基于IP可交换网传输VOD的有线电视网络设施

2002-04-09 /中国CATV网

作者及报告人Joachim Vanhaecke先生，巴可网络公司技术总监。

　　提供VOD服务是有线电视网络运营商的重要业务之一，它能使订户随时随地选择自己所需要的电影(或电视)节目。
　　当前VOD的情况是: 系统规模相当小、投资很高、回报困难，且存在灵活性差、规模难于扩充的问题，因此当今真正大规模的“经济实用”的VOD系统甚少。
　　实现VOD的网络结构有两种: 分布式结构和集中式结构。集中式结构如图1所示。

图1 集中式VOD网络结构

　　分布式结构中，许多服务器被放置在遥远的“本地前端”或称“子前端”，这样服务器可以很接近调制器。由于在这种方式中，不同地方的服务器需复制节目内容，因而所需的存贮容量很大，且节目的传递以及子前端的管理和维护都存在很多不便。但因为直到不久之前还无法解决高性/价比的自本前端向遥远的子前端的视频传输手段，所以现有的系统仍大都采用这种结构方式。
　　然而很强的发展趋势是集中式的网络结构，服务器都放在主前端，通过数字骨干网将许多传输流传输到不同的子前端，再由子前端经调制器进行分配。这种方式需要很宽带宽的骨干网，并且此骨干网不能花费很高。同时要求传输过程中有灵活的路由选择功能，那么如何实现宽带且可灵活交换的骨干网呢？
　　过去所用的PDH/SDH/SONET等技术十分适用于广播传输方式，但它不能提供灵活的节目交换功能(路由选择); ATM虽然能交换传递，但价格太贵。
　　新兴的很受关注的技术是: IP-Gigabit Ethernet(GbE)，非常适合于VOD传输，既灵活也能选择不同路由，将多个传输流传到正确的目的地。
　　而且它是廉价的解决方案: 因为大量网络设施已经存在，GbE/IP网络已分布很广，各个环节的接口卡(如服务器上的接口卡和子前端的接口卡)正在大幅度地降价，其结果是用低价格得到宽带宽——每个传输流的传输价格更低。
　　为在IP网上传输MPEG-2传输流，节目压缩编码后应打包成单节目传输流——SPTS。因为这样才能保证任何一个订户对任何单个节目的点播——适用于“单播”。SPTS的包再映射成IP包。有两种方法实现这种映射: 一个是“实时协议——RTP”，它是在互联网上传输实时服务的视、音频的通用标准，它执行UDP，同时包含传送节目内容的RTP协议和进行传递控制的RTCP协议。RTP包的包头中含有包的序列号及时间标志。而RTP包又映射到UDP帧中。UDP帧帧头含有“源”及“目的”的地址(或端口)。另一种是不用RTP，而直接将MPEG-2的包映射成UDP的帧，这种映射更简单些。但接收端恢复视/音频的过程稍微复杂些。这种方法被公认为“切实可行”的方法，几乎所有的人都采用这种方法。典型作法是将每7个MPEG-2的包映衬成一个UDP的帧。
　　交互操作也有相应的标准，在此不详述。
　　然而这种IP骨干网传输VOD时所存在的现实问题是: 已经有大量的数字有线电视机顶盒在用，所以在子前端就需要有一个从IP骨干网到有线电视网(即从IP到ASI)的转换接口(或称网关)。如图2中所示，而将来则可以直接采用IP机顶盒。

图2 VOD over IP结构图

　　我们的结论是: (1)充分利用有交换功能的DWDM骨干网来建立一个集中方式的VOD结构; (2)基于IP和GbE技术; (3)基于低价格的宽带宽; (4)用IP-ASI网关来适应现有的数字有线电视机顶盒，将来很容易升级到IP机顶盒; (5)巴可具有完整的VOD over IP的解决方案，且有IP骨干网的设备GigalLynx和IP到ASI的网关iMUX，以及用于VOD的QAM陈列，并可与多种VOD服务器及所有型的STB相集成; (6)巴可可承担VOD系统的交钥匙工程。