基于IMS架構(gòu)的IPTV系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分析
楊維 屠嘉順 高毅 2007/08/01
文章提供一種在IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)交互式網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)業(yè)務(wù)的方案。方案采用超文本傳輸呼叫會(huì)話控制功能設(shè)備(H-CSCF)提供Mw接口，接入IMS核心網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)IPTV和IMS業(yè)務(wù)的融合組網(wǎng)。使得運(yùn)營(yíng)商無(wú)需對(duì)現(xiàn)有大量的IPTV終端進(jìn)行升級(jí)和改造，就能在基于IMS的電信融合網(wǎng)絡(luò)中提供IPTV業(yè)務(wù)；同時(shí)提供統(tǒng)一的用戶管理、服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證、并支持與下一代網(wǎng)絡(luò)其他業(yè)務(wù)的融合。對(duì)于已經(jīng)布置了基于IMS通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商，采用該方案可以簡(jiǎn)單地提供IPTV業(yè)務(wù)，也可以支持IPTV與其他通信業(yè)務(wù)的融合；同樣對(duì)于已經(jīng)布置了IPTV系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商，采用該方案可以通過(guò)對(duì)核心設(shè)備的簡(jiǎn)單升級(jí)和改造，實(shí)現(xiàn)和IMS核心網(wǎng)的融合，降低運(yùn)營(yíng)成本。
IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)作為下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)下的多媒體子系統(tǒng)，為固定軟交換網(wǎng)與移動(dòng)軟交換網(wǎng)提供了融合的體系架構(gòu)；通過(guò)設(shè)置獨(dú)立的歸屬用戶服務(wù)器(HSS)數(shù)據(jù)庫(kù)促進(jìn)了控制層面與數(shù)據(jù)層面的分離，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)商對(duì)用戶數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理等；更重要的是IMS系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)和控制層面的分離，運(yùn)營(yíng)商可以在這一架構(gòu)下培育更多新業(yè)務(wù)。近期的標(biāo)準(zhǔn)研究表明，IMS的架構(gòu)應(yīng)用于交互式網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)等流媒體業(yè)務(wù)正成為一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)�？梢猿浞掷肐MS的架構(gòu)優(yōu)勢(shì)，如呼叫會(huì)話控制功能(CSCF)應(yīng)用到IPTV的用戶認(rèn)證、業(yè)務(wù)觸發(fā)等方面，而HSS則可以更好地管理IPTV的用戶數(shù)據(jù)。隨著IMS
Based PES標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的日益成熟，已經(jīng)形成了一種基于IMS核心網(wǎng)架構(gòu)來(lái)解決公共交換電話網(wǎng)/綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(PSTN/ISDN)業(yè)務(wù)提供的新型模式。同樣，對(duì)應(yīng)到IPTV系統(tǒng)，也可以采用類似基于IMS核心網(wǎng)的架構(gòu)來(lái)解決IPTV業(yè)務(wù)提供的模式問(wèn)題[1-4]。
1.IPTV架構(gòu)介紹
圖1所示為IPTV系統(tǒng)架構(gòu)。IPTV通用系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)由內(nèi)容運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、內(nèi)容傳送(CDN)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、承載網(wǎng)絡(luò)、家庭網(wǎng)絡(luò)5部分所構(gòu)成。
1.1 內(nèi)容運(yùn)營(yíng)平臺(tái)
內(nèi)容運(yùn)營(yíng)平臺(tái)主要包括內(nèi)容運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)以及第三方業(yè)務(wù)提供商提供的應(yīng)用服務(wù)。內(nèi)容運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)主要負(fù)責(zé)相關(guān)視音頻節(jié)目播放系統(tǒng)和監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè)與管理。其功能包含業(yè)務(wù)邏輯處理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理，視音頻節(jié)目?jī)?nèi)容的組織、制作、審核、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)播、內(nèi)容安全等。第三方業(yè)務(wù)提供商主要提供在線游戲、信息服務(wù)、電子商務(wù)、互動(dòng)節(jié)目等應(yīng)用服務(wù)，通過(guò)內(nèi)容運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)發(fā)布，供用戶訂購(gòu)后使用。
1.2 業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)
業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)是運(yùn)營(yíng)商有效管理IPTV用戶、內(nèi)容提供商、業(yè)務(wù)提供商等的多功能平臺(tái)。包括業(yè)務(wù)管理、服務(wù)提供商/內(nèi)容提供商(SP/CP)管理、用戶管理、內(nèi)容管理和內(nèi)容計(jì)費(fèi)等功能，并實(shí)現(xiàn)與外部的運(yùn)營(yíng)支持系統(tǒng)/商業(yè)支持系統(tǒng)(OSS/BSS)互連。業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)主要由業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)、內(nèi)容管理系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)、內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)、電子節(jié)目指南(EPG)系統(tǒng)、機(jī)頂盒版本管理系統(tǒng)、話單服務(wù)系統(tǒng)、接口系統(tǒng)以及各種業(yè)務(wù)功能模塊等組成。
1.3 CDN業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)
業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的基本原理是把業(yè)務(wù)內(nèi)容(視音頻節(jié)目?jī)?nèi)容)推送到網(wǎng)絡(luò)邊緣，為用戶就近提供服務(wù)，從而有效提高服務(wù)質(zhì)量，降低骨干網(wǎng)絡(luò)的傳輸壓力。同時(shí)，通過(guò)靈活配置邊緣視頻服務(wù)器的部署方式，有效解決視頻網(wǎng)絡(luò)的伸縮性問(wèn)題。
業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)是內(nèi)容服務(wù)分發(fā)機(jī)制。內(nèi)容傳送業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能特點(diǎn)如下：
(1)完備的內(nèi)容分發(fā)功能。主要的分發(fā)技術(shù)主要包括：推(PUSH)分發(fā)、拉(PULL)分發(fā)、鏡像分發(fā)。無(wú)論何種分發(fā)技術(shù)都能夠支持多種媒體文件的分發(fā)播放。
(2)支持兩級(jí)調(diào)度機(jī)制：面向運(yùn)營(yíng)商的節(jié)目?jī)?nèi)容調(diào)度機(jī)制、CDN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間雙向?qū)Φ日{(diào)度機(jī)制。
(3)獨(dú)特的直播中繼與轉(zhuǎn)發(fā)功能。對(duì)直播業(yè)務(wù)，如果城域網(wǎng)組播能力比較弱，在暫時(shí)無(wú)法通過(guò)全網(wǎng)組播方式開(kāi)展直播業(yè)務(wù)的情況下，可借助CDN分發(fā)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)直播業(yè)務(wù)的中繼和轉(zhuǎn)發(fā)。
(4)高性能計(jì)算，CDN中的服務(wù)器是一個(gè)典型的多線程體系結(jié)構(gòu)的軟件服務(wù)器，無(wú)論從內(nèi)存預(yù)測(cè)調(diào)度，節(jié)目分盤存儲(chǔ)，還是多并發(fā)視頻流穩(wěn)定輸出，都采用了多線程技術(shù)。
(5)采用統(tǒng)一的視頻泵支持多種流媒體格式�？山鉀Q支持多種流媒體文件格式并發(fā)困難以及實(shí)現(xiàn)全面負(fù)載均衡等問(wèn)題。
(6)為了支持大規(guī)模并發(fā)和各種復(fù)雜的傳輸網(wǎng)絡(luò)，CDN業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)采用流結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)視頻信息傳輸。
(7)CDN系統(tǒng)分盤存儲(chǔ)技術(shù)全面利用了硬盤資源和系統(tǒng)輸入輸出(IO)性能，不但能夠提高系統(tǒng)的并發(fā)能力，而且平衡了硬盤的負(fù)載，能夠有效延長(zhǎng)硬盤的平均使用壽命。
(8)直播中繼。在不支持全網(wǎng)組播的情況下，將直播節(jié)目通過(guò)CDN網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)由一級(jí)節(jié)點(diǎn)、二級(jí)節(jié)點(diǎn)層層中繼到邊緣節(jié)點(diǎn)，邊緣節(jié)點(diǎn)再結(jié)合網(wǎng)絡(luò)具體情況以單播或組播的方式為最終用戶提供直播服務(wù)。
(9)內(nèi)存預(yù)讀緩沖技術(shù)(Caching & Pre Dissu Tech)和服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制。
(10)CDN系統(tǒng)采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，可支持直接附加存儲(chǔ)(DAS)、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(NAS)、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)等多種共享存儲(chǔ)設(shè)備。
(11)可擴(kuò)展技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)平滑擴(kuò)展成分級(jí)分布式流媒體服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，使從百級(jí)到上萬(wàn)級(jí)的流服務(wù)都有可靠的服務(wù)質(zhì)量保證。
1.4 承載網(wǎng)絡(luò)
承載網(wǎng)絡(luò)主要由接入路由器、寬帶接入遠(yuǎn)程服務(wù)器(BRAS)、ADSL接入復(fù)用器(DSLAM)和調(diào)制解調(diào)器(MODEM)等設(shè)備組成，所有這些設(shè)備共同負(fù)責(zé)將IPTV業(yè)務(wù)流從視頻服務(wù)網(wǎng)絡(luò)傳送到用戶終端。對(duì)點(diǎn)播類業(yè)務(wù)，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)只提供用戶接入控制和數(shù)據(jù)傳送通道，同時(shí)保證IPTV點(diǎn)播業(yè)務(wù)的QoS，業(yè)務(wù)的控制則是由業(yè)務(wù)管理和終端實(shí)現(xiàn)。對(duì)直播類業(yè)務(wù)，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)在實(shí)現(xiàn)傳送功能同時(shí)，還可以進(jìn)行直播業(yè)務(wù)權(quán)限控制、直播業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)等功能，同時(shí)保證IPTV直播業(yè)務(wù)的QoS。
1.5 家庭網(wǎng)絡(luò)
針對(duì)家庭信息業(yè)務(wù)日趨豐富的趨勢(shì)，IPTV系統(tǒng)在家庭業(yè)務(wù)以及統(tǒng)一接入等方面為用戶構(gòu)建了功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)解決方案。機(jī)頂盒作為家庭網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要組成部分，已經(jīng)形成了系列化；針對(duì)不同的IPTV用戶需求可提供從低端到高端多種系列的機(jī)頂盒設(shè)備。
2 IMS系統(tǒng)架構(gòu)介紹
2.1 NGN IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
圖2所示為NGN IMS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(會(huì)話控制、承載)，下面介紹一下該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中主要邏輯實(shí)體。
(1)P-CSCF
代理-呼叫會(huì)話控制功能(P-CSCF)主要完成用戶IMS業(yè)務(wù)的代理功能、信令的安全性功能、承載的授權(quán)功能、計(jì)費(fèi)策略下載功能等；在用戶設(shè)備(UE)獲得IMS服務(wù)時(shí)，P-CSCF是第一個(gè)聯(lián)系節(jié)點(diǎn)。用戶設(shè)備通過(guò)一個(gè)“本地CSCF發(fā)現(xiàn)”流程來(lái)得到P-CSCF的地址。P-CSCF的作用就像一個(gè)代理服務(wù)器，它把收到的請(qǐng)求和服務(wù)進(jìn)行處理或轉(zhuǎn)發(fā)。主要完成和用戶接入的相關(guān)功能，如信令壓縮、安全性等。
P-CSCF的引入使得業(yè)務(wù)的接入和控制得到了分離，使得歸屬業(yè)務(wù)控制成為可能。
(2)I-CSCF
查詢-呼叫會(huì)話控制功能(I-CSCF)主要完成歸屬網(wǎng)絡(luò)S-CSCF的分配功能(用戶注冊(cè)時(shí))、IMS呼入的路由功能。
在有些情況下，不同的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商之間可能需要隱藏內(nèi)部的邏輯，此時(shí)需要隱藏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)會(huì)在網(wǎng)絡(luò)接口處插入一個(gè)設(shè)備，稱為I-CSCF，該設(shè)備對(duì)進(jìn)出本網(wǎng)絡(luò)的會(huì)話初始協(xié)議(SIP)信令進(jìn)行轉(zhuǎn)接，隱藏SIP信令中的內(nèi)部路由信息。
(3)S-CSCF
服務(wù)-呼叫會(huì)話控制功能(S-CSCF)主要完成用戶的認(rèn)證、注冊(cè)、業(yè)務(wù)授權(quán)、業(yè)務(wù)觸發(fā)、業(yè)務(wù)路由、計(jì)費(fèi)等功能。S-CSCF執(zhí)行會(huì)話控制功能，它可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的需要，維持會(huì)話狀態(tài)信息。在同一個(gè)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)中，不同的S-CSCF可以有不同的功能。S-CSCF是為用戶服務(wù)的主要服務(wù)節(jié)點(diǎn)，在用戶注冊(cè)期間進(jìn)行分配。P-CSCF和S-CSCF兩者配合完成IMS的業(yè)務(wù)歸屬控制特性。
(4)BGCF
出口網(wǎng)關(guān)控制功能(BGCF)用來(lái)選擇與PSTN(或電路域)接口點(diǎn)相連的網(wǎng)絡(luò)。如果BGCF發(fā)現(xiàn)自己所在的網(wǎng)絡(luò)與接口點(diǎn)相連，那么BGCF就選擇一個(gè)媒體網(wǎng)關(guān)控制功能(MGCF)，該MGCF負(fù)責(zé)與PSTN(或電路域)的交互。如果接口點(diǎn)在另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，那么BGCF就把會(huì)話信令轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的BGCF。
BGCF在選擇與PSTN相連的網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，可以使用本地路由配置，也可能會(huì)利用收到的其他協(xié)議交換得到的信息。
(5)MGCF
MGCF是IMS控制面與傳統(tǒng)PSTN/CS網(wǎng)絡(luò)的互通點(diǎn)；控制IMS-MGW(或T-MGF)以完成媒體面的互通(通過(guò)H.248)；在IMS側(cè)與I/S-CSCF互通，在PSTN/CS側(cè)完成SIP到BICC/ISUP協(xié)議轉(zhuǎn)換。
(6)HSS
HSS存儲(chǔ)IMS用戶的簽約數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)、位置信息、鑒權(quán)信息等；也可提供傳統(tǒng)的歸屬位置寄存器(HLR)功能(如電路域(CS)簽約數(shù)據(jù)、分組域(PS)簽約數(shù)據(jù))和各種接口(如Diameter、MAP)。
(7)SLF
簽約定位功能(SLF)根據(jù)SIP統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符(URI)定位HSS，需要訪問(wèn)HSS的實(shí)體均需調(diào)用(單一HSS環(huán)境下不需要調(diào)用)。
(8)AS
業(yè)務(wù)服務(wù)器(AS)主要完成業(yè)務(wù)邏輯的控制和執(zhí)行。
(9)MRFC
媒體資源控制功能(MRFC)是IMS域內(nèi)部的媒體控制資源功能。MRFC維護(hù)、控制MRFP中的媒體資源(通過(guò)H.248)；與S-CSCF互通，間接接受AS的控制；在IMS建設(shè)初期可以考慮內(nèi)置在AS中。
(10)MRFP
媒體資源功能(MRFP)是IMS域內(nèi)部的媒體資源功能，接受MRFC控制(通過(guò)H.248)，提供聲碼器資源、通知音資源、會(huì)議橋資源等。
(11)RACS
資源控制子系統(tǒng)(RACS)主要完成管理控制、資源預(yù)留、策略控制、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)穿越和控制等功能。Gq’屬于Diameter接口，完成與核心網(wǎng)的交互，與NASS共同完成QoS和策略控制等功能。
(12)NASS
網(wǎng)絡(luò)附屬子系統(tǒng)(NASS)主要完成UE終端IP地址的分配、接入網(wǎng)絡(luò)的配置、接入網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)和認(rèn)證等功能。
2.2 IMS Based PES網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
IMS Based PES網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3所示。IMS Based PES系統(tǒng)在IMS架構(gòu)的基礎(chǔ)上新增接入網(wǎng)關(guān)控制功能(AGCF)實(shí)體，其他實(shí)體均與IMS原有實(shí)體對(duì)應(yīng)，但在功能上有差異和擴(kuò)展。傳統(tǒng)的終端和/或訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)通過(guò)媒體網(wǎng)關(guān)(MG)和網(wǎng)關(guān)(GW)接入公共交換電話網(wǎng)/綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)仿真子系統(tǒng)(PES)。
接口協(xié)議可以是H.248(P1參考點(diǎn))或SIP(Gm參考點(diǎn))，如果網(wǎng)關(guān)類型是MG，協(xié)議采用H.248；如果網(wǎng)關(guān)類型是GW，協(xié)議采用SIP；獨(dú)立的PSTN/ISDN子網(wǎng)也可以通過(guò)中繼媒體網(wǎng)關(guān)連接(Mn參考點(diǎn))。
AGCF功能實(shí)體是為PES特殊定義的，是從MG和GW訪問(wèn)PES的第一個(gè)接觸點(diǎn)，功能如下：
- 作為MGC控制各媒體網(wǎng)關(guān)
- 與RACS子系統(tǒng)進(jìn)行交互
- 與NASS子系統(tǒng)進(jìn)行交互以獲取用戶線屬性信息
- 通過(guò)P1參考點(diǎn)實(shí)現(xiàn)模擬信令與SIP信令之間的轉(zhuǎn)換
- 與其他IMS SIP功能實(shí)體作為SIP用戶代理工作
對(duì)于媒體網(wǎng)關(guān)后面的傳統(tǒng)接入終端執(zhí)行P-CSCF的功能(例如管理SIP注冊(cè)過(guò)程、產(chǎn)生用戶身份關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)，以及生成計(jì)費(fèi)標(biāo)識(shí))
AGCF對(duì)于其他CSCF來(lái)說(shuō)實(shí)際上是一個(gè)P-CSCF。SIP信令遵循Mw參考點(diǎn)定義。
3.IMS Based IPTV系統(tǒng)研究
3.1 IMS Based IPTV網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
IMS Based IPTV網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖4所示。借鑒IMS Based PES系統(tǒng)的思路和想法，IPTV系統(tǒng)也可以使用IMS核心網(wǎng)元來(lái)完成用戶的鑒權(quán)認(rèn)證及相關(guān)業(yè)務(wù)服務(wù)器的地址獲取工作，同時(shí)利用IMS核心網(wǎng)元完成終端和IPTV
AS之間的消息轉(zhuǎn)發(fā)傳遞工作，也可以采用IMS系統(tǒng)中的SIP呼叫方式完成IPTV媒體地址的協(xié)商和傳送。增加H-CSCF邏輯功能實(shí)體的目的和作用主要有兩點(diǎn)：一方面是通過(guò)H-CSCF完成超文本傳輸協(xié)議(HTTP)到SIP的轉(zhuǎn)換，所有基于Web的終端都可以享受到IMS核心網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)，而不僅僅局限于IPTV的機(jī)頂盒(STB)客戶端；另一方面，后續(xù)很多基于Web的終端(包括STB)所希望享受的服務(wù)不僅僅是IMS網(wǎng)絡(luò)提供的，還有很多是基于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)游戲、資訊瀏覽等不適宜IMS核心網(wǎng)提供的服務(wù)，這些服務(wù)可以通過(guò)H-CSCF進(jìn)行旁路。
H-CSCF和I/S-CSCF之間的接口Mw采用SIP，STB和H-CSCF之間的H1接口采用HTTP，H2接口為H-CSCF和管理系統(tǒng)/外部數(shù)據(jù)庫(kù)等之間的接口。H-CSCF基本上就是由IPTV的EPG系統(tǒng)改進(jìn)升級(jí)而來(lái)，同時(shí)具有P-CSCF的功能。
IPTV系統(tǒng)中的CDN網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)應(yīng)到IMS系統(tǒng)中的媒體資源功能(MRF)網(wǎng)元；STB采用目前的終端，主要支持超文本傳輸協(xié)議/實(shí)時(shí)流式媒體協(xié)議(HTTP/RTSP)等。IPTV需要進(jìn)入IMS核心網(wǎng)的原則定義涉及鑒權(quán)認(rèn)證、計(jì)費(fèi)、QoS，以及需要和IMS業(yè)務(wù)的交互等，這樣就可以直接使用IMS系統(tǒng)架構(gòu)下的QoS、計(jì)費(fèi)等解決方案來(lái)解決IPTV的QoS和計(jì)費(fèi)等需求。
3.2 IMS Based IPTV用戶認(rèn)證流程
機(jī)頂盒要設(shè)置H-CSCF的地址和版本服務(wù)器的IP地址才能接入IPTV業(yè)務(wù)。用戶認(rèn)證流程如下：
(1)機(jī)頂盒開(kāi)機(jī)自檢。
(2)向?qū)拵Ы尤胝?qǐng)求網(wǎng)絡(luò)接入。
(3)網(wǎng)絡(luò)接入成功，取得IP地址和建立網(wǎng)絡(luò)連接。
(4)向機(jī)頂盒版本服務(wù)器請(qǐng)求版本更新。
(5)機(jī)頂盒版本服務(wù)器檢查版本是否需要更新，若需要更新，返回最新版本，否則告知機(jī)頂盒不需要版本更新。
(6)機(jī)頂盒更新版本。
(7)向H-CSCF發(fā)登陸請(qǐng)求。
(8)H-CSCF返回登陸頁(yè)面。
(9)用戶輸入帳號(hào)和口令，向H-CSCF提交業(yè)務(wù)認(rèn)證請(qǐng)求；請(qǐng)求經(jīng)H-CSCF到達(dá)IMS核心網(wǎng)。
(10)IMS核心網(wǎng)和相關(guān)功能實(shí)體交互，認(rèn)證通過(guò)后形成臨時(shí)身份證和授權(quán)信息，并通知IPTV AS用戶鑒權(quán)認(rèn)證通過(guò)。
(11)IMS核心網(wǎng)把認(rèn)證結(jié)果+臨時(shí)身份證+授權(quán)信息返回給H-CSCF，H-CSCF按照這些信息生成新的頁(yè)面，并連同前述信息一起返回給機(jī)頂盒。
(12)機(jī)頂盒更新EPG并記下授權(quán)信息和身份證書。
3.3 IMS Based IPTV點(diǎn)播業(yè)務(wù)流程
點(diǎn)播流程(即VOD)是指用戶播放已訂購(gòu)節(jié)目的流程。用戶通過(guò)H-CSCF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。具體流程如下：
(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，初始過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)(iFC)觸發(fā)到IPTV AS進(jìn)行處理。
(3)IPTV AS通過(guò)和CDN網(wǎng)絡(luò)交互，確定最終服務(wù)的視頻服務(wù)器和視頻流信息，并通過(guò)核心網(wǎng)返回給H-CSCF。
(4)IPTV AS向運(yùn)營(yíng)支持管理系統(tǒng)發(fā)送計(jì)費(fèi)信息。
(5)H-CSCF將服務(wù)的視頻服務(wù)器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)頂盒攜身份證書和授權(quán)證書向選定的視頻服務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送視頻連接請(qǐng)求。
(7)視頻服務(wù)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)OSS業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)進(jìn)行身份證書和授權(quán)證書的校驗(yàn)，同時(shí)在OSS管理系統(tǒng)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)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)驗(yàn)證的使用流程。在視頻流傳輸中，用戶可以發(fā)起快進(jìn)、快退、暫停等視頻錄放(VCR)操作，這些操作流程在機(jī)頂盒和流媒體服務(wù)器之間完成。
4.結(jié)束語(yǔ)
IMS系統(tǒng)架構(gòu)已經(jīng)成為目前公認(rèn)的下一代融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其業(yè)務(wù)提供模式和QoS解決方案都有專門的標(biāo)準(zhǔn)組織進(jìn)行分析和技術(shù)支持。后續(xù)IMS Based
IPTV系統(tǒng)可以考慮和現(xiàn)有的IMS業(yè)務(wù)進(jìn)行結(jié)合，如在線業(yè)務(wù)、視頻會(huì)議業(yè)務(wù)等。還可以考慮和移動(dòng)的流媒體業(yè)務(wù)結(jié)合，同時(shí)為移動(dòng)終端提供IPTV服務(wù)[5-6]。
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