IPTV业务及系统介绍-201202

1、Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. IPTV业务及系统介绍Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page1前 言l目前随着IPTV各方面运营环境日趋成熟，中国国内国家三网融合第二批试点城市的公布，各地IPTV项目即将规模开局应用。l鉴于IPTV整套业务系统的业务类型，系统组成，业务流程等与传统数据网络和业务有较多不同之处，因此希望通过该概述课程，使学员从整体上了解IPTV业务的种类，系统部件组成和组网，业务

2、流程等，为交付IPTV项目打下基础。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page2培训目标l学完本课程后，您应该能：p了解IPTV的概念及业务种类p了解IPTV系统的典型组成部件及功能p了解IPTV组网典型的网络结构p了解IPTV端到端业务流程Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page3目 录lIPTV的概念及业务种类简介lIPTV系统的典型组成部件及功能简介lIPTV系统典型网络构架简介lIPTV端到

3、端业务流程简介Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page4基本概念：什么是IPTV系统lIPTV（Internet Protocol Television）：解决了在观看电视节目时播放时间对人们的限制问题，满足了人们收看自由度方面的需求，提供了强大的交互功能，真正实现了媒体提供者和消费者之间实质性互动的功能。 lIPTV基于DVB（Digital Video Broadcasting）over IP（Internet Protocol）的技术框架，囊括了网络技术和媒体技术的优势，为电信业和电视业带

4、来新的业务增长点。IPTV在给用户带来交互式电视节目的同时，还可以非常容易地与Internet服务、通信服务结合在一起，提供远程教育、信息服务、电视短信等增值业务。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page5视频原理与基础l无论是传统电视还是IPTV，用户欣赏视频节目，都必须通过视频源的采集，视频传送和视频在终端的最终呈现。IPTV相对于传统电视，最主要的变化是视频的传送技术发生了根本的变化。模拟电视从卫星接收到模拟信号之后，把这些信号通过广播的方式全部推送到用户电视机终端，终端通过选择不同的频点

5、来选择不同的节目。数字电视的方式是把卫星接收下来的信号，通过视频压缩和数字化处理，然后再经过QAM调制，再通过网络广播到用户终端。数字电视和模拟电视的区别是传送的内容变成了数字的方式。IPTV的重大变化是把卫星接收下来的信号，经过视频压缩处理，然后把压缩后的报文经过IP流化，变成IP报文，通过IP网络传送到用户家里，因此可以充分利用IP网络的可达性以及IP网络传送效率的优越性。 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page6IPTV的业务种类音视频业务功能大类功能大类功能项目功能项目子功能项子功能项

6、音视频业务功能音视频业务功能音视频基础业务BTV直播业务VOD点播业务TSTV时移电视TVOD电视回看NVOD轮播电视音视频增强业务高清直播/高清点播cPVRVOD下载业务智能推荐PRSWEB ChannelPC Client高清本地播放背景音乐IPTV扩展类业务扩展类业务支持多CP 增值业务平台终端U盘免配置广告业务 电视公众广告楼宇广告电视消息系统 TVMSCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page7IPTV业务分类lIPTV业务中，主要分为组播类业务和单播类业务。各种业务按单播/组播/其他分

7、类如下表所示：Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page8视频编码及带宽需求lIPTV 的各种业务中的流媒体业务所需的带宽要求较高。不同的节目类型、编码方式的节目，对网络带宽的需求也不同。目前主流的节目类型包括标清和高清两种，标清节目的分辨率一般为720480，视觉体验与DVD相当，当前常用的标清节目编码方式为MPGE-2和H.264，对应带宽需求分别为3.75M和2M；高清节目标准分为720P和1080i两种，视觉体验高于DVD,分别对应分辨率为1280720和19201080，MPGE-2编码

8、高清节目所需带宽为12M，H.264编码高清节目所需带宽为8M。节目类型编码方式所需带宽标清MPEG-23.75MH.2642M高清MPGE-212MH.2648MCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page9目 录lIPTV的涵义及业务种类简介lIPTV系统的典型组成部件及功能简介lIPTV组网典型网络结构简介lIPTV端到端业务流程简介l华为IPTV解决方案的特色Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. P

9、age10IPTV业务系统的组成lIPTV系统主要包括IPTV网管、CMS（Content Management System）、BSS（Business Support System）、MDN（Media Delivery Network）、MEM（Media Entertainment Middleware）、IPTV报表和STB（Set Top Box）等子系统 Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page11IPTV业务系统的组成l此外，IPTV系统可以集成SQM、TVMS等子系统，提供服务

10、质量监控、电视消息管理等扩展功能，帮助用户开展丰富的增值业务。各扩展子系统的主要功能如下：lSQMpSQM（Service Quality Monitor）服务质量监控系统可以进行现网链路状态检测，为IPTV系统提供可靠的服务质量监控功能。p为开通IPTV业务和业务运营提供参考数据，进行前期分析。p对开通IPTV业务后的链路情况进行监控，协助定位故障。lTVMSpTVMS（Television Message System）消息管理系统实现电视消息统一管理。运营商发布电视消息，将消息推送到EPG页面，充分实现与用户的互动，增强用户体验。Copyright 2009 Huawei Technol

11、ogies Co., Ltd. All rights reserved. Page12目 录lIPTV的概念及业务种类简介lIPTV系统的典型组成部件及功能简介lIPTV系统典型网络构架简介lIPTV端到端业务流程简介Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page13IPTV业务整体部署架构省骨干网省骨干网IPTV省中心省中心M12000EPGCMSSTB升级中心本地NAS电视直播源IDCVNETM12000区域中心区域中心IP城域网城域网NXGEPOP点点NXGEIP城域网城域网M12000区域中心

12、区域中心POP点点NXGEADSL MODEMDSLAMBRASADSL MODEMDSLAMBRAS点播点播8080点播点播2020直播直播/ /轮播轮播点播点播直播直播组播组播Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page14IPTV典型网络构架lIPTV系统支持分层分级的网络架构，典型组网方式包括集中式组网、二级组网和三级组网。l集中式组网l设备集中部署在中心节点。l二级组网l设备分布式部署在中心节点、边缘节点。l三级组网l设备分布式部署在中心节点、骨干节点和边缘节点。l作为IPTV核心部件的M

13、DN、MEM都支持分层分级的分布式部署方式。MDN、MEM设备分布式部署在各级节点上，以便就近为用户提供服务。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page15IPTV典型网络构架BOSS系统统一网管平台内容管理平台网管子系统CMSBSSIP承载网络MEM子系统MDN子系统头端子系统边缘节点(HMS/EPG/Upgrade)元数据注入运营数据同步/授权/订购内容分发元数据分发认证/授权网管STB后台支撑层后台支撑层业务管理层业务管理层业务控制层业务控制层网络服务层网络服务层终端展示层终端展示层DSLA

14、MDSLAM边缘节点(HMS/EPG/Upgrade)RouterRouterHomeGatewayTV报表子系统报表统计Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page16IPTV典型网络构架l后台支撑层 后台支撑层为运营商自有的后台业务支撑系统。包括运营商的统一网管平台、BOSS（Business and Operation Support System）系统，以及内容提供商的内容管理平台。IPTV系统支持与后台支撑层的多个运营管理平台对接，并通过后台支撑层提供设备管理、内容管理、业务管理、产品管理

15、、用户管理、计费账务管理和统计报表等功能l业务管理层 业务管理层主要包括CMS子系统、BSS子系统、网管子系统、报表子系统。 业务管理层主要提供内容管理、业务管理、用户管理、帐务处理和计费处理和报表统计等功能。此外，业务管理层负责配置管理IPTV核心部件，以及实时性能监控、提取设备日志、接收网元告警等。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page17IPTV典型网络构架l业务控制层 业务控制层主要包括MDN子系统和MEM子系统。在IPTV网络架构中，MEM、MDN采用分布式部署。位于中心节点和骨干节

16、点的设备属于业务控制层，实现后台管理、控制和内容备份；位于边缘节点的设备属于服务网络层，提供EPG服务、流媒体服务和STB升级服务。l网络服务层网络服务层包括IPTV的边缘节点，如流媒体服务器HMS、EPG服务器、STB升级服务器（Upgrade）等。网络服务层在业务控制层的统一控制下，就近为用户提供流媒体服务、EPG服务和STB升级服务。 此外，网络服务层还包括接入认证服务器、宽带接入服务器等网络设备，提供接入认证的功能。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page18IPTV典型网络构架l终端展

17、示层由接入设备和STB组成。p接入设备接入设备负责为STB提供网络接入功能。pSTB STB采用一体化的软硬件集成平台，内置通用浏览器、音视频解码模块、媒体播放器，使用电视机作为显示设备，为用户提供服务。STB通过接入设备，与IPTV系统的各个上层平台进行交互后，通过电视机向用户展示EPG。用户通过EPG浏览节目信息、在线订购产品、播放音视频节目，并通过自助服务查询消费记录和帐单信息。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. IPTV组网方案-内容分发的实现Page 19在HUAWEI IPTV 解决方案

18、中，CMS 系统负责控制内容的分发，MDN 系统负责内容分发的具体执行。当CMS 系统向MDN 系统下发内容分发的指令后，MDN 通过合理的分发策略，将内容分发到各级节点MS 中。内容分发方式包括：Push 方式Pull 方式二次分发方式Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 内容分发的实现-PushPage 20Push 是一种主动分发的技术。Push 方式分发由CMS 发起。在Push 方式中，MDN 系统主动将内容分发到各级节点的MS 上。Copyright 2009 Huawei Technol

19、ogies Co., Ltd. All rights reserved. 内容分发的实现-PullPage 21Pull 方式是一种被动的内容分发技术。当边缘节点MS 中不存在用户请求的媒体内容时，边缘节点MS 主动向上级节点MS 请求获得媒体内容，以便就近为用户提供服务。在Pull方式下，内容分发是按需启动的。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 内容分发的实现-二次分发Page 22用户对媒体内容的喜爱程度会动态变化，通过二次分发可以动态调整媒体内容在POP点内不同MS 上的最优分布，以更好地适应

20、用户对媒体内容喜好的变化。用户向MS 请求媒体内容时，MS 自动统计该内容的点击次数，当内容点击次数高于阈值时，MS 向MM 请求二次分发，MM 将该内容分发到同一POP 点下的其他MS。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page23目 录lIPTV的概念及业务种类简介lIPTV系统的典型组成部件及功能简介lIPTV系统典型网络构架简介lIPTV端到端业务流程简介端到端业务流程简介Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights res

21、erved. Page24IPTV端到端业务承载简介-单播业务单播VLAN(单层Q）单播VLAN（双层Q）Native IPFTTB/N单播VLAN(单层Q）单播VLAN（双层Q）Native IPFTTH单播VLAN(单层Q）单播VLAN（双层Q）Native IPLAN接入单层Q单层Q汇聚LSWOLTONT楼道LSW园区LSWHGHGHGDSLAMONUCRNative IPIPTV 母局( 区域中心）DHCP erverIPTV 母局( 边缘节点）AAACR单层QHGDSLAM单层Q单播VLAN(单层Q）单播VLAN（双层Q）Native IP方案说明：l接入层单播业务承载方案p接入层通

22、过单播VLAN实现对单播业务的承载，单播VLAN采用PUPSPV VLAN划分方式，组播采用单独的PSPV VLAN。pPUPSPV方案下， LAN接入场景在园区LSW上打外层VLAN；FTTB/N场景在OLT打外层VLAN；FTTH场景下，OLT先将来自ONT的单层VLAN转换成运营商规划的VLAN再打外层VLAN，DSLAM场景下在LSW打外层VLAN；lSR以上单播业务承载方案p单播业务在SR用户端Dot1Q子接口终结后，通过Native IP承载；pSR以上与IPTV系统的区域中心和/或边缘节点、DHCP Server、AAA等端到端拉通；Copyright 2009 Huawei T

23、echnologies Co., Ltd. All rights reserved. Page25IPTV端到端业务承载简介-组播业务组播VLAN（单层Q）NativeIP（PIM-SM）NativeIP（PIM-SM）单播VLAN(单层Q）组播VLAN（单层Q）NativeIP（PIM-SM）二层组播三层组播三层组播IGMP透传二层组播三层组播单播VLAN(单层Q）单播VLAN(单层Q）IGMP透传FTTHFTTB/N LAN接入组播VLAN（单层Q）二层组播IGMP透传汇聚LSWSROLT楼道LSWONUIPTV 平台园区LSWHGHGHGONUIGMP ProxyIGMP Snoopin

24、gIGMP SnoopingIGMP SnoopingIGMP ProxyIGMP Snooping城域网CRCRDSLAMHGDSLAM单播VLAN(单层Q）NativeIP（PIM-SM）三层组播二层组播组播VLAN（单层Q）IGMP透传l接入层组播业务承载方案pFTTB/N接入：SR通过Dot1Q子接口把组播流复制到汇聚LSW，OLT通过组播VLAN下发给ONU， ONU支持IGMP Proxy和跨VLAN组播复制特性，将组播流复制到用户单播VLAN。 pFTTH接入：SR通过Dot1Q子接口把组播流量复制到汇聚LSW，OLT将组播流量复制到用户单播VLAN。 ONT支持IGMP Sno

25、oping，实现对用户端口业务流的控制.pLAN接入： SR通过Dot1Q子接口把组播流量复制到汇聚LSW，LSW将组播流量复制到用户单播VLAN。pDSLAM接入：SR通过Dot1Q子接口把组播流量复制到LSW，LSW将组播流量复制到用户单播VLAN.lSR以上组播业务承载方案pSR连接接入侧：在SR连接LSW的端口上配置Dot1Q子接口，使能IGMP和PIM，通过PIM DR和PIM Assert向下以分级组播复制；pSR至IPTV业务平台：SR的Dot1Q子接口终结IGMP后，通过Native IP的三层组播承载，SR与IPTV业务系统形成一个PIM域。Copyright 2009 Hu

26、awei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. IPTV业务流程-机顶盒开机登陆流程Page 26用户开户成功后，首先开启STB进行接入认证，即可体验IPTV提供的各项特色业务。STB接入分为三个步骤：uSTB接入宽带网络uSTB接入IPTV系统uSTB获取开机画面Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page27IPTV用户认证方案分析STBPCIP城域网城域网DSLAM BRAS/SRDHCP ServerSTBPCDHCP Relay/Snooo

27、pingDHCPIP访问IPoE/DHCP+认证认证DHCP opt82STBPCIP城域网城域网DSLAM BRASRADIUSSTBPCPPPoE Session终结PPPoEPPPoE认证认证IP访问PPPoE 运营模式成熟，业务安全性高 对业务网关处理压力大，接入设备难以处理 IPTV小规模应用时采用 组播业务简单，对业务网关处理压力小 需新部署DHCP Server，增加安全保障 IPTV规模应用时推荐采用Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page28引入IPoE/DHCP+认证方案IP

28、TV规模发展时采用IPoE/DHCP+认证，部署统一的DHCP Server；IPTV机顶盒终端地址采用受限公网IP或私网IP，私网IP由全省统一规划；DHCP+认证的安全性由QinQ/Opt 82以及业务网关的DHCP Snooping保证。Web PortalRADIUSPolicy ManagerDHCP ServerHGL2汇聚汇聚xDSL/LANMSCG/BRASSplitterEPONOLTHGMDUL2汇聚汇聚PPPoEIPoE/DHCP1.DHCP Request2.业务VLAN隔离或采用DHCP opt82标识用户位置3. DHCP Relay4. DHCP Server把R

29、equest报文中的Opt82和60属性转变为Radius报文中的附加属性，发往Radius6. BRAS或SR生成相应的主机路由， DHCP Snooping5. DHCP Server根据RADIUS结果决定是否给终端分配IP地址CRCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. STB接入网络流程Page29STB接入宽带网络的流程如下：1.STB携带PPPoE帐号信息向DSLAM发起接入请求。2.DSLAM向BRAS转发STB的接入请求。3.BRAS将STB的接入请求转发给AAA Server。4.AA

30、A Server对该用户帐号进行认证，认证通过后将认证结果返回给BRAS。5.BRAS为STB分配IP地址。业务控制层业务控制层DSLAMAAAServerSTB1BRAS2345网络服务层网络服务层终端展示层终端展示层Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. STB接入IPTV系统Page30STB接入IPTV系统的流程如下：1.STB携带IPTV业务帐号信息向MEM的EDS发起接入IPTV系统的请求。2.根据MEM预设的EPG调度策略，EDS将STB请求重定向到的EPG服务器上。3.EPG服务器进行帐

31、号检查，如果检查不通过则将认证请求转发到ACS。4.ACS通过数据仓库向MEM数据库获取用户信息和订购关系，根据用户信息检查STB是否与帐号绑定。当绑定检查失败，ACS均通知EPG服务器下发帐号输入页面，用户输入帐号后继续发起接入请求。绑定检查通过后，ACS生成Token（用户临时身份标识），向EPG服务器下发用户信息。5.用户信息包括Token、Token有效期、用户订购关系、用户ID、用户区域、EPG区域等信息。6.EPG服务器缓存认证成功响应中的用户信息并将认证成功结果转发给STB。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All righ

32、ts reserved. STB获取开机画面Page31业务控制层业务控制层3网络服务层网络服务层终端展示层终端展示层STBUpgrade12EDS546获取开机画面流程如下：1.STB向MEM子系统的EDS发送开机画面获取请求。2.EDS根据STB的位置和升级服务器的健康状态，为STB分配合适的STB升级服务器。3.升级服务器收到下发开机画面的请求后，根据机顶盒上报的型号升级服务器在内存中查找该型号机顶盒对应的版本配置文件，找到后下发给机顶盒。此文件中包含开机画面的类型、版本号、文件名。4.STB收到版本配置文件后根据版本号做对比，如果版本号不相同，则向升级服务器发起请求，并上报开机画面文件

33、名（如：a.gif）。若版本号相同，STB获取开机画面的流程结束。5.升级服务器根据机顶盒上报的文件名（a.gif）找到开机画面文件后下发给机顶盒。如果开机画面文件有多个，则机顶盒请求多次。6.下载成功后，STB将开机画面保存在本地FLASH中，在下次开机过程中，采用新的开机画面展示给用户。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. IPTV组网方案-请求调度流程Page 32IPTV系统通过设定调度策略响应用户业务访问请求。IPTV系统内的请求调度主要涉及三个方面：uSTB升级调度STB开机注册时请求升级

34、到最新版本。uEPG访问调度STB/PC Client/iPad/手机终端请求获取EPG页面详细信息。u内容请求调度STB/PC Client/iPad/手机终端根据EPG页面的节目信息请求流媒体服务器提供服务。对上述业务请求，IPTV系统都采用合理的调度机制，确保用户被调度到服务质量最优的STB升级服务器、EPG服务器和流媒体服务器HMS上，同时通过调度方式实现了服务器之间的负载均衡，有效提高了系统的稳定性和可靠性。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. STB升级流程Page33业务控制层业务控制层

35、3网络服务层网络服务层终端展示层终端展示层STBUpgrade12EDS5462STB升级请求EDS调度消息STB升级调度流程如下：1.STB向MEM的EDS发送升级请求。EDS根据STB的位置和升级服务器的健康状态，为STB分配合适的STB升级服务器。2.STB从STB升级服务器获得最新软件升级包信息。3.STB根据软件升级包信息，判断是否需要升级为最新版本。若不需要，STB在线升级流程终止。5.如果需要升级，STB从STB升级服务器中下载最新的软件升级包。6.下载成功后，STB自动完成软件升级。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All

36、 rights reserved. 访问调度的实现-EPG访问调度流程Page 34对于用户访问EPG 的请求，EDS 可以根据用户所属的IP 网段，将不同区域的用户调度到各自就近的POP 点，由该POP 点上一台综合性能最优的EPG 服务器向用户提供服务。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 访问调度的实现-内容请求调度Page 35用户通过EPG 页面，选择播放一个节目，并通过RRS 调度到一台合适的MS。RRS 可以根据用户所属的IP 网段，将不同区域的用户调度到各自就近的POP 点，由该POP

37、 点上一台综合性能最优的MS 向用户提供服务。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. IPTV VOD业务点播流程Page36系统定义：IPTV点播VOD（Video On Demand）也称为交互式视频点播。用户可以选择相应的节目播放，从根本上改变了以往被动式观看电视的不足。对运营商而言：运营商承建IPTV网络，与服务提供商SP（Service Provider）建立合作伙伴关系，从SP获取点播内容源，通过IPTV系统实现内容分发和节目展示，向用户提供点播业务。通过收取用户订购费用实现盈利。Copyr

38、ight 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. IPTV VOD业务点播流程Page37对终端用户而言：用户无需购买DVD或者去电影院，根据EPG页面的节目列表进行点播、订购，就可以在任何时刻选择观看感兴趣的视频点播节目。例如，Mark想要观看热门影片HarryPoty，在EPG页面中选择该节目，按照提示进行订购，订购成功后就可以观看HarryPoty。观看过程中，Mark可以体验到点播业务良好的操控功能。例如：u浏览：在影片详细信息页面浏览影片导演、演员、编剧等演职员信息。u预览：可预览影片部分时间段的内容。u收藏：将影片HarryPoty添加到Favorite收藏夹，方便查找。u书签：需要中断播放时，可