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中興通信:基于IMS架構(gòu)的IPTV業(yè)務(wù)解決方案

2011-04-20

       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(tǒng),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" title="IPTV">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(tǒng)。
  
  IMS在IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的位置

  
  基于IMS的IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)的分層依次為應(yīng)用層、業(yè)務(wù)層、控制層、承載層。IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)的承載層以IP作為基礎(chǔ)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(tǒng)用戶的鑒權(quán)認(rèn)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(zhí)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(tǒng)
  
  1.IPTV模塊在IMS架構(gòu)" title="IMS架構(gòu)">IMS架構(gòu)下的作用
  
  圖1是基于IMS的IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)示意圖,系統(tǒng)的主要模塊由H-CSCF、SMS、USS、MLSS、APPServer和機(jī)頂盒組成。
 


                                                                                         圖1 基于IMS的IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)示意圖

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

  (1)可以根據(jù)用戶簽約情況選擇用戶僅注冊(cè)到IMS域、僅注冊(cè)到IPTV域還是兩者都注冊(cè);
  (2)作為SIPUA,代替IPTV終端在IMS域進(jìn)行SIP注冊(cè)及發(fā)起/接收SIP會(huì)話等功能;
  (3)可實(shí)現(xiàn)SIP協(xié)議與其它協(xié)議之間的雙向轉(zhuǎn)換,例如,將HTTP協(xié)議轉(zhuǎn)換成SIP協(xié)議以及將SIP協(xié)議轉(zhuǎn)換成HTTP等,以完成IPTV終端接入IMS域的功能;
 ?。?)具有向IMS域提供計(jì)費(fèi)信息的功能。
  
  USS為通用媒體服務(wù)器" title="媒體服務(wù)器">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(shè)備,例如,媒體存儲(chǔ)、流服務(wù)和內(nèi)容分發(fā)/傳送以及放音、錄音、DTMF收號(hào)、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(gòu)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(diào)度、文件分片定位服務(wù),該板采用1+1備份;
 ?。?)MSTU為媒體存儲(chǔ)傳輸板,主要承擔(dān)媒體存儲(chǔ)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(xiàn)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(nèi)容控制和服務(wù)控制等功能,負(fù)責(zé)全局內(nèi)容控制、全局服務(wù)控制和VCDN管理等。其中,內(nèi)容控制負(fù)責(zé)任務(wù)(例如內(nèi)容發(fā)布、內(nèi)容刪除、內(nèi)容調(diào)度)的生成、下發(fā)、監(jiān)控等功能,服務(wù)控制的目標(biāo)之一就是全局負(fù)載均衡。VCDN管理就是將網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(jié)點(diǎn)組成一個(gè)虛擬CDN,給虛擬運(yùn)營(yíng)商自行開(kāi)展IPTV業(yè)務(wù)獨(dú)占使用。
  
  APPServer包括業(yè)務(wù)認(rèn)證授權(quán)、計(jì)費(fèi)話單生成、統(tǒng)計(jì)分析。IPTV用戶通過(guò)認(rèn)證后,IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)根據(jù)用戶的屬性對(duì)用戶訪問(wèn)IPTV業(yè)務(wù)提供授權(quán),避免每次都需要進(jìn)行授權(quán)的麻煩。另外,內(nèi)容的授權(quán)通過(guò)數(shù)字版權(quán)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。計(jì)費(fèi)話單生成就是能夠產(chǎn)生所有應(yīng)用用戶使用IPTV服務(wù)的記錄。對(duì)于預(yù)付費(fèi)用戶實(shí)時(shí)批價(jià)、扣費(fèi)。對(duì)于后付費(fèi)用戶,需要根據(jù)用戶使用IPTV服務(wù)時(shí)產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù),支持多種計(jì)費(fèi)方式。
  
  STB是機(jī)頂盒,是用戶使用IPTV業(yè)務(wù)的終端。
  
  2.與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口
  
  中興通訊的IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與自主研發(fā)的UP10業(yè)務(wù)平臺(tái)的融合(如表所示)。

表 與業(yè)務(wù)系統(tǒng)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(tǒng)可以使用IMS核心網(wǎng)來(lái)完成用戶鑒權(quán)認(rèn)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(tǒng)IPTVAS之間的消息轉(zhuǎn)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)播流程是指用戶播放已訂購(gòu)節(jié)目的流程。用戶通過(guò)EPG選擇已訂購(gòu)的點(diǎn)播節(jié)目,向系統(tǒng)發(fā)出點(diǎn)播請(qǐng)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)用戶根據(jù)EPG選擇已訂節(jié)目,通過(guò)H-CSCF向IMS核心網(wǎng)發(fā)出呼叫請(qǐng)求。

    (2)IMS核心網(wǎng)檢查用戶信息,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(jì)費(fèi)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(quán)信息返回給機(jī)頂盒。

    (6)機(jī)頂盒攜身份證書(shū)和授權(quán)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(qǐng)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(quán)證書(shū)的校驗(yàn),同時(shí)在APPServer內(nèi)生成業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)信息。

    (8)校驗(yàn)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(jī)頂盒應(yīng)答。

    (9)視頻連接建立成功后,機(jī)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(nèi)容受數(shù)字版權(quán)保護(hù),則機(jī)頂盒解碼視頻之前還需要進(jìn)行數(shù)字版權(quán)的使用流程;在視頻流傳輸中,用戶可以發(fā)起快進(jìn)、快退、暫停等VCR操作,這些操作流程都是在機(jī)頂盒和流媒體服務(wù)器USS之間完成。

 
   

    結(jié)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(tǒng)一的和開(kāi)放的業(yè)務(wù)平臺(tái),而且也給用戶增添了新的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。它可在一個(gè)會(huì)話中集成多個(gè)單獨(dú)的業(yè)務(wù),在不用中斷一個(gè)語(yǔ)音呼叫的情況下用戶就可以發(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)能力和用戶體驗(yàn),如用戶瀏覽一個(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)話或者視頻呼叫。

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