IPTV終端管理中的主要功能和關鍵技術

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

　　1.前言

　　IPTV業(yè)務是基于電信寬帶網絡，以電視機加機頂盒為主要終端設備，為用戶提供多媒體服務的寬帶增值業(yè)務。IPTV是電信運營商拓展寬帶應用，提高用戶ARPU值的有效方式，近年來發(fā)展迅速，至2007年底，中國IPTV用戶數量已達到114.2萬。

　　由于IPTV是一項基于互聯網的業(yè)務，因此其終端形式多樣并且具備很高的智能性，不僅有基于SOC架構的機頂盒，基于智能芯片的智能終端，還有基于X86架構的類似于個人電腦的機頂盒。同時，IPTV業(yè)務是一項智能性、互動性很高的業(yè)務，種類多樣，邏輯復雜，由于其采用互聯網技術，對私密性、安全性有很高的要求。IPTV終端和業(yè)務的復雜性使得對IPTV終端的有效管理成為保障IPTV業(yè)務質量的一個必備條件，但是也對終端管理提出了很高的要求，因此IPTV終端管理從一開始就是業(yè)界一個重要的研究課題。

　　2.IPTV終端管理的結構及研究內容

　　2.1　IPTV終端管理的結構

　　IPTV終端管理的主要功能是完成對IPTV終端的統(tǒng)一管理，實現終端的網絡配置、狀態(tài)和性能監(jiān)測、系統(tǒng)和業(yè)務配置、軟件版本和升級管理、故障診斷等功能。IPTV終端、網絡接口、管理服務器是組成IPTV終端管理的3個必備元素，如圖1所示。

圖1 IPTV終端管理結構

　　IPTV終端管理的基本實現方式是管理服務器通過網絡接口協(xié)議，調用終端上的相應功能，實現終端管理的具體功能。

　　2.2　IPTV終端管理的研究內容

　　在IPTV終端管理的不斷研發(fā)和實踐中，其關鍵技術主要涉及以下幾個方面。

　　(1)北向接口

　　該接口存在于IPTV終端管理系統(tǒng)與IPTV平臺側的其他功能實體之間。由于IPTV終端是IPTV網絡中的一部分，因此IPTV終端管理具有網絡管理和業(yè)務管理的雙重特性。北向接口則包括了IPTV終端管理系統(tǒng)與網絡管理系統(tǒng)、業(yè)務管理系統(tǒng)的兩個接口。其中，網絡管理負責網絡配置信息傳遞、故障診斷、失敗告警等功能，業(yè)務管理負責統(tǒng)計信息傳遞、業(yè)務管理和配置。

　　(2)南向接口

　　該接口存在于IPTV終端和管理系統(tǒng)之間，也是終端管理中最重要、使用最頻繁、論證最充分的技術。該接口直接承載終端管理的狀態(tài)監(jiān)控、參數設置、異常告警、日志上傳、軟件升級、故障診斷等各種功能調用。在IPTV的實際應用中，該接口的協(xié)議有SNMP[1]和TR069[2]兩種形式。

　　(3)家庭網關

　　目前家庭網關的應用已經極為普遍，IPTV業(yè)務與家庭網關的協(xié)同工作也是業(yè)界討論的熱點。從終端管理的角度而言，最關鍵的技術問題是NAT(network address translator)穿越和捆綁性的接入認證。IPTV終端在NAT環(huán)境下，一般通過定時心跳等機制穿越家庭網關[3]，通過DHCP(dynamic host configuration protocol)擴展、管理協(xié)議認證等方式解決在路由方式下的接入認證問題[3，4]。

　　(4)配置和升級

　　IPTV終端中軟件系統(tǒng)業(yè)務功能模塊的切分與終端管理的軟件升級、系統(tǒng)和業(yè)務配置息息相關。在完備的IPTV終端管理功能要求下，IPTV終端需要具備按照系統(tǒng)不同功能、不同業(yè)務的軟件模塊設計，同時可以根據管理要求，自行下載和配置業(yè)務功能。

　　3.IPTV終端管理標準化情況

　　IPTV終端管理技術在IPTV業(yè)界是一個非常熱門的話題，目前已有多個國際標準化組織對IPTV終端管理進行了研究和規(guī)范。

　　(1)DSL Forum

　　DSL Forum(DSL論壇)成立于1994年下半年，最初的宗旨是致力于開發(fā)基于DSL技術的系統(tǒng)結構、協(xié)議、接口等，隨著DSL技術和業(yè)務的發(fā)展，DSL Forum也從定義DSL的核心技術轉移到定義和推廣基于DSL技術的業(yè)務和應用。因此，DSL Forum對終端管理的研究非常具體透徹，它從寬帶接入技術入手，制訂了多種基于寬帶接入的終端管理相關標準，并關注應用層的終端管理和業(yè)務管理，其中就包括IPTV的終端管理。

　　DSL Forum的終端管理模型如圖2所示，它確定了BOSS、ACS、DSLAM、家庭網關、終端設備的整體模型，被業(yè)界廣泛引用。

圖2 DSL Forum終端管理結構

　　DSL Forum制訂了TR069等標準對終端管理技術做出了規(guī)定。其中TR069規(guī)定了ACS與終端之間的管理協(xié)議，基于TCP/IP，規(guī)定了多個RPC Method用于管理應用;TR111[3]規(guī)定了應用TR069進行遠程管理的方法，并給出了設備和網關采用DHCP關聯方式和穿越NAT網關進行管理的方式;TR106[5]規(guī)定了終端設備的TR069典型數據模型;正在制訂中的WT135規(guī)定了STB的TR069典型數據模型，確定STB至少包括SP信息、觀眾狀態(tài)、VoD三部分應用信息，并詳細描述了視/音頻業(yè)務能力相關的數據參數。

　　(2)HGI

　　HGI(home gateway initiative)成立于2004年，由多個運營商主導，主要通過研究家庭網關來拓展家庭寬帶通信業(yè)務和市場。HGI對終端管理的研究繼承了DSL Forum的參考模型，加入了服務提供商，形成了服務提供商、BOSS、ACS、家庭網關、終端的整體管理架構(如圖3所示)，并著重研究RMS/ACS與HG之間接口、HG與ED之間接口[6]。

圖3 HGI終端管理結構