Video over ADSL 解決方案探討

2004/05/20

圖1. IPDSLAM設(shè)備所處網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　從前文可看出，基于不同的視頻業(yè)務(wù)，Video over ADSL中的視頻流包括單播和多播兩種形式。IPDSLAM需對單播形式的視頻業(yè)務(wù)提供QoS保證，而對于多播形式的視頻業(yè)務(wù)則需要提供信令、多播復(fù)制、帶寬控制等方面的功能、并提供QoS保證。

　　2.1 多播信令功能

　　由于IPDSLAM設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中處于接入端，在多播控制中所起作用主要是控制用戶的多播接入，而不是多播路由。所以IPDSLAM不需支持DVMRP、PIM等多播路由協(xié)議和算法，而是采用IGMP協(xié)議來控制用戶的多播接入，IPDSLAM應(yīng)實(shí)現(xiàn)IGMP、IGMP snooping 或 IGMP proxy功能。IPDSLAM中IGMP的協(xié)議層次如圖2所示。

圖2. IPDSLAM設(shè)備中IGMP的協(xié)議層次

　　IPDSLAM設(shè)備通過IGMP協(xié)議并結(jié)合預(yù)先設(shè)置的用戶權(quán)限控制用戶動態(tài)進(jìn)入和退出視頻頻道，并為每個多播視頻頻道建立和維護(hù)多播復(fù)制表。用戶動態(tài)進(jìn)入某多播組時(shí)，向IPDSLAM發(fā)送IGMP REPORT消息，IPDSLAM參照用戶端口可用的帶寬和預(yù)先設(shè)置的用戶權(quán)限來決定是否將該用戶加入其新申請的多播組。IPDSLAM也會周期性的輪詢多播用戶，來檢測用戶是否仍在觀賞某多播頻道并及時(shí)停止向用戶發(fā)送用戶不再觀賞的多播頻道。

　　2.2 多播復(fù)制功能

　　上一節(jié)中所描述的多播信令功能創(chuàng)建和維護(hù)多播復(fù)制表，多播復(fù)制表用于表示那些用戶屬于那些多播頻道。IPDSLAM根據(jù)每個多播視頻頻道的多播復(fù)制表對視頻進(jìn)行復(fù)制，通常多播復(fù)制可由交換芯片(SWITCH CHIP)或網(wǎng)絡(luò)處理器(NPU)完成。

　　2.3 Video over ADSL 的QoS保證

　　各種應(yīng)用對QoS有不同的要求，各種應(yīng)用對QoS的要求可用時(shí)延、抖動和丟包率三項(xiàng)指標(biāo)作為量度，如表1：

表1. 不同應(yīng)用的QoS要求

　　注：準(zhǔn)Video on Demand、Video on Demand、對QoS的要求和Broadcast Video 相同。硬盤下載視頻服務(wù)對QoS的要求和TCP traffic相同。

　　本節(jié)以ADSL承載的幾種典型業(yè)務(wù)為例，討論如何保證不同應(yīng)用的QoS要求。為保證不同應(yīng)用的QoS要求，ADSL設(shè)備可通過對不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行分級，以Diffserv的方式提供不同的分級所需的QoS質(zhì)量。例如可將語音業(yè)務(wù)(VoIP)和視頻會議設(shè)為最高優(yōu)先級，廣播視頻業(yè)務(wù)設(shè)為較高優(yōu)先級，其他如Web瀏覽等業(yè)務(wù)設(shè)為低優(yōu)先級。ADSL設(shè)備為每個優(yōu)先級設(shè)立獨(dú)立的隊(duì)列，然后采用嚴(yán)格優(yōu)先級或帶有權(quán)重的循環(huán)機(jī)制控制各優(yōu)先級隊(duì)列的輸出。通過調(diào)整不同優(yōu)先級隊(duì)列的buffer大小和最長留駐時(shí)間，可滿足不同應(yīng)用對時(shí)延、抖動、包丟失率的不同要求。

　　2.4 Video over ADSL 的帶寬控制

　　為保證Video over ADSL的業(yè)務(wù)質(zhì)量，不僅需要上述QoS機(jī)制，還需控制用戶申請的視頻業(yè)務(wù)帶寬，以避免因帶寬沖突造成的業(yè)務(wù)質(zhì)量下降。每個用戶所使用的端口總帶寬是有限的，若同時(shí)播放過多的視頻業(yè)務(wù)，必將造成帶寬沖突，因此IPDSLAM在收到某用戶加入新的多播視頻頻道的申請時(shí)，需計(jì)算此用戶已使用的視頻業(yè)務(wù)帶寬加上新申請的多播視頻頻道的帶寬，是否已經(jīng)超過此用戶的端口總帶寬。如果已經(jīng)超過了此用戶的端口總帶寬，則此用戶的申請將被拒絕。

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