趙洪剛,宋春暉,廉東升
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基于IPTV的寬帶提速技術(shù)研究及應用
趙洪剛1,宋春暉2,廉東升3
(1. 中國電信股份有限公司黑龍江分公司,黑龍江 哈爾濱 150080;2. 黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院信息學院,黑龍江 哈爾濱 150088;3. 中車齊齊哈爾車輛有限公司,黑龍江 齊齊哈爾 161002)
隨著寬帶業(yè)務同質(zhì)化競爭愈發(fā)激烈以及IPTV用戶數(shù)的爆發(fā)式增長,差異化產(chǎn)品與服務提升在市場競爭中尤為重要。介紹了IPTV產(chǎn)業(yè)發(fā)展及寬帶提速技術(shù),闡述了基于IPTV的寬帶提速技術(shù)核心業(yè)務流程。研究結(jié)果表明,基于IPTV的寬帶提速技術(shù)可為用戶提供便捷的帶寬動態(tài)調(diào)整服務,可滿足海量寬帶及IPTV用戶個性化帶寬需求,能夠建立差異化服務提升優(yōu)勢,降低用戶流失風險,提升寬帶及IPTV用戶價值。
IPTV;寬帶提速;寬帶提速應用
IPTV(internet protocol television,交互式網(wǎng)絡電視)利用家庭寬帶網(wǎng)絡進行視頻信號傳輸,集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體及有線通信等技術(shù)于一體,向家庭寬帶用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式、定制化服務。
2017年,IPTV業(yè)務已經(jīng)成為全球主流通信運營商轉(zhuǎn)型的重點方向,當前我國通信運營商與廣電媒體運營單位在IPTV方面的合作已經(jīng)日趨成熟,隨著寬帶中國戰(zhàn)略的實施,IPTV已成為運營商的與手機、寬帶并列的基礎(chǔ)性產(chǎn)品。IPTV業(yè)務經(jīng)過10多年的發(fā)展壯大,經(jīng)歷了從萌芽期走向穩(wěn)定期再到2017年的爆發(fā)式增長的新階段。2017年,IPTV產(chǎn)業(yè)在通信運營商的大力推動下,業(yè)務發(fā)展呈現(xiàn)快速增長的模式,IPTV用戶規(guī)模從2012年的2 300萬到2017年底已有超過1億用戶。工業(yè)和信息化部最新公布的2017年通信行業(yè)經(jīng)濟運行情況的數(shù)據(jù)顯示:3家基礎(chǔ)電信企業(yè)IPTV用戶數(shù)凈增超過3 000萬戶。FTTH(fiber to the home,光纖接入)用戶總數(shù)達到2.89億戶,光纖接入家庭寬帶網(wǎng)絡的趨勢持續(xù)推動著IPTV業(yè)務的發(fā)展。近年來,通信運營商響應國家號召,不斷對手機及家庭寬帶執(zhí)行提速降費政策。隨著4K電視、高清機頂盒等終端設(shè)備的快速普及,IPTV高清視頻需求愈發(fā)強烈。
近年來,雖然通信運營商不斷投資建設(shè)更高速率的寬帶網(wǎng)絡,線路最高可達速率有顯著提升,但仍有部分用戶因入網(wǎng)簽約帶寬較低、到營業(yè)廳辦理業(yè)務不及時以及家庭組網(wǎng)信號衰減等諸多原因造成寬帶及IPTV業(yè)務實際使用感知較差。傳統(tǒng)模式下,用戶投訴反饋寬帶及IPTV問題后,往往需要裝機維護人員上門排查,故障處理流程長、成本高、用戶認可度低。隨著IPTV用戶數(shù)爆發(fā)式增長,有限數(shù)量的裝機維護人員在傳統(tǒng)故障處理模式下已無法很好地滿足用戶需求。
本文提出的基于IPTV電視屏的寬帶提速技術(shù)方案,能夠在線解決簽約帶寬不足造成的卡頓問題,能夠讓用戶“足不出戶”辦理帶寬提速業(yè)務,能夠降低部分裝機維護人員的工作量,能夠充分釋放用戶線路資源,最大限度地滿足用戶對上、下行帶寬的個性化需求。
寬帶提速系統(tǒng)與寬帶網(wǎng)絡接入層設(shè)備相連,能夠為用戶提供上、下行帶寬調(diào)整等多種服務。寬帶提速系統(tǒng)通過對寬帶遠程接入服務器(broadband remote access server,BRAS)的控制,實現(xiàn)了針對不同寬帶用戶提供差異化的帶寬調(diào)整服務。寬帶提速系統(tǒng)部署在數(shù)據(jù)網(wǎng)的承載控制層,與寬帶遠程接入服務器進行交互完成帶寬調(diào)整,其在寬帶網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中的位置及主要功能模塊如圖1所示。
圖1 寬帶提速系統(tǒng)在網(wǎng)絡中的位置及主要功能模塊示意
寬帶提速系統(tǒng)與能力開放平臺對接,外部應用可調(diào)用寬帶提速接口,在應用內(nèi)部實現(xiàn)上、下行帶寬的動態(tài)調(diào)整功能;與計費系統(tǒng)對接,實現(xiàn)寬帶提速的簽約申請、變更、查詢、退訂、用戶信息同步及提速業(yè)務使用計費功能;與溯源系統(tǒng)對接,實現(xiàn)查詢在線信息的能力,用于補充平臺自身的在線信息功能;與接入側(cè)網(wǎng)元寬帶遠程接入服務器對接,實現(xiàn)對用戶上、下行帶寬調(diào)整功能。
寬帶提速系統(tǒng)與寬帶遠程接入服務器接口采用授權(quán)消息變更(change of authorization message,COA)協(xié)議,用于通知寬帶遠程接入服務器調(diào)整寬帶用戶屬性,如上、下行帶寬調(diào)整。
RADIUS(remote authentication dial in user service,遠程用戶撥號認證服務)協(xié)議是一種標準的AAA(authentication、authorization、accounting)協(xié)議,向?qū)拵в脩籼峁芴栒J證、授權(quán)和計費服務。授權(quán)消息變更協(xié)議(COA協(xié)議)是標準RADIUS協(xié)議的擴展協(xié)議,在互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議系列文件RFC3576中定義。
寬帶提速系統(tǒng)與寬帶遠程接入服務器的接口如圖2所示。通過code屬性動態(tài)修改指定寬帶用戶的寬帶上網(wǎng)信息。當code值為43時,表示寬帶提速系統(tǒng)向?qū)拵нh程接入服務器發(fā)送屬性變更請求消息;當code值為45時,表示寬帶遠程接入服務器向?qū)拵崴傧到y(tǒng)回復屬性變更消息。
圖2 寬帶提速系統(tǒng)與寬帶遠程接入服務器接口協(xié)議
寬帶提速系統(tǒng)向?qū)拵нh程接入服務器發(fā)送code值為43的消息,修改指定寬帶用戶的寬帶上網(wǎng)信息,配置文件如下:
Change of Authorization(43) id 2 len 67 from ***.***.***.***:2093
SESSION ID [44] 22 B597E8009D960A5 22FA6F9
VSA [26] 2 Alcatel(6527)
SLA PROF STR [13] 0
VSA [26] 9 Alcatel(6527)
SUBSC PROF STR [12] 7 sub_20m
寬帶提速系統(tǒng)與寬帶遠程接入服務器間的第二類接口為信息同步接口,寬帶遠程接入服務器向?qū)拵崴倨脚_同步兩類數(shù)據(jù):寬帶用戶撥號上線消息;全量速率業(yè)務策略模板,供用戶在使用寬帶提速業(yè)務時選擇。
寬帶遠程接入服務器接收用戶撥號后,將用戶撥號認證請求轉(zhuǎn)發(fā)至認證授權(quán)計費系統(tǒng),后者將用戶認證成功響應消息返回至寬帶遠程接入服務器,寬帶遠程接入服務器通過第二類接口將用戶上線消息同步至寬帶提速系統(tǒng)。
寬帶提速系統(tǒng)主要流程可分為提速業(yè)務流程及降速業(yè)務流程。寬帶提速系統(tǒng)向?qū)拵нh程接入服務器發(fā)送寬帶速率變更適配協(xié)議請求消息,寬帶遠程接入服務器收到提速業(yè)務策略請求后進行策略匹配,匹配成功后返回策略執(zhí)行結(jié)果。具體提速業(yè)務流程如圖3所示。
圖3 寬帶提速系統(tǒng)提速業(yè)務使用流程示意
圖3流程可描述如下。
(1)寬帶提速系統(tǒng)向?qū)拵нh程接入服務器下發(fā)提速業(yè)務策略請求。
(2)寬帶遠程接入服務器收到提速業(yè)務策略請求后進行策略匹配。
(3)匹配成功后執(zhí)行此策略,實現(xiàn)用戶上、下行帶寬的動態(tài)變更。
(4)策略生效后,返回執(zhí)行結(jié)果至寬帶提速系統(tǒng)。
寬帶提速系統(tǒng)的另一個重要流程是降速業(yè)務流程,由寬帶提速系統(tǒng)向?qū)拵нh程接入服務器發(fā)送請求消息進行信息交互,具體降速業(yè)務流程如圖4所示。
圖4 寬帶提速系統(tǒng)降速業(yè)務使用流程示意
圖4流程可描述如下。
(1)寬帶提速系統(tǒng)向?qū)拵нh程接入服務器下發(fā)降速業(yè)務策略的報文,申請為用戶恢復原始帶寬。
(2)寬帶遠程接入服務器收到降速請求并執(zhí)行生效。
(3)寬帶遠程接入服務器返回降速業(yè)務策略執(zhí)行結(jié)果至寬帶提速系統(tǒng)。
傳統(tǒng)寬帶提速業(yè)務需用戶通過電腦端訪問指定頁面后才能展示相應提速服務,業(yè)務限制多、受眾群體小、業(yè)務發(fā)展緩慢。IPTV業(yè)務需要持續(xù)高帶寬保障,本文提出將傳統(tǒng)寬帶提速業(yè)務應用于IPTV平臺,IPTV用戶通過遙控器在電視屏上便捷操作,按需提升帶寬,充分利用寬帶用戶線路資源,提升用戶感知及業(yè)務收入貢獻。
在IPTV平臺開發(fā)寬帶提速應用基于Andriod環(huán)境,應用實現(xiàn)用戶信息查詢、業(yè)務展現(xiàn)及訂購等功能。寬帶提速應用客戶端主要功能設(shè)計如下。
(1)獲取用戶IP地址
用戶啟動IPTV平臺寬帶提速應用,頁面加載時獲取用戶IP地址,應用據(jù)此IP地址到寬帶提速系統(tǒng)查詢IPTV用戶上線信息、用戶基礎(chǔ)信息并在頁面中展現(xiàn),實現(xiàn)自動驗證功能。
(2)通過IP地址到在線數(shù)據(jù)庫中查詢IPTV用戶寬帶賬號
寬帶提速應用通過IP地址和端口信息查詢在線信息,返回對應的寬帶賬號信息。
(3)通過賬號到提速業(yè)務訂購表獲取用戶當前訂購業(yè)務
用戶啟動IPTV平臺寬帶提速應用,通過用戶寬帶賬號查詢訂購記錄。如用戶已通過其他渠道訂購,頁面展示當前訂購信息。
(4)從提速策略配置文件讀取提速信息加載到內(nèi)存中
提速應用在首次啟動時讀取配置文件里策略信息到IPTV機頂盒內(nèi)存中并展示在應用首頁。無需每次讀取配置文件,可提升頁面加載速度,提高載入效率。
(5)根據(jù)IPTV用戶簽約帶寬動態(tài)展示可用提速業(yè)務
IPTV用戶啟動寬帶提速應用,會通過用戶信息接口查詢用戶基礎(chǔ)帶寬、線路最大可達帶寬和業(yè)務配置策略中的體驗帶寬,判斷體驗帶寬是否大于基礎(chǔ)帶寬且小于線路可達寬帶。
(6)訂購確認頁面展示
用戶通過IPTV平臺寬帶提速應用選擇產(chǎn)品,點擊訂購后,展示產(chǎn)品信息用于二次確認,選擇確認,產(chǎn)品訂購成功。
(7)業(yè)務使用展示
產(chǎn)品訂購成功后,將業(yè)務使用時長等信息向用戶實時展示。
(8)電視屏頁面適配
IPTV平臺寬帶提速應用需適配不同分辨率的顯示屏,以提升頁面展示效果。
(1)寬帶提速系統(tǒng)功能要求
寬帶提速系統(tǒng)作為提速業(yè)務統(tǒng)一管理平臺,需具備提速業(yè)務訂購管理、策略管理、計費管理、設(shè)備管理及用戶在線信息維護等功能。
為支持IPTV用戶個性化提速需求,寬帶提速系統(tǒng)還應支持如下業(yè)務場景:可根據(jù)用戶IP地址反查用戶寬帶賬號等基礎(chǔ)信息。可靈活配置各類寬帶提速產(chǎn)品包,能夠根據(jù)業(yè)務需求配置寬帶下行提速、上行提速、后向提速、應用提速以及臨時提速等策略??伸`活設(shè)置互斥關(guān)系、優(yōu)先級,互斥關(guān)系包括但不限于訂購互斥和使用互斥(訂購互斥是兩種或多種產(chǎn)品不能同時訂購,使用互斥是兩種或多種產(chǎn)品不能同時使用),互斥類型和互斥關(guān)系可靈活配置和修改;優(yōu)先級是指用戶訂購多種提速策略,扣費及優(yōu)惠優(yōu)先級可靈活配置與修改。能夠智能識別用戶,并面向不同的用戶提供差異化服務,針對用戶類型、帶寬、IPTV價值等維度,動態(tài)展示差異化提速業(yè)務策略。
(2)寬帶遠程接入服務器功能要求及協(xié)議支撐需求
寬帶遠程接入服務器在具備用戶撥號認證請求轉(zhuǎn)發(fā)等基本功能的基礎(chǔ)上,根據(jù)寬帶提速業(yè)務實現(xiàn)流程,還需支持COA協(xié)議以及基于COA協(xié)議的業(yè)務策略動態(tài)調(diào)整功能,用以實現(xiàn)向?qū)拵Ъ癐PTV用戶提供上、下行帶寬調(diào)整服務。
某廠商的寬帶遠程接入服務器基本屬性見表1。
寬帶遠程接入服務器從寬帶提速系統(tǒng)業(yè)務策略服務器接收提速策略模板,根據(jù)寬帶提速系統(tǒng)業(yè)務需求提供可動態(tài)變化的寬帶提速服務。寬帶遠程接入服務器策略模板配置文件如下:
accept-authorization-change
pppoe-access-method pap-chap
include-radius-attribute
acct-session-id
circuit-id
remote-id
nas-port-id prefix-string “eth” suffix circuit-id
nas-identifier
nas-port-type 15
pppoe-service-name
dhcp-options
dhcp-vendor-class-id
access-loop-options
mac-address
called-station-id
calling-station-id mac
tunnel-server-attrs
exit
accept-script-policy “set-sub-id”
request-script-policy “get-mac-username”
表1 寬帶遠程接入服務器基本屬性
(3)終端程序功能實現(xiàn)描述
IPTV平臺寬帶提速應用通過IPTV電視屏作為交互界面,為用戶展示免費體驗,上、下行提速等多種提速套餐,滿足天翼高清用戶的個性化寬帶需求,提升用戶價值。
應用啟動時根據(jù)用戶IP地址自動查詢用戶信息,并將用戶基礎(chǔ)帶寬信息展示在頁面上方。應用根據(jù)用戶信息判斷、篩選并展示適用于該用戶的寬帶提速策略供用戶選擇。用戶確認提速業(yè)務及資費后自動展示業(yè)務使用情況及訂購前后速率變化。至此,IPTV用戶通過簡單的遙控器操作可實現(xiàn)寬帶速率的動態(tài)調(diào)整。
根據(jù)前文所述IPTV平臺提速應用設(shè)計及相關(guān)系統(tǒng)業(yè)務功能要求,IPTV寬帶提速業(yè)務新裝流程如圖5所示。
圖5流程可描述如下。
(1)用戶寬帶撥號上線。
(2)寬帶遠程接入服務器轉(zhuǎn)發(fā)用戶寬帶上線認證請求到認證授權(quán)計費系統(tǒng)。
(3)認證授權(quán)計費系統(tǒng)返回用戶寬帶撥號認證成功響應消息。
(4)認證授權(quán)計費系統(tǒng)通過第二類接口轉(zhuǎn)發(fā)上線通知消息到寬帶提速系統(tǒng)。
圖5 IPTV寬帶提速業(yè)務新裝流程
(5)用戶在IPTV電視屏上選擇“寬帶提速”應用。
(6)IPTV平臺“寬帶提速”應用通過用戶IP地址到寬帶提速系統(tǒng)反查用戶寬帶賬號及簽約帶寬信息。
(7)寬帶提速系統(tǒng)根據(jù)用戶信息判斷用戶是否滿足提速條件。
(8)寬帶提速系統(tǒng)返回用戶信息至IPTV平臺,“寬帶提速”應用展示用戶信息及可選提速套餐信息。
(9)用戶通過遙控器選擇提速套餐,“寬帶提速”應用向?qū)拵崴傧到y(tǒng)發(fā)出用戶提速請求消息。
(10)寬帶提速系統(tǒng)下發(fā)用戶所選提速策略到寬帶遠程接入服務器。
(11)寬帶遠程接入服務器返回提速策略執(zhí)行結(jié)果到寬帶提速系統(tǒng),提速策略下發(fā)成功。
(12)寬帶提速系統(tǒng)返回提速成功消息至IPTV平臺“寬帶提速”應用。
(13)“寬帶提速”應用展示用戶提速前后帶寬、使用時長、累計時長等提速套餐信息。
根據(jù)前文所述,IPTV平臺寬帶提速應用主要場景為啟動時后臺自動查詢用戶信息(將在應用啟動后的界面展示)。
通過用戶資料及可訂購提速套餐展示界面、訂購確認界面、訂購成功提示界面的簡單交互,IPTV用戶可在電視屏上便捷操作,完成業(yè)務選擇及訂購確認等操作,較傳統(tǒng)寬帶提速業(yè)務需要在電腦端通過瀏覽器操作有了極大的感知提升,同時也彌補了一直以來IPTV用戶無法在電視屏端直接調(diào)整家庭寬帶簽約帶寬的不足。
IPTV平臺寬帶提速應用為用戶展示免費體驗,上、下行提速等多種提速套餐,可實時提升用戶寬帶上、下行速率,滿足IPTV用戶個性化寬帶需求,提升寬帶用戶價值。試運行期間,64%的用戶在免費體驗之后主動選擇了付費提速,付費用戶中戶均消費16.5元/月。用戶對IPTV平臺提速服務認可度較高,重復訂購用戶占全部付費用戶的57%。
付費提速用戶中選擇上行提速業(yè)務用戶占比64%。如圖6所示,通過對選擇上行提速服務用戶的提速前后上行帶寬對比分析,可發(fā)現(xiàn)IPTV用戶對50 Mbit/s及30 Mbit/s高上行帶寬需求較大(試運行期間,暫未開放100 Mbit/s上行提速業(yè)務),此需求隨著IPTV電視屏端數(shù)據(jù)云化存儲趨勢的發(fā)展將愈發(fā)強烈。這些提速用戶數(shù)據(jù)也可作為一線經(jīng)營人員開展精準營銷的有力支撐。
圖6 上行提速用戶帶寬對比分析
如圖7示,通過對選擇下行提速服務用戶的提速前后下行帶寬進行對比分析,可發(fā)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)用戶仍有部分20 Mbit/s帶寬使用IPTV業(yè)務的情況(占比12%,主要分布于鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域),因IPTV平臺4K業(yè)務最低要求帶寬為35 Mbit/s,此部分用戶簽約帶寬較低,容易引發(fā)卡頓類投訴,IPTV平臺提速應用為此類用戶提供了便捷提升帶寬的有效方法。同時,IPTV平臺提速應用也為客戶服務人員指導用戶排查故障提供了有效的工具。
圖7 下行提速用戶帶寬對比分析
選擇下行提速的大部分用戶(88%)簽約下行帶寬為50 Mbit/s,因部分用戶采用無線方式接入機頂盒,實測速率遠低于簽約帶寬,因此,下行提速仍有市場空間(試運行期間,暫未開放200 Mbit/s下行提速業(yè)務)。
通過IPTV平臺提速應用,運營商可獲取用戶對高帶寬的個性化需求,這些數(shù)據(jù)可作為精準營銷的目標,以此提升銷售成功率。通過IPTV平臺提速應用,用戶在免費體驗、付費使用過程中,簡單操作遙控器即可享受便捷的服務以及高帶寬的變化,提升了用戶感知及貢獻值的同時,增加了用戶續(xù)約寬帶及IPTV業(yè)務的積極性。通過IPTV平臺提速應用,可最大限度發(fā)揮既有寬帶線路能力,隨時隨地為用戶提供提速至線路可達最大帶寬的便捷服務。
本文提出的基于IPTV的寬帶提速技術(shù),可為用戶提供便捷的帶寬動態(tài)調(diào)整服務,可根據(jù)用戶需求實時、動態(tài)變更用戶簽約帶寬,滿足海量寬帶及IPTV用戶個性化帶寬需求。在運營商業(yè)務同質(zhì)化競爭愈發(fā)激烈的背景下,通過基于IPTV的寬帶提速業(yè)務,能夠幫助運營商建立差異化服務提升優(yōu)勢,縮短傳統(tǒng)寬帶及IPTV業(yè)務辦理流程,降低用戶流失風險,有效提升寬帶及IPTV用戶價值。
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Research and application of broadband speed-uptechnology based on IPTV
ZHAO Honggang1, SONG Chunhui2, LIAN Dongsheng3
1. Heilongjiang Branch of China Telecom Co., Ltd., Harbin 150080, China 2. School of Information, Heilongjiang Agricultural Engineering Vocational College, Harbin 150088, China 3. Qiqihar Zhongche Vehicles Co., Ltd., Qiqihar 161002, China
With the increasing competition of broadband business homogenization and the explosive growth of IPTV users, differentiated products and service promotion are particularly important in the market competition. The development of IPTV industry and the technology of broadband speed-up technology was introduced, the core business process of broadband speed technology based on IPTV was expounded. Research results show that IPTV-based broadband speed-up technology can provide users with convenient and dynamic bandwidth adjustment services to meet the requirements of broadband bandwidth and IPTV users’ personalized bandwidth, the differentiation service advantage can be established, the risk of losing customers was reduced, the value of broadband and IPTV users is promoted.
internet protocol television, broadband speed-up, application of broadband speed-up
TN915
A
10.11959/j.issn.1000?0801.2018138
2018?01?09;
2018?03?21
趙洪剛(1982–),男,中國電信股份有限公司黑龍江分公司產(chǎn)品管理工程師,主要研究方向為寬帶、IPTV及智慧家庭領(lǐng)域產(chǎn)品。
宋春暉(1985–),女,現(xiàn)就職于黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院信息學院,主要研究方向為移動互聯(lián)應用開發(fā)及通信行業(yè)軟件開發(fā)。
廉東升(1965–),男,中車齊齊哈爾車輛有限公司高級工程師,主要研究方向為網(wǎng)絡與信息安全。