IPTV網絡優化專題分析

姚 翀，馬育峰

（中國電信集團長治聯通運維部，長治 046000）

在三網融合背景下，IPTV逐漸成為傳統電信服務的新承載形式，許多電信運營商選擇采用這種方式提供服務，加快傳統電信服務模式轉型發展。IPTV的主要業務內容包括直播、點播、即時時移服務和直播回看等。

在其網絡設計和優化過程中，需要根據業務特點及易出現的問題，采取有效的調整措施，充分滿足用戶對媒體服務質量的要求，從而獲得更好發展。

1 IPTV網絡易出現的故障問題及案例分析

1.1 故障分類

按照故障發生位置進行劃分，IPTV網絡故障可以分為以下幾種類型：一是用戶側故障問題，包括用戶終端和接入線纜發生的故障，此類多為網絡硬件故障問題，包括光纖和機頂盒故障等，影響范圍較??；二是承載網絡故障，目前IPTV主要以城域網為承載網絡，如果城域網出現故障問題，會導致IPTV網絡傳輸的電視節目受到影響，比如部分頻道出現失真、馬賽克現象等；三是平臺側故障問題，主要會對節目源下發產生影響，比如EPG故障，此時所有用戶均無法打開選單頁面，影響范圍較大[1]。

1.2 案例分析

在IPTV系統的實際運行過程中，上述網絡故障問題都有出現。比如某IPTV系統在正常運行中，部分頻道能夠正常觀看，而部分節目無法正常觀看。在登入接入層SR設備查看組播轉發表時發現，應包含136個組播條目的設備實際只有87個條目，由此導致剩余的49各節目無法正常收看。通入查詢指令查看PIM鄰居時查找到兩個PIM鄰居，查詢OSPF鄰居時發現4個，說明在設備的4條上行鏈路中，還有兩條鏈路未建立PIM鄰居。經故障排查后發現，這是由于這兩條鏈路未啟用PIM SM，在對應端口啟用PIM SM后，PIM鄰居成功建立，故障得到排除。類似的問題在其他IPTV系統運行中也發生過，說明需要對IPTV網絡運行狀態進行監測和調控[2]。

2 IPTV網絡的優化措施

2.1 對緩存算法進行優化

在IPTV系統運行過程中，存儲系統能力對用戶訪問能力有制約作用。系統存儲能力主要受磁盤速度、IO和緩存命中率等方面的影響。目前采用的緩存調度算法主要是基于隨機訪問機制和連續訪問機制設計的。在存儲過程中，文件會被分為多個數據塊，存儲到磁盤對應區域，一般數據塊大小為32K、64K和256K等。再由系統根據數據塊訪問熱度判斷調入或調出緩存的數據塊，這種相對隨機的訪問方式會影響系統服務能力，加快設備物理損耗。因此，需要對其緩存算法進行優化。根據IPTV業務文件的特點，一個流媒體文件的大小可以達到幾十M或幾個G，在存儲系統中可實現連續訪問，而且其熱點集中度較高，容易判斷哪些文件屬于熱門文件。一個1T的緩存能夠裝下1000G文件，在準確識別熱門文件的前提下，可將其同時加載到緩存中。這樣在用戶集中訪問時，直接調用緩存文件即可，不需要涉及磁盤讀寫，可有效提升系統整體訪問速度，同時降低磁盤硬件設備的損耗，從而減少系統端發生故障的幾率。

2.2 對節點錄制方式進行優化

在IPTV直播業務中，一般在CDN各級節點都可進行錄制，支持全程錄制，并錄制全部頻道。這是為了給時移業務和回看業務提供支持，這兩種業務一般占比較低，完全可以由中心節點和區域節點承載，這有極特殊情況下，比如世界杯和奧運會期間，業務出現激增，才需要使用邊緣節點進行錄制。但目前在平時的直播錄制過程中，邊緣節點也在使用，造成了較大的能源消耗。為降低直播錄制成本，在網絡優化過程中，可將邊緣節點的全程錄制改為選擇性啟動錄制，同時滿足正常情況下的成本節約需求和業務激增時的服務質量要求。具體做法是在邊緣節點設置錄制開關，每個直播頻道對應一個，由系統記錄時移和直播回看業務的訪問量，當達到一定閾值后，啟動開關，讓邊緣節點參與直播錄制，其余時間則處于開關關閉狀態，不使用邊緣節點錄制。

2.3 對IPTV視頻質量進行監測

針對IPTV網絡運行過程中可能發生在系統端、承載網絡、用戶端的各種故障問題，需要采取視頻質量監測方法，對網絡運行狀態進行及時調整，使故障問題能夠得到快速解決。具體可采取以下幾方面監測措施：一是對視頻源進行監測，包括視頻流網絡傳輸質量監測、視頻質量參數監測、視頻內容檢測等，對視頻質量進行測量和分析?？刹捎苗R像和IGMP主動加流監測方式或分光方式對數據流進行捕捉，在監測頁面內顯示所有節點的視頻質量，設置警告閾值，若觸發閾值，在發出警告的同時呈現視頻質量參數的相關信息，包括IP地質、頻道名稱、吞吐量、丟包率等。此外還要對食品流量變化趨勢進行自動記錄，生成報表，對視頻流進行統計分析；二是對終端進行檢測，主要是對用戶端的機頂盒進行監測，包括其基本信息、開機消息、機頂盒狀態信息等，如果發現機頂盒質量指標出現下降，則要在線獲取基本質量參數，并及時分析可能存在的故障問題，制定維護檢修計劃；三是對視頻流狀態進行監測，主要監測對象包括視頻質量得分、MDI延遲、MDI丟包、網絡傳輸質量等，確保IPTV系統始終處于良好的運行狀態。

3 結束語

綜上所述，通過對IPTV網絡容易出現的故障問題進行分析，可以為IPTV網絡優化提供方向。在此基礎上，通過同時對IPTV網絡運行的基礎算法、業務機制、運行過程等進行優化，可以降低其故障發生幾率，并對故障問題作出快速反映，從而提高IPTV網絡整體運行質量，為用戶提供滿意服務。