網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機(jī)、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。 IPTV接入網(wǎng)有很多值得學(xué)習(xí)的地方,這里我們主要介紹現(xiàn)有的IPTV接入網(wǎng)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)應(yīng)用的多樣化和復(fù)雜化使得對帶寬的需求逐漸增加,同時承載網(wǎng)的技術(shù)不斷成熟,使得網(wǎng)絡(luò)電視應(yīng)用的帶寬“瓶頸”逐漸向接入端轉(zhuǎn)移。本文在比較各種接入技術(shù)的基礎(chǔ)上,著重介紹了WiMAX接入技術(shù),給出了基于WiMAX接入的IPTV系統(tǒng)模型,分析了WiMAX作為IPTV接入網(wǎng)的優(yōu)勢。
一、前言
IPTV技術(shù)是利用寬帶網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施,以電視機(jī)或計算機(jī)作為終端設(shè)備,集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通信等多種技術(shù)于一體,通過IP協(xié)議向用戶提供LiveTV、VOD視頻點播、TSTV時移電視、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)瀏覽和IP可視電話等多媒體信息服務(wù)業(yè)務(wù)。由于這些業(yè)務(wù)具有帶寬需求大、實時性以及相關(guān)的服務(wù)質(zhì)量性能要求高的特點,需要各個運(yùn)營商為網(wǎng)絡(luò)電視業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流傳輸?shù)倪^程提供相應(yīng)的保證。只有提供更高帶寬、高QoS保證的滿足業(yè)務(wù)需求的IPTV接入網(wǎng)絡(luò),才能保證業(yè)務(wù)的大規(guī)模開展;只有突破IPTV接入網(wǎng)部分的帶寬瓶頸,才能真正推動IPTV的快速發(fā)展。
二、現(xiàn)有的IPTV接入網(wǎng)技術(shù)
目前4種主流的接入方案是:數(shù)字用戶線(DSL)、光纖同軸電纜混合網(wǎng)(HFC)、光纖傳輸+局域網(wǎng)(FTTx+LAN)以及無線接入方案。對于數(shù)字用戶環(huán)路方案來說,由于其采用了星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),使得采用這種方式接入網(wǎng)絡(luò)電視的用戶能夠獲得比較好的安全性,同時數(shù)字用戶環(huán)路是目前用戶普及率最高的接入手段,但是卻也受到傳輸距離、干擾以及單點失效等多個方面的約束。
◆對于光纖同軸電纜混合接入方案來說,雖然IPTV接入網(wǎng)絡(luò)電視系統(tǒng)需要對用戶線路的改造投資非常小、抗干擾能力強(qiáng),同時理論上、下行接入速率比較高,但是由于光纖同軸電纜方案采用了共享結(jié)構(gòu),當(dāng)用戶數(shù)量上升之后,接入的速率會隨之下降。
◆對光纖傳輸+局域網(wǎng)接入方案來說,其在數(shù)據(jù)傳輸速率以及安全性等多個方面都滿足網(wǎng)絡(luò)電視的要求,但是需要用戶所在的小區(qū)預(yù)先敷設(shè)以太網(wǎng),這樣就限制了接入用戶地域。
◆WiMAX作為IPTV接入網(wǎng)方式的典型代表其特點非常明顯,相比于有線網(wǎng)絡(luò),無線接入的靈活性更高,并且在WiMAX協(xié)議中,多播以及服務(wù)質(zhì)量等相關(guān)的性能也都得到了明顯的改善,使得這種終端能夠滿足網(wǎng)絡(luò)電視接入的要求。
三、WiMAX接入技術(shù)
WiMAX(WorldinteroperabilityforMicrowave Access)是根據(jù)IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)定義的一種無線寬帶接入技術(shù),IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)有多個版本,802.16-2004(802.16d)和802.16-2005(802.16e)這兩個版本使WiMAX真正成為了無線領(lǐng)域中的熱點。特別是802.16e的發(fā)布,為個人移動寬帶領(lǐng)域的發(fā)展帶來了巨大的推動力。
3.1WiMAX的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)
WiMAX的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)模型如圖1所示,包括物理層和媒體接入控制層(MAC)。MAC層又包含三個子層:特定服務(wù)匯聚子層,提供與更高層的接口,通過不同的匯聚方式更好地適配各種上層協(xié)議;公共部分子層,負(fù)責(zé)執(zhí)行MAC層的核心功能,包括系統(tǒng)接入、帶寬分配、連接建立、連接維護(hù)等;安全子層,提供加密、鑒權(quán)、密鑰交換等與安全有關(guān)的功能。
3.2物理層
WiMAX系統(tǒng)為滿足各種不同應(yīng)用場合制定了兩個使用頻段:10~66GHz與2~11GHz。WiMAX在10GHz~66 GHz頻帶內(nèi),定義了一個單載波調(diào)制模式的空中接口;在2~11 GHz頻段范圍內(nèi),定義了三個空中接口規(guī)范。
網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項技術(shù)都需要適時應(yīng)勢,對應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。
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