摘  要  NGN系统和IPTV系统是两个独立的系统，两个系统业务和终端设备相互之间是独立的，没有形成共享。本文设计了位于层的业务融合方案，在用户不增加任何终端设备下可实现为普通电话用户提供多媒体的视频增值业务。关键词  IPTV；NGN；SIP；STB 

1  引言

    近年来，随着机技术、通信技术和互联网技术的快速，视频增值业务的应用范围正逐渐从传统的专业领域、大型等高端用户向中小企业等普通用户和个人用户拓展^[1，2]。目前IPTV(网络电视)系统是一个独立的网络，与电信的视频电话网络、政企专网(如：视频监控网络)是并行的网络，网络之间的资源没有融合，各个网络的业务没有得到充分有效的共享^[3，4]。    本文设计了一种基于IPTV系统的多媒体视频业务的融合构架模型，实现了IPTV网络与传统的电信网络、监控网络的融合，并根据此模型设计了初步的实现方案，同时给出了基于IPTV系统的多媒体视频业务的工作原理及呼叫流程。

2  IPTV系统与电信网络融合的意义

    IPTV在提供TV类业务的基础上，希望能逐步提供更多的增值业务，而这些增值业务基本属于NGN(Next Generation Network下一代通信网络)或宽带互联网业务。NGN也需要在提供话音通信的基础上，逐步提供多媒体业务、流媒体业务、内容和信息服务业务，NGN的体系架构中已为流媒体业务留出了空间。可见NGN与IPTV都正在从自己所最擅长的业务领域向对方的业务领域拓展，Triple Play是IPTV与NGN的共同追求，双方走向融合是必然趋势，而IPTV与NGN融合的动因有如下几方面^[5]。    (1)标准组织的积极推动。因为NGN是一个大“筐”，可以将IPTV装入自己的框架。ITU-T(国际电信联盟远程通信标准化组) 的 FG IPTV 正在开展基于NGN的IPTV架构研究，ETSI TISPAN也在做类似的工作。由于IMS是公认的融合网络体系架构，将IPTV纳入IMS架构也有其合理性。    (2)从运营商的角度看，融合是信息通信业发展的大趋势。一种业务一个网络的局面不应该重演，运营商希望建立一个真正的宽带融合网络，而不应该让IPTV与NGN完全分裂。IPTV与NGN都是电信运营商主导的技术方向，都强调可控制、可管理、可运营，其发展理念是一致的，二者都基于电信级IP承载网，可以说二者有共同的价值观，有融合的基础。NGN从继承传统电信业务开始向多媒体增值业务方向发展，IPTV从继承电视业务开始向多媒体增值业务发展，二者的方向是一致的，都希望实现通信与媒体娱乐业务的融合。    (3)从用户的角度看，通信业务与媒体娱乐业务的融合能给用户带来新的体验，用户希望得到融合的服务，如统一受理、统一认证、统一帐单。    IPTV与NGN的融合可以体现在商业运营、承载层、终端、业务层、控制层等多个层面。在商业运营上，可以实现二者的业务捆绑、OSS/BSS融合；在承载层，二者可以共享统一的IP承载网和接入网；在终端层，可以利用融合终端(STB+IAD功能)或家庭网络，使用户获得通信与TV相融合的业务体验；在业务管理层，可以通过建立综合业务管理平台，实现对IPTV与NGN的用户、产品、SP/CP、门户等的统一管理；在业务上，无论是NGN还是IPTV，均在向通信与媒体娱乐业务融合的方向发展；而控制层的融合是融合的最高境界，可寄希望于IMS，通过扩展IMS实现对IPTV的业务控制，完成IPTV与NGN的真正融合。    NGN电信网络基本上提供的是语言业务，其使用终端设备是POTS设备，而提供给用户的视频业务仅在少数高档用户及企事业单位使用，使用范围受到很大限制，限制多媒体视频业务使用的主要原因是支持视频业务的终端设备昂贵，无法普及到百姓家庭中，目前市场提供视频终端支持的协议主要是SIP协议和H.323协议。IPTV系统中终端设备是机顶盒+电视，提供给用户的是VOD节目、电视直播和游戏等节目，而电视的宽大屏幕没有在传统电话业务中得到利用。在NGN网络中如何把POTS电话和IPTV系统中TV有机结合实现视频业务，本文就是解决如何利用IPTV系统中终端设备和NGN网络中POTS电话共同完成视频业务融合方案。

3  IPTV系统的多媒体视频业务实现原理

    IPTV系统的多媒体视频业务总体构架如图1所示，方案实现了在终端上、业务提供上和业务控制上、业务发放上等多个层面集成和融合，完全融合了现有的NGN业务和IPTV业务。

图1  NGN IPTV功能结构图

 

    NGN IPTV功能结构图中主要包含如下功能实体：    NGN应用(NGN Application)：为一个或多个子系统之间的连接提供业务应用，如：固定终端和移动终端之间的消息交互、入局呼叫的号码显示和TV上电话号码管理和IPTV游戏应用等。    NGN用户接入(NGN UDAF)：NGN UDAF确定订阅用户的具体位置，是订阅用户接入到NGN系统的通道。    用户配置服务(UPSF)：UPSF是存放订阅用户相关信息的集合，其中包含：用户号码和地址信息，用户认证和鉴权的安全信息，用户在系统内部的位置等信息和用户配置信息。    NGN应用用户数据功能(NGN App UDF)：NGN应用用户数据功能负责用户业务的应用和数据管理，NGN应用用户数据功能可以通过3GPP协议规定实现NGN业务和其它系统业务的融合和集成。IPTV用户数据功能(IPVT UDF)：IUDF负责处理IPTV用户数据，IUDF可以通过3GPP协议规定实现IPTV业务融合到NGN业务中。    用户面向IPTV应用功能(Customer Facing IPTV Application)：提供IPTV业务发放、鉴权认证、节目导航和选择功能，是IPTV用户到内容提供的切入点。    IPTV用户管理(IPTV Subscriber Management)：提供对用户的应用级管理，管理IPTV的用户数据库。    用户设备(UE)：终止IPTV控制和媒体信令，将相应的详细显示给用户，用户通过UE可以选择节目、内容、业务描述。    NGN应用服务不仅为传统PSTN用户提供补充业务，并且也为用户提供IPTV业务，它是一个集成和融合的业务平台。

4  IPTV系统的多媒体视频业务呼叫流程

    IPTV系统的多媒体视频业务设计完全遵从TISPAN标准构架，业务平台不仅为NGN用户提供PSTN补充业务，视频业务，也为IPTV用户提供在线游戏、视频点播、直播业务等，业务平台得到完全集成和融合，在终端上机顶盒STB也可以集成融合普通的POTS电话的功能。本文中以POTS和机顶盒两个独立的实体对呼叫流程进行描述。    IPTV系统的机顶盒采用SIP协议和NGN业务平台进行交互通讯，机顶盒为一个SIP用户注册在NGN业务平台下，机顶盒在初始注册时携带了与本机顶盒绑定的POTS用户信息，业务平台记录机顶盒与POTS用户的绑定关系。初始注册的信息如下：    REGISTER sip：registrar.biloxi.com SIP/2.0    Via： SIP/2.0/UDP bobspc.biloxi.com：5060；branch=z9hG4bKnashds7    Max-Forwards： 70    To： Bob <sip：bob@biloxi.com>    From： Bob <sip：bob@biloxi.com>；tag=456248    Call-ID： 843817637684230@998sdasdh09    CSeq： 1826 REGISTER    Contact： <sip：bob@192.0.2.4>    Expires： 7200    X-Service： type=integrate；sip-uri=+8675528561234    Content-Length： 0    在初始注册中增加扩展字段X-service，该字段含义是机顶盒和一个具体的POTS电话(+8675528561234)实现绑定关系，业务服务器收到初始注册消息时分析得到X-Service字段及机顶盒已绑定的电话号码，业务平台把机顶盒和POTS绑定关系记录在数据库中。    图2表示的是主叫POTS用户A和被叫POTS用户B进行语言通话后，主叫被叫双方有进行视频通话的意愿，主叫从机顶盒上进行启动视频请求。

图2   POTS用户间的视频通话呼叫流程

 

    该流程图包含了以下12个步骤：    (1)POTS用户A呼叫被叫POTS用户B，业务平台收到IAM消息后，进行正常的呼叫接续和路由，发送IAM消息给被叫用户。    (2)被叫POTS用户B收到IAM消息，被叫用户B振铃。    (3)被叫POTS用户B发送ACM给业务平台，业务平台处理完收到ACM后，把ACM消息转发给主叫OPTS用户A。    (4)主叫POTS用户A收到业务平台的ACM，听正常的回铃音或被叫OPTS用户B设置的彩铃。    (5)被叫POTS用户B摘机应答，发送应答消息ANM给业务平台。    (6)业务平台处理完用户发送的ANM应答消息后，把ANM消息发送给主叫POTS用户A，此时主被叫用户进入语音通话中；双方在通话过程中有了进行视频的意愿，本流程以主叫用户A从机顶盒发起视频请求为例，STB A用户先进行视频请求。    (7)STB A用户发起视频请求，发送INVITE消息给业务平台；STB A并不知道POTS用户呼叫的被叫号码，所以STB A发送给业务平台的INVITE消息中URI地址是一个特定的接入码，如：#123。    (8)业务平台收到STB A用户的INVITE消息后，业务平台分析出特定接入码#123是视频请求业务，业务平台向本地或外置数据库获取视频请求的关键信息，数据库返回给业务平台相关信息，信息包含：    ◆与STB A绑定POTS A电话号码。    ◆POTS A当前通话的另一方POTS B电话号码。

    ◆与POTS B有绑定关系STB B号码。

    业务平台构造INVITE(Request URI地址是STB B)消息给 STB B用户，机顶盒B上则弹出对话框提示有视频来话，是否愿意接听。    (9)STB B用户选择接通视频来话，STB B给业务平台回200应答消息。    (10)业务平台处理完从STB B发送的200应答消息，把200的应答消息转发给主叫用户STB A。    (11)主叫STB A给业务平台回ACK确认消息。    (12)业务平台处理完从STB A的ACK确认消息后，把ACK确认消息转发给被叫STB B用户，至此主被叫用户之间建立了正常的视频通话，视频画面输出在宽大的电视屏幕上。

5  结语

    本文设计了一种IPTV系统和NGN的业务融合方案，同时给出了基于IPTV系统的多媒体视频业务呼叫流程。该融合方案充分利用了NGN网络中现有的POTS设备和IPTV系统中现有的机顶盒及电视终端，可以实现为普通电话用户提供视频业务，使用户得到高质量的数字媒体服务，丰富了人们的沟通方式。

[1]  汪卫国，国外IPTV的分析[J]. 当代通信，2006；13(8)：29-30[2]  苑微娟，温宇俊，张鹏洲.浅析IPTV[J].电脑应用技术，2007；70(3)：17-21[3]  冯传岗.IPTV 的技术特点及其应用[J].卫星电视与宽带多媒体，2005；15：53-58[4]  张郑擎，胡源.IPTV业务特点和相关技术[J]. 通信，2005；4：20-23[5]  聂秀英，IPTV与NGN关系浅析[J]. 多媒体通信，2007；5：43-44