2024年5月17日发(作者：计算器下载安装免费)

２０ｌ２年９月　鼍　两珥　

￥ｅｐ．２０１２　

Ｎｏ．９　

■９疆　

ＥＬＥｃＴＲｏＮ｜ｃ　ＴＥＳＴ　

基于ＴＲ０６９的ＩＰＴＶ远程升级系统的设计与实现　

李劲松，曾浩　

（重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆４０００６５）　

摘要：随着ＩＰＴＶ机顶盒大批量进驻用户家庭，电信运营商对机顶盒的业务变更及版本升级有了更高的　

需求。为了满足这一需求，本文设计了＿一套方案来实现对ＩＰＴＶ机顶盒的远程在线升级。这套方案基于　

ＴＫ０６９￣，采用Ｔｃ／ｓ￣客户端／ＪＲ务器模式。在机顶盒开机时通过ＴＫ０６９协议来控制流程，判断机顶盒　

的版本号是否需要升级。如需要升级，则发布命令使机顶盒从升级服务器上下载升级包，然后在本地完成　

升级。实际测试结果表明，该方案可以实现安全稳定的远程在线升级，最后总结了该方法的优点和今后进　

一

步的研究重点。　

关键词：ＴＰ．０６９；机顶盒；ＩＰＴＶ；远程升级；Ｃ／Ｓ　

中图分类号：ＴＮ９４９．２９２　文献标识码：Ａ　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆｌＰＴＶ　ｒｅｍｏｔｅ　ｕｐｇｒａｄｅ　

ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　

ｏｎ　ＴＲ　６９　

Ｌｉ　Ｊｉｎｇｓｏｎｇ，Ｚｅｎｇ　Ｈａｏ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＰｏｓｔｓ　ｎｄ　ａＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　

Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００６５，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ＩＰＴＶ　ｓｅｔ—ｔｏｐ　ｂｏｘ　ｕｓｅｒｓ，ｔｈｅ　ｈｉｇｅｒ　ｄｅｍａｎｄｓ　ｏｆ　ｓｅｔ—ｔｏｐ’Ｓ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ｃｈａｎｇｅ　

ａｎｄ　ｖｅｒｓｉｏｎ　ｕｐｇｒａｄｅ　ａｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｏ　ｔｅｌｅｃｏｍ　ｏｐｅｒａｔｏｒｓ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｍｅｅｔ　ｔｈｉｓ　ｄｅｍｏｎｄ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａ　ｓｅｔ　

ｏｆ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｔｅ　ｏｎｌｉｎｅ　ＩＰＴＶ　ｓｅｔ—ｔｏｐ　ｂｏｘ　ｕｐｇｒａｄｅ．Ｔｈｉｓ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｔ１Ｋ０６９　ｐｒｏｔｏｃｏ１．　

ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｌｉｅｎｔ／ｓｅｒｖｅｒ　ｍｏｄｅ，Ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ＴＲ０６９　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｊｕｄｇｅ　ｗｈｅｔｈｅｒ　ｔｈｅ　ｖｅｒｓｉｏｎ　ｎｕｍｂｅｒ　

ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｔ—ｔｏｐ　ｂｏｘ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｕｐｇｒａｄｅ　ｗｈｅｎ　ｐｏｗｅｒｅｄ　ｔｈｅ　ＳＴＢ．Ｉｆ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｕｐｇｒａｄｅ，ｈｅｎ　ｒｅｌｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｏｒｄｅｒ　ｔｔｏ　ｍａｋｅ　

ｓｅｔ—ｔｏｐ　ｂｏｘ　ｔｏ　ｄｏｗｎｌｏａｄ　ｔｈｅ　ｕｐｇｒａｄｅ　ｂａｇ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｅｒ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｔｈｅ　ｉｎｓｔａｌｌ　ｉｎ　ｌｏｃａ１．Ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｔｅｓｔ　

ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ｃａｎ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｔｅ　ｏｎｌｉｎｅ　ｕｐｇｒａｄｅ，ｉｆｎａｌｌｙ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　

ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｆｕｔｈｅｒ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｆｏｃｕｓ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴＫ０６９；ＳＴＢ；ＩＰＴＶ：ｒｅｍｏｔｅ　ｕｐｇｒａｄｅ；Ｃ／Ｓ　

ｅ　

０引言　

随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的发展，ＩＰ语音（ＶｏｌＰ）、ＩＰＴＶ　

北向接口。ＴＲ０６９协议主要定义了南向接口标准。　

／／／　

…　／，

，　

业务迅速发展，越来越多的ＩＰ终端设备被引入到　

网络中。而ＩＰ终端设备作为一个嵌入式计算机系　

统，软件在其中起了重要作用。商业应用中的终端，　

蝴　

ｌｉｉ｝—　蟊　ｉｉ２ｌＩｉ　强　ｍ—　

图１　ＴＲ０６９网络结构　

《　

如需解决软件中存在的Ｂｕｇ，提高运行性能，修　

改某项业务或应用等，都要对软件进行升级。因　

此必须有一套安全、可靠、适用的系统升级方案。　

ＴＲ０６９全称为“ＣＰＥ广域网管理协议”。它提　

供了对下一代网络中家庭网络设备进行管理配置　

的通用框架和协议，用于从网络侧对家庭网络中　

的网关、路由器、机顶盒等设备进行远程集中管理。　

通过它，我们可以很好地实现对终端设备的远程　

升级。　

１　ＴＲ０６９协议　

１．１　ＴＲ０６９协议简介　

在ＴＲ０６９所定义的框架中，主要包括两类逻　

辑设备：受管理的用户终端设备（ＣＰＥ）和管理服　

务器（Ａｃｓ）。在家庭网络环境下，需要从网络侧　

进行配置和管理的设备，一般都是与运营商业务　

直接相关的设备，比如家庭网关、机顶盒、ＩＰ电　

话终端等。而所有与用户设备相关的配置、诊断、　

升级等工作均由统一的管理服务器ＡＣＳ来完成。　

ＴＲ０６９主要由自动配置管理服务器ＡＣＳ、用户　

本地终端设备ＣＰＥ、业务配置管理服务器及一　

些必要的管理接口组成。图１描述了ＴＲ０６９协议　

在自动配置网络构架中的定位。ＡＣＳ为自动配置　

服务器，负责完成对用户终端设备ＣＰＥ的管理。　

ＡＣＳ与ＣＰＥ之间的接口为南向接口，ＡＣＳ与运营　

商的其他网管系统、业务管理系统之间的接口为　

１．２　ＴＲ０６９协议栈结构　

ＴＲ０６９协议的基本思路是利用了在新一代　

Ｗｅｂ服务中广泛使用的基于ＳＯＡＰ的ＲＰＣ方法。　

其会话协议使用的是ＨＴＴＰ１．１协议，因此ＴＲ０６９　

可以方便地使用Ｗｅｂ中的传送层安全技术，比如　

ＳＳＬ／ＴＬＳ。　

图２描述了ＣＰＥＷＡＮ管理协议中的协议栈　

结构。ＴＲ０６９协议栈的下面几层充分利用了现在　

广泛使用的通信协议，比如ＴＣＰ，ＨＴＴＰ，ＳＯＡＰ　

等。通过这些成熟的协议，ＡＣＳ和ＣＰＥ之间可以　

方便地建立通信的基本通道。ＴＲ０６９在ＳＯＡＰ之　

上定义了用于配置、查询、升级等操作的特定的　

ＲＰＣ方法，通信的两端（ＡＣＳ和ＣＰＥ）都可以通　

过ＲＰＣ调用来完成某个特定功能的执行和得到返　

回的结果。　

ＣＩ￣／ＡＣＳ　ｌｌａｎａｇｅ＝ｅｎｔ＾ｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　

卧　ｌｅｔｈｏｄｓ　

Ｓ０＾Ｐ　

ｌｌＴＴＰ　

托／ＴＬＳ　

１凹／ＩＰ　

图２　ＴＲ０６９协议栈　

ＣＰＥ和ＡＣＳ之间的通信分为ＡＣＳ发现阶段和　

连接建立阶段。在ＡＣＳ发现阶段，ＣＰＥ需要得　

知ＡＣＳ的ＵＲＬ或地址，这些信息可以是预配置　

在ＣＰＥ中的，也可以通过ＤＨＣＰ的选项来传送给　

２．１　ＩＰＴＶ机顶盒系统架构　

ＣＰＥ。一旦ＣＰＥ得到ＡＣＳ的ＵＲＬ或地址，ＣＰＥ　

ＩＰＴＶ机顶盒由软件和硬件两大部分组成，其　

可以在任何时候发起对ＡＣＳ的连接。　

中硬件包含了主芯片、内存、调谐解调器、回传通　

在连接过程中，ＣＰＥ作为ＨＴＴＰ的客户端，　道、ＣＡ（加密系统）接口、外部存储控制器以及　

其ＳＯＡＰ请求通过ＨＴＴＰＰＯＳＴ发送给ＡＣＳ；而　音视频输入输出等部分；软件主要包括嵌入式操　

ＡＣＳ作为ＨＴＴＰ的服务端，其ＳＯＡＰ请求通过　

ＨＴＴＰＲｅｓｐｏｎｓｅ发送给ＣＰＥ。在每一个ＨＴＴＰ请　

作系统、各类驱动程序和应用层软件。其中，操　

作系统由嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系统实现，该操作系　

统便于ＩＰＴＶ机顶盒应用软件的开发。由于ＩＰＴＶ　

机顶盒需要实现网络接入、音视频播放、用户控　

求中可以包含多个ＳＯＡＰ请求或响应。　

除了上面提到的方式，ＴＲ０６９还明确了ＡＣＳ　

可以向ＣＰＥ发起连接请求的规定，用于完成网络　

制等功能，所以，机顶盒的软件部分主要模块有：　

侧发起的异步配置动作等。　

网络接入模块、流媒体传送和控制模块、流媒体　

播放器模块、浏览器模块、机顶盒管理及配置模　

２　ＩＰＴＭ机顶盒远程升级系统设计　

块、网管模块、应用层软件模块等。本文所设计　

的ＩＰＴＶ机顶盒远程升级系统主要是通过应用层　

本文采用ＴＲ０６９协议描述的ＲＰＣ方法，ＣＰＥ　

软件实现ＩＰＴＶ机顶盒的升级。　

与ＡＣＳ交互流程，以及ＤＳＬ　Ｆｏｒｕｍ定义的支持　

ＴＲ０６９协议的ＳＴＢ（机顶盒）数据模型，同时根　

２．２　ＩＰＴＶ机顶盒远程升级系统工作流程　

据ＩＰＴＶ机顶盒系统架构，用软件实现ＩＰＴＶ机顶　

盒远程升级系统在机顶盒中的应用。　

ＩＰＴＶ机顶盒远程升级系统主要有３个部　

分组成：自动配置服务器、ＨＴＴＰ服务器、终端。　

升级工作流程如图３所示。　

务器　

图３升级流程图　

巴　

２２．１安全建立连接流程　

Ｒｅｓｐｏｎｓｅ。　

盒端主动发起的连接，机顶盒通过ＨＴＴＰ　

⑦盒端发送一条空的Ｈｔｔｐ　Ｐｏｓｔ请求。　

Ｄｉｇｅｓｔ　Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ发起与终端管理系统的认　

⑧终端管理系统没有别的请求时，向盒端发　

证连接。终端管理系统会要求进行ＨＴＴＰ　Ｄｉｇｅｓｔ　

送一条空的Ｈｔｔｐ　Ｐｏｓｔ￣应盒端断开连接，会话结束。　

Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ认证，认证通过建立连接。本文中　

连接方式遵循ＲＦＣ　２６１７的规定。　

２．２．２开机注册与信息上报　

①盒端开机后，调用Ｉｎｆｏｒｍ方法，上报盒端　

信息及参数。　

②终端管理系统返回Ｉｎｆｏｒｍ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ。　

③盒端发起一条空的ＨＴＴＰ　Ｐｏｓｔ请求。　

④终端管理系统根据盒端信息判断是否需要　

更新固件。　

⑤如果需要更新固件，参考软件下载和固件　

更新流程。　

２＿２．３软件下载和固件更新流程　

①终端管理系统经检查确定盒端的软件版本　

需要升级，向盒端发起Ｄｏｗｎｌｏａｄ要求。　

②盒端重新打开一个文件连接（ＦＴＰ或　

ＨＴＴＰ）执行文件下载操作。下载完成后，进行本　

地软件升级。盒端升级完成后，若会话断开，则　

开始步骤③，若会话仍在进行或新会话已开始，　

则跳过步骤③和④，从步骤⑤开始执行。　

③盒端发起Ｉｎｆｏｒｍ请求，若下载应用中没有　

重启，则Ｅｖｅｎｔ　ｃｏｄｅ为７　ＴＲＡＮＳＦＥＲＣＯＭＰＬＥＴＥ　

和Ｍ　ＤＯＷＮＬＯＡＤ；若下载应用中伴随着重　

启，　则Ｅｖｅｎｔ　ｃｏｄｅ为１　ＢＯＯＴ、７　ＴＲＡＮＳＦＥＲ　

ＣＯＭＰＬＥＴＥ和Ｍ　ＤＯＷＮＬＯＡＤ。　

④终端管理系统对盒端进行设备认证，合法　

则终端管理系统返回Ｉｎｆｏｒｍ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ。　

⑤盒端发送ＴｒａｎｓｆｅｒＣｏｍｐｌｅｔｅ，上报软件升　

级详细信　。　

⑥终端管理系统响应ＴｒａｎｓｆｅｒＣｏｍｐｌｅｔｅ　

３测试及分析　

本方案采用交叉编译调试的方式，即编译调　

试环境建立在宿主机上，开发时使用宿主机上的　

交叉编译工具链来生成目标板上运行的二进制代　

码，然后把可执行文件下载到目标机上运行。本　

方案中，以装有Ａｎｄｒｏｉｄ操作系统的主机作为宿主　

机。当编译成功后，通过串口板下载到机顶盒开　

发板上运行，通过视频线将视频信号接入电视机　

进行用户体验测试　

本测试方案的主要目的是针对机顶盒自动远　

程升级的测试。重点测试机顶盒是否在开机后能　

够自动判断，并根据需要进行升级。图４为机顶　

盒成功下载升级包后，发送给终端管理服务器的　

响应部分信息。　

＜ＳＯＡＰ　ＥＮＶ：Ｂｏｄｙ＞　

＜ｃｗｍｐ：　ｌｏａｄＲｅｓｐ０ｔｉｓｅ＞／／遗过该消息借ｍａｃｓ，￣器设备成功　

获取眦髓空＝桐：　

ｔａｔｕｓ＞ｌ＜／Ｓｔ￣ｉｔｕｓ＞／／成功Ｆ载的状卷码　

＜ｌｅａｐ：　ｎｏａｄＲｅｓｐｏｎｓｅ＞　

＜／￣）ＡＰ－　毓　Ｖ：Ｂｏｄｙ＞　

图４下载成功盒端响应部分信息　

４结束语　

本文通过分析ＴＲ０６９管理协议及其关键技术，　

提出并设计了一种ＩＰＴＶ机顶盒远程升级系统。测　

试结果显示，所设计的方案能够满足需求。下一　

步的工作是改进机顶盒的开机升级机制，加强其　

对实时性的支持，使用户在体验业务的同时进行　

自动升级。　

２ｏ＇２．９　

Ｓｋｍ＆Ｐｒａｃｔｉｃｅ　

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ＤＳＬ　Ｈｏｍｅ－Ｔｅ

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ＵＫ：Ｊｕｎｇｏ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　Ｃｏ，２００４．　

作者简介：　

李劲松，硕士研究生，主要　

研究方向为移动通信、多媒　

体通信。　

－　

Ｅ－ｍａｉｌ：３０４８２５６６８＠ｑｑ．ｃｏｍ　

［６Ｊ　ＤＳＬ　Ｈｏｍｅ－Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｗｏｒｋｉｎｇ　Ｇｒｏｕｐ．Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　

曾浩，副教授。硕士生导师，主研移动通　

ｒｅｐｏｒｔ　ＤＳＬ　ｆｏｒｕｍ　ＴＲ－１３５　ｄａｔａ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ａ　

信。多媒体通信。　

豫一０６９　ｅｎａｂｌｅｄ　ＳＴＢ［Ｓ］．２００７．　

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（上接第３ｌ页）　

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Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｒｏｂｏｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｂｉｏｍｉｍｅｔｉｃｓ，ＲＯＢ　

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【６】唐宏，谢静，鲁玉芳，唐伦．无线传感网络原理及　

应用［Ｍ】．北京：人民邮电出版社，２０１０．　

作者简介：　

祁士东。兰州交通大学在读　

硕士研究生。主要研究方向　

为图染色思想应用研究。　

卫　

Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｉｓｈｉｄｏｎｇ２２＠１　６３．ｃｏｍ