IPTV组网优化方案设计与实现研究

高峰 左鹏

【摘要】随着三屏合一一体化、三网融合一体化和移动设备的稳定集成，IPTV业务成为一个多媒体的、基于互联网协议的有线和无线运营商网络的互动进程，其中包含网络带宽、蒸发、振动等指标，对于IPTV的发展至关重要。从IPTV进程的角度，结合本地电信运营商业务的角度来看，建议实施一项方案，以提高QoS服务质量、集体广播、分销网络的合理化、核心系统资源的战略性移动等方面的网络。IPTV是一种有线和无线传输到因特网协议（IP）网络的过程，可根据其功能特性分为四类：流媒体、通信、游戏和信息服务。流媒体包括需求驅动的视听广播和音频视频广播。通信包括视频通信和短信服务。游戏包括与网络相连的单个游戏和游戏。信息服务包括通过STB进行信息审查，提供各种手段，如网络和视频音频。流媒体类别需要大量带宽，而通信类别需要大量的实时连接。因此，国际电联的业务与正常的因特网数据流程有很大的不同。运输网络需要带宽、服务、安全等的高技术要求。

【关键词】IPTV;QoS;优化方案

中图分类号：TN92                       文献标识码：A                 DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.06.025

由于对IPTV运营商的带宽限制、网络延迟、拥塞或数据包堵塞、软件顶层箱加载错误以及三网融合中的资源整合，用户感到IPTV使用不顺畅、图像质量差、频道更换缓慢、内容更新缓慢等。为了解决IPTV当前面临的问题，一些运营商使用了额外的三重运行分析设备，以减少开发和部署IPTV视频应用程序所需的时间;其他一些经营者正在使用额外的设备和标准电子平台来重新调配和管理有形资源和区域资源，如储存、点播和组播能力，从而进一步提高了IPTV的业务质量。这种办法需要大量的额外投资，因为从投资和运营的角度来看，一个城市的有线和无线运营商根据其具体的物理和逻辑基础设施，选择最佳利用和实现现有的IPTV网络，从而提高IPTV用户的经验质量。本文分析了IPTV的结构、IPTV的技术特点、IPTV的主要技术要求、IP网络的技术发展、将IP分为主干和宽带接入网络，并指出了网络基础设施、带宽、服务（QoS）、可靠性、安全性和集体广播技术的弱点。讨论了将主要网络从三星型系统转换为二星型系统、扩大现有的基础级设备、改善网络接入、广泛部署集体广播技术以建立高质量的多线程因特网协议传输网络等问题，这种网络不仅能够继续满足因特网应用的需要，而且还能为IPS业务提供充分的保障。这一项目大大提高了网络容量、网络结构和操作控制点的能力，极大地影响了IPTV的业务范围和机构发展。由于这是第一次将点播技术广泛纳入城市地区网络，它是城市地区网络的一个突破。

1. IPTV系统（也称为因特网交互式电视）

是一种新兴技术，通过将传统电视与因特网协议网络结合起来，向公众提供多方面的服务。目前，成功地执行IPTV程序与运营商因特网协议网络的稳定性密切相关。让我们来看看它的目前情况。IPTV系统可根据该国目前的IPTV发展情况分为四个部分：业务支助，这是一个重要的平台，有利于IPTV的业务，在系统中发挥"管理"作用，管理因特网协议网络、各种系统设备、版权、许可证、财务和操作人员。因特网协议电视服务层在系统中发挥“服务”的作用，几乎涵盖系统的主要内容，如提供广播媒体、增值服务、EPG和视频解码。控制因特网层和用户终端有两个共同特点：广播电台运营商负责监督内容平台。其次，有线和无线运营商负责开发具有高带宽、统一因特网协议地址、安全性等要求的用户平台。

2. IPTV组网的优化方案

基于上述IPTV组件，并为了方便使用IPTV平台来扩展一系列广泛的增值业务，并提高IPTV的精确性和用户体验，IPTV的现有结构在以下四个方面进行了全面改进。

2.1 服务质量QoS的部署

IPTV需要大量的时间、频段和网络带宽，在整个国际网络上部署QoS需要将这些服务部署到承载网络中，从本地的IPTV到接入、聚合、中心、出口到核心网络，最后是在区域有线和无线通信业务之间全面部署CMS和EMS之间的服务质量战略。接入层和汇聚层：某市电信运营商是采取VLAN模式，多PVC方式被运营商的DSLAM和光网络设备所支持，相关管理人员根据不同PVC的业务流设置不同的802.1P优先级以保证映射到不同的业务VLAN。原来的DSLAM已在3年前完成所有8/86的PVC和VLAN（3001～3480）的映射关系改造，光网络已经按照IPTV业务对应VLAN46、语音VLAN对应VLAN45、上网业务对应VLAN（1001～2000）的标准进行建设和验收。VLAN45和VLAN 1001-2000建立和接受了光网。核心层：BRAS基本上通过在不同类型的业务中匹配不同的范围和用户群来实现QoS服务质量，从而能够访问不同的地址组，从而通过将QoS添加到用户群（User-Group）的战略，将QoS服务质量置于城市所有有线和无线通信线之间以及源层和基础网络之间的优先地位。CMS/EMC核心网络：主要通过BGP确定不同的优先事项，动态修改和确保IPTV标题的优先顺序，以确保在某些国家的有线和无线运营商的地址向该地区的有线和无线运营商的平台提供带宽、延迟和冗余。

2.2 组播的部署

视频业务是IPTV的基本业务，它的开展需要通过组播方式来推送，由于视频业务发生在用户端，在靠近用户侧会产生大流量，这会直接影响用户体验质量。通过承载网络组播的部署，可以解决流量不均衡的问题，改善承载网的性能。核心层到汇聚层设备间组播：视频操作是IPTV的基本操作，需要通过集体点播付费。由于视频操作是针对一个客户，因此在用户附近产生了大量流量，直接影响到用户体验的质量。可以通过在网络上部署广播组来解决流量不稳定和网络性能提高的问题。从基层到综合层的设备间广播市政有线和无线运营商更新了基础层之间和基础层与群组之间的线路网络，开放和配置PIM -SM联合广播路由协议，准备固定的广播组，提名集体广播，并制定集体广播流量控制措施，同时在操作接入点有选择地安装静态广播，以满足用户对快速更换节目的要求。接入层组播：开启群组广播，并制定队列政策，以控制存取层级上的群组广播请求IGMP snooping/proxy允许受管理的群组广播。目前，一个市镇的有线和无线运营商使用的传统DLSM设备没有得到充分支持，新的照明系统设备得到充分支持，在存取层级部署群组的工作已完成，光进铜退项目也已完成。

2.3 承载网优化部署

2.3.1 网络架构的优化

概述了某一特定城市现有的有线和无线通信运营商网络，其中包括四个缔约方的NE5000E（BR）路由器，其中XH-NE5000E-1和SH-NE5000E-1是BR系统的第一级，简称BR-1;XH-NE 5000E-2和SH-NE5000E-2是BR系统的第二级，也称为BR-2。其达到最佳水平之前的问题，因为BRAS和BR的建造先于IPTV平台的建造，BR2的建造于2011年。为了支持宽带开发，7个BRAS方案被搁置在BR1和br2的其他地区，9个BRAS方案被搁置在br2的城市地区，持久性流量在br1的承载过高，导致IPTV用户在BR-1和BR-2两级的能力不平等，并造成大量的跨境流动，严重影响承载网的性能和质量。上一个网络的理想结构在网络结构得到改善后，POP点将所有双向路径（分别为20G或40G）连接起来，以解决单个路径的风险，并增强网络的稳定性;根据BRAS在POP一级连接的用户数量最大化的原则，对BR一级的IPS流量进行了调整，同时尽可能减少BR一级的流量，

2.3.2 承载网中继流量预测和优化

通过监测中央和统一设备的流量情况，可以看出，一些交会点的初始数据移动达到高峰，达到80%以上，随着用户的迅速发展，带宽的使用也在增加。一些线路的带宽正在扩大，流量在当前市场的业务规模预测中有针对性地重新定向。2013年前三个季度，一个城市的有线和无线运营商成功地通过优化使用线路消除了城市網络的拥挤现象，一些节点采用了链路聚合技术，从而减少了群组损失和转换延迟，减少了拥堵现象，并在必要时划拨了额外资源以增加总流量，该市的有线和无线运营商目前正在不同程度地使用BRAS和OLT到BRAS、DSLAM之间的链路聚合方案。

2.4 平台优化部署

2.4.1 平台调度策略优化

某个城市的电信运营商总共建立了五个终端平台（POP），在现有宽带接入网络和视频来源系统之间增加了一层新的网络结构，这些网络和系统位于网络边缘附近，能够迅速地完成视频数据的输入、储存和传播等工作，以提高网络反应的速度和服务质量。这种网络技术对相关网站反应缓慢的问题主要可以通过IPTV试验加以解决，从而减少主干网络的传输压力，并确保IPTV的运行，同时通过灵活配置边缘媒体计算机来有效提高网络的灵活性。

2.4.2 平台资源优化部署

由于过去遗留下来的平台资源分配不当，IPTV由五个POP点组成，未能按照省和地区分支机构的用户人数进行最佳分配，而先前的平台最初连接的最基本程度是，根据其五个平台（如XF-ME60）能力的相对分配情况进行平均分配，该平台有32个c地址，其比例为1：2：2-3：SH-POP1、SH-POP2、XH-POP1和XH-POP2和XH-POP3。这些后续地点几乎没有因特网用户，导致一些平台拥挤不堪，使用不足，无法维持管理。为了解决平台使用不均衡的问题，平台的使用率定为65%至75%（低于80%是平台的正常运行指标），某个城市的有线和无线运营商采用了一种微妙的平衡模式，例如，约有4100个平台资源被用于高峰时使用QJ和ray，而在SH-POP1号节点中，该平台资源约为5500。则将QJ和RY的IPTV优先调度到POP1，平台利用率控制最合理范围75%，若POP1出现故障则再自动调度到第二选择平台承载，以此类推，完成所有局向的IPTV精确比配调度。优先考虑IPTVQJ和RY调度POP1，控制平台的使用，使其达到理想范围的75%，然后在POP1发生故障时自动切换到选项2，从而使所有用户都达到IPTV最佳的位置。

3. IPTV组网的优化方案效果

通过重新分配基本和补充级别的广播任务，内存带宽从每秒155千兆位下降到每秒101千兆位，从而大大减少了对当地网络的压力，并提高了IPTV视频的网络性能。

由于网络基础设施的改善，BR-1和BR-2之间的跨境交通流量从每秒16千兆字节下降到每秒2千兆字节，从而使跨境交通流量下降了87.5%，从而改善了网络环境，提高了网络质量，减少了风险。

通过链路聚合方案和优化线路的使用，提高网络处理能力，从而避免城市地区的网络拥挤。

通过改进提供就近服务的基本系统的部署战略，解决了灵活性问题。

通过优化平台资源的利用，平台的准确利用通过一个平衡的平台使用时间表进行分配，每个平台的利用率基本保持在80%以下，更加平衡。最后，通过部署服务质量（QoS）、网络广播和网络制图、流量调整和合理部署平台资源等措施，某市电信运营商逐步改进和改进了IPTV的结构和运行质量，最终使IPTV区段的质量优良率从91.6%提高到99.18%，从而带来了重大的改进和提升，这本身就是一种技术理论和实践创新，同时也符合用户的经验。

4. 结束语

本文介绍并分析了IPTV各种技术备选方案，如确保服务质量、集体广播和孵化器网络的部署、平台现有网络的资源和战略，同时考虑到城市有线和无线运营商的现实情况和最佳经验，希望这些备选方案将有助于运营商广泛运行和维护网络和平台。一个城市的IPTV运营商的工作及其成功地将IPTV网络提升到一个城市的最佳水平，探讨了一系列达到IPTV最佳水平的备选方案，希望这些方案在一定程度上有助于IPTV运营商发展IPTV进程，并希望这些方案将进一步推动我们的IPTV发展。

参考文献：

[1]陈伟;李荆生;童晓光.IPTV与IPQAM体系架构及其关键技术比较研究[J].电视技术.2012（16）P5～6

[2]余辰东.PON网络承载IPTV组播业务之挑战和部署优化[J].通信与信息技术.2012（03）P2～3

作者简介：高峰，1980，男，工程师，沂源县农业农村局数字农业数据平台科，汉，山东省淄博市沂源县，研究方向：  网络通讯技术、大数据。

左鹏，1976，男，工程师，沂源县融媒体中心工程师，汉，山东省淄博市沂源县，研究方向：数字电视技术、网络通讯技术。