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みさえのじま
5 years ago
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1 MPLS Japan 2008 MPLS/P2MP-TE の映像伝送サービスへの適用 2008 年 10 月 29 日 NTT コミュニケーションズ株式会社福田一郎 / 上手祐治 1

2 はじめに P2MP 技術の現状と今後について, 映像伝送サービスへの適用性という観点から発表をしたいと思います前半の発表では, 現状の P2MP 技術の映像伝送サービスへの適用性について紹介をいたします ( 福田 ) 後半の発表では, 今後の P2MP 技術の拡充の可能性について紹介をいたします ( 上手 ) 2

3 Agenda( 前半 ) 映像伝送ネットワークの分類 DTV 中継サービス MPLS/P2MP-TE に期待すること実際にラボでやってみたシステムイメージの紹介 3

4 映像伝送ネットワークの分類 (1) 回線の用途 Contribution : 番組をつくるための素材を集める回線 Distribution : 番組を系列局やヘッドエンド等へ1 次配信するための回線 Transmission : 放送形式に加工された信号の最終配信回線地上 D 系列局系列局支局等支局等 C 素材集信 ( ファイバ等 ) キー局キー局 D 番組配信 ( ファイハ ) 系列局系列局 T 放送 ( 地上波 ) テレビテレビ BS/CS PF PF 事業者事業者 T 放送 ( 衛星 ) テレビテレビ CATV 番組番組供給供給会社会社等 C 素材集信 ( ファイハ等 ) CATV CATV HE HE T/(D) 番組配信 ( 衛星等 ) CATV CATV HE HE (regional) (regional) T 放送 (HFC) STB STB + テレビテレビ IPTV IPTV IPTV HE HE T 放送 (Broadband NW) 映像 ( コンテンツ ) の流れ STB STB + テレビテレビ 4

5 映像伝送ネットワークの分類 (2) 利用形態伝送レート NWトポロジ映像 ( コンテンツ ) の流れ地上 D 系列局系列局支局等支局等非圧縮 HD 1.5Gbps キー局キー局非圧縮 HD 1.5Gbps 系列局系列局圧縮 HD 17Mbps テレビテレビ BS/CS CATV 番組番組供給供給会社会社等非圧縮 SD/HD 270M~ 1.5Gbps PF PF 事業者事業者ここについて発表します CATV CATV HE HE 圧縮 SD/HD 圧縮 SD/HD 3M~24Mbps 程度 CATV CATV HE HE (regional) (regional) 圧縮 SD/HD テレビテレビ STB STB + テレビテレビ IPTV IPTV IPTV HE HE 圧縮 SD/HD 3M~15Mbps 程度 STB STB + テレビテレビ利用形態 : 随時利用伝送レート : 高い ( 非圧縮 ) NW トポロジ : 変動 (Dynamic) 利用形態 : 定常利用伝送レート : 低い ( 放送レート ) NWトポロジ : 固定 (Static) 5

6 DTV 中継サービスサービスの概要 (2003 年 ~) 地上デジタル放送アナログ放送の基幹回線主要な地上波テレビ局 (NHK 民放 128 社 ) へ提供番組配信素材伝送回線を運用申込端末から制御求められる信頼性 1 パケットのロスも許されない無瞬断切替ブッキングシステムによるネットワーク制御 40 万件 / 年のダイナミックな運用を実現実現技術 Video over ATM MPLS 化の検討 ( 本日のテーマ ) 6

7 DTV 中継システム ~ 放送を支えるトータルシステム ~ オペレーションシステムお客様からの回線運用情報により回線設定切替制御料金計算などを行うオヘレーションセンタオペレーションシステム衛星光ファイバループ網 ATM-ADM 通信衛星車載局 ATM-ADM ATM-ADM ADM オペレーションシステムからの制御により回線接続切替を行う伝送装置カスタマ端末 ATM-ADM VIDEO-MUX テシタル ECC VIDEO-MUX 映像音声信号を多重符号化 / 分離復号化する多重変換装置無線リンク VIDEO-MUX テシタル ECC 放送局放送機器放送局放送機器 ATM-ADM:ATM Add Drop Multiplexer( 分岐多重装置 ) VIDEO-MUX:Video Multiplexer( 映像音声多重変換装置 ) 7

8 システム概要運用申込 ( 約 1 ヶ月前から当日まで ) 運用時刻にパス制御 ( 指定された対地間を自動的に接続 ) 運用終了時には自動的にパスが消滅 1 運用申込オペレーションシステム 3 ATM セル化コピー分岐 2 運用時刻にパス制御 (ATM-VP) 無瞬断切替デセル化 HD-SDI ATM-ADM ATM-ADM ATM-ADM 1+1 ATM-PVP PVP( ( 異経路 2 重化伝送 ) HD-SDI 放送局 ATM-ADM ATM-ADM ATM-ADM 放送局 8

9 ダイナミックなマルチキャストパス制御時間ごとに接続対地が切り替わる ( 年間 40 万回 ) 札幌仙台東京名古屋大阪福岡鹿児島 19 時 ~ 東京発 20 時 ~ 大阪発 21 時 ~ 東京発大阪発 19 時 ~ 20 時 ~ 21 時 ~ 9

10 MPLS/P2MP-TE に期待することダイナミックなマルチキャストパス制御の実現 P2MP-TE (RFC4875) 制御対象の S2L Sub-LSP 毎に操作できる multiple PATH messages Explicit S2L Sub-LSP Teardown 制御のシンプル化運用申込全通過ノードを制御 ATM MPLS/ 運用申込 P2MP-TE ヘッドエンドのみ制御 RSVP-TE 10

11 実際にラボでやってみた P2MP-LSP の設計 ( 事前 ) 異経路 2 重化伝送用の LSP を 2 本設計 2 本の LSP を利用して並列伝送無瞬断切替を端末側で実施ダイナミックなマルチキャストパス制御 ECC( 申込端末 )~OpS~NW 機器が連動して, 必要なときに必要な対地と接続する制御対象は P2MP-LSP ではなく,S2L Sub-LSP Grafting と Pruning を Leaf-node に対して Explicit に行う運用開始時刻になると,S2L Sub-LSP を Activate 運用終了時刻になると,S2L Sub-LSP を Deactivate 11

12 システム構成 ( 概要 ) 運用申込予約機能制御機能監視機能 P- 福岡 S2L Sub-LSP (Tokyo-Miyazaki North) P- 広島 P- 大阪 P- 名古屋 P- 東京 (B) S2L Sub-LSP (Tokyo-Miyazaki South) P- 東京 (A) PE- 宮崎 PE- 福岡 PE- 大阪 PE- 東京無瞬断切替伝送装置伝送装置伝送装置大阪東京- 発1 東京- 受1 東京- 受2 大阪- 発1 大阪- 受1 大阪- 受2 福岡- 発1 福岡- 受1 福岡- 受2 宮崎- 発1 宮崎- 受1 宮崎- 受2 分岐伝送装置画面分割装置 (12 画面 ) 12

13 システムイメージの紹介システムイメージを簡単に紹介いたします画面の見方宮崎福岡大阪東京 LSP が設定されると受回線 -1or-2 に映像が流れます LSP が設定されていないときは, カラーバーが表示されます発回線 -1 受回線 -1 受回線 -2 信号条件などは以下のとおり. 映像インタフェース圧縮方式 TSレート Video/IP Encapsulation 伝送方式インタフェース速度内容 HD-SDI MPEG2 ALL-Intra 120Mbps TTS/RTP(UDP)/IP MPLS 1Gbps (GbE) 13

14 まとめ ( 前半 ) 映像伝送サービスを実現する上では, MPLS/P2MP-TE は十分に使えることがわかった従来からの運用形態も実現可能シグナリング (RSVP-TE) によるパス制御は ATM と比べて非常にシンプルになる運用面を考えると拡充の余地はある後半のプレゼンテーションで紹介します 14

15 はじめに ( 後半 ) 前半の発表で現在の P2MP 技術により映像伝送サービスの提供が可能であることを示しましたキャリアにとっては必要な各機能をトータルシステムのどこへ具備させるかについて選択の余地があります映像端末 (CE) 運用システム (OpS) ノード (PE, P) 例えばネットワークノードの機能実現範囲が広がればそれ運用システム側の負担を減らせる可能性があるそこで本発表では P2MP 技術の今後の拡充可能性について紹介します現状将来 (?) トータルシステムとして求められる最低限の機能運用システム映像端末 MPLSノード (P2MP 技術 ) 運用システム映像端末 MPLS ノード (P2MP 技術 ) 15

16 Agenda( 後半 ) P2MP 技術のこれから保護復旧多重化収容回線の制御 16

17 保護復旧 (1/3) Local Protection (Fast Reroute) P2MP でも適用可能 (RFC4875 Section.15) ただしツリー分岐点にたいする Node Protection は複雑 Path Protection (1+1 Protection Switching) 2 本パスを用意し両方のパスにトラフィックを流す (1+1) Tail End 側で障害を検知切り替えただしルータでは対応少ない標準化も規定なし単一ソース CE コピー PE P PE どちらか選択 CE 複数ソース ( 送信エッジ側の信頼性が高く求められる場合 ) CE どちらか選択 CE コピー 17

18 保護復旧 (2/3) Rerouting 広帯域の映像伝送網では Local / Path Protection 後リソース有効活用のため P2MP パスの迂回をしたくなる期待する動き ( 例 ) 普段の運用では正常系ルートはきっちり決めておきたい障害時の場合にのみ自律迂回をさせたい 18

19 保護復旧 (3/3) Rerouting のため Explicit 経路 & Dynamic 経路を使い分けたい正常時 : オペレータ /OpS から事前指定 (Explicit な経路 ) 障害時 : ルータが迂回路を自動経路計算 (Dynamic な経路 ) ポイント影響のあった Sub LSP のみ迂回が発動ルータの自動経路計算には OSPF-TE が必要だがエリア越え /AS 越えの時はうまく動かないいっそのこと普通の IP ルーティング (OSPF, Static etc.) でも十分な時も Explicit D E A B C F G H I B-D 間で障害発生 J A Explicit D B Dynamic F G H I J Rerouting 発動 C E 19

20 多重化 (1/2) 現状 : P2MP のカプセル多重化の標準技術が無い CE 側で VLAN 多重をしておかなければならないタグ管理が大変パス (P2MP-TE) と回線 (L2 フレーム ) の 1:1 マッピングを行うと網内の RSVP シグナリング処理負荷が増える同一拠点に複数多数のチャンネルを配信したい場合 CE Ch. B 1:1 1:1 の Mapping Mapping PE P2MP パス (for A) P2MP パス (for B) Outer P Outer PE CE Ch. B Ch. B Data Data Data Data 20

21 多重化 (2/2) 今後 : インナーラベルによる多重化が必要ラベルの配布方法について考える必要あり LDP, BGP, Static etc. 標準化動向 P2MP-PW (PWE 技術 ) として議論中 draft-ietf-pwe3-p2mp-pw-requirements (Section.3) CE Ch. B N:1 N:1 の Mapping Mapping PE Outer Inner P P2MP パス (for A&B) Outer Inner PE CE Ch. B Ch. B Data Data Data Data 21

22 収容回線の制御 (1/2) 現状 : 上流側 PE で収容回線の状態を一元把握できない RSVP-TE には回線の状態 (up/down 等 ) 通知機能は無い OpS 端末側監視等で頑張るしかない下流 PE1 CE CE 上流 PE P2MP パス P 下流 PE2 障害発生 1 このノードにログインしても下流回線の状況は不明 2 そのため全下流そのため全下流 PE PEにログインするか受信端末で監視下流 PE3 22

23 収容回線の制御 (2/2) 今後 : P2MP の収容回線の状態通知機能一元的なアクティベーション機能の検討が必要実現の方向性はいろいろ多重化が不要ならば RSVP-TE で行う解もある多重化が必要ならば Inner Label のシグナリング (LDP 等 ) で行う標準化 VPMS draft-kamite-l2vpn-vpms-frmwk-requirements-01.txt 映像伝送に限らず汎用的に使える技術アクティベーション上流 PE このノードでこのノードで一元管理一元管理 P2MP パス状態通知状態通知 P 下流 PE1 変更通信中一時停止 Admin. Admin. Down/ Up/ Op. Down Up 下流 PE2 通信中障害発生 Admin. Up/ Up/ Op. Down Up 下流 PE3 通信中 Admin. Up / Op. Up 23

24 おわりに P2MP 技術の今後の可能性について発表しましたキャリア内での運用をより便利なものにしていくためにこれらの技術拡充を進めていく必要がある保護復旧多重化収容回線の制御など 24

25 ご清聴ありがとうございました 25

JANOG14-コンバージェンスを重視したMPLSの美味しい使い方

JANOG14-コンバージェンスを重視したMPLSの美味しい使い方 MPLS JANOG14 BGP MPLS 2 : : 1988 2 2003 7 : 3 ( ( )100%) : 633 (2003 ) : : 1,029 (2004 7 1 ) 3 So-net 250 4 30!? 10 Non IP IP 5 IGP? ECMP ECMP?? 6 BGP MPLS 7 MPLS ATM IP ATM