通過組播技術(shù)實現(xiàn)交互式網(wǎng)絡(luò)電視

張文美+段曉紅

【摘 要】隨著組播技術(shù)的成熟，其已經(jīng)在企業(yè)、酒店等小型網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用，并且傳統(tǒng)的數(shù)字電視已經(jīng)不能滿足用戶的需求。目前IPTV即交互式網(wǎng)絡(luò)電視，是一種利用寬帶有線電視網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等多種技術(shù)于一體，向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式服務(wù)的嶄新技術(shù)，此種通過組播技術(shù)實現(xiàn)的IPTV業(yè)務(wù)可以在最大限度上滿足用戶的各種需求。

【Abstract】With the maturity of multicast technology， it has been widely used in small networks such as enterprises and hotels， and the traditional digital TV has not been able to meet the needs of users. At present， IPTV is an interactive network TV， is a new technology using the broadband cable network， and integrating internet， multimedia， communications and other technologies， to provide a variety of interactive services including digital television to home users， implementing IPTV via multicast technology can meet the various needs of users in the greatest extent.

【關(guān)鍵詞】組播技術(shù)； 交互式網(wǎng)絡(luò)電視 ；IPv6

【Keywords】multicast technology； IPTV； IPv6

【中圖分類號】TN941 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）07-0149-02

1 組播技術(shù)簡介

組播技術(shù)指的是單個發(fā)送者對應(yīng)多個接收者的一種網(wǎng)絡(luò)通信。組播技術(shù)中，通過向多個接收方傳送單信息流方式，可以減少具有多個接收方同時收聽或查看相同資源情況下的網(wǎng)絡(luò)通信流量。對于 n 方視頻會議，可以減少使用 a（n-1）倍的帶寬長度?！敖M播”中較為典型的是采用組播地址的 IP組播[1]。IPv6 支持單播（Unicast）、組播（Multicast）以及任意播（Anycast）三種類型，IPv6中沒有關(guān)于廣播（Broadcast）的具體劃分，而是作為組播的一個典型類型。此外組播定義還包括一些其他協(xié)議，如使用“點(diǎn)對多點(diǎn)”或“多點(diǎn)對多點(diǎn)”連接的異步傳輸協(xié)議（ATM）。組播技術(shù)基于“組”這樣一個概念，屬于接收方專有組，主要接收相同數(shù)據(jù)流。該接收方組可以分配在因特網(wǎng)的任意地方[2]。（圖1）

2 實現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)步驟

根據(jù)不同類型網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)可以基本分為以下步驟：

①中心平臺包括華為、中興，分別負(fù)責(zé)不同區(qū)域的本地網(wǎng)，直播節(jié)目源統(tǒng)一從央視國際獲取；

②各個區(qū)域設(shè)置區(qū)域節(jié)點(diǎn)和邊緣節(jié)點(diǎn)，其中區(qū)域節(jié)點(diǎn)直接接入中心，邊緣節(jié)點(diǎn)下掛城域網(wǎng)；

③其余本地網(wǎng)，統(tǒng)一通過集團(tuán)承載網(wǎng)獲取節(jié)目流；

④不同本地網(wǎng)的平臺資源配置不同，部分本地網(wǎng)設(shè)置區(qū)域中心結(jié)合邊節(jié)點(diǎn)，其余僅設(shè)置邊緣節(jié)點(diǎn)；

⑤中心節(jié)點(diǎn)從央視國際獲取節(jié)目源后，進(jìn)行編解碼處理，然后下發(fā)給各本地網(wǎng)區(qū)域中心和邊緣節(jié)點(diǎn)；

⑥本地網(wǎng)區(qū)域中心和邊緣節(jié)點(diǎn)接收到中心平臺下發(fā)的節(jié)目流再次進(jìn)行編解碼處理，然后再下發(fā)給用戶終端；

⑦用戶上線后根據(jù)歸屬關(guān)系依賴至不同CDN節(jié)點(diǎn)服務(wù)，以盡可能保證不同節(jié)點(diǎn)的資源利用均衡分擔(dān)。

3 三層組播部署方案

組播源注冊過程：區(qū)域直播平臺就近尋找RP注冊；所有節(jié)目會基本均衡在兩臺RP上注冊；兩臺RP通告SA，存有所有活動源及組播節(jié)目；組播源直接注冊的RP上有節(jié)目碼流，但通過SA消息學(xué)習(xí)的組播組信息沒有碼流，必須待用戶加入，才能發(fā)起加入組播組的請求，通過最短路徑樹下發(fā)節(jié)目碼流至該RP。

用戶join過程：Bras發(fā)起三層組播加入流程；Bras需要向RP發(fā)起加入請求，尋找最優(yōu)路徑RP；Bras申請會均衡到達(dá)兩臺CR，CR根據(jù)申請加入的組播組信息進(jìn)行分步處理：

第一，如果當(dāng)前有該節(jié)目的單播注冊信息，則RP直接將 節(jié)目推送至Bras，同時向組播源申請加入組播組；

第二，如果當(dāng)前沒有該節(jié)目的單播注冊信息則通過SA共 享獲取，RP向組播源申請加入組播組 。

組播碼流推送過程：

①RP有組播源注冊信息，反向推送組播碼流，生成共享樹；

②RP沒有直接注冊信息，則由組播源收到申請后，反向推送組播碼流至RP，并生成最短路徑樹；

③RP接收到組播碼流后，發(fā)送組播注冊停止信息給組播源，之后RP接收節(jié)目均通過最短路徑樹推送；

④Bras接收到組播碼流后，得知源信息，默認(rèn)開SPT/RPT切換，之后接收到組播碼流進(jìn)行RPF檢測均基于源；

⑤由于向源發(fā)送加入請求，存在2條等值路徑，所以有一定機(jī)率會發(fā)生最短路徑樹切換至另一條鏈路，原鏈路流量則剪切。（圖2）

4 結(jié)語

IPTV用戶在家可以有兩種方式享受IPTV服務(wù)：計算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒+普通電視機(jī)。它能夠很好地適應(yīng)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的趨勢，充分有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。IPTV既不同于傳統(tǒng)的模擬式有線電視，也不同于經(jīng)典的數(shù)字電視。而通過組播方式實現(xiàn)的IPTV能夠在最大范圍內(nèi)節(jié)約成本，能夠大量節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬、降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載?？梢岳镁W(wǎng)絡(luò)的組播特性方便地提供一些新的增值業(yè)務(wù)，包括在線直播、網(wǎng)絡(luò)電視、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)電臺、實時視頻會議等互聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)領(lǐng)域。

【參考文獻(xiàn)】

【1】周賢偉.IP組播與安全[M].北京：國防工業(yè)出版社，2006.

【2】陳曉林，楊昌，陸桑璐，等.一個主動組播路由協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)[A]// 全國開放式分布與并行計算機(jī)學(xué)術(shù)會議[C]，2004.endprint