IPTV终端管理系统研究与流程验证

2013-07-25陶智勇

电视技术 2013年20期

谢力，陶智勇

（武汉邮电科学研究院，湖北武汉 430074）

IPTV终端管理是一项基于互联网的业务，其主要功能是完成对视频终端的统一管理，实现终端的网络配置、状态和性能监测、系统和业务配置、软件版本和升级管理、故障诊断等功能。由于其业务是一项交互性和智能性都很高的业务，所以对私密性、安全性要求都比较高[1]。互联网技术的发展为IPTV提供了广泛的应用平台，也为IPTV终端管理系统向网络化方向发展奠定了基础。

在IPTV终端管理系统中，终端管理服务器可以实时处理所收集到的信息，将信息发送到运营商的管理中心并由管理中心进一步分析和处理。通过终端管理协议，机顶盒的终端管理信息传送给终端管理服务器，保障质量的一个必备条件是终端管理服务器如何对终端设备进行有效管理，因此对终端管理服务器进行研究是互联网行业的一个关键技术[2-3]。

1 终端管理系统

终端管理系统架构如图1所示，其中TMS是终端管理服务器；ACS是支持TR069协议的终端配置服务器，遵循系统整体架构，分别在中心节点/中间节点和边缘节点部署（需要注意的是，各个入网点（POP的ACS相互没有交互）；机顶盒（STB）升级服务器存放STB升级软件，也分别在中心节点/中间节点和边缘节点部署，同样，各个POP点的STB升级服务器相互没有交互。软件中心是整个系统的软件的存放中心，包括核心网网元的软件包/升级包和终端的升级包[4]。实际物理部署中，STB升级服务器可与ACS部署到一起，软件中心可与TMS部署在一起。

图1 终端管理系统架构

终端管理的具体流程如下:

1）操作员通过TMS将STB软件包上载到软件中心；

2）软件上载成功后，自动触发各个节点的STB升级服务器到软件中心下载软件包；

3）各个节点的STB升级服务器到软件中心下载相应的软件包；

4）TMS从运营支撑系统（OSS）获取STB列表（自动获取或手工触发），包含用户分组等信息；

5）TMS将STB列表和配置升级策略下发到各个节点的ACS；

6）TMS配置ACS拓扑/STB拓扑和Redirect策略并将其发送到GSLB；

7）STB启动时，访问管理域的地址；

8）全局业务负载均衡器（GSLB）根据策略将请求Redirect到相应的ACS；

9）如果STB软件需要升级，ACS则返回本节点的STB升级服务器地址给STB，并指示其升级；

10）STB从软件服务器获得升级软件并进行升级。

1.1 终端管理系统接口

终端管理系统的接口如图2所示。

图2 终端管理系统接口

具体流程如下：

1）接口1中，TR069用于传递管理指令；HTTP用于上传性能统计文件和日志文件等，采用HTTP POST方式上传文件。

2）接口2中，HTTP用于获取升级包。

3）接口3是操作、管理和维护代理（Agent）与网元组件的接口。从Agent角度来看，GSLB，ACS和STB升级服务器都属于网元组件。其中可以将ACS定义为一种类型的网元，这种类型的网元包含两种类型的网元组件（App），分别为ACS和STB升级服务器。

4）接口4中，HTTP为STB升级服务器下载软件。

5）接口5中，SNMP用于传递管理指令，HTTP用于传递数据文件。

6）接口6中，软件中心需提供操作界面，此界面可以集成到TMS中，用于从客户端上载软件到软件中心服务器。采用HTTP POST的方式上载。

7）接口7中，SOAP用于获取单个机顶盒的详细信息（实时获取），HTTP用于传递STB列表文件。

1.2 终端管理系统基本功能

从用户角度出发，机顶盒管理系统功能如下：1）配置ACS升级服务器、软件中心和机顶盒拓扑。2）显示终端列表并提供搜索功能，可以按POP点查看终端，也可以按从OSS获得的用户组查看终端。

3）配置机顶盒升级策略。

4）查看机顶盒详细信息，查看机顶盒状态信息。

5）控制机顶盒，包括重启、恢复出厂设置、Ping和Tracert。

6）查看机顶盒统计信息。7）查看机顶盒状态信息。

8）STB软件包上载和浏览（软件中心）。

9）手工触发STB升级服务器到软件中心下载软件包。

1.3 Fonsview终端管理系统软件界面

具体步骤如下：

1）向系统管理员询问网管服务器的IP地址或域名，以及本人登录的用户名和密码。

2）启动客户端浏览器。

3）在浏览器的地址栏中，输入网管服务器的URL地址和端口号（URL格式为“http://[域名或IP地址]:[端口号]/omc/”，如“http://oslo1:8080/omc/”，如图3所示），然后回车，进入网管登录页面，如图4所示。

图3 输入网管服务器地址和端口（截图）

图4 网管登录页面（截图）

4）选择语言种类，输入用户名和密码，单击〈登录〉进入网管主页，如图5所示。

图5 网络管理系统主界面（截图）

5）此时可以看到，“终端管理”那一栏，点击该栏，界面左侧为IPTV终端管理的相应功能操作栏。

2 S6-2接口流程验证

终端管理系统通过S6-2接口实现对于机顶盒配置及业务能力的管理，用于配合业务管理系统完成机顶盒业务能力的查询和业务适配。同时，S6-2接口能够实现对机顶盒参数的配置，定义参数配置方式和分组方式。

2.1 ACS功能及流程说明

ACS是支持TR069的终端配置服务器，采用分布式部署模式，分别在中心节点和中间节点/边缘节点部署，并承担STB升级服务器的功能。Agent即操作、管理和维护代理（OAM Agent），用于传递TMS和ACS之间的管理指令，交互接口遵循网管系统接口，OMC为操作维护中心。如图2所示，ACS实现接口1和接口3。接口1即《IPTV2.0机顶盒与终端管理系统接口要求》中所描述的S6接口[5]。ACS主要功能如图6所示。

图6 网元组件启动过程

具体步骤如下：

1）实现图6中的APP启动流程。

2）从网络规划配置文件获得本POP点的STB升级服务器的地址。

3）读取（本地）终端列表数据文件和升级策略数据文件并load到内存。

4）按《IPTV2.0机顶盒与终端管理系统接口要求》中所描述的S6-1接口流程实现机顶盒认证注册流程。

5）按《IPTV2.0机顶盒与终端管理系统接口要求》中所描述的S6-2接口流程实现机顶盒业务与配置管理流程。

6）按《IPTV2.0机顶盒与终端管理系统接口要求》中所描述的S6-3接口流程实现版本管理，升级策略依据网管的配置。

7）按《IPTV2.0机顶盒与终端管理系统接口要求》中所描述的S6-4接口流程实现性能数据采集流程。

8）提供性能采集远程过程调用（RPC）方法给Agent调用，触发到机顶盒采集性能数据的流程。

2.2 机顶盒业务与配置管理接口（S6-2）的验证

当终端管理系统需要主动获得机顶盒的业务信息相关参数，则通过如图7所示流程进行，本流程为中国电信制定的《IPTV2.0机顶盒与终端管理系统接口要求》中终端管理系统主动获得机顶盒的业务信息流程。本节通过用Wireshark抓包工具验证在Fonsview系统平台下，ACS与机顶盒之间的一个接口S6-2满足中国电信规范要求。

图7 终端管理系统获取机顶盒业务信息流程

中国电信规范中获取机顶盒业务信息的条件：1）承载协议为HTTP+XML，SOAP调用；2）接口方向为从终端管理系统到机顶盒；3）调用接口http response GetParameterValues。

下面通过抓包验证其正确性。具体描述如下：

1）机顶盒与终端管理系统通过安全连接。

2）机顶盒认证通过后，调用终端管理系统的Inform方法与终端管理系统进行连接。

3）终端管理系统对机顶盒进行认证；终端管理系统通过Inform方法的DeviceIdStruct参数中带有的OUI，ProductClass及SerialNumber对机顶盒进行认证；用Wireshark抓包获取如下文中的代码内容。表1为中国电信规范标准中请求Inform参数列表，从抓包结果不难看出OUI等各项参数与中国电信规范标准一致，并且验证其承载协议为HTTP+XML，SOAP调用，该步骤验证流程参见图7中步骤d），Inform Request中描述如下：