IPTV端到端組播推送網絡的關鍵配置技術

3.2　二層組播轉發(fā)技術

寬帶接入網由大量二層交換機、DSLAM等運行在數(shù)據(jù)鏈路層的網元設備組成。二層設備的特點是在設備端口之間基于MAC地址交換/轉發(fā)數(shù)據(jù)幀，對第三層(網絡層)的IP報文解析和路由功能較差，因此不能直接支持工作在第三層的IGMP等組播協(xié)議。典型的交換機等二層設備處理IPTV組播流量時，按目的地址未知或者廣播方式，向其所有端口廣播組播數(shù)據(jù)幀，容易引發(fā)廣播風暴等問題。

要解決組播報文泛濫問題需采用二層組播轉發(fā)技術，如IGMP Snooping、IGMP Proxy技術等。IGMP Snooping技術通過偵聽機頂盒和組播路由器之間的IGMP報文以掌握設備端口對組播數(shù)據(jù)幀的轉發(fā)關系;而IGMP Proxy技術則對機頂盒與組播路由器之間的IGMP報文進行攔截、過濾和代理轉發(fā)，可以節(jié)約組播路由器到二層設備之間的組播流量，但對網元設備的處理能力、內存等性能指標要求較高。配置二層設備時可根據(jù)網元設備的實際性能及對IGMP Snooping/Proxy技術的支持程度進行選擇。

以2 Mbit/s帶寬的IPTV直播頻道為例，若二層設備未采用二層組播轉發(fā)技術，則發(fā)往所有IPTV用戶的組播報文會向所有端口轉發(fā)，即使用戶端口有10 Mbit/s接入帶寬，5個IPTV直播頻道的組播報文就可將其阻塞;采用二層組播轉發(fā)技術后，組播報文僅向有使用請求的端口轉發(fā)，若每個端口最多僅下聯(lián)一個IPTV機頂盒，則最多僅有一個直播頻道的組播報文(即2 Mbit/s流量)轉發(fā)到相應端口。

3.3　VLAN配置技術

二層組播轉發(fā)的流量僅涉及IPTV組播業(yè)務，不涉及其他寬帶業(yè)務，因此在寬帶接入網中一般要先用VLAN等技術將IPTV組播流量從其他業(yè)務和用戶的流量中隔離出來。常用的VLAN技術包括解決組播VLAN到各個用戶VLAN的跨VLAN組播復制技術，以及解決VLAN ID數(shù)目不夠的QinQ技術等。

3.4　靜態(tài)組播與動態(tài)組播技術

IPTV直播節(jié)目經IP承載網送抵用戶終端，主要有兩種組播模式，即動態(tài)組播模式和靜態(tài)組播模式。在動態(tài)組播模式下，交換機、DSLAM等設備只有收到某頻道(組播組)第一個用戶加入請求后，才會接收并下發(fā)該頻道節(jié)目;而當該頻道(組播組)最后一個用戶退出時，網元設備會停止接收該組播流。靜態(tài)組播模式則是在交換設備上靜態(tài)配置各個IPTV頻道(組播組)的MAC組播轉發(fā)表項，不論下聯(lián)用戶是否收看，組播流都已下發(fā)到網元設備。

靜態(tài)組播流量與IPTV用戶數(shù)無關，僅與頻道數(shù)及每頻道帶寬有關，在用戶數(shù)小于頻道數(shù)時，其流量會大于單播流量;動態(tài)組播的最大流量在IPTV并發(fā)用戶數(shù)小于頻道數(shù)時等同于單播流量，在IPTV并發(fā)用戶數(shù)大于頻道數(shù)時等同于靜態(tài)組播流量。在靜態(tài)組播方式下，用戶的頻道切換速度快，業(yè)務感知好，但對網絡的帶寬需求較大;動態(tài)組播不論在何種情況下都能實現(xiàn)網絡流量最小化，但當用戶接收新頻道(組播組)時可能會有一定的網絡時延。

在網絡設備下聯(lián)的IPTV用戶數(shù)非常少時，組播的優(yōu)勢不太明顯，因此在IPTV業(yè)務開展初期，IPTV用戶數(shù)不多或寬帶接入網改造未到位存在流量瓶頸的情況下，寬帶接入網可以采用動態(tài)組播甚至單播方式傳送IPTV直播信號。當網絡設備下聯(lián)的用戶數(shù)遠超過IPTV頻道數(shù)時，組播對網絡流量帶寬的節(jié)約特性越來越顯著。這時，也就是IPTV業(yè)務開展到成熟期且寬帶接入網改造也已到位的情況下，可以采用靜態(tài)組播方式傳送IPTV直播信號，以進一步提升IPTV服務品質。因此，運營商可以根據(jù)網絡質量、IPTV業(yè)務滲透率等實際情況來決定接入網設備是配置成動態(tài)還是靜態(tài)組播方式。

4、結束語

本文結合電信運營商現(xiàn)有的IP城域網，系統(tǒng)地闡述了IPTV端到端組播推送網絡配置的關鍵技術，對電信運營商高效且經濟地部署和實現(xiàn)IPTV業(yè)務具有良好的借鑒意義。