Nortel IPTV解决方案通过提供下列功能为电信用户提供了特性齐全的高品质电视,及其它交互式和增收通信服务:
全套Nortel专业服务,降低了设计复杂度,加速了面市时间,并为IPTV解决方案提供了单点接触。
IPTV联盟的大量生态系统提供的设备具有通过预测试的配置。
根据IPTV解决方案在现有操作基础设施中的集成度,来保证操作准备程度。
通过支持向基于SIP和IMS的架构的演变,来实现投资保护。
Nortels IPTV解决方案使得有线服务供应商能够采用安全、可靠的可升级IPTV基础设施,从而能够提供消费者所看重的娱乐和通信服务。
IPTV的重要组成部分
IPTV将从下列几个方面彻底改变看电视的方式:获得服务,如从电视指南收听家庭语音邮件,甚至能够让用户在HD电影开始前通过电视订购比萨。但是,由于很多公司都争相在电信行业的这个热门市场中占得一席之位,并且IPTV狂躁症横扫网络,所以在如何提供这些创新型服务方面还很混乱。很多供应商都在谈论众多电信运营商(如SBC)花费几十亿美元购买的这套复杂系统。本文将高度复杂的IPTV分成4小块:IPTV头端、骨干网络、接入网络和用户端。
IPTV头端
IPTV头端是通过运营商专用IP网络接收和准备发送内容(如电视频道和视频点播电影)的地方,其中最复杂的环节就是内容采集。它来自于模拟卫星、数字卫星和天线;内容可能是标准清晰度的和高清晰度的,也可能是音乐;格式可以是DVB,也可以是早期的专利设计。一般的头端需要6种或者6种以上不同类型的系统,每个头端通常都需要有多个系统。
一旦对信号进行了下行或者下变频操作,通常需要对其做出变更,方可适应运营商网络。如果接收到了模拟信号,则需要编码器来对信号进行数字化、压缩和分组操作。如果接收的信号是数字格式的,则可能仍然需要将其转换成运营商使用的格式。之后,运营商一般来说会添加地方广告和FCC规定的紧急警戒信息。然后,条件接入(CA)系统给信号加密,来防止发生服务盗用或未授权复制的情况。最后,有用信号被放到网络上,以便提供给用户。视频点播(VoD)服务的流程与之类似,除了最终版本被放到服务器上,直到有人请求观看内容为止。
所有这些都是在网络中间件的控制下发生的。该软件控制电子节目指南(EPG)要显示什么内容,从而控制了内容和服务的接入。它记录新的VoD内容,并将该信息添加到目录中。它控制加密过程,告诉CA系统何时给信息加密以及何时将密钥发给用户。它对后端系统也有影响。例如,在允许用户观看VoD或PPV内容之前,它会先检查用户账户是否是最新的。
每种产品都提供了大量不同的功能,由不同的供应商提供,并且拥有它自己的管理系统和独特的用户界面。因此,要创建IPTV网络需要大量专业技能。并且,还需要为购买和维护所需硬件及软件支付一定的费用。
网络骨干
网络骨干是IPTV服务实现过程中常被忽略的一个环节。骨干问题必须由服务供应商解决,但是,当今很多供应商的网络骨干甚至连基本的IPTV服务所需的带宽都不能提供。设想一下,一个包含100个采用MPEG2(数字电视的现有标准)的标准清晰度电视(SDTV)频道的电视服务。因为每个频道所需的带宽约为4Mbps,因此骨干共必须提供400Mbps的带宽。这当然在很多现有网络骨干的带宽范围内。
图1 端到端三重播放解决方案(略)
高清晰度电视(HDTV)的各个频道需要的带宽则约为20Mbps。当今的大多数电视服务提供的HDTV频道都少于20个,但是随着HDTV逐渐成为行业标准,服务供应商将不得不增加其网络骨干的容量。利用当今的压缩技术,提供100个HDTV频道需要2 Gbps的带宽。当今的技术当然能够实现这个目标,但是这却在众多现有骨干的能力范围以外,因此必须进行更新。将来,更好的压缩技术会让HDTV的各个频道只需占用10Mbps或者更低的带宽。
视 频点播极大地改变了服务供应商网络骨干内的带宽要求。VoD本来可以为每个用户提供4Mbps(对于SDTV而言)的个人电视频道。对于一个拥有10,000名用户的网络而言,骨干网必须提供40Gbps的带宽。幸运的是,如今在给定时间内观看VoD内容的用户数量还相当低。并且,通过将受欢迎的内容(如最新推出的电影)存储在离用户比较近的本地中心局处,运营商将网络压力降到了最低水平。由于电影能够在非繁忙时段、利用多点传送技术、以较低的优先级提供给这些缓存,所以极大地降低了骨干网的总带宽 ,但是增加了设备数量和复杂度。
随着VoD在视频用户中的使用和普及,服务供应商极有可能需要通过增加其光网络的容量和在主城区增设本地视频中心来解决网络骨干问题。
接入网络
接入网络方面的最基本决策是弄清楚现有的铜环路中有多少可用。提供IPTV服务的一般准则为,网络能够提供的带宽至少为20Mbps,方可让包括HDTV服务在内的服务能够长期发展下去。
如今,很多早期设计能够为家庭提供的总带宽只有10Mbps。这只能支持2个SDTV频道、2 Mbps的互联网接入和语音服务。20 Mbps的家庭网络带宽可以支持3或4个HDTV频道,并有充足的带宽用于实现4或8 Mbps的互联网接入和语音服务。
图2 IP机顶盒软件组成(略)
无论服务供应商是针对哪种接入带宽,DSL吞吐量都高度依赖于本地环路的长度。通常,光纤必须达到外设内的DSLAM,方可缩短铜环路的长度。一般来说,当前的ADSL2+技术在1000英尺(300米)的距离内可以提供20Mbps的带宽。
对于新构造或过度构建而言,光纤通常正好被布设在客户端,因为光纤的铺设成本基本上和铜导线的一样。无源光网络(PON)是最常用的。外设内仅有的设备就是无源分路器;和将有源(受电)设备置于CO之外相比,网络维护减少了。PON在32个或更多用户之间共享带宽。在需要更高带宽、更密集的区域内,以太网是一种很好的解决方案。
客户端
客户端通常是整个解决方案中最昂贵的一个环节。每个站点都需要一个分界器件,如DSL调制解调器。PON和所谓的光网络装置(ONU)对等。虽然是受电设备,但是这些一般都包括旁路电路,因此即使出现了电源故障,电话也能够正常运行。这两类器件都能够为用户提供到终端用户设备的连接。连接可能包括电话插孔、以太网、电视用同轴电缆,甚至是T1线路。
将该分界器件连到机顶盒上的方法有很多种。能够实现以太网功能的布线是最常用的方法。不幸的是,以太网不能在大多数家用电话线路上运行,因此电信运营商必须重新布线,并且一般会承担这些费用。第三方器件允许以太网在现有的同轴电缆上运行,因此可以重新使用现有的电视线路。这种功能现在逐渐被集成到DSL调制解调器和机顶盒中。宽带电力线(BPL)发送的信号跨越现有家庭电力线,消除了对独立分组连接器的需要,还为机顶盒提供了很多特性。成本最低的设备支持标准清晰度电视服务,较高端的装置则支持高清晰度电视、用于节目录制的集成式硬盘、用于连到家庭音频系统上的数字音频输出、网络浏览器、USB端口和很多其它选项。为全部用户只提供一个机顶盒是不够的,但是如果备用装置太多,则又会增加测试和技术支持成本。
主要设计问题
除了前面提到的带宽问题,要提供IPTV服务还有几个技术难题需要解决。广播电视需要广泛使用IP多点传送,并且大多数网络设备不支持提供IPTV服务所需的100个多点传送流。采用MPEG4高级视频压缩(AVC)之类的新兴技术是很理想的解决办法。MPEG4高级视频压缩可以将所需的带宽量减半。VoD服务器必须能够同时支持数千名用户,而每个用户都会有不同的要求,如观看、倒带、暂停或快进。布设VoD缓存来将网络使用率降至最低水平对于保持较低的总成本具有重要作用。要采集本地频道并将其添加到视频流中可能需要分布式头端。FCC要求还规定,将1个天线放到距离各个用户50英里的范围内,以保证数千名用户能够在开映前几分钟内订购付费电影,这可能是另一个瓶颈。
所 有这些都表明IPTV是一项新生技术。控制芯片技术曲线能够让服务供应商克服大多数难题,但是带宽和标准缺乏仍然是最大的问题。大多数电信运营商争论的中心从是否会采用IPTV转移到何时部署上了。
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