否能够满足未来IPTV业务的规划，从而判定是否需要扩容，66.7%的技术人员认为有帮助。
在网络运维过程中，导致用户频繁掉线问题最难定位解决的原因75%是来至于流量瓶颈，8.3%来自设备或终端故障，导致物理链路断开，16.7%来自业务配置错误，从而可见，流量瓶颈是导致用户频繁掉线的主要原因。
（2） 可行性调研数据分析
在不改变设备业务配置信息、不增加设备运行性能负担情况下，是否可以采集现网数据的调研数据来看，8.3%认为可以在网管机房进行任意数据采集，41.7%需要公司授权后，方能采集，50%可以通过网管进行间接数据采集，从而可以判定采集现网数据是可行的；
通过Telnet协议进行数据采集时，需要设备IP、登录设备的用户名、密码，对于数量庞大的OLT、MxU设备，是否能够获取这些信息的问题，通过对运维技术人员的调查，91.7%人员认为可以获取，从而也证实了项目执行的可行性。
在通过SNMP协议采集时，需要相关的MIB节点，是否能够获取问题上，83.3%表示只能获取公有MIB节点，不能获取私有MIB节点，这也为后续的项目设计提供了可行依据。
（3） 业务场景调研数据分析
IPTV新業务发放场景下，目标电信网络是否支持IPTV业务发放，一般需要考虑哪些重要的关键技术指标问题的调研数据来看，设备是否支持IPTV业务是首要条件，网络带宽为其次，设备组网第三，线路质量第四。
IPTV业务扩容场景下，目标电信网络是否支持IPTV业务扩容，一般需要考虑哪些重要的关键技术指标问题的调查数据来看，网络带宽是首要因素，设备组网其次，线路质量次之；
在IPTV新业务发放场景下，63.6%认为目前不存在IPTV业务流量评估，用以判断网络带宽是否满足IPTV业务发放需求。
在IPTV业务扩容场景下，目前是否存在IPTV业务流量评估，用以判断网络带宽是否满足IPTV业务发放需求，就调查数据来看，目前尚不存在业务流量评估。
通过对电信运营工程师的调研数据分析总结，开发一款IPTV流量评估系统，该系统应该提供以下特性：
① 能监控到用户终端设备流量，从而能判断用户的IPTV运行状态，结合这些数据分析IPTV不足及存在的问题，了解出用户群体，针对这些数据，对该小区网络进行优化，从而满足不同群体的用户，可提高用户感知；
② 可以观测到设备已占用流量；
③ 能评估当前网络支持开通多少IPTV用户；
④ 能够判断哪个端口下挂的用户过多，存在流量瓶颈；
⑤ 能够检测当前IPTV已用带宽。
4 调研结果剖析
（1） 存在的问题
通过对以上调研数据进行分析，现对存在问题进行归纳总结如下：
1） 目前从事电信运维的线务员绝大部分对自己维护的OLT＼MxU设备并不了解，主要依赖网管等运维工具；
2） 目前可以通过设备查看端口流量，但是效率低下；
3） 导致用户频繁掉线问题最难定位解决的原因是流量瓶颈；
4） 从IPTV新业务发放场景下和扩容场景下来看，目前都不存在IPTV业务流量评估系统，而目前IPTV业务确是增长最快的业务。
（2） 解决方案
本课题聚焦于IPTV新业务发放及用户快速扩容带来的运维痛点，基于FTTx网络为研究对象，以采集运营商网络业务数据作为输入，建立一套完善的IPTV业务流量评估方案，最终输出IPTV业务流量评估报告，辅助网络工程师进行网络运维及业务规划。主要实现以下目标：
1） 完成电信网络数据采集子系统的设计及开发。采集子系统以IP列表为输入，能够一键式采集网元的业务配置信息及状态运行信息（只采集本课题研究相关的数据，如端口历史流量、组播业务配置信息），为IPTV流量评估提供分析依据。
2） 完成IPTV流量分析子系统的设计及开发。分析子系统以采集数据作为输入，通过集成IPTV流量评估模型（包括IPTV新业务发放流量模型、IPTV用户扩容流量预警模型、IPTV业务规划放号沙盘），能够快速完成IPTV流量评估，并生成评估报告，辅助电信工程师进行运维决策。
5 结论
从本次调查结果来看，目前IPTV业务正处于高速增长阶段，而对现网设备的带宽使用情况的查看和分配还采用的是低效的人工方式，这必然导致各端口出现流量瓶颈现象，从而导致用户频繁掉线，使用户体验度差的后果。因此由本调研结果显示，现网络急需要建立一套完善的IPTV业务流量评估系统，已解决流量瓶颈，合理的扩容方案等问题。
【通联编辑：梁书】
关键词：IPTV；流量；带宽
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）04-0042-03
Abstract： With the increase of IPTV traffic， bandwidth bottleneck is caused by the issuance and expansion of new IPTV services.In view of this phenomenon， this paper investigates and analyses the service level of existing telecom operation and maintenance engineers， grasps the demand of traffic assessment of operators， and puts forward a complete set of solutions. Based on the existing network service data， it accurately evaluates the demand for traffic bandwidth， outputs quantitative traffic assessment reports， and assists operators to complete the issuance of new IPTV services and the expansion of IPTV users.
Key words： IPTV； traffic； bandwidth
1 引言
2015年三家基礎电信企业互联网宽带接入用户净增1288.8万户，总数达到2.1337亿户，增长率为6%；IPTV用户净增1636.4万户，总数达到5000万户，增长率为49%（工信部统计数据）；2016年广电网络获得了宽带网络运营牌照、中国移动获得了IPTV业务运营牌照、以及政府对IPTV业务大力支持的政策红利，工信部初步估计IPTV用户在2016年将增长一倍。在发展速度和发展空间上，新兴的IPTV业务远远超过了互联网宽带业务。然而，IPTV业务流量远大于宽带上网业务的流量，IPTV新业务发放、业务扩容及易引起带宽瓶颈。因此当前运营商面临两大难题：（1）不清楚当前的网络带宽最多支持开通多少IPTV用户；（2）不清楚当前的网络带宽是否支持未来的业务规划。
因此，流量评估是运营商进行IPTV新业务发放及用户扩容的首要问题。然而，目前运营商通过网管系统只能查看网络的宏观运行状态，没有精确的流量评估手段，主要根据网络放号数量，粗粒度估算流量需求。这种模糊估算，缺乏具体数据支撑，不可避免存在偏差，造成网络带宽瓶颈或带宽冗余，给网络运维带来了困难。针对运营商的流量评估诉求，本文提出了一套完整的解决方案，以现网业务数据为依据，精确评估流量带宽需求，输出量化的流量评估报告，辅助运营商完成IPTV新业务发放、IPTV用户扩容。
2 流量评估调研目的及意义
本课题聚焦于IPTV业务发放及扩容带来的运维难点，以FTTx网络为研究对象，旨在建立一个完整的IPTV业务流量评估方案，分析目标网络的流量信息，为IPTV新业务发放、用户扩容、IPTV业务规划提供翔实的数据依据，降低后期因带宽瓶颈导致的运维成本。
良好的流量规划是一个网络架构的基础，也是业务长久稳定运行的质量保障。它能够极大程度降低因网络瓶颈造成的运维成本、网络改造成本，以及部分超前规划引起的宽带浪费，为社会节约资源，提升运营商竞争力，提升IPTV用户体验。
本文聚焦于IPTV业务发放及扩容带来的运维痛点，以FTTx网络为研究对象，旨在建立一个完整的IPTV业务流量评估方案，分析目标网络的流量信息，为IPTV新业务发放、用户扩容、IPTV业务规划提供翔实的数据依据，降低后期因带宽瓶颈导致的运维成本。简单描述为：通过采集现网网元数据作为输入，分析出网络拓扑结构、在线用户数量、峰值流量、IPTV业务组播复制点等关键数据，结合IPTV业务组播复制特性，建立一套完善的IPTV业务流量评估模型，最终给出目标网络下各网元流量需求、用户数量、IPTV渗透率之间的关系，以及随着时间变更的推演沙盘。电信工程师可以根据分析结果直观判断网络带宽对IPTV业务发放及扩容的支持力度。
3 调研数据分析
为了实现IPTV业务流量评估方案的精确建立，需要先对电信运维工程师进行调查，以了解目前电信运维工程师对IPTV流量发放、扩容业务的了解情况，从而确立评估方案。本次调研从三个方面来进行：必要性调研、可行性调研、业务场景调研，其中必要性调研包括7个指标项目；可行性调研包括3个指标项目；业务场景调研包括7个指标项目。
（1） 必要性调研数据分析
通过统计数据可知，目前从事电信运维的线务员75%对自己维护的OLT＼MxU设备并不了解，主要依赖网管等运维工具，并且，网管等运维工具也是不能清晰查看当前带宽流量的。
对现网设备的带宽使用情况是否可以通过网管或从设备上查询到的问题上，41.7%的人可以通过网管或其他辅助工具查看各业务的流量信息，然而，网管虽然能够查看设备类型及大概的带宽、支持的用户数量，但是并不能查看当前实际使用的流量；41.7%的人只能通过网关或辅助工具或从设备上查看各业务的流量信息，可是，在网管上查看到的带宽却不能区分是宽带还是IPTV；只有16.7%的人可以通过命令从设备上查看各业务的流量信息；从固网宽带的流量增长情况来看，91.7%认为IPTV业务增长最快，8.3%认为网络视频业务增长最快；对快速查看各业务在各端口的流量使用情况，对IPTV业务发放是否有帮助的问题上，41.7%的线务员认为帮助非常大，能够清晰地查看网络中各位置的流量瓶颈点，进而辅助完成IPTV业务发放，58.3%认为有帮助，可以通过设备查看各端口的流量信息，但效率低下，如果有相应的系统会有很大的效率提升。 对快速查看各业务在各端口的流量使用情况，对IPTV业务扩容是否有帮助的问题上，33.3%的认为帮助非常大，能帮助其了解各端口的带宽利用率，从而规避部分端口流量瓶颈，58.3%认为有帮助，可以通过设备查看各端口的流量信息，但效率低下，如果有相应的系统会有很大的效率提升，8.3%认为帮助很小，可以通过网管或其他途径也能很清晰的了解网络中的业务流量信息。
如果能够直观查看IPTV业务渗透率、网络带宽、带宽用户数量之间的关系，对进行IPTV业务规划是否有帮助的调查情况来看，16.7%的技术人员认为帮助非常大，能了解各端口的带宽是否能够满足未来IPTV业务的规划，从而判定是否需要扩容，66.7%的技术人员认为有帮助。
在网络运维过程中，导致用户频繁掉线问题最难定位解决的原因75%是来至于流量瓶颈，8.3%来自设备或终端故障，导致物理链路断开，16.7%来自业务配置错误，从而可见，流量瓶颈是导致用户频繁掉线的主要原因。
（2） 可行性调研数据分析
在不改变设备业务配置信息、不增加设备运行性能负担情况下，是否可以采集现网数据的调研数据来看，8.3%认为可以在网管机房进行任意数据采集，41.7%需要公司授权后，方能采集，50%可以通过网管进行间接数据采集，从而可以判定采集现网数据是可行的；
通过Telnet协议进行数据采集时，需要设备IP、登录设备的用户名、密码，对于数量庞大的OLT、MxU设备，是否能够获取这些信息的问题，通过对运维技术人员的调查，91.7%人员认为可以获取，从而也证实了项目执行的可行性。
在通过SNMP协议采集时，需要相关的MIB节点，是否能够获取问题上，83.3%表示只能获取公有MIB节点，不能获取私有MIB节点，这也为后续的项目设计提供了可行依据。
（3） 业务场景调研数据分析
IPTV新業务发放场景下，目标电信网络是否支持IPTV业务发放，一般需要考虑哪些重要的关键技术指标问题的调研数据来看，设备是否支持IPTV业务是首要条件，网络带宽为其次，设备组网第三，线路质量第四。
IPTV业务扩容场景下，目标电信网络是否支持IPTV业务扩容，一般需要考虑哪些重要的关键技术指标问题的调查数据来看，网络带宽是首要因素，设备组网其次，线路质量次之；
在IPTV新业务发放场景下，63.6%认为目前不存在IPTV业务流量评估，用以判断网络带宽是否满足IPTV业务发放需求。
在IPTV业务扩容场景下，目前是否存在IPTV业务流量评估，用以判断网络带宽是否满足IPTV业务发放需求，就调查数据来看，目前尚不存在业务流量评估。
通过对电信运营工程师的调研数据分析总结，开发一款IPTV流量评估系统，该系统应该提供以下特性：
① 能监控到用户终端设备流量，从而能判断用户的IPTV运行状态，结合这些数据分析IPTV不足及存在的问题，了解出用户群体，针对这些数据，对该小区网络进行优化，从而满足不同群体的用户，可提高用户感知；
② 可以观测到设备已占用流量；
③ 能评估当前网络支持开通多少IPTV用户；
④ 能够判断哪个端口下挂的用户过多，存在流量瓶颈；
⑤ 能够检测当前IPTV已用带宽。
4 调研结果剖析
（1） 存在的问题
通过对以上调研数据进行分析，现对存在问题进行归纳总结如下：
1） 目前从事电信运维的线务员绝大部分对自己维护的OLT＼MxU设备并不了解，主要依赖网管等运维工具；
2） 目前可以通过设备查看端口流量，但是效率低下；
3） 导致用户频繁掉线问题最难定位解决的原因是流量瓶颈；
4） 从IPTV新业务发放场景下和扩容场景下来看，目前都不存在IPTV业务流量评估系统，而目前IPTV业务确是增长最快的业务。
（2） 解决方案
本课题聚焦于IPTV新业务发放及用户快速扩容带来的运维痛点，基于FTTx网络为研究对象，以采集运营商网络业务数据作为输入，建立一套完善的IPTV业务流量评估方案，最终输出IPTV业务流量评估报告，辅助网络工程师进行网络运维及业务规划。主要实现以下目标：
1） 完成电信网络数据采集子系统的设计及开发。采集子系统以IP列表为输入，能够一键式采集网元的业务配置信息及状态运行信息（只采集本课题研究相关的数据，如端口历史流量、组播业务配置信息），为IPTV流量评估提供分析依据。
2） 完成IPTV流量分析子系统的设计及开发。分析子系统以采集数据作为输入，通过集成IPTV流量评估模型（包括IPTV新业务发放流量模型、IPTV用户扩容流量预警模型、IPTV业务规划放号沙盘），能够快速完成IPTV流量评估，并生成评估报告，辅助电信工程师进行运维决策。
5 结论
从本次调查结果来看，目前IPTV业务正处于高速增长阶段，而对现网设备的带宽使用情况的查看和分配还采用的是低效的人工方式，这必然导致各端口出现流量瓶颈现象，从而导致用户频繁掉线，使用户体验度差的后果。因此由本调研结果显示，现网络急需要建立一套完善的IPTV业务流量评估系统，已解决流量瓶颈，合理的扩容方案等问题。
【通联编辑：梁书】