【摘要】 多網(wǎng)聚合類設(shè)備，可以聚合多路網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)速度疊加，多路并行傳輸，確保網(wǎng)絡(luò)連接始終穩(wěn)定。可以更好的助力當(dāng)前多樣化發(fā)展的節(jié)目形態(tài)、節(jié)目形式，以及快速發(fā)展的各種新技術(shù)、新應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 騰視通維  多網(wǎng)聚合路由器

隨著運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)越來越完善和高速，基于多個(gè)網(wǎng)絡(luò)捆綁進(jìn)行采集和回傳的背包類產(chǎn)品已經(jīng)在各電視臺(tái)和媒體單位普及。并且由于其極強(qiáng)的便攜性、靈活性，以及購(gòu)買和使用的成本比其他手段更具優(yōu)勢(shì)，背包類產(chǎn)品在諸如視頻連線、視頻回傳等場(chǎng)景受到大家喜愛。

伴隨IP化、全媒體化的進(jìn)展，以及節(jié)目形態(tài)、節(jié)目形式的多樣化發(fā)展，遠(yuǎn)程制作的快速發(fā)展。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)尤其多個(gè)網(wǎng)絡(luò)聚合需求已經(jīng)不僅僅是視音頻采集和回傳這一方面。多網(wǎng)聚合類設(shè)備的出現(xiàn)為更多的應(yīng)用場(chǎng)景提供了可能。
多網(wǎng)聚合類設(shè)備，可以聚合多路網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)速度疊加，多路并行傳輸，確保網(wǎng)絡(luò)連接始終穩(wěn)定。當(dāng)前市面有多種多網(wǎng)聚合類產(chǎn)品，產(chǎn)品水平差異比較大。騰視多網(wǎng)聚合路由器作為采用TVU專利IS+技術(shù)獨(dú)家授權(quán)的多網(wǎng)聚合類產(chǎn)品，以其良好的性能表現(xiàn)、穩(wěn)定性以及眾多應(yīng)用場(chǎng)景的適應(yīng)性獲得客戶青睞。本文基于騰視多網(wǎng)聚合路由器探討當(dāng)下多網(wǎng)聚合路由器的技術(shù)、功能及適用場(chǎng)景等。

一.多網(wǎng)聚合技術(shù)

目前市面多網(wǎng)聚合類設(shè)備多采用MPTCP開源協(xié)議，騰視多網(wǎng)聚合路由器采用TVU專利的IS+技術(shù)。兩種協(xié)議和技術(shù)基本情況和比較如下：

1.MPTCP

MultiPathTCP（MPTCP）由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）MultiPath TCP工作組研發(fā)，其目的是允許傳輸控制協(xié)議（TCP）連接使用多個(gè)路徑來最大化信道資源使用。

MPTCP允許在一條TCP鏈路中建立多個(gè)子通道。當(dāng)一條通道按照三次握手的方式建立起來后，可以按照三次握手的方式建立其他的子通道，這些通道以三次握手建立連接和四次握手解除連接。這些通道都會(huì)綁定于MPTCP Session，發(fā)送端的數(shù)據(jù)可以選擇其中一條通道進(jìn)行傳輸。

2.IS+

TVU獨(dú)有的Inverse StatMux （IS+）技術(shù)，是一個(gè)多路信號(hào)整合并通過一個(gè)固定信道發(fā)送的過程，將一個(gè)單一的信號(hào)源通過反向復(fù)用多個(gè)信道用于傳輸，然后在接收端重新聚合。在實(shí)際應(yīng)用中，IS監(jiān)控每個(gè)連接的帶寬，并根據(jù)每個(gè)連接的可利用率來傳輸對(duì)應(yīng)數(shù)量的數(shù)據(jù)包，然后在接收終端經(jīng)過糾錯(cuò)后合并還原到原始數(shù)據(jù)。

IS+包含且提升了IS算法、Smart VBR控制和先進(jìn)的FEC算法。通過Smar t VBR（動(dòng)態(tài)編碼），系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的延時(shí)進(jìn)行傳輸碼率的動(dòng)態(tài)管理。整合這3個(gè)技術(shù)的結(jié)果就是為了保證能充分地使用所有的傳輸鏈接，以獲得可靠穩(wěn)定的高質(zhì)量次秒級(jí)延時(shí)網(wǎng)絡(luò)連接。

傳統(tǒng)的移動(dòng)上行解決方案是通過整合的方式解決帶寬問題，所有的傳輸通道通過TCP進(jìn)行多鏈路數(shù)據(jù)分配。該方式無法處理在移動(dòng)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中持續(xù)變化的碼流、丟包率和延時(shí)等狀況，大部分系統(tǒng)只能依賴重傳技術(shù)如ARQ、HARQ等，顯著的增加了系統(tǒng)的延時(shí)時(shí)間。

騰視多網(wǎng)聚合路由器通過UDP及基于IS+的實(shí)時(shí)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)，持續(xù)觀察數(shù)據(jù)鏈接狀態(tài)，同步發(fā)送對(duì)應(yīng)數(shù)量的提前量來保證數(shù)據(jù)包能被接受到，而不會(huì)產(chǎn)生潛在的丟包。這種通過高精度預(yù)測(cè)而避免數(shù)據(jù)重傳的機(jī)制，有效提升傳輸效率的同時(shí)，降低了網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。

3.協(xié)議對(duì)比

通過表1協(xié)議主要參數(shù)的對(duì)比可以看出，IS+技術(shù)FEC的支持和處理更靈活、對(duì)丟包率的容忍度更高。 IS+技術(shù)支持Sma r t VBR，可以對(duì)一個(gè)定好的延時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)地管理傳輸碼率。因此，I S+協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)條件較差或者移動(dòng)過程網(wǎng)絡(luò)條件不斷變化的情況下，將有更好的表現(xiàn)效果。此外，IS+技術(shù)支持多個(gè)鏈路的捆綁，通過多個(gè)鏈路的捆綁也可以幫助獲取更高的傳輸速率以及更穩(wěn)定的傳輸效果。

二.    騰視多網(wǎng)聚合設(shè)備

1.    產(chǎn)品系列

根據(jù)不用產(chǎn)品形態(tài)、產(chǎn)品處理能力以及設(shè)備支持的聚合鏈路的數(shù)量，騰視多網(wǎng)聚合路由器包括機(jī)架版、背 包便攜版、小型便攜版、物聯(lián)版和 APP/SDK產(chǎn)品系列。

2.聚合原理

騰視多網(wǎng)聚合路由器支持包括衛(wèi)星、4G\5G、以太網(wǎng)、Wifi等，以及各類有線/無線，公網(wǎng)/專網(wǎng)IP通道，以滿足低延時(shí)、安全冗余穩(wěn)定、大容量數(shù)據(jù)傳輸，適合實(shí)時(shí)信號(hào)高質(zhì)量穩(wěn)定傳輸，也適合大文件高帶寬化傳輸。除常規(guī)的4G/5G網(wǎng)絡(luò)，騰視多網(wǎng)聚合路由器已支持包括5G 毫米波網(wǎng)絡(luò)、 5G切片網(wǎng)絡(luò)以及運(yùn)營(yíng)商5G ToB網(wǎng)絡(luò)等最新技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)。

圖1 多網(wǎng)聚合原理圖示

騰視聚合路由器使用IS+技術(shù)實(shí)現(xiàn)包括帶寬聚合、帶寬預(yù)測(cè)、智能糾錯(cuò)（FEC）、智能重傳（ARQ）以及動(dòng)態(tài)調(diào)整等、聚合路由器通過聚合多個(gè)網(wǎng)絡(luò)以獲得更高以及更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)帶寬：

圖2 多網(wǎng)聚合效果圖示

3.主要特性

騰視多網(wǎng)聚合路由器除上述聚合能力和效果，包含一些特定的技術(shù)特性讓客戶的使用體驗(yàn)和效果更加優(yōu)化。

（1）可提供靈活的端口映射

騰視多網(wǎng)聚合路由器可為現(xiàn)場(chǎng)需要公網(wǎng)IP地址或端口映射的設(shè)備提供公網(wǎng)IP和端口映射。

（2）P2P模式

當(dāng)多個(gè)多網(wǎng)聚合路由器客戶端連接到同一臺(tái)多網(wǎng)聚合服務(wù)器后，P2P模式可以它們可以構(gòu)成一個(gè)架設(shè)于云端的私有局域網(wǎng)絡(luò)，完成各類在局域網(wǎng)中自由使用的業(yè)務(wù)，如：

·    穩(wěn)定的移動(dòng)VPN內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)訪問和文件傳輸

·    攝像機(jī)遠(yuǎn)程控制

·    提供穩(wěn)定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的互聯(lián)網(wǎng)連接支持UDP、NDI、2110-HX及SRT、 TVU IS+等傳輸協(xié)議。

·    各種音頻通話面板與音頻矩陣的遠(yuǎn)程連接

·    各種視頻會(huì)議系統(tǒng)軟件及會(huì)議終端的內(nèi)網(wǎng)通話

·    Tally

（3）支持VPN網(wǎng)絡(luò)

騰視多網(wǎng)聚合路由器支持所有的公開TCP、UDP協(xié)議，對(duì)于多數(shù)企業(yè)組建私有網(wǎng)絡(luò)的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議騰視多網(wǎng)聚合路由器有著更優(yōu)秀的支持，在多路復(fù)用的傳輸協(xié)議之上，疊加虛擬專用網(wǎng)絡(luò)后，傳輸效率依舊可以保持有很高的效率，虛擬專用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包含L2TP等。

（4）完善的管理、狀態(tài)及統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)

包含對(duì)用戶、設(shè)備、設(shè)備狀態(tài)、使用狀態(tài)、各參數(shù)統(tǒng)計(jì)等詳細(xì)的管理系統(tǒng)。可提供API接口與其他BOSS系統(tǒng)對(duì)接。

（5）優(yōu)選云服務(wù)器

騰視多網(wǎng)聚合路由器云端的管理系統(tǒng)有智能識(shí)別能力，可以根據(jù)用戶所在的位置選擇較優(yōu)的集群服務(wù)器。從而無論何時(shí)何地保證更好的數(shù)據(jù)鏈路，避免數(shù)據(jù)擁塞。

（6）支持對(duì)鏈路的管理和控制

支持如鏈路優(yōu)先級(jí)設(shè)置，鏈路帶寬封頂速率設(shè)置等對(duì)每個(gè)鏈路的管理和控制。

三.多網(wǎng)聚合路由器應(yīng)用場(chǎng)景

多網(wǎng)聚合路由器可大大擴(kuò)展及豐富包含視音頻的采集、制作、推送等多種環(huán)節(jié)，多種應(yīng)用場(chǎng)景。以下簡(jiǎn)要匯總多網(wǎng)聚合路由器支持的幾種應(yīng)用場(chǎng)景。

1.移動(dòng)直播

多網(wǎng)聚合路由器可為手機(jī)、攝像機(jī)、導(dǎo)播臺(tái)、編碼器等提供穩(wěn)定室內(nèi)外、固定或移動(dòng)的互聯(lián)網(wǎng)上行帶寬，不卡頓不掉線。

2.遠(yuǎn)程制作及云端制作

多網(wǎng)聚合路由器為現(xiàn)場(chǎng)提供高速、穩(wěn)定、低延時(shí)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)聚合服務(wù)，通過此聚合網(wǎng)絡(luò)可把現(xiàn)場(chǎng)各類媒體信號(hào)傳輸?shù)胶蠓交蛟贫耍M(jìn)行遠(yuǎn)程制作或云端制作。

多網(wǎng)聚合路由器可與后端網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備打通VLAN通道或組成P2P網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)除視音頻雙向傳輸以外廣電遠(yuǎn)程制作必須的各類輔助信號(hào)傳輸，包括Tally、通話、攝像機(jī)控制等，以及臺(tái)內(nèi)FTP、媒資系統(tǒng)文件上傳下載等。

3.車載/箱載制作

多網(wǎng)聚合路由器為車上各類設(shè)備提供高速、穩(wěn)定、低延時(shí)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)聚合的聚合網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)車載/箱載面向各類傳統(tǒng)媒體和融合媒體的制作發(fā)布。多網(wǎng)聚合路由器可提供外場(chǎng)固定公網(wǎng)IP地址和端口，便于接收來自背包等采集信號(hào)以及互聯(lián)網(wǎng)的任意IP信號(hào)。

4.8K超高清及8K VR直

播多網(wǎng)聚合路由器可通過捆綁多路5G或其他網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，可提供遠(yuǎn)高于單路5G或單個(gè)其他鏈路的帶寬，實(shí)現(xiàn)8K UHD風(fēng)景或8K VR 360全景信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸。

5.其他

騰視多網(wǎng)聚合路由器帶寬聚合能力以及其他特性，可大大豐富和擴(kuò)展當(dāng)前全媒體采集、制作和發(fā)布等多個(gè)環(huán)境和應(yīng)用場(chǎng)景。

四.結(jié)語

在當(dāng)前智慧廣電、4K/8K超高清、媒體融合、5G、人工智能、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、混合增強(qiáng)（MR）、全I(xiàn)P化網(wǎng)絡(luò)制播技術(shù)等快速發(fā)展和普及的背景下，可以聚合多路網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)速度疊加，多路并行傳輸，確保網(wǎng)絡(luò)連接始終穩(wěn)定的多網(wǎng)聚合類設(shè)備必將更好的助力各應(yīng)用的呈現(xiàn)和發(fā)展。B&P