IMS是公認的解決FMC的統一系統架構，IPTV系統架構的實現可以基于多種網絡技術，其中基于統一IMS實現是當前研究的熱點。

　　IPTV的演進

　　IPTV是一種承載在IP網絡基礎之上的，能夠提供電視、視頻、語音、文本、圖像、數據等業務的多媒體業務。當前由于IPTV應用飛速發展，IPTV為電信業提供了非常好的業務發展之路，業界普遍認識到IPTV能夠與電信網絡緊密結合起來，最終建立一種可控、可管理、可運維的IPTV系統架構，同時能夠提供電信級的服務質量、用戶體驗、安全性、可交互性和可靠性。目前重要的電信標準組織都在積極研究IPTV解決方案，希望能夠滿足在業務、網絡等多方面的融合需求，其中對基于IMS的IPTV系統架構的研究具有很大的發展空間，研究的目標就是基于IMS之上，建立一個融合的IPTV系統架構。

　　IMS與IPTV融合的基礎

　　IMS作為下一代網絡發展道路上的一個重要里程碑，在許多方面具備了與IPTV融合的基礎，如發展方向、業務要求、基礎承載網絡、運營商與用戶的要求等，所以在IMS系統架構基礎之上建立一個融合的IPTV系統架構是可行的。

　　具有相同業務要求和發展方向

　　IMS網絡滿足下一代網絡的業務要求，即希望為用戶逐步提供多媒體業務、流媒體業務和信息服務業務等方面的內容，傳統的IPTV主要提供電視類業務，但隨著其快速發展希望能逐步提供更多的增值類業務，如：多媒體業務、寬帶互聯網業務等，而這些業務恰恰是IMS網絡發展應用所需要的。對于這些相同的業務要求，考慮IMS與IPTV結合是實現這些業務要求，取得一致發展方向的最優途徑。

　　對于承載網絡的要求一致

　　雖然IP交換網絡具有一些例如服務質量方面的先天缺陷，但是在下一代網絡發展演進中依然看到了承載層使用IP交換網絡帶來的諸多好處，最終還是選擇IP交換網作為其承載網絡。IMS承載網絡的部署滿足下一代網絡對承載網絡方面的要求，即IMS承載網絡也依然是基于IP的，IPTV究其本身就是一種建立在IP網絡之上的業務應用，所以使用相同的IP承載網絡為IMS網絡和IPTV的融合提供了良好的物理基礎。

　　運營商及用戶的要求

　　對于IPTV系統架構的演進研究與后期的實踐，運營商非常希望最終建立一個可管理、可控制、可運維的融合網絡，能夠為用戶提供多種寬帶業務。電信用戶也將改變以往的各種電信業務感受，將逐漸對采用統一的業務受理、統一的業務體驗、統一的業務帳單等新興服務手段感到滿意。

　　從以上的分析可以看出，IMS與IPTV已經具備在以上幾個方面融合的基礎，最終建立的IPTV系統架構是一個滿足業務、網絡等多方需求的融合系統架構。

　　基于IMS的IPTV系統架構研究進展

　　目前，電信領域的兩大標準組織ITU和TISPAN都對基于IMS的IPTV系統架構積極進行研究，為早日完成融合的IPTV系統架構提供標準方面的支持。

　　ITU FG IPTV基于IMS的IPTV系統架構

　　ITU FG IPTV目前正在制定基于IMS的IPTV的相關標準，ITU FG IPTV研究的基于IMS的IPTV系統架構除了在網絡控制部分利用了其在下一代網絡中定義的NACF(網絡附著控制功能)和RACF(資源接納控制功能)兩個子系統，還將利用IMS核心網及相關實體如SUP-FE等來提供IPTV應用業務的系統架構。

　　ITU FG IPTV重用了其研究的IMS的功能實體與系統架構，并添加了與IPTV提供應用業務所要求的功能實體。

　　相關IPTV的功能實體

　　針對ITU FG IPTV研究的基于IMS的IPTV系統架構中出現的與IPTV特定的功能實體分別介紹如下：

　　會話用戶功能實體(SC-FE Session Client Function Entity)為標識和準備與內容分發功能的連接，將經過IMS核心與IPTV應用通信，例如視頻點播類將根據業務需求請求合適的內容分發和存儲功能，直播業務當中請求直播應用的網絡參數等，并得到以上兩種情況的響應。SC-FE在SIP會話過程中也提供處理業務請求的功能。

　　在圖1所示的系統架構當中，IMS核心功能實體代替了IPTV業務控制功能，將提供基于SIP的會話控制機制與基于IPTV應用業務用戶訂閱信息的鑒權和授權，并且通過與RACS交互進行資源預留。核心IMS在SIP會話期間為IPTV終端功能，IPTV應用和內容分發功能之間提供交互功能。核心IMS能夠用作業務發現，并且諸如計費和漫游也被支持。

　　業務用戶清單功能實體(SUP-FEService User ProfileFunction Entity)能被用作存儲用戶清單、用戶相關的位置信息和業務層的狀態數據。它將執行基本數據管理和維護功能，并負責響應對用戶清單的查詢。

　　IPTV業務應用

　　系統將提供發現和選擇應用的IPTV業務，可以從多個業務供應商那里進行這些操作。業務發現產生并提供業務發現信息給IPTV終端，并且業務發現信息包括一個或多個到業務選擇應用的接口點(如：URL)。業務選擇為便于用戶瀏覽和選擇將產生并提供包括直播、點播等可用業務的信息描述。

　　系統將執行會話管理、業務授權、元數據內容呈現和點播的業務邏輯，以及會話管理、業務授權、元數據內容呈現和直播的業務邏輯。

　　系統還將提供額外的IPTV業務和內容的分發和呈現，如：游戲、遠程學習等。通過和業務用戶清單交互獲得用戶的業務清單后，所有的業務都將支持IPTV業務的個性化服務。

　　ETSI TISPAN基于IMS的IPTV系統架構

　　ETSI TISPAN的R1階段對IMS的架構的研究將直接基于3GPP版本7定義的IMS系統架構，并針對固定的特殊要求進行了相關的改進，其所研究的基于IMS的IPTV系統架構的研究將主要基于其IMS Release 1的研究成果上，其中包含了已有的NASS和RACS子系統，并適當加入與IPTV相關的網絡功能實體來實現對IPTV業務的擴展。

　　ETSI TISPAN重用了Release 1階段研究的IMS的功能實體與系統架構，并添加了與IPTV提供應用業務所要求的功能實體。

　　相關IPTV的功能實體

　　針對ETSI TISPAN研究的基于IMS的IPTV系統架構中出現的與IPTV特定的功能實體分別介紹如下：

　　業務發現和選擇功能(SDF和SSF)是向用戶提供IPTV業務選擇所須的相關信息。其中SDF的主要功能是產生或提供業務附著信息與提供個人化的業務發現;SSF提供業務選擇信息，例如用戶可瀏覽和選擇的業務清單。SSF可以產生這些業務選擇信息，也可以獲取和轉發這些業務選擇信息。SSF還可提供業務選擇的描述信息。在單播模式下，這些描述信息可以是個性化的。也可以從終端接收選擇請求，例如下面所描述的一個關于網絡實現的個人視頻錄像捕獲請求。

　　IPTV業務控制功能(SCF)將提供在會話開始階段，以及會話修改過程中對業務進行鑒權，包括檢查IPTV用戶的簽約信息以允許或拒絕接入業務、額度限制和信用控制、選擇相關的IPTV媒體功能等。可以說SCF是一個SIP應用服務器。對于第三方提供的IPTV SCF服務器，不能直接通過Sh接口接入到UPSF中;但是根據運營商的網絡現狀和網絡能力，允許存在其他方式獲取UPSF中的用戶簽約數據。SCF可以使用IPTV簽約數據來定制用戶的業務體驗。舉例而言，用戶定制的BC TV業務的清單可用來過濾向用戶發送的信息。與IPTV業務控制功能通信的用戶終端可以通過IMS進行會話管理，也可以通過Ut接口進行用戶簽約業務信息的配置。

　　IPTV的媒體功能主要負責控制和向用戶傳送媒體流，可以分成兩部分功能：媒體控制功能(MCF)和媒體傳送功能(MDF)。MCF功能包括處理對MDF的媒體流控制、管理MDF的媒體處理、監測MDF的狀態、管理與用戶的交互、處理與SCF的交互、對它控制的不同MDF的狀態和內容分布進行精確監控、在一個MCF控制多個MDF的情況下選擇一個MDF、選擇MF，將選擇結果返回SCF，并將會話改向到選擇的MF、產生計費信息，如根據終端用戶所觀看的內容進行計費等。MDF功能包括處理媒體流的傳送、向MCF報告狀態(如報告已建立的IPTV媒體流)、存儲媒體，也可以存一些業務信息、特別的，MDF中可以存儲一些最常用的內容和用戶特定的內容(如記錄的視頻錄像、Trick模式的BC業務、用戶生成的內容等)。另外如果需要的話，MDF還可以將存儲的媒體進行編碼或轉換代碼，成為所需的不同媒體格式、可進行內容保護、可支持IPTV媒體的內容提取、對廣播業務而言，MDF可以看做是廣播流的媒體源、可收集服務感受(QoE)報告等。

　　為了支持QoE功能，用戶可以根據接收到的IPTV媒體數據質量，通過Xd接口發送QoE報告。IPTV業務控制服務器通過ISC接口與下一代網絡的IMS核心網進行通信。在3GPP的TS 23.228中規定，應用服務器可以不調用S-CSCF直接向被叫發送請求。SCF與媒體功能進行直接通信的時候，可以不調用IMS核心網的功能。

　　UPSF中保存有IMS用戶的簽約數據和IPTV特定的簽約數據。UPSF與IPTV控制功能通過Sh參考點通信，與IMS核心網設備通過Cx接口進行通信。

　　IPTV業務應用

　　針對圖2的IPIV系統架構，將提供幾種IPTV業務應用：

　　內容點播業務是IPTV業務功能。媒體分發功能與核心IMS交換數據，在用戶終端與業務控制部分之間，業務請求/響應消息通過核心IMS進行傳遞。媒體控制消息通過Xc參考點在用戶終端和內容點播的業務控制處被交換，媒體數據通過Xd參考點在用戶終端和內容點播的媒體分發功能之間傳遞。

　　廣播業務功能是IPTV的功能。廣播業務的業務控制和核心IMS網絡交換消息。通過核心IMS，業務請求/響應在用戶終端和廣播業務的業務控制之間進行傳遞，媒體數據通過Xd參考點在用戶終端和廣播業務媒體分發功能之間交換。

　　網絡個人視頻記錄機功能是IPTV的功能。網絡個人視頻記錄機與核心IMS交換消息，業務請求/響應消息通過核心IMS在用戶終端和網絡個人視頻記錄機業務控制部分間進行傳遞，通過Xc參考點，媒體控制消息在用戶終端和網絡個人視頻記錄機媒體控制部分間進行傳遞，通過Xd接口，媒體數據在用戶終端和網絡個人視頻記錄機媒體分發功能間進行傳遞。

　　融合IPTV系統架構的異同點

　　從以上章節介紹的IPTV系統架構可以看出，兩種融合的IPTV系統架構既有共同點也有差異，共同點主要體現在以下幾個方面：兩個標準組織都重用了IMS網絡中現有的網絡功能實體，各自加入了體現IPTV業務特色的網絡實體。ITU FG IPTV和TISPAN在研究的IPTV系統架構中都提出了內容發現相關的控制功能實體前者為IP應用(IPTV Application)功能實體，后者為業務發現和選擇功能實體(SD&S)。

　　差異主要體現在重用IMS核心控制提供的相關功能不一致方面：ITU FG IPTV在IPTV業務應用控制平臺能夠直接和IPTV中媒體分發網絡進行交互，而TISPAN經由IMS核心控制間接交互的方式。在組播控制方面：ITU FG IPTV有研究IPTV組播架構(IPTV Multicast Frameworks)的專門文檔，組播控制可以采用CDN，P2P和Overlay控制方式，或者采用不同控制方式相結合，TISPAN關于IPTV組播的研究在RACS子系統中體現。而在用戶業務清單方面：ITU FG IPTV針對IPTV提出了三種清單的概念，包括內容清單、用戶清單和業務清單，但具體內容還缺乏詳細的論述。而TISPAN采用了將UPSF已經定義的數據結構上進行直接擴展的方式。

　　本文這種融合的IPTV系統架構是視頻媒體類融合到電信網中最佳的解決方案之一，也將在網絡融合日趨重要的發展之路上扮演重要角色。