隨著目前視頻點播、網(wǎng)絡電視等多媒體業(yè)務的不斷升溫，各大網(wǎng)絡運營商紛紛將目光投向流媒體服務市場。如今流媒體已經(jīng)日益成為寬帶網(wǎng)絡的主流業(yè)務，而流媒體數(shù)據(jù)具備的“帶寬的獨占性”、“大規(guī)模并發(fā)性”以及“流速的平穩(wěn)性”等特征，對網(wǎng)絡性能提出了更高的要求，對現(xiàn)有的網(wǎng)絡技術體制也提出了很大的挑戰(zhàn)，因此，如何充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源，以最小的投資獲得最大的經(jīng)濟回報？如何解決實時媒體流數(shù)據(jù)帶來的網(wǎng)絡服務質量問題？成為運營商在系統(tǒng)部署時所面臨的最大困難。

    在技術層面上，流媒體業(yè)務涉及多種不同技術體制的技術，涉獵范圍十分廣泛，從內容存儲分發(fā)到交換技術、電子節(jié)目導航（EPG）技術、承載網(wǎng)技術、編解碼技術、安全加密技術、信令技術等等。本文從承載網(wǎng)的角度闡述了流媒體業(yè)務當前面臨的挑戰(zhàn)。流媒體業(yè)務對于QoS的高要求,包括帶寬、延時、丟包,使得傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡較難承載這一業(yè)務。ASON的出現(xiàn)為流媒體的傳送提供了良好的平臺，它以光纖作為傳輸媒介,引入WDM(波分復用)等技術,可滿足巨大的帶寬需求,其光路交換的特性可減小延時、丟包等的影響。利用ASON構建面向流媒體的網(wǎng)絡平臺是未來的發(fā)展方向。本文探討了利用ASON構建面向流媒體的組網(wǎng)模式以及所需要的關鍵技術。

二、流媒體業(yè)務特征及利用ASON組網(wǎng)模式分析

    流媒體業(yè)務是指采用流式傳輸技術通過網(wǎng)絡遠程傳送媒體信息，客戶端計算機不用將整個影音文件下載到本地，便可以即時收看、收聽的一種實時業(yè)務。它具有大規(guī)模的并發(fā)性、實時性以及大流量的突發(fā)性，這對現(xiàn)有網(wǎng)絡的容量和結構都將形成很大的挑戰(zhàn)。常見的流媒體的應用主要有視頻點播（VOD）、視頻廣播、InternetTV、視頻監(jiān)視、視頻會議、遠程教學、交互游戲等。

    大規(guī)模流媒體服務系統(tǒng)一般采用層次化的體系結構：首先是服務器子系統(tǒng)，它的主要作用是運行應用軟件、處理用戶的各種請求；其次是存儲網(wǎng)絡，它的主要作用是提供高效的數(shù)據(jù)吞吐能力，保障系統(tǒng)可以同時傳輸大量的并發(fā)媒體流；第三是存儲系統(tǒng)，它的主要作用是為各種媒體文件提供海量存儲空間；第四是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，它用于連接各種服務器以及城域骨干網(wǎng)絡，使得流媒體服務系統(tǒng)可把并發(fā)媒體流傳送到廣大用戶。

    網(wǎng)絡流媒體應用模型可以從網(wǎng)絡和業(yè)務兩層來分析。這兩者間的關系描述如下：流媒體業(yè)務集成平臺運行在網(wǎng)絡中，對于寬帶網(wǎng)絡運營商來說，流媒體業(yè)務集成平臺的作用相當于中心媒體服務器；寬帶網(wǎng)絡運營平臺則提供了一個用戶接入、并為用戶提供視頻流媒體服務的平臺，在用戶與業(yè)務集成平臺之間，其作用就是一個針對用戶的媒體服務器，并提供用戶接入、認證、基本數(shù)據(jù)記錄等功能；業(yè)務集成平臺功能相當于一個用于存儲、傳送媒體內容的區(qū)域存儲網(wǎng)絡（SAN：StorageAreaNetwork），提供一個電子節(jié)目指南（EPG）功能的、用于業(yè)務服務的XML門戶網(wǎng)站?？紤]到網(wǎng)絡層可分為駐地網(wǎng)、寬帶城域網(wǎng)和干線網(wǎng)三種，在部署流媒體業(yè)務時，既要考慮到該業(yè)務在寬帶城域網(wǎng)內運行，同時又可以通過干線網(wǎng)進行跨地區(qū)的節(jié)目傳送，實現(xiàn)跨地區(qū)流媒體節(jié)目交流。所有業(yè)務由業(yè)務運營商提供，駐地網(wǎng)提供用戶接入功能，并跨接到城域網(wǎng)上，為用戶提供具有QoS保證的多媒體業(yè)務。

    隨著現(xiàn)在ASON技術的不斷發(fā)展，利用其快速突發(fā)傳送技術和動態(tài)組播技術來承載流媒體業(yè)務已經(jīng)成為當前業(yè)界研究的熱點，以IP/ASON雙平臺的廣域網(wǎng)成為流媒體業(yè)務集成平臺的發(fā)展趨勢，如圖1所示。這樣可以為實時流媒體業(yè)務提供具有端到端連接的光鏈路。目前ASON的動態(tài)組播技術還處于研究階段，它涉及到ASON組播的UNI接口技術、ASON組播的路由技術、ASON組播的信令協(xié)議技術。各大標準化組織尚未對ASON的組播框架做出明確定義。因此IP/ASON的建網(wǎng)模式還不具備技術成熟條件。但隨著這些關鍵技術的研究深入及標準化，它必將成為下一代流媒體系統(tǒng)部署的最佳方案之一，值得各大運營商密切關注。ASON組播機制與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡組播相差異比較大。ASON控制平面構建于通用多協(xié)議標記交換（GMPLS）協(xié)議體系，標記（Label）是ASON中業(yè)務的惟一標志。GMPLS簡化了數(shù)據(jù)轉發(fā)流程，提高了組播的實時性。GMPLS的二層交換提供流量工程支持，ASON良好的生存性是組播業(yè)務QoS的重要保證。這些優(yōu)點都是“盡力傳送”的IP網(wǎng)絡所不及的。ASON支持多粒度業(yè)務交換，因此ASON的組播數(shù)據(jù)可基于波長、以太網(wǎng)幀或者SDH/SONET。目前主要利用ASON承載的SDH/SONET業(yè)務實現(xiàn)組播。

    IP/ASON雙平臺能夠有效地支持高實時性業(yè)務的QoS要求。由于業(yè)務集成平臺是建立在IP/ASON雙平臺廣域網(wǎng)上的，利用ASON提供的鏈路層組播功能，由CDP通過ASON的信令接口UNI，實現(xiàn)網(wǎng)絡電視節(jié)目基于端到端連接的、可靠的數(shù)據(jù)傳送。具體過程如下：在媒體內容傳送平臺上，內容分發(fā)由內容分發(fā)管理器通過UNI（UserNetworkInterface）代理向ASON發(fā)出請求，ASON的內部信令過程負責路由計算和通道建立，再通過與媒體服務器相連的UNI代理向其轉發(fā)內容分發(fā)請求，如果該請求通過鑒權過程，媒體服務器向UNI代理應答；該應答通過光網(wǎng)絡轉換后，被轉發(fā)到內容分發(fā)管理器（如圖2所示）。最后，由內容分發(fā)管理器協(xié)調內容服務器向媒體服務器進行內容發(fā)布。內容發(fā)布結束后，可以通過類似的信令過程，刪除光通道。

    IP/ASON組網(wǎng)方式的優(yōu)點是明顯的，它能夠提供滿足高實時性流媒體業(yè)務的要求，并支持流量工程。結合IP/ASON雙平臺特點，由IP傳送符合流媒體業(yè)務的QoS情況下在IP層上進行傳送，當IP層不能保證流媒體網(wǎng)絡傳送的QoS時，采用ASON建立端到端的鏈路連接，以保證流媒體在網(wǎng)絡上傳送的QoS。

    IP/ASON組網(wǎng)模式如圖3所示。在流媒體業(yè)務方面，通過將不同區(qū)域的數(shù)字流媒體節(jié)目推送到信息網(wǎng)上，實現(xiàn)網(wǎng)絡流媒體業(yè)務跨區(qū)域廣播的業(yè)務特色。IP/ASON雙平臺特色的寬帶網(wǎng)為流媒體傳送提供技術上的支撐，主要包括流媒體業(yè)務網(wǎng)關設備、CDP(發(fā)現(xiàn)協(xié)議)的網(wǎng)絡分發(fā)、業(yè)務集成管理系統(tǒng)這三項關鍵技術。這三項關鍵技術將分別應用于業(yè)務集成平臺中的三個不同角色，流媒體網(wǎng)關設備將提供給網(wǎng)絡流媒體業(yè)務提供商，由數(shù)字流媒體節(jié)目供應商利用流媒體網(wǎng)關設備協(xié)議轉換功能，實時地將流媒體節(jié)目推送到寬帶城域網(wǎng)上。當城域網(wǎng)上的流媒體節(jié)目可以在城域間交流時，通過將不同地區(qū)城域網(wǎng)上的流媒體節(jié)目推送到信息網(wǎng)上，就可以在信息網(wǎng)上形成網(wǎng)絡流媒體節(jié)目源，供不同城市的業(yè)務運營商作為節(jié)目源開展網(wǎng)絡電視業(yè)務。媒體服務器為用戶提供網(wǎng)絡電視的接入業(yè)務。業(yè)務集成管理系統(tǒng)則將給流媒體業(yè)務提供商提供一個技術支撐平臺，這個技術支撐平臺包括XML門戶網(wǎng)站、業(yè)務管理系統(tǒng)、CDP等模塊，由業(yè)務管理系統(tǒng)利用用戶ID進行密鑰的分發(fā)、控制CDP將業(yè)務內容分發(fā)到用戶所在媒體服務器、提供VoD業(yè)務的媒體存貯及業(yè)務產(chǎn)品的定制。CDP則在業(yè)務集成管理系統(tǒng)的控制下，在保證業(yè)務內容傳送質量條件下，將業(yè)務內容分發(fā)到指定的媒體服務器（MS）。

    下面我們結合IP/ASON組網(wǎng)模式，簡要給出一個流媒體業(yè)務中直播業(yè)務的內容分發(fā)流程實例，以此來闡述流媒體應用的實際實現(xiàn)過程以及光網(wǎng)絡需要完成的功能和要求。

    對于直播業(yè)務，其內容的網(wǎng)絡分發(fā)具有實時性、連續(xù)性，即流媒體網(wǎng)關向寬帶城域網(wǎng)上推送的數(shù)字電視節(jié)目是以流媒體的形式連續(xù)輸出到網(wǎng)上，并且每個節(jié)目占用的帶寬基本穩(wěn)定，因為數(shù)字電視節(jié)目一般采用CBR(固定比特率)方式進行編碼，并且相對于電視廣播模式，網(wǎng)上數(shù)字電視的直播采用組播形式，對于底層網(wǎng)絡平臺，應支持組播。由于IP層通過路由進行組播及媒體內容的傳送，IP是“BestEffort”協(xié)議，不能給我們提供具有端到端連接及QoS保證的媒體內容傳送，而IP/ASON具備雙平臺特色，在此網(wǎng)上直播的視頻媒體將直接在ASON層上，通過ASON層提供的鏈路層組播功能，以端到端鏈路連接的方式可靠地將流媒體網(wǎng)關推送來的實時視頻媒體節(jié)目傳送到相關的MS。

三、結論

    目前，隨著ADSL、LAN等寬帶接入用戶數(shù)量的不斷攀升，視頻點播、網(wǎng)絡電視等業(yè)務的不斷升溫，各大網(wǎng)絡運營商對流媒體服務系統(tǒng)的建設熱情不斷高漲。國內也已經(jīng)開始投入力量在進行可控組播協(xié)議標準的制定和對快速突發(fā)傳送等關鍵技術的研究工作。各設備廠商也紛紛開始研制各種新的網(wǎng)絡設備產(chǎn)品以支持新的技術，與此相對應，隨著這些網(wǎng)絡產(chǎn)品和網(wǎng)絡技術的不斷推陳出新，從集中到分布、從單播到組播、從兩級到多級，從純IP到ASON的組網(wǎng)模式也必將成為流媒體服務系統(tǒng)建設的趨勢。