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前言 近年来，随着互联网的兴起，IP网络似乎已经准备承载一切了，甚至在DVB的核心—DVB前端系统中，也出现了IP化的趋势。但就笔者看来，HFC网络在相当长的一段时间内，仍然是承载视频直播业务的最佳网络平台。本文探讨如何在HFC网络上承载IPTV直播业务，以期让读者能够进一步理解DVB和IPTV体系的差异，并为两者之间的融合与发展提供一种思路。 现成的方案 在HFC网络上实现IPTV直播业务，现成的方案就是照搬电信运营商IPTV的整个体系，直接在宽带IP网络上去承载IPTV直播业务。这种解决方案虽然看似直接利用已有的产品和体系，可以快速的部署，并开展业务，但实际上存在比较多的问题需要解决。 问题一：需要巨大网络带宽来支撑IPTV直播业务 电信宽带网络和HFC网络在网络拓扑上的本质不同，导致了相同的组播技术，在两种网络上起到的效果并不相同。
组播复制点 以上图为例，在电信宽带网络中，从交换机（或者DSLAM）到终端的线路全部都是点对点的线路，因此交换机（或者DSLAM）设备可以根据终端加入组播组的情况，有选择的将组播发送给相应的终端，每个终端只会接收到自己所在组播组的数据（往往只有一个组播流），从而大大的节约了网络的带宽。 但是在HFC网络中，从CMTS（或者EOC局端设备）到终端的链路是树形结构，信号的复制完全是由无源的分配器完成的，这导致任何一个直播频道只要有一个用户在使用，所有其他的终端都会接收到这个直播频道（如果一个局端下面有10个频道在使用，每个终端都需要处理这10个频道的流量），组播技术在带宽节约上优势只在大部分的用户在收看几个少数频道时才能体现出来。 而且很多用于习惯于用上下键循环遍历所有的频道来寻找自己喜欢看的节目，在这个过程中，所有的频道都会被播放，所有的流量将到达所有的终端，对网络的冲击是非常大的。 假设运营商希望向用户提供40个频道的IPTV业务，每个频道占用2Mbps的网络带宽，这种情况下，要求接入网至少能够提供80Mbps的业务用于IPTV业务（否则在频道遍历的过程中会出现带宽不足的情况），在加上其他业务的带宽需求，现有的技术都很难支撑，或者需要极高的代价。如果运营商还有高清节目直播的要求，带宽的要求更加无法满足了。 问题二：很难保证稳定播出 保障IPTV直播的稳定播出，一直以来都没有彻底的解决方案。电信运营商早几年在做IPTV试点时，不得不将申请IPTV业务的ADSL用户的带宽提升到8Mbps，规定使用IPTV业务时不能上网，并在机顶盒上增加很大的缓存，才勉强提供较稳定的播出。今年来，多PVC的ADSLMODEM以及FTTB+LAN的接入方式出现，才使得宽带上网和IPTV业务能够比较稳定的共存。
IPTV与DVB系统的融合 对有线电视运营商而言，笔者认为除非完全放弃在CABLE上进行网络改造，直接采用FTTB+LAN的方式来做接入，否则要确保IPTV业务稳定播出的难度很高。 特别的，由于带宽的争用发生在一个局端下的所有终端，当部分终端因为病毒、P2P下载等因素消耗大量带宽时，其他IPTV用户不得不忍受长时间的停顿，这对长期观看DVB节目的用户来说，基本上是不可接受的。 问题三：无法保障安全播出 在宽带IP网络上，任何用户可以自由的产生任何数据，因此将对IPTV直播业务造成很大的安全隐患。任何人向网络上发送组播数据，都可能直接导致直播频道被攻击，而且很难及时切断攻击源（因为攻击可以从互联网的任何地方发起，很难分析出攻击的源头在哪里）。虽然有很多的设备可以限制组播源，但对运营商而言仍然有非常大的风险。 其他问题： 除了上述列举的一些问题，在宽带IP网络上承载IPTV直播业务，还面临其他很多需要解决的问题，这些问题包括： 1.如何同DVB业务集成？显然不能要求用户使用两种不同的模式操作IPTV和DVB，在IPTV业务中如何实现频道遍历、EPG等等这些功能都需要定制开发； 2.如何对IPTV业务进行管理和控制？如果使用DRM系统，除了需要额外的投资外，还需要让OSS系统同DRM系统做接口，实现对用户的认证、授权； 3.终端需要同时支持DVB和IPTV，开发难度增加，成本很难降低到合理水平。 综上所述，我们认为，直接在IP宽带网络上承载IPTV直播业务，对有线电视运营商而言，有很多难题需要去解决。那么是否有更好的解决方案可供选择呢？ 更好的解决方案 实际上，无论从服务质量、容量还是安全的角度来看，现有的HFC网络都是最适合开展直播业务的网络平台。如果我们跳出现有IPTV体系的框架，直接思考在HFC网络上承载IPTV直播业务，将可以得到更好的解决方案。
整体结构 上图是我们所设想的整体结构，整体的思路是：与现有的DVB系统集成，直接在单向HFC网络上承载IPTV直播业务，避免在宽带IP网络上开展IPTV直播业务带来的种种问题。 整个系统的工作流程如下： 1)IPTV直播服务器输出的组播数据流直接到达IPDVB网关； 2)IPDVB网关将接收到的组播数据流以MPE或者ULE的方式进行封装，并以ASI的方式输出TS流给复用加扰器； 3)复用加扰器将IPDVB网关、EPG过来的数据进行复用，并将CA系统生成的ECM/EMM数据复用成完整的TS流，经ASI输出给QAM； 4)QAM设备对ASI信号进行调制，以RF信号输出，并同其他DVB频点一起通过HFC网络下传； 5)机顶盒根据EPG服务器生成的SI信息（主要SDT），了解到有多少DVB频道与IPTV直播频道可以使用，并知道相应的节目单（Event），对用户而言，某个频道是采用DVB还是IPTV是无法从界面上分辨出来的。 在整个方案中，有几个关键的技术环节，分别是： IPDVB网关 IPDVB网关的作用是将标准的IP数据包以MPE（DVB的多协议封装）或者ULE（IETF的超轻量级封装）的方式打包，并形成TS流。这种设备有大量现成的产品可以使用，如法国泰雷兹（THALES）公司的OPALIP封装器、深圳经天通信的KingSkyIP/DVB网关。这些设备一般都可以提供一到多路的MPE或者ULE封装，成本在十几万人民币左右。 EPG服务器 为了让用户无法感知DVB直播、IPTV直播的差异，需要在EPG服务器上做适当的扩展。一方面需要增加对IPTV直播频道的节目单管理，另外还需要在SDT表中，增加IPTV直播频道所在的频点、SERVICEID、组播目的IP地址、组播UDP端口以及机顶盒解码所需的参数。这些都需要在现有的SI表中插入一些私有的描述符。 复用加扰器 复用加扰器应能对MPE或者ULE封装的TS流进行加扰，并集成现有的CAS系统。 机顶盒 对机顶盒而言，一个IPTV直播频道同DVB直播频道并无本质的区别，所有SI的解析、节目单的显示、CA解扰等处理都完全相同，只是在最终进行解码时，才区分是DVB还是IPTV直播，并进行相应的解码。 采用这样的方案，我们很自然的获得了如下的好处： 1)系统成本低，只需在现有DVB前端系统增加一些设备就可以了，不需要部署大规模的宽带网络； 2)业务覆盖面更广，即使是单向的机顶盒也可以接收IPTV的直播业务了； 3)对用户完全透明，用户无需理解两套系统之前的差异； 4)OSS系统无需调整，只需将IPTV业务也作为产品包进行定义，并经过CA的SMS接口进行管理就可以了； 5)获得和DVB系统相同的稳定播出效果，而且不受任何双向业务的流量影响； 6)达到和DVB系统完全相同的安全级别，无需担心IP网络来的攻击。 很显然，通过这样的方案，我们很自然的将IPTV同DVB系统融合起来，能够充分的发挥两个体系各自的技术优势，真正为用户谋求高质量的视频业务享受，也很自然的为运营商带来更多的业务收入。
作者：孔延宾 (孔延宾) |
