IPTV承载网络及接入网络总体技术要求

       (1) 承载层网络必须具备QoS能力，提供IPTV业务的QoS保障，满足业务对带宽、时延、抖动等网络性能参数的要求。

       (2) 承载网络必须具备较高安全性。

       (3) 承载网络必须支持MPLS转发和MPLSVPN,能够对IPTV进行VPN隔离，支持MPLSBGPVPN。

       (4) 承载网络需要支持业务识别，在边缘层实现对业务的识别，从而进行流分类、调度、整形，并进入不同的处理。

       (5) 为减小网络故障恢复时间，承载层网络骨干、省干/城域部分提供快速路由收敛和MPLS快速重路由等功能的支持，故障切换时间小于50ms。

       (6) 必须支持对IPTV用户的身份认证,并为通过认证的用户分配一个合法的地址，以提供各种IPTV服务。

       (7) 对于通过认证的用户，应支持对其STB终端权限进行权限控制的功能。权限控制包括：对组播流的访问控制及STB仅能访问特定地址段的控制。用户组播权限控制可采用IGMPfilter机制进行，而STB访问特定地址段的控制可通过路由限制实现。

       (8) 要求能够平缓过渡支持IPv6。

       (9) 对于组播业务，要求骨干网、城域网必须提供组播支持，支持组播路由协议，并具备组播管理、组播安全控制、静态组播配置等可控组播的能力，支持单组播分离的能力，支持频道的快速切换和组播QoS保障能力。骨干网应支持PIM-SM组播路由协议(若跨域实现IPTV业务，还应支持跨域组播，包括MP-BGP、MSDP协议)；城域网应支持PIM-SM组播路由协议和IGMP组成员管理协议；接入网设备应支持IGMPSnooping/Proxy,实现可控组播。

      (10)支持ADSL/ADSL2+/VDSL（PPPoE/专线）,LAN（PPPoE/DHCP/专线）、WLAN、FTTH、HFC等接入方式，不考虑在ISDN、窄带拨号等接入方式上承载IPTV业务。

      (11) 支持二层链路的接入和汇聚功能，包括将IPDSLAM.ATMDSLAM汇聚到BRAS或接入路由器。

      (12) 承载接入应能支持单边缘和多边缘两种模式。在单边缘模式下，接入设备依赖于单一的边缘设备提供所有类型的业务。在多边缘模式下，接入设备应能够区分并承载不同的业务与网络中部署的多种业务边缘设备互联。

      (13) 接入层应具备QoS能力，以保障业务接入QoS。

        IPTV有大量的STB,在IPv4条件下为每个STB分配公网IP地址不太现实，因此建议釆用特定的私有地址来开展IPTV业务。釆用私有地址既避免了公网IP地址短缺的问题，又可以防止城域网以外的用户对IPTV的访问，提高其安全性。为了避免IP地址占有时间过长，造成IP地址资源的巨大浪费，建议釆用以下地址分配策略：

     （1）对于DHCP认证方式，采用标准的DHCP协议为用户分配IP地址。由接入路由器作DHCP服务器，机顶盒作DHCP客户端，通过标准的DHCP协议为用户分配IP地址。用户离线后IP地址资源回收。接入路由器的IP池中IP地址的大小根据当地用户量情况而定。

     （2）对于PPPoE认证方式，釆用标准的PPPoE协议为用户分配IP地址。如果用户认证通过，BRAS从指定的IP池中取出IP地址分配给用户，用户离线后IP地址资源回收。BRAS的IP池中IP地址的数量根据当地用户量情况而定;IPTV系统域名继续沿用原有互联网业务域名系统划分，多级层次部署，依据地理域或者机构域划分。

       视频业务具有大带宽、实时性的要求，相对于传统的话音和宽带上网业务，视频业务具有很大的差异性，主要表现在对整个网络的带宽和QoS具有非常严格的要求。如果视频业务在传输过程中产生比较大的时延和抖动，或者由于带宽不够引起丢包，就会导致图像和话音质量严重劣化。所以，IPTV的承载网必须保证视频业务在传输中的带宽和QoS。为了降低传输带宽和存储需要，视频必须以压缩形式传送。视频压缩编码技术的选取决定了IPTV业务用户的带宽需求。IPTV用户在接收视频流数据时，一般至少需要1Mbit/s以上的带宽，再加上20%〜30%的协议封装开销，至少需要1.3Mbit/s的带宽。另外，信令控制信道也要占用一定的带宽，保守估计，每个用户的最低带宽需求应为L5Mbit/s。考虑到IP网络的统计复用特性，网络流量的波动较大，为了保证IPTV的播放质量，建议为每个IPTV用户保留2Mbit/s以上带宽。另外，如果要开展高清IPTV业务，至少需要6〜8Mbit/s的带宽。

1. 使用IP城域网实现IPTV传输承载

        通过DSLAM/PON设备或具备组播能力的二层交换机作为IPTV业务的接入侧分发设备，并连接至局端二层以太网交换机，交换机GE光接口与汇聚层的路由器通过裸光纤连接，通过IP城域网实现视频流数据业务的传输承载。这种传输方案的优势在于利用现有的IP城域网实现IPTV流媒体业务的传送，可以最大限度满足用户对于大带宽的需求；另外，这种以太网技术构建的IP网络最大的优势在于它的初期设备投资成本相对低廉，建网简单。这种承载方式的劣势主要体现在，IP城域网是针对数据业务的特点而设计的，对于传输对实时性要求很高的视频流业务，如何解决其QoS问题，需要更进一步的研究和改进。目前还没有一种很好的机制来保证端到端的包时延，无法提供实时业务所要求的服务质量。虽然MPLS技术是一个很好的解决方案，但是需要所有的数据设备支持，同时各个厂家支持MPLS技术的成熟性和协议的完全标准化还需要时间。另外，现有IP承载网保护功能并不健全，无法提供实时业务的快速保护，业务收敛恢复时间较长。而延续于互联网接入业务的以太网“尽力而为”信息传送策略，以及现有数据交换机设备是否具备大型电信级公众网所应具有的完善的硬件和软件的可靠性及相应的保护措施，还需要时间进行改进和验证。最后，现有大部分以太网交换机和路由器的光纤直驱的连接方式，不能对业务在传输中的性能故障进行实时的监控管理，给设备、网络的维护工作带来很大的困难，网管机制也有待健全，网络的后期维护成本也是需要考虑的因素。

2. 使用内嵌RPR的MSTP承裁IPTV业务

       IPTV业务传送网络可由内嵌RPR的MSTP设备组成，节目频道内容都不加控制地送抵到BRAS或者DSLAM上;根据IPTV内容送抵的位置，又分为送抵BRAS模式以及送抵DSLAM模式。运营商可以综合网络规模、用户规模以及建网成本，灵活选择送抵模式。在送抵DSLAM模式下，IPTV业务的控制以及IPTV业务报文的复制由DSLAM完成，IGMP协议终结在DSLAM上；在送抵BRAS的模式下，通常BRAS对组播流不加PPPoE封装，只进行IPoE透传，也不进行组播复制。为保证IPTV业务传送的QoS要求，需要专门建立BRAS到DSLAM间的连接，使用但通道透传时需要网络带宽NX组播业务带宽；使用内嵌RPR的组播方式建立时只需要网络带宽IX组播业务带宽。业务接入节点扩展时无须增加网络带宽，业务开通快捷、简便，扩展性好，可以提供端到端的快速转发功能，保证组播业务的QoS。此外还可以利用内嵌RPR提供的完善的业务分类传送功能、公平接入功能，实现IPTV业务、上网业务和运营支撑信息的综合传送支持，对不同业务应用提供完善的电信级的业务运行、维护和管理功能，保证IPTV业务传送的长期稳定运行。

       由于提供IPTV组播、VoD业务的DSLAM带宽已经达到几百兆，因此建议使用GE接口连接为宜，可以通过光纤直接连接城域网MSTP环,MSTP环应该以10G/2.5G为宜，建设2.5G环网时从网络演进规划考虑，需要考虑设备可以平滑升级到10G能力。使用内嵌RPR,可以构建城域内跨光纤连接网络的虚拟RPR环，可以实现跨地区将直播服务器、BRAS、多个流媒体服务器连接在一个RPR环上，这样既节省网络上的组播业务占用带宽，又可实现媒体服务器间的互联访问，且业务扩展简单，业务开通简捷。

3. 通过SDH广播式交叉配置方式承载IPTV业务

       对于城域网直播媒体服务器到BRAS、流媒体服务器间的数据连接，仅考虑直播业务传送时，由于流带宽固定，这时使用MSTP的EoS功能，通过SDH时隙交叉配置实现业务单向广播传送，这种组网应用方式在网络规划发展变化不大时，是适合的，并且无须向网络引入RPR等新的配置模块。与RPR方案相比，此种方案主要问题是当前业务流带宽进行调整时，以及新增业务节点时，需要全网逐点进行业务配置和电路调整，配置相对较复杂。对于直播类业务，如果考虑50套节目，带宽应为50X2M=100M,从节目源发送来的直播业务可以通过一个VC4通道在宽带综合业务传送网上传送，并送达每一个带DSLAM/PON的传输节点，通过二层数据功能将IPTV业务组播到每一个连接DSLAM的数据端口，从而将业务分发到每一个DSLAM。直播业务中，可以认为只占用一个VLAN即可在MSTP网络中实现。对于直播业务的保护，可以采用2XVC4进行业务分发，釆用SNCP保护。由于只是考虑直播业务，相关的认证可以交给DSLAM处理，所以对于直播业务的认证在承载网上可以不考虑双向信道的问题。如果考虑认证所需要的双向信道，可以通过VLAN方式实现双向业务同单向业务的隔离。

       IPTV的实时业务特性决定了其承载网的网络故障恢复时间应在毫秒级。目前,IP数据网络中STP收敛、路由收敛和MPLS快速重路由是IP网网络自恢复的3种方式。其中，STP收敛时间需要数十秒,802.lwRSTP收敛时间一般为秒级，部分设备可达1/10秒级，但在设备中要得到很好的支持尚需时日；目前的IGP路由的收敛时间在秒级，也不能满足实时业务毫秒级的要求。STP和路由的收敛时间需要通过合理的网络规划、设计进行一定程度的控制，如釆用层次化网络结构、合理设置路由分区以控制路由振荡影响的范围、启用负载分担和主、备用路由策略，但以上相关的措施只是在一定程度上缩短了网络倒换时间，而无法使其达到毫秒级的标准。MPLS快速重路由技术由厂家提供的技术参数和测试的结果均表明MPLS快速重路由的收敛时间可以达到毫秒级，需要在网上进行更大规模试验来加以验证。SDH技术已经在网络中大规模使用，基于SDH的多业务传输平台MSTP可实现包括流媒体在内的多业务传送，并可提供基于毫秒级的电信级保护，可提供高可靠性的QoS保证，满足IPTV实时业务的传输要求。