利用WDS技术构建无线IPTV网络

摘要：IPTV是新兴的数字电视模式，代表数字电视发展的方向，但它也面临着在一些场合有线接入困难的问题。无线局域网的WDS能够解决iptv的无线接入问题。

中图分类号：TP393文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2008)20-30243-02

Construction of Wireless IPTV Network Using WDS Technology

XU Jia,WENG Biao

(Zhejiang Radio & TV,Linhai 317000,China)

Abstract:IPTV is a new model of digital TV,digital TV representative of the direction,but it is also faced with a number of occasions in the wireline access difficult questions. Wireless LAN WDS can solve the problem of IPTV wireless access.

IPTV（Internet Protocol Television）是近年来兴起的一种新的基于IP网络的电视服务，IPTV也叫网络电视，是指基于IP协议的电视广播服务。与传统的电视提供的服务不同，该业务将电视机或个人计算机作为显示终端，通过宽带网络向用户提供除数字电视以外的数字广播电视、视频服务、信息服务、互动社区、互动休闲娱乐、电子商务等宽带业务。这些业务大多是基于双向互动的节目。

IPTV的业务基础网络从单向或双向的HFC网络体系，转向了以IP为基础的城域网、ADSL、或HFC网络。交互性是它的一大特征。因为普遍采用了MPEG-4编码，所以需要比较大的带宽支持。

1 我国目前IPTV用户接入存在的问题

我国目前提供IPTV的单位包括中国电信、广电等。中国电信的IPTV开展得比较早，基本上是基于中国电信在各城市所架设的ADSL宽带网络，或者少部分地区的FTTB。广电系统则多采用改造成双向的HFC网络，加载iCable MODEM的方式，如杭州的数字电视，其实质上也是IPTV。我国的IPTV目前的清晰度在400线左右，所需的带宽在4M以下，现有的网络基本上能满足带宽的需求。IPTV是针对家庭的服务，它与基于个人的网络视频服务不同，因此，IPTV所采用的终端基本上是电视机，采用机顶盒作为终端信息处理设备。IPTV的终端决定了广电的HFC网络在用户最终接入方面有着优势，因为家庭、宿舍、宾馆等用户的电视机旁边通常都有HFC的插座，而信息插座则很少，即使有也未必在电视机旁，IPTV的用户还包括一些以及一些开放性的临时环境，这些都为基于ADSL、FTTB、甚至FTTH的IPTV终端的接入提出了难题。

2 应用无线局域网技术为IPTV的用户接入服务

无线局域网络在近来发展非常迅速，无线网络的带宽从801.11b的11M提升到801.11n理论上的最高540M。从带宽上看，即使最原始的801.11b都已经可以非常好地满足IPTV的传输要求，在用户接入领域采用无线局域网技术是完全可行的。如果在局方入户线与机顶盒上都接入无线局域网设备，可以让IPTV的数据包通过两个无线局域网设备以无线方式传输，解决了用户终端的接入问题。但这种方式还存在要解决的问题。

2.1 ADSL、FTTB、FTTH网络IPTV用户的认证方式

IPTV的接入不是网络连通就可以了，因为IPTV是基于用户账户的服务模式，因此网络的接入必需要满足账户登录的条件。基于ADSL、FTTB、FTTH网络的IPTV的账户登录方式一般和宽带网一样，都是采用PPPOE方式。PPPOE是一种数据链路层通信协议，PPPOE在标准PPP报文的前面加上以太网的报头，使得PPPOE提供通过简单桥接接入设备连接远端接入设备，并可以利用以太网的共享性连接多个用户主机，在这个模型下，每个用户主机利用自身的PPP堆栈，用户使用熟悉的界面。[1]该种方式要求建立PPPOE的两个信息点处于ISO七层协议的第二层数据链路层，并且PPPOE协议数据包能够正常地在所构成的链路上传递。而这不是两个无线局域网设备连接上就可以的。

2.2无线网络连接的几种模式

无线局域网有许多工作模式[3]：

2.2.1 Ad-Hoc模式

Ad-Hoc是一种点对点的连接模式，和有线网络的直连双绞线概念一样。用这种模式进行连接以后，能在两个或以上含无线网络适配器的设备间构成网络，所有构成网络的设备之间直接互联，共享带宽，适合于有网卡的设备直接相连，距离有限，带宽较低。一般无线终端设备像PMP、PSP、DMA等用的就是Ad-Hoc模式。这种模式并不适合于IPTV用户的无线接入。

2.2.2 Infrastructure模式

Infrastructure称为基础模式，又称AP模式。它由无线访问节点（AP）、无线工作站（STA）以及分布式系统（DSS）构成，覆盖的区域称基本服务区(BSS)。其中AP用于在无线工作站和有线网络之间接收、缓存和转发数据，所有的无线通讯都由AP来处理及完成，从实现从有线网络向无线终端的连接，到无线网络客户端之间的连接。

网络入户线上连接的AP与IPTV机顶盒上连接的AP如果要采用这种模式相连的话，必须将一个AP设置为AP模式，另一个AP设置为AP Client模式，也就是无线网络适配器模式，相当于无线网卡。当设置为AP Client模式的AP后还连接着一个有线局域网时，这种模式可以用来远程无线连接两个局域网，但这种模式并不能用来进行PPPOE的拨号。PPPOE协议共包括两个阶段，即PPPOE的发现阶段（PPPOE Discovery Stage）和PPPOE的会话阶段（PPPOE Session Stage）。当一个主机希望能够开始一个PPPOE会话时，它首先会在广播式的网络上寻找一个访问集中器，当然可能网络上会存在多个访问集中器时，对于主机而言则会根据各访问集中器（AC，Access Concentration）所能提供的服务或用户的预先的一些配置来进行相应的选择。当主机选择完了所需要的访问集中器后，就开始和访问集中器建立一个PPPOE会话进程。在这个过程中访问集中器会为每一个PPPOE会话分配一个唯一的进程ID，会话建立起来后就开始了PPPOE的会话阶段，在这个阶段中已建立好点对点连接的双方（这种点对点的结构与PPP不一样，它是一种逻辑上的点对点关系）就采用PPP协议来交换数据报文，从而完成一系列PPP的过程，最终将在这点对点的逻辑通道上进行网络层数据报的传送。[2]在这里，PPPOE的发现阶段寻找访问集中器的广播包非常重要。而采用Infrastructure模式时，作为Client端所连接局域网设备的机顶盒在进行PPPOE拨号时所发出的广播包只能在本地局域网也就是Client AP内传播，无法通过无线网络发送到连接网络入户线的AP上，这就注定了采用Infrastructure模式也无法进行正常的PPPOE拨号，机顶盒自然无法使用。

2.2.3 AP Bridge-Point to Point模式

AP Bridge-Point to Point模式又称点对点桥接。它的作用是将两个远程局域网用AP互相连接起来，AP在这种模式下起到了局域网网桥的作用，这时两个AP只能与对方AP通讯，不能再与客户端连接。这种模式同样不适合IPTV的无线接入。

2.2.4 AP Bridge-Point to Multi-Point模式

AP Bridge-Point to Multi-Point模式又称点对多点桥接模式。它与AP Bridge-Point to Point模式的区别在于一个是两个AP连接，而另外一个是多个AP连接。这种模式同样不适合IPTV的无线接入。

2.2.5 REPEATER无线中继模式

该模式支持两台AP之间无线信号中继增强无线距离。将AP置成Repeater(无线信号中继)、只要其他AP或无线路由接上宽带，它就可以接收无线信号再把减弱了的无线信号再放大发送出去，适合距离比较远的无线客户端作信号放大使用，或用来做无线桥接然后再发射信号给无线网卡接收。该模式同样无法支持PPPOE拨号。

2.2.6 wds模式

该模式不是无线局域网标准中的标准模式。是一些厂商在标准模式基础上的增加。有人形容，它是一种AP+ Bridge模式，它在两个AP桥接的基础上，增加了AP的连接客户端功能。当设置成WDS模式时，即不影响AP的桥接功能，也不影响它的AP功能。

重要的是，在这种模式下，即PPPOE的发现阶段所广播的在网络上寻找一个访问集中器的数据包，可以被两个AP以无线方式进行传播，从而正确找到集中访问服务器，并且接收到集中访问服务器的回复包。因此能正确建立PPPOE拨号，完成IPTV的无线接入任务。

通过对无线局域网几个无线模式的分析，WDS是唯一一个既能解决IPTV机顶盒客户端PPPOE拨号问题，又不影响网络使用的无线方案。当然，WDS模式也并非完美，由于其不是标准的模式，所以各厂商在自己的设备加入WDS模式时，不同厂商的设备存在兼容性的问题，一些AP从成本上考虑，甚至没有WDS模式。此外，如果IPTV机顶盒不采用PPPOE拨号方式连接网络的话，未必要进行这样的设置。但就目前情况而言，IPTV营运商普遍将PPPOE作为IPTV的用户认证手段。布置接入时必须要考虑到这一点。值得营运商推广。

参考文献：

[1] 华为技术有限公司.PPPOE教程[M].广东:华为技术有限公司,2005.

[2] 钱进. 无线局域网技术与应用[M].北京:电子工业出版社,2004.