作者:manjusri
视频是带宽的主要占用者,所以说到IPTV,就要说一下带宽的问题,在有独立带宽保证的TV传输网络,网络本身基本上不需要提供什么QOS保证,这也符合internet的IP承载网带宽充足,就不需要QOS的观点。因为2001年的IT泡沫,带来了大量的骨干网光纤资源,而WDM技术的发展,目前已经超前IP流量,所以运营商的骨干网带宽到现在都不是问题,并且自有率很高,租用也比较容易,这都是托2001年IT泡沫的造福。但是在接入网方面,情况就完全不乐观了,而TV对接入网带宽要求较高,所以接入网带宽是IPTV的瓶颈。
标清视频需要4M的带宽,考虑到同时还有HSI是频道切换时的单播加速技术,那么最小带宽需要是6M,对于最大量的铜线接入技术,需要ADSL2 来承载,同时还受到距离的限制,不是所有的的用户的ADSL都可以达到的。所以基于ADSL的IPTV,质量保证技术要求就比较苛刻。
接入网带宽提升方法很多,从早期的Ethernet到户,到已经喊了很久并开始逐渐部署的FTTH技术,但是这里主要的问题是成本谁来承担的问题,因为只是增加一个IPTV,每月每个用户增加的收入也就10-20欧,那么改造这样一个用户需要多少钱呢?没具体值,但看发达国家高昂的人力成本和较低的施工效率,一定是很高的,那么结果就是ROI非常低,所以没有人愿意承建。但高速信息公路是很好的东西,怎么办呢?两个办法:
1、 国家投入模式:如日本和新加坡,FTTX很好主要是以国家投入为主,这和我党改革开放要想富先修路的思想有点像
2、 运营商投入但要求专营权的形式:因为欧洲电信法早就通过了,所以所有驻地资源都必须开发,并且价格不能完全由卖方说了算,导致incumbent的运营商因为长期官僚和低效率的问题暴露出来,而新运营商得到不小的发展机会。但是对于FTTX,在国家模式不愿意的情况下,只有incumbent的carrier有能力建设,但他们提出,要我建可以,但要求一定年头的专营权,否则这种自己种树给大家乘凉的傻事,打死都不干
3、 像中国这样有钱有人成本低的国家,倒是可以大规模兴建FTTX,尤其是没有固网而最有钱的中移动,最应该用大量的利润快速覆盖FTTX,既能占领未来的接入网市场,又可以不用分很多利润给老外持股者,利民爱国的好事,要赶紧做呀
IPTV虽然不那么好,但却是triple play的核心,所以也是AL新ME核心,主要包括如下内容:
1、 基于VPLS/TE的IPTV承载方案:
(1) 核心是环网方案,AL称为daisy chain,就是环形H-VPLS,如果环上的节点或者链路故障了,则通过TE FRR做环回,这种方式的问题是有点复杂不说,也浪费带宽,H通过PIM redundancy优化了这个方案,后来AL也follow了。
(2) 树形H-VPLS方案,通过VRRP in VPLS来解决链路备份问题,同时也解决了这种拓扑下组播流量的多发问题,好像整体上还要配合一些MAC withdrawal技术,记不得了,反正很烦
2、 频道快速切换和丢帧重传
这是基本的QOE保证,始作俑者是思科和微软,一些简单分析如下:
(1) 频道切换问题:这个问题的本质是MPEG等视频压缩标准 组播定速报文发送导致的,因为其基本原理是增量压缩技术,如果其基础帧,这里就I帧拿不到或者丢失,那么即使后面的B/P帧正常收到,也无法解码,这些帧就废了。等到下一个I帧到达后,图像才能开始,但这个时间因为受到组播定速发送的限制,是秒级附近,所以我们在看数字电视的时候,频道切换不如模拟电视快,很不爽。优化技术原理也很简单,就是在系统得到频道请求的同时,先用单播把最近一个I帧甚至其后的组播流量真正到来前的B/P帧给加速发过来,如果只有I帧,很多情况下就会有马赛克,如果不加速,那么就不能赶上组播的速度,和组播同步的时候还是有马赛克,而加速带来的问题就是,组播来了以后,要有一个减速,具体效果是有快进感,在技术实现细节上,可以通过修改视频帧的时间间隙参数使这个快进尽量平滑一点,这样处理后的视频,效果基本接近传统电视了。
(2) 视频丢帧问题:数据通讯丢包是正常的,所以在协议设计上都有相应的重传机制,而组播因为其性质决定了没有该特性,但丢包怎么办?优化方法就是增加了单播的重传机制,此时需要STB要感知到丢包并发出请求,这在早期的STB可能是不支持的,如果是基于Linux的STB,那么一般是可以通过Java做一个补丁支持该功能,否则就可能需要STB上游的设备支持一个proxy,但能否搞定不是很清楚。
以上的功能需要IPTV的headend服务器提供相应的功能配合,在用户数越来越多的情况下,对集中式的服务器的压力和带宽浪费都是问题,尤其是很多人同时打开电视的时间段,比如晚上的某段时间,或者热点节目的时候等。解决办法是可以在承载网络的一些节点上增加一些视频cache卡,这种情况下,这个节点应该是可以被STB通过L3访问到的,当然通过L2也可以,那会导致很多终端用户和这个视频存贮节点在一个大的L2 domain,这是很不好的网络设计,所以原则上这个节点应该是L3节点,而最好不用纯L2节点。上面只是一些简单的分析和描述,但也可以看出为了保证达到和传统电视一样的QOE,IPTV很麻烦。