家庭宽带互联网电视应用网接视频流量方案

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摘要：互联网电视已经走进了千家万户，为人们的生活带来了便利。在这个过程中必须不断提高宽带网络服务的运行质量，才能进一步提高互联网电视业务的质量。文章简要介绍了互联网电视的应用系统结构，以此为基础提出了基于家庭宽带的互联网电视应用网接视频流量优化方案，希望能够更好地满足网间流量效率的需求，降低网间结算成本、提升用户体验。

关键词：网监视频流量；互联网电视；家庭宽带

所谓的家庭宽带类应用指的是以宽带网络和家庭网关为基础的各类增值服务，其中以互联网电视为主。在网络发展的过程中，我国互联网电视业务的使用量和用户数量都在迅速增加，互联网电视涉及的业务领域也较多。为了保障互联网电视的服务质量，进一步提高宽带网络运行的服务质量，结合笔者的自身工作经验，提出了基于家庭宽带的互联网电视应用网监视频流量优化方案。

1基于家庭宽带的互联网电视应用系统结构

互联网电视应用以宽带网络和宽带应用型家庭网关的应用设备为基础，其显示终端为电视机，向用户家庭提供可点播、高清互联网电视节目，以及其他的相关服务。互联网电视业务具有很强的粘性，用户服务涉及环节较多，包括平台服务、骨干传输、网络汇聚、小区宽带接入、终端家庭内部网络环境等环节。在这些环节中容易对互联网电视业务的质量造成问题的环节，主要是汇聚传输以及家庭内部环节。图1为互联网电视的系统结构示意图，根据图1所示，家庭网关管理平台包括以下几个方面的内容：屏幕管理模块、终端管理模块、计费管理模块、订购关系管理模块、针对互联网电视应用的认证模块。与家庭网关管理平台接口的平台和系统包括以机顶盒为主的宽带应用型家庭网关的应用设备、CDN（ContentDeliveryNetwork，内容分发网络）、支撑系统、集成播控平台。家庭网关管理平台的功能包括屏幕管理、终端管理、业务订购关系管理、用户退订/订购业务并转发业务订购请求、用户/终端认证、终端开通等等[1]。如图1所示，互联网电视应用系统的分发控制平台主要包括内容分发网络和访问控制模块，内容实体和内容元数据通过集成播控平台接口传送到分发控制平台，由其进行分发。用户的视频点播请求、订购关系查询订购/退订信息有访问控制模块负责接收，并进行相关的业务鉴权处理和用户认证。内容分发网络的功能主要是提供实际的流数据服务和用户调度。宽带应用型家庭网关分体机中的应用设备又被称为终端，既包括机顶盒，也包括预置的互联网电视应用客户端。在机顶盒中对家庭网关管理的平台地址进行预置之后，机顶盒就可以对家庭网关管理平台进行交互，从而具备终端管理和用户认证的功能。要在客户端中对集成播控平台的地址进行预置，就可以通过集成播控平台对EPG页面进行获取。用户的点播鉴权处理、订购关系查询、订购/退订请求主要是由客户端通过访问控制模块来实现。客户端可以对内容分发网络进行访问，从而得到视频流服务。内容实体和内容元数据由集成播控平台向分发控制平台和家庭网关管理平台提供的，集成播控平台还要将EPG页面提供给互联网电视应用客户端，包括收藏、书签、节目列表、栏目列表等[2]。在内容分发网络（CDN）的系统架构中，主要包括OMS（运营管理）、SNS（服务节点）、CCS（内容中心）、GSLB（全局调度），不同的系统具备不同的功能。CDN系统的全局调度与控制功能是由全局调度系统实现的，全局调度系统也是终端访问的统一入口。全局调度系统的功能模块包括节点资源管理、调度策略管理、用户请求调度。内容中心系统的功能主要是通过上一级内容源获取相应的内容，并对其进行存储，然后将内容提供给下级节点。内容中心系统的功能模块包括内容分发、内容管理、内容存储、内容处理、内容删除、内容注入等。以实际运营部署需求为依据，还可以对全网内容中心开展进一步的部署，在其下层布置区域内容中心。CDN系统内的全量内容由全网内容中心负责存储，该区域内的热点内容则由区域内容中心负责存储。服务节点系统的主要功能是对热点内容进行缓存，并将媒体服务提供给终端用户。服务节点系统的功能模块包括访问控制、媒体服务、内容处理、本地调度、内容缓存、内容分发。

2基于家庭宽带的互联网电视应用网接视频流量优化方案

2.1方案背景

在对网店视频流量进行优化之前，需要较高的网间流量成本来支撑互联网电视业务。根据相关调查，用户每月支付的网间结算费用增幅较快，每年增幅超过250%。而且网间流量增幅也超过了150%。在这种情况下网间流量具有超差的服务质量，单跳时延自闲时已经达到了30-110ms，存在着调度不合理的问题，不能掌握向往的有内容和业务布局。由于未能实现视频资源的最佳调度，没有形成统一接口，ICP统一接口没有建立，导致故障投诉处理困难，也不能向ICP传递全网最新地址变更信息[3]。当前主要有3种主流视频业务网络模式：①P2P模式。该模式的每个节点既是客户端又是服务器，具有比较复杂的算法，服务器压力较小。②P2S模式。在互联网发展的过程中，纯P2S模式已经在逐渐萎缩，该技术简单、成熟，由服务器提供客户端流量，但服务器要承受较大的压力。③P2SP模式。该模式出现较晚，能够对P2P和P2S模式的技术优势进行融合。当前的主流模式是P2SP模式。

2.2优化方案

根据网接视频流量优化方案，对统一回源基础进行部署，将原有的4个奇艺、风行回源点简化为2个，将原有的5个搜狐影音回源点简化为1个，对电影网、暴风、百度影音进行统一回源，将25个PPTV回源点简化为1个。①调度地址的配置要求：ICP调度服务器地址不得采用NAT转换技术的出口疏导或从第三方出口。②DNS配置要求：DNS解析请求报文不得采用NAT转换技术的出口疏导或从第三方出口。③调度域名缓存要求：确保ICP调度的域名不被缓存，使用Webcache对防盗链机制进行完善，对用户服务日志进行完成，从而进行缓存管理和内容的主动注入，最后完成状态报告。在关键网络节点和承载网位置建立拨测点，主要功能是对内容传输网络的质量进行实时检测，并进行自动化业务拨测和定期报告。制定网络服务质量的控制指标：单个TCP连接带宽不得低于4Mbit/s、最大网络抖动为60ms、最大丢包率为1.25%、网络延时为30-100ms。制定业务体验质量指标：开机响应时间为50秒、最长点播响应时间为4秒、最长访问EPG响应时间为2秒。测试应用应该包括点播服务和电视回看，其功能包括标题直播、标清点播、高清直播、高清点播。在网络质量一般、带宽满足大于2.5Mbit/s，的情况下，可以保障标清视频的播放服务质量。在标清直播和标清点播中，如果带宽不小于3Mbit/s，即使网络丢包、延时和抖动有一定的增加也不会影响视频的质量，但是会对低带宽的用户体验造成直接影响。如果网络质量较好，而且带宽大于4Mbit/s，高清直播的质量也不会受到影响。但是如果4M环境中具有较差的网络质量，或者带宽较低，也会影响到用户体验。通过对资源进行引入、共享、深化以及统一回源，视频质量和流量本网率均有了有效的提高。对统一回源技术进行部署之后，对PPTV网络电视、电影网播放器、风行、暴风影音、搜狐影音、百度影音、奇艺影音等内容流量进行监控，发现这7个视频网站的网间流量幅度均有了大幅度的下降，平均下载速度、视频总缓冲时长、视频首帧显示时长、平均播放停顿次数、用户感知均有了明显的改善，获得了良好的优化效果。

3结语

我国家庭宽带的应用有了越来越丰富的内容，电商购物、无线城市、家庭安防、高清视频电话都有较高的网站流量效率需求。在家庭宽带的应用越来越丰富的情况下，本文提出了网接视频流量优化方案，并取得了较好的优化效果。

[参考文献]

[1]于刚.OTT/TV互联网电视未来的发展方向[J].山西电子技术，2013（5）：45-46.

[2]蒋耀明.家庭ADSL宽带的常见安装与维护问题探讨[J].数字技术与应用，2014（1）：15-16.

[3]王芳.家庭宽带的安装与维护[J].电脑与电信，2013（6）：21-23.

[4]强浩，陈常梅，万昕.传送网与数据网协同部署情况下的家庭宽带方案研究[J].邮电设计技术，2015（5）：34-36.

作者：佟欣诺 吴念达 单位：中国移动通信集团吉林有限公司通化市分公司