张蕾

摘 要：本文简要介绍了IPTV业务系统组成，对IPTV业务流量进行了估算，提出了适合IPTV运营的承载网组网方案，希望能够对IPTV组网网络优化有借鉴作用。

关键字：IPTV，组网网络；QoS；Diff-Serv机制

引言

IPTV主要是通过原有的宽带网络来完成的以电视机作为设备终端的播放过程，整个过程的主要基础还是原有的宽带，而电视机起到了一个终端的作用，将多元化的电视节目通过宽带在电视机屏幕上进行播放，整个过程对于互联网、多媒体、通信、广播电视及下一代网络技术进行了综合集成，并在此基础上对于MPEG-4，H.264、AVS等视频编解码技术加以优化后也进行了应用，通过IP宽带传输网络互动地传送或分发给用户，用户可以通过这项技术欣赏到比以往任何时候都要多元化的节目，并且也可以根据自己的需要进行视频或是剧目的保存，暂缓等操作。IPTV最大的特点是使电视图像业务在高速互联网上的应用成为现实，即IPTV给宽带业务注入了电视服务内容。

1、IPTV业务系统组成

如图1所示，IPTV系统主要包括IPTV网管、CMS（Content Management System）、BSS（Business Support System）、MDN（Media Delivery Network）、MEM（Media Entertainment Middleware）、IPTV报表和STB（Set Top Box）等子系统。此外，IPTV还包括SQM、TVMS等子系统，提供服务质量监控、电视消息管理等扩展功能，帮助用户开展丰富的增值业务。

IPTV的各种业务中的流媒体业务所需的带宽要求较高。不同的节目类型、编码方式的节目，对网络带宽的需求也不同。目前主流的节目类型分为标清和高清两种，标清节目的分辨率一般为720x480，视觉体验与DVD相同，当前常用的标清节目编码方式为MPEG-2和H.264，对应带宽需求分别为3.75M和2M；高清节目标准分为720P和1080i两种，视觉体验高于DVD，分别对应分辨率为1280x720和1920x1080，MPEG-2编码高清节目所需带宽为12M，H.264编码高清节目所需带宽为8M。

2、IPTV业务网络流量估算

IP组播路由技术在降低网络宽带和负载的同时，还实现了点到多点的数据传输，它可以在增加用户数量的同时，骨干网负载基本上没有变化，所以这种技术是视频业务选择的最佳途径及方案。然而，二层设备的组播业务在IGMP代理下，实现了一套完整的方案，用户可以定期查询信息，在用户需要时将当前信息发送给网络。这样，既可以抑制二层组播泛滥，又可以对用户信息进行获取、控制，还可以在降低网络负荷和减少侧协议消息问题上起到作用。

第一，业务模型分析。根据城域网划分，按照大型城市宽带用户人数为900000计算，宽带用户不同于窄带用户，随着接入资费的不断下调和网络内容的极大丰富，尤其是开展了IPTV等业务之后，用户平均每日上网时长进一步增加。据统计，在每日晚19：00～22：00期间，所有类型用户比例已经达到50%，因此采用50%在线率进行计算，考虑到IPTV业务具有从用户普及体验到大规模发展雪崩的运营过程，分为两种理想值进行考虑，IPTV业务用户占比可达60%。

第二，设备模型分析。考虑到通常情况下设备选型部署过程中的实际使用容量，针对大型城市，DSLAM的使用容量为1000线，假定每个组播交换机下带一级级连接入交换机，每个接入交换机可用用户端口为24口，上联到组播交换机汇聚，在实际组网过程中，组播交换机可以根据用户分布情况和业务开展情况采用多级级联树形活环形组网。

3、IPTV承载网组网方案

IPTV系统可以分为四个网络层，分别为内容运营层、业务运营层、承载网络层和和用户中断层。其中，内容运营层一般由广电运营商、CP/SP负责建设和运营，业务运营层、承载网络层和用户终端层由电信运营商负责建设和运营。

IPTV业务的QoS质量保证需要从业务与承载层面全面考虑，才能实现IPTV业务端到端的QoS保证。在业务层面，由于对承载网络QoS参数的敏感程度随编码格式、编码速率、承载协议的不同而有所差异，在业务设计上应尽可能适应承载网络现状、可以采取的典型QoS机制有流媒体速率适应/调节机制、媒体编码冗余性、媒体缓冲等；在承载层面，采用Diff-Serv机制，将IPTV业务标记为较高优先级，并且可以为该业务保留一定的带宽，从带宽、时延等方面满足IPTV业务开展的QoS需要。

如图2所示，IPTV承载网融合在运营商的整个网络架构中，在接入汇聚层，由于涉及面广，IPTV承载网和原有城域接入网共用一个平台，接入平台一般采用二层透传模式，并采取合适的技术对网络故障提供保护，在核心层，由于IPTV业务的大流量以及高的QoS要求，IPTV承载网往往和运营商的其他高价值业务比如NGN/3G等共用一个IP核心网，核心层是三层路由的MPLS VPN网络，构建不同业务的逻辑平面，在业务控制层，IPTV业务发展初期，普通业务和IPTV业务共用一个BRAS设备接入并分流，这样对整网的改动小，业务开展快，业务大规模发展是，设立专门的IPTV BRAS，宽带上网业务通过原有BRAS接入，IPTV业务通过专用的IPTV BRAS接入，这样既消除了IPTV业务和其他业务之间的相互影响，也保证了大流量IPTV业务自身的需要，同时，继续利用BRAS强大的控制能力，保证IPTV业务的安全接入，IPTV业务和其他业务在二层汇聚设备进行分流。

IPTV终端用户可收看系统实时提供的视频节目，主要有直播频道和虚拟频道两种业务方式。直播频道由广电运营商提供实时流媒体内容作为节目源；虚拟频道将预先制作完毕的流媒体内容作为节目源。因此，在接入网内，通过以太网802.1p QoS机制更加精确地保证接入网内组播业务QoS。在末端交换机或DSLAM上对用户上行的流量进行流分类，将IGMP成员报告的802.1p标记为较高优先级。在IGMP路由器下行端口的出方向上将组播报文的DSCP映射到802.1p，从而在接入网所有设备上通过802.1p对组播流以及IGMP协议报文进行带宽保证。但是对于接入网设备要求较高而且配置工作量较大。VOD业务流通过单播方式进行转发，数据流可以在UDP或TCP上进行承载。而且以TCP承载方式居多。TCP具有可靠的传输机制，如确认、丢包重传、滑动窗口流控机制。同时，在接入VOD服务器的边界路由器上进行复杂流分类，将VOD流进行Remark操作，标记DSCP域为AF2～1，在所有路由器（包括BAS）启动diff-serve功能，对AF4～3流进行识别并进行带宽保证和流量整形。

4、结论

IPTV是在电信网络上实现视频业务及三网融合的业务，既是电信向广电领域进行的业务扩展，也是电信业务发展的必然趋势，随着IPTV组网网络的进一步优化，必将推动整个电信产业的整体繁荣和增长。

参考文献

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