1、IPTV又稱為網(wǎng)絡(luò)電視、寬帶電視，是利用寬帶網(wǎng)絡(luò)為用戶提供交互式服務(wù)的一種業(yè)務(wù)。通過IPTV業(yè)務(wù)，用戶可 以得到高質(zhì)量(接近DVD水平)的數(shù)字媒體服務(wù)，可以自由選擇寬帶IP網(wǎng)的視頻節(jié)目，實現(xiàn)媒體提供者和媒體 消費者的實質(zhì)性互動。IP組播在ADSL上實現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)是基于IP組播技術(shù)的。組播技術(shù)是一種點到多點的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其目的是減輕網(wǎng)絡(luò) 負載和媒體服務(wù)器的負擔(dān)。組播方式分為靜態(tài)組播和動態(tài)組播，由于實際應(yīng)用中用戶的需求總是變化的，所以在 IPTV中一般采用動態(tài)組播。組播協(xié)議從協(xié)議角度講，在IP組播中用到的協(xié)議由兩部分組成：運行在主機與組播路由器之間的路由協(xié)議IGMP(Internet Group

2、Management Protocol)和運行在各個組播路由器之間的組播路由協(xié)議，如PIM SM、PIM DM、 MSDP 和 DVMRP 等。IP組播的實現(xiàn)主要是基于IGMP協(xié)議的，IGMP協(xié)議是第三層協(xié)議，是TCP/IP的標(biāo)準(zhǔn)之一，所有接收IP組播 的機器都需要IGMP。組播地址從通信層次上講，IP組播分為兩個層面：IP組播和以太網(wǎng)組播。根據(jù)IANA (Internet Assigned Number Authority )規(guī)定，組播報文的地址使用D類IP地址，其范圍從224.0.0.0到239.255.255.255。組播MAC地址 的高24bit固定為0 x015e，同時需要注意的是組

3、播地址都只能作為目的地址，而不能作為源地址來使用。IP組 播地址和MAC地址以一種映射關(guān)系相關(guān)聯(lián)，MAC地址的低23位映射為組播MAC的低23位，如圖一所示。組播MAC 地址和組播IP地址的這種映射關(guān)系不是唯一對應(yīng)的，因為在32位IP組播地址可以變化的28bit中只映射了其 中的23bit，還剩下5bit是可以自由變化的，所以每32個IP組播地址映射一個組播MAC地址。DSLAM上實現(xiàn)IP組播基本原理DSLAM 簡介DSLAM (數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器)是ADSL系統(tǒng)中的局端設(shè)備，其功能是接納所有的DSL線路，匯聚流量， 相當(dāng)于一個二層交換機。DSLAM從產(chǎn)生到現(xiàn)在大致經(jīng)歷了三個階段，各階段的

4、區(qū)別在于交換內(nèi)核，上聯(lián)口以及由此引起的不同QoS，具體如表一所示。IGMP Proxy 和 IGMP Snooping由于采用了不同的交換內(nèi)核和上聯(lián)口，因此在DSLAM上進行IP組播可以采用IGMP Proxy和IGMP Snooping 兩種方式。IGMP Proxy的實現(xiàn)機理：DSLAM靠攔截用戶和路由器之間的IGMP報文建立組播表，Proxy設(shè)備的上聯(lián)端口執(zhí) 行主機的角色，下聯(lián)端口執(zhí)行路由器的角色；IGMP Snooping的實現(xiàn)機理：DSLAM以偵聽主機發(fā)向路由器IGMP成員報告消息的方式，形成組成員和交換機 端口的對應(yīng)關(guān)系，DSLAM則根據(jù)該對應(yīng)關(guān)系，將收到的組播數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到組成員的

5、端口。早期的基于純ATM交換內(nèi)核的DSLAM，由于PVC的終結(jié)是在BAS上，DSLAM支持?jǐn)?shù)據(jù)的透傳，不能對數(shù)據(jù)進 行任何的處理，所以只能實現(xiàn)IGMP Snooping功能，而不能支持IGMP Proxy功能。現(xiàn)在基于純IP交換的第三代DSLAM，可以同時支持 IGMP Proxy 和 IGMP Snooping 功能。DSLAM上實現(xiàn)IP組播的一般流程組播系統(tǒng)由視頻組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)、IP城域網(wǎng)、接入網(wǎng)絡(luò)和家庭網(wǎng)絡(luò)四部分組成。DSLAM下行與ADSL Modem之間為ATM信元方式，現(xiàn)在的Modem雖然一般都支持8條PVC，但只用到了 3條， 一條用于組播業(yè)務(wù)，一條用于單播業(yè)務(wù)，一條用于信令，而且

6、一般不提供PVC和端口的綁定。當(dāng)用戶打算要加入 組播組時，流程如下：1）STB（Set top Box ）通過發(fā)送DHCP報文獲得一個IP地址；）對STB上報的用戶名和密碼進行驗證，獲得電子節(jié)目表；）用戶進行節(jié)目選擇；）選中節(jié)目后，STB就發(fā)送一個IGMP加入報文，在組播路由器上建立組播映射表（組和VLAN相對應(yīng)）和 DSLAM上建立組播轉(zhuǎn)發(fā)表（組和用戶板端口對應(yīng)），同時建立組播業(yè)務(wù)和PVC的綁定；）用戶觀看組播節(jié)目。其中關(guān)鍵的是要在組播路由器中建立組播映射表和DSLAM上建立組播轉(zhuǎn)發(fā)表。具體實現(xiàn)因IGMP Proxy和IGMP Snooping的不同而不同。以下的部分將以第三代DSLAM為例

7、進行說明。在IGMP Proxy模式下當(dāng)（DSLAM ）用戶板端口收到IGMP申請加入報文后，啟動IGMP Proxy功能，截獲這個 申請報文。然后是鑒權(quán)，鑒權(quán)通過后進行以下邏輯檢查：若申請的組是DSLAM中還沒有的，那么DSLAM就向上層 路由器發(fā)送一個IGMP加入請求，并建立組播轉(zhuǎn)發(fā)表；如果在DSLAM內(nèi)已經(jīng)存在一個這樣的組播組，則直接將該 用戶加入DSLAM上的組播轉(zhuǎn)發(fā)表，不再向上層路由器發(fā)送IGMP加入報文，同時建立組播業(yè)務(wù)和PVC的對應(yīng)表。在IGMP Snooping模式下當(dāng)用戶板端口收到IGMP加入報文后，DSLAM通過偵聽獲得組播轉(zhuǎn)發(fā)表消息，但對 IGMP報文而言，它是透傳經(jīng)過D

8、SLAM的。在路由器上根據(jù)對IGMP報文的分析來建立組播組和VLAN的映射表，通過VLAN劃分不同的（組播）組，可 以防止泛洪同時也增強了不同組用戶間的安全性。DSLAM上實現(xiàn)IP組播性能的衡量DSLAM上實現(xiàn)IP組播性能的衡量主要分為功能和性能兩部分。功能方面包括：1）DSLAM組播流的轉(zhuǎn)發(fā)。DSLAM能按組播轉(zhuǎn)發(fā)表正確轉(zhuǎn)發(fā)。2）多個組成員的加入不會影響到組內(nèi)其它成員收看組播節(jié)目；同樣的，單個組成員的離開和單個組的離開 也不會影響到組內(nèi)其它成員和其它組的成員觀看組播節(jié)目。3）對組播權(quán)限的控制。對權(quán)限的控制應(yīng)該是基于端口號、MAC地址或者IP地址的靈活控制，而且控制的顆 粒度應(yīng)能控制某個用戶可

9、以加入此組播組但是不能加入彼組播組。4）IPTV頻道切換時延。時延要在用戶能接收的范圍內(nèi)，與電視頻道切換時間相當(dāng)是比較理想的。性能方面主要包括：1）組成員Join/Leave的時延。Join時延是指從待測路由器收到指定組播組的Join消息到它開始向該指定 組播組轉(zhuǎn)發(fā)組播流的時延；Leave時延是指從待測路由器收到組的Leave消息到它停止向該指定組轉(zhuǎn)發(fā)組播流的 時延。2）在單/多PVC下多業(yè)務(wù)的QoS。保證在同一條PVC或者多條PVC上能傳送不同的業(yè)務(wù)。3）單板組播性能。該性能用于表征單用戶板滿配情況下最大無差錯轉(zhuǎn)發(fā)時的組播流速率，速率的大小關(guān)系 到組播源可以向用戶提供的業(yè)務(wù)類型，如果速率不夠

10、大就有可能會限制某些業(yè)務(wù)的開展。實際運用中還需要注意的問題在DSLAM上開展IP組播作為一項新的寬帶視頻業(yè)務(wù)，在即將走向大規(guī)模商用之際還存在不少的問題。由于采用了 IP城域網(wǎng)作為組播流承載網(wǎng)，那么IP固有的QoS問題就將成為需要首先解決的問題之一。QoS 涉及方面較多，對在DSLAM上實現(xiàn)IP組播來講，其影響主要有以下幾個方面：ADSL帶寬：在現(xiàn)有編碼技術(shù)下，要獲得如DVD （采用MPEG4/H.264編碼技術(shù)）效果的畫面需要的帶寬大約為 2M左右，而目前ADSL通常只提供512K1M的接入速率。設(shè)備：DSLAM設(shè)備自身的發(fā)展還是一個逐步完善，逐步走向商用的過程。QoS實現(xiàn)方式：由于采用了基于

11、IP交換內(nèi)核和IP上聯(lián)，那么以前ATM特有的QoS實現(xiàn)方式就不能應(yīng)用了。 在這種情況下，想通過對業(yè)務(wù)的識別來保證其QoS，就要采用如IEEE802.1P的優(yōu)先級劃分協(xié)議等來實現(xiàn)不同業(yè)務(wù) 的 QoS。要開展IP組播業(yè)務(wù)，接入認證也是一個很重要的方面，現(xiàn)在主流的接入認證方式有PPPoE和DHCP+Web認證。 組播流要經(jīng)由BAS才能到達DSLAM，這無疑會加重BAS的負擔(dān)，容易使BAS成為瓶頸，所以PPPoE接入認證限制 了多播協(xié)議的存在，有悖于組播要減輕網(wǎng)絡(luò)負載的初衷，影響多播視頻業(yè)務(wù)的開展。在這種情況下，組播流旁路 BAS，經(jīng)過邊緣L3交換機或路由器直接到DSLAM，使用DHCP+Web認證。DHCP+Web認證不用在用戶主機和BRAS之 間建立類似PPP的通道，因此不會加重BAS的負擔(dān)，不存在對多播協(xié)議的限制。此外計費和對用戶的管理也是要重點