基于HFC網絡的IPQAM視頻點播系統及其可行性研究

文丨董 融

（臨安華數網通信息港有限公司，浙江臨安 311300）

基于HFC網絡的IPQAM視頻點播系統是一種專門服務于應用的內容，也就是能夠讓離用戶只有“一跳”之遙的網絡邊緣接收到應用內容[1]，這樣有利于提高應用內容的服務質量和用戶體驗，對網絡帶寬緊張和網絡出口堵塞有一定的緩解。從而可以擴大網絡應用內容供應商的客戶群體。另外，IPQAM技術的迅速發展和普及讓基于HFC+IP網絡業務模式進一步得到推廣。

1 基于HFC網絡的IPQAM視頻點播系統

1.1 EPON技術

在視頻點播和網絡游戲以及IPTV高帶寬業務的需求中，帶寬的需求越來越大，而且這種需求越來越突出，現有的寬帶接入方式已經滿足不了用戶的多樣化需求，越來越多的用戶要求高寬帶和雙向傳輸能力強且安全性能高的網絡。因為光纖的傳輸距離非常遠，并且有很強的抗干擾能力，同時具有大容量的特點。目前在骨干網上已經有了廣泛的應用，而且現在光器件成本在不斷降低，接入網傳輸介質要實現的目標就是讓光纖更快速地運行。另外。還有一種無源光網絡，它在接入時也有相對低的成本，可以進行平滑升級，電信運行商都特別青睞這種網絡[2]，這就是EPON技術。

1.2 PON網絡

PON是一種天然的廣播網絡，它使用的是單纖波分復用技術，這種網絡能夠把OLT端有線電視信號加入PON網絡中傳輸。經過用戶端在分離器中分離出來，PON不僅能夠傳送數據，同時還可以傳送有線電視信號。PON網絡由三部分構成，分別是光線路終端、無源分光器和光網絡單元。PON可以是一種非對稱的，點到多點的結構形式，PON網絡中的三部分所扮演的角色不同，光線路終端扮演的是管理的角色，無源分光器扮演的是聯絡員的角色，光網絡單元扮演的是苦工的角色。而且PON的網絡通常很少使用有源器件。

另外，它的優點還表現在其傳輸距離上，以前的那種接入方式的局限性不存在了，運營商的局端部署的靈活性大大增強。這兩種網絡完全適應了將來HDTV在線播放事業的業務需要。另一方面，PON組網模型沒有影響因素，對各種樹型和星型結構的網絡進行靈活組建，這種網絡模型對各種用戶的接入信息點都能適用，就是那種一根主干光纖能夠適應所有用戶接入信息點的接入[3]。

總的來說，PON技術的特點主要有以下幾點：一、成本較低，這種技術能夠節省很多光纖和光收發器，相比傳統的光纖接入方案來說，成本節省比較多；二、運維費用較低，由于使用大量的無源設備，有很高的可靠性，能夠降低維護費用；三、便于管理，這種網絡的結構簡單，能夠方便運行商管理；四、部署靈活，因為有一定的接入距離，可以實現運營商的局端部署更加靈活的；五、組網方式靈活，這種網絡的組網模型不受任何限制，可以靈活組建的網絡結構模型很多；六、應用普遍，不單能滿足運營商寬帶接入的要求，還能夠作為廣電視頻的傳輸網絡等。

2 基于HFC網絡的IPQAM視頻點播系統的可行性

EPON采用的是一種WDM技術，單纖雙向傳輸可以很好地實現。IPQAM調制設備的功能非常多，這些功能有復用、加擾和頻率變換等，這些傳輸業務中，通常是把骨干網輸入的節目流再次復用在業務多的傳輸流中。然后通過進一步的交換實現頻率轉變，對RF進行輸出。使用IPQAM后，STB和CDN邊緣服務器之間的控制信息和視頻流進行不同的通路傳輸[4]。

HFC網絡的視頻點播系統中，HFC網絡承接的是用戶所點播的視頻內容，也就是在運行IPQAM設備把IP數據包調發送到HFC網絡中。因為HFC網絡具有共享性的特點，因此某個特定的機頂盒僅僅可以接收規定的一組IPQAM端口的數據，所以，要對服務區的區域有明確的規劃和管理。通常視頻點播業務中使用了一種RegionID來定位機頂盒用戶，STB在要求上對其進行服務時要向CDN提交這種信息，頭端系統按照這種信息就能夠區分從哪個區域以及哪個機頂盒發出的請求，達到對相應的路由來提供視頻服務器傳送視頻數據流的目的。

RegionID信息借助IPQAM，然后再經過HFC通道傳送給機頂盒，機頂盒按照預設的規則可以得到RegionID，對RegionID參數進行相應的設置，其參數設置的方式有以下幾種：一、是根據系統的頻段規劃和部署完成的對IPQAM中每個通道的TSID的設置，進一步確保IPQAM每個流程的TSID的全網上的唯一性，機頂盒在開機時對點播業務的視頻段掃描的信息進行TSID保存。這樣在所有的IPQAM中設置TSID信息交換，這樣機頂盒可以通過掃描的方式實現其掃描的信息互助，在所有的IPQAM中設置TSID，借助IPQAM來進行實時的廣播信息下傳TSID信息[5]；二、是非點播頻點的NIT表格插入服務入口描述符，STB在描述符獲得點播主頻點信息的同時，再在機頂盒上按照點播主頻點上的NIT信息，那么這個獲取到的NetworkID信息就是RegionID。如果無法對描述中的點播主頻點信息或RegionID信息，可以使用機頂盒對信息進行存儲。

視頻服務器讀取文件數據封裝成一定的包式，這樣IPQAM就能夠借助IP網絡接收視頻數據信息，IPQAM把TS數據取出，把其調制成RF信號，通過IPQAM進行網絡傳輸，最后一步是STB接收到TS數據，對其進行解碼，于是就能夠進行播放了。

對視頻服務器的讀取文件，首先要改變其格式，把其進行封裝，再對其加上TS包裝，再由IP網絡發送給IPQAM。IPQAM把TS數據取出調制成RF信號，再通過信號使HFC網絡進行傳輸。

使用IPQAM技術在HFC網絡進行視頻點播有一定的流程步驟，一般情況下，先對STB進行開機自檢成功后，可以對DHCP發出請求，通過DHCP獲取IP地址，把RegionID發送到CDN上，對解碼器進行數據信息處理，解碼播放音視頻數據。通過機頂盒訂購服務狀態成功后就能夠進入瀏覽，對其進行點播。用戶被再次定為CSG，經過CSG按照本地負載均衡的策略對服務引擎進行選擇，更好地實現了基于HFC網絡的IPQAM視頻點播系統的運行。

3 結束語

基于HFC網絡的IPQAM視頻點播系統的可行性的研究有一定的現實意義，EPON主機板的工作和升級，以及日常的維護工作的注意事項，還分析了實施的流程，這些內容對指導網絡和視頻的開發和基于HFC網絡的IPQAM視頻點播系統的實現有一定的幫助。

作者簡單：董融（1972-），男，總經理，主要從事工程技術管理工作，E-mail：la_dr36@wasu.com.cn

[1]張勇，方程，韋剛.數字電視在IP傳輸上的實現[J].2009，15（12）：125-126.

[2]丁一.IPQAM技術在交互數字電視系統中的應用[J].有線電視技術，2011（6）：226-227.

[3]周微.IPQAM技術及其在有線數字電視領域的應用[J].有線電視技術，2008，15（9）：52-53.

[4]白龍，曹程.互動電視系統IPQAM調制器部署設計方案[J].有線電視技術，2011（8）：320-322.

[5]陳勇，商彬.設備關鍵技術的研究[J].電視技術2008，32（1）：96-99.