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基于IMS的IPTV业务服务器设计与实现

作　者: 李凌南
导　师: 于东
学　校: 中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所）
专　业: 计算机软件与理论
关键词: IPTV IMS 业务状态机 SIP协议栈业务服务器
分类号: TN949.292
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
引言  7-9
第一章绪论  9-13
  1.1 课题背景  9
  1.2 研究目的  9-11
  1.3 课题意义  11-13
第二章基于IMS的IPTV系统架构及关键技术  13-30
  2.1 IMS的体系架构  13-16
    2.1.1 用户归属服务器  13-14
    2.1.2 应用服务器  14
    2.1.3 呼叫会话控制功能  14-16
    2.1.4 其他功能实体  16
  2.2 IPTV系统架构研究现状  16-18
    2.2.1 ITU组织提出的IPTV系统架构  16-17
    2.2.2 ETSI组织提出的IPTV系统架构  17-18
  2.3 IMS-based IPTV系统架构  18-23
    2.3.1 IMS体系架构下IPTV的需求分析  18-20
    2.3.2 IMS-based IPTV系统架构功能实体  20-22
    2.3.3 IPTV典型业务  22-23
  2.4 关键技术  23-29
    2.4.1 传输、控制及信令协议  23-27
    2.4.2 多媒体编码  27-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章 IPTV业务服务器设计  30-49
  3.1 功能需求  30
  3.2 业务服务器的软件结构  30-34
    3.2.1 IPTV业务接入功能  32
    3.2.2 IPTV业务控制功能  32-33
    3.2.3 配置数据库功能  33-34
    3.2.4 相关接口  34
  3.3 业务接入功能设计  34-38
    3.3.1 Push mode  35-36
    3.3.2 Pull mode  36-38
  3.4 业务信令流程及状态机设计  38-46
    3.4.1 直播业务  38-40
    3.4.2 点播业务  40-44
    3.4.3 网络侧个人视频录像业务  44-46
  3.5 配置数据库功能设计  46-48
    3.5.1 用户配置数据  46-47
    3.5.2 业务数据  47-48
  3.6 本章小结  48-49
第四章 IPTV业务服务器实现  49-58
  4.1 服务器数据管理  49-51
    4.1.1 配置文件读取  49
    4.1.2 业务数据读取  49-51
  4.2 SIP信令栈及API  51-53
  4.3 业务逻辑实现  53-57
    4.3.1 直播  54-56
    4.3.2 点播  56
    4.3.3 网络侧个人视频录像  56-57
  4.4 本章小结  57-58
第五章测试  58-65
  5.1 环境搭建  58-60
    5.1.1 核心网环境搭建  58-59
    5.1.2 终端  59
    5.1.3 网络结构  59-60
  5.2 功能测试  60-63
  5.3 性能测试  63-64
  5.4 本章小结  64-65
结束语  65-66
参考文献  66-68
发表文章  68-69
致谢  69

基于IMS的IPTV业务服务器设计与实现

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