中国联通IPTV体系架构技术规范

1、中国联合通信集团公司中国联合通信集团公司 iptv 体体 系系 架架 构构 技技 术术 规规 范范 iptv a r c h i t e c h t u r e te c h n o l o g y specification 版版 本本 号号 ： 1 . 0.0 - - 发发 布布 中国联通集团公司中国联通集团公司 - - 实实 施施 发布发布 目录 1. 2. 3. 4. 4.1 前言 .1 引用标准 .1 缩略语 .1 体系架构总体描述 .1 总体框图 .1 4.1.1iptv 网络构架.1 4.1.2 iptv 系统分层结构.2 4.2 iptv 业务各模块功能.4 4.2.1 4.2

2、.2 iptv 系统模块和接口关系图.4 内容制作系统.5 4.2.3 内容管理系统 .6 4.2.4 流媒体服务系统.10 4.2.5 增值业务系统 .13 4.2.6 业务管理系统 .17 4.2.7 业务支撑系统 .24 4.2.8 epg 系统.28 4.2.9 drm 系统 .34 4.2.10 机顶盒终端系统.41 4.2.10.1 物理功能结构 .41 4.2.10.2 软件功能结构 .42 5. 5.1 承载网络总体要求 .44 网络结构 .44 5.1.1 5.1.2 5.1.3 业务层 .44 汇聚层 .45 接入层 .45 5.2功能要求 .45 5.2.1 骨干网 .4

3、5 5.2.2 接入网 .46 5.3 5.4 带宽要求 .46 性能要求 .47 5.4.1 5.4.2 直播业务 .47 点播业务 .47 5.5组播实现 .48 5.5.1 5.5.2 5.5.3 总体示意图 .48 骨干网组播 .48 接入网组播 .49 5.6 qos 实现 .57 5.6.1 骨干网 qos .58 5.6.2接入网 qos .59 5.7 5.8 用户认证 .60 权限控制 .64 5.8.2 5.8.3 bras .64 交换机 .68 5.9ip 地址规范.69 5.9.2 5.9.3 ip 地址规划 .69 ip 地址分配.69 5.10安全要求 .69 5

4、.10.2 5.10.3 5.10.4 5.10.5 5.10.6 5.10.7 ip tv 承载网络安全建设实现方式 .69 物理安全 .70 网络设备安全加固.70 网络安全边界保护.70 拒绝服务攻击防范.71 信源安全/组播路由安全.71 5.11 5.12 6. 可靠性要求 .72 可扩展性要求 .72 媒体格式和编码方式总体要求.72 6.1 视频编/解码标准选择和要求 .72 6.2 音频编/解码标准选择和要求 .73 7.设备选型及基本要求 .74 7.1 网络设备选型 .74 7.1.1 7.1.2 路由器 .74 bras .75 7.1.3dslam .77 7.1.3.

5、1 ip dslam 技术要求 .77 7.1.3.2 ip dslam 接口要求 .79 7.1.3.3 atm dslam 技术要求.79 7.1.3.4 atm dslam 接口要求.81 7.1.4adsl modem.82 7.1.4.1 adsl modem 技术要求.82 7.1.4.2 adsl modem 接口要求.82 7.1.5 汇聚交换机 .83 7.1.5.1 汇聚交换机技术要求 .83 7.1.5.2 汇聚交换机接口要求 .84 7.1.6 接入以太交换机 .84 7.1.6.1 接入以太交换机技术要求.84 7.1.6.2 接入以太交换机接口要求.85 7.2 终

6、端设备选型 .85 7.2.1 iptv 机顶盒（iptv stb）定义.85 7.2.2 iptv stb 网络环境 .86 7.2.3 iptv stb 硬件接口定义 .86 7.2.4 业务与应用 .87 8. 8.1 网络安全性、可靠性和扩展性要求.89 路由器 .89 8.1.1 8.1.2 8.1.3 安全性 .89 可靠性 .90 扩展性 .90 8.2bras.90 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.3 鉴别 .90 仿冒检查 .91 设备保护 .91 流量采样 .92 机顶盒终端系统侧.92 8.4汇聚交换机 .93 8.4.1 8.4.2 安全性 .93

7、可靠性和可扩展性.93 8.5接入交换机 .94 8.5.1 8.5.2 安全性 .94 可靠性和可扩展性.94 9. 9.1 内容、接入、认证安全性和可靠性要求.94 bras.94 9.1.1 9.1.2 9.1.3 带宽控制 .94 地址与账户安全保证.95 业务隔离与访问控制.97 9.2 9.3 汇聚交换机 .99 接入交换机 .100 9.4机顶盒终端系统侧.100 10.网络管理总体要求 .101 10.1 系统组网 .101 10.2 机顶盒终端网管 .102 10.3 承载网网管 .104 附录一 技术方案选择与比较.106 附录二 接口详细描述 .109 cmp 协议结构描

8、述 .118 cmp 的消息结构 .118 流媒体服务系统和内容制作系统接口.122 内容管理系统和电子节目单系统接口.123 内容管理系统和增值业务系统接口.126 1. 前言 介绍本文所描述的内容、编制依据、范围、目的以及制定人。 2. 引用标准 3. 缩略语 缩写英文名称中文名称 4. 体系架构总体描述 4.1总体框图 4.1.1 iptv 网络构架 联通 iptv 系统体系采用两级架构，即全国中心平台和各省中心平台。联通 iptv 系统体系 的两级架构如下图所示： 第 1 页 共 150 页 第 2 页 共 150 页 图 1 联通 iptv 系统体系的两级架构图 其中，全国中心平台负

9、主要责全国性的业务管理、全国性的应用层数据管理、全国性的 sp/cp 管理、和各省市 iptv 平台之间的帐务结算管理等，各省中心平台主要负责本省 iptv 业务的管理、省级 sp/cp 管理以及地市 iptv 业务相关管理。 4.1.2 iptv 系统分层结构 联通 iptv 平台在结构上可分为四层：业务支撑层、内容提供层、网络承载层和用户终 端。联通 iptv 平台分层结构示意图如下： 第 3 页 共 150 页 图 2 联通 iptv 系统分层结构图 1）业务支撑层 业务支撑层为联通 iptv 平台提供运营支撑和业务支撑，是联通 iptv 平台体系中的运 营管理层。业务支撑层通过与 bs

10、sp 系统的接口连接，可独立或者借助 bssp 实现统一认证、 计费、支付、业务受理等功能。 业务支撑层包括的功能模块有：业务管理、业务支撑、网管系统（nms），以及数字版 权 drm 系统等模块。 2）内容提供层 内容提供层主要为 iptv 平台提供业务内容和增值业务服务。 业务提供层主要包括：内容制作、内容管理 cms 模块、统一管理 iptv 增值业务（包 括股票、游戏、彩信等）的增值业务平台，以及支撑所有内容业务传送和展现的 scdn 系 统（由于联通在建的 scdn 系统同时具有媒体服务器和内容分发网络两项特性，所以也可 划分在网络承载层）和电子节目指南 epg 系统。 3）网络承载

11、层 网络承载层主要为联通 iptv 平台提供网络承载。包括：国干网、省干、城域网和 adsl/lan/wlan 宽带接入等。 网管系统 内容制作 系统 增值业务 系统 电子 节目 单 系统 ip 机 顶 盒 计 算 机 流媒体 服务 系统 内容系统 终 端 系 统 节 目 内 容 承 载 网 络 内容管理 系统 a b c d e fh i jg k 业务支撑系统 l 业务管理系统 n 4）用户终端 联通 iptv 系统支持的用户终端包括机顶盒 stb 和 pc。联通 iptv 用户可使用机顶盒、 pc 机，通过联通集团提供的 adsl、lan、wlan 等宽带接入方式接入，实现 iptv 业

12、务 的使用。 4.2 iptv 业务各模块功能 4.2.1 iptv 系统模块和接口关系图 bssp p m 运营支撑系统 q drm系统 增值业务提供商 图 3 联通 iptv 系统模块和接口关系图 第 4 页 共 150 页 第 5 页 共 150 页 4.2.2 内容制作系统 4.2.2.1 子系统架构 从内容的整个生命期来看，包括内容制作、内容管理、内容发布和内容消费四个阶段。内容 制作属于内容生命期的准备阶段和前期过程，包括媒体资源的规划、生成、编辑、编码等。 此部分一般通过媒体应用系统完成。 根据流媒体业务的开展形式和业务特点的不同，内容制作基本包括两种类型：点播内容的制 作和直播

13、内容的制作，下面分别进行阐述。 图 4 内容制作系统结构图 1、点播内容的制作 对于所采集来的动静态媒体，制作人员可以启动制作媒体文件。 数据采集： 要求能接收来自卫星、cable、摄像机、dvd 等的节目，通过切换矩阵引入节 目源，作为原始数据和素材。 非线性编辑： 内容、节目、应用等的开发、编辑合成。主要功能有新建影片、引入影片、 保存当前文件、保存全部文件、预览、退出、影评编辑等。 编码器：将编辑好的内容编码成目标格式的媒体文件，应能支持多种格式的编码，包括 mpeg4、wmv、real，后续支持 h264 的编码。 转码器：对 vcd、dvd、mpeg1/2、vhs、wmv 等格式的媒

14、体文件进行编码转换，输出目 第 6 页 共 150 页 标格式的媒体文件。 2、直播媒体的制作 数据采集： 接收来自卫星、cable、摄像机、dvd 或者已经制作好的媒体文件，。 采集编码器： （1）包括两部分功能：实时数据采集和实时编码。 （2）采集要求支持将有线电视网、卫星接收信号、dvd、乃至任何视频信号实时捕捉成数 字信号。要求能达到广播级视频质量要求。 （3）采集器要求支持模拟复合视频接口、s-video 和数字视频接口。 （4）实时编码可以是软件压缩编码，也可以是硬件压缩编码，将转换后变成实时的数字信 号流，经过压缩编码，传送到流媒体直播工作站上。 （5）实时编码器需要能支持多种格

15、式的编码，包括 mpeg4、wmv、real，后续支持 h264 的编码。 （6）实时编码器输出码率要求范围可调，在 512k4m 范围，输出码率为固定码率，最高 峰值不超过均值码率的 50。支持 qcif、2cif、d1 等分辨率。 （7）支持 pal 和 ntsc 来那个中制式 直播工作站：完成直播功能流的发布，支持 rtsp 协议，支持单播和组播两种方式抗战直播 业务 4.2.2.2 子系统外部接口 参见附录二 4.2.3 内容管理系统 4.2.3.1 子系统架构 iptv 内容管理系统实现对系统中媒体内容的集中管理，包括内容信息和内容分布状态 的管理和维护功能。 内容管理系统和内容制作

16、系统、流媒体服务系统、电子节目单系统及运营支撑系统有接 口。内部功能模块划分和接口见下图所示： 用户权限管理 sp内容管理 日志、统计、报表 元数据 热度统计 分布维护 内容分布 管理 电子节目单系统 内容制作系统 流媒体服务系统 运营支撑系统 内容维护 内容审核 内容发布 直播管理 内容信息 管理 图 7 内容管理系统框图 4.2.3.2 内容信息管理 内容信息管理主要管理的是内容元数据，即内容的描述信息。包括内容发布、内容审核、 内容维护等内容相关操作。 1内容元数据信息 内容元数据为内容相关描述信息，包括基本信息和扩展信息。操作员可以在发布时添加 元数据，也可以通过接口自动导入元数据。元

17、数据也可以通过内容维护操作进行修改。 元数据基本信息为必须支持信息，包括：内容名、编码格式、片长、分级、导演、主演、 版权、内容简介； 元数据扩展信息为内容的 sp 属性信息、频道分类信息及其他可选信息，包括广告图片 信息等； 2内容发布 内容发布是内容从制作系统到 iptv 流媒体服务系统的过程。对内容发布有如下要求： （1）系统支持 sp 自助发布内容； （2）支持发布时输入内容元数据信息，指定发布到不同的频道； 第 7 页 共 150 页 第 8 页 共 150 页 （3）支持发布时，选定分发范围； （4）支持立即发布和定时发布； （5）支持采用 xml 文件方式批量发布内容； （6）支

18、持对已经发布到 iptv 系统中的内容，交换发布到其他区域； 3内容审核 系统需要对非实时内容的发布进行审核，内容审核包括内容质量审核和合法性审核，只 有审核通过的内容才允许发布。系统对内容审核能力有如下要求： （1）支持针对不同 sp，设定是否需要审核； （2）支持审核时，重新指定分发范围，并按照审核后指定的范围进行分发； 4内容维护 内容维护包括对内容的查询、修改、删除等维护操作。系统要求提供如下功能： （1）支持对 sp 开放内容维护能力，sp 操作员只能查询、维护本 sp 的内容； （2）支持管理员按设备进行内容查询； （3）支持管理员按 sp、频道查询；支持按内容的索引、名称、导演、

19、演员等元数据进 行检索查询；支持模糊查询；支持组合查询； （4）支持对内容元数据进行修改； （5）支持删除内容； 5直播管理 直播业务由运营商按频道的方式给用户提供业务。根据直播源的不同，可以分为实时直 播（live）和非实时直播（，即模拟直播，slive）。按直播流的下发方式，分为单播方式和 组播方式。iptv 系统要求直播管理系统有如下功能。 （1）可以将直播内容，包括 live 直播和 slive 直播发布到不同的频道； （2）可以发布单播方式的直播频道； （3）可以发布组播方式的直播频道； （4）可以在流媒体服务设备间建立直播树，支持配置发布由核心到边缘设备采用单播 方式，边缘设备到用

20、户采用组播方式的直播频道； （5）系统可以指定直播的开始、结束时间，可以发布需要周期直播的频道； （6）系统可以对指定直播频道、指定时间进行录制；可以对录制的文件内容自动发布； 6开放性 能够与联通集团骨干 cdn 对接，共用全网内容资源； 第 9 页 共 150 页 4.2.3.3 内容分布管理 媒体内容需要占用大量的存储资源，一般需要采用 cdn 方式，在边缘存储热度最高的 内容，为大多数用户提供服务。内容分布管理模块需要根据内容的热度和 sp 的资源状态， 动态调整内容的分布，达到内容在全网的动态分布。 1可以统一维护全网内容的分布，在全网磁盘空间资源进行管理； 2可实时查看内容分布情况

21、，提供内容列表。能根据设备或设备逻辑群查询内容分布。 能根据内容查询设备及设备逻辑群的分布；系统可以动态搜集内容在全网的消费热度，实现 对热度的动态统计； 2可以根据策略（热度、优先级、sp 资源限制）自动维护内容在全网设备的分布 （1）可以根据内容的热度，自动调整内容在边缘媒体设备的分布；在内容热度高时， 主动分发内容到边缘；当边缘设备空间不足时，主动删除热度低的内容。 （2）可以根据 sp 限定的分发范围、资源状态，进行内容分发； 4.2.3.4 用户权限管理 1系统支持系统超级管理员、系统操作员；sp 管理员、sp 操作员四级操作用户；每 级用户有不同的权限； 2系统管理员有最高的业务权

22、限，可以创建、维护下级管理员、操作员帐号；定制下 级管理员、操作员权限；以及下级管理员的所有权限。 3系统操作员具有 sp 管理、频道管理、内容审核等业务权限；以及对内容信息的查 询、统计等内容维护权限。 4sp 管理员、操作员，sp 管理员可以管理、维护本 sp 的操作员帐号、权限，同时具 有本 sp 操作员的所有权限；sp 操作员具有内容发布、内容维护、统计等功能。 5管理员可以远程登录，进行内容管理相关操作； 6sp 间内容、业务互不可见； 7用户登录要求输入帐号、密码；要求以系统密文方式传送用户帐号、密码； 第 10 页 共 150 页 4.2.3.5 sp 管理 系统可以引入 sp，

23、发布内容、开展业务；要求对 sp 有如下管理功能： 1系统能够创建 sp 帐号，录入 sp 信息、分配 sp 管理员帐号； 2系统能够限定 sp 开展的业务、频道，只允许 sp 发布开通的业务、频道范围的内容； 3系统能够限定 sp 发布内容的分布范围，sp 内容只能分发到限定范围内的流媒体服 务设备上； 4系统支持 vcdn，对 sp 内容占用资源进行分配；保证 sp 内容在 vcdn 范围内分 发； 4.2.3.5 子系统外部接口 参见附录二 4.2.4 流媒体服务系统 4.2.4.1 子系统架构 流媒体服务系统是一个电信级的内容服务网络，可以在运营商统一控制和管理下在网络运营 商的网络边

24、缘建设流媒体服务器，在距离用户最近的地方为用户提供服务，降低流媒体业务 对网络资源的消耗，提高整个系统的效率，对最终用户提供高质量的内容服务。 流媒体服务系统分为中心系统和边缘系统两部分。如下图所示: 图 5 流媒体服务系统逻辑图 中心系统包括中心管理控制单元、中心媒体存储、中心媒体服务单元等。边缘系统由控制管 理单元和媒体服务单元组成。 管理控制单元对于媒体服务单元进行管理控制，包括负载均衡、内容调度、用量采集、资源 监控等。 媒体服务单元为终端用户提供媒体服务。 中心存储保存所有的媒体内容，边缘系统只按照预先设定的规则存储部分内容。 4.2.4.2 总体功能要求 1. 2. 3. 流媒体服

25、务系统主要提供对内容的分发管理、播放管理等，主要提供对非实时内容的管 理，同时提供对实时内容的管理。 可运营的分发管理 支持按照多种策略将内容及时分发到网络设备中，支持主动分发 push 和被动 pull，同时能够控制分发速率，避免对网络的冲击 支持虚拟运营的分发要求，保证内容按照运营策略分布 为合理利用各个节点的存储空间，能够对内容进行智能删除和分发 播放管理 第 11 页 共 150 页 能够实现全局负载均衡，当系统接收到用户的请求后，系统应根据网络、分发服务 器负载等情况按特定的算法为用户选择一个最优的分发服务器为用户进行服务，同 时，在某个分发服务器出现故障时，系统能够将用户自动、手动

26、调度到一个次优的 分发服务器上。 用户调度策略应满足在任一分发服务器健康前提下，可根据负载、内容分布情况等 进行重定向调度，用户体验无故障。 服务器端提供网络自适应功能，根据用户端状况进行不同码率格式的传送。 4. 5. 6. 媒体服务单元可以扩展支持多种媒体格式。 媒体服务单元能够支持 broadcast 协议、multicast 和 unicast 协议，可灵活配置各协议 参数。 具有统一的网管功能。 4.2.4.3 管理控制单元功能 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 支持内容分发与管理 支持负载均衡 支持用量采集 支持对媒体服务单元的管理和监控 支持与 iptv 中业务支撑

27、系统的对接 支持与第三方系统对接 支持网管功能 提供对增值业务扩展支持 4.2.4.4 媒体服务单元功能 1. 2. 3. 4. 5. 支持流媒体服务提供 主要支持 h.264 媒体格式，选择性提供 mpeg2/4、wmv、real 等多种媒体格式 支持管理调度策略设定 具有媒体内容的存储和智能删除 建议支持多速率播放、支持多协议轮转协商播放、支持快速缓存、快速启动、快速切换、 快速恢复、快速重连接等功能 第 12 页 共 150 页 4.2.4.2 中央媒体中心功能 1. 2. 提供流媒体存储服务 支持存储扩展功能 4.2.4.2 子系统外部接口 参见附录二 4.2.5增值业务系统 4.2.

28、5.1 子系统构架 第 13 页 共 150 页 增 业 务 系 统 平台 stb cp/sp服务器 增值业务增值业务 portal 游戏手柄 运营支撑系统 epg sp/cp external interface aexternal external interface c 内容管理系统 inner interface b inner interface c 值 inner interface d ip网络 inner interface e interface b inner interface a external interface d 图 6 增值业务系统结构图 增值业务系统主要承对

29、 iptv 增值业务的 理、内容管理、计费等方面的功能，与内容 管理系统、运营支撑系统、流媒体服务系统、epg 的配合，能够为用户提供多彩的增 值业务，包括信息 览、网上 物、可视电 、 信服务、ok、广告、等。 对相关系统的要求如下： 1、运营支撑系统： 运营支撑系统主要分为三大部分功能：cp/sp 管理、业务管理、资费批 管理。 cp/sp 管理主要指的是 cp/sp 可以登 后， 请成为运营商 cp/sp 的资格，并为运营商提 供服务信息。运营商需要对 cp/sp 提交的 请进行审查，并与 cp/sp分成方式、运营模 式、版权、责任等内容达成合 ，cp/sp 一定的数据访问和操作权限。 业务管理主要指的是运营商人员需要策划业务包 ，并将业务的相关信息提交给相关部 审 第 14 页 共 150 页 批。运营商相关人