IPTV解决方案概述(最新)ppt课件

IPTV系统概述,华为软件Consumer软件服务部,本胶片分别从平台原理、综合组网及业务流程等方面详细的阐述了IPTV解决方案。使学员对IPTV解决方案及各子系统都有一个比较清晰的认识和了解，并对产品的业务配置、可靠性机制、维护手段等方面也有一定的认知。,前言,目标,学习完此课程，您将会了解：IPTV解决方案及各子系统的基本原理IPTV解决方案的典型业务配置方案IPTV解决方案母局及端到端组网技术IPTV解决方案的基本业务流程,第1章IPTV解决方案平台原理IPTV解决方案整体介绍IPTV业务核心子系统介绍IPTV运维维护子系统介绍第2章IPTV业务配置方案第3章IPTV组网方案第4章IPTV基本业务流程,内容介绍,华为IPTV解决方案,IPTV解决方案是基于运营商宽带网络的多媒体业务平台，应用各种多媒体技术为用户提供音视频家庭娱乐的综合性解决方案，利用对称的IP网络的交互特性弥补传统有线电视和基于CATV网络的数字电视的不足，为用户提供全新的多媒体娱乐交互体验。同时解决了在观看电视节目时播放时间对人们的限制问题，满足了人们收看自由度方面的需求，提供了强大的交互功能，真正实现了媒体提供者和消费者之间实质性互动的功能。,华为IPTV系统网络架构,华为IPTV系统网络架构,IPTV系统特性列表,第1章IPTV解决方案平台原理IPTV解决方案整体介绍IPTV业务核心子系统介绍IPTV运维维护子系统介绍第2章IPTV业务配置方案第3章IPTV组网方案第4章IPTV基本业务流程,内容介绍,IPTV业务核心子系统,IPTV业务核心子系统主要包括IPTVBSS子系统IPTVMEM子系统IPTVMDN子系统IPTVCMS子系统IPTVSTBIPTVMRF,IPTVBSS系统-系统整体结构,11,IPTVBSS系统-模块功能,12,IPTVBSS系统-对外接口,元数据,内容,内容,原始话单,用户信息,CMS内容管理系统,华为IPTV业务支撑系统,EPG电子节目单,外部接口,综合营业系统,综合客服系统,综合营帐系统,IPTVBSS系统-外部接口描述,IPTVMEM系统-概念定义,MEM：MediaEntertainmentMiddleware,MEM,CAS,VOD,STB,BOSS,NMS,CMS,IPTVMEM子系统-内部结构,中间件系统,机顶盒升级服务器,业务展示子系统,业务控制子系统,业务管理子系统,Adapter,MDN,网管系统,EPG,ACS,EDS,SMS,CIS,PMS,ECS,J2EE容器,Java虚拟机,数据库,操作系统,主机平台,J2EE容器,Java虚拟机,操作系统,主机平台,运行支撑环境,CA,运营平台,数据库,Others,分布式部署,STB升级服务器,向终端用户展示内容数据根据用户的业务请求，请求业务子系统进行相应的业务操作,EPG子系统,用户认证和Profile下发用户业务请求的授权检查用户在线订购产品操作用户自助服务功能收藏夹、父母字控制、频道锁、录播等IPTV增值业务流程控制,提供业务管理功能提供VOD内容注入和分发功能提供频道定义、启动、停止和删除功能提供请求CAS对点播内容和直播频道媒体流进行加密和授权的功能,管理子系统,负责完成STB软件的升级工作,业务子系统,IPTVMEM系统-子系统划分,IPTVMEM系统-模块功能,IPTVMEM系统-对外接口,MDN,业务管理子系统,业务控制子系统,EPG,中间件,IPNetwork,STB,升级服务器,STB,CA,BSS,CMS,I2000,DSLAM网管,SOAP,SOAP,SOAP,SNMP,HTTP,HTTP/FTP,HTTP,SOAP/TCP/UDP,TL1/SNMP,DataBase,Control,Control,DSLAM,DSLAM,IPTVMEM系统-对外接口描述,IPTVMDN系统-整体架构,UM,CMI,MM,HMS,MC,中心节点,RRS,HMS,计费授权接口,骨干节点,骨干节点,HMS,MDN支撑平台,直播,CMS,I2000,内容应用平台,转码,ICP应用平台,BSS,ICP1,ICPn,骨干节点,边缘节点,RRS,HMS,RRS,HMS,HMS,HMS,HMS,HMS,HMS,MPEG-4/H.264格式,EPG,TMS,MEM,BOSS平台,内容管理接口,IPTVMDN系统-内部结构,IPTVMDN系统-模块内部接口,STB,IPTVMDN系统-各模块功能介绍,支持组网架构:1.集中组网2.分布式组网(二层、三层)3.混合组网,组网架构设计依据：1.客户业务需求2.客户已有宽带用户数据3.客户承载网络架构,IPTV网络架构主要是依据MDN网络架构构建的,IPTVMDN系统-对外接口,IPTVMDN系统-对外接口描述,IPTVMDN系统-系统功能1,支持分层多级组网支持由顶层核心节点、二/三级骨干节点、边缘节点组成的多级、多层组网，内容逐级分发与分流，支持全局负载均衡与本地负载均衡，支持多层、多级网络拓扑管理。,内容推送至网络边缘对于流媒体业务，将内容预先传送到网络边缘是一种非常有效的方案。大幅度降低了影响用户消费内容质量的三个因素：距离、拥塞、往返。从而可以保证用户服务质量。,CS,CS,CS,ES,ES,ES,ES,ES,STB,STB,STB,STB,STB,STB,IPTVMDN系统-系统功能2,全局负载均衡支持多种内容访问调度策略，支持静态访问调度和动态访问调度，支持基全局调度,局部调度,二次重定向等多种调度策略。,内容集中管理内容的存储管理通过专有的设备（MM）进行统一管理，并集中存储在数据中心的存储网络。并负责整个系统中内容的分发、修改、删除和刷新等工作。,RRS,CS,CS,ES,ES,CMI,MM,CS,CS,IPTVMDN系统-系统功能3,支持内容智能刷新对于ES上内容的刷新，可以通过定制各种刷新策略由系统自动或者手动完成。包括了定时、定期、按照命中率、访问量、手动等多种策略。,设备集中管理通过网管中心I2000，可以MDN网络所有设备进行统一监控、管理和控制。其中包括了系统管理、配置管理、性能管理、日志管理、安全管理、告警管理、消息跟踪等内容。,CS,ES,ES,ES,ES,I2000,RRS,CMI,UM,MM,CS,ES,IPTVMDN系统-系统功能4,支持多种流媒体业务的开展采用MDN系统，可以方便开展各种形式的流媒体业务。其中包括了视频点播VOD、现场直播Live、直播时移、直播回看、模拟直播等，并可同时提供对DRM支持。,流媒体播放高级特性支持直播业务支持单播Unicast、组播Multicast、组播relay方式。,支持组播的网络,不支持组播的网络,组播方式,单播方式,IPTVCMS系统-内部架构及外部接口,IPTV,MEM,IPTV,-,BSS,I,2000,MDN,HTTP/SOAP,SOAP/FTP,SOAP,SOAP,SNMP,报表,IPTVCMS系统-各模块功能,IPTVCMS系统-外部接口描述,IPTVCMS系统-系统功能,CMS,CMS系统管理,服务、区域、SP信息同步,业务管理,SMG系统接口管理,点播内容管理,日志管理,SSP/SP管理,权限管理,直播频道管理,轮播频道管理,录播内容管理,节目单管理,连续剧管理,增值业务管理,系统配置,BSS,SMG,MEM,MDN,CMSDB,考卷考题管理,SSP/SP管理员管理,IPTVSTB-整体结构,华为STB采用模块化分层架构，总体分为:硬件驱动层OS操作系统适配层播放相关组件GUI框架维护管理组件业务层,36,业务功能支持VOD、BTV、TSTV等多种音视频节目的播放。支持多音轨节目的识别和解码。支持多种增值业务的展示和体验，如远程教育，在线付费等。提供节目播放过程中的交互性操作功能，如快进、快退、暂停等播放控制，以及定位播放。支持EPG页面的展示功能，并支持用户与EPG页面之间的交互性操作功能，如自助服务的产品订购、修改用户密码等。设备管理功能支持配置基本参数，如接入方式、接入参数、网络参数等。提供多种输出接口，包括以太网接口、S端子接口、Component接口、AV接口、AudioL/R和S/PDIF接口，Scart接口。信号输入设备包括一组红外遥控器，红外接收模块和一块前面按键板。支持在线远程升级和升级校验。支持本地或远程故障诊断。支持影响用户体验（蓝屏、花屏、卡屏）事件收集上报。,IPTVSTB-基本功能,37,IPTVSTB-产品分类,细化客户群，提供面向农村用户低端/面向城市居民中端/面向时尚用户高端和内置等系列化STB针对系列化机顶盒采用不同资费策略，低端可捆绑宽带赠送，中端/高端机顶盒面向城市和高端用户推荐销售，转移机顶盒成本、降低CAPEX,中端,髙端,低端,系列化机顶盒销售分布图,IPTVSTB-对外接口,40HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.,IPTVSTB-硬件连接示意图1,41HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.,IPTVSTB-硬件连接示意图2,Frontview,Backview,IPTVSTB-机顶盒无线方案,机顶盒无线方案,解决家庭布线问题,解决一户多机问题,提升用户体验和满意度,发展高端用户,经济型无线方案：普通无线AP和华为推荐USB口Wi-Fi网卡，适用1路标清，10米以内距离，可跨些许障碍物，仅支持TCP单播,目前国内应用最为普遍。,BroadBand,STB,CableModemorDSLRouter(内置无线AP),USB无线网卡,推荐使用的WiFi网卡型号：TP-LinkTL-WN321G+LINKSYSWUSB54GCIPTIMEG100UIPTIMEG200U,WiFi802.11g,IPTVSTB-经济型无线方案,第1章IPTV解决方案平台原理IPTV解决方案整体介绍IPTV业务核心子系统介绍IPTV运营维护子系统介绍第2章IPTV业务配置方案第3章IPTV母局及E2E组网方案第4章IPTV基本业务流程,内容介绍,IPTV业务核心子系统,IPTV运营维护子系统主要包括IPTVNMS子系统IPTV视频监控子系统IPTV报表子系统IPTV视频质量保证方案IPTV内容保护方案IPTV平台可靠性方案,IPTVNMS-I2000的网络定位,IPTV业务跨越网络层和业务层，部署网络管理系统是非常必要的,I2000支持SNMP(V1/V3)和上级网管互通支持容错管理采用心跳机制保证运行监控,SNMP,SNMP,I2000,中间件,其他组件,SNMP,SNMP,SNMP,其他EMS,Encoder,EMS,SNMP,SNMP,北向接口,CAS,SNMP,Encoder,IRD,MDN,系统,主要功能：配置管理、告警管理、拓扑管理、性能监控、安全管理,主机层面通过在主机（Suse，Solaris）上部署iMonitor，进行主机硬件、进程、端口的监控（无配置功能）业务层面通过业务软件（MDN，MEM，BMS，BSS，CMS）提供的网管接口，实现主机业务配置管理和状态监控网络层面通过交换机（S53系列，S93系列，85系列）、防火墙（E100/200/500/1000，E200E/1000E系列）设备提供的管理接口，对网络设备状态进行监控（主要是告警）存储层面通过存储存储关联的操作系统（S2300等），对存储告警进行监控，后续准备通过2300的自带管理接口，直接对2300进行监控,IPTVNMS系统-管理范围,IPTVNMS系统-组网结构,I2000平台,(拓扑/告警/性能),IPTVNMS系统-系统说明,I2000监控系统负责对网络中的业务网元(MDN,MEM,CMS,BSS)和主机(SUSE,Solaris)进行监控，其中对主机的监控通过AMOS监控子系统实现。AMOS监控系统AMOS是I2000监控系统的一个子系统，通过安装在网元主机上的Breezemonitoragent，完成对主机的监控，包括：进程，告警，性能，配置信息查询iCnfg配置系统-iCnfg是I2000平台的配置管理模块，负责对网络中业务网元的配置管理。iTrace系统-iTrace负责对用户业务消息流进行跟踪监控，发现故障网元,IPTVNMS系统-外部接口描述,配置功能IPTV网管的配置功能由iCnfg子模块实现，可配置的网元有：MDN、MEM、BSS、CMS。告警管理IPTV网管实时接收各网元产生的告警，并通过多种方式显示告警和统计告警。系统管理员可对各个IPTV网元上报的告警进行管理，以便及时发现、定位和解决网络和设备故障。可监控的网元告警包括：MDN，MEM，BSS，CMS，CA(指定），IRD（指定）SUN主机，SUSE主机。拓扑管理通过查看网元的拓扑信息，可以了解各网元各部件的拓扑结构和设备状态。性能监控支持对MDN、SUSE、SUN主机的性能统计任务和性能历史数据浏览，支持性能门限告警。安全管理IPTV网管的监控子系统支持分权分域的安全机制，可为新创建的用户划分管理域和管理权限。完善的安全策略和访问控制机制保证了系统的安全性。,IPTVNMS系统-功能概述,51,IPTVNMS系统-设备监控模块（AMOS）,主机,AMOS模块,iMonitor,OSAgent,OS,GET,trap,SNMP,硬件,SYSInfer,告警分析,性能分析,客户端,E-Mail,短消息,硬件监控范围（HP/IBM/SUN/ATAE）:CPU占用情况内存占用情况磁盘、磁盘阵列系统忙碌程度网卡流量磁盘空间占用情况环境电源稳定性风扇转速温度高低,业务监控范围信令链路负荷情况鉴权失败情况,信令链路集不可利用情况消息解码失败情况,业务接通率情况系统响应率情况,IPTVNMS系统-消息跟踪模块（iTrace）,设置跟踪对象,出现故障,设置条件启动跟踪,故障分析与排除,1,2,3,4,IPTVNMS系统-iTrace抓包分析界面,广东电信IPTV项目案例-自动标记故障点（红色部分）,GUI显示消息,消息原始码流,消息解析,简要消息说明,自动标记故障点,IPTVSQM系统-IPTV维护所面临的挑战,如何实现IPTV业务品质劣化预警，做到主动运维,如何快速界定IPTV系统故障或IP网络的故障,如何客观评价和测量终端用户的体验质量，并指导相应的网络优化,010101010,010101010,010101010,010101010,如何端到端看到IPTV的业务内容品质,IPTV运维挑战,IPTVSQM系统-系统介绍,感知STB终端品质，客观评价和测量终端用户的体验质量端到端业务品质监控(源端、网络、区域、用户)，实现业务品质可视化,品质可视，构建端到端业务品质监控,品质预警，实现IPTV主动运维,IPTV端到端(源端、网络、区域、用户)业务品质劣化预警，防患于未然，减少80用户投诉，实现IPTV主动运维,故障定界，实现IPTV故障快速定界,分支故障定界、探针链路故障定界，实现1秒故障定界，30秒故障定位，降低故障诊断专业要求,IPTVSQM系统-特性模块介绍,业务品质监控,源端(直播频道监控)网络监控(单/组播链路巡检)重点用户监控(组播/单播)全网STB质量监控,品质劣化告警,源端(直播频道质量告警)网络(链路质量告警)区域(通断/性能告警)重点用户告警,报表,源端直播频道监控报表单播链路巡检报表组播链路巡检报表区域质量报表,故障定界,支路网络故障定界探针链路故障定界,MQMC,PCF,Probe,STB,创建任务,采集数据,MQMC（MediaQualityMonitorCenter）：管理所有探针和STB，配置系统参数，创建监控任务，收集Probe和STB的监控数据，进行主动监控和故障定界；PCF（ProbeConvergenceFunction）：采集和汇总STB的视频质量数据，以减少STB探针对上层MQMC管理系统的性能冲击；Probe（探针）：包括内置和外置两种，接收MQMC下发的配置命令，采集视频质量的数据，并上报给MQMC；STB内置Probe：采集STB视频质量和业务互动质量数据，上报给PCF。,华为IPTVSQM组成部件,IPTVSQM系统-系统架构说明1,Super,1、MQMC/PCF/探针三层架构设计2、PCFN+1负载均衡设计，支持平滑扩容3、架构支持大容量全网机顶盒监控,IPTVSQM系统-系统架构说明2,Encoder,HMS/EM,省骨干网,城域网,省中心,HMS/EM,区域中心,Router,BAS,DSLAM,DSLAM,城域网,HMS/EM,边缘节点,中心节点新增媒体视频质量监控中心,媒体服务器内置EM（企业级探针设备）,网络设备旁挂DM（设备级探针设备）,MQMC,DM,DM,DM,机顶盒集成分析模块,IPTVSQM系统-整体组网,report,report,report,report,report,IPTVSQM系统-应用场景(基本部署）,STB,CenterHMS,DSLAM/OLT,BRAS,MQMC,IPCore,Metro,EdgeHMS,HMS内置探针,STB内置探针,PCF,部署方式,MQMC和PCF部署于中心局点HMS内置软件探针，用于HMS发流质量STB内置软件探针，用于监控STB收流质量,提供功能,HMS源端质量监控全网STB质量监控重点客户精确监控单播链路巡检,组播链路巡检区域网络故障告警分支网络故障定界,IPTVSQM系统-应用场景(增强部署）,STB,CenterHMS,DSLAM/OLT,BRAS,MQMC,IPCore,Metro,EdgeHMS,HMS内置探针,STB内置探针,外置探针,PCF,部署方式,提供功能,HMS源端质量监控全网STB质量监控重点客户精确监控准确网络故障定界,区域网络故障告警分支网络故障定界单播链路巡检组播链路巡检,MQMC和PCF部署于中心局点HMS内置软件探针，监控HMS发流质量STB内置软件探针，监控STB收流质量可选部署外置探针监控IPTV编码器出流质量承载设备可选部署内置或外置探针，监控沿途业务质量,IPTVSQM系统-视频质量关键指标,DF（传输延时）在媒体流抖动变化情况下，需要多大缓冲时间来消除抖动或时序失真带来的负面影响，如过载、丢包、画面停顿等。MLR（媒体包丢失）确认、定位并跟踪网络的媒体丢失状况。,网络传输层质量关键的性能指标,流媒体传输层的关键性能指标,包识别丢失检测流媒体过程中发现PID丢失，将导致该套节目无法正确解码。数据传输错误监控TS包中的错误标识码，接收码流方可根据错误标识码的信息修正TS包的所有错误，如果无法修正，该TS包就必须被丢弃。节目参考时钟抖动错误当一个节目中两个连续PCR值的间隔大于某个值（一般是40ms）时告警。PCR错误会导致接收端和源端时钟同步错误，从而导致音视频不同步等问题。,IPTV报表系统-系统结构,IPTV报表系统-模块功能,ETL,业务数据库,IPTV历史发展统计报表登录活跃用户统计报表点播排行统计报表(天)内容状态统计报表直播排行统计报表(天),LEAS,LEAS又称轻量级嵌入式分析系统，作为IPTV报表系统的展示工具为用户展示图形、表格等各类报表，并提供分析结果的转存以及邮件发送功能。,为智能报表的数据抽取转换工具，负责从IPTV数据源提取源业务数据，根据配置规则对数据进行抽取、转换、过滤等原始操作，把处理后的数据装载到数据库供LEAS系统进行展示。,业务数据库是ETL和LEAS的一个中间接口。ETL将不同数据源的数据经过抽取、转换、过滤后保存在数据库中，LEAS按照一定的规则对这些数据进行分析和展示，输出统计报表。,报表展示,IPTV报表系统-外部接口,IPTV报表系统-外部接口功能,STB解码时间,I帧到达时间,STB预处理时间，例如缓存等,IGMP处理时间,频道切换时间主要由IGMP处理时间、STB处理时间、I帧到达时间、STB解码时间组成GoP长度越长压缩率越高，频道切换时间越长，但带宽需求也越小；标清频道GoP时间在0.5-2秒左右，高清频道GoP时间在0.5-5秒左右；I帧到达时间基本上占据了50%以上的整体频道切换时间；,I,B,B,B,B,B,B,P,P,GoPsize,IPTV视频质量保证方案-FCC产生背景,I,总频道切换时间,IPTV视频质量保证方案-FCC方案原理,I,B,B,I,B,I,B,B,B,B,P,P,B,B,B,B,P,等待频道2的I帧到达,频道2被缓存的帧以加速单播的形式快速推送给机顶盒,频道2的组播流,被缓存的帧,组播帧,B,I,B,用户切换频道,B,I,B,I,B,B,P,频道1的组播流,频道2的组播流,P,B,B,I,I,I,B,B,B,I,B,I,B,B,P,用户机顶盒收到的视频帧,频道1的组播流,利用单播辅助组播的方式，缩短频道切换速度；FCC服务器缓存直播流，并直接向STB推送I帧，确保STB快速显示图象，缩短频道切换时间；,快速频道切换方案,传统组播方案,IPTV视频质量保证方案-FCC方案介绍,承载网,1,向承载网中注入直播频道,2,STB,直播源,1,2,STB接受组播，观看直播频道,承载网,STB,直播源,1,3,2,4,1,向直播转发器发送直播频道,2,直播转发器完成RTP封装后，将频道注入承载网,MRF,FCC,3,频道切换时，STB向FCC服务器发起单播请求,4,完成频道切换后，STB恢复组播,快速频道切换，需要增加直播转发服务器（MDF）和快速频道切换服务器（FCC）；FCC用户接入带宽必须满足30%的突发带宽要求，否则无法使用FCC功能；我司FCC方案处于业界领先，频道切换时间短，频道切换突发带宽要求低；,IPTV视频质量保证方案-FCC流程,1.IGMP离开,3.加速单播GoP(主要是I帧),2.频道切换请求,预处理过程,直播源,STB,承载网设备,FCC,MRF,整型/RTP封装,接收组播频道，观看,接收组播，缓存频道,向承载网注入组播频道,接收组播频道,频道切换过程,4.IGMP加入,5.接收组播流,在频道切换过程中，1（IGMP离开）和2（频道切换请求）同时触发；,IPTV视频质量保证方案-IP网络对TV业务影响,IP网络是无连接网络，不可靠是IP网络的必然；而TV业务要求必须流畅，图像质量越高越好。因此在IP网络上开TV业务，要求TV业务系统和IP网络之间必须互相适应和迁就。,IP网络存在丢包、抖动、时延三种常见损伤。发生网络损伤，TV业务必然受影响。MPEG2为例，丢失一个IP包就丢了6个MPEG2帧.,IPTV视频质量保证方案-FEC方案介绍,发送方将要发送的数据分割为k个原始块；根据某种编码算法对其编码，生成（nk）个编码数据块一定丢失机率的信道上传输；接收方接收到m(n=m）个数据块；（m=k，才可能译码)通过相应的译码算法恢复k个原始数据块。,FEC的理论基础,承载网,STB,直播源,1,2,1,向MRF（直播转发器）发送直播频道,2,直播转发器加入冗余包(5/6),3,STB接收组播，由于网络问题，丢失个别报文,4,STB利用冗余包恢复丢失报文,1,2,3,4,5,6,1,2,4,5,6,3,MRF,华为FEC方案,RTP,RTP,4,4,4,5,STB利用完整报文展示视频,IPTV视频质量保证方案-RET基本原理,流媒体系统是一个时延和带宽均受限的系统，而重传技术则是希望在时间、带宽以及效率之间寻求一个平衡。RET的重要前提就是STB收到报文后，在展示之前有一定的缓冲时间，在这个时间内，可以发现丢失报文，完成重传，避免丢包对视频质量的影响。,Playoutpoint,Losscheckpoint,Encoder,STB,ARQServer,Sendingratel,Feedback,network,Receivingratel,PlayoutRatem,SelectiveARQ,IPTV视频质量保证方案-RET技术方案,承载网,STB,直播源,1,2,7,1,2,3,4,1,2,4,4,MRF,RET,3,3,5,6,1,2,3,4,1,向MRF（直播转发器）发送直播频道,2,3,4,5,6,7,MRF服务器完成RTP封装，将直播流注入承载网,RTP,RET服务器接收组播流，缓存一定时间的视频报文,STB加入组播，接收相应组播流,STB检测出有丢包发生,STB向RET服务器发起请求，请求重传丢失报文,STB利用完整报文展示视频,备注：在实际部署中,直播RET服务器一般和FCC服务器合设，点播ARQ服务器一般和HMU合设,IPTV内容保护方案-CA系统原理,ClearContent,ScrambledContent,IPTVScrambler,CASystem,IPSTBSmartCard/softclient,HEAD-END,CLIENT,CA系统使用多层密钥保护机制。PDK(PersonalDistributionKey)个人分配密钥，不同的用户有不同的密钥。SK(ServiceKey)业务密钥，用于加密CW。CW（ControlWord)加扰控制字，用于TS流加扰。,密钥分层保护,加扰,CW,ECM,EMM,PDK,输出加扰数据,用SK加密CW,用CW加扰TS流,TS,IPTV内容保护方案-CA加密技术,SK,用PDK加密SK,IPTV内容保护方案-CA加密原理,加密算法,解密,加密,.11010010.,清流,.11100101.,控制字,.00110111.,ScrambledContent,.11100101.,控制字,.11010010.,加密,解密,.00110111.,CA系统,解密卡,密钥发送通道,ScrambledContent,ClearContent,加密内容,STB,IPTV内容保护方案-CA实现方案,Bearernetwork,DSLAM,家庭网络,承载网,IPTV平台,加密流,加密流,密钥下发,TV,STB,RTU,PC,SmartCard,直播加扰,CA控制,VoDServer,VoD加密,加密内容,IPTV平台可靠性方案-平台冗灾方案,容灾部署方案：IPTV中心节点所有关键核心部件（MDN/CMS/BSS/MEM）双机部署RRS/ACS/EDS/EPG/MM实现集群部署UM逻辑主备部署组网三级架构IPTV三级架构组网，通过RRS分级调度，实现HMS节点间和节点内的业务平均分发通过EDS调度策略，实现EPG组内业务均衡。全网内容源实现中心节点全量备份，区域和边缘内容丢失可以从中心节点重新获取中心节点冗余机制中心节点平台对IPTV意义巨大，目前以实现对中心节点的整体备份方案。在备份中心节点配置RRS/EDS/ACS/HMS/EPG等部件，通过业务逻辑实现对中心节点的整体备份。,IPTV平台可靠性方案-业务放通方案,第1章IPTV解决方案平台原理第2章IPTV业务配置方案第3章IPTV组网方案第4章IPTV基本业务流程,内容介绍,IPTV业务配置-平台整体部署架构,IPTV业务承载网包括接入网、城域汇聚网、IPTV网关和骨干网络几个部分组成；IPTV平台一般按三级结构部署，中心节点负责接收片源视频流并进行存储、编解码；中心节点到区域中心一般采用单播形式把视频流引下来；区域中心节点设立单转组服务器，到IPTV业务网关之间跑组播协议；边缘节点主要负责单播的业务，保证80%的点播业务命中,I基于ATAE架构、电信级99.999%、高可靠,FCSwitch,IPTV业务配置-硬件平台ATAE,IPTV业务配置-母局网络设备介绍,母局网络设备主要包括：1.信令交换机：S53或S93032.出口交换机：S9306或NE40E、CX6003.安全设备：E1000E或E8000E注意上述的交换机是指L3交换机。,GE,10GE,国内用户访问模型,在线用户数为开户用户30%直播用户数为在线用户数60%单播用户数为在线用户的40%,在线用户数为开户用户50%直播用户数为在线用户数90%时移用户数为在线用户的5%点播用户数为在线用户的5%,海外用户访问模型,IPTV业务配置-用户访问模型建议,IPTV业务配置-小规模商用局中心节点配置,S5328,S2300(24*300G),S2300(24*300G),IP城域网,Eud1000E,S9306,IPTV业务配置-大规模商用局中心节点配置,S5328,S2300(24*300G),S2300(24*300G),IP城域网,Eud1000E,S9306,IPTV业务配置-大规模商用局中心节点配置清单,IPTV业务配置-备分中心节点典型配置,备份省中心重点配置用户业务关键核心部件，如RRS/ACS/EDS/EPG/HMS等，确保直播业务及相关时移、回看业务具备在主用中心节点完全故障时的冗余能力。,IPTV业务配置-区域节点典型配置,HMU,HMU,EPG,HMU,SWITCH,SWITCH,EPG,HMU,RRU,RRU,HMU,HMU,n*GE,9306,S2300,HMU,E1000,E1000,承载网,核心路由器,核心路由器,E1000,S5328,S5328,E1000,区域节点可以根据客户要求来配置，防火墙可采用直连或者旁挂等方式，最新母局3.0开始采用防火墙旁挂方案。,IPTV业务配置-边缘节点典型配置,承载网,核心路由器,S9303,n*GE,S2300(24300G),第1章IPTV解决方案平台原理第2章IPTV业务配置方案第3章IPTV组网方案IPTV母局组网方案IPTV端到端组网方案第4章IPTV基本业务流程,内容介绍,IPTV母局组网方案-母局典型组网,典型组网（二）适用区域/边缘站点,Eudemon-2,IPTV母局组网方案-IPTV国内局组网样例,IPTV母局组网方案-国内母局平面规划,特点描述：1、全部IPTV部件信令交互2、不与用户交互3、要求高安全性、可靠性,1、与用户交互且流量小如EPG、RRS、EDS等2、安全性要求高、可靠性,信令平面,部署策略：1、承载于ATAE的BASE交换机、与信令交换机S53相连、启用STP生成树2、S53对该vlanif启用vrrp，互联链路跑vrrp心跳,业务一,业务二,业务平面,1、与用户交互且流量大（分单播、组播）如HMS、UPG、MRF等2、安全性要求低,1、单播承载于后插板PMC网卡、组播和双机心跳承载于Fabric交换机，与业务交换机S93相连2、S93对该vlanif启用vrrp，互联链路跑vrrp心跳,1、承载于后插板PMC网卡、与信令交换机S53相连2、S53对该vlanif启用vrrp，互联链路跑vrrp心跳,IPTV母局组网方案-国内母局VLAN规划(中心),IPTV母局组网方案-IPTV海外局点E2E组网样例,IPTV母局组网方案-海外母局平面规划,Page99,防火墙外部,防火墙内部,特点描述：1、全部IPTV部件信令交互2、不与用户交互3、要求高安全性、可靠性,1、与用户交互且流量小如EPG、RRS、EDS等2、安全性要求高、可靠性,信令平面,部署策略：1、承载ATAE的BASE交换机与信令交换机S53相连、启用STP生成树2、S53对该vlanif启用vrrp，互联链路跑vrrp心跳,业务一,业务二,业务平面,1、与用户交互且流量大（分单播、组播）如HMS、UPG、MRF等2、安全性要求低,1、单播承载于后插板PMC网卡、组播和双机心跳承载于Fabric交换机，与业务交换机S93相连2、S93对该vlanif启用vrrp，互联链路跑vrrp心跳,1、承载于后插板PMC网卡、与信令交换机S53相连2、S53对该vlanif启用vrrp，互联链路跑vrrp心跳,组播平面,内容平面,汇聚所有的组播入流，包括头端编码器输出的组播流和NVOD发出的组播流,1、二层配置igmpsnooping把汇聚的组播流送给CA加密,CA出流平面,CA出流汇聚平面，转发给MRF,1、二层配置igmpsnooping，把组播流转发给MRF,录制平面,1、三层配置PIMSM，供HMS录制和终端用户直播使用,组播出口平面，汇聚所有MRF的出流，供HMS录制终端用户直播使用,IPTV母局组网方案-海外母局VLAN规划(中心),第1章IPTV解决方案平台原理第2章IPTV业务配置方案第3章IPTV组网方案IPTV母局组网方案IPTV端到端组网方案第4章IPTV基本业务流程,内容介绍,IPTV端到端组网方案,带宽评估IP地址规划VLAN规划方案组播部署方案用户接入认证方式网络安全部署方式,IPTV端到端组网方案-带宽需求,IPTV的各种业务中的流媒体业务所需的带宽要求较高。不同的节目类型、编码方式的节目，对网络带宽的需求也不同。目前主流的节目类型包括标清和高清两种，标清节目的分辨率一般为720480，视觉体验与DVD相当，当前常用的标清节目编码方式为MPGE-2和H.264，对应带宽需求分别为3.75M和2M；高清节目标准分为720P和1080i两种，视觉体验高于DVD,分别对应分辨率为1280720和19201080，MPGE-2编码高清节目所需带宽为12M，H.264编码高清节目所需带宽为8M。,IPTV端到端组网方案-带宽需求模型,整网均为层次化树型拓扑结构，不考虑冗余连接情况。假设IPTVES可以处理80%的点播请求，IPTVCS可以处理剩余20%的点播点播请求。BTV以组播的方式部署；影响带宽评估的几个主要因素：频道数量；高清/标清；组播复制点的选择；用户数规模；IPTV用户最大并发率；网络流量中单播/组播的占比；点播业务中边缘节点的命中率。综合这几个因素分别可以对核心层、汇聚层、接入层的带宽需求做估算。,IPTV端到端组网方案-带宽评估模型(续）,中心节点一般仅负责直播业务，区域中心和边缘节点以2/8原则承载点播业务，区域中心一般还需要负责直播业务的编解码；IPTV中心节点到区域中心，带宽需求为直播频道所有带宽总和：组播频道数*每频道带宽；区域中心到边缘节点带宽需求为所有直播频道带宽总和，以及边缘节点未命中的单播节目带宽；边缘节点以下的带宽计算需要考虑组播复制点的选择问题。,如果考虑到视频FCC特性的部署，则还需要考虑快速频道切换带来的带宽突发影响；同时切换频道用户峰值比例：fcc_ratio(10%)FCC带宽突发比:FCC码率与正常节目码率的比例，fcc_burst（1.3）FCC增值业务对带宽的需求为：直播业务总带宽*fcc_ratio*fcc_burstRET特性对带宽需求的影响较小，一般不必单独考虑。,IPTV端到端组网方案-带宽评估模型(续二）,IPTV端到端组网方案-带宽估算举例,以太原为例：全市共1万用户，每个SR用户数为1000个，并发率50%；60%点播，40%直播；边缘节点命中率80%；从省中心出口路由器到太原城域网核心，再到承载网ASBR带宽为：(10000*50%)*60%*(1-80%)*2M+100*2M=1.4GASBR到SR之间带宽为：(1000*50%)*60%*(1-80%)*2M+100*2M=320M,太原城域核心,IPTV省中心,DLSAM,L3,城域接入,核心路由器,BRAS,城域骨干,ASBR,SR,OLT,RP,组播流,点播流,IPTV端到端组网方案-业务地址方案选择,优势私网地址充足，武汉电信发展40万用户需要7个B类地址段劣势IPTV业务全国互通后，可能地址要重新规划IPTV终端需要访问互联网时（例如电视购物），需要增加NAT设备,私网地址,公网地址,IPv6地址,优势互通方便，例如和现有一平面用户交互劣势IPV4公网地址资源即将耗尽,优势地址资源丰富，国家鼓励发展劣势需要端到端拉通，改造成本高，且当前部分协议还未完全标准化,IPTV端到端组网方案-IP地址分配方案,DHCP：使用标准DHCP分配IP地址，接入路由器作为DHCPServer，或作DHCPrelay，由专有的DHCPserver分配底红字，STB作为DHCPClient。当STB离线时，IP地址可释放。PPPoE：使用标准PPPoE分配IP地址，当用户认证成功后，BRAS从指定的地址池中获取一个IP地址并分配给终端用户，当用户离线后，IP地址可释放；组播源地址：组播源地址用作服务器分发IPTV报文，此地址通常为私有地址，地址的规划需要遵从局方的需求。组播组地址：一个组播组地址作为一个频道，配置在组播源中，通常，一个频道具有一个组播组地址，范围是55组播组地址的规划需要遵从局方的需求。,IPTV端到端组网方案-VLAN规划PSPV,vlan3,vlan4,vlan21,vlan22,互联网业务延续QINQ设置，IPTV业务分流二平面,vlan21,vlan3,vlan4,用户A,vlan3,vlan4,vlan21,vlan22,外层VLAN100,上行口VLAN标识业务，IPTV业务流采用统一VLAN,互联网VLAN,IPTVVLAN,VoIPVLAN,DSLAM,ODU,BAS,vlan22,vlan3,vlan4,用户B,基于端口隔离同VLAN内流量,SW,OLT,MSE,1,2,家庭网关支持按端口标识VLAN或映射不同PVC,适合组播复制点下移到DSLAM/ODU，对接入网要求高,3,FTTH时组播复制点可放在OLT,一平面,二平面,vlan31,vlan41,vlan21,vlan22,汇聚设备根据内层Q封装外层VLAN并分流,vlan21,vlan31,vlan41,用户A,外层VLAN200,每用户每业务不同VLAN并隔离,互联网VLAN,IPTVVLAN,VoIPVLAN,DSLAM,ODU,BAS,vlan22,vlan32,vlan42,用户B,家庭网关针对不同业务划分VLAN,SW,OLT,MSE,vlan32,vlan42,vlan31,vlan41,vlan21,vlan22,vlan32,vlan42,外层VLAN300,外层VLAN400,1,2,家庭网关支持按端口标识VLAN或映射不同PVC,3,适合组播复制点在业务网关或LSW/OLT，需注意网关Q对规格,一平面,二平面,推荐,4,鉴于接入网存在大量不支持组播复制的设备，初期推荐此方案,当组播复制点下移时，可在交换机上增配组播VLAN即可,IPTV端到端组网方案-VLAN规划PUPSPV,IPTV端到端组网方案-VLAN规划PUPV,vlan3,vlan2,根据PPPOE/IPOE打不同外层Q并实现分流,vlan2,用户A,外层VLAN100,业务流在同VLAN混跑，通过VLAN隔离用户,互联网VLAN,IPTV&VOIP,DSLAM,ODU,BAS,用户B,每家庭通过不同VLAN接入,SW,OLT,MSE,1,普通家庭终端接入的过渡方案，建议尽快升级家庭网关,一平面,二平面,vlan3,外层VLAN200,PPPOE,IPOE,2,基于协议打QINQ对汇聚设备性能消耗大,3,组播复制点应下移到DSLAM/ODU,4,视频流与语音流无法区分，可能影响业务质量,IPTV端到端组网方案-组播部署方案,1,2,3,4,二平面规划为独立组播域，选用PIM-SM,在头端部署AnycastSource，提高头端内容源的可靠,选择CR做RP，并启用MSDP协议，通过Anycast-RP作RP保护及负载分担,SR上部署BFDforPIM，加快故障检测，实现DR与BDR快速保护倒换,5,通过IGMP静态加入，将组播流牵引到SR上，保证用户体验,IPTV端到端组网方案-骨干层组播放案,BTV流量如何从骨干层引到城域网，主要有几种方案：单播引流PIM-SM组播引流GRE隧道承载组播引流单播引流的方式部署简单，能够很好的规避组播跨域的问题，在国内已经实现扁平化组网的情况下，并不会带来额外的带宽浪费；但需要在区域中心或边缘节点部署单转组服务器；组播一般采用PIM-SM引流的方式，关键问题要解决组播跨域的问题，一般采用PIM-SM/MBGP/MSDP组合方案的方式，在不同的PIM-SM域间，需要使用MSDP沟通各个域内的RP，共享组播源信息。最终使一个域内的用户接收到其它域内组播源发送的组播数据,IPTV端到端组网方案-骨干层组播方案优缺点,IPTV端到端组网方案-组播复制点的选择,复制点逐步下移,二平面,现有城域网,BRAS,DSLAM,OLT,OLT,DSLAM(不支持组播）,SW,1,MSE,2,3,4,SW,1,建设初期建议复制点为二平面SR，通过QINQ信息进行复制,2,具备条件的部分区域将组播复制点下移至交换机，减少SR压力,3,组播复制点下移至OLT/DSLAM可以进一步减少带宽占用,4,一平面IPTV用户组播复制点仍然保留在BRAS,注意：在SR上，采用QinQ路由口进行复制的时候，只能采用静态QinQ方式，组播复制能力有限，每板仅支持16K用户可配置；如果采用BAS接口，可解决该问题，但必须采用V6R2版本。,IPTV端到端组网方案-接入层组播部署,MSE,DSLAM,SW,STB,PIM,IGMP,IGMP,IGMP,IGMPQuerier,IGMPSnooping,IGMPClient,IGMPQuerier,IGMPProxy,IGMPClient,IGMPQuerier,IGMPClient,1,