WiMAX在IPTV（网络电视）接入网中的应用

●视频服务器（Video Server）：存储语音视频内容，内容是从预先录制好的节目压缩编码得到，再向用户提供服务。视频服务器可以集中或分散分布在核心网络中。

●视频路由/交换器（Video Router/Switcher）：提供视频服务器到IP网络的路由接入。

●用户基站（SS）：基站的一种，提供基站和用户终端的中继连接，通常采用固定天线安装在小区的屋顶上。基站与用户基站之间采用动态适应性信号调制模式。

●基站（BS）：基站提供用户基站与IP网络间的连接，通常采用扇形/定向或全向天线，可提供灵活的子信道部署与配置功能，并根据用户群体状况不断升级扩展网络。

●终端：WiMAX系统定义用户终端设备与用户基站间的连接接口，提供用户终端设备的接入。

图3是IPTV的传播协议栈。语音视频内容首先经过压缩编码（大多采用MPEG-2），然后使用实时传输协议（RTP）封装，得到的载荷使用UDP或者TCP封装成IP层的有效载荷，最后经过IP协议和以太网802.3协议封装后在核心网络中传播。核心网边缘的WiMAX基站在收到802.3协议包后，基站的MAC层解封装该包，去除以太网协议头，再封装成802.16协议的MAC层分组数据单元和PHY层数据单元。物理层采用前向纠错编码（FEC）、符号映射和OFDM调制等技术为数据单元准备无线空中连接。无线电收发器通过天线再把信号发送给SS或BS。当SS和BS接收到信号后，通过上面过程的逆过程，把信号还原为用户需要的语音视频内容。

图3　IPTV传播协议栈

5、WiMAX作为IPTV接入的优势

与现行的宽带接入方式相比，作为IPTV的接入方案，WiMAX具有以下优势：

●建网方便灵活。首先，作为宽带无线接入应用的WiMAX具有逐步投资和弹性部署的特点，网络运营商可以根据用户容量增长的需要，逐步增加投入，逐步扩容到位，实现基本平坦的成本曲线。其次，网络的规划可以不受地形地貌的限制，部局灵活，同时用户密度较低的地区仍可以较低的成本实现覆盖，减小初期投资的风险。再次，网络部署快速，安装和扩容方便。

●带宽高、容量大、传输距离远。WiMAX工作频段可从2～66 GHz，信道带宽可在1.5～20 MHz范围内灵活调整，有利于在所分配的信道带宽内充分利用频谱资源。WiMAX采用宏小区方式，最大覆盖范围达50 km；当在20 MHz信道带宽时，支持高达70Mbit/s的共享数据传输速率（此时，最大覆盖半径为3～5km）。可采用多扇区技术来提高系统容量，一个扇区可同时支持60多个采用E1/T1接口的企业用户或数百个家庭用户。WiMAX采用了OFDM、收/发分集、自适应调制等多种先进技术实现非视距NLOS和阻挡视距ONLOS传输，有效地提高了传输效能。

●支持移动接入。IEEE 802.16e-2005版本增加了对移动性的支持。该标准可同时支持固定和移动宽带无线接入系统，工作在小于6GHz适宜于移动性的许可频段，可支持用户终端以车辆速度移动（一般低于120km/h）。

●具有高的QoS和安全保证。MAC层根据业务QoS要求和业务参数，以轮询方式请求连接带宽或进行带宽调整，以保证语音和视频等实时业务的低延迟要求。同时，针对无线信道环境下较高的误码率和丢包率，定义了基于每个应用流的ARQ，保证MAC层业务数据单元MSDU的自动重发，确保端到端包的传输质量。MAC层具有ATM业务和分组业务汇聚子层CS，能方便地实现与ATM业务或IP业务为特征的网络应用。同时，MAC层具有安全子层，支持MAC层安全机制，实现鉴权、加密等安全管理。

●具有丰富的多媒体通信服务能力。WiMAX采用面向连接的方式，可以向用户提供具有QoS性能的数据、视频和语音（VoIP）业务。在IEEE 802.16标准中，MAC层定义了较为完整的QoS机制，还定义了4种不同的业务：非请求的带宽分配业务（UGS）；实时轮询业务（rtPS）；非实时轮询业务（nrtPS）；尽力而为业务（BE）。分别可以用来向用户提供高质量的视频和语音业务、普通质量的视频和语音业务，以及质量无保证的诸如Internet等业务。可以根据业务的实际需要来动态分配带宽，具有较大的灵活性。

6、结束语

IPTV是利用宽带网，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式数字多媒体服务的新技术。IPTV想要取得真正意义上的突破，不仅要解决好内容问题，还要解决最后一公里的瓶颈问题。WiMAX是一种高速率的城域网接入技术，具有很高的安全性和频谱利用率，其建设周期短，可以承载多种业务，运营成本低，传输速率高，组网灵活容量大，支持移动性，完全能满足IPTV业务的接入要求，特别适合当前中国的小区式住宅模式。因此，虽然IPTV的宽带接入方式是多样化的，会因不同的需求而共存，但是，移动WiMAX技术将是最好的选择，将是IPTV接入的大趋势。

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