淺析IPTV網絡設計與實現

摘 要：隨著人們生活質量水平的提高，對互聯網應用需求的進一步加大，提高網絡系統優化設計與應用性能就顯得尤為重要。其中IPTV已愈來愈受到人們的歡迎，同時IPTV業務也已成為各大運營商收入中重要的組成部分，因此對其進行科學設計就顯得比較關鍵。本文針對IPTV網絡系統構成及發展的現狀，以及IPTV網絡的設計與實現進行探究，希望通過此次對IPTV網絡的研究分析，能為以后IPTV網絡優化及應用效率提高起到促進作用。

關鍵詞：IPTV；網絡設計

隨著電信行業競爭日趨激烈，用戶對互聯網業務需求的不斷增加，對業務質量要求的不斷提升，傳統電信業務已不能滿足用戶需求，而IPTV業務作為一種基于IP承載網具有交互式多媒體業務，在靈活滿足用戶觀看視頻的需求外，對提高行業競爭力，提升市場效益起著非常重要的作用。因此，IPTV網絡及系統能否穩定與高效運行也凸顯的越來越重要。

1 IPTV概論

IPTV業務是一種高帶寬、高質量的新型互聯網多媒體業務，其主要包含視頻直播、視頻點播、視頻回看、遠程教育、語音視頻交互等服務，其中流媒體服務是IPTV業務中最為主要也是最基礎的業務。流媒體服務主要是點對點播放以及點對多點播放。其中視頻直播采用點對多點的組播方式，而視頻點播以及遠程教育等都是點對點播放的單播方式。此外，通信服務、郵箱等服務，為IPTV用戶在互聯網接入公眾視訊網下，提供了更多樣化的功能[1]。

IPTV網絡是一種交互式電視網絡，其由IPTV承載網與IPTV業務系統兩部分組成。IPTV網絡利用寬帶有線電視傳統網絡，將傳統電視與IP網絡進行結合。

IPTV技術是一種將音視頻編解碼技術、IP組播技術、IP單播技術、IP Qos技術、陣列存儲技術、內容分發網絡（CDN）等技術集成于一體的技術。其利用先進高效的視頻壓縮技術（mpeg4、h.264等），可為用戶提供高質量、高清晰度的4K高清數字多媒體信息服務。

2 IPTV發展現狀分析

IPTV網絡系統已經過了幾個重要的發展階段，目前應用已比較廣泛。當前對于IPTV網絡系統應用的潛在用戶群比較龐大，廣大有線電視用戶以及手機用戶均為IPTV網絡潛在用戶群，IPTV網絡的發展市場前景比較良好 [2]。面對當前固網運營商傳統語音業務不斷下滑，寬帶數據業務市場的競爭日益激烈，用戶離網率愈來愈高，電信運營商在對IPTV實際的經營與運維過程中，存在著很大的壓力。然而，IPTV在業務上為電信運營商提供了良好的發展機遇。

3 IPTV網絡構成

IPTV網絡系統是由業務提供層、運營支撐層、業務控制層、媒體交換層以及終端接入層構成。業務層包含著內容管理平臺以及業務支撐平臺兩部分，提供直播、點播、可視電話、網頁瀏覽和郵箱等相關業務。運營支撐層則包含運營支撐系統以及網管系統，可對IPTV業務管理以及資源和用戶等進行有效管理與控制。因此，為滿足業務需求，及網絡高帶寬、低時延和系統高穩定性的需求時，必須采用分布式結構進行部署，同時引入多種先進配置技術。

4 IPTV網絡設計以及實現

4.1 IPTV網絡設計

IPTV網絡對應用質量要求很高，這就要充分注重設計的整體質量的提高，就需要從多方面進行綜合性的研究與分析。在網絡系統設計過程中，就要充分注重初期業務需求及業務特征的分析，對用戶的并發量及并發流量進行有效的計算與設計，在滿足實際的IPTV網絡系統應用的需求的同時，能及時向用戶提供高質量的綜合性業務。

在IPTV節點部署設計環節要充分重視，初期的并發用戶數量與節點部署設計有著緊密的影響，如并發用戶數量在三千，那么實際的用戶數就大約為四千到五千。視頻直播是通過組播方式實現，若按照峰值流量不超過網絡帶寬百分之七十標準進行設計，那么IPTV網絡系統和IPTV承載網連接帶寬需求就是7Gbps[3]。在通過對IPTV網絡系統分布式部署方式的應用下，系統即可實現平滑性擴容，既能保證系統穩定運行，又能滿足業務不斷發展的需要。

在IPTV網絡系統設計中對于交換機的端口設計環節，就要充分注重針對不同規格的端口加以科學設計，如對于3750端口的設計中，其主要是用于內部連接交換機以及防火墻和服務器，所以要按照實際應用的需求進行設計。在對系統網絡規劃設計環節，就要對交換機以及IP地址等方面進行科學化的設計[4]。在對交換機VLAN以及IP地址的設計過程中，前者主要是把服務器功能模塊邏輯上進行劃分成不同子網，這樣就能有效減少廣播包和組播包對其他的服務器及業務造成影響，從而保障系統平臺及網絡工作的效率和運行的安全。

在IPTV網絡系統設計過程中， 對于系統設備的配置環節設計也是比較關鍵的，如對于中興ZTE的Rolling Stream IPTV網絡的設備配置中，主要有運營支撐系統以及網管系統和數據庫以及電子節目向導服務器等。OSS數據庫以及NMS設備是主要的硬件，整體的系統內部通過以太交換路由器進行互通的。在CMS的節點中進行設計兩臺交換路由器，有Cisco 3750等，之所以運用Cisco 3750就是其有著四十八個千兆以太電口以及四個千兆SFP，這樣就能有助于滿足系統接口實際應用需求。在其二三層交換矩陣方面，通過最大轉發帶寬是32Gbps，從而保障了系統交換容量的要求。而對于4506a的應用，主要是其作為插槽式的方式接口數量能滿足實際應用的要求，用戶點播VoD的時候以及時移節目的時候從ME上進行獲得。

在設計端到端組播推送網絡過程中時，要注意城域骨干網上組播路由、組播路由切換、RP配置以及IPTV頭端組播加入等關鍵技術的配置，同時也要注意在寬帶接入網側配置IPTV用戶端組播加入、二層組播轉發以及valn等關鍵技術的配置。

在IPTV網絡系統的安全設計環節，要根據系統上開通的不同的業務端口進行網絡設備的訪問控制策略部署，加強對服務器操作系統、數據庫安全加固以及應用的軟件安全防護，建立冗余機制，這些都是確保網絡及系統能穩定高效運行的重要因素。

4.2 IPTV網絡系統應用實現

為保證IPTV網絡系統的正常安全的應用，就要注重相應測試工作的開展，其中在網絡指標測試環節是比較重要的，其中就涉及到ADSL用戶以及LAN用戶，并要充分注重城域骨干網的性能測試，通過BRAS可用帶寬實施測試，保障網絡的各項指標都能夠滿足實際應用的要求。由于受到本文篇幅限制，對于網絡指標的測試，主要就帶寬測試進行舉例說明，通過兩臺PC上安裝NetIQ Chariot后，在任意一臺PC打開Chariot軟件，選擇New點擊Add an Endpoint pair按鍵，然后將PC的IP地址輸入進去，然后在TCP協議下進行選擇Script然后在Script可選框中選擇Throughput腳本后確定，這樣就能夠進行對帶寬實施測試。為保障IPTV網絡系統能提供高質量的應用服務，須把傳統LAN接入到QoS來，使其在系統的實際運行當中，通過對下行流量業務優先級保證，實現對業務高質量保證。在對交換機進行LAN設置的時候與不同的業務相結合，實施優先調度功能應用[5]?；蛘呤窃谶M行組網優化過程中，把傳統的DSLAM或者EPON+DSL同QoS進行接入，使其對不同業務優先級調度都能夠支持。在使用單PVC方式的時候，支持視頻流優先轉發，這便提高系統應用的整體質量。

5 結語

綜上所述，加強IPTV網絡系統的設計質量提高，就要充分注重從多方面研究與分析，以保障網絡系統的設計整體完善性，促進網絡系統的應用效率提高。在通過此次對IPTV網絡系統設計的研究分析，希望能對以后的系統網絡優化改造方面提供幫助，以保證網絡及業務系統能高效穩定運營。

參考文獻

[1]高勇，劉國輝.IPTV中增強的QoE技術分析與研究[J].電視技術.2015（03）

[2]陳偉，李荊生，童曉光.IPTV與IPQAM體系架構及其關鍵技術比較研究[J].電視技術.2016（16）

[3]余辰東.PON網絡承載IPTV組播業務之挑戰和部署優化[J].通信與信息技術.2016（03）

[4]吳軒亮.三網融合下IPTV承載網絡的優化及Qos策略部署[J].電信快報.2015（03）

作者簡介

李婧（1982-），女，漢族，寧夏銀川市，碩士，中國電信股份有限公司寧夏電信分公司，研究方向：云和大數據挖掘分析與技術應用，互聯網寬帶與iptv技術與應用，3G/4G移動通信