IPTV終端管理系統研究與流程驗證

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網的業務，其主要功能是完成對視頻終端的統一管理，實現終端的網絡配置、狀態和性能監測、系統和業務配置、軟件版本和升級管理、故障診斷等功能。由于其業務是一項交互性和智能性都很高的業務，所以對私密性、安全性要求都比較高[1]?；ヂ摼W技術的發展為IPTV提供了廣泛的應用平臺，也為IPTV終端管理系統向網絡化方向發展奠定了基礎。

在IPTV終端管理系統中，終端管理服務器可以實時處理所收集到的信息，將信息發送到運營商的管理中心并由管理中心進一步分析和處理。通過終端管理協議，機頂盒的終端管理信息傳送給終端管理服務器，保障質量的一個必備條件是終端管理服務器如何對終端設備進行有效管理，因此對終端管理服務器進行研究是互聯網行業的一個關鍵技術[2-3]。

1 終端管理系統

終端管理系統架構如圖1所示，其中TMS是終端管理服務器；ACS是支持TR069協議的終端配置服務器，遵循系統整體架構，分別在中心節點/中間節點和邊緣節點部署（需要注意的是，各個入網點（POP的ACS相互沒有交互）；機頂盒（STB）升級服務器存放STB升級軟件，也分別在中心節點/中間節點和邊緣節點部署，同樣，各個POP點的STB升級服務器相互沒有交互。軟件中心是整個系統的軟件的存放中心，包括核心網網元的軟件包/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 終端管理系統架構

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，自動觸發各個節點的STB升級服務器到軟件中心下載軟件包；

3）各個節點的STB升級服務器到軟件中心下載相應的軟件包；

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

5）TMS將STB列表和配置升級策略下發到各個節點的ACS；

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

7）STB啟動時，訪問管理域的地址；

8）全局業務負載均衡器（GSLB）根據策略將請求Redirect到相應的ACS；

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

10）STB從軟件服務器獲得升級軟件并進行升級。

1.1 終端管理系統接口

終端管理系統的接口如圖2所示。

圖2 終端管理系統接口

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）與網元組件的接口。從Agent角度來看，GSLB，ACS和STB升級服務器都屬于網元組件。其中可以將ACS定義為一種類型的網元，這種類型的網元包含兩種類型的網元組件（App），分別為ACS和STB升級服務器。

4）接口4中，HTTP為STB升級服務器下載軟件。

5）接口5中，SNMP用于傳遞管理指令，HTTP用于傳遞數據文件。

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（實時獲取），HTTP用于傳遞STB列表文件。

1.2 終端管理系統基本功能

從用戶角度出發，機頂盒管理系統功能如下：1）配置ACS升級服務器、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，查看機頂盒狀態信息。

5）控制機頂盒，包括重啟、恢復出廠設置、Ping和Tracert。

6）查看機頂盒統計信息。7）查看機頂盒狀態信息。

8）STB軟件包上載和瀏覽（軟件中心）。

9）手工觸發STB升級服務器到軟件中心下載軟件包。

1.3 Fonsview終端管理系統軟件界面

具體步驟如下：

1）向系統管理員詢問網管服務器的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，輸入網管服務器的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，進入網管登錄頁面，如圖4所示。

圖3 輸入網管服務器地址和端口（截圖）

圖4 網管登錄頁面（截圖）

4）選擇語言種類，輸入用戶名和密碼，單擊〈登錄〉進入網管主頁，如圖5所示。

圖5 網絡管理系統主界面（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

終端管理系統通過S6-2接口實現對于機頂盒配置及業務能力的管理，用于配合業務管理系統完成機頂盒業務能力的查詢和業務適配。同時，S6-2接口能夠實現對機頂盒參數的配置，定義參數配置方式和分組方式。

2.1 ACS功能及流程說明

ACS是支持TR069的終端配置服務器，采用分布式部署模式，分別在中心節點和中間節點/邊緣節點部署，并承擔STB升級服務器的功能。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，交互接口遵循網管系統接口，OMC為操作維護中心。如圖2所示，ACS實現接口1和接口3。接口1即《IPTV2.0機頂盒與終端管理系統接口要求》中所描述的S6接口[5]。ACS主要功能如圖6所示。

圖6 網元組件啟動過程

具體步驟如下：

1）實現圖6中的APP啟動流程。

2）從網絡規劃配置文件獲得本POP點的STB升級服務器的地址。

3）讀?。ū镜兀┙K端列表數據文件和升級策略數據文件并load到內存。

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

5）按《IPTV2.0機頂盒與終端管理系統接口要求》中所描述的S6-2接口流程實現機頂盒業務與配置管理流程。

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

7）按《IPTV2.0機頂盒與終端管理系統接口要求》中所描述的S6-4接口流程實現性能數據采集流程。

8）提供性能采集遠程過程調用（RPC）方法給Agent調用，觸發到機頂盒采集性能數據的流程。

2.2 機頂盒業務與配置管理接口（S6-2）的驗證

當終端管理系統需要主動獲得機頂盒的業務信息相關參數，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接口要求》中終端管理系統主動獲得機頂盒的業務信息流程。本節通過用Wireshark抓包工具驗證在Fonsview系統平臺下，ACS與機頂盒之間的一個接口S6-2滿足中國電信規范要求。

圖7 終端管理系統獲取機頂盒業務信息流程

中國電信規范中獲取機頂盒業務信息的條件：1）承載協議為HTTP+XML，SOAP調用；2）接口方向為從終端管理系統到機頂盒；3）調用接口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通過安全連接。

2）機頂盒認證通過后，調用終端管理系統的Inform方法與終端管理系統進行連接。

3）終端管理系統對機頂盒進行認證；終端管理系統通過Inform方法的DeviceIdStruct參數中帶有的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容。表1為中國電信規范標準中請求Inform參數列表，從抓包結果不難看出OUI等各項參數與中國電信規范標準一致，并且驗證其承載協議為HTTP+XML，SOAP調用，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參數列表

4）終端管理系統返回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）終端管理服務器通過調用機頂盒的GetParameterValues方法獲取機頂盒業務信息如下，該步驟驗證流程參見圖7中步驟h）；中國電信規范中GetParameterValues方法可以獲得的參數如表2所示。

表2 GetParameterValues方法可以獲得的參數

從抓包結果可看出其參數的一致性：

7）機頂盒根據GetParameterValues方法的參數返回響應的業務信息參數如下，該步驟驗證流程參看圖7中步驟i），相關描述如下：

8）終端管理系統返回內容為空的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）關閉連接。

3 小結

本文扼要介紹了終端管理系統架構及接口，并介紹了在Fonsview系統平臺下，實現終端管理系統的軟件界面圖。最后本文對ACS與機頂盒之間的接口S6-2進行驗證，驗證結果滿足中國電信規范要求。

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

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

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

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

[5]上海電信研究院.IPTV機頂盒與終端管理系統接口技術規范V2.0[S].2008.