IPTV端到端組播推送網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵配置技術(shù)

3.2　二層組播轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)

寬帶接入網(wǎng)由大量二層交換機(jī)、DSLAM等運(yùn)行在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)元設(shè)備組成。二層設(shè)備的特點是在設(shè)備端口之間基于MAC地址交換/轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，對第三層(網(wǎng)絡(luò)層)的IP報文解析和路由功能較差，因此不能直接支持工作在第三層的IGMP等組播協(xié)議。典型的交換機(jī)等二層設(shè)備處理IPTV組播流量時，按目的地址未知或者廣播方式，向其所有端口廣播組播數(shù)據(jù)幀，容易引發(fā)廣播風(fēng)暴等問題。

要解決組播報文泛濫問題需采用二層組播轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，如IGMP Snooping、IGMP Proxy技術(shù)等。IGMP Snooping技術(shù)通過偵聽機(jī)頂盒和組播路由器之間的IGMP報文以掌握設(shè)備端口對組播數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)關(guān)系;而IGMP Proxy技術(shù)則對機(jī)頂盒與組播路由器之間的IGMP報文進(jìn)行攔截、過濾和代理轉(zhuǎn)發(fā)，可以節(jié)約組播路由器到二層設(shè)備之間的組播流量，但對網(wǎng)元設(shè)備的處理能力、內(nèi)存等性能指標(biāo)要求較高。配置二層設(shè)備時可根據(jù)網(wǎng)元設(shè)備的實際性能及對IGMP Snooping/Proxy技術(shù)的支持程度進(jìn)行選擇。

以2 Mbit/s帶寬的IPTV直播頻道為例，若二層設(shè)備未采用二層組播轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，則發(fā)往所有IPTV用戶的組播報文會向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)，即使用戶端口有10 Mbit/s接入帶寬，5個IPTV直播頻道的組播報文就可將其阻塞;采用二層組播轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)后，組播報文僅向有使用請求的端口轉(zhuǎn)發(fā)，若每個端口最多僅下聯(lián)一個IPTV機(jī)頂盒，則最多僅有一個直播頻道的組播報文(即2 Mbit/s流量)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)端口。

3.3　VLAN配置技術(shù)

二層組播轉(zhuǎn)發(fā)的流量僅涉及IPTV組播業(yè)務(wù)，不涉及其他寬帶業(yè)務(wù)，因此在寬帶接入網(wǎng)中一般要先用VLAN等技術(shù)將IPTV組播流量從其他業(yè)務(wù)和用戶的流量中隔離出來。常用的VLAN技術(shù)包括解決組播VLAN到各個用戶VLAN的跨VLAN組播復(fù)制技術(shù)，以及解決VLAN ID數(shù)目不夠的QinQ技術(shù)等。

3.4　靜態(tài)組播與動態(tài)組播技術(shù)

IPTV直播節(jié)目經(jīng)IP承載網(wǎng)送抵用戶終端，主要有兩種組播模式，即動態(tài)組播模式和靜態(tài)組播模式。在動態(tài)組播模式下，交換機(jī)、DSLAM等設(shè)備只有收到某頻道(組播組)第一個用戶加入請求后，才會接收并下發(fā)該頻道節(jié)目;而當(dāng)該頻道(組播組)最后一個用戶退出時，網(wǎng)元設(shè)備會停止接收該組播流。靜態(tài)組播模式則是在交換設(shè)備上靜態(tài)配置各個IPTV頻道(組播組)的MAC組播轉(zhuǎn)發(fā)表項，不論下聯(lián)用戶是否收看，組播流都已下發(fā)到網(wǎng)元設(shè)備。

靜態(tài)組播流量與IPTV用戶數(shù)無關(guān)，僅與頻道數(shù)及每頻道帶寬有關(guān)，在用戶數(shù)小于頻道數(shù)時，其流量會大于單播流量;動態(tài)組播的最大流量在IPTV并發(fā)用戶數(shù)小于頻道數(shù)時等同于單播流量，在IPTV并發(fā)用戶數(shù)大于頻道數(shù)時等同于靜態(tài)組播流量。在靜態(tài)組播方式下，用戶的頻道切換速度快，業(yè)務(wù)感知好，但對網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求較大;動態(tài)組播不論在何種情況下都能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量最小化，但當(dāng)用戶接收新頻道(組播組)時可能會有一定的網(wǎng)絡(luò)時延。

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下聯(lián)的IPTV用戶數(shù)非常少時，組播的優(yōu)勢不太明顯，因此在IPTV業(yè)務(wù)開展初期，IPTV用戶數(shù)不多或?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)改造未到位存在流量瓶頸的情況下，寬帶接入網(wǎng)可以采用動態(tài)組播甚至單播方式傳送IPTV直播信號。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下聯(lián)的用戶數(shù)遠(yuǎn)超過IPTV頻道數(shù)時，組播對網(wǎng)絡(luò)流量帶寬的節(jié)約特性越來越顯著。這時，也就是IPTV業(yè)務(wù)開展到成熟期且寬帶接入網(wǎng)改造也已到位的情況下，可以采用靜態(tài)組播方式傳送IPTV直播信號，以進(jìn)一步提升IPTV服務(wù)品質(zhì)。因此，運(yùn)營商可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、IPTV業(yè)務(wù)滲透率等實際情況來決定接入網(wǎng)設(shè)備是配置成動態(tài)還是靜態(tài)組播方式。

4、結(jié)束語

本文結(jié)合電信運(yùn)營商現(xiàn)有的IP城域網(wǎng)，系統(tǒng)地闡述了IPTV端到端組播推送網(wǎng)絡(luò)配置的關(guān)鍵技術(shù)，對電信運(yùn)營商高效且經(jīng)濟(jì)地部署和實現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)具有良好的借鑒意義。