IPTV終端管理系統(tǒng)研究與流程驗證

謝 力，陶智勇

（武漢郵電科學研究院，湖北 武漢 430074）

IPTV終端管理是一項基于互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)，其主要功能是完成對視頻終端的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)終端的網(wǎng)絡(luò)配置、狀態(tài)和性能監(jiān)測、系統(tǒng)和業(yè)務(wù)配置、軟件版本和升級管理、故障診斷等功能。由于其業(yè)務(wù)是一項交互性和智能性都很高的業(yè)務(wù)，所以對私密性、安全性要求都比較高[1]?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為IPTV提供了廣泛的應用平臺，也為IPTV終端管理系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

在IPTV終端管理系統(tǒng)中，終端管理服務(wù)器可以實時處理所收集到的信息，將信息發(fā)送到運營商的管理中心并由管理中心進一步分析和處理。通過終端管理協(xié)議，機頂盒的終端管理信息傳送給終端管理服務(wù)器，保障質(zhì)量的一個必備條件是終端管理服務(wù)器如何對終端設(shè)備進行有效管理，因此對終端管理服務(wù)器進行研究是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的一個關(guān)鍵技術(shù)[2-3]。

1 終端管理系統(tǒng)

終端管理系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，其中TMS是終端管理服務(wù)器；ACS是支持TR069協(xié)議的終端配置服務(wù)器，遵循系統(tǒng)整體架構(gòu)，分別在中心節(jié)點/中間節(jié)點和邊緣節(jié)點部署（需要注意的是，各個入網(wǎng)點（POP的ACS相互沒有交互）；機頂盒（STB）升級服務(wù)器存放STB升級軟件，也分別在中心節(jié)點/中間節(jié)點和邊緣節(jié)點部署，同樣，各個POP點的STB升級服務(wù)器相互沒有交互。軟件中心是整個系統(tǒng)的軟件的存放中心，包括核心網(wǎng)網(wǎng)元的軟件包/升級包和終端的升級包[4]。實際物理部署中，STB升級服務(wù)器可與ACS部署到一起，軟件中心可與TMS部署在一起。

圖1 終端管理系統(tǒng)架構(gòu)

終端管理的具體流程如下:

1）操作員通過TMS將STB軟件包上載到軟件中心；

2）軟件上載成功后，自動觸發(fā)各個節(jié)點的STB升級服務(wù)器到軟件中心下載軟件包；

3）各個節(jié)點的STB升級服務(wù)器到軟件中心下載相應的軟件包；

4）TMS從運營支撐系統(tǒng)（OSS）獲取STB列表（自動獲取或手工觸發(fā)），包含用戶分組等信息；

5）TMS將STB列表和配置升級策略下發(fā)到各個節(jié)點的ACS；

6）TMS配置ACS拓撲/STB拓撲和Redirect策略并將其發(fā)送到GSLB；

7）STB啟動時，訪問管理域的地址；

8）全局業(yè)務(wù)負載均衡器（GSLB）根據(jù)策略將請求Redirect到相應的ACS；

9）如果STB軟件需要升級，ACS則返回本節(jié)點的STB升級服務(wù)器地址給STB，并指示其升級；

10）STB從軟件服務(wù)器獲得升級軟件并進行升級。

1.1 終端管理系統(tǒng)接口

終端管理系統(tǒng)的接口如圖2所示。

圖2 終端管理系統(tǒng)接口

具體流程如下：

1）接口1中，TR069用于傳遞管理指令；HTTP用于上傳性能統(tǒng)計文件和日志文件等，采用HTTP POST方式上傳文件。

2）接口2中，HTTP用于獲取升級包。

3）接口3是操作、管理和維護代理（Agent）與網(wǎng)元組件的接口。從Agent角度來看，GSLB，ACS和STB升級服務(wù)器都屬于網(wǎng)元組件。其中可以將ACS定義為一種類型的網(wǎng)元，這種類型的網(wǎng)元包含兩種類型的網(wǎng)元組件（App），分別為ACS和STB升級服務(wù)器。

4）接口4中，HTTP為STB升級服務(wù)器下載軟件。

5）接口5中，SNMP用于傳遞管理指令，HTTP用于傳遞數(shù)據(jù)文件。

6）接口6中，軟件中心需提供操作界面，此界面可以集成到TMS中，用于從客戶端上載軟件到軟件中心服務(wù)器。采用HTTP POST的方式上載。

7）接口7中，SOAP用于獲取單個機頂盒的詳細信息（實時獲?。琀TTP用于傳遞STB列表文件。

1.2 終端管理系統(tǒng)基本功能

從用戶角度出發(fā)，機頂盒管理系統(tǒng)功能如下：1）配置ACS升級服務(wù)器、軟件中心和機頂盒拓撲。2）顯示終端列表并提供搜索功能，可以按POP點查看終端，也可以按從OSS獲得的用戶組查看終端。

3）配置機頂盒升級策略。

4）查看機頂盒詳細信息，查看機頂盒狀態(tài)信息。

5）控制機頂盒，包括重啟、恢復出廠設(shè)置、Ping和Tracert。

6）查看機頂盒統(tǒng)計信息。7）查看機頂盒狀態(tài)信息。

8）STB軟件包上載和瀏覽（軟件中心）。

9）手工觸發(fā)STB升級服務(wù)器到軟件中心下載軟件包。

1.3 Fonsview終端管理系統(tǒng)軟件界面

具體步驟如下：

1）向系統(tǒng)管理員詢問網(wǎng)管服務(wù)器的IP地址或域名，以及本人登錄的用戶名和密碼。

2）啟動客戶端瀏覽器。

3）在瀏覽器的地址欄中，輸入網(wǎng)管服務(wù)器的URL地址和端口號（URL格式為“http://[域名或IP地址]:[端口號]/omc/”，如“http://oslo1:8080/omc/”，如圖3所示），然后回車，進入網(wǎng)管登錄頁面，如圖4所示。

圖3 輸入網(wǎng)管服務(wù)器地址和端口（截圖）

圖4 網(wǎng)管登錄頁面（截圖）

4）選擇語言種類，輸入用戶名和密碼，單擊〈登錄〉進入網(wǎng)管主頁，如圖5所示。

圖5 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)主界面（截圖）

5）此時可以看到，“終端管理”那一欄，點擊該欄，界面左側(cè)為IPTV終端管理的相應功能操作欄。

2 S6-2接口流程驗證

終端管理系統(tǒng)通過S6-2接口實現(xiàn)對于機頂盒配置及業(yè)務(wù)能力的管理，用于配合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)完成機頂盒業(yè)務(wù)能力的查詢和業(yè)務(wù)適配。同時，S6-2接口能夠?qū)崿F(xiàn)對機頂盒參數(shù)的配置，定義參數(shù)配置方式和分組方式。

2.1 ACS功能及流程說明

ACS是支持TR069的終端配置服務(wù)器，采用分布式部署模式，分別在中心節(jié)點和中間節(jié)點/邊緣節(jié)點部署，并承擔STB升級服務(wù)器的功能。Agent即操作、管理和維護代理（OAM Agent），用于傳遞TMS和ACS之間的管理指令，交互接口遵循網(wǎng)管系統(tǒng)接口，OMC為操作維護中心。如圖2所示，ACS實現(xiàn)接口1和接口3。接口1即《IPTV2.0機頂盒與終端管理系統(tǒng)接口要求》中所描述的S6接口[5]。ACS主要功能如圖6所示。

圖6 網(wǎng)元組件啟動過程

具體步驟如下：

1）實現(xiàn)圖6中的APP啟動流程。

2）從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃配置文件獲得本POP點的STB升級服務(wù)器的地址。

3）讀取（本地）終端列表數(shù)據(jù)文件和升級策略數(shù)據(jù)文件并load到內(nèi)存。

4）按《IPTV2.0機頂盒與終端管理系統(tǒng)接口要求》中所描述的S6-1接口流程實現(xiàn)機頂盒認證注冊流程。

5）按《IPTV2.0機頂盒與終端管理系統(tǒng)接口要求》中所描述的S6-2接口流程實現(xiàn)機頂盒業(yè)務(wù)與配置管理流程。

6）按《IPTV2.0機頂盒與終端管理系統(tǒng)接口要求》中所描述的S6-3接口流程實現(xiàn)版本管理，升級策略依據(jù)網(wǎng)管的配置。

7）按《IPTV2.0機頂盒與終端管理系統(tǒng)接口要求》中所描述的S6-4接口流程實現(xiàn)性能數(shù)據(jù)采集流程。

8）提供性能采集遠程過程調(diào)用（RPC）方法給Agent調(diào)用，觸發(fā)到機頂盒采集性能數(shù)據(jù)的流程。

2.2 機頂盒業(yè)務(wù)與配置管理接口（S6-2）的驗證

當終端管理系統(tǒng)需要主動獲得機頂盒的業(yè)務(wù)信息相關(guān)參數(shù)，則通過如圖7所示流程進行，本流程為中國電信制定的《IPTV2.0機頂盒與終端管理系統(tǒng)接口要求》中終端管理系統(tǒng)主動獲得機頂盒的業(yè)務(wù)信息流程。本節(jié)通過用Wireshark抓包工具驗證在Fonsview系統(tǒng)平臺下，ACS與機頂盒之間的一個接口S6-2滿足中國電信規(guī)范要求。

圖7 終端管理系統(tǒng)獲取機頂盒業(yè)務(wù)信息流程

中國電信規(guī)范中獲取機頂盒業(yè)務(wù)信息的條件：1）承載協(xié)議為HTTP+XML，SOAP調(diào)用；2）接口方向為從終端管理系統(tǒng)到機頂盒；3）調(diào)用接口http response GetParameterValues。

下面通過抓包驗證其正確性。具體描述如下：

1）機頂盒與終端管理系統(tǒng)通過安全連接。

2）機頂盒認證通過后，調(diào)用終端管理系統(tǒng)的Inform方法與終端管理系統(tǒng)進行連接。

3）終端管理系統(tǒng)對機頂盒進行認證；終端管理系統(tǒng)通過Inform方法的DeviceIdStruct參數(shù)中帶有的OUI，ProductClass及SerialNumber對機頂盒進行認證；用Wireshark抓包獲取如下文中的代碼內(nèi)容。表1為中國電信規(guī)范標準中請求Inform參數(shù)列表，從抓包結(jié)果不難看出OUI等各項參數(shù)與中國電信規(guī)范標準一致，并且驗證其承載協(xié)議為HTTP+XML，SOAP調(diào)用，該步驟驗證流程參見圖7中步驟d），Inform Request中描述如下：

表1 請求Inform參數(shù)列表

4）終端管理系統(tǒng)返回Inform方法應答如下，從文本中不難看出響應成功。該步驟驗證流程參見圖7中步驟f），Inform Response中描述如下：

6）終端管理服務(wù)器通過調(diào)用機頂盒的GetParameterValues方法獲取機頂盒業(yè)務(wù)信息如下，該步驟驗證流程參見圖7中步驟h）；中國電信規(guī)范中GetParameterValues方法可以獲得的參數(shù)如表2所示。

表2 GetParameterValues方法可以獲得的參數(shù)

從抓包結(jié)果可看出其參數(shù)的一致性：

7）機頂盒根據(jù)GetParameterValues方法的參數(shù)返回響應的業(yè)務(wù)信息參數(shù)如下，該步驟驗證流程參看圖7中步驟i），相關(guān)描述如下：

8）終端管理系統(tǒng)返回內(nèi)容為空的HTTP應答如下，該步驟驗證流程參照圖7中的步驟j），empty中描述為：

9）關(guān)閉連接。

3 小結(jié)

本文扼要介紹了終端管理系統(tǒng)架構(gòu)及接口，并介紹了在Fonsview系統(tǒng)平臺下，實現(xiàn)終端管理系統(tǒng)的軟件界面圖。最后本文對ACS與機頂盒之間的接口S6-2進行驗證，驗證結(jié)果滿足中國電信規(guī)范要求。

[1] 孟建庭，沈昕，施唯佳.IPTV終端管理的現(xiàn)狀及分析[J].電信科學，2008（3）：90-93.

[2] 李晶.IPTV技術(shù)中的終端管理[J].科協(xié)論壇，2009（2）：70-71.

[3] 單玉峰.IPTV智能終端傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電視技術(shù)，2012，36（21）：81-85.

[4] YD-T 1824-2008，IPTV終端管理系統(tǒng)體系架構(gòu)[S].2008.

[5]上海電信研究院.IPTV機頂盒與終端管理系統(tǒng)接口技術(shù)規(guī)范V2.0[S].2008.