论文摘要
随着信息技术的飞速发展和休闲娱乐需求的不断增加,三网（电话网、计算机网、电视网）正在逐渐融合,统一承载语音、数据、视频（Triple-play）,而用户端的电视机、电脑、信息家电也在朝“3C融合”的方向快步迈进。IPTV正是“三网合一”、“Triple-play”和“3C融合”的业务体现形式。它可以通过IP网络实现高质量的视频直播、点播、时移以及各种数据增值业务,成为数字家庭的核心。IP网络的设计初衷是传送数据,而电视是一种要求高带宽、实时、具有质量保证的视频业务,因此通过IP网络来承载TV就存在很多问题。目前国内绝大多数宽带网还不具备承载IPTV的条件,网络如不加以改造,很难满足TV的传输要求,会成为IPTV发展的制约因素。如何在目前宽带网的环境下,尽可能满足TV传输的要求,是IPTV承载网需要解决的问题之一,也是本文研究的重点。本文介绍了IPTV系统的组成以及视频编解码、流媒体传输等关键技术。分析IPTV的业务特点,并概括其对IPTV承载网的要求。提出在接入网中,最重要的是接入安全、组播支持、多业务接入、高带宽和QoS保证等问题;接入认证方式应从目前宽带广泛采用的PPPoE过渡到更有利于组播的DHCP。在汇聚和核心网方面,重点探讨了单播组播路由协议在IPTV中的应用、常见的树形和环形网络结构对于IPTV业务的优缺点、对比了现网改造和新建视频专网的优劣,提出初期改造、大规模商用后建设专网的思路。研究了CDN网络中提高存储磁盘读写效率的方法、内容分发中基于请求的对象一致性算法、内容路由和内容管理。为保证视频流和数据流的分离,不影响正常的宽带上网,本文提了出通过接入网和家庭网络配合实现双PVC和双VLAN的方案,在不大量替换和改造原有设备的前提下,解决了IPTV视频流和PC上网数据流互相影响的问题,起到了有效提高IPTV业务的质量,保障原有上网业务不受影响的效果。结合工程实践,通过浙江电信IPTV网的规划设计实例,本文又提出了利用其原有PC流媒体系统的CDN网络,同时承载IPTV业务的承载网构建方法。既解决了原有CDN网络流量不足的问题,又大量节省了IPTV网络的投入,起到了充分利用原有设备和网络资源,降低建设成本,减少网络和设备维护量的效果。IPTV具有电视和Internet的双重基因,这两个领域中的发展和技术进步都将对IPTV的发展造成重大的影响。比如,Internet上如火如荼的P2P很有可能被移植到机顶盒中,替代组播方案,低成本的实现在IP网络上的直播业务。而电视领域中越来越普及的高清,也是IPTV的发展方向,这将对承载网提出更为苛刻的要求,视频专网将是最好的选择。随着IPTV业务的不断发展,用户规模的不断增加,还必须对IPTV用户行为和网络流量做分析,对承载网及时调整,CDN、网络带宽都会发生变化,这些数据对IPTV的安全和稳定是具有十分重要意义的,承载网的优化也将是今后的重点工作。