再论IP QAM技术


工作相关,最近发现国内IP QAM技术特别新鲜,从广电知名杂志,知名人士,到电信知名杂志(人民邮电报等),到各厂商,各运营商,纷纷呼吁,采用IP QAM技术。

在IP QoS和千兆光以太网技术成熟以前, 有线电视VOD业务的VOD视频流, 从视频服务器到边沿视频服务器或边沿QAM调制解调器的传送, 必须使用SDH或SONET网络。 这种方式成本开销大,并且很难满足这种VOD业务的带宽增长需求。故而,在那时候有线电视VOD业务只能是一个好听的概念和好看的演示,而很难被大规模的商用。由于IPTV技术的发展和成熟,有线电视VOD业务已能使用千兆光以太网,将VOD视频流以IP的方式(MPEG over IP), 从视频服务器传送到边沿QAM调制解调器,并且许多厂商已将接收IP包和完成IP包到MPEG2流的转换功能做进了边沿QAM调制解调器中。这种网络架构大大降低了VOD流的传输成本,提高了系统的可扩展性,使得有线电视VOD业务的大规模的商用成为可能。

初看确实有道理,盛先生身为国家级有线网络公司的副总工程师,应该算是行业权威了。

可是,事实真的如此吗?

就笔者所知,在CATV上开展VOD业务,在IP 技术突飞猛进之前,较多的就已经采用中心大型服务器+窄播区分配的技术,而且都是经过国内外成熟的市场应用的技术,好像不存在非要设置边缘视频服务器或者边缘QAM调制器呢,当然,更不用采用SDH网络进行中继传输了。不过,在广域应用时,的确有采用SDH做为CDN的方式的,但不是接入方式。

举一个实际的案例吧,假定,某中等城市(假定750 Mhz网络,前端机房共20台光发射机),预备开展VOD业务。

频率规划如下:

回传信号 隔离频道 音频频段 模拟广播信号 DVB广播信号 VOD视频信号 Cable Modem下行 5-65 Mhz 65-85 Mhz 85-110 Mhz 110-450 Mhz 450-550 Mhz 550-710 Mhz 710-750 Mhz

那么,的确,从表面上看来,VOD下行仅20个模拟频点,按照64QAM调制技术,仅20 x 38Mbps = 760Mbps的下传速率,仅满足253个 3Mbps 并发MPEG-2流的传输。

为解决这个问题,有线电视的前辈设计了窄播区技术,将窄播信号统一进行混合,混合后的信号在分别和广播信号进行混合,然后送入单独的窄播区。窄播区可以是一个或者一个以上的光发射机的组合。

具体窄播区分配如下表所示:

频率范围 窄播区1 窄播区2 …… 窄播区20 QAM频道数 比特率 550-710Mhz 400个8M频道 15200Mbps 710-750Mhz 100个8M频道 3800Mbps

这种技术,上述的城市而言,理论上可以达到20 x 20 x 38 Mbps = 15200Mbps的下行速率,差不多是5000个并发的33Mbps MPEG-2流,基本上满足用户当前的需求了,若今后用户需求进一步上升,则在机房进一步增加光发射机或者减少模拟频点,都是解决方案。

由此而言,有线电视网做为接入网络,在目前和可预见的业务及应用的情况下,并不存在下行带宽限制问题,因此,也谈不上说因为带宽不够而无法开展业务了。

那么,IP QAM做为一个新技术,是否有了比传统的窄播区分配技术更优越的性能价格比,或者说节省整体投资,或者,采用IP全程全网,具备更好的优越性呢?

个人认为,在大部分的情况下, IP QAM是不具备上述的优势的。

IP QAM技术的原理大致如下: Server IP out 骨干IP传输 IP/DVB/QAM转换 DVB QAM 输出

在Server输出端,协议为MPEG-2 SPTS over IP(UDP),在边缘,首先是IP头,将MPEG-2 SPTS码流分离出来,然后经过一个简单的复用,将SPTS码流组合为MPTS码流,然后进行QAM调制。

由IP QAM技术原理可知,IP QAM技术主要用于将IP 承载的MPEG-2 TS流转化为DVB协议的TS流,相当于一个网关吧。

对有线网络运营商,在开展城域VOD业务时,普遍的有一张遍布全城的HFC网络,在光发射机数量、频率上一般没有问题(如果仅仅几个前端机房光发,光发在750Mhz以下,估计这样的运营商不可能开展VOD业务了),这时候采用IP QAM方案,中心平白增加若干千兆交换机,边缘增加边缘交换设备和IP-DVB转换协议设备(QAM数量不变),并且增加光纤占用数量(模拟传输还是要占用光纤,而窄播区方案不会增加光纤占用),增加一套需要重新管理的设备,增加若干的运营人员,由此看,节省投资无从说起。

而增加IP技术的应用,实际上在终端还是使用DVB标准,并没有说全程全网的IP,因此也谈不上和IP标准的兼容。

或者,应用于广域网的VOD领域,的确,这时候IP有相当的优势,比方,省到地市的广域VOD,地市没有设置视频服务器,此时IP QAM的确可以采用,不过,这种情况比较少,一般地市使用了视频服务器的情况下,更多的是采用IP 做为CDN网络,视频服务器之间均为IP技术。

或者,在某些情况下,Server只有IP输出,没有DVB输出,这时候个人建议,在Server端直接将IP转化为DVB码流,复用处理后进行QAM调制(需要码流处理时),或者将IP QAM调制器直接做为中心的调制器(不需要码流处理),仍然采用窄播区技术。

综上所述,IP QAM技术不失为一个可行的技术,但在中国广电目前的环境下,城域的VOD系统一般没有必要采用昂贵的 IP QAM技术。