基于IMS架構的IPTV業(yè)務(wù)解決方案

IMS是3GPP在Release5版本中提出的支持IP多媒體業(yè)務(wù)的子系統，它的核心特點(diǎn)是采用SIP協(xié)議和與接入的無(wú)關(guān)性。中興通信憑借多年在IPTV通信領(lǐng)域的積累和業(yè)界的領(lǐng)先地位，成功地開(kāi)發(fā)了基于IMS的IPTV業(yè)務(wù)系統。

IMS在IPTV業(yè)務(wù)系統中的位置

基于IMS的IPTV業(yè)務(wù)系統的分層依次為應用層、業(yè)務(wù)層、控制層、承載層。IPTV業(yè)務(wù)系統的承載層以IP作為基礎的協(xié)議。它包括接入網(wǎng)、城域網(wǎng)和骨干網(wǎng)以及相關(guān)的控制管理功能。承載層要能保證足夠的帶寬和一定傳送質(zhì)量。而控制層的主要功能是，利用IMS核心網(wǎng)的控制能力來(lái)完成IPTV業(yè)務(wù)系統用戶(hù)的鑒權認證、業(yè)務(wù)的觸發(fā)等工作。業(yè)務(wù)層由一系列業(yè)務(wù)執行能力和業(yè)務(wù)控制能力組成。

中興通訊基于IMS的IPTV業(yè)務(wù)系統

1.IPTV模塊在IMS架構下的作用

圖1是基于IMS的IPTV業(yè)務(wù)系統的功能結構示意圖，系統的主要模塊由H-CSCF、SMS、USS、MLSS、APPServer和機頂盒組成。

圖1 基于IMS的IPTV業(yè)務(wù)系統的功能結構示意圖

H-CSCF包括EPG和SIP協(xié)議模塊，一方面，它具有IPTV節目/頻道展示及業(yè)務(wù)導航、節目/頻道搜索、用戶(hù)自服務(wù)等功能;另一方面，它還有以下功能

：

(1)可以根據用戶(hù)簽約情況選擇用戶(hù)僅注冊到IMS域、僅注冊到IPTV域還是兩者都注冊;

(2)作為SIPUA，代替IPTV終端在IMS域進(jìn)行SIP注冊及發(fā)起/接收SIP會(huì )話(huà)等功能;

(3)可實(shí)現SIP協(xié)議與其它協(xié)議之間的雙向轉換，例如，將HTTP協(xié)議轉換成SIP協(xié)議以及將SIP協(xié)議轉換成HTTP等，以完成IPTV終端接入IMS域的功能;

(4)具有向IMS域提供計費信息的功能。

USS為通用媒體服務(wù)器，為IMS體系下提供各種IPTV業(yè)務(wù)所需的媒體資源的設備，例如，媒體存儲、流服務(wù)和內容分發(fā)/傳送以及放音、錄音、DTMF收號、傳真、會(huì )議、TTS及ASR、視頻播放、視頻錄制、視頻會(huì )議等功能。IMS架構下的MRF網(wǎng)元總體而言也是從媒體服務(wù)器演進(jìn)而來(lái)。每個(gè)UMS至少包括以下各單板：

(1)MCU為媒體控制板，提供媒體資源管理、協(xié)議處理、媒體調度、文件分片定位服務(wù)，該板采用1+1備份;

(2)MSTU為媒體存儲傳輸板，主要承擔媒體存儲和傳輸任務(wù)，該板采用N+1備份;

(3)MDU為直播媒體分發(fā)單元，主要實(shí)現在直播業(yè)務(wù)時(shí)產(chǎn)生單播/組播媒體流。

MLSS具備CDN的功能，提供媒體定位、內容控制和服務(wù)控制等功能，負責全局內容控制、全局服務(wù)控制和VCDN管理等。其中，內容控制負責任務(wù)(例如內容發(fā)布、內容刪除、內容調度)的生成、下發(fā)、監控等功能，服務(wù)控制的目標之一就是全局負載均衡。VCDN管理就是將網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商擁有的CDN資源劃分成虛擬資源，擁有這樣虛擬資源的節點(diǎn)組成一個(gè)虛擬CDN，給虛擬運營(yíng)商自行開(kāi)展IPTV業(yè)務(wù)獨占使用。

APPServer包括業(yè)務(wù)認證授權、計費話(huà)單生成、統計分析。IPTV用戶(hù)通過(guò)認證后，IPTV業(yè)務(wù)系統根據用戶(hù)的屬性對用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)IPTV業(yè)務(wù)提供授權，避免每次都需要進(jìn)行授權的麻煩。另外，內容的授權通過(guò)數字版權管理系統實(shí)現。計費話(huà)單生成就是能夠產(chǎn)生所有應用用戶(hù)使用IPTV服務(wù)的記錄。對于預付費用戶(hù)實(shí)時(shí)批價(jià)、扣費。對于后付費用戶(hù)，需要根據用戶(hù)使用IPTV服務(wù)時(shí)產(chǎn)生的原始數據，支持多種計費方式。

STB是機頂盒，是用戶(hù)使用IPTV業(yè)務(wù)的終端。

2.與業(yè)務(wù)系統的接口

中興通訊的IPTV業(yè)務(wù)系統已經(jīng)實(shí)現了與自主研發(fā)的UP10業(yè)務(wù)平臺的融合(如表所示)。

表 與業(yè)務(wù)系統的接口

3.業(yè)務(wù)流程

由上面的分析得知，IPTV業(yè)務(wù)系統可以使用IMS核心網(wǎng)來(lái)完成用戶(hù)鑒權認證及相關(guān)業(yè)務(wù)服務(wù)器的地址獲取工作，也可以利用IMS核心網(wǎng)來(lái)完成終端和業(yè)務(wù)系統IPTVAS之間的消息轉發(fā)傳遞工作等等。

作為一個(gè)例子，下面給出了IPTV點(diǎn)播(VOD)業(yè)務(wù)流程。點(diǎn)播流程是指用戶(hù)播放已訂購節目的流程。用戶(hù)通過(guò)EPG選擇已訂購的點(diǎn)播節目，向系統發(fā)出點(diǎn)播請求，并最終得到視頻流，如圖2所示。

圖2 電視點(diǎn)播(VOD)流程

(1)用戶(hù)根據EPG選擇已訂節目，通過(guò)H-CSCF向IMS核心網(wǎng)發(fā)出呼叫請求。

(2)IMS核心網(wǎng)檢查用戶(hù)信息，IFC觸發(fā)到IPTVAS進(jìn)行處理。

(3)IPTVAS通過(guò)和CDN網(wǎng)絡(luò )交互，確定最終服務(wù)的視頻服務(wù)器USS和視頻流信息;并通過(guò)核心網(wǎng)返回給H-CSCF。

(4)IPTVAS向APPServer發(fā)送計費信息。

(5)H-CSCF將服務(wù)的視頻服務(wù)器USS和視頻流信息及相關(guān)授權信息返回給機頂盒。

(6)機頂盒攜身份證書(shū)和授權證書(shū)向選定的視頻服務(wù)網(wǎng)絡(luò )USS發(fā)送視頻連接請求。

(7)視頻服務(wù)網(wǎng)絡(luò )USS通過(guò)APPServer進(jìn)行身份證書(shū)和授權證書(shū)的校驗，同時(shí)在A(yíng)PPServer內生成業(yè)務(wù)統計信息。

(8)校驗通過(guò)后，視頻服務(wù)網(wǎng)絡(luò )USS允許建立視頻連接并給機頂盒應答。

(9)視頻連接建立成功后，機頂盒與視頻服務(wù)網(wǎng)絡(luò )中的流媒體服務(wù)器USS進(jìn)行視頻流傳輸;如果視頻內容受數字版權保護，則機頂盒解碼視頻之前還需要進(jìn)行數字版權的使用流程;在視頻流傳輸中，用戶(hù)可以發(fā)起快進(jìn)、快退、暫停等VCR操作，這些操作流程都是在機頂盒和流媒體服務(wù)器USS之間完成。

結束語(yǔ)

中興通訊的實(shí)踐證明，基于IMS的IPTV解決方案，不僅為IPTV增值業(yè)務(wù)提供了便捷的、統一的和開(kāi)放的業(yè)務(wù)平臺，而且也給用戶(hù)增添了新的業(yè)務(wù)體驗。它可在一個(gè)會(huì )話(huà)中集成多個(gè)單獨的業(yè)務(wù)，在不用中斷一個(gè)語(yǔ)音呼叫的情況下用戶(hù)就可以發(fā)送一個(gè)短消息或者一段視頻直播，或進(jìn)入游戲;也可以將業(yè)務(wù)捆綁在一起生成新的業(yè)務(wù)能力和用戶(hù)體驗，如用戶(hù)瀏覽一個(gè)網(wǎng)站時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊就可以開(kāi)始一個(gè)語(yǔ)音會(huì )話(huà)或者視頻呼叫。