独家供稿：移动Labs

    基于P2P的互联网流媒体系统由于其部署成本低廉，系统可扩展性好，近年来得到了大力的研究和发展，尤其是在中国，目前已经涌现出如PPLIVE、TVCoo、UUsee、PPSstreaming等知名P2P流媒体技术提供商和服务商。这些系统虽然实现了低成本的业务提供，但没有充分考虑运营需求，无法实现可控可管，不支持个性化计费，难以形成可盈利的运营模式，不适合运营商运营。 

    IP多媒体子系统（IP multimedia subsystem，IMS)是3GPP提出的下一代核心网系统，它在软交换的基础上完善了业务逻辑与控制相分离并继承了呼叫控制和承载控制相分离的机制，优化了信令面。除此以外，IMS系统具有端到端全IP化、接入方式无关性、水平式业务开发机制等多方面的优势。经过将近10年的研究和开发，IMS系统已经成为电信多媒体会话类业务的综合能力提供平台，在多个层面实现多种能力真正的融合。

    虽然P2P 流媒体系统可以独立于IMS作为一项业务进行运营和管理，但为满足运营管理的需求，必须扩展用户管理、计费、安全以及对多种接入和切换等方面的能力。即便如此，P2P流媒体业务与其它电信业务尤其是基于IMS的众多多媒体会话类业务的捆绑仍然需要在业务层面解决。由于缺乏公共能力的抽取，业务层面的捆绑将是逐业务的，技术难度和部署难度较大。另一方面，从IMS的架构建立开始，IMS与MMTel业务就深度捆绑，其架构非常适合多媒体会话类业务的提供，但却缺乏对内容类业务的支持，这可能也是IMS目前缺乏“killer application”的一个原因。

    基于以上分析，我们提出一种基于IMS的 P2P流媒体系统架构。在该架构中，充分利用IMS现有能力来提供内容分发服务，有如下优势：

- 能重用IMS客户端，给用户提供一站式的服务，便于提升用户体验；
–充分利用IMS的业务触发机制，以便实现和其它IMS业务方便的捆绑；
–利用IMS核心网能力实现用户管理、计费以及安全等运营管理方面的功能；

    基于IMS的P2P流媒体架构在尽可能减少对现有IMS架构影响的前提下，通过改进IMS的呼叫流程，实现终端和流媒体控制网元的信令交互以及终端之间，网络节点之间的P2P信令交互，以支持诸如Live/VoD等流媒体业务的公共能力提供；在IMS客户端加入peer功能，实现节目列表以及节目信息、节目分片信息的读取与上报，实现节目分片的组合和收发，并且参与执行用户贡献策略；充分利用IMS传达终端信息、接入信息和位置信息，以支持拓扑发现功能，优化P2P流媒体的QoS；充分利用IMS的业务连续性提供能力。

基于IMS的P2P流媒体系统架构介绍 

    基于IMS的P2P流媒体系统架构中，系统网络层的信令控制使用IMS，用户面的媒体传输采用P2P优化。IMS系统中除了标准的IMS网元，如IMS Core网元（包括P-CSCF、I-CSCF和S-CSCF），HSS之外，还另外增加了源服务器（Source server, SS）、缓存服务器（Cache server,CS）和流媒体核心应用服务器（SC-AS）网元。

     源服务器SS负责提供内容源，负责内容编码、媒体格式转换、媒体切片、用户内容上传（User Generated Content, UGC）。

    缓存服务器CS部署在靠近用户侧边缘（类似与CDN系统中的边缘缓存节点），负责缓存流媒体数据，为UE提供流媒体数据下载。CS可以根据系统用户容量设置1个或多个。除此之外，CS之间通过P2P的机制增强，可以充当Peer节点，共享媒体分片，实现负载均衡和分担，从而提高系统容量。

    流媒体核心应用服务器SC-AS则集成了Tracker服务器、内容发布和管理服务器和Portal服务器的功能。

    -Tracker服务器模块的功能包括保存UE、CS的资源的状态信息（包括资源分布信息、下载统计、上传统计、服务能力等），并实现资源的发现/查询；
-内容发布和管理服务器模块的功能包括提供原始视频内容的发布和管理，主要包括直播频道和点播节目信息的发布和管理，支持添加、删除等操作；
     -Portal服务器模块作为入口，向UE提供直播频道列表和点播的节目列表的呈现。Portal服务器模块是否需要部署取决于系统频道\节目列表的呈现方式(系统节目列表的呈现方式有两种：采用主动向UE推送节目表或采用Portal方式)。

本博文发表在移动Labs的文链是：http://labs.chinamobile.com/mblog/464/185223
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