IPTV承载网建设是一项复杂的系统工程,涵盖网络业务能力的规划、网络流量模型的建立、网络拓扑的设计、网络设备的选型、端到端QoS机制的设计与实施等多个方面。承载网不做与时俱进的调整,再好的IPTV系统也只能是空中楼阁。

       IPTV业务对承载网提出了新的要求

       IPTV采用流媒体方式实现即时视频、音频等业务,因而对IP承载网的端到端时延、抖动、误码率有较高的要求。

       视频直播：采用单向流媒体传送,同步、实时性要求比较高,对数据包时延的敏感度高;

       视频点播：非交互式的流媒体应用,对同步、实时性的要求不是很高,可以通过设置缓存来降低对时延的敏感度;

       视频电话/会议：交互式流媒体应用,对同步、实时性要求很高,与普通电话要求相当。

       流式媒体流一般来说具有较大的平均包长度,并且包长度变化范围较大,是一种可变速率的数据流,随着视频画面的变化,媒体流会呈现较大的突发;另外,视频流是持续的,持续时间比较长（一般以10分钟计）,正常情况下不允许中断,一旦中断,必须尽快恢复。

       针对IPTV业务端到端服务质量的要求,承载网需要在用户PC、STB和CS（中央服务器）、ES（边缘服务器）之间提供完善的QoS 保证。根据国内外的研究成果,扣除服务器、终端编解码、缓存等时间,IPTV业务对承载网的QoS要求大致如表1。

       为了保证用户连续、不中断的收看视频节目,需要保证网络传送的可靠性,在故障的情况下,应在<1s的时间内进行恢复,对可视电话来说,故障恢复时间应<50ms。在BTV业务中,为了获得与传统电视一样的用户体验,在节目切换时,获得新的节目的时间应<2s。

       但是现有宽带网络基本上是为WWW、E-mail、FTP等传统Internet业务设计的,虽然也能够提供基于Web的视频（如在线电视、视频通信）等内容,但距离真正商业规模运营仍存在较大差距,表现在如下方面：

       ·网络架构不合理、带宽不足：现有宽带网络多采用集中式外挂BAS,单个BAS集中处理数千至数万用户的业务流,吞吐量有限,同时接入层DSLAM/LAN Switch均采用多级汇聚,带宽收敛比很大,每用户实际平均带宽仅100K左右,与IPTV所需的兆（Mbps）级带宽差距遥远。

       ·无法支持全程全网组播：由于历史的原因,现有城域网L2/L3、路由器组播能力参差不齐,无法全程全网支持组播。虽然通过单播方式也可提供直播电视服务,但视频服务器、网络设备不堪重负,网络扩容赶不上用户的发展,迅速导致网络拥塞,服务质量下降。

       ·缺乏QoS保证：早期的城域网设备在DiffServ/802.1P等QoS保障机制方面的能力参差不齐,无法保障端到端的QoS;导致视频断断续续,时好时坏,用户无法尽情享受节目内容;更有甚者,闻其声不见其人,倒退到贝尔时代。

       ·缺乏运营能力：网上大量城域网设备支持可控组播能力差,缺乏对业务、用户控制能力,非法用户轻而易举盗用业务,甚至恶意插播非法内容。

       综上所述,现有城域网网络结构如果不进行改造将无法支撑大规模运营要求,只能进行测试或者很小规模的试商用。

       IPTV业务承载网建设策略

       1. 骨干网策略

       骨干网一般采用网状结构,或网状+星型的结构,对各种方向的流量进行调度,使之通过最短的路径、最少的跳数通过骨干网。

       在承载IPTV业务时,在目前已经存在一张数据网络的情况下,有两种策略,一种是对现有网络进行优化改造,使之满足IPTV业务的要求;一种 是新建一个物理平面,满足包括IPTV、NGN、3G业务在内的多种业务的要求。

       新建第二平面（精品网）的主要考虑是：

       ·业务不同：原网络面向Internet基础业务;第二平面面向精品网的VPN、视频等增值业务;

       ·用户不同：原网络面向普通用户,用户数量庞大,难以控制;精品网面向高价值客户,用户数量小,行为规范;

       ·设备要求不同：原网络因历史沉淀,设备档次参差不齐,改造实施困难;新网络充分考虑未来业务需求,设备要求一次到位,便于实施。

                               表2 骨干网两种建设方式的比较

       利用和改造现有IP城域网提供IPTV业务,在初期业务量不大的情况下,可以考虑适当改造以满足当前业务发展需求,同时有效控制大规模一次性投入。适合于小规模、实验性开展IPTV业务,但无法满足IPTV业务对承载网的接口及带宽、QoS保证、转发能力等技术要求,无法支撑IPTV业务以及未来NGN、3G业务的大规模商用。

       新建第二承载平面虽然建网初期的成本相对高一些,但是解决了IPTV规模化开展过程中的流量瓶颈、QoS保证等一系列问题,而且扩展能力强。除了支持IPTV业务,还能够满足NGN、MPLS VPN、3G等电信级业务的大规模商用,是面向未来丰富的宽带增值业务发展需求的组网模式,投资性价比高。在投资允许的情况下,推荐采用新建第二承载平面方式来为IPTV业务提供网络承载。

       2. 城域网及接入网策略

       在城域网组网上,为了更好地承载IPTV业务,可采用星型+环形的结构,更符合IPTV业务流量模型,星型结构承载单播（VOD）、环形结构承载组播(BTV)。采用星型+环形的结构,组播业务采用专用链路,提高了安全性。其中环网不需要复制多份内容,节省带宽,提高可靠性;互为主备,RPR环网保障业务安全性。

       在宽带接入部分,为更好地支持组播业务开展,需减少DSLAM/L2级联级数,BAS节点逐步下移,大容量的DSLAM/L2设备尽量与BAS直连。

       目标城域网除了提供IPTV业务承载,还面向未来的NGN、3G分组语音等电信级业务的承载需求,因此对城域网BRAS设备和DSLAM/LanSwitch设备都提出了功能和性能上的要求。

         对新建BRAS的技术要求

　　·必须支持IGMP V1/V2、PIM-SM/DM等组播路由协议;

　　·支持802.1P、DiffServ映射;

　　·支持面向端口及面向用户的

　　·支持对大量的STB以及IAD等终端的身份认证;

　　·提供高密度的接口特性以满足扁平化组网需求;

　　·提供强大的组播转发能力和业务控制能力,能够感知和识别普通上网、IPTV、NGN等多种业务并进行分流,保障不同业务的服务质量;

　　·BRAS需要保障IPTV等多业务的运营安全,营造安全稳定的运营环境。

         对DSLAM/Lan switch的技术要求

　　·必须支持基本的组播协议如IGMP Snooping和IGMP Proxy;

　　·支持802.1p,支持至少4个优先级队列;

　　·支持可控组播,实现组播权限控制;

　　·支持两级组播复制,以保障组播业务复制效率;

　　·支持模块化的多FE/GE上行接口,以保障随业务发展灵活的从FE升级到GE;

　　·IP上行接口提供足够的组播复制性能,至少提供400Mbps以上转发能力;

　　·支持频道快速切换以获得与普通电视一样的体验;

　　·支持多PVC,提供足够的PVC/VLAN资源,以支持不同业务的隔离与分流;

        DSLAM作为组播复制和控制点,建议支持组播视频业务的自动发放功能