IPTV端到端业务质量监测技术研究
4、标准及产业链现状
如前所述,IPTV作为一个新兴的融合性业务,目前还没有非常完备的国际规范。虽然包括ITU IPTV GSI、ATIS(alliance for telecommunication industry solution,电信行业解决方案联盟)、IPTV论坛、DSL论坛、DVB(digital video broadcasting,数字视频广播)等多家国际标准化组织已开始相关的标准化推进工作,但目前尚未正式发布。尽管如此,在IPTV业务质量监测的系统架构、参数建议等方面已取得了较大进展。
●ITU IPTV GSI:已经初步完成了IPTV业务质量相关的需求草案和IPTV业务性能监测的草案,目前ITU的相关工作组正在进行后续的工作,计划在2008年底能够成为国际规范。
●ATIS:起步较早,在2006年就开始了IPTV QoS指标体系、IPTV QoE模型等相关的制定工作,计划在2008年完成。
●DSL论坛:主要关注机顶盒侧与业务质量相关的参数定义,目前已经完成了机顶盒数据模型技术报告(DSL Forum TR135)、可应用于机顶盒的终端广域网管理协议技术报告(DSL Forum TR069)等。
在产业链支持方面,尽管还没有完整的IPTV业务质量监测技术标准可供参考,但由于IPTV业务的快速部署和运营商对质量监测需求的迫切,市场上已经有多家测试仪表厂商能够提供IPTV质量监测仪表。如前所述,IPTV业务质量监测包含测试和监控两部分,因此这些仪表也可对应地分为测试和监控两大类。
在测试仪表方面,主要是针对某个层面的专用测试工具,例如美国IneoQuest公司提供的Singulus G1-T系列测试仪表,其主要特征是支持RFC4445定义的MDI指标值,可应用于IPTV数据的模拟、捕捉、数据流监控以及视频质量的分析;思博伦公司提供的IPTV测试解决方案包括宽带网络测试、频道切换测试、频道内容验证等;泰克公司则提供了较为完备的视频质量测试和分析工具,如能够分析H.264编解码参数的MTS4EA,能够测试视频主观质量的PQA仪表等。
在监控系统方面,目前还没有很完备的、能完全满足运营商需求的解决方案。美国JDSU公司提供的QT系列仪表可应用于IPTV直播频道的7×24 h质量监控,监控的内容包括了网络质量、传输层质量等。因此,目前国内的IPTV运营商开始根据运维需求自主或与合作伙伴联合开发IPTV业务质量监测系统。例如中国电信上海研究院就和国内的中创信测合作开发了IPTV业务质量监测系统,该系统已能够支持现网应用的主流IPTV系统,支持从业务层到网络层的端到端业务质量监测。
5、IPTV端到端业务质量监测方案
以下以中国电信上海研究院与中创信测合作开发的IPTV业务质量监测系统为例,介绍IPTV端到端的质量解决方案。该系统是一个独立的分布式系统,叠加在现有IPTV业务网络中,通过部署监测代理或测试探针的方式来获得IPTV业务运行时各个网络节点的相关质量参数数据,并由监测平台进行集中采集、分析和统计,以获得IPTV业务总体质量情况。
值得一提的是,该方案的系统架构与目前ITU IPTV GSI正在制定的IPTV性能监测标准一致,均采用了“分布部署、集中采集”的系统架构,如图3所示,其中PT指监测点。

图3 目前ITU IPTV GSI定义的业务质量系统架构
如图3所示,整个系统主要包括监测管理平台、监测代理。
监测管理平台:负责管理监测代理和采集所有代理上传的监测数据,并执行统计和分析,是整个系统的核心组件。
监测代理:主要完成业务质量参数的采集和上传,根据部署的监测点不同,又可以分为3种工作模式。
●仿真模式:即主动模式,仿真用户的IPTV业务登录、认证及基本业务流程,能够通过预定义的脚本文件,自动进行相关的测试,记录并形成业务质量参数记录文件,上传给监测管理平台所有的性能参数。在图3中,该模式可以部署在PT4和PT5的位置。
●监测模式:即被动模式,通过数据镜像或备份的方式获得用户业务数据,分析质量参数,并记录和上传给监测管理平台所有参数。在图3中,该模式可以部署在PT1、PT2和PT3的位置。
●机顶盒内嵌模式(STB embedded test agent,STB-TA):在机顶盒内部嵌入测试客户端软件,能够将机顶盒运行中的业务质量参数记录并上传到监测管理平台。在图3中,该模式可以部署在PT1、PT2和PT3的位置。
当然,从系统角度来看,IPTV监测系统在不同的节点所关注的质量是不同的,因此当监测代理工作在不同的模式下或部署在不同的节点时,所采集的质量参数也不尽相同,这里就不详述了。
从整个系统的架构可以看出,上述系统基本覆盖了IPTV端到端各个环节,所采集的参数能够帮助完成图2中质量模型客观QoE各个层面的分析,能够协助IPTV平台及网络运维部门监控网络运行中的质量状态,从而帮助定位故障和解决问题。
6、结束语
IPTV是一个跨广电网、IP网、电信网的复杂应用,其业务质量监测需要综合考虑视音频内容质量、网络质量、用户最终感受等多重因素。本文对IPTV业务质量监测相关技术进行了研究,并提出了IPTV业务质量模型及性能监测的系统框架。
但是对于IPTV运维部门来说,需要一整套IPTV业务质量指标体系,希望能够通过类似主观评测分的等级划分来衡量整个IPTV系统质量,并提供可操作的监测手段。因此,后续还需要研究IPTV业务质量指标体系,量化和评估每个指标对最终用户感受的影响,并研究各业务质量指标的采集方法,从而构建完整的IPTV业务质量监测体系,保证IPTV业务的顺利运营。
参考文献
1 ITU-T E.800.Terms and definitions related to quality of service and network performance including dependability,August 1994
2 ITU-T P.10/G.100.Vocabulary for performance and quality of service,July 2006
3 ITU-T Y.1540.Internet protocol data communication service-IP packet transfer and availability performance parameters,Nov、2007
4 DSL Forum.www.dslforum.org
