基于網(wǎng)絡(luò)視訊框架的下一代IPTV

IMS核心網(wǎng)由P/S/I-CSCF和MGCF/MGW等部件組成，支持IMS終端的接入、注冊、認(rèn)證與鑒權(quán)和業(yè)務(wù)觸發(fā)功能，并負(fù)責(zé)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通。

IPTV業(yè)務(wù)與控制子系統(tǒng)是下一代IPTV架構(gòu)的核心，DNS/DHCP負(fù)責(zé)IPTV的業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)，EPG負(fù)責(zé)IPTV的業(yè)務(wù)選擇，IPTVAS負(fù)責(zé)IPTV業(yè)務(wù)的認(rèn)證與邏輯控制。

IPTV運營與支撐子系統(tǒng)除了提供計費和營賬功能外，還為SP提供各種融合業(yè)務(wù)和第三方增值業(yè)務(wù)的接口。

CDN內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)在IPTVAS的控制下，完成媒體流的控制與傳送功能。媒體調(diào)度器負(fù)責(zé)在不同的CDN節(jié)點間的內(nèi)容分發(fā)與調(diào)度，媒體服務(wù)器集群負(fù)責(zé)本地CDN節(jié)點內(nèi)部不同媒體單元的負(fù)載均衡、內(nèi)容分發(fā)與調(diào)度和媒體流傳送，媒體單元已單播或組播的形式傳送媒體流到UE。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

下一代IPTV網(wǎng)絡(luò)按垂直關(guān)系分為業(yè)務(wù)層、控制層、承載層和接入層，如圖2。各層次間彼此接口，實現(xiàn)信令轉(zhuǎn)發(fā)和媒體流傳送，具體功能如下：

接入層把各種類型的用戶終端接入到IMS核心網(wǎng)。對于LAN/WLAN網(wǎng)絡(luò)，接入的終端有PC、WiFi無線終端、SIP終端、視頻會議終端和IPTV機頂盒；對于2G/3G移動網(wǎng)絡(luò)，可接入的終端有2G或3G移動終端；對于PSTN電話網(wǎng)，接入終端指普通電話。

承載層在業(yè)務(wù)平臺和終端間轉(zhuǎn)發(fā)控制信令和媒體數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)層面的資源控制、資源預(yù)留和QoS保證等功能。

控制層即IMS核心網(wǎng)，包括P/I/S-CSCF、HSS和MGCF/MGW。P/I/S-CSCF是IMS的核心部件，負(fù)責(zé)接入、認(rèn)證與鑒權(quán)和業(yè)務(wù)觸發(fā)等，HSS保留IMS用戶數(shù)據(jù)，MGCF/MGW負(fù)責(zé)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通。

業(yè)務(wù)層是多業(yè)務(wù)平臺的一體化表現(xiàn)形式，除了提供IPTV和視頻會議等視頻業(yè)務(wù)外，與IMS網(wǎng)絡(luò)配合，擴展提供即時消息和呈現(xiàn)等互動業(yè)務(wù)。IPTV應(yīng)用服務(wù)器、EPG和CDN組成IPTV平臺，與視頻會議、IM和Presence等業(yè)務(wù)平臺配合，實現(xiàn)傳統(tǒng)IPTV業(yè)務(wù)和多樣化的融合業(yè)務(wù)。

生命周期

基于網(wǎng)絡(luò)視訊框架的下一代IPTV的業(yè)務(wù)流程具有完整的生命周期，其生命周期始于UE開機階段，活躍于業(yè)務(wù)使用階段，終止于UE關(guān)機階段，如圖3。其細分的業(yè)務(wù)流程包含以下6個子階段：

① UE開機。

② UE自啟動，包括IMS網(wǎng)絡(luò)注冊、業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)和業(yè)務(wù)附著三個子階段。其中業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)是業(yè)務(wù)選擇的入口，業(yè)務(wù)附著方式有Push和Pull兩種模式。

③ 業(yè)務(wù)選擇，是用戶瀏覽IPTV業(yè)務(wù)信息，選擇IPTV業(yè)務(wù)的過程。

④ 業(yè)務(wù)使用，用戶通過業(yè)務(wù)選擇流程選中某個具體的IPTV業(yè)務(wù)形式，這些業(yè)務(wù)形式至少包括VoD、Live、N-PVR和Presence，且這些業(yè)務(wù)形式是絕對的并列關(guān)系。

⑤ UE關(guān)機，包括IPTV業(yè)務(wù)脫離和IMS網(wǎng)絡(luò)注銷兩個步驟。

⑥ UE斷電。

業(yè)務(wù)模式

在下一代IPTV網(wǎng)絡(luò)中，IPTV業(yè)務(wù)的開展表現(xiàn)為三種業(yè)務(wù)模式：一是傳統(tǒng)的IPTV業(yè)務(wù)，提供網(wǎng)絡(luò)電視、VoD和時移電視等基本IPTV業(yè)務(wù)；二是移動IPTV業(yè)務(wù)，用戶在移動狀態(tài)下，使用與固網(wǎng)IPTV業(yè)務(wù)相同或類似的移動流媒體業(yè)務(wù)；三是融合的IPTV業(yè)務(wù)，在繼承傳統(tǒng)IPTV業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，以IMS網(wǎng)絡(luò)為核心交換網(wǎng)，IPTV平臺與其他業(yè)務(wù)平臺相互配合，實現(xiàn)業(yè)務(wù)層面的互通，實現(xiàn)視頻共享、即時消息和呈現(xiàn)等滿足用戶多樣化需求的融合業(yè)務(wù)。

對于傳統(tǒng)IPTV業(yè)務(wù)模式，針對現(xiàn)網(wǎng)已存在的不具備IMS網(wǎng)絡(luò)接入能力的IPTV機頂盒，他們經(jīng)Internet或?qū)拵P網(wǎng)絡(luò)直接與IPTV平臺交互，從EPG取得IPTV業(yè)務(wù)信息，接受IPTV應(yīng)用服務(wù)器的業(yè)務(wù)控制，接收來自CDN的媒體流。

對于移動IPTV業(yè)務(wù)模式，針對已定購為IPTV業(yè)務(wù)的移動終端，他們經(jīng)2G或3G移動網(wǎng)絡(luò)經(jīng)寬帶網(wǎng)絡(luò)或IMS網(wǎng)絡(luò)與IPTV平臺交互，與IPTV機頂盒同步接收媒體流，實現(xiàn)媒體流在移動網(wǎng)絡(luò)和固網(wǎng)的共享與無縫切換。

對于融合IPTV業(yè)務(wù)模式，針對已具備IMS網(wǎng)絡(luò)接入能力的IPTV機頂盒，集語音、視頻和數(shù)據(jù)于一體，不但具有IPTV業(yè)務(wù)的媒體播放能力，而且具備可視電話和視頻會議等通信能力。他們經(jīng)P-CSCF注冊到IMS核心網(wǎng)，接受IMS的接入、控制和認(rèn)證管理，經(jīng)S-CSCF與IPTV平臺的IPTV應(yīng)用服務(wù)器交互，實現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)，同時與其他業(yè)務(wù)平臺的應(yīng)用服務(wù)器進行交互，實現(xiàn)IPTV機頂盒與多種通信終端互通。

設(shè)計理念

兼容現(xiàn)網(wǎng)，平滑演進，遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，開放的下一代IPTV架構(gòu)

中興通訊下一代IPTV研發(fā)團隊多年來一直積極參與國際IPTV技術(shù)研究活動，深入研究了ITU-TIPTV-GSI、ETSITISPAN和OpenIPTV Forum等國際標(biāo)準(zhǔn)組織的技術(shù)規(guī)范，提煉精華，擯棄不足，設(shè)計了獨有的兼容現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)、平滑演進、遵循國際標(biāo)準(zhǔn)、適應(yīng)未來通信生態(tài)環(huán)境的開放的下一代 IPTV架構(gòu)。

中興通訊下一代IPTV的設(shè)計目標(biāo)是充分發(fā)揮自有IMS解決方案和IPTV解決方案的優(yōu)勢，支持傳統(tǒng)IPTV系統(tǒng)向IMS網(wǎng)絡(luò)的平滑演進；以IMS為核心交換網(wǎng)，與通信網(wǎng)充分融合，建設(shè)開放的下一代IPTV網(wǎng)絡(luò)；以SIP協(xié)議作為核心通信協(xié)議，與平行通信業(yè)務(wù)平臺無縫連接，建設(shè)充分融合的業(yè)務(wù)平臺；以IPTV業(yè)務(wù)為中心，融合平行通信業(yè)務(wù)，滿足多層次多樣化的用戶需求。

全系統(tǒng)，端到端的解決方案，破解運營商多網(wǎng)絡(luò)融合迷題