過去幾年，關於網際網路協議電視(IPTV)的大事宣傳和活動在半導體和網路業界掀起波瀾。然而，實際的應用依然很少，還處於早期階段，但技術的推動是值得肯定的。影響這種技術能得到多大的推動力以及這種推動力將何時出現的關鍵問題是‘IPTV技術能否達到其所能達到的那麼好’。迄今為止，這個問題還沒有明確答案。現在有一些改善IPTV業務的辦法，只有改善IPTV業務，這種技術的應用才能成長。本文將論述這些旨在實現更先進IPTV業務的技術進展。
圖1：在網路處理器中的下行串流管理。
為增進對這個題目的了解，必須介紹一些基本背景：網際網路的成長促使技術從簡單的數據業務向在單一的傳輸基礎架構上實現包括語音、數據和視訊的轉移，這種轉移需要改變將業務帶入到家庭的實體媒介，將目前的纜線或者衛星電視轉變為光纖到終端(FTTP)或者xDSL。在三種業務中，視訊業務特別具有挑戰性，因為終端用戶希望在上網或打電話的同時也能收看電視節目。
為實現這個目的，需要包括下面的關鍵IPTV功能和特點：
1. 選擇：終端用戶應該能從大量的電視節目中選擇他們喜歡的節目，這要求方便的頻道選擇和短的頻道改變時間。
2. 儲存：電視內容應該能儲存在一個本地儲存設備上，讓用戶能隨時觀看。一些業者計劃將新的電視節目或者電影儲存到視訊轉換盒(STB)中，這種設備能儲存100小時的節目。
3. 低成本：xDSL業務的平均每線/用戶成本必須很低。
4. 服務品質(QoS)：需要確保視訊串流的頻寬以及QoS差異化，以支援各種資訊串流。
5. 升級：在不中斷業務的條件下，服務供應商應該能升級編解碼器以及用戶識別軟體。
6. 良好節目品質：在不需要對終端用戶額外收費的情況下，服務供應商應該能提供高品質高解析度的節目。
未來的IPTV業務將提供兩種不同類型的電視業務：標準解析度(SD)和高解析度電視(HDTV)。SDTV頻寬在1Mbps到4Mbps之間，HDTV頻寬在4Mbps到13Mbps之間。
服務供應商通常能提供250到300個電視訊道，外加10到20個HDTV頻道。如果一個家庭具有大約4台電視，2到3台標準解析度電視， 1到2台高清晰度電視，大約20Mbps的頻寬就可以支援這些電視。因此，到家庭的不同串流的頻寬管理是至關重要的問題，即語音、數據和視訊業務需要個別處理。
從服務品質控制的角度來看，IPTV網路中的串流管理特別具有挑戰性。這是因為串流管理方案必須在不同控制粒度等級來實現，這些等級包括：某個特定用戶使用的個別業務的有效性；指定用戶的DSL鏈路負載；指定線卡支援的總用戶數；某個指定的上行鏈路卡支援的匯流排卡數。為提供不同等級的業務，如圖所示的分等級資訊串流管理將是非常理想的方案。
分等級串流管理有兩個不同的方面：一個是下行串流(從服務供應商到終端用戶)，另外一個是上行串流(從終端用戶到服務供應商)。在下行方向，分等級串流管理能為不同的用戶提供不同的業務，因為每個用戶得到由不同任務調度器分配的不同業務。此外，可以對終端用戶在不同的通訊串流之間提供根據類別的通訊串流隔離，根據每個用戶進行調度的調度器配置能映射到需要相同頻寬和服務類別的其他用戶。
在上行方向，每個用戶的通訊串流在最低等級的分等級調度器的監控之下。來自不同用戶的每類通訊串流可能在下一級的個別調度器合併到一個單獨的類別調度器(即語音、數據和視訊)。
具有一個單獨的調度器類別將提供類別隔離。另外一個好處是因為不會發生擁塞，或者擁塞很少，因此頻寬具有餘量。具有對每個用戶調度的能力還能對終端用戶分別計費以及頻寬控制目的。
目前的電視技術把所有的電視訊道發送到終端用戶，透過簡單地過濾不期望的頻率來改變頻道。現有的電視就是使用這種機制。因為每個家庭的頻寬限制原因，IPTV不能使用這種方法。因此，電信業者只將被選擇的電視訊道發送到終端用戶設備。
這產生了頻道改變的滯後，因為頻道改變資訊必須透過網路傳遞到服務供應商。但是，如果內容/頻道資源所在的位置與用戶盡可能近，使用大容量背板將大幅地減少頻道改變滯後的問題。這意味著將所有的內容帶入到DSLAM設備(該設備更靠近用戶)，該設備偵測頻道改變資訊，而不是讓內容從遠端寬待接取伺服器(BRAS)傳遞到用戶。
很多人問的一個問題是‘如果房間的所有電視都關掉，那麼終端用戶能否用到更高的頻寬呢？’。因為允許終端用戶使用他們最大的頻寬，例如20Mbps，當關掉電視，終端用戶應該能使用剩下的頻寬來承載其他的業務。
這種頻寬調整不需要給與保證，但是，服務供應商應該保證最低的頻寬。為實現這個目的，DSLAM應該監控家庭中電視的狀態。如果關掉了一個或者更多的電視，服務供應商應該在採用最好的調度技術的條件下為用戶的數據業務分配更多的頻寬。當電視打開，服務供應商應該降低其他業務的調度器等級。 DSLAM控制器必須具有一個高性能的調度器來以這種形式動態地控制頻寬。
另外一個加速IPTV部署的因素是降低其成本。一些DSL供應商已經盡力地將成本降低到每線1美元。這意味著將需要一個價格合理的網路處理器來提供合理的業務品質管理，以及流量管理技術的好處。改善IPTV經濟性的另外一個因素是在電信業者和有線電視供應商之間採用協同機制，如果這兩個競爭者能將他們的業務進行聯合，以擴展高性能業務的部署，他們將都能為用戶提供更經濟的IPTV。
作者：Seong-Hwan Kim
Deepak Kataria
系統工程經理
Agere系統公司
圖1：在網路處理器中的下行串流管理。
為增進對這個題目的了解，必須介紹一些基本背景：網際網路的成長促使技術從簡單的數據業務向在單一的傳輸基礎架構上實現包括語音、數據和視訊的轉移，這種轉移需要改變將業務帶入到家庭的實體媒介，將目前的纜線或者衛星電視轉變為光纖到終端(FTTP)或者xDSL。在三種業務中，視訊業務特別具有挑戰性，因為終端用戶希望在上網或打電話的同時也能收看電視節目。
為實現這個目的，需要包括下面的關鍵IPTV功能和特點：
1. 選擇：終端用戶應該能從大量的電視節目中選擇他們喜歡的節目，這要求方便的頻道選擇和短的頻道改變時間。
2. 儲存：電視內容應該能儲存在一個本地儲存設備上，讓用戶能隨時觀看。一些業者計劃將新的電視節目或者電影儲存到視訊轉換盒(STB)中，這種設備能儲存100小時的節目。
3. 低成本：xDSL業務的平均每線/用戶成本必須很低。
4. 服務品質(QoS)：需要確保視訊串流的頻寬以及QoS差異化，以支援各種資訊串流。
5. 升級：在不中斷業務的條件下，服務供應商應該能升級編解碼器以及用戶識別軟體。
6. 良好節目品質：在不需要對終端用戶額外收費的情況下，服務供應商應該能提供高品質高解析度的節目。
未來的IPTV業務將提供兩種不同類型的電視業務：標準解析度(SD)和高解析度電視(HDTV)。SDTV頻寬在1Mbps到4Mbps之間，HDTV頻寬在4Mbps到13Mbps之間。
服務供應商通常能提供250到300個電視訊道，外加10到20個HDTV頻道。如果一個家庭具有大約4台電視，2到3台標準解析度電視， 1到2台高清晰度電視，大約20Mbps的頻寬就可以支援這些電視。因此，到家庭的不同串流的頻寬管理是至關重要的問題，即語音、數據和視訊業務需要個別處理。
從服務品質控制的角度來看，IPTV網路中的串流管理特別具有挑戰性。這是因為串流管理方案必須在不同控制粒度等級來實現，這些等級包括：某個特定用戶使用的個別業務的有效性；指定用戶的DSL鏈路負載；指定線卡支援的總用戶數；某個指定的上行鏈路卡支援的匯流排卡數。為提供不同等級的業務，如圖所示的分等級資訊串流管理將是非常理想的方案。
分等級串流管理有兩個不同的方面：一個是下行串流(從服務供應商到終端用戶)，另外一個是上行串流(從終端用戶到服務供應商)。在下行方向，分等級串流管理能為不同的用戶提供不同的業務，因為每個用戶得到由不同任務調度器分配的不同業務。此外，可以對終端用戶在不同的通訊串流之間提供根據類別的通訊串流隔離，根據每個用戶進行調度的調度器配置能映射到需要相同頻寬和服務類別的其他用戶。
在上行方向，每個用戶的通訊串流在最低等級的分等級調度器的監控之下。來自不同用戶的每類通訊串流可能在下一級的個別調度器合併到一個單獨的類別調度器(即語音、數據和視訊)。
具有一個單獨的調度器類別將提供類別隔離。另外一個好處是因為不會發生擁塞，或者擁塞很少，因此頻寬具有餘量。具有對每個用戶調度的能力還能對終端用戶分別計費以及頻寬控制目的。
目前的電視技術把所有的電視訊道發送到終端用戶，透過簡單地過濾不期望的頻率來改變頻道。現有的電視就是使用這種機制。因為每個家庭的頻寬限制原因，IPTV不能使用這種方法。因此，電信業者只將被選擇的電視訊道發送到終端用戶設備。
這產生了頻道改變的滯後，因為頻道改變資訊必須透過網路傳遞到服務供應商。但是，如果內容/頻道資源所在的位置與用戶盡可能近，使用大容量背板將大幅地減少頻道改變滯後的問題。這意味著將所有的內容帶入到DSLAM設備(該設備更靠近用戶)，該設備偵測頻道改變資訊，而不是讓內容從遠端寬待接取伺服器(BRAS)傳遞到用戶。
很多人問的一個問題是‘如果房間的所有電視都關掉，那麼終端用戶能否用到更高的頻寬呢？’。因為允許終端用戶使用他們最大的頻寬，例如20Mbps，當關掉電視，終端用戶應該能使用剩下的頻寬來承載其他的業務。
這種頻寬調整不需要給與保證，但是，服務供應商應該保證最低的頻寬。為實現這個目的，DSLAM應該監控家庭中電視的狀態。如果關掉了一個或者更多的電視，服務供應商應該在採用最好的調度技術的條件下為用戶的數據業務分配更多的頻寬。當電視打開，服務供應商應該降低其他業務的調度器等級。 DSLAM控制器必須具有一個高性能的調度器來以這種形式動態地控制頻寬。
另外一個加速IPTV部署的因素是降低其成本。一些DSL供應商已經盡力地將成本降低到每線1美元。這意味著將需要一個價格合理的網路處理器來提供合理的業務品質管理，以及流量管理技術的好處。改善IPTV經濟性的另外一個因素是在電信業者和有線電視供應商之間採用協同機制，如果這兩個競爭者能將他們的業務進行聯合，以擴展高性能業務的部署，他們將都能為用戶提供更經濟的IPTV。
作者：Seong-Hwan Kim
Deepak Kataria
系統工程經理
Agere系統公司
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