三網(wǎng)融合技術(shù)介紹及其解決方案

三網(wǎng)融合是指現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)及廣播電視網(wǎng)絡(luò)相互融合。逐漸形成一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由一個全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施來支持包括數(shù)據(jù)、話音和視像在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)的通信。

    一、三網(wǎng)融合的技術(shù)

    1.三網(wǎng)融合的綜合業(yè)務(wù)平臺

    三網(wǎng)融合的通信網(wǎng)絡(luò)將是一個覆蓋全球、功能強大、業(yè)務(wù)齊全的信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，即為全球一體化的綜合寬帶多媒體通信網(wǎng)。而這一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)是一個統(tǒng)一完整的結(jié)合體系，為全球任一地點，采用任何終端的用戶提供綜合的語音、數(shù)字、圖像等多種服務(wù)。它將是以IP協(xié)議為基礎(chǔ)，所有網(wǎng)絡(luò)將向以IP為基本協(xié)議的分組網(wǎng)統(tǒng)一。因特網(wǎng)的廣泛業(yè)務(wù)，諸如電子郵件、文件傳輸、遠程登錄、全球WWW瀏覽，已使因特網(wǎng)成為人們廣為利用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而未來的網(wǎng)絡(luò)是集語音、數(shù)據(jù)文字、圖像視頻于一體的綜合網(wǎng)絡(luò)，因特網(wǎng)是實現(xiàn)這一網(wǎng)絡(luò)綜合化的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)三網(wǎng)融合的綜合業(yè)務(wù)平臺。對如何構(gòu)成高速數(shù)據(jù)傳輸鏈路IP主干網(wǎng)，已成為當(dāng)今信息傳輸領(lǐng)域的焦點。

    2.三網(wǎng)融合的接入網(wǎng)技術(shù)

    近年來，高速大容量的同步數(shù)字系列（SDH）光纖通信系統(tǒng)以及波分復(fù)用密集技術(shù)的成熟，已能滿足當(dāng)前高速寬帶通信的要求，而逐漸成熟的ATM交換技術(shù)又為寬帶綜合業(yè)務(wù)交換奠定了良好基礎(chǔ)。寬帶接入網(wǎng)絡(luò)在采用了光纖／同軸電纜混合（HFC）拓撲網(wǎng)絡(luò)以后，技術(shù)上取得了很大的發(fā)展，它可以通過一個HFC接入網(wǎng)，同時向用戶提供電話、數(shù)據(jù)和視頻圖像等綜合業(yè)務(wù)。目前HFC接入網(wǎng)技術(shù)已逐步成熟，提供的業(yè)務(wù)除了電話、模擬廣播電視業(yè)務(wù)外，還可提供窄帶ISDN業(yè)務(wù)、高速數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、數(shù)字視頻點播（NVoD）和其他各種高速信息服務(wù)業(yè)務(wù)，它以足夠的帶寬較好的解決了傳輸瓶頸問題。即使到了數(shù)字電視時代，HFC寬帶多媒體接入網(wǎng)仍能以進一步降低每個光結(jié)點覆蓋的用戶數(shù)量，增加業(yè)務(wù)靈活，適應(yīng)性好，帶寬資源豐富，開展高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和數(shù)字電視業(yè)務(wù)，價廉質(zhì)優(yōu)的特點而具很大的競爭力。

    同時，HFC不僅僅是用光纖取代了同軸電纜，而且引進了一種新的拓樸結(jié)構(gòu)——節(jié)點結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使網(wǎng)絡(luò)很容易向各個小區(qū)提供交換服務(wù)。三網(wǎng)融合并不是原來的簡單延伸，而是將開拓出一個以IP為基礎(chǔ)的新一代電信網(wǎng)絡(luò)，提供IP電話、視頻點播、交互式游戲、遠程教育、電子商務(wù)、遠程醫(yī)療等應(yīng)用。

    二、IPTV的應(yīng)用

    1.IPTV系統(tǒng)架構(gòu)

    目前，IPTV系統(tǒng)技術(shù)已陸續(xù)開始被世界各大電信運營商大規(guī)模采用和部署。在國外，美國的VERIZON、SBC和QUEST電話公司、加拿大的貝爾公司、MANITOBA電話公司和SASKTEL電話公司、歐洲的法國電信、意大利電信、SWISSCOM和TELEFONICA等都已開展了IP電視的商業(yè)和技術(shù)試驗或商業(yè)運營。法國電信、MANITOBA電話公司和SASKTEL電話公司已分別有了10萬、2萬和1.75萬IP電視用戶。在國內(nèi)，中國電信在廣東和上海，中國網(wǎng)通在北京和東北分別開展了基于寬帶ADSL接入網(wǎng)絡(luò)的IPTV運營試驗。

    圖1為IPTV端到端的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，IPTV前端一般具有完成節(jié)目采集與存儲和服務(wù)兩種功能。節(jié)目采集包含節(jié)目的接收（如從衛(wèi)星、CATV網(wǎng)、地面無線和IP/ATM網(wǎng)絡(luò)等）、節(jié)目的壓縮編碼或變換編（transcoding）及格式化、加密和DRM打包及節(jié)目生成等。節(jié)目存儲和服務(wù)則完成對經(jīng)節(jié)目采集程序處理后生成的節(jié)目大規(guī)模存儲或播送服務(wù)。這里的播送服務(wù)不僅要將加密的視音頻流媒體節(jié)目，以IP單播或組播的方式從視頻服務(wù)器播送出去，而且還要對用戶或用戶終端設(shè)備的進行認證（authentication），并從DRM授權(quán)／密鑰服務(wù)器（DRMlicenseserver），向被認證的用戶或用戶終端設(shè)備傳送DRM授權(quán)／密鑰，使用戶能夠?qū)σ呀邮盏募用芤曇纛l流媒體節(jié)目進行解密和播放。IPTV所使用的DRM技術(shù)，與傳統(tǒng)的條件接收技術(shù)相比，具有二個基本的不同之處。其一，前者是對視音頻流媒體內(nèi)容本身進行加密，而后者是對連接／傳輸層如MPEG-2系統(tǒng)復(fù)用層／流的加密；其二，前者的DRM授權(quán)／密鑰一般不與被加密的視音頻流媒體節(jié)目流一起傳送，而后者的密鑰如ECM必須與被加密的視音頻流媒體節(jié)目流一起傳送。

    IPTV系統(tǒng)的節(jié)目傳送功能是由IP骨干網(wǎng)、IP城域網(wǎng)、有線電視前端或電信中心站及相應(yīng)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)完成的。對以IP單播或組播方式發(fā)送的視音頻流媒體節(jié)目流進行路由交換傳輸，是IP骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)在IPTV系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中要發(fā)揮的基本功能。一般而言，IP骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)現(xiàn)有的路由器可以很容易地支持各種不同的IP單播路由協(xié)議，但其中許多必須通過升級方能支持IP組播路由交換。目前，各設(shè)備廠家普遍支持的IP組播協(xié)議是IGMPv2。為了保證所傳送的IPTV節(jié)目流的質(zhì)量和實時收看性，IP骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)通常要采用各種不同的IPQoS技術(shù)，如Diffserv和MPLS等。

    此外，為了提高對IPTV節(jié)目流點播的響應(yīng)和傳輸實時性，以及解決或減緩IPTV點播請求之沖擊性和波動性對IPTV前端設(shè)計容量所造成的壓力，IP骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)上普遍采用了內(nèi)容分送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。IP骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)也可以采用不同的低層物理網(wǎng)，以IP over SDH/SONET（即Packet over SDH／SONET），IP over ATM或IP over DWDM Optical（如千兆／萬兆光以太網(wǎng)）的方式提供傳輸服務(wù)。有線電視前端或電信中心站則根據(jù)相應(yīng)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，如Cable Modem網(wǎng)絡(luò)或DSL網(wǎng)絡(luò)將IP視音頻流媒體節(jié)目流以IP over DOCSIS或IP over DSL的方式，通過放在有線電視前端的CMTS鑒定或電信中心站的DSLAM設(shè)備，向用戶發(fā)送出去。有線電視前端或電信中心站還往往配備有視音頻流媒體節(jié)目流內(nèi)容服務(wù)器和DRM授權(quán)／密鑰服務(wù)器，具有節(jié)目存儲和服務(wù)功能。

 圖1 IPTV業(yè)務(wù)之端到端的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
IPTV用戶終端設(shè)備被用來接收、存儲和播放及轉(zhuǎn)發(fā)IP視音頻流媒體節(jié)目。基本型IPTV用戶終端設(shè)備的硬件沒有內(nèi)置CableModem或DSLModem，它只提供一個以太網(wǎng)接口，與外部的CableModem，DSL Modem或以太網(wǎng)HUB相接。集成式的IPTV用戶終端設(shè)備則內(nèi)置Cable Modem或DSL Modem，可與Cable Modem或DSL寬帶網(wǎng)絡(luò)直接相連。高端IPTV用戶終端設(shè)備還帶有內(nèi)置硬盤，可以提供IPTV DVR功能，甚至支持IEEE802.11無線聯(lián)網(wǎng)功能，能將受DRM保護的IP視音頻流媒體節(jié)目通過無線傳輸給其他設(shè)備，如PC機等。一個IPTV用戶終端設(shè)備必須帶有IPTV系統(tǒng)所使用的DRM技術(shù)之客戶端軟件。為了使IPTV系統(tǒng)成為一個開放式的業(yè)務(wù)平臺，IPTV用戶終端設(shè)備通常還使用了中間件軟件。EPG、用戶管理、媒體資產(chǎn)管理、收費及各種應(yīng)用業(yè)務(wù)的相關(guān)軟件也是IPTV系統(tǒng)之必須具有的部件。

    2.IPTV的主要商業(yè)模式

    目前，IPTV技術(shù)的應(yīng)用已有二種主要的商業(yè)模式。

    一種商業(yè)模式是，網(wǎng)絡(luò)運營商利用IPTV系統(tǒng)提供全套電視業(yè)務(wù)。它們既提供IPTVVoD業(yè)務(wù)，又提供頻道化的IPTV節(jié)目。它們提供的IPTV業(yè)務(wù)可涵蓋目前有線電視業(yè)務(wù)廣播式節(jié)目頻道業(yè)務(wù)與VoD節(jié)目業(yè)務(wù)。不僅如此，它們還將IPTV業(yè)務(wù)與其提供的語音和寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行捆綁銷售，利用已有的語音和寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對新的IPTV業(yè)務(wù)提供價格補貼和支持。它們對IPTV業(yè)務(wù)的收費方式一般是，對“廣播式”節(jié)目頻道業(yè)務(wù)按月收費，而對IPTVVoD業(yè)務(wù)則按片及收看時間或次數(shù)收費。這些網(wǎng)絡(luò)運營商主要是一些大的電話公司。他們大多基于已有的DSL網(wǎng)絡(luò)，采用IP單播和IP組播相結(jié)合的方式，提供這些IPTV業(yè)務(wù)。此外，一些大的電話公司和新興的網(wǎng)絡(luò)運營商也在鋪設(shè)和利用無源千兆光網(wǎng)絡(luò)及IPTV系統(tǒng)技術(shù)向用戶提供視頻、寬帶數(shù)據(jù)、VoIP電話三合一業(yè)務(wù)，如美國的VERIZON電話公司和FTTHCommunications公司就分別在TEXAS州的Keller城和MIN-NESOTA州的Minneapolis城以這種方式提供IPTV業(yè)務(wù)。

    另一種商業(yè)模式，是第三方利用IPTV系統(tǒng)技術(shù)，以“over-the-top”方式，向?qū)拵в脩籼峁┑腎PTVVoD業(yè)務(wù)。所謂“over-the-top”方式就是，第三方在不同的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)上，如CableModem網(wǎng)絡(luò)或DSL網(wǎng)絡(luò)或光以太網(wǎng)，向?qū)拵в脩籼峁㊣PTV業(yè)務(wù)。這樣的第三方一般必須建立自己的IPTV前端，并將其IPTV前端連接到因特網(wǎng)上，或與相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)運營商的網(wǎng)相連。用戶可用PC機或IPSTB，通過他們所用的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，向IPTV前端點播和下載IPTV節(jié)目，然后在PC機上或電視機上收看所點播的IPTV節(jié)目。帶有硬盤DVR功能的IP STB還能根據(jù)用戶的喜好自動請求下載IPTV節(jié)目，以供用戶點播收看。此外，IPTV前端也能根據(jù)用戶的喜好，主動向用戶的帶有DVR功能的IP STB推送IPTV節(jié)目。這樣的第三方可能是兩種不同類型的公司之一。一種是節(jié)目制作商或與其相關(guān)聯(lián)的公司，如美國的Movielink或CinemaNOW等。這類公司的IPTV收費方式一般是按片或按月收費。另一種是擁有IP STB技術(shù)并提供IP STB盒的新興高技術(shù)公司，如美國的Akimbo。這類公司的IPTV收費方式雖也按片或月收費，但多以靠賣IP STB為主，為此，它們除向用戶收取IP STB費用以外，還向用戶提供一次性付費節(jié)目，用戶在產(chǎn)品的壽命期內(nèi)可無限制地收看IPTV節(jié)目，如Akimbo的用戶在花230美元購買IP STB后，只要一次性地交199美元即可無限制地收看Akimbo的IPTV節(jié)目。

    3.IPTV主要運營模式及分析

    IPTV業(yè)務(wù)運營模式目前有三種：一是自營模式，運營商自己購買電視節(jié)目播映權(quán)，整合一些電視節(jié)目或者購買其他內(nèi)容供應(yīng)商的節(jié)目，利用自己的傳輸線路傳送給客戶；二是出租模式，運營商可以將自己的IPTV線路出租給不同的客戶，比如內(nèi)容提供商、廣告商、貿(mào)易商或者極具個性化的供應(yīng)商；三是綜合模式，運營商可以同時經(jīng)營電視節(jié)目和出租線路。運營商和各種內(nèi)容服務(wù)商建立一種風(fēng)險共擔(dān)、利潤共享的合作模式，共同做大IPTV業(yè)務(wù)市場。根據(jù)市場調(diào)查顯示，視頻點播、信息服務(wù)、通信服務(wù)和互動游戲是用戶最感興趣的業(yè)務(wù)，其中視頻點播以電影、電視劇為主，信息服務(wù)以社會、體育、財經(jīng)、彩票為主，互動游戲以休閑類、益智類、對抗類游戲為主，遠程教育以時尚、烹飪、職業(yè)教育為主。

    由于IPTV業(yè)務(wù)不僅僅是運營商寬帶流媒體應(yīng)用系統(tǒng)的擴充，而且是未來基于IP承載網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視的寬帶運營平臺。從IP寬帶承載網(wǎng)和應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)狀兩方面分析，技術(shù)難點主要存在于：現(xiàn)有的IP寬帶網(wǎng)絡(luò)如何承載IPTV業(yè)務(wù)；現(xiàn)有的流媒體、CDN、VNET系統(tǒng)如何與IPTV新業(yè)務(wù)平臺融合。同時，IPTV業(yè)務(wù)很大程度上顛覆了傳統(tǒng)電視用戶對電視娛樂的消費和使用習(xí)慣，因此運營的難度較大，可以考慮以下實施建議：

    設(shè)計有利于業(yè)務(wù)壯大的商業(yè)模式。IPTV與互聯(lián)網(wǎng)模式不同，電信運營商是IPTV業(yè)務(wù)的門戶，是IPTV業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的核心。但IPTV業(yè)務(wù)的發(fā)展需要有個性化的頻道、豐富的業(yè)務(wù)內(nèi)容去吸引用戶。這就需要產(chǎn)業(yè)鏈中的企業(yè)合理定位自己的業(yè)務(wù)，建立合理的價值分配體系和合理的商業(yè)模式。對比電信運營商的寬帶門戶和ICP門戶，我們發(fā)現(xiàn)，運營商在品牌包裝、網(wǎng)站運營、信息的加工、內(nèi)容整合上不如專業(yè)的ICP。如果電信運營商通過把部分頻道外包給專業(yè)的ICP或成立IPTV內(nèi)容運營公司，同時與服務(wù)商達成共贏的利潤分配模式，在合作政策上保持相對的穩(wěn)定性，建立科學(xué)的激勵和懲罰機制等，將能更有效地推動IPTV業(yè)務(wù)的發(fā)展。

    降低機頂盒的采購成本。具體而言，應(yīng)充分研究不同價格體系下的用戶需求，明確IPTV用戶發(fā)展目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)需求量，通過規(guī)?；少彛档蜋C頂盒的單位成本。 
   降低或轉(zhuǎn)移用戶的一次性投入費用。對于電信與廣電的競爭，誰先擁有用戶誰將處于競爭的優(yōu)勢地位。降低用戶使用IPTV業(yè)務(wù)的門檻，能較迅速地擴大IPTV業(yè)務(wù)接入率、培養(yǎng)用戶的使用習(xí)慣，最終提高用戶對IPTV業(yè)務(wù)的使用率。    IPTV作為跨電信行業(yè)與廣電行業(yè)的新的應(yīng)用，有著相當(dāng)廣闊的市場前景。一方面，我國的電信行業(yè)已經(jīng)快速進入寬帶時代，而IPTV就是在現(xiàn)有電信寬帶網(wǎng)絡(luò)上將視頻媒體融合到電信業(yè)務(wù)中最佳的技術(shù)。IPTV的規(guī)模性應(yīng)用，能夠?qū)^(qū)域性經(jīng)濟產(chǎn)生巨大的推動作用。另一方面，媒體內(nèi)容和應(yīng)用的豐富從某種程度上直接反映了區(qū)域性社會生活的質(zhì)量，而IPTV正是一種能夠?qū)鹘y(tǒng)媒體轉(zhuǎn)變成全新的互動式的個性化需求體驗的技術(shù)?？傊?，基于IPTV系統(tǒng)的電信行業(yè)與媒體行業(yè)的融合，必將產(chǎn)生一個巨大的網(wǎng)絡(luò)電視產(chǎn)業(yè)。