永新视博:数字电视省网整合的分布式CAS解决方案

【摘　要】本文以永新视博数字电视条件接收系统CDCAS3.0为背景，介绍了一种可由一个省网管理多个地市而共享一套CAS的分布式解决方案。文章详细阐述了该方案的工作原理、实现流程等关键技术要点；随后给出了相应的应用举例，为此分布式系统的实用性提供了例证。

1 1 引言
在国家的大力倡导下，我国电视行业的数字化进程正在迅猛推进。最新数据显示，截止2008年底，中国有线数字电视累计用户已达到4510万户[1]。与2003年的20多万户相比，可以说我国的数字电视行业已经进入了一个全新的阶段，各省网的整合步伐也正在逐步加快。一方面各省广电网络中心希望在保证各地市自身利益和服务自由度的前提下，建立省—市的节目和业务分布式共享平台；另一方面，省网整合带来用户数量的量级突破对CAS（Conditional Access System，条件接收系统）也提出了新的要求，CAS服务进入文献[2]中描述的第三阶段，系统服务压力开始凸现。

2 分布式条件接收系统原理
省网整合中首先要解决的是省网（通常也是节目提供商）与地市（通常也是网络运营商）之间的统一管理及双方分账问题。对于此问题，以往的做法通常是在各地市简单地增加若干复用器，再由省网CAS对地市节目进行远程加扰，并管理全部的节目，然后通过SMS进行双方分账。这个方法确实很好地解决了统一管理的问题，但是却还没有顾及随着用户数量的持续增长带来的系统压力问题：省网CAS在向各个地市广播发送EMM（Entitlement Management Message，授权管理信息）包时，由于简单远程加扰方法的自身机制所限，容易产生大量的数据冗余而导致带宽拥堵。

2.1 系统基本原理
本文所要描述的分布式解决方案则是从分布式的基本思路出发，在下级运营商处部署一个被称为“EMMS（EMM Sender，EMM包发送器）代理”的模块，工作在EMMS与本地MUX（Multiplexer，复用器）之间。
EMMS代理运行在下级地市，通过VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网络）专线和EMMS连接，EMMS把需要发送的数据发送给EMMS代理，然后EMMS代理再把数据发送给本地MUX。由此，上级EMMS发送来的数据包已自动根据区域划分，EMMS代理在接收数据后再转发给本地的MUX。因而就能够避免上级CA必须把相同的EMM包发送给所有配置的MUX，也就解决了EMM包发送中的负担过重、带宽拥堵、效率低下等问题。分式布条件接收系统的总体系统框架如图1所示。

2.2 EMM包发送原理
CA系统启动后，在EMM包被发送之前，首先需要在系统中配置所有的区域名称，包含省级和所有的地市名称。
然后为EMML（EMM Loader，EMM包加载器）配置容器，对每一个区域，选择区域名称，并分别配置它的容器表达式，用于选择出与区域名称相对应的EMM包。可以使用卡的某一个特征来区分卡所属的区域，例如区域A的特征1的值是1，区域2的特征值是2，依次类推。如果容器1的区域属性是A，那么容器1的表达式就应该是“发送智能卡特征1值为A的EMM包”。
另外，在为EMMS配置复用器IP时，同样需要指定区域名称。由此，通知EMMS只把容器内包含的EMM包发送给同区域名称的复用器，以避免数据的冗余发送。
需要特别说明的是，同一个EMMS组配置的复用器可以属于不同的区域，同一个区域的复用器也可以配置在多个EMMS组上。假如不需要同一个区域内不同加扰器发送不同EMM包的功