基于IPTV的承載網絡技術

2005年中南地區電視技術年會優秀論文三等獎

摘要：

    承載網絡技術是目前IPTV發展的一個瓶頸，保證海量數據高質量、小延時的傳輸是承載網絡要解決的重要問題。CDN和IP組播技術為這一問題的解決提供了有效可行的方案，為IPTV的迅速發展提供了保證。

關鍵詞:  IPTV  CDN  IP組播

    隨著Internet寬帶技術的發展，在電視領域也產生了一項新的技術：IPTV，即IPTV電視，也稱作互動電視，它是一種利用寬帶有線電視網的設施，以電視機或者電腦作為主要終端，集互聯網、多媒體通信等多種技術于一體，向用戶提供電視節目和其它數字多媒體內容的技術。IPTV不僅能接收電視廣播信號，更重要的是提供個性化服務，能給用戶以更高的視覺享受。

IPTV將采集的音視頻節目進行壓縮編碼，以IP包的形式在不同的物理網絡中以IP單播或組播的方式從視頻服務器播送出去。信源編碼和承載網絡是其核心關鍵技術。在編碼技術像MPEG-4、H.264已經發展成熟的今天，承載網絡現在成為制約IPTV發展的一個重要因素。IPTV承載的主要節目內容包括視頻點播(VOD)及電視頻道(TV)節目。為了保證IPTV的收看質量與目前的有線電視網收看質量相當，IPTV承載網要求能在帶寬、頻道切換時延、網絡QoS等方面提供保證，這些都給IPTV的承載網絡提出了更高的要求。它也是目前各大運營商的研究的一個重要課題，其中CDN（Content Delivery Network）和IP組播技術是IPTV的承載網絡的兩個核心內容，下面就這個兩個方面進行探討。

現有的有線電視網絡基本上是采用的混合網絡，主干用的是光纖網絡，而用戶的接入方式基本上是電纜。在這個網絡上開展IPTV業務，要面對兩個主要問題。一個是服務器，要支持上萬甚至更多的用戶，這樣一個服務器是遠遠不夠的，這需要多臺服務器一起來提供服務。另一個就是網絡帶寬，若支持上萬甚至更多的用戶同時在看，要求的網絡帶寬是非常的大。傳統的內容發布模式是基于中心應用服務器的，網絡只是一個數據傳輸通道，不能根據不同的內容區分服務質量，缺乏個性化服務，這對于IPTV來說是不能接受的，另外，IP網絡的傳輸特性也決定了這種模式會浪費帶寬，加大中心服務器的負載，容易在節目高峰期引起中心服務器過載而使網絡癱瘓。所以要有一種新型的內容發布網絡來承載IPTV業務，這就是CDN。

    CDN全稱是Content Delivery Network，即內容傳遞網絡，它是構建在IP網絡上的一種分布式的內容分發網，主要是采用中心—邊緣的服務器分布方式，它的基本原理就是廣泛采用各種Cache服務器，將這些Cache服務器分布到用戶訪問相對集中的地區或網絡中，我們稱之為邊緣服務器，所有的節目都在中心服務器存儲，而通過骨干網把內容分發到邊緣服務器，而邊緣網站基本上離用戶比較近，在小區、光纖點底下，實際上用戶的服務，直接由邊緣路由器提供，以緩解骨干網的帶寬壓力。在用戶訪問網站時，利用全局負載均衡技術將用戶的訪問指向到離用戶距離最近的工作正常的邊緣服務器上，由邊緣服務器直

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