談三網融合的技術_融合通信

談三網融合的技術

2010/03/22

　　所謂三網融合是指現有的電信網絡、計算機網絡及廣播電視網絡相互融合。逐漸形成一個統一的網絡系統，由一個全數字化的網絡設施來支持包括數據、話音和視像在內的所有業(yè)務的通信。

　　一、三網融合的技術

　　1.三網融合的綜合業(yè)務平臺

　　三網融合的通信網絡將是一個覆蓋全球、功能強大、業(yè)務齊全的信息服務網絡，即為全球一體化的綜合寬帶多媒體通信網。而這一網絡結構應是一個統一完整的結合體系，為全球任一地點，采用任何終端的用戶提供綜合的語音、數字、圖像等多種服務。它將是以IP協議為基礎，所有網絡將向以IP為基本協議的分組網統一。因特網的廣泛業(yè)務，諸如電子郵件、文件傳輸、遠程登錄、全球WWW瀏覽，已使因特網成為人們廣為利用的網絡技術，而未來的網絡是集語音、數據文字、圖像視頻于一體的綜合網絡，因特網是實現這一網絡綜合化的基礎，也是實現三網融合的綜合業(yè)務平臺。對如何構成高速數據傳輸鏈路IP主干網，已成為當今信息傳輸領域的焦點。

　　2.三網融合的接入網技術

　　近年來，高速大容量的同步數字系列（SDH）光纖通信系統以及波分復用密集技術的成熟，已能滿足當前高速寬帶通信的要求，而逐漸成熟的ATM交換技術又為寬帶綜合業(yè)務交換奠定了良好基礎。寬帶接入網絡在采用了光纖／同軸電纜混合（HFC）拓撲網絡以后，技術上取得了很大的發(fā)展，它可以通過一個HFC接入網，同時向用戶提供電話、數據和視頻圖像等綜合業(yè)務。目前HFC接入網技術已逐步成熟，提供的業(yè)務除了電話、模擬廣播電視業(yè)務外，還可提供窄帶ISDN業(yè)務、高速數據通信業(yè)務、數字視頻點播（NVoD）和其他各種高速信息服務業(yè)務，它以足夠的帶寬較好的解決了傳輸瓶頸問題。即使到了數字電視時代，HFC寬帶多媒體接入網仍能以進一步降低每個光結點覆蓋的用戶數量，增加業(yè)務靈活，適應性好，帶寬資源豐富，開展高速數據業(yè)務和數字電視業(yè)務，價廉質優(yōu)的特點而具很大的競爭力。

　　同時，HFC不僅僅是用光纖取代了同軸電纜，而且引進了一種新的拓樸結構——節(jié)點結構，這種結構使網絡很容易向各個小區(qū)提供交換服務。三網融合并不是原來的簡單延伸，而是將開拓出一個以IP為基礎的新一代電信網絡，提供IP電話、視頻點播、交互式游戲、遠程教育、電子商務、遠程醫(yī)療等應用。

　　二、IPTV的應用

　　1.IPTV系統架構

　　目前，IPTV系統技術已陸續(xù)開始被世界各大電信運營商大規(guī)模采用和部署。在國外，美國的VERIZON、SBC和QUEST電話公司、加拿大的貝爾公司、MANITOBA電話公司和SASKTEL電話公司、歐洲的法國電信、意大利電信、SWISSCOM和TELEFONICA等都已開展了IP電視的商業(yè)和技術試驗或商業(yè)運營。法國電信、MANITOBA電話公司和SASKTEL電話公司已分別有了10萬、2萬和1.75萬IP電視用戶。在國內，中國電信在廣東和上海，中國網通在北京和東北分別開展了基于寬帶ADSL接入網絡的IPTV運營試驗。

　　圖為IPTV端到端的系統網絡架構，IPTV前端一般具有完成節(jié)目采集與存儲和服務兩種功能。節(jié)目采集包含節(jié)目的接收（如從衛(wèi)星、CATV網、地面無線和IP/ATM網絡等）、節(jié)目的壓縮編碼或變換編（transcoding）及格式化、加密和DRM打包及節(jié)目生成等。節(jié)目存儲和服務則完成對經節(jié)目采集程序處理后生成的節(jié)目大規(guī)模存儲或播送服務。這里的播送服務不僅要將加密的視音頻流媒體節(jié)目，以IP單播或組播的方式從視頻服務器播送出去，而且還要對用戶或用戶終端設備的進行認證（authentication），并從DRM授權／密鑰服務器（DRMlicenseserver），向被認證的用戶或用戶終端設備傳送DRM授權／密鑰，使用戶能夠對已接收的加密視音頻流媒體節(jié)目進行解密和播放。IPTV所使用的DRM技術，與傳統的條件接收技術相比，具有二個基本的不同之處。其一，前者是對視音頻流媒體內容本身進行加密，而后者是對連接／傳輸層如MPEG-2系統復用層／流的加密；其二，前者的DRM授權／密鑰一般不與被加密的視音頻流媒體節(jié)目流一起傳送，而后者的密鑰如ECM必須與被加密的視音頻流媒體節(jié)目流一起傳送。

圖：IPTV業(yè)務之端到端的系統網絡架構
　　IPTV系統的節(jié)目傳送功能是由IP骨干網、IP城域網、有線電視前端或電信中心站及相應的寬帶接入網絡完成的。對以IP單播或組播方式發(fā)送的視音頻流媒體節(jié)目流進行路由交換傳輸，是IP骨干網和IP城域網在IPTV系統網絡中要發(fā)揮的基本功能。一般而言，IP骨干網和IP城域網現有的路由器可以很容易地支持各種不同的IP單播路由協議，但其中許多必須通過升級方能支持IP組播路由交換。目前，各設備廠家普遍支持的IP組播協議是IGMPv2。為了保證所傳送的IPTV節(jié)目流的質量和實時收看性，IP骨干網和IP城域網通常要采用各種不同的IPQoS技術，如Diffserv和MPLS等。

　　此外，為了提高對IPTV節(jié)目流點播的響應和傳輸實時性，以及解決或減緩IPTV點播請求之沖擊性和波動性對IPTV前端設計容量所造成的壓力，IP骨干網和IP城域網上普遍采用了內容分送網絡技術。IP骨干網和IP城域網也可以采用不同的低層物理網，以IP over SDH/SONET（即Packet over SDH／SONET），IP over ATM或IP over DWDM Optical（如千兆／萬兆光以太網）的方式提供傳輸服務。有線電視前端或電信中心站則根據相應的寬帶接入網絡，如Cable Modem網絡或DSL網絡將IP視音頻流媒體節(jié)目流以IP over DOCSIS或IP over DSL的方式，通過放在有線電視前端的CMTS鑒定或電信中心站的DSLAM設備，向用戶發(fā)送出去。有線電視前端或電信中心站還往往配備有視音頻流媒體節(jié)目流內容服務器和DRM授權／密鑰服務器，具有節(jié)目存儲和服務功能。　　IPTV用戶終端設備被用來接收、存儲和播放及轉發(fā)IP視音頻流媒體節(jié)目。基本型IPTV用戶終端設備的硬件沒有內置CableModem或DSLModem，它只提供一個以太網接口，與外部的CableModem，DSL Modem或以太網HUB相接。集成式的IPTV用戶終端設備則內置Cable Modem或DSL Modem，可與Cable Modem或DSL寬帶網絡直接相連。高端IPTV用戶終端設備還帶有內置硬盤，可以提供IPTV DVR功能，甚至支持IEEE802.11無線聯網功能，能將受DRM保護的IP視音頻流媒體節(jié)目通過無線傳輸給其他設備，如PC機等。一個IPTV用戶終端設備必須帶有IPTV系統所使用的DRM技術之客戶端軟件。為了使IPTV系統成為一個開放式的業(yè)務平臺，IPTV用戶終端設備通常還使用了中間件軟件。EPG、用戶管理、媒體資產管理、收費及各種應用業(yè)務的相關軟件也是IPTV系統之必須具有的部件。

　　2.IPTV的主要商業(yè)模式

　　目前，IPTV技術的應用已有二種主要的商業(yè)模式。

　　一種商業(yè)模式是，網絡運營商利用IPTV系統提供全套電視業(yè)務。它們既提供IPTVVoD業(yè)務，又提供頻道化的IPTV節(jié)目。它們提供的IPTV業(yè)務可涵蓋目前有線電視業(yè)務廣播式節(jié)目頻道業(yè)務與VoD節(jié)目業(yè)務。不僅如此，它們還將IPTV業(yè)務與其提供的語音和寬帶數據業(yè)務進行捆綁銷售，利用已有的語音和寬帶數據業(yè)務對新的IPTV業(yè)務提供價格補貼和支持。它們對IPTV業(yè)務的收費方式一般是，對“廣播式”節(jié)目頻道業(yè)務按月收費，而對IPTVVoD業(yè)務則按片及收看時間或次數收費。這些網絡運營商主要是一些大的電話公司。他們大多基于已有的DSL網絡，采用IP單播和IP組播相結合的方式，提供這些IPTV業(yè)務。此外，一些大的電話公司和新興的網絡運營商也在鋪設和利用無源千兆光網絡及IPTV系統技術向用戶提供視頻、寬帶數據、VoIP電話三合一業(yè)務，如美國的VERIZON電話公司和FTTHCommunications公司就分別在TEXAS州的Keller城和MIN-NESOTA州的Minneapolis城以這種方式提供IPTV業(yè)務。

　　另一種商業(yè)模式，是第三方利用IPTV系統技術，以“over-the-top”方式，向寬帶用戶提供的IPTVVoD業(yè)務。所謂“over-the-top”方式就是，第三方在不同的寬帶接入網絡上，如CableModem網絡或DSL網絡或光以太網，向寬帶用戶提供IPTV業(yè)務。這樣的第三方一般必須建立自己的IPTV前端，并將其IPTV前端連接到因特網上，或與相應網絡運營商的網相連。用戶可用PC機或IPSTB，通過他們所用的寬帶接入網絡，向IPTV前端點播和下載IPTV節(jié)目，然后在PC機上或電視機上收看所點播的IPTV節(jié)目。帶有硬盤DVR功能的IP STB還能根據用戶的喜好自動請求下載IPTV節(jié)目，以供用戶點播收看。此外，IPTV前端也能根據用戶的喜好，主動向用戶的帶有DVR功能的IP STB推送IPTV節(jié)目。這樣的第三方可能是兩種不同類型的公司之一。一種是節(jié)目制作商或與其相關聯的公司，如美國的Movielink或CinemaNOW等。這類公司的IPTV收費方式一般是按片或按月收費。另一種是擁有IP STB技術并提供IP STB盒的新興高技術公司，如美國的Akimbo。這類公司的IPTV收費方式雖也按片或月收費，但多以靠賣IP STB為主，為此，它們除向用戶收取IP STB費用以外，還向用戶提供一次性付費節(jié)目，用戶在產品的壽命期內可無限制地收看IPTV節(jié)目，如Akimbo的用戶在花230美元購買IP STB后，只要一次性地交199美元即可無限制地收看Akimbo的IPTV節(jié)目。

　　3.IPTV主要運營模式及分析

　　IPTV業(yè)務運營模式目前有三種：一是自營模式，運營商自己購買電視節(jié)目播映權，整合一些電視節(jié)目或者購買其他內容供應商的節(jié)目，利用自己的傳輸線路傳送給客戶；二是出租模式，運營商可以將自己的IPTV線路出租給不同的客戶，比如內容提供商、廣告商、貿易商或者極具個性化的供應商；三是綜合模式，運營商可以同時經營電視節(jié)目和出租線路。運營商和各種內容服務商建立一種風險共擔、利潤共享的合作模式，共同做大IPTV業(yè)務市場。根據市場調查顯示，視頻點播、信息服務、通信服務和互動游戲是用戶最感興趣的業(yè)務，其中視頻點播以電影、電視劇為主，信息服務以社會、體育、財經、彩票為主，互動游戲以休閑類、益智類、對抗類游戲為主，遠程教育以時尚、烹飪、職業(yè)教育為主。

　　由于IPTV業(yè)務不僅僅是運營商寬帶流媒體應用系統的擴充，而且是未來基于IP承載網絡數字電視的寬帶運營平臺。從IP寬帶承載網和應用系統現狀兩方面分析，技術難點主要存在于：現有的IP寬帶網絡如何承載IPTV業(yè)務；現有的流媒體、CDN、VNET系統如何與IPTV新業(yè)務平臺融合。同時，IPTV業(yè)務很大程度上顛覆了傳統電視用戶對電視娛樂的消費和使用習慣，因此運營的難度較大，可以考慮以下實施建議：

　　設計有利于業(yè)務壯大的商業(yè)模式。IPTV與互聯網模式不同，電信運營商是IPTV業(yè)務的門戶，是IPTV業(yè)務產業(yè)鏈的核心。但IPTV業(yè)務的發(fā)展需要有個性化的頻道、豐富的業(yè)務內容去吸引用戶。這就需要產業(yè)鏈中的企業(yè)合理定位自己的業(yè)務，建立合理的價值分配體系和合理的商業(yè)模式。對比電信運營商的寬帶門戶和ICP門戶，我們發(fā)現，運營商在品牌包裝、網站運營、信息的加工、內容整合上不如專業(yè)的ICP。如果電信運營商通過把部分頻道外包給專業(yè)的ICP或成立IPTV內容運營公司，同時與服務商達成共贏的利潤分配模式，在合作政策上保持相對的穩(wěn)定性，建立科學的激勵和懲罰機制等，將能更有效地推動IPTV業(yè)務的發(fā)展。

　　降低機頂盒的采購成本。具體而言，應充分研究不同價格體系下的用戶需求，明確IPTV用戶發(fā)展目標，根據目標需求量，通過規(guī)模化采購，降低機頂盒的單位成本。降低或轉移用戶的一次性投入費用。對于電信與廣電的競爭，誰先擁有用戶誰將處于競爭的優(yōu)勢地位。降低用戶使用IPTV業(yè)務的門檻，能較迅速地擴大IPTV業(yè)務接入率、培養(yǎng)用戶的使用習慣，最終提高用戶對IPTV業(yè)務的使用率。 IPTV作為跨電信行業(yè)與廣電行業(yè)的新的應用，有著相當廣闊的市場前景。一方面，我國的電信行業(yè)已經快速進入寬帶時代，而IPTV就是在現有電信寬帶網絡上將視頻媒體融合到電信業(yè)務中最佳的技術。IPTV的規(guī)模性應用，能夠對區(qū)域性經濟產生巨大的推動作用。另一方面，媒體內容和應用的豐富從某種程度上直接反映了區(qū)域性社會生活的質量，而IPTV正是一種能夠將傳統媒體轉變成全新的互動式的個性化需求體驗的技術。總之，基于IPTV系統的電信行業(yè)與媒體行業(yè)的融合，必將產生一個巨大的網絡電視產業(yè)。　　

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