大規(guī)模IPTV系統(tǒng)中的測試與測量需求

Curtis Howe Marc Savoie 2007/07/16

圖1：IPTV網(wǎng)絡的簡化模型。

　　IPTV業(yè)務對視頻編碼、傳輸網(wǎng)絡、家庭網(wǎng)絡設備和更高層的應用，特別是中間件和VOD應用提出了許多嚴格的要求。下面將對每個子系統(tǒng)相關的挑戰(zhàn)進行詳細的介紹。

信號獲取和頭端

　　首先，由于目前可提供的許多視頻內(nèi)容都是供在衛(wèi)星或有線電視網(wǎng)絡上分配使用的，由于帶寬的波動可能超出IPTV可用容量，通常視頻將作為可變比特率業(yè)務送到運營商的頭端系統(tǒng)。該頭端必須將變化的比特率轉換成一個壓縮的恒定比特率業(yè)務。一般來說，每路標清內(nèi)容所占用的帶寬在3 Mb/s以內(nèi)，而高清節(jié)目所需的帶寬為此帶寬的5-6倍(不過，最新的壓縮系統(tǒng)可以將帶寬需求減少50 %)。

　　對于每一個編碼器來說，上述的壓縮比和處理要求仔細調(diào)整的離散參數(shù)多達20個左右，而通常IPTV系統(tǒng)中有多達幾百個可用信道。一旦最佳的編碼格式確定后，對于通信頭端的視頻通道上行碼流中的任何變化，它都必須保持不變。

IP傳輸和分配網(wǎng)絡

　　在目前的頭端系統(tǒng)中，構成50-250個線性廣播媒體流信道的視頻承載被送到區(qū)域分配中心，然后再送到本地中心局。不包括開銷的廣播承載碼流高達750 Mb/s，如果包括開銷和VOD，匯聚分配帶寬很容易超過1Gb/s。

　　支持IP的基礎設施包括交換機、路由器、radius 、DNS和 DHCP服務器、防火墻、負載平衡器、cache服務器和目錄服務器。

　　網(wǎng)絡抖動目前是非常值得考慮的一個問題，因為它是造成視頻損傷的一個原因。不過，隨著設備供應商改進其產(chǎn)品來支持視頻流，抖動性能得到穩(wěn)定的改善。同時，機頂盒對網(wǎng)絡抖動具有很強的恢復能力，這是因為機頂盒中視頻緩沖器的不斷增加。

　　IP基礎設施方面的一個關鍵挑戰(zhàn)是隨著為了擴展服務區(qū)域而導致的網(wǎng)絡升級，引入新功能和增加客戶時如何確保足夠的容量和性能。這就要求對網(wǎng)絡的變化進行嚴格的控制，特別是當在產(chǎn)品中引入新技術或者現(xiàn)有技術的新版本的時候。

接入和家庭網(wǎng)絡

　　在最后一英里中，家庭網(wǎng)絡和機頂盒在IPTV系統(tǒng)中占據(jù)著最大的分量。在這些網(wǎng)絡段中，具有最少的故障自動修復設備，而正是在最后一英里和家庭網(wǎng)絡中最易遭受環(huán)境的不利影響，并且業(yè)務很容易遭受到消費者本身行為的影響，甚至是現(xiàn)場工程師的行為也是如此，這些工程師在對IPTV網(wǎng)絡的電話網(wǎng)絡進行維護時甚至根本意識不到他們正在對IPTV業(yè)務產(chǎn)生影響。

　　機頂盒和機內(nèi)軟件也是提供IPTV業(yè)務的關鍵部分。除了視頻解碼功能外，通常機頂盒還維護程序導引數(shù)據(jù)，管理中間件交互事務，信號通道改變并支持用戶接口。

　　有許多問題將影響機頂盒的正常工作。數(shù)據(jù)包丟失，各種MPEG誤碼和常見的版本問題，都會引起為用戶提供的視頻信號產(chǎn)生問題。

測試和管理需求

圖2總結了IPTV網(wǎng)絡中每個子系統(tǒng)相關的測試和管理需求。

圖2：各個子系統(tǒng)的測試和測量需求。

本文小結

　　為了滿足IPTV的各種獨特挑戰(zhàn)，寬帶IP網(wǎng)絡技術和產(chǎn)品正在快速改進。結合各種嚴格的網(wǎng)絡更改控制程序，人們期望利用現(xiàn)有的無源IPTV測試和監(jiān)控技術以及新出現(xiàn)的端到端視頻監(jiān)控系統(tǒng)，來加速IPTV系統(tǒng)的部署和升級改造，同時確保所提供的視頻信號的質(zhì)量和可靠性。

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