基于网络视讯框架的下一代IPTV

引言

IP多媒体子系统（IMS）作为下一代网络（NGN）标准架构下的多媒体子系统，为固定软交换网与移动软交换网提供了融合的体系架构，是未来FMC的理想架构之一。而IPTV业务集语音、视频和数据业务为一体，能够根据用户需要提供诸如视频点播、时移电视和网络录像以及互动视频业务，有很好的发展前景。

基于IMS/NGN网络开展IPTV业务是近年来业界关注的焦点课题。ITU-T IPTV-GSI、ETSI TISPAN和Open IPTV Forum等国际标准组织对IMS based IPTV的业务、需求与架构等方面做了深入的研究，且取得了相当的研究成果。从目前IPTV标准的体系架构来看，基本上可以分为两大流派，一是自成一体的IPTV体系架构，二是结合下一代网络（NGN）体系的NGN-based IPTV体系架构，对于基于NGN的IPTV架构，又根据是否重用IMS相关功能部件而分成基于IMS的IPTV架构（简称IMS based IPTV）和非基于IMS的IPTV架构。

中兴通讯不仅积极参与标准组织的研究活动，而且结合自有的IMS解决方案和IPTV解决方案的特点，深入研究了基于网络视讯框架的移动网络、宽带网络和IMS/NGN网络相融合的下一代IPTV架构。

限于篇幅，本文仅对ETSI TISPAN（以下简称TISPAN）的IMS based IPTV架构予以介绍，以使读者窥豹一斑。

TISPANIMSbasedIPTV架构

TISPAN的IMS based IPTV架构至少支持四种业务形式，分别是点播业务（Content on Demand，简称CoD）、直播业务（Broadcast，简称BC）、个人网络录像业务（Network Personal Video Recorder，简称N-PVR）和呈现业务（Presence）。其中针对直播业务，TISPAN明确要求支持Trick Play模式的时移电视（Time-Shift TV）功能。

TISPAN根据功能属性把IMS based IPTV架构划分为四个域，分别是用户终端域（UE）、应用与IPTV业务功能（Application and IPTV Service Functions）、媒体传送、分发和存储功能（Media Delivery，Distribution and Storing）、传送功能（Transport Functions）和IMS核心网（Core IMS）。

用户终端（UE）：作为IMS终端注册到IMS网络，与IPTV部件业务交互，接收来自承载网的媒体数据，展现给用户。

应用与IPTV业务功能（ApplicationandIPTVService Functions）为包括IPTV业务在内的各种业务和应用提供相应的支持功能，同时为IPTV业务和应用提供相应的能力，如业务发现、业务选择和重定向等。

媒体分发、发布和存储（MediaDelivery，DistributionandStoring），能接收和保存从内容提供商进入到IPTV系统中的直播信息和媒体流，主要提供媒体处理、分发、存储和发布功能，所有的功能在IPTV业务以及相关的控制之下完成。

传送功能（TransportFunctions）包含了NASS和RACS，负责网络附着、资源预留与控制，以及接入网和承载网的功能。

IMS核心网（CoreIMS）提供鉴权、授权，以及和业务提供和内容分发相关的信令处理。它负责将信令消息路由到相应的应用服务器，或根据UPSF中信息执行业务触发，同时和RACS（资源接纳控制子系统）进行交互完成资源预留和接纳控制。

下一代IPTV

中兴通讯网络视讯框架是基于IMS理念，提供统一系统平台，支持机顶盒、PC机、智能终端等多种终端接入，融合了IPTV、视频会议、视频监控和可视电话等多种多媒体增值业务，配合运营商向综合信息服务提供商转型的端到端、全业务多媒体运营解决方案，也是促进宽带网络向IMS All IP Network业务体系演进的整体解决方案。

基于网络视讯框架的下一代IPTV架构坚持业务与网络、信令与媒体相分离的设计思想，以IMS为交换核心网，以APP应用服务器为业务引擎，以CDN为媒体分发网络，兼容移动网络、宽带网络和IMS/NGN网络，支持IPTV机顶盒、PC、智能终端，乃至3G终端（包含CS、PS域）等多样化的类型终端，从而提供网络电视、视频点播、信息服务、PVR、TSTV、游戏、视频通信等内容丰富且无所不在的IPTV业务。

系统架构

下一代IPTV架构按功能属性总体上划分为UE、IPTV运营与支撑子系统、IPTV业务与控制子系统、CDN内容分发网络、IMS核心网和IP承载网五个子系统，如图1。

UE有三种类型，一是传统的IPTV机顶盒，只支持与各厂家自有的IPTV平台接口；二是内置有IMS客户端软件的新型IPTV机顶盒，支持标准的IMSbasedIPTV的SIP接口，经IMS核心网，与下一代IPTV平台接口；三是具有SIP通信功能的各种类型的智能终端，与下一代IPTV平台接口，实现多样化的融合业务。

IP承载网包括网络附着子系统（NASS）和资源控制子系统（RACS），在业务平台和终端间转发控制信令和媒体数据，负责网络层面的资源控制、资源预留和QoS保证等功能。

IMS核心网由P/S/I-CSCF和MGCF/MGW等部件组成，支持IMS终端的接入、注册、认证与鉴权和业务触发功能，并负责与传统网络互通。

IPTV业务与控制子系统是下一代IPTV架构的核心，DNS/DHCP负责IPTV的业务发现，EPG负责IPTV的业务选择，IPTVAS负责IPTV业务的认证与逻辑控制。

IPTV运营与支撑子系统除了提供计费和营账功能外，还为SP提供各种融合业务和第三方增值业务的接口。

CDN内容分发网络在IPTVAS的控制下，完成媒体流的控制与传送功能。媒体调度器负责在不同的CDN节点间的内容分发与调度，媒体服务器集群负责本地CDN节点内部不同媒体单元的负载均衡、内容分发与调度和媒体流传送，媒体单元已单播或组播的形式传送媒体流到UE。

网络结构

下一代IPTV网络按垂直关系分为业务层、控制层、承载层和接入层，如图2。各层次间彼此接口，实现信令转发和媒体流传送，具体功能如下：

作者：贾海刚   来源：通信世界网