IPTV业务承载需求分析与改进措施＊

程新丽

（武汉铁路职业技术学院，湖北武汉 430063）

IPTV 是承载于IP 网络的一种电信级业务，按各功能操作特点，可以分成4 类业务：流媒体类、通信类、游戏类和信息服务类。流媒体类包括音视频点播和音视频直播。通信类业务包括视频通信和短信。游戏类业务包括单机游戏和联网游戏。信息服务类业务是通过STB 对信息进行浏览，提供WEB 和视音频等多种方式。流媒体类业务对带宽需求较高，通信类业务对实时性要求很高［1～2］。因此，IPTV 业务与通常的Internet数据业务有很大不同。在带宽、QOS、可靠性、安全性等方面对承载网有很高的技术要求。

1 IPTV 业务网络及其部署方案

1.1 IPTV业务网络体系结构

IPTV 业务网络体系结构如图1 所示。IPTV 业务网包括内容与业务提供层、承载层、用户终端层及管理支撑层四个层面［3］。内容与业务提供层是业务系统核心，包含内容运营平台、业务运营平台。提供内容运营管理和业务执行能力。涉及的物理网元包括内容管理服务器（上载、专码、数据库等）、业务管理服务器、系列流媒体服务器、EPG 等门户服务器、各类增值业务服务器。承载层为音视频业务平台提供网络承载，包括：骨干层网络、城域骨干层网络和宽带接入网络。用户终端层由机顶盒、手机、PC 等各类用户终端组成。用户通过这些终端使用音视频业务。管理支撑层为业务提供管理支撑。通过与内容运营平台接口连接，共同实现IPTV 业务的管理支撑功能。管理支撑包括业务管理、运维支撑、DRM、终端管理等模块。其中，DRM 管理模块由于还未形成行业标准，目前暂缓建设。外部系统中的CP／SP包含IPTV、手机电视集成播控，提供内容和增值业务。

图1 IPTV 业务网体系结构示意图

1.2 IPTV 业务网络部署方案

图2 是当前典型的IPTV 业务网络部署方案。其中IPTV 业务承载网包括宽带接入网、城域骨干网和骨干承载网三个层面。宽带接入网部分完成用户机顶盒到IPTV 业务接入控制点之间的直播／组播业务流的承载；城域骨干网完成省中心到区域中心或业务接入控制点之间的直播／组播业务流的承载，以及区域中心到业务接入控制点之间的直播／组播业务流的承载。

图2 电信IPTV 业务网络部署方案

2 IPTV 业务对承载网的需求及改进措施

2.1 IPTV业务网络性能要求

IPTV 业务对承载网的带宽要求主要体现在IPTV 视频流媒体业务上。一路标清视频业务流至少需要2M 网络带宽支持，一路高清视频业务流至少需要8M 网络带宽支持［4］。

（1）IPTV 业务要求无中断、无马赛克和画面流畅；宽带IP网络应具备低延迟、抖动、丢包率在网络拥塞时能够优先处理，保证IPTV 业务的服务质量，频道切换快，无明显延迟。

（2）城域网引入安全机制，对流量进行有效疏导和控制，避免非法内容入侵，避免带宽被无效占用，并确保业务服务器安全。

（3）提供可靠保障，确保网络链路和设备节点故障不影响IPTV 的业务体验，并确保节目源、RP等关键节点的可靠性。

2.2 改进措施

1）针对业务承载带宽的不足，需要加快宽带提速进程。运营商现网4M 以上接入能力的用户比例仅为6%，需要加快进程，确保IPTV 业务用户具备8M 能力。同时需要增加城域网容量，缓解城域网带宽压力。

2）针对IPTV 业务的服务质量要求，需要IP全网部署组播能力［5］。在骨干层采用CDN 应用层组播技术，在宽带接入网采用多边缘的DSLAM／OLT 组播复制的宽带接入组播方案。同时，在骨干层实施宽带预留，结合路由快速收敛、快速重路由和Diffserv实现网内的QoS。在接入层实施以基于802.1p为主的QoS提供突发拥塞时的QoS保证。要求宽带接入网设备具备802.1p 与IPP、DSCP 映射的能力。IPTV 承载网总体上应保持轻载，对不同业务流实现分类的流量控制和差异化转发；对BTV 业务静态分配带宽，BTV 业务流直接下发到接入节点，对VoD业务进行动态接纳控制，保证承载网不发生过载。

3）针对业务可靠性要求，核心设备应具有99.999%的高可靠性，关键部件实现冗余备份；应支持不间断转发Non－Stop Fowarding 和热补丁技术；支持各种协议的Graceful Restart技术；应支持Non－Stop Routing技术，保证节点路由的可靠性，包括PIM－SM 协议；采用备份节点、双星型连接，实现网络连接和链路的高可靠性；通过主／备LSP来提高MPLSLSP 的可用性；通过MPLS Fast Reroute对MPLS LSP进行保护，失效LSP的恢复时间可达到50ms以内；通过配置备份组播RP点的提高可靠性，采用Anycast RP机制实现RP间的冗余配置和负载分担。对于组播源采用Anycast和负载分担方式，两个源共享一个IP 地址，两个源同时工作，并互为主备。

4）针对业务安全性要求，承载网数据平面提供机制限定用户流量行为，抵御来自攻击者对数据平面的恶意攻击；控制平面，对路由分发、标签分配对等建立信任关系认证，防止路由泄漏、资源耗尽攻击以及转发路径的欺骗等；管理平面，防止配置信息的泄漏、未授权的入侵以及对管理系统的拒绝服务攻击。

3 结 语

电信IP 承载网络作为IPTV 业务发展的基础，网络的演进以业务需求及技术走向为导向。IPTV 业务的高带宽和广播特性，要求IPTV 的业务承载网络需要在现网基础上实现端到端的带宽提速。同时为了更好地支持IPTV 直播业务，需要IPTV 业务承载网络具备全网组播能力。

1 陈巧熙.IPTV 承载网解决技术探讨［J］.中国新通信，2006（8）

2 喻文学.IPTV 承载网相关技术及问题研究［J］.通信世界，2005（14）

3 B.Alfonsi，“I Want My IPTV：Internet Protocol Television Predicted a Winner，”IEEE Distributed Systems Online，IEEE Computer Society 1541－4922，vol.6，no.2，Feb.2005.

4 S.－H.Kim and D.Kataria，“Delivering the Next Big Motion Picture：IPTV，”http：／／www.networksystemsdesignline.com／showArticle.jhtml？articleID＝170700184，Nov.2005.

5 刘静.组播技术以及在IPTV 上的应用［A］；2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集（下册）［C］.2007