基于HFC网络的IPQAM视频点播系统及其可行性研究

文丨董 融

（临安华数网通信息港有限公司，浙江临安 311300）

基于HFC网络的IPQAM视频点播系统是一种专门服务于应用的内容，也就是能够让离用户只有“一跳”之遥的网络边缘接收到应用内容[1]，这样有利于提高应用内容的服务质量和用户体验，对网络带宽紧张和网络出口堵塞有一定的缓解。从而可以扩大网络应用内容供应商的客户群体。另外，IPQAM技术的迅速发展和普及让基于HFC+IP网络业务模式进一步得到推广。

1 基于HFC网络的IPQAM视频点播系统

1.1 EPON技术

在视频点播和网络游戏以及IPTV高带宽业务的需求中，带宽的需求越来越大，而且这种需求越来越突出，现有的宽带接入方式已经满足不了用户的多样化需求，越来越多的用户要求高宽带和双向传输能力强且安全性能高的网络。因为光纤的传输距离非常远，并且有很强的抗干扰能力，同时具有大容量的特点。目前在骨干网上已经有了广泛的应用，而且现在光器件成本在不断降低，接入网传输介质要实现的目标就是让光纤更快速地运行。另外。还有一种无源光网络，它在接入时也有相对低的成本，可以进行平滑升级，电信运行商都特别青睐这种网络[2]，这就是EPON技术。

1.2 PON网络

PON是一种天然的广播网络，它使用的是单纤波分复用技术，这种网络能够把OLT端有线电视信号加入PON网络中传输。经过用户端在分离器中分离出来，PON不仅能够传送数据，同时还可以传送有线电视信号。PON网络由三部分构成，分别是光线路终端、无源分光器和光网络单元。PON可以是一种非对称的，点到多点的结构形式，PON网络中的三部分所扮演的角色不同，光线路终端扮演的是管理的角色，无源分光器扮演的是联络员的角色，光网络单元扮演的是苦工的角色。而且PON的网络通常很少使用有源器件。

另外，它的优点还表现在其传输距离上，以前的那种接入方式的局限性不存在了，运营商的局端部署的灵活性大大增强。这两种网络完全适应了将来HDTV在线播放事业的业务需要。另一方面，PON组网模型没有影响因素，对各种树型和星型结构的网络进行灵活组建，这种网络模型对各种用户的接入信息点都能适用，就是那种一根主干光纤能够适应所有用户接入信息点的接入[3]。

总的来说，PON技术的特点主要有以下几点：一、成本较低，这种技术能够节省很多光纤和光收发器，相比传统的光纤接入方案来说，成本节省比较多；二、运维费用较低，由于使用大量的无源设备，有很高的可靠性，能够降低维护费用；三、便于管理，这种网络的结构简单，能够方便运行商管理；四、部署灵活，因为有一定的接入距离，可以实现运营商的局端部署更加灵活的；五、组网方式灵活，这种网络的组网模型不受任何限制，可以灵活组建的网络结构模型很多；六、应用普遍，不单能满足运营商宽带接入的要求，还能够作为广电视频的传输网络等。

2 基于HFC网络的IPQAM视频点播系统的可行性

EPON采用的是一种WDM技术，单纤双向传输可以很好地实现。IPQAM调制设备的功能非常多，这些功能有复用、加扰和频率变换等，这些传输业务中，通常是把骨干网输入的节目流再次复用在业务多的传输流中。然后通过进一步的交换实现频率转变，对RF进行输出。使用IPQAM后，STB和CDN边缘服务器之间的控制信息和视频流进行不同的通路传输[4]。

HFC网络的视频点播系统中，HFC网络承接的是用户所点播的视频内容，也就是在运行IPQAM设备把IP数据包调发送到HFC网络中。因为HFC网络具有共享性的特点，因此某个特定的机顶盒仅仅可以接收规定的一组IPQAM端口的数据，所以，要对服务区的区域有明确的规划和管理。通常视频点播业务中使用了一种RegionID来定位机顶盒用户，STB在要求上对其进行服务时要向CDN提交这种信息，头端系统按照这种信息就能够区分从哪个区域以及哪个机顶盒发出的请求，达到对相应的路由来提供视频服务器传送视频数据流的目的。

RegionID信息借助IPQAM，然后再经过HFC通道传送给机顶盒，机顶盒按照预设的规则可以得到RegionID，对RegionID参数进行相应的设置，其参数设置的方式有以下几种：一、是根据系统的频段规划和部署完成的对IPQAM中每个通道的TSID的设置，进一步确保IPQAM每个流程的TSID的全网上的唯一性，机顶盒在开机时对点播业务的视频段扫描的信息进行TSID保存。这样在所有的IPQAM中设置TSID信息交换，这样机顶盒可以通过扫描的方式实现其扫描的信息互助，在所有的IPQAM中设置TSID，借助IPQAM来进行实时的广播信息下传TSID信息[5]；二、是非点播频点的NIT表格插入服务入口描述符，STB在描述符获得点播主频点信息的同时，再在机顶盒上按照点播主频点上的NIT信息，那么这个获取到的NetworkID信息就是RegionID。如果无法对描述中的点播主频点信息或RegionID信息，可以使用机顶盒对信息进行存储。

视频服务器读取文件数据封装成一定的包式，这样IPQAM就能够借助IP网络接收视频数据信息，IPQAM把TS数据取出，把其调制成RF信号，通过IPQAM进行网络传输，最后一步是STB接收到TS数据，对其进行解码，于是就能够进行播放了。

对视频服务器的读取文件，首先要改变其格式，把其进行封装，再对其加上TS包装，再由IP网络发送给IPQAM。IPQAM把TS数据取出调制成RF信号，再通过信号使HFC网络进行传输。

使用IPQAM技术在HFC网络进行视频点播有一定的流程步骤，一般情况下，先对STB进行开机自检成功后，可以对DHCP发出请求，通过DHCP获取IP地址，把RegionID发送到CDN上，对解码器进行数据信息处理，解码播放音视频数据。通过机顶盒订购服务状态成功后就能够进入浏览，对其进行点播。用户被再次定为CSG，经过CSG按照本地负载均衡的策略对服务引擎进行选择，更好地实现了基于HFC网络的IPQAM视频点播系统的运行。

3 结束语

基于HFC网络的IPQAM视频点播系统的可行性的研究有一定的现实意义，EPON主机板的工作和升级，以及日常的维护工作的注意事项，还分析了实施的流程，这些内容对指导网络和视频的开发和基于HFC网络的IPQAM视频点播系统的实现有一定的帮助。

作者简单：董融（1972-），男，总经理，主要从事工程技术管理工作，E-mail：la_dr36@wasu.com.cn

[1]张勇，方程，韦刚.数字电视在IP传输上的实现[J].2009，15（12）：125-126.

[2]丁一.IPQAM技术在交互数字电视系统中的应用[J].有线电视技术，2011（6）：226-227.

[3]周微.IPQAM技术及其在有线数字电视领域的应用[J].有线电视技术，2008，15（9）：52-53.

[4]白龙，曹程.互动电视系统IPQAM调制器部署设计方案[J].有线电视技术，2011（8）：320-322.

[5]陈勇，商彬.设备关键技术的研究[J].电视技术2008，32（1）：96-99.