IMS的IPTV系統(tǒng)架構探討

　　IMS是公認的解決FMC的統(tǒng)一系統(tǒng)架構，IPTV系統(tǒng)架構的實現(xiàn)可以基于多種網(wǎng)絡技術，其中基于統(tǒng)一IMS實現(xiàn)是當前研究的熱點。

　　IPTV的演進

　　IPTV是一種承載在IP網(wǎng)絡基礎之上的，能夠提供電視、視頻、語音、文本、圖像、數(shù)據(jù)等業(yè)務的多媒體業(yè)務。當前由于IPTV應用飛速發(fā)展，IPTV為電信業(yè)提供了非常好的業(yè)務發(fā)展之路，業(yè)界普遍認識到IPTV能夠與電信網(wǎng)絡緊密結合起來，最終建立一種可控、可管理、可運維的IPTV系統(tǒng)架構，同時能夠提供電信級的服務質量、用戶體驗、安全性、可交互性和可靠性。目前重要的電信標準組織都在積極研究IPTV解決方案，希望能夠滿足在業(yè)務、網(wǎng)絡等多方面的融合需求，其中對基于IMS的IPTV系統(tǒng)架構的研究具有很大的發(fā)展空間，研究的目標就是基于IMS之上，建立一個融合的IPTV系統(tǒng)架構。

　　IMS與IPTV融合的基礎

　　IMS作為下一代網(wǎng)絡發(fā)展道路上的一個重要里程碑，在許多方面具備了與IPTV融合的基礎，如發(fā)展方向、業(yè)務要求、基礎承載網(wǎng)絡、運營商與用戶的要求等，所以在IMS系統(tǒng)架構基礎之上建立一個融合的IPTV系統(tǒng)架構是可行的。

　　具有相同業(yè)務要求和發(fā)展方向

　　IMS網(wǎng)絡滿足下一代網(wǎng)絡的業(yè)務要求，即希望為用戶逐步提供多媒體業(yè)務、流媒體業(yè)務和信息服務業(yè)務等方面的內(nèi)容，傳統(tǒng)的IPTV主要提供電視類業(yè)務，但隨著其快速發(fā)展希望能逐步提供更多的增值類業(yè)務，如：多媒體業(yè)務、寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務等，而這些業(yè)務恰恰是IMS網(wǎng)絡發(fā)展應用所需要的。對于這些相同的業(yè)務要求，考慮IMS與IPTV結合是實現(xiàn)這些業(yè)務要求，取得一致發(fā)展方向的最優(yōu)途徑。

　　對于承載網(wǎng)絡的要求一致

　　雖然IP交換網(wǎng)絡具有一些例如服務質量方面的先天缺陷，但是在下一代網(wǎng)絡發(fā)展演進中依然看到了承載層使用IP交換網(wǎng)絡帶來的諸多好處，最終還是選擇IP交換網(wǎng)作為其承載網(wǎng)絡。IMS承載網(wǎng)絡的部署滿足下一代網(wǎng)絡對承載網(wǎng)絡方面的要求，即IMS承載網(wǎng)絡也依然是基于IP的，IPTV究其本身就是一種建立在IP網(wǎng)絡之上的業(yè)務應用，所以使用相同的IP承載網(wǎng)絡為IMS網(wǎng)絡和IPTV的融合提供了良好的物理基礎。

　　運營商及用戶的要求

　　對于IPTV系統(tǒng)架構的演進研究與后期的實踐，運營商非常希望最終建立一個可管理、可控制、可運維的融合網(wǎng)絡，能夠為用戶提供多種寬帶業(yè)務。電信用戶也將改變以往的各種電信業(yè)務感受，將逐漸對采用統(tǒng)一的業(yè)務受理、統(tǒng)一的業(yè)務體驗、統(tǒng)一的業(yè)務帳單等新興服務手段感到滿意。

　　從以上的分析可以看出，IMS與IPTV已經(jīng)具備在以上幾個方面融合的基礎，最終建立的IPTV系統(tǒng)架構是一個滿足業(yè)務、網(wǎng)絡等多方需求的融合系統(tǒng)架構。

　　基于IMS的IPTV系統(tǒng)架構研究進展

　　目前，電信領域的兩大標準組織ITU和TISPAN都對基于IMS的IPTV系統(tǒng)架構積極進行研究，為早日完成融合的IPTV系統(tǒng)架構提供標準方面的支持。

　　ITU FG IPTV基于IMS的IPTV系統(tǒng)架構

　　ITU FG IPTV目前正在制定基于IMS的IPTV的相關標準，ITU FG IPTV研究的基于IMS的IPTV系統(tǒng)架構除了在網(wǎng)絡控制部分利用了其在下一代網(wǎng)絡中定義的NACF(網(wǎng)絡附著控制功能)和RACF(資源接納控制功能)兩個子系統(tǒng)，還將利用IMS核心網(wǎng)及相關實體如SUP-FE等來提供IPTV應用業(yè)務的系統(tǒng)架構。

　　ITU FG IPTV重用了其研究的IMS的功能實體與系統(tǒng)架構，并添加了與IPTV提供應用業(yè)務所要求的功能實體。

　　相關IPTV的功能實體

　　針對ITU FG IPTV研究的基于IMS的IPTV系統(tǒng)架構中出現(xiàn)的與IPTV特定的功能實體分別介紹如下：

　　會話用戶功能實體(SC-FE Session Client FuncTIon EnTIty)為標識和準備與內(nèi)容分發(fā)功能的連接，將經(jīng)過IMS核心與IPTV應用通信，例如視頻點播類將根據(jù)業(yè)務需求請求合適的內(nèi)容分發(fā)和存儲功能，直播業(yè)務當中請求直播應用的網(wǎng)絡參數(shù)等，并得到以上兩種情況的響應。SC-FE在SIP會話過程中也提供處理業(yè)務請求的功能。

　　在圖1所示的系統(tǒng)架構當中，IMS核心功能實體代替了IPTV業(yè)務控制功能，將提供基于SIP的會話控制機制與基于IPTV應用業(yè)務用戶訂閱信息的鑒權和授權，并且通過與RACS交互進行資源預留。核心IMS在SIP會話期間為IPTV終端功能，IPTV應用和內(nèi)容分發(fā)功能之間提供交互功能。核心IMS能夠用作業(yè)務發(fā)現(xiàn)，并且諸如計費和漫游也被支持。

　　業(yè)務用戶清單功能實體(SUP-FEService User ProfileFuncTIon Entity)能被用作存儲用戶清單、用戶相關的位置信息和業(yè)務層的狀態(tài)數(shù)據(jù)。它將執(zhí)行基本數(shù)據(jù)管理和維護功能，并負責響應對用戶清單的查詢。

　　IPTV業(yè)務應用

　　系統(tǒng)將提供發(fā)現(xiàn)和選擇應用的IPTV業(yè)務，可以從多個業(yè)務供應商那里進行這些操作。業(yè)務發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生并提供業(yè)務發(fā)現(xiàn)信息給IPTV終端，并且業(yè)務發(fā)現(xiàn)信息包括一個或多個到業(yè)務選擇應用的接口點(如：URL)。業(yè)務選擇為便于用戶瀏覽和選擇將產(chǎn)生并提供包括直播、點播等可用業(yè)務的信息描述。

　　系統(tǒng)將執(zhí)行會話管理、業(yè)務授權、元數(shù)據(jù)內(nèi)容呈現(xiàn)和點播的業(yè)務邏輯，以及會話管理、業(yè)務授權、元數(shù)據(jù)內(nèi)容呈現(xiàn)和直播的業(yè)務邏輯。

　　系統(tǒng)還將提供額外的IPTV業(yè)務和內(nèi)容的分發(fā)和呈現(xiàn)，如：游戲、遠程學習等。通過和業(yè)務用戶清單交互獲得用戶的業(yè)務清單后，所有的業(yè)務都將支持IPTV業(yè)務的個性化服務。

　　ETSI TISPAN基于IMS的IPTV系統(tǒng)架構

　　ETSI TISPAN的R1階段對IMS的架構的研究將直接基于3GPP版本7定義的IMS系統(tǒng)架構，并針對固定的特殊要求進行了相關的改進，其所研究的基于IMS的IPTV系統(tǒng)架構的研究將主要基于其IMS Release 1的研究成果上，其中包含了已有的NASS和RACS子系統(tǒng)，并適當加入與IPTV相關的網(wǎng)絡功能實體來實現(xiàn)對IPTV業(yè)務的擴展。

　　ETSI TISPAN重用了Release 1階段研究的IMS的功能實體與系統(tǒng)架構，并添加了與IPTV提供應用業(yè)務所要求的功能實體。