视频点播的网络体系结构

视频点播的网络体系结构
公共网络用于连接视像服务器和Set-top设备。此网的基础建设需要大量的投资,并且它的设计必须考虑到今后的应用。为了处理网络信息传送,服务器与Set-top承担着极其重 要的任务。尽管现在有许多可以利用的建网技术与经验,但要考虑到网络将来功能的扩展, 这并非易事,因为每一种技术都有自己的服务范围、带宽及环境特征,本文这里描述了七种 例子,包括用光缆、同轴、双绞线、无线介质,及它们之间相互结合。

　　1.基于模拟调制的CATV同轴电缆
　　CATV用于传输模拟电视节目已经有好几年的历史了,它的带宽大约为450MHz,高可达1. 5GHz。这带宽可分为许多带宽为8MHz的通道,每通道放一路模拟电视。点播电视在450MHz以 下的带宽为8MHz的广播通道中以模拟形式传输。网络的拓扑结构是一种树形结构,一个反向通道是由4个8MHz通道组成。但它不被单向放大器所支持,并且也没有多用户共享带宽的标 准。这个反向通道的带宽可以被人们所接受,但在不久的将来,希望有更大的带宽。由于CA TV在美国及欧洲国家的高度渗透,它的高带宽很适用于VOD。

　　2.数字调制的CATV
　　起初,CATV技术用于模拟系统,并且至今还没有数字调制、Signaling和addressing的标 准。但是新系统的大带宽及模拟和数字调制在不同信道相同电缆的可兼容性,从而使数字调 制迈出了很有意义的一步。点播电视也可以在450MHz和750MHz之间带宽为8MHz的数字调制 的信道中传输。正在发展的64QAM高速率调制速率可以为28Mb/s、16-VSB;在实验中单边带 QAM调制同时带有导音(pilot tone)和实际滤波,速率已可达到43Mb/s。同时,关于12MHz带 宽速率为45Mb/s的通道的建议已形成。它可以充分利用通常的45Mb/s电视编解码器并与T3 传输速率兼容。

　　3.非屏蔽双绞线(UTP)
　　数字用户线(DSL)技术在80年代解决了在现有的铜线UTP上传输ISDN的基本速率以后获 得了迅速发展。采用适当的调制方式,现在的电话线速率可以达到1Mb/s,利用HDSL技术和2 B1Q信号,每一个双绞线可提784kb/s的双工通信,距离限制在CSA(Carrier Setting Area)区 ,根据尺寸的不同在2.7～3.6Km之间。 提供VOD服务的一个新技术是非对称数字用户线(ADSL)。ADSL I利用现有的双绞线传输 1.5Mb/s的下行信号加上16kb/s的数据通道和模拟电话服务。由于1.5Mb/s带宽只能用于传 输MPEG-1的电视并且电视质量不高,因此可以采用ADSL Ⅱ技术。ADSL Ⅱ技术采用离散多音 频(Multi-tone)调制,可提供6.4Mb/s的下行通道及高至384kb/s双工通道、16kb/s控制通信 和模拟电话,这就能传输MPEG-2电视。然而,ADSL Ⅱ只适用于短距离传输,大概为ADSL I的 一半距离。 当ADSL技术用户使用现有双绞线时,它只是作为一种过渡的技术,因为许多家庭住宅需 要多路电视及高质量服务。然而在许多情况下,它可以满足短期的需要,并与光缆联合可以 获得较长的生命周期。有效的延续时间多数取决于光缆的普及率。
　　4.无源式光纤网络

　　当光缆铺到家庭时,那么各家的通信就可以直接由交换局来控制。光纤一直被认为是传 送宽带服务到家庭的基础媒介物。现在被经济地用于连接公共网络节点的主干线网。然而 ,尽管R&D作了很大的努力,光纤及相关部件的成本已有很大的下降,但是连接花费、标准,以 及广泛安装光缆的技术障碍等问题仍很严重。其中一个主要问题是缺乏支持现在的和正在 兴起的服务,如数字CATV和VOD的标准接口,在ITU-TS光纤宽带存取网络的参考构造中并没有 说明适于这些服务的速率,它只定义了用户最小联接速度为155Mb/s,另外在此速率下光电转 换器价格的昂贵,使得这种方案与其它相比没有竞争力。

　　5.光纤与同轴电缆混合方式

　　为了提高系统的可靠性,一些CATV采用了光纤。这种方法是在交换局与用户组节点之间 采用光纤,而用户组节点与用户之间采用同轴电缆连接。 从本质上来说,到达用户的信号与离开交换局的信号是一样的,因为光缆上传输电视频 谱与电缆工业电视是相同的,这就取消光缆/电缆传输的复杂信号格式的转换。在光缆中传 输的是残留边带调幅信号,信号到达本地节点以后被转换成电信号,通过树型结构的同轴电 缆网络,然后 把电信号传送给用户。

　　6.光纤与双绞线混合方式

　　如果说从交换局到用户之间利用DSL技术是一种过渡方法,那么利用光缆联接交换局与 本地节点,然后用非屏蔽双绞线联接用户与本地节点,这种方案在下世纪将起着很重要的作 用。在这短距离传输中,可以采用高速的ADSL,它可以用来传20Mb/s的HDTV信号,另外也可以 采用其它的方法如Ethernet或100VG(IEEE 802.12标准)。

　　7.光纤与无线混合方式

　　毫米波设备和电路的发展使光纤与无线VDT分布网络混合方式成为可能。在这种情况下 ,用户区的分配利用无线传输,从而避免了线路的安装与维护。这种方案对解决原铜线线路 基础差、本地节点与用户之间的物理线路安装受限或比较困难的地区的传输问题很有效。

　　从长远来看,用光纤联接高性能的无线Hub是比较实际的,并提供可移动的VDT服务。不少无线电视分布网络已建成,并且已分配频率范围和进行测试。例如英国Telecom的毫米波 多通道多点电视分布服务,其载波为29GHz;Cellular Vision商业系统在纽约地区采用27.5 到29.5MHz频带等。

　　与光纤和同轴电缆混合方式的网络不同,至今为止还没有保证从光缆到无线传输中信号 结构的满意方法。BT和Celluler Vision系统都采用宽带调制技术用于无线TV通道的传输。 尽管Cellular Vision想这么做,但是没有一个能提供无线Back Chan-nel。现在还不清楚, 除了用物理铺线以外是否能用其它的方法更有效地实现。现所需非对称功能与***作,随着无 线技术的发展,任何人都很难预测未来发展会是怎样。