### 基于IMS的IPTV架构研究
#### IMS（IP Multimedia Subsystem）概述
IMS，即IP多媒体子系统，是由3GPP（第三代合作伙伴计划）在R5版本中提出的一项关键技术。作为下一代网络（NGN）的核心组成部分，IMS为IP多媒体业务提供了一个统一的控制平台。该平台不仅支持实时的多媒体服务，还支持非实时的服务，并且能够兼容多种类型的接入技术，例如GSM（全球移动通信系统）、WCDMA（宽带码分多址）、CDMA2000（码分多址2000）、WLAN（无线局域网）以及固定宽带接入。
IMS的重要性在于它能够促进移动网络与固定网络之间的融合，同时提供语音、数据、视频等多种服务的集成解决方案。这种融合不仅提高了网络资源的利用效率，而且为用户提供了更加丰富和多样化的服务体验。
#### IMS的网络架构
IMS网络可以被简化为三个主要层次：业务网络层、控制层和连通性层。
1. **业务网络层**：这一层包含了应用和内容服务器，主要负责业务的生成和管理。它涵盖了运营商的服务流程支持和技术实现，包括核心网络、业务支撑系统以及内容和应用之间的所有功能。
2. **控制层**：该层包括了网络控制服务器，主要用于会话的建立、修改和释放。其中最关键的是CSCF（呼叫会话控制功能），它分为三种类型：
- **服务CSCF（S-CSCF）**：负责会话控制和维护每个IMS会话的状态。
- **代理CSCF（P-CSCF）**：作为IMS终端与网络之间的第一个接触点，代表终端处理会话请求。
- **询问CSCF（I-CSCF）**：位于运营商网络内部，负责接收所有呼入会话，并根据用户的注册信息将请求转发给正确的S-CSCF。
3. **连通性层**：该层的主要职责是处理骨干网和接入网之间的路由和交换工作，确保用户设备能够顺利接入网络，并获得所需的IPTV业务信息。
#### 基于IMS的IPTV架构
为了在IMS架构上实现IPTV服务，可以在IMS的业务网络层之上增加一个新的应用层，并将连通性层进一步细分为接入层和传输层。这样就形成了一个五层结构：
1. **接入层**：提供无线和有线接入服务。
2. **传输层**：包含普通传输部分和媒体传输部分，用于确保数据的可靠传输。
3. **控制层**：负责处理节点注册、信令路由等操作，并保证服务质量。
4. **业务网络层**：提供服务提供商、内容提供商、网络管理者和用户之间的交互平台。
5. **应用层**：通过应用程序接口提供各种IPTV服务，如智能业务等。
#### 基于IMS的IPTV功能模块介绍
1. **业务网络层实体**
- **会话控制器**：处理不同用户通过会话发来的IPTV控制信息，并做出响应。
- **业务交互功能（SIF）**：通过处理当前会话来响应用户反馈。
- **内容传输器**：根据用户需求发送特定的内容到用户终端。
- **业务提供功能（SPF）**：提供各种IPTV服务，并为本层其他实体提供信息支持。
- **业务发现功能（SDF）**：作为IPTV网络的接入点，负责全关联会话并进行信令压缩。
2. **控制和传输层实体**
- **TISPAN IMS核心功能**：包括CSCF和扩展的媒体资源功能控制器（MRFC），用于控制媒体资源。
- **媒体传输和分发控制功能（MDDCF）**：控制下层媒体端口，类似于媒体资源功能处理器，但使用SIP协议。
- **用户业务清单功能（UPSF）**：管理用户的业务列表和配置。
- **计费功能**：负责处理IPTV服务产生的费用。
基于IMS的IPTV架构不仅充分利用了IMS的多功能特性，还通过精细的分层设计实现了高效的多媒体服务传输。这种方式不仅提高了网络资源的利用率，还极大地增强了用户体验，为未来的多媒体服务发展奠定了坚实的基础。
