浅析广东广电网络全IP化端到端体系建设

王汉荣

【摘要】广东广电网络在新时代背景下，大力推进技术转型升级，全面构建IP端到端技术体系。整体体系架构分为IP平台、IP网络、IP终端三大部分。本文主要对广东广电网络的全IP化改造方案进行简要介绍。

【关键词】广东广电;全IP化;IP端到端

互联网是“信息时代”成长与发展的核心科技。目前，我国正处于第三次工业革命的前沿，“中国制造2025”“互联网+”等战略的制定，促使中国正式踏上科技革命的路途。在媒体融合、多屏互动、三网融合的大背景下，为了应对互联网带来的巨大挑战，满足今后的发展需要，广电行业应深度融合互联网思维到内容的制作、传播与接收等各个环节中，并结合时代特点对业务进行创新。物联网、5G、WIFI、IPv6等新一代信息技术无一不与IP技术紧密结合，为打造“智慧广电”，IP化转型升级是公司创新发展的必由之路。

光纤入户的普及，以OTT为代表的网络机顶盒的广泛应用，4K超高清时代的来临，融媒体的覆盖，AI技术的应用，面对这些挑战，广东省广播电视网络股份有限公司（简称广东广电网络）结合时代特点对业务进行了改造和创新，深度融合互联网思维到内容的制作、传播与接收等各个环节中，通过IP网络承载更多种业务，实现广电业务全IP化，旨在为用户提供全新电视体验。

一、体系建设原则

虽然IP系统是大势所趋，基于广电系统相对于其他运营商的特殊要求，以及紧跟广东广电网络发展现状，IP体系建设有着以下几点原则：

（一）安全不降低。对标DVB安全播出体系，严格按照总局62号令的安全播出要求进行方案设计与网络建设，优先保障电视直播信号安全优质播出。保证系统较高可靠性、稳定性、实时性，具备可管可控能力，IP化平台应具备完善的运行管理和监控功能，关键节点甚至考虑自动检测故障和故障自愈能力，在发生故障时精准切换备用节点，保证安全播出和业务正常运行。

（二）管理同平台。此次IP端到端是基于2017年建设的IP视频平台打造的IPTV播控平台，在一个平台上实现对IP直播、IP点播业务的同时管理。使原有平台进一步功能延伸，保证功能平臺后续的可用性和可扩展性。

（三）业务全镜像。完成直播电视、互动电视以及目前所有增值业务在IP终端上的部署。确保将DVB业务全面移植到IP体系，保证业务正常呈现，在业务层面做到用户无感知。

（四）体验更优化。IP平台的IP直播网络的切台延时与以往DVB模式基本一致甚至优于DVB模式，加入FCC系统后，用户观看直播时实现无差别体验甚至更优体验。

（五）投资更经济。由于产业链的规模有巨大的差别，IP体系使用通用服务器，支持通过软件升级实现产品的快速迭代，建设运维成本较低，IP体系的建设运维成本目前已低于DVB模式，且正快速下降。

二、体系架构

广东广电网络于2018年4月启动公司IP端对端体系建设，立足于现有网络建设资源，采用主流、先进的技术，并充分考虑未来业务发展需求的扩展空间，严格按照安全播出标准构建广电IPTV安全体系，将体系架构分为IP平台、IP网络、IP终端三大部分：

第一IP平台主要实现信源处理、用户认证、业务鉴权、节目配置、信号监测、快速切台等功能。

第二IP网络通过网络架构的设计与部署，分为三个逻辑平面，分别为直播网、互动网、数据网，实现信号的高质量、高可靠传输。

第三IP终端基于光纤到户网络设计，通过以太网口实现IP流的接收并完成业务的解析与呈现。

（一）IP平台

针对不同网络功能建设，IP平台主要划分为三块主要功能：

为IP直播网络解决信源接收、信号编解码处理、信号监测等管理平台，将现有电视前端的节目组播，经固定码率转码服务器转换为H264组播信源。

为双向互动网提供基本AAA鉴权、CDN推流、回看点播业务管理运维平台。提供用户管理、产品管理、订购管理、业务管理等核心管理功能，并与BOSS系统对接，实现对现有业务在电视端、微信端、PC端等多个入口的业务订购。

为数据网提供互联网出口配置、域名解析、IPv6云资源利用等管理平台。

其中针对直播和互动内容分发，提供FCC快速切台功能。通过码流分析服务器对所需频道码流的TS数据进行解析，获取频道码流的频道信息，同时，码流分析服务器在封装RTP包时，将获取频道码流的频道信息与I帧信息一同封装如RTP包中发送给快速频道切换FCC服务器，FCC服务器查找最近的I帧，并将所查到的I帧之后的频道码流快速发送至终端。

（二）IP网络

在网络建设中，采用网络虚拟化技术、链路聚合技术、Smart Link /Flex Link技术、双向转发检测（BFD）技术、追踪（Track）技术，基于现有的省干IP直播网、互动网、FTTH接入网络进行设计，并进行必要的补充和调整，充分考虑信号传输的冗余、切换、监测等安全播出措施。

（1）IP直播网

IP直播网主要完成组播信号的接收、切换和传输，实现省中心的组播信号通过各级网络传输到IP终端。IP直播网设计上为独立的物理网络，网络只允许组播信令跟流量通过，禁用非组播信令及流量。IP直播网络支持传输现网已有的所有直播节目，结合地市分公司本地节目需求，包括6套4K、60套高清和106套标清节目，共172套节目，总带宽需求约1.5Gbps。通过地市间信源接收交换机实现组播信号的接收，地市网闸设备实现组播信号的接入与切换，城域直播网交换机与接入网OLT设备实现组播信号的传输，通过配置下发系统，实现ONU或IHGU的网络配置自动下发。

（2）IP互动网

IP视频平台部署在互动网，采用集中式架构部署，分公司不部署分节点， IP视频平台为直播业务提供用户认证、业务鉴权、节目列表下发等功能。且承载了点播回看业务片源编辑，审核，下发，推送等功能。

（3）IP数据网

接入层主要是为各种业务提供接入服务，主要设备包括EPON OLT以及GPON OLT等。接入层设备具备万兆上联的能力，为网络提供高带宽的业务承载能力。

（三）IP终端

互联网电视（OTT）没有统一的技术标准，其核心是微软的Smooth Streaming、苹果的HLS以及由微软、苹果、Adobe等公司共同主导完成的MPEG DASH三大流媒体传输技术。OTT 的最大特点就是，可通过互联网实现高质量的视频业务。

广东广电网络通过ONU+IP盒子、IHGU（光口网关）两种产品形态承载IP直播业务，是公司 IP 化工作的重要组成部分。光口网关（IHGU）是公司针对光纤入户场景推出的IP终端。光口网关可兼容EPON/GPON网络，在不同的PON网络下能实现自适应，内置OSGI运行环境，具备智能中心、网络中心、媒体中心、通信中心四大功能定位。

（四）安全设计

（1）IP直播网网络设备均按双机热备方式进行部署，使用万兆端口互联。地市接收共接收四路信源进行备份及切换，其中两路省干主备信源，一路佛山灾备信源以及一路地市本地信源。经实际网络测试，单点故障情况下，节目恢复时间在2秒以内。

（2）采用ACL访问控制列表来保障每层网络节点的安全性，通过安全策略來保障非授权用户只能访问特定的网络，从而达到对访问进行控制的目的。本方案采用ACL访问控制列表来针对下行端口放行特定的239组播地址段和ICMP，拒绝过滤掉其它所有的非授权网络方式来保障整个网络运行的安全可靠性。

（3）城域网网络设备的网络安全主要是依赖设备本身的安全功能。网络设备的帐号安全、管理及审计问题，通过部署堡垒机及VPN接入等解决。

三、结论

IP端到端体系的建设有着诸多优点。比如降低了运营商的建网成本，带来更低的网络建设成本与更低的终端部署成本。大大的推进了行业技术转型，IP技术体系相对开放、成熟，融入该体系可有效提高运营商生产能力和技术水平，推动企业转型升级。全IP化之路不是一蹴而就，目前基于同轴网络的DVB体系在向全IP体系演进时面临许多挑战，需要更加努力，为未来广电网络全IP化打下坚实基础。

参考文献：

[1] 黄志聪，刘浩然.广播电视平台IP化研究[J].中国有线电视，2016-4：492-494

[2] 马少林，李文耀.基于服务器的IPTV快速频道切换技术[J].电视技术，2012（24）：63-66.