| 标题 | 基于ＷｉＭＡＸ的ＩＰＴＶ应用分析 |
| 范文 | 罗宇晓 摘要:随着WIMAX网络及通信技术的发展,人们对IPTV在WIMAX网络中的应用需求迅速增加。本文介绍了IPTV技术的工作原理和基本特点和它对接入网络的要求,分析基于WIMAX技术的IPTV网络的应用前景。 关键词:WIMAX;IPTV 交互式网络电视(IPTV)是一种利用宽带有线电视网,集互联网、多媒体、通信等多种技术于一体,向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。 2008年1月,《国务院办公厅转发发展改革委等部门关于鼓励数字电视产业发展若干政策的通知》出台,为IPTV的发展提供了政策基调。首先对于广电,它可以进入电信增值业务,而电信也可以参与建设广电接入网络,“三网融合”的时机正在走向成熟,随着中国大部制改革的推行,“三网融合”将迎来良好的发展机遇,实现“三网融合”稳步发展。 2008年,中国IPTV业务市场实现了快速增长,在政策环境逐步明朗的环境下,用户数保持了100%的同比增长。中国电信在上海、江苏、浙江、福建、安徽等地区的IPTV业务与用户数实现了较大程度的增长,其中上海IPTV用户数增长最为迅猛。 目前,IPTV最后一公里的接入普遍使用DSL有线接入方式,受带宽等因素影响,IPTV在与普通电视的竞争中处于劣势,加上有线接入方式建设的成本高、周期长,于是,解决IPTV的最好一公里接入问题迫在眉睫。 WiMAX(Worldwide Interoper-ability for Microwave Access)是以IEEE802.16系列协议为基础的宽带无线接入技术,已成为城域宽带无线技术新的发展热点。它可以替代现有的DSL和有线连接方式,提供“最后一公里”的无线宽带接人。 1 IPTV技术及WiMAX技术特点 1.1 IPTV技术概述 IPTV技术的定义:IPTV是在IP网络上传送包含电视、视频、文本、图形和数据等,提供QoS/QoE、安全、交互性和可靠性的可管理的多媒体业务。 IPTV系统共由三个部分组成:前端、网络和接收端。IPTV的前端部分主要包括了流媒体系统、用户管理系统、存储设备、编码器、信源转换设备等。IPTV目前所使用的网络均以TCP/IP协议为主,包括骨干/城域网络、宽带接人网络和内容分发网络等。IPTV的接收端包括计算机、电视、手机和其他智能终端设备。 IPTV的工作原理和基本特点 IPTV先将原始的电视信号数据进行编码,转化成适合互联网传输的数据形式,然后通过互联网传送,最后进行解码,通过电脑或电视播放。 IPTV两个基本特点:首先,它是基于IP技术和个性化的按需服务,与传统电视相比其最大特点是交互性和实时性,用户可按需获取宽带IP网提供的媒体节目,实现实质性互动。其次,IPTV借助先进高效的视频压缩技术(MPEG一4、H.264等),为用户提供高质量的数字媒体信息服务。此外,IPTV还可以为用户提供包括数字电视节目、可视电话、VOD、网络游戏、网上购物和远程教育等在内的交互式多媒体信息服务。 接入网络的要求 为能使IPTV的收看质量能够与有线电视网相媲美,接入网必须要在带宽、频道切换时延、网络QoS等方面提供保证。 1.2 WIMAX技术特点 WiMAX 的全称是全球微波互操作性(worldwide interoperability for micowave access),它是一种基于标准的技术,可以替代现有的有线和DSL连接方式,采用无线方式提供“最后一公里”的无线宽带接人。 基于WiMAX的接入网体系结构 基于WiMAX的IPTV接入网体系结构包括:用户基站SS、基站BS、接力站RS、用户终端设备TE和网管。 基站(Bs):基站提供用户基站与IP网络和CDN(用户分组网)间的连接,通常采用扇形/定向或全向天线,可提供灵活的子信道部署与配置功能,并根据用户群体状况不断升级扩展网络。 用户基站(SS):基站的一种,提供基站与用户终端间的中继连接,通常采用固定天线安装在小区的屋顶上。基站与用户基站之间采用动态适应性信号调制模式。 接力站(RS):在点到多点体系结构中,接力站通常用于提高基站的覆盖能力,即充当一个基站和若干个用户基站或终端间信息的中继站。 用户终端设备(TE):WiMAX系统定义用户终端设备与用户基站间的连接接口,提供用户终端设备的接人。 网管系统:用于监视和控制网内所有的基站和用户基站,提供查询、状态监控、系统参数配置等功能。 WIMAX的技术优势可以概括如下: 传输距离远、接入速度高:WiMAX采用OFDM技术,能有效对抗多径干扰;同时采用自适应编码调制技术和自适应功率控制技术。使其具有更大的覆盖范围和更高的接入速率。 无“最后一公里”瓶颈限制、系统容量大:作为一种宽带无线接入技术,WiMAX 接入灵活、系统容量大,支持固定无线终端和便携式移动终端,适应城区、郊区以及农村等各种地形环境。 提供广泛的多媒体通信服务:WiMAX可以提供面向连接的、具有完善QoS保障的电信级服务,满足用户的各种应用需要。 提供安全保证:WiMAX系统安全性较好,在MAC层增加了私密子层,不仅可以避免非法用户接入,保证合法用户顺利接入,而且提供加密功能,充分保护用户隐私。 2 WiMAX与ADSL技术比较 IPTV 系统接入方案中,目前使用最广泛的是ADSL技术。ADSL可以在一对用户线上进行上行达640Kb/s,下行达1.5Mb/s一8Mb/s速率的传输。虽然ADSL采用先进的数字信号处理技术、编码调制技术和纠错技术,但是用户线路的许多特性,包括线路上的背景噪声、脉冲噪声、线路的插入损耗、线路间的串扰、线径的变化、线路的桥接抽头和线路接头等因素都将影响其高速率传输业务的性能。相比而言,WiMAX技术比ADSL有一定的优势。在使用环境上,WiMAX 属于无线接入,在组网中具有更强的灵活性;在传输速率上,WiMAX 技术的最高速率可以达到308Mb/s,ADSL技术虽然理论最高速率可以达到588Mb/s,但是较易受到用户线路特性的影响,实际速率会下降很多;从覆盖范围来看,WiMAX最远可以达到6英里,而ADSL最远只能覆盖2.2英里左右。 WiMAX作为IPTV接入策略研究 以下讨论WiMAX宽带无线接入技术作为IPTV系统接入策略的可行性和实用价值。结合IPTV对承载网的要求及WiMAX技术本身的特点,主要从如下几个方面加以分析: 带宽。WiMAX是一种频谱利用率非常高的无线通信技术,以目前WiMAX设备厂家(Redline)发布的802.16d商用基站和终端为例,基站单载波可提供198Mb/s(7MHz信道带宽)以太网平均传输速率,终端可提供188Mb/s(7MHz信道带宽)以太网平均传输速率,可满足IPTV业务对带宽的要求。 服务质量。IEEE802.16-2004将所有的业务分成4类:UGS,rtPS,nrtPS和BE业务。其中,rtPS业务用来支持由周期性产生的可变长度数据包组成的实时数据流,特别适合MPEG Video,另外协议在MAC层定义了较为完整的QoS机制,可以满足IPTV业务对于服务质量的要求。 无线时延。无线系统和有线最大的区别在于,数据的传输通过空口,存在一定的时延,从目前相对成熟的802.16d设备来看,空口往返时延都在50ms以内,而IPTV的视频直播和视频点播业务一般对时延的容忍度都在1 000ms左右,因此,空口造成的时延,不会对上述业务产生实质性的影响。 建设成本低。由于WiMAX设备采用的是无线覆盖方式,和有线相比,具有建设速度快,施工简单,建设成本低等不可替代的优势。特别对于全新建设的IPTV 接入网络,具有很大的成本优势。 3总结 WiMAX作为IPTV建网过程中的接入方案在技术上是可行的,通过实测结果分析,表明在实际使用过程中,可提供与有线接入类似的IPTV业务质量。但是由于WiMAX技术和设备都不够成熟,因此在方案的可实施性方面,存在着与IPTV现有系统融合方面的问题。如何真正实现这两种技术完美结合,提供完整的解决方案,随着WiMAX技术和设备不断的发展和成熟,业界在不久的将来必将给出完满的答案。 目前IPTV发展还处于初级规模化的阶段,面临着许多问题,伴随着大环境的变化,进一步的深化整合,合纵连横成为业界的共识与一致行动。内容和服务集成商、网络运营商和网络和终端设备供应商的牵手合作,必将围绕着政策的更加明确而进一步的深入。 参考文献 [1]季伟. IPTV关键技术及应用 [M]. 北京 机械工业出版社2007. [2] 金纯. IPTV及其解决方案 [M].北京 国防工业出版社 2006. [3] 彭木根,王文博.下一代宽带无线通信系统 [M]. 北京 机械工业出版社 2007. [4] 董晓鲁.WiMAX技术、标准与应用 [M]. 北京 人民邮电出版社 2007. |
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