基于IMS的IPTV业务服务器设计与实现

论文摘要

IPTV业务融合了音频、视频和数据等多种媒体形式,是一项重要的电信增值业务。IMS是下一代网络（NGN）业务平面的核心控制子系统,基于IP多媒体子系统（IMS）的IPTV业务架构有利于重用IMS的功能网元,实现与音视频通话、Presence、IM等业务的融合。近些年,各大厂商及研究机构也都积极参与IMS-based IPTV相关技术规范讨论及产品研发,如欧洲的ETSI TISAN和国际电信联盟ITU-T IPTV Focus项目组。现存的IPTV实现方案参考的技术规范都是各大厂商私有的,无法实现互连互通及大规模跨地域的发展。本文参考ETSI TISPAN和ITU-T制定的IMS-based IPTV技术规范草案,探究了IMS-based与传统IPTV对应用服务器的功能及技术需求。本文把应用服务器分为三大功能模块：业务接入功能、控制功能及业务数据配置。分析直播BC、内容点播CoD、网络侧个人视频录像等业务的信令流程后,设计了各个业务的SIP会话状态机。同时结合IPTV业务中对用户及业务的数据管理（如频道、点播列表）,设计了相应的数据库表结构。在IPTV业务服务器实现部分中,重点描述了服务器数据管理、SIP协议栈和API以及各个业务逻辑。最后,本文采用FOKUS组织提供的Open IMS Core搭建了IMS核心网环境,通过实验室研发的IPTV UE终端进行了功能方面及性能方面的测试。结果表明,重用IMS功能网元,基于SIP协议能够实现各种IPTV典型业务,本文的业务服务器原型作为IMS的增值服务器,可提供IPTV直播、点播、网络侧个人视频录像等业务功能验证；在性能上也较为稳定,基本满足IPTV业务服务器处理大量用户请求的需要。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究目的
• 1.3 课题意义
• 第二章 基于IMS的IPTV系统架构及关键技术
• 2.1 IMS的体系架构
• 2.1.1 用户归属服务器
• 2.1.2 应用服务器
• 2.1.3 呼叫会话控制功能
• 2.1.4 其他功能实体
• 2.2 IPTV系统架构研究现状
• 2.2.1 ITU组织提出的IPTV系统架构
• 2.2.2 ETSI组织提出的IPTV系统架构
• 2.3 IMS-based IPTV系统架构
• 2.3.1 IMS体系架构下IPTV的需求分析
• 2.3.2 IMS-based IPTV系统架构功能实体
• 2.3.3 IPTV典型业务
• 2.4 关键技术
• 2.4.1 传输、控制及信令协议
• 2.4.2 多媒体编码
• 2.5 本章小结
• 第三章 IPTV业务服务器设计
• 3.1 功能需求
• 3.2 业务服务器的软件结构
• 3.2.1 IPTV业务接入功能
• 3.2.2 IPTV业务控制功能
• 3.2.3 配置数据库功能
• 3.2.4 相关接口
• 3.3 业务接入功能设计
• 3.3.1 Push mode
• 3.3.2 Pull mode
• 3.4 业务信令流程及状态机设计
• 3.4.1 直播业务
• 3.4.2 点播业务
• 3.4.3 网络侧个人视频录像业务
• 3.5 配置数据库功能设计
• 3.5.1 用户配置数据
• 3.5.2 业务数据
• 3.6 本章小结
• 第四章 IPTV业务服务器实现
• 4.1 服务器数据管理
• 4.1.1 配置文件读取
• 4.1.2 业务数据读取
• 4.2 SIP信令栈及API
• 4.3 业务逻辑实现
• 4.3.1 直播
• 4.3.2 点播
• 4.3.3 网络侧个人视频录像
• 4.4 本章小结
• 第五章 测试
• 5.1 环境搭建
• 5.1.1 核心网环境搭建
• 5.1.2 终端
• 5.1.3 网络结构
• 5.2 功能测试
• 5.3 性能测试
• 5.4 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 发表文章
• 致谢