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OTT承载研究初探
2014-12-16 16:05:01
    
  
  
  目前电信运行商在视频服务上大多采取IPTV方式,即通过自建IPTV平台,依托宽带网络,采取与内容服务商合作的方式为用户提供视频服务。非运营商大多采用OTT方式为用户提供视频服务,即不与运营商的承载网络耦合的方式,选择HTTP流化,基于WEB实现。但是SP会选择把CDN部署到尽可能高和便宜的位置,给电信网络带来巨大压力骨干网压力,主要体现在骨干网不好规划,流量不好控制,城域网的流量模型变成以视频为主,收敛比大幅减小等。同时OTT对运营商的IPTV业务也构成的强烈的竞争,运行商无法忽视OTT的存在,因此运行商应积极面对,引入OTT的服务模式,并探索OTT与IPTV的融合承载,利用所拥有的承载网络,为用户提供高质量的视频服务。本文基于此,对运营商如何进行OTT承载作初步的研究。
  一、电信运营商IPTV承载方式
  电信运营商IPTV业务平台包括中心节点、区域中心和边缘节点三级架构:中心节点、区域中心和边缘节点分别通过三层路由方式引入IP骨干网、地市城域网。中心节点所在骨干网与地市城域网属于不同的AS域,通过单播方式实现BTV和VOD业务流到地市区域中心的引入。
  在城域网内部用户终端采用IPOE或PPPoE方式接入网络,BTV通过组播方式从区域中心组播到终端,在三层通过PIM方式组播,在二层通过组播VLAN组播,VOD等单播业务通过单播方式访问,VOD到最近的边缘节点访问,边缘节点不能命中的,向上到中心节点访问。
  为了保证业务的可靠性,在网络的相关层次采取Anycast RP,DR/BDR等保护措施,在视频质量保证方面需要在网络规划阶段为IPTV设计好预留带宽,同时在网络中部署QOS,IPTV业务设置较高优先级保证IPTV业务在拥塞时不受影响。
  二、目前主流OTT承载方式
  OTT通过公网承载,属于尽力而为承载,质量难以保证,一般情况下,SP采用自建或者租借CDN的方式将热门视频资源引到网络边缘,从而保证OTT的质量,同时节省骨干网的带宽。
  在视频播放流畅性方面OTT一般采用多速率视频文件来适应不同的网络带宽情况,在质量保证方面OTT通过公网下载,可用下载带宽会随着时间变化,采用PD技术,可以在任意时刻以可能的最大下载带宽下载并在终端缓存,这样就可以在可用下载带宽较小的时间段内依然保证视频正常播放。
  三、电信运营商OTT承载方式初步研究
  目前SP对OTT承载大多采取与电信承载网无耦合的方式,一方面极大地消耗电信承载网的骨干带宽,另一方面虽采取很多如大容量BUFFER、多速率视频文件等方式提高视频播放的流畅性和质量,但流畅性和质量很难做到很好的统一,提高流畅性需要降低图像质量,提高图像质量,其播放流畅性受影响。
  针对以上问题,电信运营商为做好OTT的承载,主要利用所掌握的承载网络,通过OTT的CDN和承载网耦合,采取内容下移、网络扁平的方式来实现,从成本考虑,cache越下移,成本就越高。这个说法有一定道理,但是成本的增长并不是线性的,原因是单台Cache服务器的性能限制。业界标杆能力是1台2U的服务器,20G的流化能力,20T的存储,当前城域网出口平均每用户400K左右流量的情况下,Cache就应该部署到50K用户左右的设备边缘。
  (一)Cache的实现方式
  1.旁路方式:采取此方式网络无需改造,但对WEB加速不适用。
  2.采用DNS重定向的直路方式:采取此方式需要DNS重定向,因此需对DNS进行改造。
  3.采用策略路由的直路方式:采取此方式需要修改路由器配置,但可以实现全透明。
  (二)Cache的部署方式
  1.Cache独立部署:采取此方式为截获用户请求之后直接提供服务。
  2.Cache分级部署:此方式为再加一个Cache manager来统一调度,把用户请求统一送到Manager部件,由manager部件调度cache来提供服务。
  (三)Cache实现方式
  在部署Cache时可以考虑采取Cache单板或者CDN边缘服务器内置到路由器的方式来实现。
  1.可行性:
  当只需要Cache功能时,内置到路由器,偏于快速部署以及逐步把网络打造成成平台,不涉及运营商的其他部门
  当是CDN方式部署时,NGOD以及运营商等制定的标准允许边缘和控制解耦,方便内置。
  2.内置好处:
  能够深入到网络边缘。
  可以充分利用网络空闲槽位,不需要独立的机房空间等基础设备。
  节省路由器和cache之间的传送链路。
  方便实现cache和路由器之间的健康检查,利于节省成本,避免私有协议 路由器硬件可以实现视频等内容高速流化。
  3.内置坏处:
  CDN方式时和上层必须满足标准协议,管理维护也必须统一。Cache方式时对P2P等支持不太方便。
  四、IPTV与OTT的融合承载
  IPTV采用建设专网、带宽预留、QOS部署、保护、重传机制等保证业务质量,但是受限于节目源较少,而OTT资源广泛,一般情况下利用公网传输,传送带宽难以保证,业务质量可靠性较低,因此业界不少运营商两种视频模式都提供,IPTV可以看作视频业务的精品内容,OTT可以看作对资源的有效扩充。
  电信运营商目前已建有IPTV承载网,基本属于相对封闭的网络,而OTT则是承载在互联网上相对开放的业务,如何进行IPTV与OTT的融合承载,共享承载资源,节约投资,并保障业务的开放,本文提出以下几种方式。
  1.IPTV扩展模式
  此种模式可以解决IPTV系统资源少的问题,将OTT数据源引入到IPTV系统中,并通过EPG显示给终端用户,实际内容访问到SP服务器访问。
  2.OTT扩展模式
  将IPTV内容资源以OTT的模式引入到互联网上,此模式可以扩展IPTV内容可以在任意终端,任意地点访问。
  3.IPTV/OTT内容互相独立模式
  此模式为IPTV和OTT内容互相独立,STB可以访问IPTV内容,通过PC和移动终端可以访问OTT。
  4.OTT和IPTV综合承载模式
  此模式为融合终端:终端既可以访问IPTV,也可以访问OTT,此模式下HG采用路由模式,WAN口获取双IP,HG内置DHCP Client、PPPoE Client,获取WAN口双IP,同时执行DNS Proxy、NAT、DHCP Server等功能。在网络侧业务承载上,STB可以访问IPTV、OTT业务,PC可以访问HSI等业务,无线设备可以访问HSI等业务;用户侧Media Sharing,LAN口间、LAN与WIFI间支持用户互通,同时支持DLNA方案:终端设备互访、即插即用(UPnP)等。
  在存储方面采取融合CDN方式,即OTT和IPTV共用物理服务器。
  五、OTT直播承载优化
  OTT直播节目通过单播承载,给网络带宽带来了巨大的冲击,因此对于OTT直播承载可以采取以下几种方式进行优化。
  1:通过将OTT直播节目通过运营商IPTV平台组播下发的方式优化OTT直播承载。
  (1)OTT 直播节目注入到IPTV系统中。
  (2)IPTV将OTT直播节目转换为组播组,并在EPG中创建对应项。
  (3)终端通过组播加入到IPTV平台上获取OTT直播节目。
  (4)IPTV平台通过组播下发OTT直播视频流。
   2.通过透明Cache优化OTT直播节目承载。
  (1)运营商和SP合作,SP将自己的OTT直播节目URL下发给Cache。
  (2)Cache利用URL将合作SP的OTT直播业务流引入。
  (3)用户观看OTT直播业务, 请求由Cache捕获。
  (4)由Cache代理直接下发直播流。
  (5)Cache板分SP统计输出流量结果,并将结果发送给计费服务器,用户计费,和SP进行收益分成。
  六、承载扩展
  由于现在智能手机等移动终端的快速发展,越来越多的用户采用移动终端进行视频收看,因此需要将承载扩展到移动终端领域,将重点OTT资源为移动终端提供组播通道,此方式下,用户、运营商和SP各自分享不同的利益。
  用户利益:享受互联网视频体验,不受流量限制,但需要支持内容费用。
  运营商利益:降低网络带宽消耗,从和SP合作中获得收益分成,但需对组播节目免收用户流量费。
  SP利益:从用户收取内容费用。
  综上所述,针对OTT开放式的视频业务的承载,电信运营商应充分利用已有的承载网络,并结合已有的IPTV承载网,一方面对承载的质量给予较好的保障,另一方面做好与IPTV之间相互承载的关系,最终比非运行商的OTT承载有较高的质量和较灵活的承载方式。
   (陈昕)
 
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