浅析IPTV网络设计与实现

摘 要：随着人们生活质量水平的提高，对互联网应用需求的进一步加大，提高网络系统优化设计与应用性能就显得尤为重要。其中IPTV已愈来愈受到人们的欢迎，同时IPTV业务也已成为各大运营商收入中重要的组成部分，因此对其进行科学设计就显得比较关键。本文针对IPTV网络系统构成及发展的现状，以及IPTV网络的设计与实现进行探究，希望通过此次对IPTV网络的研究分析，能为以后IPTV网络优化及应用效率提高起到促进作用。

关键词：IPTV；网络设计

随着电信行业竞争日趋激烈，用户对互联网业务需求的不断增加，对业务质量要求的不断提升，传统电信业务已不能满足用户需求，而IPTV业务作为一种基于IP承载网具有交互式多媒体业务，在灵活满足用户观看视频的需求外，对提高行业竞争力，提升市场效益起着非常重要的作用。因此，IPTV网络及系统能否稳定与高效运行也凸显的越来越重要。

1 IPTV概论

IPTV业务是一种高带宽、高质量的新型互联网多媒体业务，其主要包含视频直播、视频点播、视频回看、远程教育、语音视频交互等服务，其中流媒体服务是IPTV业务中最为主要也是最基础的业务。流媒体服务主要是点对点播放以及点对多点播放。其中视频直播采用点对多点的组播方式，而视频点播以及远程教育等都是点对点播放的单播方式。此外，通信服务、邮箱等服务，为IPTV用户在互联网接入公众视讯网下，提供了更多样化的功能[1]。

IPTV网络是一种交互式电视网络，其由IPTV承载网与IPTV业务系统两部分组成。IPTV网络利用宽带有线电视传统网络，将传统电视与IP网络进行结合。

IPTV技术是一种将音视频编解码技术、IP组播技术、IP单播技术、IP Qos技术、阵列存储技术、内容分发网络（CDN）等技术集成于一体的技术。其利用先进高效的视频压缩技术（mpeg4、h.264等），可为用户提供高质量、高清晰度的4K高清数字多媒体信息服务。

2 IPTV发展现状分析

IPTV网络系统已经过了几个重要的发展阶段，目前应用已比较广泛。当前对于IPTV网络系统应用的潜在用户群比较庞大，广大有线电视用户以及手机用户均为IPTV网络潜在用户群，IPTV网络的发展市场前景比较良好 [2]。面对当前固网运营商传统语音业务不断下滑，宽带数据业务市场的竞争日益激烈，用户离网率愈来愈高，电信运营商在对IPTV实际的经营与运维过程中，存在着很大的压力。然而，IPTV在业务上为电信运营商提供了良好的发展机遇。

3 IPTV网络构成

IPTV网络系统是由业务提供层、运营支撑层、业务控制层、媒体交换层以及终端接入层构成。业务层包含着内容管理平台以及业务支撑平台两部分，提供直播、点播、可视电话、网页浏览和邮箱等相关业务。运营支撑层则包含运营支撑系统以及网管系统，可对IPTV业务管理以及资源和用户等进行有效管理与控制。因此，为满足业务需求，及网络高带宽、低时延和系统高稳定性的需求时，必须采用分布式结构进行部署，同时引入多种先进配置技术。

4 IPTV网络设计以及实现

4.1 IPTV网络设计

IPTV网络对應用质量要求很高，这就要充分注重设计的整体质量的提高，就需要从多方面进行综合性的研究与分析。在网络系统设计过程中，就要充分注重初期业务需求及业务特征的分析，对用户的并发量及并发流量进行有效的计算与设计，在满足实际的IPTV网络系统应用的需求的同时，能及时向用户提供高质量的综合性业务。

在IPTV节点部署设计环节要充分重视，初期的并发用户数量与节点部署设计有着紧密的影响，如并发用户数量在三千，那么实际的用户数就大约为四千到五千。视频直播是通过组播方式实现，若按照峰值流量不超过网络带宽百分之七十标准进行设计，那么IPTV网络系统和IPTV承载网连接带宽需求就是7Gbps[3]。在通过对IPTV网络系统分布式部署方式的应用下，系统即可实现平滑性扩容，既能保证系统稳定运行，又能满足业务不断发展的需要。

在IPTV网络系统设计中对于交换机的端口设计环节，就要充分注重针对不同规格的端口加以科学设计，如对于3750端口的设计中，其主要是用于内部连接交换机以及防火墙和服务器，所以要按照实际应用的需求进行设计。在对系统网络规划设计环节，就要对交换机以及IP地址等方面进行科学化的设计[4]。在对交换机VLAN以及IP地址的设计过程中，前者主要是把服务器功能模块逻辑上进行划分成不同子网，这样就能有效减少广播包和组播包对其他的服务器及业务造成影响，从而保障系统平台及网络工作的效率和运行的安全。

在IPTV网络系统设计过程中， 对于系统设备的配置环节设计也是比较关键的，如对于中兴ZTE的Rolling Stream IPTV网络的设备配置中，主要有运营支撑系统以及网管系统和数据库以及电子节目向导服务器等。OSS数据库以及NMS设备是主要的硬件，整体的系统内部通过以太交换路由器进行互通的。在CMS的节点中进行设计两台交换路由器，有Cisco 3750等，之所以运用Cisco 3750就是其有着四十八个千兆以太电口以及四个千兆SFP，这样就能有助于满足系统接口实际应用需求。在其二三层交换矩阵方面，通过最大转发带宽是32Gbps，从而保障了系统交换容量的要求。而对于4506a的应用，主要是其作为插槽式的方式接口数量能满足实际应用的要求，用户点播VoD的时候以及时移节目的时候从ME上进行获得。

在设计端到端组播推送网络过程中时，要注意城域骨干网上组播路由、组播路由切换、RP配置以及IPTV头端组播加入等关键技术的配置，同时也要注意在宽带接入网侧配置IPTV用户端组播加入、二层组播转发以及valn等关键技术的配置。

在IPTV网络系统的安全设计环节，要根据系统上开通的不同的业务端口进行网络设备的访问控制策略部署，加强对服务器操作系统、数据库安全加固以及应用的软件安全防护，建立冗余机制，这些都是确保网络及系统能稳定高效运行的重要因素。

4.2 IPTV网络系统应用实现

为保证IPTV网络系统的正常安全的应用，就要注重相应测试工作的开展，其中在网络指标测試环节是比较重要的，其中就涉及到ADSL用户以及LAN用户，并要充分注重城域骨干网的性能测试，通过BRAS可用带宽实施测试，保障网络的各项指标都能够满足实际应用的要求。由于受到本文篇幅限制，对于网络指标的测试，主要就带宽测试进行举例说明，通过两台PC上安装NetIQ Chariot后，在任意一台PC打开Chariot软件，选择New点击Add an Endpoint pair按键，然后将PC的IP地址输入进去，然后在TCP协议下进行选择Script然后在Script可选框中选择Throughput脚本后确定，这样就能够进行对带宽实施测试。为保障IPTV网络系统能提供高质量的应用服务，须把传统LAN接入到QoS来，使其在系统的实际运行当中，通过对下行流量业务优先级保证，实现对业务高质量保证。在对交换机进行LAN设置的时候与不同的业务相结合，实施优先调度功能应用[5]。或者是在进行组网优化过程中，把传统的DSLAM或者EPON+DSL同QoS进行接入，使其对不同业务优先级调度都能够支持。在使用单PVC方式的时候，支持视频流优先转发，这便提高系统应用的整体质量。

5 结语

综上所述，加强IPTV网络系统的设计质量提高，就要充分注重从多方面研究与分析，以保障网络系统的设计整体完善性，促进网络系统的应用效率提高。在通过此次对IPTV网络系统设计的研究分析，希望能对以后的系统网络优化改造方面提供帮助，以保证网络及业务系统能高效稳定运营。

参考文献

[1]高勇，刘国辉.IPTV中增强的QoE技术分析与研究[J].电视技术.2015（03）

[2]陈伟，李荆生，童晓光.IPTV与IPQAM体系架构及其关键技术比较研究[J].电视技术.2016（16）

[3]余辰东.PON网络承载IPTV组播业务之挑战和部署优化[J].通信与信息技术.2016（03）

[4]吴轩亮.三网融合下IPTV承载网络的优化及Qos策略部署[J].电信快报.2015（03）

作者简介

李婧（1982-），女，汉族，宁夏银川市，硕士，中国电信股份有限公司宁夏电信分公司，研究方向：云和大数据挖掘分析与技术应用，互联网宽带与iptv技术与应用，3G/4G移动通信