IPTV ARCHITECTURES FOR CABLE SYSTEMS Speaker Chou Kai

IPTV ARCHITECTURES FOR CABLE SYSTEMS Speaker: 周楷傑 Chou Kai Chieh 指導教授：吳和庭老師

OUTLINE Introduction Cable Video Architecture Cable IPTV Admission control (optional) Conclusion References 2

INTRODUCTION In many regions of the world, cable is the incumbent subscription television service. To effectively compete in the marketplace and introduce new services cost effectively, cable companies have focused on leveraging their investment in the existing infrastructure. New technical and new competitor's appearance Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) 3

CABLE VIDEO ARCHITECTURE Video Service Definition Broadcast Service On-Demand Service Video Transport Architecture Video System Architecture Digital Broadcast Architecture On-Demand Architecture Switched Digital Video Architecture Service/Architecture Integration 4

VIDEO SERVICE DEFINITIONBROADCAST SERVICE 數位視訊切換Switched digital video(SDV) : SDV是一種類似數位廣播的技術 (all programs are encoded/compressed. )它也是第一個實現雙向且可將廣播服 務中特定的節目發送至用戶群中(the subscriber group)。 一個用戶群可能擁有一個或多個 HFC(hybrid fiber-coaxial) node，一個用戶群可容納125 -2000個用戶。 6

HYBRID FIBER-COAXIAL (HFC) 光纖同軸混合架構(二) 8

VIDEO TRANSPORT ARCHITECTURE Headend IP transport network 負責廣播以及按需服務，通常也是後端管理系統的所在。通常會有： billing systems, asset management systems, authorization systems等系 統 連接Headend與Hub之間，提供各種服務適當的Qo. S以及優先權判定 Hub 為一個控制大量的頻寬(bandwidth-intensive)以及HFC連接組件的應 用程式 HFC network Subscriber site 為具有coax receivers(如STB、cable modem)的商業區或住宅區 10

CABLE VIDEO ARCHITECTURE. 11

VIDEO SYSTEM ARCHITECTUREDIGITAL BROADCAST ARCHITECTURE(1) Stat-mux 負責處理real-time 影像內容的分時多 Groomer 控制最大頻寬與限制影像流量 Splicer 為了市場需求而在播出中負責穿插廣告 12

INTEGRATED VIDEO SERVICE ARCHITECTURE 21

CABLE IPTV ARCHITECTURE 介紹為增加IPTV服務所增設的硬體設備 QAM and HFC sharing Channel bonding Modular CMTS architecture 22

CABLE MODEM TERMINATION SYSTEM(CMTS) AND CM CM與CMTS在HFC網路中提供雙向的DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification)服務， CMTS同時可保證DOCSIS 頻道中的Qo. S與Quadrature Amplitude Modulation（QAM）正交振幅調變之資源。 24

MODULAR CMTS ARCHITECTURE Fig 3. Modular CMTS Reference Architecture 25

M-CMTS TECHNICAL OVERVIEW(1) 上圖表示將傳統的CMTS系統分割成兩部分：MCMTS 核心與EQAM 硬體 其中M-CMTS核心有傳統DOCSIS CMTS的所有函式， 包含了MAC層的timing 和 framing、packet的分類， service flow 的管理及安全。 而EQAM device負責執行RF transmission functions， 例如在HFC上傳輸的Data 封包之modulation和 frequency up-conversion (升頻率轉換) 26

M-CMTS TECHNICAL OVERVIEW(2) M-CMTS利用DOCSIS Timing server來負責M-CMTS Core 和 EQAM之間統一的時間參考以及減輕這兩個 組件的傳輸延遲差異 EQAM device也負責Video. QAM devices 的Vo. D服務， 為了控制資源的利用所以M-CMTS制定了Resource Manager 來控制QAM得資源 27

M-CMTS TECHNICAL OVERVIEW(3) 在ERM中，或是在VOD EQAM ，M - CMTS架構提 供了Downstream External PHY Interface (DEPI) 來配 置資源和分配EQAM給M - CMTS的下游核心使用 DEPI是一個在第二層的DOCSIS封裝來負責傳輸 EQAM device與M-CMTS Core DRFI(Downstream RF interface)是一個在M-CMTS架 構下定義負責收集所有規範要求，希望將來能成為獨 立的DOCSIS規格，被引用在未來的模組化或是集合 CMTS的實現 28

QAM AND HFC BANDWIDTH SHARING(CONT’D) DOCSIS的M-CMTS架構，它分開了DOCSIS 的MAC 層與PHY層，使得PHY層可以動態分配或釋放資源。 這樣的變更也可以讓許多種類的QAMs 如MPEG video QAMs 或是DOCSIS QAMs皆可以使用。 為了處理QAM分享的問題，在DOCSIS中增加了一個 介面來做動態QAM的分享，叫做Edge Resource Management Interface(ERMI)，置於M-CMTS中 32

DYNAMIC QAM SHARING 33

CHANNEL BONDING DOCSIS 3. 0目前可作到上下行4 RF channel bonding 以DOCSIS 3. 0之頻寬已可提供SMB之相關服務 35

CABLE IPTV ADMISSION CONTROL admission control can be applied to both the IP network from the video source to the CMTS, and the HFC network between the QAM and the CM 在有線網路進入控制主要專注在光纖的部分，因為這 是最常見的瓶頸。如下圖所示 36

CABLE IPTV ADMISSION CONTROL 37

REFERENCES [1] [2] 蒲冠志、林俊良著，電力線通訊(PLC)系統 程系列專刊 (四) ─ 電力線 通訊調變傳 輸技術，URL： http: //www. communications. org. tw/upfiles/%E 9%9 B%BB%E 5%8 A %9 B%E 7%B 7%9 A%E 9%80%9 A%E 8%A 8%8 A%28 PLC%29%E 7%B 3 %BB%E 7%B 5%B 1%E 5%B 7%A 5%E 7%A 8%8 B%E 7%B 3%BB%E 5%8 8%97%E 5%B 0%88%E 5%88%8 A%28%E 5%9 B%9 B%29%EF%BC%9 A%E 9%9 B%BB%E 5%8 A%9 B%E 7%B 7%9 A%E 9%80%9 A%E 8%A 8% 8 A%E 8%AA%BF%E 8%AE%8 A%E 5%82%B 3%E 8%BC%B 8%E 6%8 A %80%E 8%A 1%93. pdf Cable. Labs , “DOCSIS 3. 0 Interface Specification” , URL: http: //www. cablelabs. com/cablemodem/specifications 30. html [3] S. V. Vasudevan, Xiaomei Liu , and Kurt Kollmansberger , Cisco Systems , IEEE Communications Magazine , ’’IPTV Architectures for Cable Systems: An Evolutionary Approach” , pp. 102 -109 , May 2008. [4] 鐘昆錚、朱國志、李維聰著，「在HFC網路上DOCSIS標準中碰撞解決 演算法之效 能研究」，URL： http: //dspace. lib. fcu. edu. tw/bitstream/2377/464/1/NT_0322003206. p df [5] 曾月娥著，「網際網路上提供服務品質保證之動態資源管理」，碩士論 文，國立中央大學資訊 程系碩士班，中壢，2000。 45

Q&A 46