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如何選擇IPTV承載網技術

来源: 作者: 2019-05-03 13:13:36

IPTV承載的主要內容包括視頻點播(VOD)及電視頻道(TV)節目。為了保證IPTV的收看質量與目前的有線電視收看質量相當,IPTV承載要求能在帶寬、頻道切換時延、絡QoS等方面提供保證:

带宽:要求每个IPTV用户接入带宽达到3~4M(使用MPEG2编码)或2M(使用MPEG4或更高压缩率的编码)。

频道切换时延:有线电视的频道切换非常快,IPTV也应尽量减少端到端时延,据IPTV用户调查,用户可接受1秒的TV频道切换时间及10秒下的VOD切换时间。

QoS:丢包、抖动等都会严重影响IPTV的收看质量,会让用户觉得IPTV比不上有线电视的感觉。

IPTV承载络的技术要求对国内电信运营商的宽带络提出了新的挑战,如果不在目前的宽带络上应用组播/CDN等新技术,以目前的宽带络的性能是无法满足大规模开展商用IPTV业务的要求的。组播技术目前在国内电信运营商还没大规模运用,但它的特点使其特别合适IPTV这类用户量大,消耗大带宽的业务。

组播

组播是指在IP络中,数据包以尽力传送的情势发送到所有络节点的某个确定子集。IP组播的基本思想是源IP主机只发送一份数据,一个或多个接收者可接收相同数据的拷贝。组播的优点是节省了络的带宽及服务器资源。不同用户如果接收同一个组播流,服务器只需发达一份数据,络只需在用户的分支点进行复制,在分支点以上的络只需传送一个数据流。

IPTV的TV类节目是适合利用组播技术传输的,由于TV类节目所有用户收看的都是同一个内容。在IPTV中应用组播需要考虑以下几个问题:

1.组播复制点问题

组播复制点即用户IGMP请求的终结点。在组播复制点,络装备根据端口是不是有IGMP请求向端口复制组播流。组播复制点越接近用户越能节省络带宽。对ADSL宽带而言,组播复制点可选于BAS或DSLAM。新一代的BRAS已经具备2Mpps组播的复制能力,如果按照512Kbyte/packet计算,达到8G的吞吐量,到达4000用户同时复制的能力,组播复制性能在技术上已基本解决。由于DSLAM数量多而分散,组播业务的管理控制基本不可能实现;同时将DSLAM由纯粹的2层传输变成三层络设备,提升了DSLAM的复杂度,影响DSLAM的稳定性和本钱,不是将来的发展方向。

2.静态组播VS动态组播

静态组播指组播分发树静态建立,组播流不管有没用户接收都沿分发树传输;动态组播指利用组播路由协议(如PIMSM/DM)动态建立组播分发树,组播分发树的建立是根据用户是否有IGMP请求建立的。

由于动态组播需要建立组播分发树再进行组播数据的传输,而静态组播已把组播数据传输到组播复制点,用户的IGMP请求一经接收便可进行分发,所以静态组播的时延比动态组播小,适合IPTV使用。

3.组播管理

组播管理包括对用户接收组播数据的可控管理、组播源的管理、组播分发范围的管理等,它是电信运营商展开组播类业务的前提条件。目前路由器设备具有一定的组播控制管理能力,新一代的BRAS已经提供了基于RADIUS协议的可控组播解决方案,但是这些技术缺乏统一的标准,缺少相应的专业管理系统。所以目前大规模使用存在一定的困难,估计将来2年内基本可以解决组播管理问题。

4.组播QoS

组播是基于UDP协议的,这意味着组播没有丢包重传机制。为了克服这缺点,可靠组播一直在研究中,但还没到实用阶段。骨干络和城域路由器的更新换代,QoS的保证能力大大提高,在将来年内组播业务的QoS保证可以解决。国外电信运营商在利用组播开展IPTV业务时往往把IPTV的络与普通PC上业务分离,建立专门的组播通道,以此来保证组播的QoS。此方法可扩展性较差,只适用于小规模的实验络。

CDN

CDN(内容分发络)是构建在数据络上的一种分布式的内容分发。CDN的基本工作原理就是广泛采用各种Cache服务器,将这些Cache服务器散布到用户访问相对集中的地区或络中,在用户访问站时,利用全局负载均衡技术将用户的访问指向到离用户距离近的工作正常的Cache服务器上,由Cache服务器直接响应用户的请求。如果Cache服务器中没有用户要访问的内容,它会根据配置自动到原服务器去抓取相应的内容并提供给用户。

IPTV可利用CDN为用户提供VOD的内容,通过CDN把视频内容分发到靠近用户端的CDN节点后,可以在一定程度上保证了端到端的服务质量,减轻IPTV业务对骨干络的冲击,提高了用户的响应速度。

为了保证CDN的利用率,在IPTV中规划CDN需要根据用户的“80/20”规律合理设计。“80/20”规律即80%的VOD用户在收看20%的节目。基于这个规律,CDN的Cache节点的空间应是中心节目库的空间大小的20%,这样可以保证80%的用户可在Cache节点直接得到节目,不需从中心节目库下载节目,这样有利于提高用户的响应速度及减小络流量。

由于CDN的建设规模和运用数量成比例增长,络的可扩展性比较差,平均用户的建设本钱较大,在国内cableTV价格优势下,不具备竞争能力,并且提供的是VOD业务,不是真正意义上广播型的TV业务,所以CDN络只适用于VOD业务,但是不适合IPTV业务的承载技术,只适用于小规模的试验络和过度方案,大规模的IPTV业务必须依赖于可控组播技术的成熟和运用。

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