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三網融合的技術

    

    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係統,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務的通信。

    一、三網融合的技術

    1.三網融合的綜合業務平台

    三網融合的通信網絡將是一個覆蓋全球、功能強大、業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係,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、圖像視頻於一體的綜合網絡,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務平台。對如何構成高速數據傳輸鏈路IP主幹網,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係列(SDH)光纖通信係統以及波分複用密集技術的成熟,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)拓撲網絡以後,技術上取得了很大的發展,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務。目前HFC接入網技術已逐步成熟,提供的業務除了電話、模擬廣播電視業務外,還可提供窄帶ISDN業務、高速數據通信業務、數字視頻點播(NVoD)和其他各種高速信息服務業務,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,增加業務靈活,適應性好,帶寬資源豐富,開展高速數據業務和數字電視業務,價廉質優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——節點結構,這種結構使網絡很容易向各個小區提供交換服務。三網融合並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、交互式遊戲、遠程教育、電子商務、遠程醫療等應用。

    二、IPTV的應用

    1.IPTV係統架構

    目前,IPTV係統技術已陸續開始被世界各大電信運營商大規模采用和部署。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電視的商業和技術試驗或商業運營。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於寬帶ADSL接入網絡的IPTV運營試驗。

    圖1為IPTV端到端的係統網絡架構,IPTV前端一般具有完成節目采集與存儲和服務兩種功能。節目采集包含節目的接收(如從衛星、CATV網、地麵無線和IP/ATM網絡等)、節目的壓縮編碼或變換編(transcoding)及格式化、加密和DRM打包及節目生成等。節目存儲和服務則完成對經節目采集程序處理後生成的節目大規模存儲或播送服務。這裏的播送服務不僅要將加密的視音頻流媒體節目,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),並從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,而後者是對連接/傳輸層如MPEG-2係統複用層/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目流一起傳送,而後者的密鑰如ECM必須與被加密的視音頻流媒體節目流一起傳送。

    IPTV係統的節目傳送功能是由IP骨幹網、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單播或組播方式發送的視音頻流媒體節目流進行路由交換傳輸,是IP骨幹網和IP城域網在IPTV係統網絡中要發揮的基本功能。一般而言,IP骨幹網和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節目流的質量和實時收看性,IP骨幹網和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點播請求之衝擊性和波動性對IPTV前端設計容量所造成的壓力,IP骨幹網和IP城域網上普遍采用了內容分送網絡技術。IP骨幹網和IP城域網也可以采用不同的低層物理網,以IPoverSDH/SONET(即Packetover 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目流內容服務器和DRM授權/密鑰服務器,具有節目存儲和服務功能。

   

圖1 IPTV業務之端到端的係統網絡架構

    IPTV用戶終端設備被用來接收、存儲和播放及轉發IP視音頻流媒體節目。基本型IPTV用戶終端設備的硬件沒有內置CableModem或DSLModem,它隻提供一個以太網接口,與外部的CableModem,DSLModem或以太網HUB相接。集成式的IPTV用戶終端設備則內置CableModem或DSLModem,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係統所使用的DRM技術之客戶端軟件。為了使IPTV係統成為一個開放式的業務平台,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、收費及各種應用業務的相關軟件也是IPTV係統之必須具有的部件。

    2.IPTV的主要商業模式

    目前,IPTV技術的應用已有二種主要的商業模式。

    一種商業模式是,網絡運營商利用IPTV係統提供全套電視業務。它們既提供IPTVVoD業務,又提供頻道化的IPTV節目。它們提供的IPTV業務可涵蓋目前有線電視業務廣播式節目頻道業務與VoD節目業務。不僅如此,它們還將IPTV業務與其提供的語音和寬帶數據業務進行捆綁銷售,利用已有的語音和寬帶數據業務對新的IPTV業務提供價格補貼和支持。它們對IPTV業務的收費方式一般是,對“廣播式”節目頻道業務按月收費,而對IPTVVoD業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。他們大多基於已有的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係統技術向用戶提供視頻、寬帶數據、VoIP電話三合一業務,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業務。

    另一種商業模式,是第三方利用IPTV係統技術,以“over-the-top”方式,向寬帶用戶提供的IPTVVoD業務。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業務。這樣的第三方一般必須建立自己的IPTV前端,並將其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節目,然後在PC機上或電視機上收看所點播的IPTV節目。帶有硬盤DVR功能的IPSTB還能根據用戶的喜好自動請求下載IPTV節目,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IPSTB推送IPTV節目。這樣的第三方可能是兩種不同類型的公司之一。一種是節目製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IPSTB技術並提供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目,用戶在產品的壽命期內可無限製地收看IPTV節目,如Akimbo的用戶在花230美元購買IP STB後,隻要一次性地交199美元即可無限製地收看Akimbo的IPTV節目。

    3.IPTV主要運營模式及分析

    IPTV業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目播映權,整合一些電視節目或者購買其他內容供應商的節目,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、通信服務和互動遊戲是用戶最感興趣的業務,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,互動遊戲以休閑類、益智類、對抗類遊戲為主,遠程教育以時尚、烹飪、職業教育為主。

    由於IPTV業務不僅僅是運營商寬帶流媒體應用係統的擴充,而且是未來基於IP承載網絡數字電視的寬帶運營平台。從IP寬帶承載網和應用係統現狀兩方麵分析,技術難點主要存在於:現有的IP寬帶網絡如何承載IPTV業務;現有的流媒體、CDN、VNET係統如何與IPTV新業務平台融合。同時,IPTV業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:

    設計有利於業務壯大的商業模式。IPTV與互聯網模式不同,電信運營商是IPTV業務的門戶,是IPTV業務產業鏈的核心。但IPTV業務的發展需要有個性化的頻道、豐富的業務內容去吸引用戶。這就需要產業鏈中的企業合理定位自己的業務,建立合理的價值分配體係和合理的商業模式。對比電信運營商的寬帶門戶和ICP門戶,向日葵视频污色發現,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的ICP。如果電信運營商通過把部分頻道外包給專業的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定性,建立科學的激勵和懲罰機製等,將能更有效地推動IPTV業務的發展。

    降低機頂盒的采購成本。具體而言,應充分研究不同價格體係下的用戶需求,明確IPTV用戶發展目標,根據目標需求量,通過規模化采購,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。對於電信與廣電的競爭,誰先擁有用戶誰將處於競爭的優勢地位。降低用戶使用IPTV業務的門檻,能較迅速地擴大IPTV業務接入率、培養用戶的使用習慣,最終提高用戶對IPTV業務的使用率。 IPTV作為跨電信行業與廣電行業的新的應用,有著相當廣闊的市場前景。一方麵,我國的電信行業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務中最佳的技術。IPTV的規模性應用,能夠對區域性經濟產生巨大的推動作用。另一方麵,媒體內容和應用的豐富從某種程度上直接反映了區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,基於IPTV係統的電信行業與媒體行業的融合,必將產生一個巨大的網絡電視產業。

 
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