三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò )智能化技術(shù)

　　“三網(wǎng)融合”已漸漸成為當下的熱點(diǎn)話(huà)題，但大家談?wù)撟疃嗟脑~語(yǔ)還是“帶寬”，似乎是有了帶寬就有了“三網(wǎng)融合”。在電信領(lǐng)域，一個(gè)寬帶網(wǎng)絡(luò )大提速的運動(dòng)正在全面鋪開(kāi)。早在2009年5月，北京聯(lián)通就宣布，到2012年家庭入戶(hù)帶寬要超過(guò)20Mbit/s;同樣，上海電信也同期發(fā)布了新聞公告，到2012年上海市家庭入戶(hù)帶寬也要超過(guò)20Mbit/s。至于廣電系統，隨著(zhù)以省為單位的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )整合和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的改造，部分有線(xiàn)寬帶入戶(hù)帶寬聲稱(chēng)會(huì )達到100Mbit/s，另外廣電網(wǎng)絡(luò )的3Tnet概念也呼之而出。這一次，三網(wǎng)融合確實(shí)吹響了網(wǎng)絡(luò )“寬帶”的大躍進(jìn)!對廣大網(wǎng)民來(lái)說(shuō)這是一個(gè)喜訊。但大帶寬包月這樣的作法對電信運營(yíng)商來(lái)講則是一個(gè)急功近利的做法。20Mbit/s也好，100Mbit/s也好，都僅是指接入帶寬，如果城域網(wǎng)，骨干網(wǎng)，IDC等帶寬沒(méi)有跟上，網(wǎng)民還是得不到端到端的高帶寬，在互聯(lián)網(wǎng)上在線(xiàn)觀(guān)看高清視頻仍遙不可及。為此電信運營(yíng)商還得繼續進(jìn)行端到端網(wǎng)絡(luò )帶寬擴容。另一方面，包月的大帶寬總有一天可以讓互聯(lián)網(wǎng)上的在線(xiàn)高清視頻如魚(yú)得水，而由于把全部帶寬都拿去“包月”了，運營(yíng)商就可能沒(méi)有足夠的帶寬來(lái)發(fā)展自身的IPTV高清視頻業(yè)務(wù)，電信運營(yíng)商因此被管道化，將陷入增量不增收的困境。今天，互聯(lián)網(wǎng)上的流媒體視頻呈現爆炸式增長(cháng)的趨勢。據不完全統計，互聯(lián)網(wǎng)上10%以上的流量是來(lái)自視頻網(wǎng)站，37%和40%是P2P視頻下載或者在線(xiàn)視頻觀(guān)看流量，另外一大部分是各種各樣的在線(xiàn)視頻流媒體。整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)視頻發(fā)展全都得益于大帶寬發(fā)展，而高速互聯(lián)網(wǎng)的連接得益于包月制，雖然目前看包月制模式對電信運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )擴容和業(yè)務(wù)增長(cháng)來(lái)說(shuō)是致命的。

　　沒(méi)有足夠的接入帶寬就無(wú)法傳送(高清)視頻節目，更談不上什么“三網(wǎng)融合”了。畢竟按照現在的壓縮標準，每套高清電視節目需要8Mbit/s的網(wǎng)絡(luò )傳輸帶寬，加上互聯(lián)網(wǎng)的上網(wǎng)帶寬，每戶(hù)至少要10Mbit/s，如果每戶(hù)有多個(gè)機頂盒(電視機)，每戶(hù)20Mbit/s差不多是剛剛好。這20Mbit/s的帶寬其實(shí)是接入帶寬，即“最后一公里”的帶寬，但視頻內容，特別是高清視頻內容的傳送要求端到端的帶寬保證，而目前的網(wǎng)絡(luò )還很難做到全網(wǎng)任意節目源(網(wǎng)絡(luò )任意位置)的端到端高帶寬保證。這需要在端到端帶寬資源的管理、網(wǎng)絡(luò )建設和優(yōu)化、云計算和內容中心等方面下功夫，僅有大寬帶的接入是遠遠不夠的。

　　2不同高清視頻傳送方式對網(wǎng)絡(luò )的要求

　　高質(zhì)量的高清線(xiàn)性電視(Linear-TV)的網(wǎng)絡(luò )傳送方式可以分為3大類(lèi)：廣播方式、組播方式、點(diǎn)播方式。這3種方式對網(wǎng)絡(luò )端到端的帶寬要求各不相同。

　　廣播方式是將所有的高清電視頻道內容同時(shí)傳送到所有的用戶(hù)機頂盒，用戶(hù)通過(guò)事先購買(mǎi)相應頻道的密鑰解碼相應頻道觀(guān)看。廣播方式傳送高清電視節目所需要的端到端網(wǎng)絡(luò )帶寬是依據節目欄目數而定的，且端到端恒定，其帶寬等于節目頻道數乘以每頻道所需的平均帶寬，如100個(gè)高清頻道×8Mbit/s=800Mbit/s。由于800Mbit/s是指端到端的帶寬，這就要求用戶(hù)的接入(最后一公里)帶寬也要大于800Mbit/s，目前這在電信網(wǎng)絡(luò )(含FTTx)上是無(wú)法實(shí)現的。

　　目前，只有有線(xiàn)同軸電纜可以采納廣播方式來(lái)進(jìn)行高清電視傳送。廣播方式下視頻的傳送可以是IP網(wǎng)絡(luò )也可以不是。廣播方式傳送視頻是單向的，并且頻道是有線(xiàn)的和定時(shí)播放的，所以在當今強調個(gè)性化的時(shí)代，這種方式當然是力不從心了。而且，這只是“一網(wǎng)”運作而已。

　　組播方式也是單向和定時(shí)播放，類(lèi)似于一種可選擇的廣播方式。在骨干網(wǎng)上組播方式所需的傳送帶寬也是依據網(wǎng)絡(luò )中所有用戶(hù)當時(shí)所選節目欄目總數而定的。比如，總的節目欄目是500個(gè)(高清頻道)，此時(shí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中用戶(hù)總共選擇觀(guān)看的節目欄目數為120個(gè)，那么此時(shí)骨干網(wǎng)上總共所需帶寬為120個(gè)高清頻道×8Mbit/s=960Mbit/s。與廣播方式不同的是，可供用戶(hù)選擇的頻道數是500個(gè)。在極端情況下，500個(gè)高清頻道需用帶寬為500個(gè)高清頻道×8Mbit/s=4Gbit/s，這在今天骨干網(wǎng)帶寬普遍能達到10Gbit/s的條件下是完全沒(méi)問(wèn)題的。更重要的是，組播方式在用戶(hù)接入網(wǎng)僅僅傳送用戶(hù)當時(shí)選擇的高清頻道內容。當然，如果允許每戶(hù)有n個(gè)機頂盒(多個(gè)電視)，那也僅僅是在用戶(hù)接入網(wǎng)傳送用戶(hù)當時(shí)選擇的n個(gè)高清頻道內容，即n×8Mbit/s，這在今天寬帶改造后每戶(hù)可達20Mbit/s或更高的接入帶寬條件下，是完全可行的，也是電信運營(yíng)商不二的選擇。這就是通常所說(shuō)的IPTV高清視頻傳送方式。

　　點(diǎn)播方式是最為靈活、完全個(gè)性化的終極視頻傳送方式。點(diǎn)播方式對帶寬的需求是端到端的，即從節目源到用戶(hù)機頂盒，每套節目都需要獨自的端到端帶寬。相對于接入網(wǎng)而言，所需的最大帶寬等于同一戶(hù)中機頂盒的個(gè)數×每頻道帶寬，與組播方式一樣，所以也不成問(wèn)題。但對于骨干網(wǎng)而言，總帶寬等于此刻所有參與點(diǎn)播用戶(hù)所點(diǎn)播的節目總數×每頻道帶寬。比如，一個(gè)居民區有1萬(wàn)戶(hù)，其中有3000戶(hù)同時(shí)在點(diǎn)播節目，其所需的總帶寬為3000個(gè)點(diǎn)播用戶(hù)×8Mbit/s=24Gbit/s，這其中可能有很多人同時(shí)點(diǎn)播相同的節目。如此大的帶寬也只夠3000個(gè)用戶(hù)同時(shí)點(diǎn)播，點(diǎn)播方式的所需的骨干網(wǎng)或者城域網(wǎng)帶寬是巨大的，這給點(diǎn)播方式的應用推廣帶來(lái)了障礙。技術(shù)上解決這個(gè)難題的方法大致有3大類(lèi)：P2P/P4P方式，內容緩存方式，分布式CDN方式。其關(guān)鍵點(diǎn)在于“盡量”讓視頻內容發(fā)布靠近用戶(hù)端，減少對骨干網(wǎng)或者城域網(wǎng)的帶寬壓力。點(diǎn)播方式的應用非常廣泛，很多視頻應用都采用點(diǎn)播方式，如電視點(diǎn)播，IPTV的點(diǎn)播窗口，交互式電視，時(shí)移電視和回看電視等，還有互聯(lián)網(wǎng)上的流媒體視頻在線(xiàn)觀(guān)看(互聯(lián)網(wǎng)TV)等。目前，據不完全統計，互聯(lián)網(wǎng)上超過(guò)80%的流量都是以點(diǎn)播方式傳送的視頻流媒體內容(以下載為主)。點(diǎn)播方式，特別是高清視頻的點(diǎn)播所需的骨干網(wǎng)帶寬極高，現有的網(wǎng)絡(luò )骨干網(wǎng)帶寬不能完全滿(mǎn)足。只有配合P2P/P4P，內容緩存，分布式CDN等技術(shù)之一，并經(jīng)過(guò)精心設計的大容量城域網(wǎng)/骨干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )架構，才有可能實(shí)現全體網(wǎng)民的高清視頻點(diǎn)播(在線(xiàn)觀(guān)看)。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò )帶寬的不斷增長(cháng)，在20Mbit/s的入戶(hù)帶寬的接入網(wǎng)中，完全可以實(shí)現1～2套高清視頻節目的點(diǎn)播。韓國的寬帶網(wǎng)絡(luò )就是互聯(lián)網(wǎng)直接播放高清視頻方面一個(gè)很好的例子。韓國80%人口都在首爾，韓國政府在2000年代中期直接注資運營(yíng)商，鼓勵發(fā)展以太網(wǎng)雙絞線(xiàn)和光纖到戶(hù)的大寬帶網(wǎng)絡(luò )，涌現了多家寬帶網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展非常迅速.