iptv端到端业务质量监测技术研究

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1、IPTV端到端业务质量监测技术研究2008年6月23日09:16  电信科学  作者：罗斯青段保通1、引言   随着近几年在业务融合、技术、标准以及商业模式等方面的摸索，IPTV业务在中国开始逐步成熟并进入到规模商用阶段。IPTV作为一种电信级业务，要达到大规模应用需要有效的业务质量保障。由于IPTV是电视类的媒体业务，用户希望得到如同有线电视的服务水平，包括频道切换速度、节目的图像质量、播放的流畅性等。而传统的宽带业务质量监测侧重于数据链路层和网络层的监测，无法直接反映用户对IPTV业务的主观感受，因此不能满足IPTV质量监测的需求。   本文针对现有监测方案的

2、不足，提出了一种采用分布式部署与集中管理相结合的监测方案，该方案具有监测功能丰富、可扩展性强等优点，可满足现阶段IPTV业务质量监测的需要。   2、业务质量定义及模型   业务质量（qualityofservice，QoS）术语并不是针对IPTV的，在很多电信业务中都提出QoS要求及相关的QoS保障技术。在ITU-TE.800[1]标准中，QoS被定义为“反映用户对业务使用满意程度的服务性能的综合效果”。对传统电信业务而言，QoS通常指网络性能，尤其是网络传输性能。而由于IPTV是一种上层应用的业务，传统的QoS无法满足对最终用户感受的评估，因此目前业界往往采用

3、体验质量（qualityofexperience，QoE）一词来描述面向最终用户应用的业务质量。QoE在ITU-TP.10/G.100[2]中被定义为“最终用户对使用的应用或业务的总体主观可接受程度”，可见QoE相比QoS更强调最终用户的业务使用感受。   目前尚无国际规范对IPTV业务质量进行完整定义，国际标准组织ITU正在进行IPTVGSI（globalstandardinitial，全球主动标准）工作，以推动全球IPTV标准化进程。其中暂时还没有对IPTV业务质量进行定义，仍沿用了ITU-TP.10/G.100中对QoE的定义。IPTVGSI也指出，IPTV

4、QoE应该同时包含主观评估质量和客观评估质量两部分内容，前者主要根据人眼视觉系统来评估视频质量，通过主观感受来评估体验质量；后者则可以定义各种客观指标，并采用相应的测试工具进行测量，具体如图1所示。   图1目前ITU IPTV GSI规定的QoE定义范围   作者比较赞同ITU IPTV GSI目前对IPTV业务质量的定义，在本文中也采用IPTVQoE来表示IPTV业务质量。当然，从运营商的角度来说不仅仅关心IPTV业务质量定义，更具实际意义的是如何量化IPTV业务质量，如何建立IPTV业务质量的指标体系以指导现网的质量运维。因此，需要根据IPTV所涉及的技术环

5、节，建立IPTV业务质量的评估模型。   图2参考OSI的7层模型，给出了一种可供参考的IPTV业务质量的参数模型，并展示了与IPTV协议栈之间的对应关系。   图2IPTV业务质量模型与OSI7层模型和IPTV协议栈的关系   如图2所示，IPTV QoE的参数模型覆盖了OSI7层模型的所有层次。其中，客观QoE相关的分层质量对应于IPTV的协议栈中各个协议，各层次的质量参数可以通过采集对应的协议及其字段获得。   具体的，客观QoE包含以下几方面的内容。   ●内容质量和业务控制质量：主要指直播频道、时移节目、VOD节目、图片、文字等内容的品质和业务控制的性能

6、指标。例如对于直播频道质量，需要采集和分析媒体编码参数、分辨率参数等；对于业务控制质量，需要采集HTTP和RTSP请求的响应速度、页面数据呈现完整度、组播加入/退出的时延等.●流媒体质量：主要指流媒体传输层的性能指标，以采用MPEG2TS协议传输IPTV节目为例，DVB系统测试标准TR101-290根据各参数对质量影响的程度不同，定义了3个级别，每个级别分别对应一组质量参数，这些参数同样可供采用MPEG2TS协议的IPTV系统参考，例如需要采集第一级别中的同步错误字段（syncloss）、包识别丢失（PIDmissing），第二级别中的数据传输错误（transpo

7、rterror）、节目参考时钟抖动错误（PCR，jittererror）等参数。如果采用RTSP作为VOD节目的流控制协议，则要采集RTSP信令参数。   ●网络传输层质量：主要指网络传输层相关协议的性能指标，包括TCP/UDP的重传次数，在采用了RTP的情况下，需要监测RTP丢包率、RTP抖动等。   ●网络层质量：主要指传统IP网络层的性能指标，根据ITU-TY.1540[3]建议，主要为IP丢包率、IP包时延、IP包抖动及其相关参数。   ●链路层质量：根据不同的链路层类型，需要采集不同的性能指标。由于这个层次的质量保障是面向全业务而不仅仅是IPTV业务，本

8、文不做详述