IPTV QoE性能监测系统的应用和部署.doc

IPTV QoE性能监测系统的应用和部署唐宏 陈戈 中国电信股份有限公司广东研究院 广州 510630 摘要：首先介绍IPTV QoE的定义以及用户对业务质量的要求，然后指出为满足IPTV QoE要求IPTV运维系统应具备的能力，最后提出IPTV QoE的关键参数以及监测这些参数的监测点的部署方法。关键词：IPTV QoE 运维 监测点1 前言国内电信运营商已在上海、广州、哈尔滨等城市开展了IPTV业务，IPTV用户数正在不断增加。从用户反馈看，多数用户对IPTV业务的交互性、点播的便利性、节目的时移性等表示肯定，但对IPTV的业务质量却不是特别满意。这主要是因为作为一种数字视频业务，IPTV必须同传统的有线电视竞争。由于用户已经习惯了不中断的业务可用性和快速的频道切换，因此如何保证IPTV QoE能达到（或超过）有线电视就成为IPTV业务成功的关键。IPTV业务由IP网络承载，IP技术“尽力而为”的特点给高带宽的IPTV业务带来了新的挑战，因此要求网络能支持高度分布式的信令架构、各种新的组播协议和更完善的IP QoS 控制体系。为满足用户对IPTV QoE的高要求，在运营商的运维支撑系统中急需部署一套可监测用户QoE性能的系统。QoE是从用户的角度出发对业务质量进行评价，是一种主观的评价指标，所以如何利用客观的性能摘要：首先介绍IPTV QoE的定义以及用户对业务质量的要求，然后指出为满足IPTV QoE要求IPTV运维系统应具备的能力，最后提出IPTV QoE的关键参数以及监测这些参数的监测点的部署方法。关键词：IPTV QoE 运维 监测点参数来反映主观的QoE以及参数、监测点的选择均是目前IPTV领域研究的热点问题。2 IPTV运维系统对QoE的监测需求IPTV运维支撑系统实现对IPTV业务运营平台中其他子系统的监测和管理，提供有效的业务质量监测、故障检测和定位手段，保障IPTV业务的顺利运营。目前系统还没有考虑业务质量监测问题，所以当业务质量出现问题时，运维人员很难在第一时间作出反应。3 IPTV QoE监测参数ITU-R BT.500-11及 ITU-T P.800文档中定义了如何评价视频QoE的方法：通过播放样品视频，观众根据观看感受对视频质量进行评分，最后通过对多人的评分取平均值形成MOS值。由于QoE与QoS的关系密切，所以从客观角度出发对QoE进行评价时往往要通过测试QoS参数进行。QoS对业务的影响是多方面的，所以对QoS的评测也应从多层次来进行。QoE与QoS的关系可以从两方面来看：给出一个QoS参数可以预期出用户的QoE值；给出一个QoE目标值，可以推导出它对网络层、业务层等的QoS要求。其中，由QoE推导出QoS要求目前还是业界的难题。因为QoE涉及的参数很多，而且与主观因素相关，所以QoE的准确测试还是难点。目前的方法是希望能通过测量尽可能多的QoS参数，然后通过人工智能或神经网络的方法演算出QoE值。与IPTV QoE相关的参数主要有以下几个。 （1）视频编码相关参数视频编码是IPTV 中的一项关键技术，不仅决定了业务能否在现网上实现，还直接关系到业务的推广、运营成本以及用户QoE。IPTV 对视频编码的技术要求从近期来看，主要是编码效率、复杂度、容错能力和随机访问/码流切换时延等方面。 （2）媒体服务器相关参数媒体服务器是向IPTV机顶盒提供媒体流的服务器，其性能对IPTV业务的影响很大，其中对QoE影响较大的是平均响应时间和最大并发用户数。 （3）IPTV 承载网络相关参数由于IPTV要消耗大量的承载网络带宽，IPTV 数据包传输中的时延、丢包会对视频质量造成各种有害的影响，如马赛克、图像模糊、边缘失真、颤抖和视觉噪声等。网络传输特性往往归纳为3个指标：时延、抖动和丢包。 （4）IPTV控制功能相关参数用户对IPTV的QoE中很重要的一个环节就是IPTV的控制环节，包括频道切换时延、EPG、遥控器使用便利性等方面。4 IPTV QoE监测点选择为了获得影响IPTV QoE的关键参数，需要在合适的监测点部署相应的探针。部署监测点应遵循以下原则：l 监测点应可获取尽可能多的QoE参数；l 不同监测点间应有的较强关联性，便于追溯故障源；l 监测点应不影响业务的正常开展；l 监测点应易于管理，并且应不容易受到攻击；l 监测点应覆盖IPTV端到端的网络。现有IPTV系统的组成与承载网不一样，所以在部署监测点时应根据IPTV运营网络的实际情况部署监测点，如图1所示。l 监测点1监测点1是内容运营商与业务运营商之间的网络节点，在此节点上部署探针可监测IPTV的音视频编码质量、随机访问/码流切换时延、媒体信息、丢包率等。l 监测点2监测点2是业务运营商把内容放在承载网上传输的节点，在这个点上可以部署探针监测与监测点1类似的参数。监测点2与监测点1之间所探取的参数数值变化可为追溯节目源质量提供有效的帮助。l 监测点3监测点3主要探测承载网的质量，探测延迟、抖动和丢包等几个重要参数。这些承载网参数将有利于定位网络层的故障。l 监测点4 监测点4是IPTV CDN边缘节点的出口，在这里部署探针将有利于采集经过CDN传输后IPTV的音视频质量。l 监测点5监测点5部署在用户机顶盒上，通过在机顶盒上安装IPTV QoE探针软件可有效地了解用户端的业务情况，因为这个监测点最接近用户。为了有效利用监测点采集的数据，还需建设一个强大的QoE监测分析系统。该系统应可有效地与IPTV运维系统集