利用ＷＤＳ技術構建無線ＩＰＴＶ網絡

摘要：IPTV是新興的數字電視模式，代表數字電視發展的方向，但它也面臨著在一些場合有線接入困難的問題。無線局域網的WDS能夠解決IPTV的無線接入問題。

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)20-30243-02

Construction of Wireless IPTV Network Using WDS Technology

XU Jia，WENG Biao

(Zhejiang Radio TV，Linhai 317000，China)

Abstract:IPTV is a new model of digital TV，digital TV representative of the direction，but it is also faced with a number of occasions in the wireline access difficult questions. Wireless LAN WDS can solve the problem of IPTV wireless access.

IPTV（Internet Protocol Television）是近年來興起的一種新的基于IP網絡的電視服務，IPTV也叫網絡電視，是指基于IP協議的電視廣播服務。與傳統的電視提供的服務不同，該業務將電視機或個人計算機作為顯示終端，通過寬帶網絡向用戶提供除數字電視以外的數字廣播電視、視頻服務、信息服務、互動社區、互動休閑娛樂、電子商務等寬帶業務。這些業務大多是基于雙向互動的節目。

IPTV的業務基礎網絡從單向或雙向的HFC網絡體系，轉向了以IP為基礎的城域網、ADSL、或HFC網絡。交互性是它的一大特征。因為普遍采用了MPEG-4編碼，所以需要比較大的帶寬支持。

1 我國目前IPTV用戶接入存在的問題

我國目前提供IPTV的單位包括中國電信、廣電等。中國電信的IPTV開展得比較早，基本上是基于中國電信在各城市所架設的ADSL寬帶網絡，或者少部分地區的FTTB。廣電系統則多采用改造成雙向的HFC網絡，加載iCable MODEM的方式，如杭州的數字電視，其實質上也是IPTV。我國的IPTV目前的清晰度在400線左右，所需的帶寬在4M以下，現有的網絡基本上能滿足帶寬的需求。IPTV是針對家庭的服務，它與基于個人的網絡視頻服務不同，因此，IPTV所采用的終端基本上是電視機，采用機頂盒作為終端信息處理設備。IPTV的終端決定了廣電的HFC網絡在用戶最終接入方面有著優勢，因為家庭、宿舍、賓館等用戶的電視機旁邊通常都有HFC的插座，而信息插座則很少，即使有也未必在電視機旁，IPTV的用戶還包括一些以及一些開放性的臨時環境，這些都為基于ADSL、FTTB、甚至FTTH的IPTV終端的接入提出了難題。

2 應用無線局域網技術為IPTV的用戶接入服務

無線局域網絡在近來發展非常迅速，無線網絡的帶寬從801.11b的11M提升到801.11n理論上的最高540M。從帶寬上看，即使最原始的801.11b都已經可以非常好地滿足IPTV的傳輸要求，在用戶接入領域采用無線局域網技術是完全可行的。如果在局方入戶線與機頂盒上都接入無線局域網設備，可以讓IPTV的數據包通過兩個無線局域網設備以無線方式傳輸，解決了用戶終端的接入問題。但這種方式還存在要解決的問題。

2.1 ADSL、FTTB、FTTH網絡IPTV用戶的認證方式

IPTV的接入不是網絡連通就可以了，因為IPTV是基于用戶賬戶的服務模式，因此網絡的接入必需要滿足賬戶登錄的條件。基于ADSL、FTTB、FTTH網絡的IPTV的賬戶登錄方式一般和寬帶網一樣，都是采用PPPOE方式。PPPOE是一種數據鏈路層通信協議，PPPOE在標準PPP報文的前面加上以太網的報頭，使得PPPOE提供通過簡單橋接接入設備連接遠端接入設備，并可以利用以太網的共享性連接多個用戶主機，在這個模型下，每個用戶主機利用自身的PPP堆棧，用戶使用熟悉的界面。[1]該種方式要求建立PPPOE的兩個信息點處于ISO七層協議的第二層數據鏈路層，并且PPPOE協議數據包能夠正常地在所構成的鏈路上傳遞。而這不是兩個無線局域網設備連接上就可以的。

2.2無線網絡連接的幾種模式

無線局域網有許多工作模式[3]：

2.2.1 Ad-Hoc模式

Ad-Hoc是一種點對點的連接模式，和有線網絡的直連雙絞線概念一樣。用這種模式進行連接以后，能在兩個或以上含無線網絡適配器的設備間構成網絡，所有構成網絡的設備之間直接互聯，共享帶寬，適合于有網卡的設備直接相連，距離有限，帶寬較低。一般無線終端設備像PMP、PSP、DMA等用的就是Ad-Hoc模式。這種模式并不適合于IPTV用戶的無線接入。

2.2.2 Infrastructure模式

Infrastructure稱為基礎模式，又稱AP模式。它由無線訪問節點（AP）、無線工作站（STA）以及分布式系統（DSS）構成，覆蓋的區域稱基本服務區(BSS)。其中AP用于在無線工作站和有線網絡之間接收、緩存和轉發數據，所有的無線通訊都由AP來處理及完成，從實現從有線網絡向無線終端的連接，到無線網絡客戶端之間的連接。

網絡入戶線上連接的AP與IPTV機頂盒上連接的AP如果要采用這種模式相連的話，必須將一個AP設置為AP模式，另一個AP設置為AP Client模式，也就是無線網絡適配器模式，相當于無線網卡。當設置為AP Client模式的AP后還連接著一個有線局域網時，這種模式可以用來遠程無線連接兩個局域網，但這種模式并不能用來進行PPPOE的撥號。PPPOE協議共包括兩個階段，即PPPOE的發現階段（PPPOE Discovery Stage）和PPPOE的會話階段（PPPOE Session Stage）。當一個主機希望能夠開始一個PPPOE會話時，它首先會在廣播式的網絡上尋找一個訪問集中器，當然可能網絡上會存在多個訪問集中器時，對于主機而言則會根據各訪問集中器（AC，Access Concentration）所能提供的服務或用戶的預先的一些配置來進行相應的選擇。當主機選擇完了所需要的訪問集中器后，就開始和訪問集中器建立一個PPPOE會話進程。在這個過程中訪問集中器會為每一個PPPOE會話分配一個唯一的進程ID，會話建立起來后就開始了PPPOE的會話階段，在這個階段中已建立好點對點連接的雙方（這種點對點的結構與PPP不一樣，它是一種邏輯上的點對點關系）就采用PPP協議來交換數據報文，從而完成一系列PPP的過程，最終將在這點對點的邏輯通道上進行網絡層數據報的傳送。[2]在這里，PPPOE的發現階段尋找訪問集中器的廣播包非常重要。而采用Infrastructure模式時，作為Client端所連接局域網設備的機頂盒在進行PPPOE撥號時所發出的廣播包只能在本地局域網也就是Client AP內傳播，無法通過無線網絡發送到連接網絡入戶線的AP上，這就注定了采用Infrastructure模式也無法進行正常的PPPOE撥號，機頂盒自然無法使用。

2.2.3 AP Bridge-Point to Point模式

AP Bridge-Point to Point模式又稱點對點橋接。它的作用是將兩個遠程局域網用AP互相連接起來，AP在這種模式下起到了局域網網橋的作用，這時兩個AP只能與對方AP通訊，不能再與客戶端連接。這種模式同樣不適合IPTV的無線接入。

2.2.4 AP Bridge-Point to Multi-Point模式

AP Bridge-Point to Multi-Point模式又稱點對多點橋接模式。它與AP Bridge-Point to Point模式的區別在于一個是兩個AP連接，而另外一個是多個AP連接。這種模式同樣不適合IPTV的無線接入。

2.2.5 REPEATER無線中繼模式

該模式支持兩臺AP之間無線信號中繼增強無線距離。將AP置成Repeater(無線信號中繼)、只要其他AP或無線路由接上寬帶，它就可以接收無線信號再把減弱了的無線信號再放大發送出去，適合距離比較遠的無線客戶端作信號放大使用，或用來做無線橋接然后再發射信號給無線網卡接收。該模式同樣無法支持PPPOE撥號。

2.2.6 WDS模式

該模式不是無線局域網標準中的標準模式。是一些廠商在標準模式基礎上的增加。有人形容，它是一種AP+ Bridge模式，它在兩個AP橋接的基礎上，增加了AP的連接客戶端功能。當設置成WDS模式時，即不影響AP的橋接功能，也不影響它的AP功能。

重要的是，在這種模式下，即PPPOE的發現階段所廣播的在網絡上尋找一個訪問集中器的數據包，可以被兩個AP以無線方式進行傳播，從而正確找到集中訪問服務器，并且接收到集中訪問服務器的回復包。因此能正確建立PPPOE撥號，完成IPTV的無線接入任務。

通過對無線局域網幾個無線模式的分析，WDS是唯一一個既能解決IPTV機頂盒客戶端PPPOE撥號問題，又不影響網絡使用的無線方案。當然，WDS模式也并非完美，由于其不是標準的模式，所以各廠商在自己的設備加入WDS模式時，不同廠商的設備存在兼容性的問題，一些AP從成本上考慮，甚至沒有WDS模式。此外，如果IPTV機頂盒不采用PPPOE撥號方式連接網絡的話，未必要進行這樣的設置。但就目前情況而言，IPTV營運商普遍將PPPOE作為IPTV的用戶認證手段。布置接入時必須要考慮到這一點。值得營運商推廣。

參考文獻：

[1] 華為技術有限公司.PPPOE教程[M].廣東:華為技術有限公司，2005.

[2] 錢進. 無線局域網技術與應用[M].北京:電子工業出版社，2004.