中兴IPTV专题培训1——IPTV承载网.ppt
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1、,DL_400_C1IPTV承载网专题培训V0602中兴通讯学院数据D&T团队,中兴通讯学院,分 析 提 纲 IPTV承载网ZXR10运营商网络,中兴通讯学院,背景摘自信息产业部2004年1-12月份通信行业运行状况2004年各月业务总量和业务收入的发展情况量收增长不平衡进一步加剧,业务收入与业务总量的增长率比从2003年底的约1/2扩大到约1/3。,中兴通讯学院,背景摘自信息产业部2004年1-12月份通信行业运行状况2002-2004年同期固定通信与移动通信ARPU比较由于低端用户的大量增加和激烈的市场竞争,固定通信和移动通信的ARPU值都在大幅下滑,两者之间的差距也在逐渐缩小。,中兴通讯
2、学院,背景,中国互联网络发展状况统计报告(2005/1),崭新的宽带体验,用户平均每周上网时间:13.2小时用户平均每周上网天数:4.1天,非网民不上网的主要原因有:不懂电脑/网络,40.1%;没有上网设备,23.1%;觉得上网没用/不需要,16.1%;不感兴趣,7.2%,相加86.5%;终端和内容是制约非网民上网的主要因素!,中兴通讯学院,解决方案IPTV 利用电视为23.1%没有上网设备的用户解决上网终端;为40.1%的不懂电脑用户解决PC机操作复杂性;利用IPTV丰富内容吸引16.1%觉得上网没用/不需要和7.2%不感兴趣的用户,并增加用户在网时间,提高用户忠诚度;根据CNNIC发布的第
3、15次中国互联网调查报告,中国宽带用户在2004年底已经达到4280万。与4280万宽带用户相比,中国有3亿多的电视用户和1亿多的有线电视用户。假设有20%的电视转化网络电视,以目前的电视市场规模也有近6000多万的转化潜力,再加上目前的宽带用户,网络电视用户就可以达到1.1亿用户。以每户年均360元的消费额计算,网络电视市场规模就可能达到近400亿元。,中兴通讯学院,IPTV业务定义及分类IPTV业务是指以IP为传送技术,以TV作为媒体终端,以交互式音视频服务为主体的崭新业务集合体。它利用宽带网络,集视频编解码、流媒体、宽带通信、数字版权等多种技术于一身,向用户提供交互式视音频服务。根据中国
4、电信IPTV业务规范定义,IPTV业务主要包括点播、广播、游戏、信息服务、广播节目预订(PVR)、通信服务、远程教育、音乐/卡拉OK、互动广告、机顶盒上网浏览等。根据功能操作特点,业务可分为4类:通信服务类,视频通信短信,流媒体服务类点对点播放:点播、PVR、远程教育、音乐/卡拉OK 等点对多点播放:广播游戏服务类,单机游戏联网游戏,信息服务类,信息服务互动广告机顶盒上网浏览,中兴通讯学院,流媒体服务网络电视:视频直播视频点播:Video On Demand网络录像:NPVR-Network Private Video Recorder网上影院:PPV-Pay Per View视频点播:SVo
5、D-Subscribtion Video on Demand时移电视:TSTV-Time-shifted Television视频轮播:NVoD-Near Video on Demand网络电视和视频点播为基本业务,其它为衍生的增值业务从承载网角度看IPTV可归为两类:点到多点业务和点到点业务,中兴通讯学院,业务框架模型,业务支撑系统,营帐系统,数字版权系统,业务控制平面业务承载平面流服务器,编码器,SRBAS,L2SWITCHDSLAM,TV,视频源网络,城域网,宽带接入网,用户端设备,中兴通讯学院,业务控制平面业务管理系统提供用户管理、服务管理、认证、授权、计费、电子节目导视等功能,完成I
6、PTV业务的控制和管理功能。营帐系统提供用户资金账户管理功能,完成业务结算、支付功能,并最终向用户提供消费帐单。业务管理系统提供基础计费数据,由营帐系统最终完成扣费和支付。数字版权系统是一个可选系统,其作用是保护视频作品的版权,防止版权盗用,通常只有敏感作品才有此需求。OSS/NMS/EMSAAAPolicyServer,中兴通讯学院,业务承载平面视频源网络实现视频编码等功能,并将视频业务流送入城域网。IP城域网通过IP单播/组播功能将视频业务流送到宽带接入网。宽带接入网配合运营管理网实现用户宽带上网接入认证管理、视频组播组加入、离开控制功能,并将用户需要的视频流复制发给用户。在用户侧,用户通
7、过PC或TV+STB等设备收看TV节目时,STB会加入相应的组播组,网络通过xDSL和LAN等线路将对应的组播流(媒体)传送给STB,STB实现MPEG2/4/WMV9解码功能,输出视频信号到电视机或PC机上显示。,中兴通讯学院,IPTV特征模型 流量模型:无论是广播还是点播,所有流量都是从视频服务器流向用户,即流量相对集中;对于广播来说,同一个频道任一时刻流向用户的数据流是相同的,因此其可归为树状模型,带宽需求自上而下成倍扩展,但带宽是可预测的,与开通的频道数成倍数关系;对点播来说,同一个时刻流向用户的数据流是不同的,因此可归为瀑布模型,带宽需求自上而下相同,对于每条承载链路来说,带宽不可预
8、测,随用户数成倍增长;认证模型:与Internet等业务相比,其需要二次认证,即不但需要接入认证,还需要业务认证;,中兴通讯学院,IPTV业务要求Qos性能要求,QOS参数 网络时延上限 延时抖动上限业务种类,丢包率上限,包误差率上限,视频直播视频点播视频会议,1s2s150ms,1s1s50ms,1/10001/10001/1000,1/100001/100001/10000,游,戏,200ms,N/A,N/A,N/A,中兴通讯学院,IPTV业务要求安全要求IPTV业务承载网是基于IP的承载网,其直接与Internet等公众网络互联,同样面临着各种网络安全风险,包括针对网络设备的入侵、拒绝服
9、务攻击、路由欺骗、Qos服务的破坏以及针对网络系统开启的其它一些服务进行攻击等;针对IPTV承载网存在的安全风险,IPTV承载网络的安全建设实现方式应包括:物理安全:IPTV承载网络通信线路、网络等物理设备的安全及机房的安全。网络物理层的安全主要体现在通信线路的可靠性;软硬件设备安全性;设备的备份和容灾能力;不间断电源保障等。管理安全:主要包括口令管理、服务管理、交互式访问控制等措施。业务隔离:通过防火墙进行物理隔离或VPN进行逻辑隔离,以实现不同的安全访问控制策略,在保证业务正常访问的前提下保证网络系统的安全性。,中兴通讯学院,IPTV业务要求可靠性要求 IP承载网承载电信业务,必须满足电信
10、级可靠性要求,要求其网络可用性达99.9996%,中兴通讯学院,IPTV业务对承载网技术要求由于IPTV广播业务是一个点到多点的业务,流量模型是树状模型,流量自上而下成倍增长,因此适合采用组播方式向用户提供,因此承载网必须支持组播技术;由于IPTV广播业务带宽仅与频道数相关,在每条电路上的带宽是恒定的,其适合采用带宽预留技术,同时支持组播Qos,以满足性能要求;由于IPTV点播业务是一个点到点业务,流量模型是瀑布模型,因此其只能采用单播技术;由于IPTV点播业务是一个点到点业务,流量带宽与用户数成倍数关系,其对承载网带宽要求较高,因此其适合采用CDN组网,同时支持单播Qos,以满足性能要求;由
11、于IPTV用户需要业务认证,因此承载网必须可以对用户进行权限控制;为保证IPTV业务的安全性,其必须与其它业务隔离,因此承载网必须支持VPN技术;为保证IPTV业务承载网的可靠运行,承载网必须采用双星形或环形组网,与视频服务器等关键设备相连的路由交换设备必须支持VRRP;为减小网络故障恢复时间,承载层网络应考虑提供MPLS快速重路由、快速路由收敛和快速STP收敛等功能的支持;,中兴通讯学院,承载网组播要求 因为IPTV广播适合使用组播传输,组播就必须具备可运营、可管理的能力:组播必须具有用户认证能力,而不是随意加入和离开,以达到用户接收组播数据的可控管理;必须具有针对组播流进行计费能力;针对组
12、播源进行管理,以达到管理组播业务开通,控制非法组播源的接入;针对组播分发范围进行管理;,中兴通讯学院,业务流程-STB开机认证流程STB开机认证流程只与BAS或SR有关,中兴通讯学院,业务流程-直播频道订购流程,lFleM1中兴通讯学院,业务流程-VoD订购流程,中兴通讯学院,70%1,业务流程-直播流程,中兴通讯学院,lFle1,业务流程-点播流程,中兴通讯学院,70%1,INTERNET承载网现有问题现有网络基本上是为WWW、E-mail、FTP等传统Internet业务设计的,虽然也能够提供基于文件的视频,但对流媒体业务的支持却远远不够,主要体现在如下方面:带宽不足:用户平均接入带宽仅7
13、0K左右,距IPTV所需的M级带宽差距甚远;缺乏组播支持:如通过单播方式提供广播电视,带宽消耗将成指数上升,导致视频服务器和网络设备不堪重负,进而引起网络拥塞和服务质量下降;缺乏QoS保证:缺少端到端Qos保证,使画面质量无法与现有有线电视质量相比;安全性较差:不支持全网MPLS VPN,业务隔离困难,容易受到各种病毒、攻击、广播风暴等影响处理能力不足:IPTV业务流量的流向比较集中,这样就对承载设备的处理能力有较高的要求,QoS,承载网技术特征,网络架构项目网络特征,逻辑网一网多平面,IPTV业务承载网是一个基于MPLS/VPN的逻辑平面,与IP数据网上的其它业务逻辑隔离。,专用物理网IPT
14、V业务承载网独立成网,初期可不建立业务专用逻辑网络,但必须支持建立业务专用逻辑网络的能力,以保持向第三阶段扩展,的能力IPTV业务承载网和其他业务网络 可以进行合理流量规划和带宽资逻辑隔离,通过MPLS DS-TE技术 源布置,采用大带宽和DiffServ建立视频通道,基于DiffServ模 模型保障型提供QoS保障,但组播Qos标准目前尚不成熟,建立端到端Qos难度较大。,网络安全,IPTV业务承载网和其他业务网络 由于采用网络物理隔离,安全性,逻辑隔离,安全性高,最高,方案实施,对网络设备的功能要求较多,对 对网络设备的功能要求不多,对现有网络改动大,实施比较困难 现有网络改动小,实施比较
15、容易,承载网演进趋势,Internet阶段增强承载设备的处理能力,提高带宽,借助CDN网络,将视频流预分发到靠近接入点的流媒体服务器以部分解决QoS。改造接入网,使用户接入带宽提高,且支持802.1p。开通业务以VOD点播为主。规模小,Qos性能得不到保证安全性差中兴通讯学院,专用物理网阶段组 建 IPTV 专 用 承 载网,其支持静态组播,以开通广播节目,Internet业务和单播节目仍由原承载网承担。改造原接入网使支持可控组播。开通业务以广播和点播业务为基础业务,同时辅以录播等增值业务规模大,Qos性能得到很好保证,安全性也好,但投资规模大,需维护多个网络,是无奈之举,专用逻辑网阶段针对专
16、用承载网进行改造使其支持端到 端 Qos,并 利 用MPLS/VPN完善业务隔离,提高安全特性。该承载网除承载IPTV业务外,还可作 为 NGN 和 3G 等 业务的承载网规模大,Qos性能得到很好保证,安全性也好,但技术复杂,目前尚不成熟,不同的网络,平面上承载,的业务有着,不同的优先,级,业务接入点,把不同的业,务接入到不,同的网络平,面,一个物理网络演变为不同的逻辑网络承载不同的业务,逻辑网业务模式,实施MPLS/VPN组播,BRAS,视频源,InternetSR,不同的网络平面上承载的业务有着不同的优先级业务接入点把不同的业务接入到不同的网络平面,接入网一个物理网络演变为不同的逻辑网络
17、承载不同的业务,中兴通讯学院,城域网理想网络拓扑,INTERNET运营管理平台,视频源网络,DS-TE、Diffser、组播源控制DHCP Server、Relay,城域网,组播路由协议PIM/DM/SM静态组播、IGMP、MPLS/VPN,DS-TE主要实现预留组播通道组播源控制主要实现非法组播源接入实现组播Qos利用MPLS/VPN进行业务隔离中兴通讯学院,组播流推进,CDN单播流同步,承载网-专用物理拓扑INTERNET现网不支持组播,广播流点播流Internet流中兴通讯学院,宽带接入网,城域网过渡网络拓扑(一),现网支持组播,但带宽不够且,INTERNET,视频源网络,组播QOS不成
18、熟运营管理平台增加组播路由器实现专用组播通道城域网组播通道可与单播通道互为备份多链路多拷贝接点少,时延小伸展性好技术成熟,中兴通讯学院,运营管理平台,城域网过渡网络拓扑(二),现网支持组播,,INTERNET,视频源网络,但带宽不够且组播QOS不成熟,Diffser、组播源控制DHCP Server、Relay,城域网,静态组播、IGMP、,MPLS/VPN增加RPR环网实现预留组播通道,与星型网互为备份环上只有一个组播拷贝操作简单当接点数较大时,时延也比较大伸展性较差标准需完善现网规模小中兴通讯学院,组播流推进,CDN单播流同步,城域网过渡网络拓扑(三),现网支持组播,且带宽丰富,INTER
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