IPTV重新定義網路邊緣的封包處理需求

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全球寬頻部署的快速發展動力和新興的整合語音、視訊和資訊服務等三重功能將可望幫助網通廠商解決傳統語音服務營業收入下降的問題。透過獨特和創新的方式結合語音、視訊和資訊服務，廠商可望實現與傳統和新進入的競爭對手差異化。其中最讓人感興趣的是全IP(網際網路協議)網路和IPTV的部署，它們將有助於廠商提供令人心動的各種新服務，進一步增加收入來源。

但值得注意的是，IPTV與傳統的有線/衛星電視服務有很大的區別，它們對電信網路基礎架構提出了新的要求。例如在有線/衛星系統中，觀眾只能觀看服務供應商提供的那些頻道。而IPTV不僅能讓用戶有更多的頻道選擇，而且可以隨時觀看他們想看的內容。

IPTV採用的傳輸機制與已經用於網際網路瀏覽、即時訊息、電子郵件和其他通訊功能的傳輸機制是相同的，它第一次讓廠商能夠提供真正互動的環境。這種互動環境充分整合了高解析度電視(HDTV)、隨選視訊系統(VoD)、掌上型數位錄影機(PVR)、視訊電話、網際網路存取和其他多種功能。在目前習慣於極度多工能力的年代，在觀看節目的同時，能藉由電視傳遞訊息，這對用戶具有很強的吸引力，也是目前使用寬頻的PC和有線/衛星電視所無法比擬的。

; M& U9 p$ D& M5 ~9 Z6 y" I) p商機與障礙

服務供應商在成功實施IPTV上面臨的最大障礙就是網路傳輸。就目前的建構來說，網路傳輸支援網路流量、VoIP和網路視訊，但對這些服務的經驗品質(QoE)都受到限制。影響用戶QoE主要有兩大因素：網路供應商提供的頻寬以及在網路邊緣的傳輸管理機制。目前任何IPTV的實行，都需被迫在無管理的電信業務下共享同一個IP網路，如點對點(P2P)文件共享，因此這種網路架構不可避免會導致頻寬的爭奪和瓶頸。
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要想使IPTV成功，網通廠商和服務供應商必須提供等同於或比目前更好的有線/衛星電視所能提供的QoE。實現這一目標的關鍵是開發‘內容感知(content-aware)’的網路邊緣設備，這些設備應能追蹤、管理流經網路邊緣的多個訊號串流，並對它們做優先順序管理。

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圖1：用戶可以邊觀看‘American Idol’節目，邊透過電視傳送訊息，同時搜尋最新參賽者的背景。
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公共平台
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: ]9 F+ x5 s+ a( x% n2 {IPTV 的實施所面臨的第二大障礙是開發用於提供IPTV服務的公共平台。這種平台必須具有低的作業成本、優秀的可擴展性能、維護簡單、保證與現有基礎設備相容，並能快速投入大量生產。由於IPTV網路必須提供更多不斷發展的特性和功能，該平台必須採用高度模組化的方式以確保廠商的巨大投資可以獲得保障。
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IPTV 邊緣設備還必須支援用於正常廣播頻道的多重傳播及用於VoD內容的單點傳播串流。多重傳播功能需要特定的資源。對於專門的廣播頻道來說，IPTV多重廣播串流可以使用從前端到IP邊緣的預先保留資源。在IP網路邊緣，需要利用動態資源(媒體串流)將這些專門頻道廣播到數位用戶線路接取多工器(DSLAM) 和/或被動光纖網路(PON)匯聚設備，再由這些設備負責將IPTV串流送到用戶家中。
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管理這種不斷增加的頻寬以及保證QoS的關鍵是開發這樣的網路邊緣設備，它們能夠利用特別快速的資料封包處理技術實現線速率達10Gbit/s的深度封包檢測(DPI)。這些功能不僅能讓服務供應商過濾掉頻寬需求較大的應用(如P2P文件共用)和壓縮過的流量，而且在處理與VoD、高解析度頻道和體育盛事等重要內容相關的頻寬優先順序時可以發揮重要作用。
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7 E) y5 u0 f% zIPTV 網路中的IP邊緣設備需要負責匯聚、頻道更換、邊緣路由、擁塞管理和傳輸管理等功能，以便向IPTV用戶提供QoE。這些新的邊緣設備必須具有較高的頻寬效率，能夠同時管理視訊廣播(多重廣播串流)和VoD內容(單點傳播串流)。他們必須(透過DPI)優先回應來自接取網路的IGMP消息要求，區分它們的優先順序，因而提供更快的頻道切換。

5 U1 r# K! }$ g‘時光平移’觀看是IPTV的特點之一，它允許觀眾‘平移’整個頻道節目的廣播時序。這也為服務供應商提供了在廣播資料中插入時間感應和內容相關廣告的機會。另外，廠商可以根據用戶的喜好提供針對特定人群和可變長度的廣告。這種功能可以在嵌入IP邊緣設備中的DPI功能基礎上利用內容插播軟體來實現，因而在IP邊緣設備中將當地廣播頻道和廣告內容送進IPTV網路。


圖2：ATCA刀峰伺服器可以在用戶群成長時擴展節點功能。預先整合的平台則可縮短開發週期。
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內容發佈

. u7 ^1 }3 N0 f電信公司還沒有確定究竟如何管理例如像P2P視訊服務(如YouTube)等內容的客戶和供應商，因為它們需要能夠應用於商業環境和娛樂消費的不同策略。服務供應商需要使用DPI確定他們的IP網路上在傳輸什麼樣的內容；然後利用這些資訊修改他們的傳送策略，進而從P2P電視中獲得新的收入來源。IP邊緣設備需要具有高度的靈活性和可擴展儲存能力，以便滿足不斷變化的用戶口味以及資訊內容流行性的波動。
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一些經常用到的功能，如電子節目表(EPG)、數位版權管理(DRM)伺服器和用戶電子郵件等，還是需要保留在網路邊緣。為了提供這些服務，廠商需要整合應用伺服器，並升級到IP邊緣平台。

另外，為了在IPTV網路中支援新的IMS服務，電信公司需要具有足夠可擴展性的IP邊緣平台來適應軟硬體的發展。服務供應商可能要求IP邊緣設備採用經實際驗證的、標準化硬體架構，如先進電信運算架構(ATCA)，這種架構被普遍認為是下一代營運級標準電信基礎架構。

2 D2 F- [" W" L& t為了達到廣播級電視品質水準，這些IP邊緣設備還必須提供頻寬優先等級劃分功能以提供有保證的QoS。高解析VoD伺服器要求多重大容量單點傳播串流到 DSLAM。為了提供這種等級的服務，邊緣設備需要整合目前ATCA多處理器運算刀峰伺服器中常見的通用處理能力，以及為ATCA封包處理刀峰伺服器提供的高速封包處理能力。透過採用ATCA標準，IPTV供應商在用戶群成長時可以用隨插即用的ATCA相容刀峰伺服器擴展他們的節點功能。預先整合的平台可以幫助服務供應商在很短的開發時間內滿足越來越複雜的系統所提出的要求，並降低整合與相容造成的風險。

9 V* N' Q) L6 S& ^安全性管理
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6 P4 E, |3 \9 N4 p3 h: V網路安全是IPTV廠商考慮的另一個主要因素。入侵者可以使用無保護節點以各種方式欺騙或偽裝資料，如未授權的頻道更換請求、NPVR、VoD請求等等。隨著這些網際網路安全威脅的發展，急需一個強韌的安全機制，網路供應商不能依靠簡單的防火牆或其他傳統的安全措施，因為它們很容易被駭客突破。
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在IPTV 網路中，供應商需要設備能夠在第4層到第7層執行速度為10Gbits/s的線速DPI，以便分析複雜的威脅標記圖案。隨著時間的推移，這些複雜的圖案也會發展，對付這些威脅的唯一方法是使用整合了線速硬體和軟體DPI的網路邊緣平台，它們不僅能阻止分散式阻斷服務(DDOS)攻擊，而且能隔離和阻止網路邊緣的最新蠕蟲和病毒。最理想的解決方案是在ATCA平台上整合高速封包處理刀峰伺服器和流量工程功能。

為了支援採用交換式數位視訊(SDV)技術的多頻道，IPTV網路還要求10Gbits/s左右的高速切換功能，以支援快速(並因此)滿意的頻道更換經驗。為了將高速核心網路連接到接取網路中的DSLAM/PON，服務供應商還需要邊緣設備提供乙太網路交換功能。一個基於ATCA的10Gb乙太網路(GbE)交換機可以滿足這種交換需求。
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% E* z# }/ D4 I  ?$ P對IPTV邊緣設備的軟體要求也很高。這些節點要求單點傳播串流處理、多重傳播串流處理、基於SLA的QoS和用戶管理功能。理想情況下，這些設備應放在靈活開放的標準平台上以簡化功能整合並降低成本。
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另外，這種平台應具有可擴展性和高可靠性，並充分整合軟體功能，這樣服務供應商就可以專注於開發他們獨特的應用內容。
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1 _" S4 ]6 O6 Q" f7 z* \& z5 V作者：Nitin Tomar

/ `7 @5 e( P0 l技術行銷工程師

Continuous Computing
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Source URL: http://www.eettaiwan.com/ART_8800514831_675327_TA_357e75ac.HTM

halehao

IPTV是一個不錯的IDEA 先研讀看看，增加一些這方面的知識，謝謝