云梯技術(shù)在廣電的應(yīng)用和實(shí)踐

陳 屹

（湖州華數(shù)廣電網(wǎng)絡(luò)有限公司 湖州，313000）

云梯技術(shù)在廣電的應(yīng)用和實(shí)踐

陳 屹

（湖州華數(shù)廣電網(wǎng)絡(luò)有限公司 湖州，313000）

本文介紹云梯技術(shù)的概念，云梯的系統(tǒng)架構(gòu)，以及云梯系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)連接和硬件設(shè)備部署情況。最后介紹了云梯技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐。

云梯；云服務(wù)；資源整合

1 引言

湖州華數(shù)構(gòu)建了一個(gè)無差別統(tǒng)一加載應(yīng)用的開放式云平臺(tái)產(chǎn)品“云梯平臺(tái)”，方便適配區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、終端的差異，為不同的終端用戶提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)接入能力，方便利用現(xiàn)有的海量業(yè)務(wù)內(nèi)容資源，廣泛的覆蓋新發(fā)的終端，以期更好的利用現(xiàn)網(wǎng)存量終端，使終端的能力不再成為業(yè)務(wù)升級(jí)的瓶頸，加速新業(yè)務(wù)模式的嘗試與運(yùn)營模式的擴(kuò)展，同時(shí)可形成互聯(lián)網(wǎng)模式的規(guī)模效應(yīng)，更加方便的引入海量應(yīng)用。

2 平臺(tái)技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.1 設(shè)計(jì)理念

云梯平臺(tái)是一個(gè)利用云計(jì)算及視頻流化技術(shù)提供應(yīng)用快速承載與終端統(tǒng)一接入功能的開放應(yīng)用平臺(tái)，可為用戶的低廉終端大幅提升業(yè)務(wù)品質(zhì)，可為運(yùn)營降低成本，實(shí)現(xiàn)海量業(yè)務(wù)的方便引入與快捷部署上線。

云梯平臺(tái)在云端模擬終端功能，運(yùn)用云計(jì)算的超強(qiáng)計(jì)算能力來承載應(yīng)用，并在云端把應(yīng)用的實(shí)時(shí)運(yùn)行結(jié)果通過視頻流化方式服務(wù)于有線、無線網(wǎng)絡(luò)的各類終端。終端僅需具備視頻解碼能力，即可方便接入高清、3D、大型游戲、視頻融合類高品質(zhì)炫彩應(yīng)用，并能夠通過云端與Web類應(yīng)用對(duì)接，引入互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容資源，以及引入U(xiǎn)GC、社交網(wǎng)絡(luò)、多屏聯(lián)動(dòng)、多屏協(xié)同等互聯(lián)網(wǎng)模式新業(yè)務(wù)，同時(shí)支持計(jì)算機(jī)桌面通過云端流化方式呈現(xiàn)。

云梯平臺(tái)為運(yùn)營提供了對(duì)各類云應(yīng)用（包括電視商城、三務(wù)公開、電視教育等電視智能應(yīng)用）的承載流化能力；提供了對(duì)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)（DVB直播、VoD點(diǎn)播、中間件應(yīng)用等）的統(tǒng)一調(diào)度能力；提供了對(duì)第三方業(yè)務(wù)平臺(tái)（云游戲等）的業(yè)務(wù)對(duì)接調(diào)用能力；提供了云桌面應(yīng)用，使用戶通過交互終端即可體驗(yàn)到各類計(jì)算機(jī)桌面應(yīng)用；針對(duì)現(xiàn)網(wǎng)現(xiàn)存量及新上線終端、外設(shè)，提供統(tǒng)一接入能力；提供CABLE網(wǎng)、IP網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)等各類接入網(wǎng)的對(duì)接能力，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源提供調(diào)度管理能力。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在湖州華數(shù)實(shí)際部署中，云梯平臺(tái)由視頻云服務(wù)平臺(tái)、云應(yīng)用接入平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度平臺(tái)、云終端接入平臺(tái)、云服務(wù)支撐平臺(tái)，五個(gè)子平臺(tái)構(gòu)成。

2.2.1 視頻云服務(wù)平臺(tái)

視頻云服務(wù)平臺(tái)為多類型終端及外設(shè)、多用戶提供并行接入，并提供互聯(lián)網(wǎng)、炫彩、3D等特效的各種EPG門戶、游戲、教育、娛樂、廣告、電商等應(yīng)用的加載運(yùn)行，以及為提供無差別終端體驗(yàn)。在終端接入與退出過程中提供應(yīng)用承載資源管理、調(diào)度及分配能力，提供視頻編碼資源管理、調(diào)度及分配能力，提供應(yīng)用展現(xiàn)與交互的多終端類型適配能力，提供用戶運(yùn)行態(tài)會(huì)話資源管理控制能力，提供應(yīng)用運(yùn)行與用戶控制能力。

2.2.2 云應(yīng)用接入平臺(tái)

云應(yīng)用接入平臺(tái)提供總體控制終端業(yè)務(wù)的接入、應(yīng)用及云服務(wù)接入、綜合網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一調(diào)度控制、運(yùn)營支撐統(tǒng)一調(diào)度等功能。負(fù)責(zé)為用戶的各類終端接入并切換于不同的云服務(wù)場景之間提供邏輯控制手段，集中處理并維護(hù)用戶在運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)，以及使用云服務(wù)資源與占用的周邊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源狀態(tài)。提供各類即有VoD、DVB等業(yè)務(wù)控制適配能力。

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度平臺(tái)

網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度平臺(tái)主要為應(yīng)用流化加載平臺(tái)提供應(yīng)用交互與業(yè)務(wù)傳輸過程所使用到的邊緣網(wǎng)絡(luò)資源的管理、調(diào)度與控制能力。它負(fù)責(zé)提供對(duì)中心與邊緣的二級(jí)資源的管理與控制、支持按業(yè)務(wù)種類進(jìn)行不同資源分配能力、提供對(duì)用戶終端的資源占用狀態(tài)的管理與控制。

2.2.4 云終端接入平臺(tái)

云終端接入平臺(tái)提供基于IP、DVB、移動(dòng)等異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一接入、交互、控制等功能。提供用戶的多地市、多終端的統(tǒng)一接入能力，為多用戶不同的終端與外設(shè)提供統(tǒng)一并行的業(yè)務(wù)交互控制能力，為應(yīng)用流化加載平臺(tái)提供統(tǒng)一的多地市、多節(jié)點(diǎn)的終端尋址能力，為不同終端提供多業(yè)務(wù)場景的模式切換能力及終端功能調(diào)用能力。

2.2.5 云服務(wù)支撐平臺(tái)

云服務(wù)支撐平臺(tái)主要提供用戶功能開通、話單輸出等運(yùn)營功能；提供終端用戶信息與訂購管理，云接入認(rèn)證，服務(wù)功能開通控制，用戶云接入話單與各類云業(yè)務(wù)的用戶使用話單匯聚輸出的功能。提供對(duì)云梯平臺(tái)統(tǒng)一管理、監(jiān)控、維護(hù)的功能。

3 網(wǎng)絡(luò)與終端部署

3.1 網(wǎng)絡(luò)部署

3.1.1 IP網(wǎng)絡(luò)部署

（1）域名及DNS服務(wù)。雙向終端通過域名來訪問云梯平臺(tái)，在公網(wǎng)里需對(duì)終端提供DNS域名解析服務(wù)，用于解析終端接入域名及動(dòng)態(tài)指向云梯平臺(tái)訪問地址；

（2）帶寬。云梯平臺(tái)對(duì)帶寬需求分為輸入輸出兩部分，輸入部分指云梯平臺(tái)承載某項(xiàng)業(yè)務(wù)加載的數(shù)據(jù)、圖像資源等所占用的應(yīng)用帶寬，從應(yīng)用服務(wù)器到云服務(wù)器之間；而輸出部分指經(jīng)過流化后的視頻輸出到傳輸網(wǎng)路當(dāng)中所需要的帶寬，從云服務(wù)器到主干傳輸網(wǎng)。

3.1.2 IPQAM部署

云梯平臺(tái)輸出視頻流通過IPQAM網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩魝?cè)，對(duì)IPQAM的功能、性能和一些配置的要求如下：

（1）IPQAM功能需求：支持data數(shù)據(jù)復(fù)用；支持低時(shí)延模式（小于50ms）。

（2）IPQAM以中心、邊緣二級(jí)部署方式，采用加權(quán)輪循算法，先邊緣后中心。

云梯平臺(tái)對(duì)IPQAM資源調(diào)度分為兩種方式：一種是在沒有統(tǒng)一的邊緣網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)（ERM）時(shí)，云梯平臺(tái)所需IPQAM資源需預(yù)先分配，使用過程中云梯平臺(tái)獨(dú)占； 另外一種是當(dāng)具備ERM系統(tǒng)時(shí)，云梯平臺(tái)可以直接與ERM進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)IPQAM的統(tǒng)一管理調(diào)用，該方式需要求IPQAM支持NGOD-R6/D6接口協(xié)議。

3.1.3 DVB頭端部署

云梯平臺(tái)通過DVB通道實(shí)現(xiàn)對(duì)單向機(jī)頂盒的指令發(fā)送，需在系統(tǒng)中部署DVB指令頭端，對(duì)DVB頭端的需求有：

（1）全頻點(diǎn)500K的指令通道：為接入單向終端，并支持用戶在任何直播頻道上接收到指令，需要指令通道來完成指令的下發(fā)工作。

（2）指令PID的申請(qǐng)： 規(guī)劃統(tǒng)一的指令PID，用以標(biāo)識(shí)云梯平臺(tái)指令的下發(fā)。

3.2 終端部署

3.2.1 終端形態(tài)

用戶終端通過云終端軟件實(shí)現(xiàn)與云梯平臺(tái)的交互，終端/中間件廠家需根據(jù)云梯平臺(tái)終端集成規(guī)范進(jìn)行云終端軟件（云插件）的集成。

云終端軟件既云插件，致力于解決融合傳統(tǒng)交互業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上解決物理終端機(jī)頂盒與云梯平臺(tái)之間的鍵值處理及指令解析的能力問題。

云插件為終端軟件提供初始化功能，提供云梯平臺(tái)的接入、登錄、切換、退出功能，以及提供運(yùn)行期接收終端外設(shè)（遙控器、鍵盤、鼠標(biāo)、手柄）鍵值并上傳等的功能。同時(shí)在云梯平臺(tái)的接入或登錄狀態(tài)下，云插件可接收來自云梯平臺(tái)的控制指令，并調(diào)用終端軟件接口進(jìn)行切臺(tái)、服務(wù)狀態(tài)切換、鍵值分發(fā)狀態(tài)切換等功能控制。

3.2.2 家庭接入網(wǎng)

3.2.2.1 Cable入戶模式

在只有cable入戶的模式下，可有幾種方式訪問云梯平臺(tái)：

⊙ 可通過單向+窄帶模式，通過窄帶完成云梯平臺(tái)消息的上下行，完成云梯平臺(tái)的訪問。

⊙ 可通過單向終端+外交互遙控器/智能終端來訪問云梯平臺(tái)。

3.2.2.2 Cable + LAN入戶模式

使用雙模終端可方便的接入云梯平臺(tái)，并通過云梯平臺(tái)實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)的接入。

4 應(yīng)用與實(shí)踐

本章節(jié)主要描述云梯平臺(tái)基于現(xiàn)有數(shù)字電視終端與網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)上，與周邊的VoD業(yè)務(wù)、DVB直播、云游戲、中間件應(yīng)用等典型業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)接功能的基礎(chǔ)上，可為用戶呈現(xiàn)的典型業(yè)務(wù)形態(tài)與操控體驗(yàn)。

4.1 應(yīng)用于中間件

終端以中間件為主承載門戶，導(dǎo)航所有的業(yè)務(wù)。僅部分典型的創(chuàng)新型炫彩應(yīng)用可以由云梯平臺(tái)所承載，以云應(yīng)用的形態(tài)展現(xiàn)。中間件作為整體終端的門戶，門戶可以導(dǎo)航到所有包括云應(yīng)用、中間件模式交互應(yīng)用以及點(diǎn)播直播應(yīng)用。

圖1 中間件與云梯平臺(tái)場景切換

4.2 應(yīng)用于VoD點(diǎn)播

圖2 VoD點(diǎn)播與云梯平臺(tái)場景切換

云應(yīng)用可以支持與VoD應(yīng)用場景彼此間做切換。云梯平臺(tái)負(fù)責(zé)承載炫彩EPG導(dǎo)航頁，以及視頻個(gè)性化推薦等智能分析功能。VoD的播放控制包括貼片廣告等均可由傳統(tǒng)模式來承載。通過云應(yīng)用，讓傳統(tǒng)VoD的應(yīng)用更為智能更為人性化。

4.3 應(yīng)用于DVB直播

圖3 DVB直播與云梯平臺(tái)場景切換

云應(yīng)用可以支持與DVB直播場景彼此間做切換，云梯平臺(tái)負(fù)責(zé)承載炫彩門戶或頻道導(dǎo)航頁，并可以提供諸如熱點(diǎn)節(jié)目預(yù)告、錄制等個(gè)性化服務(wù)。通過云梯平臺(tái)，使傳統(tǒng)直播更生動(dòng)。

4.4 應(yīng)用于云游戲

圖4 云游戲與云梯平臺(tái)場景切換

云應(yīng)用支持與云游戲場景的相互切換，實(shí)現(xiàn)與第三方應(yīng)用平臺(tái)的接入，使普通機(jī)頂盒用戶也能夠體驗(yàn)到大型3D游戲，更加擴(kuò)展了應(yīng)用的接入類型，降低了大型應(yīng)用接入門檻，豐富了用戶的應(yīng)用體驗(yàn)。

Application and Practice of Cloud Ladder Technology in Broadcasting and Television

Chen Yi
(Huzhou WASU Broadcast & TV Network Co., Ltd., Huzhou, 313000)

This paper introduces the concept and system architecture of Cloud Ladder as well as network connection and hardware deployment in Cloud Ladder system. Introduction of how Cloud Ladder technology apply and practice comes to the end of the paper.

cloud ladder; cloud service; resource integration

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.10.012

TN95文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

1672-7274（2017）10-0032-04