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IPTV終端管理中的主要功能和關鍵技術0

2019-05-02 05:37:29来源:励志吧0次阅读

摘要:終端管理是IPTV技術中一個重要的研究領域,IPTV終端和業務的復雜性使得對IPTV終端的有效管理成為保障IPTV業務質量的一個必備條件,因此IPTV終端管理從一開始就是業界一個重要的研究課題。

终端管理是IPTV技术中一个重要的研究领域,IPTV终端和业务的复杂性使得对IPTV终端的有效管理成为保障IPTV业务质量的一个必备条件,因此IPTV终端管理从一开始就是业界一个重要的研究课题。

1.前言

IPTV业务是基于电信宽带络,以电视机加机顶盒为主要终端设备,为用户提供多媒体服务的宽带增值业务。IPTV是电信运营商拓展宽带运用,提高用户ARPU值的有效方式,近年来发展迅速,至2007年底,中国IPTV用户数量已到达114.2万。

由于IPTV是一项基于互联的业务,因此其终端形式多样并且具备很高的智能性,不仅有基于SOC架构的机顶盒,基于智能芯片的智能终端,还有基于X86架构的类似于个人电脑的机顶盒。同时,IPTV业务是一项智能性、互动性很高的业务,种类多样,逻辑复杂,由于其采取互联技术,对私密性、安全性有很高的要求。IPTV终端和业务的复杂性使得对IPTV终端的有效管理成为保障IPTV业务质量的一个必备条件,但是也对终端管理提出了很高的要求,因此IPTV终端管理从一开始就是业界一个重要的研究课题。

TV终端管理的结构及研究内容

2.1 IPTV终端管理的结构

IPTV终端管理的主要功能是完成对IPTV终端的统一管理,实现终端的络配置、状态和性能监测、系统和业务配置、软件版本和升级管理、故障诊断等功能。IPTV终端、络接口、管理服务器是组成IPTV终端管理的3个必备元素,如图1所示。

图1 IPTV终端管理结构

IPTV终端管理的基本实现方式是管理服务器通过络接口协议,调用终端上的相应功能,实现终端管理的具体功能。

2.2 IPTV终端管理的研究内容

在IPTV终端管理的不断研发和实践中,其关键技术主要涉及以下几个方面。

(1)北向接口

该接口存在于IPTV终端管理系统与IPTV平台侧的其他功能实体之间。由于IPTV终端是IPTV络中的一部分,因此IPTV终端管理具有络管理和业务管理的两重特性。北向接口则包括了IPTV终端管理系统与络管理系统、业务管理系统的两个接口。其中,络管理负责络配置信息传递、故障诊断、失败告警等功能,业务管理负责统计信息传递、业务管理和配置。

(2)南向接口

该接口存在于IPTV终端和管理系统之间,也是终端管理中重要、使用频繁、论证充分的技术。该接口直接承载终端管理的状态监控、参数设置、异常告警、日志上传、软件升级、故障诊断等各种功能调用。在IPTV的实际应用中,该接口的协议有SNMP[1]和TR069[2]两种形式。

(3)家庭关

目前家庭关的应用已极为普遍,IPTV业务与家庭关的协同工作也是业界讨论的热点。从终端管理的角度而言,关键的技术问题是NAT(network address translator)穿越和捆绑性的接入认证。IPTV终端在NAT环境下,一般通过定时心跳等机制穿越家庭关[3],通过DHCP(dynamic host configuration protocol)扩展、管理协议认证等方式解决在路由方式下的接入认证问题[3,4]。

(4)配置和升级

IPTV终端中软件系统业务功能模块的切分与终端管理的软件升级、系统和业务配置息息相关。在完备的IPTV终端管理功能要求下,IPTV终端需要具备按照系统不同功能、不同业务的软件模块设计,同时可以根据管理要求,自行下载和配置业务功能。[NextPage]

TV终端管理标准化情况

IPTV终端管理技术在IPTV业界是一个非常热门的话题,目前已有多个国际标准化组织对IPTV终端管理进行了研究和规范。

(1)DSL Forum

DSL Forum(DSL论坛)成立于1994年下半年,初的宗旨是致力于开发基于DSL技术的系统结构、协议、接口等,随着DSL技术和业务的发展,DSL Forum也从定义DSL的核心技术转移到定义和推行基于DSL技术的业务和应用。

因此,DSL Forum对终端管理的研究非常具体透彻,它从宽带接入技术入手,制订了多种基于宽带接入的终端管理相关标准,并关注运用层的终端管理和业务管理,其中就包括IPTV的终端管理。

DSL Forum的终端管理模型如图2所示,它确定了BOSS、ACS、DSLAM、家庭关、终端设备的整体模型,被业界广泛引用。

图2 DSL Forum终端管理结构

DSL Forum制定了TR069等标准对终端管理技术做出了规定。其中TR069规定了ACS与终端之间的管理协议,基于TCP/IP,规定了多个RPC Method用于管理应用;TR111[3]规定了应用TR069进行远程管理的方法,并给出了设备和关采取DHCP关联方式和穿越NAT关进行管理的方式;TR106[5]规定了终端设备的TR069典型数据模型;正在制订中的WT135规定了STB的TR069典型数据模型,确定STB少包括SP信息、观众状态、VoD三部份应用信息,并详细描写了视/音频业务能力相关的数据参数。

(2)HGI

HGI(home gateway initiative)成立于2004年,由多个运营商主导,主要通过研究家庭关来拓展家庭宽带通信业务和市场。HGI对终端管理的研究继承了DSL Forum的参考模型,加入了服务提供商,形成了服务提供商、BOSS、ACS、家庭关、终端的整体管理架构(如图3所示),并着重研究RMS/ACS与HG之间接口、HG与ED之间接口[6]。

图3 HGI终端管理结构

HGI规定的技术实现方式特点是,在架构和远程管理协议方面全面采取DSL Forum技术体制,同时对家庭关的功能进行了额外的规定,增加了本地管理的使用场景,并定义该接口在本地采用HTTP+HTML方式,远程采取DSL Forum规定的方式(如图4所示)。

图4 HGI终端管理功能分布

(3)ATIS IIF

ATIS在2005年10月成立了IPTV合作论坛(IIF)对新IPTV技术进行探讨,ATIS IIF已经对IPTV的需求、架构、终端做出了详细的规定。在终端管理方面,ATIS IIF同样定义了终端管理应用层需求和管理架构[7](如图5所示),它建议基于TR069协议进行IPTV客户端设备的管理,同时也要求业务层、家庭关进行终端管理协议的转译,以兼容其他协议的设备。

图5 ATIS终端管理结构

(4)CEA

CEA(消费电子协会)是互联界强大的终端定义组织之一,但是CEA对终端管理其实不热心,它规定了终端管理的简要说明,要求少能覆盖HG错误、络错误、故障诊断等功能,其实不打算做进一步的研究[8]。

(5)ITU-T

ITU-T的FG IPTV(IPTV焦点组)目前已经完成了IPTV终端管理功能需求性的定义,已经进入到IPTV GSI(IPTV全球标准举措)阶段。FG IPTV基本采用了HGI的终端管理和家庭络的架构,这里就不再赘述。

(6)CCSA

CCSA(中国通信标准化协会)主要根据中国IPTV业务的发展情况,对IPTV终端管理的研究主要基于CCSA IPTV特别任务组所定义的IPTV行业标准整体架构,规范了终端管理平台功能和相关接口的应用层要求,终端侧相关功能未作规定,同时给出了IPTV终端管理中系统和业务配置、软件升级、监测、故障诊断等的具体流程,目前已进入报批阶段。[NextPage]

4.发展趋势和面临的问题

虽然目前已有多个组织对IPTV终端管理技术进行了研究,但IPTV终端管理却是IPTV整体技术架构中发展较为缓慢的一部分,在实践中仍存在着很多问题需要进一步论证并解决。

4.1 管理协议问题

IPTV终端管理究竟采用何种协议,目前业界主要有两种观点,一种是直接沿用在管领域很成功的简单络管理协议(SNMP),另外一种则是采取DSL Forum定义的TR069。

SNMP发源于互联设备管理,采用UDP协议承载。其优点是:简单灵活、易于开发使用,并且由于其发展周期较长,可在各种智能较低、非传统设备上运行,但是其缺点是过于死板,效率低,没法有效支持变化多端的装备和业务,同时大规模组时存在障碍,比如传送不可靠、响应不可控、安全性较低等。

TR069是为终端管理定制的协议,采用TCP协议承载。其优点是:面向设备、面向业务支持能力高,有完整的装备、业务数据模型;定义了完整的发现、通知方法以及与家庭关的协作方式,智能性高,传输效力和可扩展性也较高,但是由于其协议的复杂性,也存在一定缺点,比如实现难度较大,智能化要求较高,对终端增加了要求,没法在所有终端中应用。同时,TR069数据模型并未提供IPTV业务运营方关心的业务质量等关键信息,因此必须在具体实行中根据需要进行扩展。

4.2 IPTV终端功能问题

从目前的终端发展趋势来看,实现愈来愈复杂的业务功能已经成为一个必定,因此对于终端智能化程度和业务能力的要求也在不断地提高,然而对IPTV终端的管理功能,要求高优先级、高可用性、高有效性,要求管理内容复杂,如业务、运用、络、故障,终端的管理要求和业务复杂性形成了一对矛盾。

由于系统和业务配置、终端软件升级的要求,必须对IPTV终端的软件系统和业务软件进行一个合理的划分,这对终端软件开发和IPTV业务开发提出了新的要求,同时,IPTV终端系统和功能,仍缺乏有效的规范和标准指点。

4.3 安全性问题

由于IPTV终端管理的高优先级、配置和诊断等特殊功能,因此终端管理必须具有很高的安全性保障。而终端管理系统由于终端规模巨大,导致必须分层组,为保证系统性能、支持大规模升级,必须简化交互过程、下降协议复杂度,以减轻系统负担,同时IPTV使用基于互联技术的IP络,终端具有很高智能和复杂性,对安全性的保障,如使用安全协议、加密算法等业务安全措施,势必造成管理协议复杂度的进一步提高,如何在降低负担与安全保障之间寻找平衡点一直是IPTV终端管理的难题。

4.4 中间件问题

IPTV终端管理的中间件技术是一个饱受争议的话题。中间件技术在IPTV中,尤其是终端侧,应用广泛,IPTV中间件也具备了部分终端管理的功能,但是对于完全的终端功能和过程,中间件仍然存在较大的问题,依赖于中间件研究和规范的进展。

5.结束语

IPTV终端管理是IPTV业务系统中不可缺少的一部分,对IPTV终端管理技术的研究也在不断深入。随着IPTV业务的迅速发展和用户范围的不断扩大。对IPTV终端管理技术也提出了新的要求,后续对于IPTV终端管理技术的研究,将面向实际的部署和实施,包括安全性、大规模组、业务配置等方面。

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