三网融合的技术

所谓三网融合是指现有的电信网络、计算机网络及广播电视网络相互融合。逐渐形成一个统一的网络系统，由一个全数字化的网络设施来支持包括数据、话音和视像在内的所有业务的通信。

    一、三网融合的技术

    1.三网融合的综合业务平台

    三网融合的通信网络将是一个覆盖全球、功能强大、业务齐全的信息服务网络，即为全球一体化的综合宽带多媒体通信网。而这一网络结构应是一个统一完整的结合体系，为全球任一地点，采用任何终端的用户提供综合的语音、数字、图像等多种服务。它将是以IP协议为基础，所有网络将向以IP为基本协议的分组网统一。因特网的广泛业务，诸如电子邮件、文件传输、远程登录、全球WWW浏览，已使因特网成为人们广为利用的网络技术，而未来的网络是集语音、数据文字、图像视频于一体的综合网络，因特网是实现这一网络综合化的基础，也是实现三网融合的综合业务平台。对如何构成高速数据传输链路IP主干网，已成为当今信息传输领域的焦点。

    2.三网融合的接入网技术

    近年来，高速大容量的同步数字系列（SDH）光纤通信系统以及波分复用密集技术的成熟，已能满足当前高速宽带通信的要求，而逐渐成熟的ATM交换技术又为宽带综合业务交换奠定了良好基础。宽带接入网络在采用了光纤／同轴电缆混合（HFC）拓扑网络以后，技术上取得了很大的发展，它可以通过一个HFC接入网，同时向用户提供电话、数据和视频图像等综合业务。目前HFC接入网技术已逐步成熟，提供的业务除了电话、模拟广播电视业务外，还可提供窄带ISDN业务、高速数据通信业务、数字视频点播（NVoD）和其他各种高速信息服务业务，它以足够的带宽较好的解决了传输瓶颈问题。即使到了数字电视时代，HFC宽带多媒体接入网仍能以进一步降低每个光结点覆盖的用户数量，增加业务灵活，适应性好，带宽资源丰富，开展高速数据业务和数字电视业务，价廉质优的特点而具很大的竞争力。

    同时，HFC不仅仅是用光纤取代了同轴电缆，而且引进了一种新的拓朴结构——节点结构，这种结构使网络很容易向各个小区提供交换服务。三网融合并不是原来的简单延伸，而是将开拓出一个以IP为基础的新一代电信网络，提供IP电话、视频点播、交互式游戏、远程教育、电子商务、远程医疗等应用。

    二、IPTV的应用

    1.IPTV系统架构

    目前，IPTV系统技术已陆续开始被世界各大电信运营商大规模采用和部署。在国外，美国的VERIZON、SBC和QUEST电话公司、加拿大的贝尔公司、MANITOBA电话公司和SASKTEL电话公司、欧洲的法国电信、意大利电信、SWISSCOM和TELEFONICA等都已开展了IP电视的商业和技术试验或商业运营。法国电信、MANITOBA电话公司和SASKTEL电话公司已分别有了10万、2万和1.75万IP电视用户。在国内，中国电信在广东和上海，中国网通在北京和东北分别开展了基于宽带ADSL接入网络的IPTV运营试验。

    图1为IPTV端到端的系统网络架构，IPTV前端一般具有完成节目采集与存储和服务两种功能。节目采集包含节目的接收（如从卫星、CATV网、地面无线和IP/ATM网络等）、节目的压缩编码或变换编（transcoding）及格式化、加密和DRM打包及节目生成等。节目存储和服务则完成对经节目采集程序处理后生成的节目大规模存储或播送服务。这里的播送服务不仅要将加密的视音频流媒体节目，以IP单播或组播的方式从视频服务器播送出去，而且还要对用户或用户终端设备的进行认证（authentication），并从DRM授权／密钥服务器（DRMlicenseserver），向被认证的用户或用户终端设备传送DRM授权／密钥，使用户能够对已接收的加密视音频流媒体节目进行解密和播放。IPTV所使用的DRM技术，与传统的条件接收技术相比，具有二个基本的不同之处。其一，前者是对视音频流媒体内容本身进行加密，而后者是对连接／传输层如MPEG-2系统复用层／流的加密；其二，前者的DRM授权／密钥一般不与被加密的视音频流媒体节目流一起传送，而后者的密钥如ECM必须与被加密的视音频流媒体节目流一起传送。

    IPTV系统的节目传送功能是由IP骨干网、IP城域网、有线电视前端或电信中心站及相应的宽带接入网络完成的。对以IP单播或组播方式发送的视音频流媒体节目流进行路由交换传输，是IP骨干网和IP城域网在IPTV系统网络中要发挥的基本功能。一般而言，IP骨干网和IP城域网现有的路由器可以很容易地支持各种不同的IP单播路由协议，但其中许多必须通过升级方能支持IP组播路由交换。目前，各设备厂家普遍支持的IP组播协议是IGMPv2。为了保证所传送的IPTV节目流的质量和实时收看性，IP骨干网和IP城域网通常要采用各种不同的IPQoS技术，如Diffserv和MPLS等。

    此外，为了提高对IPTV节目流点播的响应和传输实时性，以及解决或减缓IPTV点播请求之冲击性和波动性对IPTV前端设计容量所造成的压力，IP骨干网和IP城域网上普遍采用了内容分送网络技术。IP骨干网和IP城域网也可以采用不同的低层物理网，以IP over SDH/SONET（即Packet over SDH／SONET），IP over ATM或IP over DWDM Optical（如千兆／万兆光以太网）的方式提供传输服务。有线电视前端或电信中心站则根据相应的宽带接入网络，如Cable Modem网络或DSL网络将IP视音频流媒体节目流以IP over DOCSIS或IP over DSL的方式，通过放在有线电视前端的CMTS鉴定或电信中心站的DSLAM设备，向用户发送出去。有线电视前端或电信中心站还往往配备有视音频流媒体节目流内容服务器和DRM授权／密钥服务器，具有节目存储和服务功能。

 图1 IPTV业务之端到端的系统网络架构

    IPTV用户终端设备被用来接收、存储和播放及转发IP视音频流媒体节目。基本型IPTV用户终端设备的硬件没有内置CableModem或DSLModem，它只提供一个以太网接口，与外部的CableModem，DSL Modem或以太网HUB相接。集成式的IPTV用户终端设备则内置Cable Modem或DSL Modem，可与Cable Modem或DSL宽带网络直接相连。高端IPTV用户终端设备还带有内置硬盘，可以提供IPTV DVR功能，甚至支持IEEE802.11无线联网功能，能将受DRM保护的IP视音频流媒体节目通过无线传输给其他设备，如PC机等。一个IPTV用户终端设备必须带有IPTV系统所使用的DRM技术之客户端软件。为了使IPTV系统成为一个开放式的业务平台，IPTV用户终端设备通常还使用了中间件软件。EPG、用户管理、媒体资产管理、收费及各种应用业务的相关软件也是IPTV系统之必须具有的部件。

    2.IPTV的主要商业模式

    目前，IPTV技术的应用已有二种主要的商业模式。

    一种商业模式是，网络运营商利用IPTV系统提供全套电视业务。它们既提供IPTVVoD业务，又提供频道化的IPTV节目。它们提供的IPTV业务可涵盖目前有线电视业务广播式节目频道业务与VoD节目业务。不仅如此，它们还将IPTV业务与其提供的语音和宽带数据业务进行捆绑销售，利用已有的语音和宽带数据业务对新的IPTV业务提供价格补贴和支持。它们对IPTV业务的收费方式一般是，对“广播式”节目频道业务按月收费，而对IPTVVoD业务则按片及收看时间或次数收费。这些网络运营商主要是一些大的电话公司。他们大多基于已有的DSL网络，采用IP单播和IP组播相结合的方式，提供这些IPTV业务。此外，一些大的电话公司和新兴的网络运营商也在铺设和利用无源千兆光网络及IPTV系统技术向用户提供视频、宽带数据、VoIP电话三合一业务，如美国的VERIZON电话公司和FTTHCommunications公司就分别在TEXAS州的Keller城和MIN-NESOTA州的Minneapolis城以这种方式提供IPTV业务。

    另一种商业模式，是第三方利用IPTV系统技术，以“over-the-top”方式，向宽带用户提供的IPTVVoD业务。所谓“over-the-top”方式就是，第三方在不同的宽带接入网络上，如CableModem网络或DSL网络或光以太网，向宽带用户提供IPTV业务。这样的第三方一般必须建立自己的IPTV前端，并将其IPTV前端连接到因特网上，或与相应网络运营商的网相连。用户可用PC机或IPSTB，通过他们所用的宽带接入网络，向IPTV前端点播和下载IPTV节目，然后在PC机上或电视机上收看所点播的IPTV节目。带有硬盘DVR功能的IP STB还能根据用户的喜好自动请求下载IPTV节目，以供用户点播收看。此外，IPTV前端也能根据用户的喜好，主动向用户的带有DVR功能的IP STB推送IPTV节目。这样的第三方可能是两种不同类型的公司之一。一种是节目制作商或与其相关联的公司，如美国的Movielink或CinemaNOW等。这类公司的IPTV收费方式一般是按片或按月收费。另一种是拥有IP STB技术并提供IP STB盒的新兴高技术公司，如美国的Akimbo。这类公司的IPTV收费方式虽也按片或月收费，但多以靠卖IP STB为主，为此，它们除向用户收取IP STB费用以外，还向用户提供一次性付费节目，用户在产品的寿命期内可无限制地收看IPTV节目，如Akimbo的用户在花230美元购买IP STB后，只要一次性地交199美元即可无限制地收看Akimbo的IPTV节目。

    3.IPTV主要运营模式及分析

    IPTV业务运营模式目前有三种：一是自营模式，运营商自己购买电视节目播映权，整合一些电视节目或者购买其他内容供应商的节目，利用自己的传输线路传送给客户；二是出租模式，运营商可以将自己的IPTV线路出租给不同的客户，比如内容提供商、广告商、贸易商或者极具个性化的供应商；三是综合模式，运营商可以同时经营电视节目和出租线路。运营商和各种内容服务商建立一种风险共担、利润共享的合作模式，共同做大IPTV业务市场。根据市场调查显示，视频点播、信息服务、通信服务和互动游戏是用户最感兴趣的业务，其中视频点播以电影、电视剧为主，信息服务以社会、体育、财经、彩票为主，互动游戏以休闲类、益智类、对抗类游戏为主，远程教育以时尚、烹饪、职业教育为主。

    由于IPTV业务不仅仅是运营商宽带流媒体应用系统的扩充，而且是未来基于IP承载网络数字电视的宽带运营平台。从IP宽带承载网和应用系统现状两方面分析，技术难点主要存在于：现有的IP宽带网络如何承载IPTV业务；现有的流媒体、CDN、VNET系统如何与IPTV新业务平台融合。同时，IPTV业务很大程度上颠覆了传统电视用户对电视娱乐的消费和使用习惯，因此运营的难度较大，可以考虑以下实施建议：

    设计有利于业务壮大的商业模式。IPTV与互联网模式不同，电信运营商是IPTV业务的门户，是IPTV业务产业链的核心。但IPTV业务的发展需要有个性化的频道、丰富的业务内容去吸引用户。这就需要产业链中的企业合理定位自己的业务，建立合理的价值分配体系和合理的商业模式。对比电信运营商的宽带门户和ICP门户，我们发现，运营商在品牌包装、网站运营、信息的加工、内容整合上不如专业的ICP。如果电信运营商通过把部分频道外包给专业的ICP或成立IPTV内容运营公司，同时与服务商达成共赢的利润分配模式，在合作政策上保持相对的稳定性，建立科学的激励和惩罚机制等，将能更有效地推动IPTV业务的发展。

    降低机顶盒的采购成本。具体而言，应充分研究不同价格体系下的用户需求，明确IPTV用户发展目标，根据目标需求量，通过规模化采购，降低机顶盒的单位成本。    降低或转移用户的一次性投入费用。对于电信与广电的竞争，谁先拥有用户谁将处于竞争的优势地位。降低用户使用IPTV业务的门槛，能较迅速地扩大IPTV业务接入率、培养用户的使用习惯，最终提高用户对IPTV业务的使用率。    IPTV作为跨电信行业与广电行业的新的应用，有着相当广阔的市场前景。一方面，我国的电信行业已经快速进入宽带时代，而IPTV就是在现有电信宽带网络上将视频媒体融合到电信业务中最佳的技术。IPTV的规模性应用，能够对区域性经济产生巨大的推动作用。另一方面，媒体内容和应用的丰富从某种程度上直接反映了区域性社会生活的质量，而IPTV正是一种能够将传统媒体转变成全新的互动式的个性化需求体验的技术。总之，基于IPTV系统的电信行业与媒体行业的融合，必将产生一个巨大的网络电视产业。