基于IMS架構的IPTV業務解決方案

IMS是3GPP在Release5版本中提出的支持IP多媒體業務的子系統，它的核心特點是采用SIP協議和與接入的無關性。中興通信憑借多年在IPTV通信領域的積累和業界的領先地位，成功地開發了基于IMS的IPTV業務系統。

IMS在IPTV業務系統中的位置

基于IMS的IPTV業務系統的分層依次為應用層、業務層、控制層、承載層。IPTV業務系統的承載層以IP作為基礎的協議。它包括接入網、城域網和骨干網以及相關的控制管理功能。承載層要能保證足夠的帶寬和一定傳送質量。而控制層的主要功能是，利用IMS核心網的控制能力來完成IPTV業務系統用戶的鑒權認證、業務的觸發等工作。業務層由一系列業務執行能力和業務控制能力組成。

中興通訊基于IMS的IPTV業務系統

1.IPTV模塊在IMS架構下的作用

圖1是基于IMS的IPTV業務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業務系統的功能結構示意圖

H-CSCF包括EPG和SIP協議模塊，一方面，它具有IPTV節目/頻道展示及業務導航、節目/頻道搜索、用戶自服務等功能;另一方面，它還有以下功能

：

(1)可以根據用戶簽約情況選擇用戶僅注冊到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域進行SIP注冊及發起/接收SIP會話等功能;

(3)可實現SIP協議與其它協議之間的雙向轉換，例如，將HTTP協議轉換成SIP協議以及將SIP協議轉換成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為通用媒體服務器，為IMS體系下提供各種IPTV業務所需的媒體資源的設備，例如，媒體存儲、流服務和內容分發/傳送以及放音、錄音、DTMF收號、傳真、會議、TTS及ASR、視頻播放、視頻錄制、視頻會議等功能。IMS架構下的MRF網元總體而言也是從媒體服務器演進而來。每個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、協議處理、媒體調度、文件分片定位服務，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，該板采用N+1備份;

(3)MDU為直播媒體分發單元，主要實現在直播業務時產生單播/組播媒體流。

MLSS具備CDN的功能，提供媒體定位、內容控制和服務控制等功能，負責全局內容控制、全局服務控制和VCDN管理等。其中，內容控制負責任務(例如內容發布、內容刪除、內容調度)的生成、下發、監控等功能，服務控制的目標之一就是全局負載均衡。VCDN管理就是將網絡運營商擁有的CDN資源劃分成虛擬資源，擁有這樣虛擬資源的節點組成一個虛擬CDN，給虛擬運營商自行開展IPTV業務獨占使用。

APPServer包括業務認證授權、計費話單生成、統計分析。IPTV用戶通過認證后，IPTV業務系統根據用戶的屬性對用戶訪問IPTV業務提供授權，避免每次都需要進行授權的麻煩。另外，內容的授權通過數字版權管理系統實現。計費話單生成就是能夠產生所有應用用戶使用IPTV服務的記錄。對于預付費用戶實時批價、扣費。對于后付費用戶，需要根據用戶使用IPTV服務時產生的原始數據，支持多種計費方式。

STB是機頂盒，是用戶使用IPTV業務的終端。

2.與業務系統的接口

中興通訊的IPTV業務系統已經實現了與自主研發的UP10業務平臺的融合(如表所示)。

表 與業務系統的接口

3.業務流程

由上面的分析得知，IPTV業務系統可以使用IMS核心網來完成用戶鑒權認證及相關業務服務器的地址獲取工作，也可以利用IMS核心網來完成終端和業務系統IPTVAS之間的消息轉發傳遞工作等等。

作為一個例子，下面給出了IPTV點播(VOD)業務流程。點播流程是指用戶播放已訂購節目的流程。用戶通過EPG選擇已訂購的點播節目，向系統發出點播請求，并最終得到視頻流，如圖2所示。

圖2 電視點播(VOD)流程

(1)用戶根據EPG選擇已訂節目，通過H-CSCF向IMS核心網發出呼叫請求。

(2)IMS核心網檢查用戶信息，IFC觸發到IPTVAS進行處理。

(3)IPTVAS通過和CDN網絡交互，確定最終服務的視頻服務器USS和視頻流信息;并通過核心網返回給H-CSCF。

(4)IPTVAS向APPServer發送計費信息。

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

(6)機頂盒攜身份證書和授權證書向選定的視頻服務網絡USS發送視頻連接請求。

(7)視頻服務網絡USS通過APPServer進行身份證書和授權證書的校驗，同時在APPServer內生成業務統計信息。

(8)校驗通過后，視頻服務網絡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，機頂盒與視頻服務網絡中的流媒體服務器USS進行視頻流傳輸;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行數字版權的使用流程;在視頻流傳輸中，用戶可以發起快進、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器USS之間完成。

結束語

中興通訊的實踐證明，基于IMS的IPTV解決方案，不僅為IPTV增值業務提供了便捷的、統一的和開放的業務平臺，而且也給用戶增添了新的業務體驗。它可在一個會話中集成多個單獨的業務，在不用中斷一個語音呼叫的情況下用戶就可以發送一個短消息或者一段視頻直播，或進入游戲;也可以將業務捆綁在一起生成新的業務能力和用戶體驗，如用戶瀏覽一個網站時，通過簡單的點擊就可以開始一個語音會話或者視頻呼叫。