IPTV网络优化专题分析

姚 翀，马育峰

（中国电信集团长治联通运维部，长治 046000）

在三网融合背景下，IPTV逐渐成为传统电信服务的新承载形式，许多电信运营商选择采用这种方式提供服务，加快传统电信服务模式转型发展。IPTV的主要业务内容包括直播、点播、即时时移服务和直播回看等。

在其网络设计和优化过程中，需要根据业务特点及易出现的问题，采取有效的调整措施，充分满足用户对媒体服务质量的要求，从而获得更好发展。

1 IPTV网络易出现的故障问题及案例分析

1.1 故障分类

按照故障发生位置进行划分，IPTV网络故障可以分为以下几种类型：一是用户侧故障问题，包括用户终端和接入线缆发生的故障，此类多为网络硬件故障问题，包括光纤和机顶盒故障等，影响范围较小；二是承载网络故障，目前IPTV主要以城域网为承载网络，如果城域网出现故障问题，会导致IPTV网络传输的电视节目受到影响，比如部分频道出现失真、马赛克现象等；三是平台侧故障问题，主要会对节目源下发产生影响，比如EPG故障，此时所有用户均无法打开选单页面，影响范围较大[1]。

1.2 案例分析

在IPTV系统的实际运行过程中，上述网络故障问题都有出现。比如某IPTV系统在正常运行中，部分频道能够正常观看，而部分节目无法正常观看。在登入接入层SR设备查看组播转发表时发现，应包含136个组播条目的设备实际只有87个条目，由此导致剩余的49各节目无法正常收看。通入查询指令查看PIM邻居时查找到两个PIM邻居，查询OSPF邻居时发现4个，说明在设备的4条上行链路中，还有两条链路未建立PIM邻居。经故障排查后发现，这是由于这两条链路未启用PIM SM，在对应端口启用PIM SM后，PIM邻居成功建立，故障得到排除。类似的问题在其他IPTV系统运行中也发生过，说明需要对IPTV网络运行状态进行监测和调控[2]。

2 IPTV网络的优化措施

2.1 对缓存算法进行优化

在IPTV系统运行过程中，存储系统能力对用户访问能力有制约作用。系统存储能力主要受磁盘速度、IO和缓存命中率等方面的影响。目前采用的缓存调度算法主要是基于随机访问机制和连续访问机制设计的。在存储过程中，文件会被分为多个数据块，存储到磁盘对应区域，一般数据块大小为32K、64K和256K等。再由系统根据数据块访问热度判断调入或调出缓存的数据块，这种相对随机的访问方式会影响系统服务能力，加快设备物理损耗。因此，需要对其缓存算法进行优化。根据IPTV业务文件的特点，一个流媒体文件的大小可以达到几十M或几个G，在存储系统中可实现连续访问，而且其热点集中度较高，容易判断哪些文件属于热门文件。一个1T的缓存能够装下1000G文件，在准确识别热门文件的前提下，可将其同时加载到缓存中。这样在用户集中访问时，直接调用缓存文件即可，不需要涉及磁盘读写，可有效提升系统整体访问速度，同时降低磁盘硬件设备的损耗，从而减少系统端发生故障的几率。

2.2 对节点录制方式进行优化

在IPTV直播业务中，一般在CDN各级节点都可进行录制，支持全程录制，并录制全部频道。这是为了给时移业务和回看业务提供支持，这两种业务一般占比较低，完全可以由中心节点和区域节点承载，这有极特殊情况下，比如世界杯和奥运会期间，业务出现激增，才需要使用边缘节点进行录制。但目前在平时的直播录制过程中，边缘节点也在使用，造成了较大的能源消耗。为降低直播录制成本，在网络优化过程中，可将边缘节点的全程录制改为选择性启动录制，同时满足正常情况下的成本节约需求和业务激增时的服务质量要求。具体做法是在边缘节点设置录制开关，每个直播频道对应一个，由系统记录时移和直播回看业务的访问量，当达到一定阈值后，启动开关，让边缘节点参与直播录制，其余时间则处于开关关闭状态，不使用边缘节点录制。

2.3 对IPTV视频质量进行监测

针对IPTV网络运行过程中可能发生在系统端、承载网络、用户端的各种故障问题，需要采取视频质量监测方法，对网络运行状态进行及时调整，使故障问题能够得到快速解决。具体可采取以下几方面监测措施：一是对视频源进行监测，包括视频流网络传输质量监测、视频质量参数监测、视频内容检测等，对视频质量进行测量和分析。可采用镜像和IGMP主动加流监测方式或分光方式对数据流进行捕捉，在监测页面内显示所有节点的视频质量，设置警告阈值，若触发阈值，在发出警告的同时呈现视频质量参数的相关信息，包括IP地质、频道名称、吞吐量、丢包率等。此外还要对食品流量变化趋势进行自动记录，生成报表，对视频流进行统计分析；二是对终端进行检测，主要是对用户端的机顶盒进行监测，包括其基本信息、开机消息、机顶盒状态信息等，如果发现机顶盒质量指标出现下降，则要在线获取基本质量参数，并及时分析可能存在的故障问题，制定维护检修计划；三是对视频流状态进行监测，主要监测对象包括视频质量得分、MDI延迟、MDI丢包、网络传输质量等，确保IPTV系统始终处于良好的运行状态。

3 结束语

综上所述，通过对IPTV网络容易出现的故障问题进行分析，可以为IPTV网络优化提供方向。在此基础上，通过同时对IPTV网络运行的基础算法、业务机制、运行过程等进行优化，可以降低其故障发生几率，并对故障问题作出快速反映，从而提高IPTV网络整体运行质量，为用户提供满意服务。