iptv承载网络方案研究

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1、中山大学 硕士学位论文 IPTV承载网络方案研究 姓名：叶丰 申请学位级别：硕士 专业：电子与通信工程 指导教师：张晓瑜 20090522 论文题目：IP T V 承载网络方案研究 专业：电子与通信工程 硕士生：叶丰 指导教师：张晓瑜 摘要 随着近年来宽带用户增长减速以及A R P U ( A v e r a g eR e v e n u eP e rU s e r ) 值 的不断下降，国内各大运营商都在寻找出路，开始把目光投向了I P T V ( I n t e m e t P r o t o c o lT e l e v i s i o n ) 上。作为倡导多年的“三刚合一”的切入点，I

2、P ，r v 建设具 有重大的战略意义。 但目前国内外I P T V 建设都处于摸索阶段，而且我国拥有其他国家运营商 无法想象的庞大用户，这使得我们需要找到一条适合自身发展的I P T V 建设之 路，需要根据国内各大运营商现有网络特性，对业务能力的规划、网络拓扑设 计、Q o S ( Q u a l i t yo f S e r v i c e ) 控制等多个方面进行深入的研究。 本文对m T V 码流格式的选择、不同的网络架构下口T v 网络的组建、不同 用户阶段组播复制点的选择，以及Q o S 部署等问题进行了讨论。在电信运营商 建设I P T V 网络刻不容缓的情况下，本文可以为电信运

3、营商如何建设、发展P ，r v 网络提供参考，对口T V 网络设计具有较强指导意义，以减少重复建设、实现 投资保护。 关键字：I P T V 承载网组播O o S T i tl e ：T h eR e s e a r c ho nI P T VC a r r y i n gN e t w o r k M a j o r ：E l e c t r o n i ca n dC o m m u n i c a ti o n M a s t e r ：F e n gY e S u p e r v is o r ：X i a o y uZ h a n g A B S TR A C T A st h eg

4、 r o w t ho fb r o a d b a n du s e r ss l o w sd o w na n dt h eA P R Uv a l u eh a sb e e n d e c r e a s i n g ，t h em a j o rT e l e c o mo p e r a t o r si nc h i n aa r et r y i n gt of i n daw a y o u ta n ds e t t h e i rs i g h t so nI P T V 。A st h ee n t r yp o i n to ft h ei n t e g r a

5、t i o n ，t h ec o n s t r u c t i o no fI P T Vi s o fg r e a ts t r a t e g i cs i g n i f i c a n c e A tp r e s e n t t h ec o n s t r u c t i o no fI P T Vi nt h ew o r l di ss t i l la tt h ee x p l o r a t o r ys t a g e W h a t Sm o r e ，c h i n ao w n st h eu n i m a g i n a b l en u m e r o

6、 u sc u s t o m e r s S ow eh a v et of i n da w a yw h i c hi ss u i t a b l ef o rI P T Vt od e v e l o pt h e m s e l v e s ，a n ds t u d yo nm a n ya s p e c t s ， s u c ha st h ep l a n n i n go fo p e r a t i o n a lc a p a c i t y ，t h ed e s i g no ft o p o l o g y ，Q o SC o n t r o l a c c

7、o r d i n g t ot h ef e a t u r e so ft h em a j o rT e l e c o mo p e r a t o r s T h i se s s a ym a i n l yd i s c u s so nt h e 口T vs t r e a mf o r m a t ，I P T Vn e t w o r kf o r m a t i o n u n d e rd i f f e r e n tN e t w o r ka r c h i t e c t u r e ，c h o i c eo fm u l t i c a s tr e p l

8、 i c a t i o np o i n t si n d i f f e r e n tu s e rs t a g e ，Q o Sd e p l o y m e n ta n dS Oo n M e a n w h i l e ，t h i se s s a yp r o v i d e r e f e r e n c ef o rT e l e c o mo p e r a t o r so nh o wt od e s i g n ，b u il da n dd e v e l o pI P T Vn e t w o r k t oa v o i dd u p l i c a t

9、e dc o n s t r u c t i o na n do v e r - i n v e s t m e n t K e yW o r d s ：I F r v , C a r r y i n gN e t w o r k ， I u l t i e a s t ，O o S I I 论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内 容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过 的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结 果由本人承担。 学

10、位论文作者签名：O 十争 啡沙勺年主月日 学位论文使用授权声明 本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送 交论文的电子版和纸质版，有权将学位论文用于非赢利目的 的少量复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查 阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索，可以 采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。 学位论文作者签名：”净 导师签名：绊凌喇1 日期：a 铲r 月易泸 第一章前言 I P T V 是I n t e r a c tP r o t o c o lT e l e v i s i o n 的缩写，也裔q 网络电视，是指

11、基于I P 协 议的电视广播服务。该业务将电视机或个人计算机作为显示终端，通过宽带网 络向用户提供数字广播电视、视频服务、信息服务、互动社区、互动休闲娱乐、 电子商务等宽带业务。I P T V 的主要特点是交互性和实时性。它的系统结构主要 包括流媒体服务、节目采编、存储及认证计费等子系统，主要存储及传送的内 容是流媒体文件，基于I P 网络传输，通常要在边缘设置内容分配服务节点，配 置流媒体服务及存储设备，用户终端可以是I P 机项盒+ 电视机，也可以是P C 。 近年来随着宽带用户增值减速以及A R P U 值的不断下降，国内各大运营商 都在寻找新的用户增长点以及实现“增收”的办法。同时，在

12、国家进一步加快 信息化建设进程纲领的倡议下，如何对农村普及信息化促成质的飞跃，提出了 疑问。另外，已经倡导多年的“三网合一”需要找到一个合适的切入点，于是 国内各大运营商都开始把目光投向了I P T V 上，开始以每年翻几番的资产投入 建设I P T v 网络。 I P T V 是近几年来才兴起的一种组合的增值业务，其承载的具体业务类型、 采用的媒体流格式、承载网的建设模式等等，在国外尚属探讨阶段，没有固定 的发展模式，在国内更是才刚起步。而且鉴于国内的网络架构与国外不一，以 及拥有国外运营商无法想象的庞大用户群，使得国内的I P T V 网络承载方案必 须更具特性。 因此，有必要针对国内各大

13、运营商的网络特性，对I P T V 业务能力的规划、 网络流量模型的建立、网络拓扑的设计、端到端Q o S 机制的设计与实施等多个 方面进行深入的研究，本文就是基于这些问题进行讨论的。 1 1 基本概念 I P T V 属于交互式的网络电视，是一种利用宽带网络，采用D S L 或以太网 等接入方式，通过计算机或机顶盒+ 电视完成接收视频点播节目、视频广播及网 上冲浪等功能。 I P T v 集互联网、多媒体、通信等多种技术于一体，在技术上具有以下特点： ( 1 )业务开展主要基于宽带I P 网，可实现媒体提供者和媒体消费者的实质 性互动。 在传统的广播方式里，所有的观众只能被动地接收，无法与节

14、目内容互动， 但I P T V 与这种一点对多点传播方式不同，可提供建立在通信网络上的互动性 视频服务，让用户可以有多种选择。例如，用户可以在任何时间点播那些已经 播过但自己又非常感兴趣的节目，可以对节目进行快进、慢放等调节。 ( 2 ) I P T V 系统采用高效的视频压缩技术，使用户可以得到高质量数字媒体 服务。 当视频流传输带宽在8 0 0 K b s 时可以有接近D V D 的收视效果，而通常D V D 的视频流传输带宽需要3 M b s ，这对开展视频类业务如因特网上视频直播、远 距离真视频点播、节目源制作等来讲，有很强的优势，是一个全新的技术概念。 ( 3 )用户可有极为广泛的自

15、由度选择宽带I P 网上各网站提供的视频节目。 I P T V 除了能提供单向的类似电视的频道制视频直播之外，利用互联网信息 资源的优势，I P T v 还可以为用户提供包括数字电视节目、可视电话、V O D 、 互联网浏览、网络游戏、网上购物和远程教育等在内的交互式多媒体信息服务， 提供丰富的信息。 根据上述特点不难预测I P T V 将为网络运营商和节目提供商提供了广阔的 新兴市场。就宽带网络覆盖的用户来说，目前主要是计算机终端用户，而中国 的电视机普及率远远高于P C 机，因此，作为家庭接入的宽带网，如果能覆盖 到电视终端，那么其潜在的用户市场将大大拓展。因此，运营商需要逐渐从对 P C

16、 终端的关注转向对电视机终端的关注。同时，对于宽带流媒体服务来说，也 需要进行接入终端的扩展，从现有的P C 终端扩展到机顶盒终端，使宽带网络 逐步进入用户的家庭娱乐领域，成为生活娱乐的一部分。因此开展基于电视机 终端的、使用机项盒、以视频服务为主的I P T v 服务，成为电信运营商关注的 焦点和下一步宽带网络发展的关键，同时也丰富了节目提供商的内容传播手段， 形成双赢的局面。 2 1 2 发展I P T V 必要性分析 各电信运营商最近几年在宽带发展方面，貌似呈现一片欣欣向荣的景象， 实质上面临着不少的困境，其中最突出的是宽带用户数增长日趋缓慢。工业和 信息化部公布了相关数据： l l 蜜 I 鏖 l 一l i 一瘸 虞 l 卫I I i 1 0 0 O O 9 0 0 0 8 0 0 0 7 0 0 0 1 6 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 i 0 0 0 0 0 0 蚤 J 一一一一一