IPTV業(yè)務(wù)及系統(tǒng)概述

Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. IPTV業(yè)務(wù)及系統(tǒng)概述 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page2 前 言 目前隨著 IPTV各方面運(yùn)營(yíng)環(huán)境日趨成熟，中國國內(nèi)國家三網(wǎng)融合的政策推進(jìn)，各地 IPTV項(xiàng)目將規(guī)模開局應(yīng)用。 鑒于 IPTV整套業(yè)務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)類型，系統(tǒng)組成，業(yè)務(wù)流程等與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)有較多不同之處，因此希望通過該概述課程，使學(xué)員從整體上了解 IPTV業(yè)務(wù)的種類，系統(tǒng)部件組成和組網(wǎng)，業(yè)務(wù)流程等，并著重了解目前華為 IPTV解決方案中的亮點(diǎn)，為后繼其他詳細(xì)的 IPTV相關(guān)課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí)起到提綱挈領(lǐng)的作用。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page3 培訓(xùn)目標(biāo) 學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能： 了解 IPTV的概念及業(yè)務(wù)種類 了解 IPTV系統(tǒng)的典型組成部件及功能 了解 IPTV組網(wǎng)典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 了解 IPTV端到端業(yè)務(wù)流程 了解華為 IPTV解決方案的特色（ FCC/RET/iRSM/NQMS等） Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page4 目 錄 1. IPTV的概念及業(yè)務(wù)種類簡(jiǎn)介 2. IPTV系統(tǒng)的典型組成部件及功能簡(jiǎn)介 3. IPTV組網(wǎng)典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)介 4. IPTV端到端業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)介 5. 華為 IPTV解決方案的特色 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page5 目 錄 1. IPTV的概念及業(yè)務(wù)種類簡(jiǎn)介 2. IPTV系統(tǒng)的典型組成部件及功能簡(jiǎn)介 3. IPTV系統(tǒng) 典型網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)架簡(jiǎn)介 4. IPTV端到端業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)介 5. 華為 IPTV解決方案的特色 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page6 基本概念：什么是 IPTV系統(tǒng) IPTV（ Internet Protocol Television）：解決了在觀看電視節(jié)目時(shí)播放時(shí)間對(duì)人們的限制問題，滿足了人們收看自由度方面的需求，提供了強(qiáng)大的交互功能，真正實(shí)現(xiàn)了媒體提供者和消費(fèi)者之間實(shí)質(zhì)性互動(dòng)的功能。 IPTV基于 DVB（ Digital Video Broadcasting） over IP（ Internet Protocol）的技術(shù)框架，囊括了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為電信業(yè)和電視業(yè)帶來新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)。 IPTV在給用戶帶來交互式電視節(jié)目的同時(shí)，還可以非常容易地與 Internet服務(wù)、通信服務(wù)結(jié)合在一起，提供遠(yuǎn)程教育、信息服務(wù)、電視短信等增值業(yè)務(wù)。 一個(gè)完整的 IPTV系統(tǒng)不僅要提供業(yè)務(wù)發(fā)布、業(yè)務(wù)展示、業(yè)務(wù)控制、內(nèi)容整合及管理、媒體服務(wù)等功能，還需要具備足夠的開放性、可靠性、穩(wěn)定性、大容量和高性能等特性，以滿足 IPTV系統(tǒng)商業(yè)應(yīng)用的需求。 IPTV系統(tǒng)是一個(gè)滿足上述要求的、電信級(jí)、端到端的系統(tǒng)。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page7 視頻原理與基礎(chǔ) 無論是傳統(tǒng)電視還是 IPTV，用戶欣賞視頻節(jié)目，都必須通過視頻源的采集，視頻傳送和視頻在終端的最終呈現(xiàn)。 IPTV相對(duì)于傳統(tǒng)電視，最主要的變化是視頻的傳送技術(shù)發(fā)生了根本的變化。模擬電視從衛(wèi)星接收到模擬信號(hào)之后，把這些信號(hào)通過廣播的方式全部推送到用戶電視機(jī)終端，終端通過選擇不同的頻點(diǎn)來選擇不同的節(jié)目。數(shù)字電視的方式是把衛(wèi)星接收下來的信號(hào)，通過視頻壓縮和數(shù)字化處理，然后再經(jīng)過 QAM調(diào)制，再通過網(wǎng)絡(luò)廣播到用戶終端。數(shù)字電視和模擬電視的區(qū)別是傳送的內(nèi)容變成了數(shù)字的方式。IPTV的重大變化是把衛(wèi)星接收下來的信號(hào)，經(jīng)過視頻壓縮處理，然后把壓縮后的報(bào)文經(jīng)過 IP流化，變成 IP報(bào)文，通過 IP網(wǎng)絡(luò)傳送到用戶家里，因此可以充分利用 IP網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性以及 IP網(wǎng)絡(luò)傳送效率的優(yōu)越性。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page8 IPTV的業(yè)務(wù)種類 音視頻業(yè)務(wù) IPTV系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)包括音視頻業(yè)務(wù)和增值類業(yè)務(wù)。 音視頻業(yè)務(wù)主要包括： 視頻點(diǎn)播 VOD（ Video On Demand） 直播電視 BTV（ Broadcast Television） 即時(shí)時(shí)移電視 TSTV（ Time Shift TV） 菜單時(shí)移電視 TVOD（ TV On Demand） 輪播電視 NVOD（ Near Video on Demand） cPVR Download Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page9 IPTV的業(yè)務(wù)種類 增值類業(yè)務(wù) TVMS業(yè)務(wù) 滾動(dòng)消息 交互業(yè)務(wù)消息 廣告業(yè)務(wù) 游戲娛樂業(yè)務(wù) 互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù) 多屏業(yè)務(wù) Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page10 IPTV業(yè)務(wù)分類 IPTV業(yè)務(wù)中，主要分為組播類業(yè)務(wù)和單播類業(yè)務(wù)。各種業(yè)務(wù)按單播 /組播 /其他分類如下表所示： 需要與前述業(yè)務(wù)類型對(duì)應(yīng)或者增加部分該表格中業(yè)務(wù)描述 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page11 視頻編碼及帶寬需求 IPTV 的各種業(yè)務(wù)中的流媒體業(yè)務(wù)所需的帶寬要求較高。不同的節(jié)目類型、編碼方式的節(jié)目，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求也不同。目前主流的節(jié)目類型包括標(biāo)清和高清兩種，標(biāo)清節(jié)目的分辨率一般為 720 480，視覺體驗(yàn)與 DVD相當(dāng)，當(dāng)前常用的標(biāo)清節(jié)目編碼方式為 MPGE-2和 H.264，對(duì)應(yīng)帶寬需求分別為3.75M和 2M；高清節(jié)目標(biāo)準(zhǔn)分為 720P和 1080i兩種，視覺體驗(yàn)高于 DVD,分別對(duì)應(yīng)分辨率為 1280 720和 1920 1080， MPGE-2編碼高清節(jié)目所需帶寬為12M， H.264編碼高清節(jié)目所需帶寬為 8M。 節(jié)目類型 編碼方式 所需帶寬 標(biāo)清 MPEG-2 3.75M H.264 2M 高清 MPGE-2 12M H.264 8M Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page12 目 錄 1. IPTV的涵義及業(yè)務(wù)種類簡(jiǎn)介 2. IPTV系統(tǒng)的典型組成部件及功能簡(jiǎn)介 3. IPTV組網(wǎng)典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)介 4. IPTV端到端業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)介 5. 華為 IPTV解決方案的特色 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page13 IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)的組成 IPTV系統(tǒng)主要包括 IPTV網(wǎng)管、 CMS（ Content Management System）、 BSS（ Business Support System）、 MDN（ Media Delivery Network）、 MEM（ Media Entertainment Middleware）、 IPTV報(bào)表和 STB（ Set Top Box）等子系統(tǒng) Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page14 IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)的組成 此外， IPTV系統(tǒng)可以集成 SQM、 TVMS等子系統(tǒng)，提供服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控、電視消息管理等擴(kuò)展功能，幫助用戶開展豐富的增值業(yè)務(wù)。各擴(kuò)展子系統(tǒng)的主要功能如下： SQM SQM（ Service Quality Monitor）服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)可以進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)鏈路狀態(tài)檢測(cè)，為 IPTV系統(tǒng)提供可靠的服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控功能。 為開通 IPTV業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)提供參考數(shù)據(jù)，進(jìn)行前期分析。 對(duì)開通 IPTV業(yè)務(wù)后的鏈路情況進(jìn)行監(jiān)控，協(xié)助定位故障。 TVMS TVMS（ Television Message System）消息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電視消息統(tǒng)一管理。運(yùn)營(yíng)商發(fā)布電視消息，將消息推送到 EPG頁面，充分實(shí)現(xiàn)與用戶的互動(dòng)，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page15 目 錄 1. IPTV的概念及業(yè)務(wù)種類簡(jiǎn)介 2. IPTV系統(tǒng)的典型組成部件及功能簡(jiǎn)介 3. IPTV系統(tǒng)典型 網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)架簡(jiǎn)介 4. IPTV端到端業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)介 5. 華為 IPTV解決方案的特色 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page16 IPTV業(yè)務(wù)整體部署架構(gòu) 省骨干網(wǎng) IPTV省中心 M12000 EPG CMS STB升級(jí) 中心 本地 NAS 電視直播源 IDC VNET M12000 區(qū)域中心 IP城域網(wǎng) NXGE POP點(diǎn) NXGE IP城域網(wǎng) M12000 區(qū)域中心 POP點(diǎn) NXGE ADSL MODEM DSLAM BRAS ADSL MODEM DSLAM BRAS 點(diǎn)播 80 點(diǎn)播 20 直播 /輪播 點(diǎn)播 直播 組播 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page17 IPTV典型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架 IPTV系統(tǒng)支持分層分級(jí)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，典型組網(wǎng)方式包括集中式組網(wǎng)、二級(jí)組網(wǎng)和三級(jí)組網(wǎng)。 集中式組網(wǎng) 設(shè)備集中部署在中心節(jié)點(diǎn)。 二級(jí)組網(wǎng) 設(shè)備分布式部署在中心節(jié)點(diǎn)、邊緣節(jié)點(diǎn)。 三級(jí)組網(wǎng) 設(shè)備分布式部署在中心節(jié)點(diǎn)、骨干節(jié)點(diǎn)和邊緣節(jié)點(diǎn)。 作為 IPTV核心部件的 MDN、 MEM都支持分層分級(jí)的分布式部署方式。MDN、 MEM設(shè)備分布式部署在各級(jí)節(jié)點(diǎn)上，以便就近為用戶提供服務(wù)。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page18 IPTV典型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架 B O S S 系統(tǒng)統(tǒng)一網(wǎng)管平臺(tái) 內(nèi)容管理平臺(tái)網(wǎng)管子系統(tǒng) C M S BSSIP 承載網(wǎng)絡(luò)M E M 子 系統(tǒng)M D N 子 系統(tǒng)頭端子系統(tǒng)邊緣節(jié)點(diǎn)( H M S / E P G /U pgrade)元數(shù)據(jù)注入 運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)同步 / 授權(quán) / 訂購內(nèi)容分發(fā) 元數(shù)據(jù)分發(fā) 認(rèn)證 / 授權(quán)網(wǎng)管STB后臺(tái)支撐層業(yè)務(wù)管理層業(yè)務(wù)控制層網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層終端展示層D S L A M D S L A M邊緣節(jié)點(diǎn)( H M S / E P G /U pgrade)R out er R out erH o m eG a t e w a yTV報(bào)表子系統(tǒng)報(bào)表統(tǒng)計(jì)Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page19 IPTV典型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架 后臺(tái)支撐層 后臺(tái)支撐層為運(yùn)營(yíng)商自有的后臺(tái)業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)。包括運(yùn)營(yíng)商的統(tǒng)一網(wǎng)管平臺(tái)、 BOSS（ Business and Operation Support System）系統(tǒng)，以及內(nèi)容提供商的內(nèi)容管理平臺(tái)。 IPTV系統(tǒng)支持與后臺(tái)支撐層的多個(gè)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)對(duì)接，并通過后臺(tái)支撐層提供設(shè)備管理、內(nèi)容管理、業(yè)務(wù)管理、產(chǎn)品管理、用戶管理、計(jì)費(fèi)賬務(wù)管理和統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能 業(yè)務(wù)管理層 業(yè)務(wù)管理層主要包括 CMS子系統(tǒng)、 BSS子系統(tǒng)、網(wǎng)管子系統(tǒng)、報(bào)表子系統(tǒng)。 業(yè)務(wù)管理層主要提供內(nèi)容管理、業(yè)務(wù)管理、用戶管理、帳務(wù)處理和計(jì)費(fèi)處理和報(bào)表統(tǒng)計(jì)等功能。此外，業(yè)務(wù)管理層負(fù)責(zé)配置管理 IPTV核心部件，以及實(shí)時(shí)性能監(jiān)控、提取設(shè)備日志、接收網(wǎng)元告警等。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page20 IPTV典型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架 業(yè)務(wù)控制層 業(yè)務(wù)控制層主要包括 MDN子系統(tǒng)和 MEM子系統(tǒng)。 在 IPTV網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中， MEM、 MDN采用分布式部署。位于中心節(jié)點(diǎn)和骨干節(jié)點(diǎn)的設(shè)備屬于業(yè)務(wù)控制層，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)管理、控制和內(nèi)容備份；位于邊緣節(jié)點(diǎn)的設(shè)備屬于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層，提供 EPG服務(wù)、流媒體服務(wù)和 STB升級(jí)服務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層包括 IPTV的邊緣節(jié)點(diǎn)，如流媒體服務(wù)器 HMS、 EPG服務(wù)器、 STB升級(jí)服務(wù)器（ Upgrade）等。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層在業(yè)務(wù)控制層的統(tǒng)一控制下，就近為用戶提供流媒體服務(wù)、 EPG服務(wù)和 STB升級(jí)服務(wù)。 此外，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層還包括接入認(rèn)證服務(wù)器、寬帶接入服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供接入認(rèn)證的功能。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page21 IPTV典型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架 終端展示層由接入設(shè)備和 STB組成。 接入設(shè)備 接入設(shè)備負(fù)責(zé)為 STB提供網(wǎng)絡(luò)接入功能。 STB STB采用一體化的軟硬件集成平臺(tái)，內(nèi)置通用瀏覽器、音視頻解碼模塊、媒體播放器，使用電視機(jī)作為顯示設(shè)備，為用戶提供服務(wù)。 STB通過接入設(shè)備，與 IPTV系統(tǒng)的各個(gè)上層平臺(tái)進(jìn)行交互后，通過電視機(jī)向用戶展示 EPG。用戶通過 EPG瀏覽節(jié)目信息、在線訂購產(chǎn)品、播放音視頻節(jié)目，并通過自助服務(wù)查詢消費(fèi)記錄和帳單信息。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page22 IPTV業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò) IPTV業(yè)務(wù)承載網(wǎng)包括家庭駐地網(wǎng)、接入網(wǎng)絡(luò)、城域匯聚網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)POP點(diǎn)和骨干網(wǎng)絡(luò)幾個(gè)部分組成。 IPTV內(nèi)容數(shù)據(jù)流首先在骨干網(wǎng)絡(luò)上承載。 IP城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為城域網(wǎng)與寬帶接入網(wǎng)兩個(gè)層面。核心層由核心路由器組成，負(fù)責(zé)對(duì)業(yè)務(wù)接入控制點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行匯接并提供 IP城域網(wǎng)到骨干網(wǎng)的出口；業(yè)務(wù)接入控制層由寬帶接入服務(wù)器（ BRAS）與業(yè)務(wù)路由器（ Service Router）兩種業(yè)務(wù)接入控制點(diǎn)設(shè)備組成，主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)接入與控制。寬帶接入網(wǎng)是層次上劃分為匯聚層和接入層。 典型 IPTV業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)如下圖所示： Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page23 IPTV業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò) IPTV系統(tǒng)通常直接接入骨干網(wǎng)，然后邊緣 POP分發(fā)到城域網(wǎng)內(nèi)。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page24 IPTV業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò) IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)： 一般采用中心系統(tǒng)、邊緣系統(tǒng)二級(jí)分發(fā)架構(gòu)，以降低部署成本以及對(duì)骨干網(wǎng)及城域核心層的帶寬需求，主要包括 BTV編解碼器、 VOD服務(wù)器、 NVOD服務(wù)器、中間件、 EPG服務(wù)器、 CA、 DHCP服務(wù)器、升級(jí)服務(wù)器等部件。 IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用 1*10GE或 2*10GE方式雙歸連接到 VPE設(shè)備。 AAA服務(wù)器： 用于實(shí)現(xiàn)對(duì)終端的認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)，全網(wǎng)部署一套 POP點(diǎn)： 包括 MSCG、 SIG和 NPE， MSCG對(duì) PPPoE和 IPoE（ DHCP）接入終結(jié)。 POP點(diǎn)通常部署在匯聚網(wǎng)和骨干網(wǎng)間，主要用來匯聚該區(qū)域所有的用戶業(yè)務(wù)，根據(jù)部署規(guī)模和用戶區(qū)域采用分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行部署規(guī)劃， POP點(diǎn)包含了 NPE（ SR）和 BRAS。 匯聚網(wǎng)： 由 UPE/PEAGG成的 IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫前氕h(huán)型匯聚網(wǎng)。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page25 IPTV業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò) 接入網(wǎng)： 主要包括 DSLAM， DSLAM支持 ADSL2+、 VDSL2和 GPON等接入。一般網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)主要包含 MSAN、 DSLAM和 OLT等三種設(shè)備形態(tài)，其中 MSAN和 IP DSLAM采用 ADSL接入方式， OLT采用 GPON接入方式。 家庭駐地網(wǎng) ：主要分為寬帶接入終端（ HG）和業(yè)務(wù)終端（ IAD/可視電話、STB、 PC等）。寬帶接入終端通過 ADSL2+、 VDSL2、 GPON等技術(shù)接入 AN。 家庭網(wǎng)絡(luò)指用戶家庭中各業(yè)務(wù)終端的連接組網(wǎng)，包括了家庭網(wǎng)關(guān)和業(yè)務(wù)終端，其中家庭網(wǎng)關(guān)包括 HG和 ONT，業(yè)務(wù)終端主要指 STB、 PC和 IAD等，目前沙特 STC家庭網(wǎng)主要將會(huì)提供 VOIP、 IPTV和 HSI三種業(yè)務(wù)。 一般網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)主要以 ADSL和 GPON兩種接入方式為主，在某些國家業(yè)以 Switch接入為主要的接入方式。文中 HG主要是 ADSL的家庭網(wǎng)關(guān)、 ONT主要是 PON的家庭網(wǎng)關(guān)。業(yè)務(wù)終端通常采用百兆以太網(wǎng)接入家庭網(wǎng)關(guān)。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page26 IPTV業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò) 在 IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要架設(shè)在城域網(wǎng)之上。城域網(wǎng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)IPTV業(yè)務(wù)的部署有直接影響。目前常見的城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下： 二層到邊緣 (VPLS網(wǎng)絡(luò) )： 一般分為環(huán)網(wǎng)或者樹形的網(wǎng)絡(luò)，此網(wǎng)絡(luò)中 VPLS主要進(jìn)行 IPTV的透?jìng)鞒休d。 VPLS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部模擬 LAN網(wǎng)絡(luò)。業(yè)務(wù)終結(jié)點(diǎn)在 SR位置。 三層到邊緣網(wǎng)絡(luò)： 業(yè)務(wù)終結(jié)在 UPE的位置。 LAN+BRAS網(wǎng)絡(luò)： 業(yè)務(wù)終結(jié)點(diǎn)在 BRAS的位置。一般采用兩種方案： BRAS單播復(fù)制 -PPPOE的認(rèn)證條件下。 BRAS組播復(fù)制 -IPOE認(rèn)證。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page27 城域網(wǎng)部署全網(wǎng)組播方案 城域網(wǎng) 骨干網(wǎng) 終端和最后一公里 互聯(lián)網(wǎng) IP承載 CR HG L2匯聚 xDSL/LAN MSCG/BRAS Splitter EPON OLT HG MDU IPTV POP IPTV 區(qū)域中心 RACS L2匯聚 組播路由協(xié)議 PIM-SM/SSM 二層組播協(xié)議 IGMP、 IGMP Snooping/Proxy 可控組播 組播 VLAN 組播 VLAN IP城域網(wǎng)三層網(wǎng)絡(luò)部署 PIM-SM/SSM MSDP組播路由協(xié)議 寬帶接入網(wǎng)二層支持 IGMP Snooping/Proxy，由業(yè)務(wù)控制網(wǎng)關(guān)終結(jié) IGMP處理，基于端口下發(fā)組播 接入設(shè)備（ DSLAM/MDU等）支持組播 VLAN，降低組播對(duì)帶寬的占用，支持可控組播實(shí)現(xiàn) IPTV業(yè)務(wù)的可運(yùn)營(yíng)可管理 IP骨干 /城域網(wǎng)核心層和業(yè)務(wù)層可選部署組播 VPN，節(jié)省帶寬，解決組播地址重疊問題 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page28 組播控制點(diǎn)和復(fù)制點(diǎn)的部署方案 根據(jù)用戶和設(shè)備的支持情況選擇 BRAS、 DSLAM作為組播復(fù)制點(diǎn) 后續(xù)組播復(fù)制點(diǎn)盡量靠近最終用戶，以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，建議全部采用 DSLAM實(shí)現(xiàn)組播控制和復(fù)制； 可控組播信息通過網(wǎng)管下發(fā)來實(shí)現(xiàn)。 IPTV HG BRAS RADIUS CR L2/OLT DSLAM/MDU IPTV 區(qū)域中心 IPTV POP 組播 VLAN DHCP PS IPTV IPTV 組播 VLAN OLT IPTV OUN HG PVC BRAS IPTV IPTV BRAS下掛用戶數(shù)不多， DSLAM不支持可控組播，由 BRAS面向用戶復(fù)制 DSLAM/MDU支持可控組播， BRAS下掛用戶數(shù)多 ,由 DSLAM/MDU面向用戶復(fù)制 L2 DSLAM Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page29 IPTV接入和骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬需求 互聯(lián)網(wǎng) IP承載網(wǎng) DSLAM LAN MDU/ONU PC STB POTS EMS CMS 城域 骨干層 寬帶 接入網(wǎng) PC STB POTS 點(diǎn)播 三層組播 二層組播 點(diǎn)播 CMS至骨干路由器的帶寬即城域網(wǎng)核心層之間最大帶寬 直播流量 +點(diǎn)播流量 =直播頻道數(shù) x碼流 +并發(fā)用戶數(shù) x點(diǎn)播用戶比率 x碼流 x未命中率 接入網(wǎng)上行帶寬（ DSLAM/LAN/MDU復(fù)制） 并發(fā)用戶數(shù) x點(diǎn)播用戶比率 x碼流 min (直播頻道數(shù)，最大并發(fā)用戶數(shù) ) x碼流 EMS至匯聚路由器的帶寬即城域網(wǎng)匯聚層之間最大帶寬 =直播流量 +點(diǎn)播流量 =直播頻道數(shù) x碼流 +并發(fā)用戶數(shù) x點(diǎn)播用戶比率 x碼流 x命中率 編碼模式為 H.264， SDTV 2M， HDTV 8M帶寬 EMS Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page30 IPTV用戶認(rèn)證方案分析 STB PC IP城域網(wǎng) DSLAM BRAS/SR DHCP Server STB PC DHCP Relay/ Snoooping DHCP STB PC IP城域網(wǎng) DSLAM BRAS RADIUS STB PC PPPoE Session 終結(jié) PPPoE IP訪問 PPPoE認(rèn)證 IPoE/DHCP+認(rèn)證 DHCP opt82 IP訪問 PPPoE 運(yùn)營(yíng)模式成熟，業(yè)務(wù)安全性高 對(duì)業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)處理壓力大，接入設(shè)備難以處理 IPTV小規(guī)模應(yīng)用時(shí)采用 組播業(yè)務(wù)簡(jiǎn)單，對(duì)業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)處理壓力小 需新部署 DHCP Server，增加安全保障 IPTV規(guī)模應(yīng)用時(shí)推薦采用 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page31 引入 IPoE/DHCP+認(rèn)證方案 IPTV規(guī)模發(fā)展時(shí)采用 IPoE/DHCP+認(rèn)證，部署統(tǒng)一的 DHCP Server； IPTV機(jī)頂盒終端地址采用受限公網(wǎng) IP或私網(wǎng) IP，私網(wǎng) IP由全省統(tǒng)一規(guī)劃； DHCP+認(rèn)證的安全性由 QinQ/Opt 82以及業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)的 DHCP Snooping保證。 Web Portal RADIUS Policy Manager DHCP Server HG L2匯聚 xDSL/LAN MSCG/BRAS Splitter EPON OLT HG MDU RACS L2匯聚 PPPoE IPoE/DHCP 1.DHCP Request 2.業(yè)務(wù) VLAN隔離或 采用 DHCP opt82標(biāo)識(shí)用戶位置 3. DHCP Relay 4. DHCP Server把 Request報(bào)文中的 Opt82和 60屬性轉(zhuǎn)變?yōu)?Radius報(bào)文中的附加屬性，發(fā)往 Radius 6. BRAS或 SR生成相應(yīng)的主機(jī)路由， DHCP Snooping 5. DHCP Server根據(jù)RADIUS結(jié)果決定是否給終端分配 IP地址 CR Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page32 目 錄 1. IPTV的概念及業(yè)務(wù)種類簡(jiǎn)介 2. IPTV系統(tǒng)的典型組成部件及功能簡(jiǎn)介 3. IPTV系統(tǒng)典型 網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)架簡(jiǎn)介 4. IPTV端到端業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)介 5. 華為 IPTV解決方案的特色 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page33 IPTV端到端業(yè)務(wù)承載簡(jiǎn)介（ VPLS組網(wǎng)） -單播業(yè)務(wù) IPTV單播業(yè)務(wù)承載與 HSI業(yè)務(wù)接入方式類似，一般通過 VPN進(jìn)行承載。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page34 IPTV端到端業(yè)務(wù)承載簡(jiǎn)介（ VPLS組網(wǎng)） -組播業(yè)務(wù) 組播業(yè)務(wù)一般通過單層 tag的組播 VLAN接入。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page35 IPTV端到端業(yè)務(wù)承載簡(jiǎn)介（ VPLS組網(wǎng)） VOD/VOBB/BTV業(yè)務(wù)可以采用 PPPOE或者 DHCP認(rèn)證，主推 DHCP認(rèn)證。 如果采用 DHCP認(rèn)證，同樣通過 VRRP確定 SR的主備狀態(tài)。用戶終端設(shè)備發(fā)起DHCP請(qǐng)求， DSLAM/OLT會(huì)插入 Option 82信息并添加 VLAN信息后上送到 UPE，UPE通過 VPLS網(wǎng)絡(luò)發(fā)給 SR，兩臺(tái) SR分為主備狀態(tài)，只有主的 SR會(huì)添加用戶側(cè)的接口地址通過 DHCP Relay將請(qǐng)求報(bào)文發(fā)給 DHCP Server進(jìn)行認(rèn)證，如果認(rèn)證通過， DHCP Server為用戶分配 IP地址。 SR部署 EVRRP進(jìn)行 VOD業(yè)務(wù)終結(jié)。 OLT或者 DSLAM采用雙上行接入網(wǎng)絡(luò)?？梢圆捎?E-TRUNK進(jìn)行連路破環(huán)。 UPE與兩臺(tái) SR分別建立 PW， VOD/VOBB業(yè)務(wù)承載在這些 PW上。 PE AGG與 UPE之間還需要建立 VPLS PW， UPE之間依次建立 SPOKE PW（兩個(gè)MSCG之間不需要建立 PW），組成菊花鏈，用于承載 BTV業(yè)務(wù)。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page36 IPTV端到端業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)介（ VPLS組網(wǎng)） -單播業(yè)務(wù) 單播業(yè)務(wù)處理流程： DSLAM對(duì)用戶 VOBB業(yè)務(wù)或 VOD業(yè)務(wù)進(jìn)行 QinQ封裝，外 Q代表 DSLAM/OLT編號(hào)以及業(yè)務(wù)類型（ VOBB或 VOD）； UPE根據(jù) VOBB或 VOD業(yè)務(wù)選擇對(duì)應(yīng)的 VSI，通過在 VSI內(nèi)查 MAC轉(zhuǎn)發(fā)，通過 PW將 QinQ報(bào)文透?jìng)鞯?SR； PE AGG和 SR之間為 VLAN trunk，并在 PE AGG之間綁定 VSI。 SR終結(jié) Q or QinQ，根據(jù) QinQ對(duì)應(yīng)的子接口找到 VPN轉(zhuǎn)發(fā)表（或者 IP轉(zhuǎn)發(fā)表），根據(jù)目的 IP進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)； SR收到 IP報(bào)文，查轉(zhuǎn)發(fā)表后進(jìn)行 QinQ封裝，并通過 PW并發(fā)送到 UPE； UPE收到報(bào)文后，在對(duì)應(yīng)的 VSI內(nèi)查目的 MAC進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的 DSLAM/OLT； DSLAM/OLT根據(jù) QinQ查找到對(duì)應(yīng)的 PVC并將數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page37 IPTV端到端業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)介（ VPLS組網(wǎng)） -組播業(yè)務(wù) BTV業(yè)務(wù)處理流程： 兩臺(tái) SR運(yùn)行 PIM-SSM/PIM-SM，通過配置靜態(tài)加入方式將組播流引到 SR，同時(shí)選出一臺(tái)為 DR，負(fù)責(zé)向用戶轉(zhuǎn)發(fā)組播流，另一臺(tái)為 BDR； DSLAM/OLT運(yùn)行 IGMP Proxy，收到用戶加入信息后，檢查本地是否有該組的組播流，如有則向該用戶復(fù)制，反之通過 BTV業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的 VLAN向 SR發(fā)送 IGMP請(qǐng)求報(bào)文； UPE通過 IGMP Snooping生成 MAC轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，同時(shí)通過 PW將 IGMP請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送給相鄰的 UPE， UPE通過 IGMP Snooping生成 MAC轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，出接口為 PW， UPE繼續(xù)通過PW上傳，一直到 SR； DR的 SR將對(duì)應(yīng)組的組播流通過 PW下發(fā)， UPE根據(jù)通過 IGMP Snooping生成的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并通過 BTV業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的 VLAN轉(zhuǎn)發(fā)給 DSLAM/OLT； DSLAM/OLT通過查詢 IGMP Proxy生成的表項(xiàng)通過 PVC/GEM port將組播流發(fā)用戶復(fù)制。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page38 IPTV端到端業(yè)務(wù)承載簡(jiǎn)介（ L3到邊緣） 此網(wǎng)絡(luò)下， UPE和 PE AGG對(duì)于 VOIP業(yè)務(wù)， IPTV業(yè)務(wù)進(jìn)行三層終結(jié)，而不用上到網(wǎng)絡(luò) POP點(diǎn)的 SR。但是對(duì)于HSI業(yè)務(wù)而言，需要根據(jù) MSCG的位置，如果和圖中 SR位置相同，那么需要 UPE/PE AGG依然啟用二層 VPLS或者 VLL通道到 MSCG。 如果網(wǎng)絡(luò)同時(shí)希望 HSI 業(yè)務(wù)的三層終結(jié)，那么 UPE會(huì)同時(shí)完成 BRAS的功能?？梢酝瓿伤袠I(yè)務(wù)的三層終結(jié)。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page39 IPTV端到端業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)介（ L3到邊緣） -單播業(yè)務(wù) 對(duì)于 IPTV的單播業(yè)務(wù)，相當(dāng)于 SR直接移植到 UPE的位置。 BTV業(yè)務(wù)處理流程： OLT/DSLAM形成組播 VLAN，將組播和單播業(yè)務(wù)分流，為了完成 IP地址獲取和認(rèn)證，在 OLT/DSLAM上打上 Option 82 UPE之間運(yùn)行 VRRP協(xié)議，終結(jié) STB的單播報(bào)文 UPE可以選擇進(jìn)入 L3VPN，并在 UPE進(jìn)行 DHCP Relay，發(fā)送至 DHCP Server來完成 DHCP的認(rèn)證。 L3VPN到邊緣業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)單。并帶來各種業(yè)務(wù)感知，可擴(kuò)展性等各個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page40 IPTV端到端業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)介（ L3到邊緣） -組播業(yè)務(wù) BTV業(yè)務(wù)處理流程： OLT/DSLAM形成組播 VLAN，將組播和單播業(yè)務(wù)分流，為了完成 IP地址獲取和認(rèn)證，在 OLT/DSLAM上打上 Option 82，為了節(jié)省帶寬，部署 IGMP Proxy或者 IGMP Snooping。為了保證快速切換，一般通過配置 IGMP靜態(tài)組播組加入將組播流引入到 OLT中。 UPE進(jìn)行 DR/BDR選舉，運(yùn)行 BFD for PIM協(xié)議保證快速收斂。 如果部署 PIM-SSM，需要根據(jù) STB的支持情況配置 IGMP SSM mapping。 如果部署的業(yè)務(wù)為了業(yè)務(wù)隔離部署了單播 VPN，可以在此 VPN中同時(shí)部署組播 VPN。并可以提供組播 VPN發(fā)放 Whole Sale業(yè)務(wù)。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page41 目 錄 1. IPTV的概念及業(yè)務(wù)種類簡(jiǎn)介 2. IPTV系統(tǒng)的典型組成部件及功能簡(jiǎn)介 3. IPTV系統(tǒng)典型 網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)架簡(jiǎn)介 4. IPTV端到端業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)介 5. 華為 IPTV解決方案的特色 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page42 華為 IPTV解決方案的特色 -視頻編碼基礎(chǔ) 當(dāng)前主流的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)有 MPEG2和 H.264。 MPEG2是數(shù)字電視和以前 IPTV用的主流的壓縮方式，而最新的 H.264壓縮標(biāo)準(zhǔn)，在一部分的 IPTV廠商里已經(jīng)支持。 H.264的壓縮標(biāo)準(zhǔn)比 MPEG2更加先進(jìn)，壓縮效率也更高（是 MPEG2的1.5 2倍），因此選擇 H.264的越來越多，尤其是高清視頻的壓縮。通過H.264壓縮， SDTV碼流能夠變成 2M左右， 1080i變成 6 8M， 1080P 需要 1216M。 無論是 MPEG2還是 H.264，視頻壓縮的基本原理都是一樣：將原始視頻圖像差異較小的部分編碼為一組，稱為 GoP（ Group of Pictures）。 GoP的信息里面包含 I， B， P 3種幀。每一個(gè)幀代表一副畫面，一組連續(xù)的幀就成為一組連續(xù)的畫面。每一個(gè) GoP里面只有一個(gè) I幀，可以有多個(gè) B幀和 P幀。根據(jù)具體的內(nèi)容， GoP的幀數(shù)可是是固定的，也可以是不固定的。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page43 華為 IPTV解決方案的特色 -視頻編碼基礎(chǔ) I幀（ I-Frame， Intra-coded Frame）是基準(zhǔn)幀，它包含完整圖像的信息。它是一個(gè) GoP中的第一幀且一個(gè) GoP中只有一個(gè) I幀， I幀丟失則整個(gè) GoP都無法顯示。 I幀的信息量最大，占的信息也最多。 P幀（ P-Frame， Predicted Frame）是前向預(yù)知幀，需要根據(jù) I幀進(jìn)行圖像重建，同時(shí)和 I幀同時(shí)作為重建 B幀圖像的基準(zhǔn)幀之一， P幀信息丟失也會(huì)對(duì)GoP顯示造成較大影響異常。 B幀（ B-Frame， Bidirectional Frame）是雙向幀，需要參考 I幀與 P幀進(jìn)行圖像重建。 如下圖為視頻編碼幀之間的關(guān)系示意圖。 另外，視頻壓縮報(bào)文里面的 MPEG-TS封裝信息也非常重要。 MPEG-TS （ Transport Stream）承載 IPTV數(shù)據(jù)時(shí)，只有通過 PSI（ Program Specification Information）信息（包括 PAT， PMT）等關(guān)鍵信息才能解復(fù)用 TS（ Transport Stream）中的視頻、音頻及數(shù)據(jù)。 STB只有獲取 PSI（ Program Specification Information）和 I幀等關(guān)鍵信息才能開始解碼。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page44 華為 IPTV解決方案的特色 -視頻編碼基礎(chǔ) 如下圖為視頻編碼幀之間的關(guān)系示意圖。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page45 華為 IPTV解決方案的特色 由于 IPTV系統(tǒng)采用的視頻圖像編碼壓縮技術(shù)，用戶在切換頻道時(shí)，終端設(shè)備必須等到某些關(guān)鍵信息（如PAT/PMT/I-Frame）才能開始解碼，這樣就 IPTV的頻道切換時(shí)延不穩(wěn)定，用戶體驗(yàn)得不到保證。 IPTV的頻道切換如果不采取特殊的措施，最長(zhǎng)可能達(dá)到 5秒以上，嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。 Channel Change Latency Factor Typical Latency Cumulative Latency IGMP Leave 10 to 20 ms 20 to 50 ms IGMP Join 10 to 20 ms 30 to 70 ms DSLAM Process time 30 to 50 ms 60 to 120 ms DSL Latency 10 ms 70 to 130 ms Core/Agg Network Latency 20 to 60 ms 90 to 190 ms De-jitter buffer 100 ms to 200ms 390 to 490 ms Wait for PAT/PMT 500ms 390 to 1s Wait for I-frame 250 ms to 4s 640 ms to 5s Decode 50 ms 690ms to 5s 表 1： IPTV頻道切換時(shí)延（來自 DT和 Huawei的分析） Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page46 華為 IPTV解決方案的特色 因?yàn)橐曨l的高壓縮的原因，丟一個(gè)報(bào)文就可能產(chǎn)生馬賽克等影響，非常影響用戶的體驗(yàn)。如下圖所示，根據(jù) DSL-Forum TR-126要求， 不同碼率的視頻的丟錯(cuò)包 PLR（ Packet Loss Ratio）要求不同，隨著碼率的的增加， PLR會(huì)越來越要求嚴(yán)格，對(duì)于高清的視頻，要求小于 1.0E-07。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page47 華為 I