IPTV组播复制模式应用实解
充分利用城域网承载IPTV组播业务
充分利用城域网承载IPTV组播业务姜希军【摘要】分析了IPTV组播业务的特点和开展组播业务的关键技术，在此基础上，结合青岛城域网的现状，提出了在城域网中合理部署组播协议，并规划网络结构。
本文的观点为在城域网中开展IPTV业务提供了重要实际参考。
【期刊名称】《广东通信技术》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】5页(P35-39)【关键词】IPTV;组播;DHCP;IPoE;业务路由器;宽带接入服务器;组播源;RP【作者】姜希军【作者单位】中国联通青岛分公司网络维护中心【正文语种】中文姜希军南京邮电大学，硕士，现工作于中国联通青岛分公司网络维护中心，主要从事城域网的维护和建设。
2010年1月13日国务院办公厅公布了三网融合整体方案，三网融合进入试点准备阶段；6月8日，国家三网融合协调小组会议通过了试点方案第六稿，明确指出电信运营商可以为IPTV集成播控平台与用户端之间、手机电视集成播控平台与用户端之间提供信号传输和相应的技术保障；允许电信制作非时政节目，提供部分节目源和EPG节目单；7月1日，国务院办公厅发布了第一批三网融合试点地区(城市)名单：北京市、辽宁省大连市、黑龙江省哈尔滨市、上海市、江苏省南京市、浙江省杭州市、福建省厦门市、山东省青岛市、湖北省武汉市、湖南省长株潭地区、广东省深圳市、四川省绵阳市。
虽然IPTV的某些政策规定尚不够明确，但是全国IPTV的用户已经如火如荼地发展起来。
据统计至2011年底，全国试点地区IPTV 用户数超过350万。
作为IPTV试点城市之一的青岛市目前拥有宽带用户数早已超过百万，IPTV用户的发展前景非常广阔。
另外，IPTV作为一种新的数字媒体播控方式，它丰富的直播内容，随意操控的时移电视，海量的点播节目，很好地融合了互联网和广播电视的特点，正在越来越多地引起了用户的关注。
需求创造价值，IPTV业务的发展必将给电信运营商带来新的业务发展契机。
国际电信联盟对IPTV进行了定义：“IPTV是一种多媒体业务，例如电视、视频、文本、图形和数据等，是在具有一定的QoS/QoE、安全、交互性和可靠性可管理的IP网络上传送的。
关于网络TV（IPTV）组播解决方案介绍
关于⽹络TV（IPTV）组播解决⽅案介绍关于⽹络TV(IPTV)组播解决⽅案介绍 2008年05⽉06⽇中国电影⽹⼀、IPTV的提出背景： Internet技术、⽹络和业务的发展从各⽅⾯改变了⼈们的学习、⼯作和⽣活⽅式，给⼈们带来了巨⼤的便利，Internet已经成为⼈们⽣活中不可缺少的⼀部分。
但Internet的快速发展并没有给Internet运营商带来与其投⼊相应的回报。
继Web业务、E-mail等被⼴泛认可的应⽤外，业界⼈⼠正在寻求会给⽹络运营商带来巨⼤收益的杀⼿锏应⽤。
20世纪末，⼈们将远程教学、电⼦商务看作未来的杀⼿锏级应⽤并寄予了厚望，但⼏年过去后，IT业界⼈⼠除了品尝到⽹络泡沫所带来的苦酒外，并没有获得预期的收益。
进⼊21世纪后，随着流媒体技术、Internet⽹络技术和⽹络带宽的不断提⾼，⼈们⼜开始关注利⽤IP协议提供类似于⽬前深受⽤户欢迎并具有众多⽤户的电视(TV)业务即IPTV业务，并将其作为未来宽带Internet上的杀⼿锏应⽤。
但在⽬前或⼀段时间内IPTV业务是否会像⼈们预期的那样成为会给运营商提供丰厚利润同时⼜深受⽤户欢迎的应⽤，还是会像电⼦商务、远程教学业务⼀样，虽然⼀直被⽤户使⽤但并没有获得预期的利润。
⼆、IPTV的技术特性可⾏性分析： 1.IPTV相关技术及标准 （1）IPTV相关技术，IPTV是互联⽹协议电视(Internetprotocoltelevision)的缩写，是指在基于IP协议的⽹络上向⽤户提供点播⽅式或组播⽅式的视频业务。
IPTV业务的提供得益于信息处理技术和内容分发技术的发展。
主要包括视频图像编码技术以及流化技术，如MPEG-4/H.264编码技术，MPEG-7、MPEG-21等元数据技术，内容分发技术(包括CDN和端对端peertopeer等内容分发技术、组播技术、接⼊技术等)以及DRM(数字版权管理)技术等等。
（2）视频图像编码和流化技术及标准，⾳视频图像压缩编码标准主要由ITU-T和MPEG制订，已经发布的有ITU-T协议H.261、H.262、H.263、H.264以及MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
基于10GEPON的IPTV可控组播的实现方式研究
加入成功消息
join
判断权限： 禁止
join 加入失败消息
主机 1 离
开
过
程
带上端口号 vlan
leave GS query GS query
如果正常离开
leave 下发规则 GS query GS query
如果正常离开
判断是否为 最后组成员
leave 离开消息
leave
General query
2011年第 35 卷第 03 期（总第 353 期）
85
Wide band network
宽带网络
在 图 1 中 ，10 G EPON 系 统 的 光 线 路 终 端 （OLT） 设 备 通 过 业 务 路 由 器 （SR）和 宽 带 接 入 服 务 器 （BRAS）接 入到 IPTV 网，光分配网络（ODN）中的分光器采用 1∶128 分光器。 光网络单元（ONU）根据 FTTH 和 FTTB 两种不 同的应用场景分别选用单用户单 元（SFU）的 ONU 和多 住户单元（MDU）的 ONU，其中，家庭网关单元（HGU）实 现了单用户单元（SFU）的 ONU 和家庭网关（HGW）综合 功能。 通过家庭网关（HGW）分别连接电话机、计算机和 电视机，实现语音、数据和 IPTV 视频的多业务承载。
10 G EPON OLT 的 上 联 端 口 担 当 用 户 主 机 的 角 色 ， 下联端口担当组播路由器的角色， 即 10 G EPON OLT 的 上 联 接 口 卡 上 的 IGMP Proxy 相 对 于 连 接 在 上 联 端 口 上 的组播路由器而言是一台用户主机， 响应组播路由器的 查 询 任 务 ；10 G EPON OLT 的 PON 接 口 卡 上 的 IGMP Proxy 相对于连接在 PON 口上的用 户主机而言是一台组 播路由器，可以执行查询任务。
IPTV组播复制点下移探索
IPTV组播复制点下移探索
肖昊亮
【期刊名称】《电信技术》
【年(卷),期】2018(000)0z1
【摘要】测试分析IPTV的组网结构,制定一整套环环相扣、行之有效、现有IPTV 业务可实现平滑过渡的一系列改造方案,分阶段实施,逐步实现全网组播下移.
【总页数】5页(P78-82)
【作者】肖昊亮
【作者单位】中国电信湖南公司衡阳分公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.IPTV业务组播复制点下移技术研究与实践 [J], 张树帆
2.广东电信光网ITV组播复制点下移改造浅析 [J], 张爱华;王鹏
3.关于IPoE技术在IPTV认证及组播复制点下移中的部署和应用研究 [J], 李毅;彭浩
4.基于Python批处理实现iTV业务组播复制点快速下移 [J], 吴祥梅
5.基于Python批处理实现iTV业务组播复制点快速下移 [J], 吴祥梅
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IPTV测试方案-组播复制点BAS和SR
IPTV测试方案（组播复制设备BAS、SR）中国网络有限公司20XX年7月1.概述1.1 目的IPTV业务对于承载网提出高的要求，包括需要对用户的STB进行认证，支持组播，提供高QOS、可靠性和安全保证。
在组播方面，需要支持二三层组播协议，实现对用户的组播控制和复制；在QOS方面，需要为用户提供高带宽，低的丢包率、延迟、抖动，并实现频道快速切换；在安全行方面，需要实现用户的业务管理和对信源的管理控制；在可靠性方面，提供对于网络中关键节点（组播源、RP）的保护。
为了验证IPTV业务的开展能力和方案的可行性，BAS和SR作为关键业务的接入设备,本测试主要验证BAS和SR组播复制能力。
1.2 名词解释PIM-SM：独立于协议的多点广播稀疏模式IGMP：互联网组管理协议IGMP2：互联网组管理协议版本2RP：集合点MSDP：组播源发现协议2.测试环境2.1 测试组网拓扑图STBSTBIPTV汇聚交换机LAN交换机OLTSTB STBONU(DSLAM)DSLAMONU本次选取XX城域网作为测试点，主要涉及的设备是NE5000E、NE40E、ME60、S7806、S8508、OLT、DSLAN和LAN交换机等。
测试组播源与城域网连接，本次测试以XX城域网精品网层面SR 7750作为RP，业务复制点部署在业务控制点上（BAS/SR）。
从组播源到组播业务复制点通路上的接口启用PIM-SM协议。
业务控制点的测试用户业务测试逻辑接口启用IGMPv2协议，下挂二层接入设备支持IGMP相关协议。
本次测试主要目的测试BAS、SR的组播复制能力，针对南宁城域网业务接入网情况，本次测试BAS设备选取华为ME60，SR选取华为NE40E。
接入网选择STB直接通过OLT下带ONU接入这种情况。
2.2 测试设备3.测试内容3.1 ME603.2 NE40E2、STB能打开EPG页面3、TV能播放VOD视频4、能快速切换频道并播放直播视频测试结果备注测试人员4.测试脚本4.1 IPTV测试脚本NE5000ESR7750ME60NE40E汇聚交换机OLT ONU。
IPTV业务组播复制点下移技术研究与实践
份组播流 ，占用一路 信号带 宽 ，该ＯＬ Ｔ下的所 有用户就近获 取组播流 ，达到节 省ＯＬ Ｔ与ＢＡＳ 之 间沿途链路带 宽的作用 ，
从 而 规 避 或 减 缓 网络 投 资 压 力 。
传 输Ｉ ＧＭＰ 报文 。对于Ｂ ＲＡＳ 而言 ，ＯＬ Ｔ 就像 一个组播接收
目 组 播 下 移 关键 技 术
网络上 ，组播主机 想加入和 离开一 个组播 ，就发送Ｉ ＧＭ Ｐ 消
息 通 知 本 地 组 播路 由器 ，组 播 路 由器 在 每 个 接 口上 维 护 组播
成员关系表 。有了组播成员关系表 ，路 由器就 能发送 组播数
据 到 正 确 的 接 口。 该 协 议 分 为 Ｖ１ 、Ｖ２ ￣ Ｖ３ ，现 网 多 数 采 用 Ｖ ２ ，该版 本 支 持 查 询 指 定 组 播 组 ，也 支 持 组 播 成 员 向 组 播 复 制点主动发送离开消息 。 Ｉ ＧＭＰ Ｓ ｎ ｏ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ，在 链 路 层 侦 听 上 游 设 备 和 下 游 主 机之
机 顶盒 以 Ｉ Ｇ ＭＰ Ｒｅ ｐ ｏ ｒ ｔ 报文向Ｂ Ｒａ Ｓ ￣ 请 加 入 组 播 组 ，Ｂ ＲＡＳ
一
者 ；而 对 于 机 顶 盒 而 言 ，ＯＬ Ｔ 起 到组 播 查 询 器 的作 用 。如 果 台 ＯＬ Ｔ下 有 用 户 第一 次收 看某 个 直 播 频 道 时 ，ＯＬ Ｔ 在 收 到
２。 １ 涉及 到的协 议 组 播 协 议 大 致 可 分 为 三 层 和 二 层 两 类 。三 层 组 播 协 议 主要 用于Ｉ Ｐ 城 域 网 ＢＲＡＳ 及 以上 段 落 ，现 网大 多 采 用 Ｐ Ｉ Ｍ— Ｓ Ｍ 协 议 。 二 层 组 播 协 议 主 要 用 于 ＢＲＡＳ 下 行 于 接 口与 机 顶 盒 之 间 ，与 组 播 下 移 密 切 相 关 。 当 组 播 复 制 点 在ＢＲＡＳ Ｈ ￣， ，
GPON FTTx接入网IPTV组播复制点在接入侧的配置参考-V1.2-A-精简板
GPON FTTx接入网IPTV组播复制点在接入侧的配置参考2.1 FTTH与FTTB组网下的配置参考：2.1.1 FTTH组网方式OLT侧数据配置：STB（机顶盒）；FTTH场景下，OLT1）创建IPTV业务VLAN并配置其上行口。
MA5680T(config)#vlan 300 smart //复制点在接入侧需要配置组播业务vlanMA5680T(config)#port vlan 300 0/21 0MA5680T(config)#vlan 3100 smart //配置IPTV点播业务vlanMA5680T(config)#port vlan 3100 0/21 02）配置流量模板。
通过流量模板控制上下行优先级限制以及调度策略配置，创建service-port时调用。
MA5680T(config)#traffic table ip name IPTV cir off priority 4 priority-policy local-setting13）配置DBA模板。
通过DBA模板控制ONU上行带宽，创建ONT线路模板时调用。
考虑1:64分光以及PON端口带宽资源，配置为TYPE3，保证带宽10240Kbps，最大带宽102400kbps。
MA5680T(config)# dba-profile add profile-id 16 profile-name GPON type3 assure 10240 max 1024004）配置ONT线路模板。
通过ONT线路模板（绑定DBA模板）控制ONU上行带宽。
MA5680T(config)# ont-lineprofile gpon profile-id 25 profile-name FTTH //A类终端线路模版，与TL1下发的配置一致MA5680T (config-gpon-lineprofile-25)# qos-mode gem-carMA5680T (config-gpon-lineprofile-25)# tcont 1 dba-profile-id 12MA5680T (config-gpon-lineprofile-25)# commitMA5680T (config-gpon-lineprofile-25)#quitMA5680T(config)# ont-lineprofile gpon profile-id 26 profile-name FTTB //B类终端线路模版，gem中包括点拨和组播VLANMA5680T (config-gpon-lineprofile-26)# tcont 1 dba-profile-id 12MA5680T (config-gpon-lineprofile-26)# gem add 0 eth tcont 1MA5680T (config-gpon-lineprofile-26)# gem mapping 0 0 vlan 300MA5680T (config-gpon-lineprofile-26)# gem mapping 0 1 vlan 3100MA5680T (config-gpon-lineprofile-26)#quit5）配置ONT的业务模板。
华为-福州IPTV承载网解决方案
3
IPTV接入方式比较
目前IPTV的接入方式普遍有PPPOE和DHCP两种。通过 对这两种接入方式在流程、认证方式、安全等方面 的比较,寻找福州电信适合的STB接入方式。
PPPoE是利用以太网发送PPP包的传输方法和支持在同一以太网上建 立多个PPP连接的接入技术。PPPOE协议一般包括LCP阶段、认证阶段 和NCP阶段。
组播安全控制
• 支持静态组播树 配置
PPPoE用户 10 BAS
静态加入组播组加快频道切换时间
无论是否有终端加入组播组，BAS、甚至DSLAM/L2可事先加入 组播组 加快了用户加入组播组的速度，不会因为是第一个用户而等待较 长时间，从而保证IPTV业务流的延迟和切换时间问题 在没有出接口的情况下丢弃报文 以带宽换时间，加快频道切换速度
宽带接入网
2：将用户的位置信息（端 口/PVC/VLAN等）增加到 DHCP 82 选项
4：检测用户在线情况， 实时回收IP地址；控 制机顶盒权限Fra bibliotek家庭网络
接入网
骨干网
STB终端零配置，符合电视用户使用习惯，业务逻辑顺畅，扩展性较好 BAS无需进行PPPOE封装处理，负荷低； 用户管理/控制能力较弱，需要DSLAM/L2设备支持DHCP Option 82，需要部署DHCP Server（支持DHCP Option82），并进行策略控制扩展。 6
IGMP Join IGMP Join （凤凰卫视） （体育频道） 凤凰卫视 体育频道 TV1（凤凰卫视） 分机
IGMP Join （体育频道） 体育频道
TV2（体育频道）
TV3（非法用户）
• 采用边缘复制，提高网络带宽利用率 • IP DSLAM/L2交换机作组播控制点，实现可控组播，杜绝非法用户
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IPTV组播复制模式应用实解
IPTV(交互式网络电视)作为向家庭用户提供包括电视内容在内的多种交互式服务的一项崭新技术，日益受到各大电信巨头的集体追捧。
它以电信宽带网络为传输通道、以电视机为终端，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，能有效的将电视、通信和PC三个领域结合在一起，极大解放了时间对人们的限制。
但同时，在执行技术上，IPTV对承载网有组播、带宽、QOS、网络安全等方面有很强的要求。
一般来说，IPTV业务建议用户带宽不低于2M。
为节省接入层到汇聚层的网络带宽，以太网交换机需至少支持二层组播协议IGMP snooping(Internet群组管理协议探测)。
对无法支持组播的接入层设备同时需要根据业务发展逐步进行替换。
对汇聚层设备进行上下行带宽扩容和升级，下行带宽根据接入层设备升级情况进行相应升级，上行带宽设计到N×GE。
由于IPTV业务中视频码流的实时性、连续性，需要承载网络提供QoS保证，同时业务对承载网的延时、丢包和抖动比较敏感。
其中直播类视频业务如直播电视对QoS的要求高于点播类视频服务如VOD。
游戏类业务是一种双向交互式的数据业务，其业务特性如操作命令的灵敏性决定了对数据包的传输时延要求特别高。
针对目前网络状况，博达通信对QoS问题做出以下努力：
从逻辑上区分IPTV业务流和传统数据业务流，减少传统数据业务流对IPTV业务流的影响。
在接入层CPE汇聚交换机之间建立多个PVC/VLAN来区分不同的业务从而形成不同的逻辑网络。
在网络汇聚层和核心层启用业务服务分类机制，统一规划和定义QoS服务等级，边缘进行流的分类和标记。
启用L3 QoS与L2 QoS之间的映射和PVC与DSCP/802.1P之间的映射。
博达交换机在分类、流量监管、拥塞管理、拥塞避免、信令、链接效率机制(Link Efficiency Mechanisms)等方面均有完善的解决方案，可以很好地满足IPTV在QOS上的细致要求，从设备的角度最大限度减少或者缩小时延、抖动、丢包的情况发生。
针对IPTV对交换机在组播上的要求，根据组播复制/控制点的不同，接入网的组播大致可以分为以下三种形式。
图1 基于BRAS的组播复制方式
图2 基于汇聚交换机(组播交换机)的组播复制方式
图3 基于二层交换机的的组播复制模式
基于BRAS的组播复制方式
用户STB(机顶盒)通过使用PPPOE或者IPOE方式接入，与BRAS之间建立PPPOE或者IPOE 通道，BRAS终结STB的IGMP报文，由BRAS负责实现用户STB的组播复制，将组播报文复制在STB相应的PPPOE或者IPOE通道内，具体实现方式如图1所示。
评析：该实现方式适合多种接入方式，PC采用PPPOE方式接入，STB采用PPPOE或者IPOE 方式接入，PC和STB即可以共用一条 PVC/VLAN，也可以分别做单独配置。
本实现方式不需对现网做太大改造，适合采用“集成模式”组网情况，只要求对宽带计费后台进行少量的改动即可。
但该实现方式中，BRAS面向用户STB复制IPTV组播业务，面向用户的组播复制点是BRAS，也就是说从BRAS开始到各个用户，每个用户所点的内容都是一条单独的数据流，对BRAS的下连带宽要求很高，不适合大规模IPTV的组网。
一般在IPTV业务开展初期使用。
基于汇聚交换机(组播交换机)的组播复制方式
本实现方式用户STB(机顶盒)可以采用多种接入方式，PPPOE或者IPOE，但采用PPPOE接入时，STB必须支持双栈，能够发送基于 IPOE封装的IGMP报文，汇聚交换机终结STB的IGMP 报文，负责将组播M-VLAN的IPTV直播业务跨VLAN复制给用户。
图2给出了在单边缘业务接入情况下具体的实现方式。
评析：该实现方式适合所有接入方式，但当STB使用PPPOE接入时，STB必须支持双栈，能够发送基于IPOE封装的IGMP报文。
汇聚交换机至 IPTV业务控制点之间的直播业务采用组
播M-VLAN承载，汇聚交换机具备IGMP Proxy功能，可以采用主动静态下拉或者动态下拉的方式将IPTV组播业务通过组播M-VLAN送抵至汇聚交换机，然后按需跨VLAN复制给用户。
所谓主动静态下拉就是指不管有没有用户需要组播流，汇聚交换机均主动向上行发送组播加入报文进行引流;所谓动态下拉是指只有当有第一个用户组播加入时，才进行引流，后续用户不再进行引流，当所有用户组播均离开时，汇聚交换机发送组播离开消息切断组播流，从而实现“按需引流，一次引流，多用户应用”的目的。
该实现方式对现网改造不大，而且支持所有接入方式，缓解了BRAS的接入压力，但相应的汇聚交换机与DSLAM/二层交换机之间，原有基于BRAS组播复制的带宽压力没有改善，而且还要考虑控制用户组播接入的问题，适合IPTV业务开展的过渡阶段。
基于二层交换机的的组播复制模式
本实现方式用户STB(机顶盒)可以采用多种接入方式，PPPOE或者IPOE，但采用PPPOE接入时，STB必须支持双栈，能够发送基于 IPOE封装的IGMP报文，二层交换机终结STB的IGMP 报文，负责将组播M-VLAN的IPTV直播业务按接入端口复制给用户，图3给出了在单边缘业务接入情况下具体的实现方式。
评析：该实现方式适合所有接入方式，但当STB使用PPPOE接入时，STB必须支持双栈，能够发送基于IPOE封装的IGMP报文;二层交换机至 IPTV业务控制点之间的直播业务采用组播M-VLAN承载，交换机具备IGMP Proxy功能，可以采用主动静态下拉或者动态下拉的方式将IPTV组播业务通过组播M-VLAN送抵至汇聚交换机，然后按需跨VLAN复制给用户;该实现方式对现网改造较大，对所有不支持组播的二层交换机均需要更换，支持所有接入方式，缓解了二层交换机以上的组播复制压力，但还要考虑控制用户组播接入的问题，在大规模IPTV放号阶段，二层交换机作为组播复制/控制点，是最好的选择。
博达交换机具有相对完整的QOS策略：Head Of Line防止拥塞机制;每端口4个发送队列映射802.1p的8个优先级;WRED，WFQ，SP和FIFO队列调度算法等，满足了IPTV所需要求，其组播协议表现也相当完善，包括IGMP Snooping组播报文自动监测;IGMP
v1/v2/v3;PIM-SM，OLINK&PIM-DM;DVMRP(距离矢量多点广播路由协议);GMRP(组播动态注册协议)，在安全特性和网络管理方面，博达交换机各项性能指标均满足IPTV上线的各种细致要求，能最大限度地满足IPTV的需要。