bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o tr−êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi

------------ -------------

®Ëu ®×nh hµ

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ IPTV

VÀ PHÁT TRIỂN TRUYỀN HÌNH

ĐỊA PHƯƠNG TRÊN NỀN IPTV

luËn v¨n th¹c sÜ kü thuËt ngµnh : ®iÖn tö – viÔn th«ng

ng−êi h−íng dÉn khoa häc:

pgs.ts nguyÔn v¨n khang

Hµ néi - 2012

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn "NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ IPTV VÀ PHÁT

TRIỂN TRUYỀN HÌNH ĐỊA PHƯƠNG TRÊN NỀN IPTV " là do tôi tự nghiên

cứu và hoàn thành dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. NGUYỄN VĂN KHANG

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam đoan này.

Hà Nội, Ngày 25 tháng 03 năm 2012

Học viên

Đậu Đình Hà

i

MỤC LỤC Trang

Môc lôc .................................................................................................................... .i

Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t ....................................................................................... iii

Danh môc c¸c h×nh vÏ ............................................................................................ viii

Mở đầu....……………………………………………..………………………........1 Chương 1

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ IPTV

1.1. Giới thiệu chung về IPTV .................................................................................. 3

1.1.1. Khái niệm .................................................................................................. 3

1.2. Cấu trúc Mạng IPTV ......................................................................................... 6

1.2.1. Cấu trúc tổng quát mạng IPTV ................................................................. 6

1.2.2. Cấu trúc chức năng cho các dịch vụ IPTV ............................................... 8

1.3. Phân loại dịch vụ IPTV.................................................................................... 11

1.3.1. Dịch vụ truyền hình quảng bá ................................................................. 11

1.3.2. Dịch vụ theo nhu cầu (On-Demand) ....................................................... 11

1.3.3. Dịch vụ tương tác (Interactive) ............................................................... 12

1.3.4. Dịch vụ thông tin và truyền thông.........................................................12

1.3.5. Các dịch vụ gia tăng khác ....................................................................... 13

1.4. Phương thức và công nghệ dùng trong IPTV ................................................ 14

1.4.1. Những yêu cầu đặt ra cho dịch vụ video ................................................ 14

1.4.2. Vấn đề phân phối IPTV .......................................................................... 15

1.4.3. Các kỹ thuật phân phối trên IPTV .......................................................... 16

Chương 2

NGHIÊN CỨU VỀ MẠNG CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV

2.1. Các công nghệ mạng lõi IPTV ........................................................................ 28

2.1.1 ATM và SONET/SDH ............................................................................. 28

2.1.2. IP và MPLS ............................................................................................. 28

2.1.3. Metro Ethernet ........................................................................................ 30

2.2. Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV ........................................................ 31

ii

2.2.1. Video site ................................................................................................ 31

2.2.2. Mạng truyền dẫn ..................................................................................... 32

2.3. Quản lý mạng IPTV ......................................................................................... 37

2.3.1. Hệ thống quản lý mạng IPTV ................................................................. 38

2.3.2. Quản lý chất lượng dịch vụ QoS ............................................................. 42

2.4. Tìm hiểu thiết bị phần cứng trong hệ thống IPTV ....................................... 45

2.4.1. Thiết bị phần cứng trung tâm Headend .................................................. 45

2.4.2. Thiết bị mạng gia đình ............................................................................ 51

2.5. Các chương trình phần mềm trong IPTV ..................................................... 54

2.6. Phương thức phục vụ IPTV ............................................................................ 55

Chương 3

PHÁT TRIỂN TRUYỀN HÌNH ĐỊA PHƯƠNG TRÊN NỀN IPTV

3.1. Điều kiện, năng lực, kinh tế xã hội của Tỉnh. ................................................ 59

3.2. Cơ sở hạ tầng mạng và khả năng đáp ứng nhu cầu dịch vụ IPTV. ............. 61

3.2.1. Hiện trạng cơ sở hạ tầng mạng viễn thông của VNPT .......................... 61

3.2.2. Triển khai dịch vụ IPTV trên mạng của VNPT ...................................... 66

3.3. Cở sở tính toán, lên cấu hình và áp dụng vào thực tế cho mạng Viễn thông

Nghệ An. ................................................................................................................... 68

3.3.1. Mô hình đấu nối ...................................................................................... 68

3.3.2. Mô hình hoạt động .................................................................................. 69

3.3.3. Tính toán yêu cầu băng thông ................................................................. 72

3.4. Tối ưu hóa mạng cung cấp dịch vụ IPTV dựa trên các công nghệ và cơ sở

hạ tầng mạng Viễn Thông Nghệ An. ..................................................................... 75

3.4.1. Đề xuất giải pháp triển khai IPTV trên mạng MAN-E ........................... 75

3.4.2. Tính toán băng thông cho Nghệ An ........................................................ 77

3.4.3. Mô phỏng đánh giá hiệu năng ................................................................ 82

KẾT LUẬN………………………………………………………………….......87

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 89

iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

A

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường thuê bao số không đối

xứng

AR Aggregation Router Router mạng gom

ARP Address Resolution Protocol Giao thức chuyển đổi địa chỉ

AON Active Optical Network Mạng quang tích cực

APON ATM Passive Optical Network Mạng quang thụ động ATM

ATM Asynchromous Transfer Mode Phương thức truyền tải không

đồng bộ

B

BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên

BRAS Broadband Remote Access Server Server truy nhập từ xa băng

thông rộng

BPON Broadband Passive Optical Mạng quang thụ động băng

Network rộng

BTV Broadcasting Television Truyền hình quảng bá

C

CATV Cable Television Truyền hình cáp

CAS Conditional Access System Hệ thống truy cập có điều

kiện

CDN Content Distribution Network Mạng phân phát nội dung

CR- LDP Constain- based routing using Định tuyến và sử dụng giao

Lable Distribution Protocol thức phân phối nhãn

CPE Customer Premises Equipment Thiết bị đầu khách hàng

D

DER Distribution Edge Router Bộ định tuyến phân phối biên

DRM Digital Rights Management Quản lý quyền nội dung số

DHCP Dynamic Host Configuration

iv

Protocol Giao thức cấu hình host động

DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số

DSLAM Digital Subscriber Line Access Bộ ghép kênh truy cập đường

Multiplexer dây thuê bao số

DSN Domain Name System Hệ thống tên miền

DWDM Dense Wavelength Division Ghép kênh bước sóng mật độ

Multiplex cao

E

EPG Electronic Program Guide Hướng dẫn chương trình điện

tử

EPON Ethernet Passive Optical Network Mạng quang thụ động

Ethernet

EVC Ethernet Virtual Connection Kết nối ảo Ethernet

F

FTTH Fiber to The Home Cáp quang tới nhà khách

hàng

FTTRO Fiber to the regional office Cáp quang tới khu vực văn

phòng

FTTN Fiber to the neighborhood Cáp quang tới vùng lân cận

FTTC Fiber to the curd Cáp quang tới lề đường

H

HDLC High- level Data Link Cotrol Điều khiển liên kết dữ liệu

mức cao

HTML HyperText Markup Language Ngôn ngữ liên kết siêu văn

bản

I

ICMP Internet Control Messeger Giao thức bản tin điều khiển

Protocol Internet

IGMP Internet Group Management Giao thức quản lý nhóm

v

Protocol

IGP Internal Gateway Protocol Giao thức trong cổng

IRD Integrated Receiver Decoder Bộ giải mã đầu thu tích hợp

IP Internet Protocol Giao thức Internet

IPTV Internet Protocol Television Truyền hình dùng giao thức

Internet

IPTVCD IPTV Customer Device Thiết bị khách hàng IPTV

ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ

Internet

ITU International Telecommunication

Union Liên hiệp viễn thông quốc tế

L

LAN Local Area Network Mạng cục bộ

LCP Link Control Protocol Giao thức điều khiển liên kết

LMP Link Management Protocol Giao thức quản lý liên kết

LIB Lable Information Bases Cơ sở thông tin nhãn

LSP Lable Switch Path Tuyến chuyển mạch nhãn

LSR Lable Switched Router Bộ định tuyến chuyển mạch

nhãn

M

MAN-E Metro Access Network Ethernet Mạng Ethernet diện rộng

MPEG Moving Picture Experts Group Tổ chức chuyên gia về hình

ảnh

MPLS MultiProtocol Lable-Switch Chuyển mạch nhãn đa giao

thức

MIB Management Information Base Cơ sở thông tin quản lý

NMS Network Management System Hệ thống quản lý mạng

NNI Network- Network Interface Giao diện mạng- mạng

NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau

vi

O

OAM&P Operation, Administation, Các chức năng vận hành,bảo

Maintaince and Provisioning dưỡng, quản lý và giám sát

OC Optical Carrier Sóng mang quang

OLT Optical Line Termination Kết cuối đường quang

ONT Optical Network Termination Kết cuối mạng quang

OSS Operations Support System Hệ thống hỗ trợ vận hành

OTN Optical Transport Network Mạng truyền tải quang

P

PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động

PPV Pay-per-view Xem phải trả tiền

PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm nối điểm

PKI Public Key Infrastructure Cơ sở hạ tầng khoá công

cộng

PSTN Public Switching Telephone Mạng chuyển mạch điện

Network thoại công cộng

PVC Permanent Virtual Channel Kênh ảo cố định

QoS Quality of Service Chất lượng của dịch vụ

R

RARP Reverse ARP Giao thức chuyển đổi địa chỉ

ngược

RIP Routing Information Ptotocol Giao thức thông tin định

tuyến

RF Radio Frequency Tần số vô tuyến

RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức chiếm tài nguyên

RTCP RTP Control Protocol Giao thức điều khiển RTP

RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực

H

HFC Hybrid Fiber/Coax Mạng lai ghép giữa cáp

vii

quang và cáp đồng trục

S

SDH Synchronous Digital Hierarche Phân cấp số đồng bộ

SDV Switched Digital Video Mạng chuyển mạch video số

SLA Service-Level Agreement Cam kết cấp độ dịch vụ

SONET Synchronuos Optical Network Mạng quang đồng bộ

SNMP Simple Network Management Giao thức quản lý mạng đơn

Protocol giản

STB Set-top-box Hộp phối ghép

SVC Switched Virtual Channel Kênh chuyển mạch ảo

T

TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền

dẫn

U

UDP User Datagram Protocol Giao thức gói dữ liệu

người dùng

UNI User- Network Interface Giao diện mạng- người dùng

V

VC Virtual Channel Kênh ảo

VCI VC Identification Nhận dạng kênh ảo

VDSL Very high speed Digital Subscriber Đường dây thuê bao số tốc

Line độ cao

VoD Video on demand Video theo yêu cầu

VLAN Virtual Local Area Network Mạng LAN ảo

VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo

W

WAN Wide Area Network Mạng diện rộng

WDM Wavelength Division Multiplex Ghép kênh theo bước sóng

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Trang

Hình 1.1. Hoạt động của hệ thống IPTV phục vụ quảng bá……………..……4

Hình 1.2. Hoạt động của hệ thống IPTV phục vụ theo yêu cầu………………5

Hình 1.3. Cấu trúc tổng quát của mạng IPTV………………………………...7

Hình 1.4. Các thành phần cấu trúc chức năng trong mạng IPTV......................9

Hinh 1.5. IPTV trên cấu trúc mạng ADSL......................................................21

Hình 1.6. Mô hình triển khai cấu trúc mạng IPTV cáp kết hợp IP và RF.......25

Hình 1.7. Cấu trúc mạng các kênh truyền hình Internet..................................26

Hình 2.1. Topology mạng lõi MPLS...............................................................29

Hình 2.2. Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV..........................................31

Hình 2.3. Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo........................................................33

Hình 2.4. Kiến trúc truy nhập EtherType........................................................34

Hình 2.5. Kiến trúc truy nhập đa VLAN.........................................................35

Hình 2.6. Hệ thống SNMP đơn giản...............................................................40

Hình 2.7. Ví dụ sử dụng ba hàng đợi có quyền ưu tiên...................................44

Hình 2.8. Cấu trúc trung tâm Headend IPTV..................................................46

Hình 2.9. Cấu trúc IP-STB..............................................................................52

Hình 3.1. Mạng đường trục của VNPT...........................................................61

Hình 3.2. Mô hình kết nối từ mạng lõi đến mạng gom/mạng truy nhập tại các tỉnh

thành.........................................................................................................63

Hình 3.3. Mạng truy nhập và mạng gom các tỉnh thành chưa triển khai

MEN…………………………………………………………………………64

Hình 3.4. Mô hình mạng gom và mạng truy nhập tại các tỉnh thành đã tiến hành

triển khai MEN.......................................................................................65

Hình 3.5. Cấu hình mạng MAN-E của VNPT Nghệ An.................................68

Hình 3.6. Mô hình đấu nối phục vụ cho dịch vụ IPTV...................................69

Hình 3.7. Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP.....................................................71

Hình 3.8. Định tuyến lưu lượng multicast.......................................................72

ix

Hình 3.9. Giải pháp truyền tải dịch vụ IPTV cho VNPT Nghệ An.................76

Hình3.10. Sơ đồ đấu nối giữa VTC Headend và MANE NAN......................82

Hình 3.11. Kết nối giữa VTC Headend và PE-AGG......................................82

Hình 1.12. Kết nối Layer 3 cung cấp dịch vụ LiveTV....................................83

Hình 3.13. Các kết nối Layer 2 cung cấp dịch vụ VoD...................................84

1

MỞ ĐẦU

Ngày nay, công nghệ truyền hình dựa trên giao thức internet IPTV đang phát

triển mạnh mẽ và nằm ở vị trí chủ chốt trong lĩnh vực truyền hình có thu phí. Đây

là một trong những nguồn thu chính của các Tập đoàn, Công ty viễn thông trong

tương lai gần nên rất thu hút được sự chú ý của những người làm ngành viễn thông

và các nhà khai thác mạng viễn thông. IPTV là một hệ thống nhiều tiện ích, có thể

nhận tín hiệu truyền hình và video song song với các dịch vụ đa phương tiện khác

trên cùng một kết nối Internet. Sử dụng công nghệ IPTV nhà cung cấp dịch vụ dựa

trên mạng truyền tải băng rộng và một hệ thống mạng phân phối để đưa các chương

trình truyền hình, các dịch vụ viễn thông và các dịch vụ gia tăng đến tận nhà khách

hàng. Trên thế giới IPTV đã được triển khai mạnh mẽ, thu được lợi nhuận rất lớn.

Tại Việt Nam thị trường IPTV mới chỉ giai đoạn bắt đầu vì vậy tiềm năng phát triển

là rất lớn. Do vậy, từ năm 2007 đến nay Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam

VNPT đơn vị đứng đầu cả nước về khai thác các dịch vụ viễn thông với hệ thống cơ

sở hạ tầng mạng tốt nhất trong cả nước đã có nhiều đề tài nghiên cứu về IPTV và

tới đây sẽ triển khai đến các tỉnh thành trong cả nước. Bản thân tôi hiện đang công

tác tại Đài PT-TH Nghi Xuân - Hà Tĩnh nên cũng rất quan tâm đến IPTV. Chính vì

vậy sau khi hoàn thành khóa cao học tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội thì đề

tài tốt nghiệp cao học của bản thân chọn là: Nghiên cứu công nghệ IPTV và phát

triển truyền hình địa phương trên nền IPTV dưới sự hướng dẫn của Phó Giáo

sư , Tiến sĩ Nguyễn Văn Khang . Mục đích của đề tài được thể hiện rõ qua tên của

đề tài. Trong đó chú trọng đến quá trình triển khai , tính toán băng thông , lên cấu

hình và áp dụng vào thực tế cho mạng Viễn thông Nghệ An để phát triển truyền

hình địa phương trên đó . Cấu trúc của luận văn gồm: phần mở đầu; chương 1,2 và

3; phần kết luận; tài liệu tham khảo.

Nội dung chính của luận văn:

Chương 1 “Tổng quan về công nghệ IPTV” tìm hiểu về công nghệ IPTV và các

dịch vụ, ứng dụng có thể được cung cấp bởi nhà khai thác viễn thông khi sử dụng

công nghệ IPTV.

2

Chương 2 “Nghiên cứu về mạng cung cấp dịch vụ IPTV” tìm hiểu một số công

nghệ mạng lõi và kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ của IPTV. Ngoài ra chương này

tìm hiểu về hệ thống quản lý mạng IPTV.

Chương 3 “ Phát triển truyền hình địa phương trên nền IPTV” đề xuất

phương án triển khai IPTV trên mạng của VNPT Nghệ An sau khi đã nghiên cứu

tìm hiểu quá trình triển khai dịch vụ IPTV của VNPT và dựa trên mạng lưới, cơ sở

hạ tầng hiện có của VNPT Nghệ An .

Do IPTV là công nghệ mới, các dịch vụ, ứng dụng một số được hoàn thiện và

một số đang trong quá trình triển khai hoàn thiện nên các đánh giá, lập luận còn

mang tính chủ quan nên qua đó cũng mong nhận được sự đóng góp ý kiến của mọi

người quan tâm để luận văn được hoàn thiện hơn. Tuy vậy, nội dung luận văn tốt

nghiệp có thể làm tài liệu tham khảo cho những ai muốn tìm hiểu và nắm rõ một số

vấn đề cơ bản của công nghệ IPTV.

Qua đây tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với thầy giáo Tiến sĩ Nguyễn Văn Khang

và các thầy trong Viện Điện tử - Viễn thông , gia đình cùng bạn bè đồng nghiệp đã

tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành bản luận văn này.

3

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ IPTV

1.1. Giới thiệu chung về IPTV

1.1.1. Khái niệm

IPTV (Internet Protocol Television - IPTV) là mạng truyền hình kết hợp với

mạng viễn thông. Nói rộng hơn IPTV là dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng mạng băng

rộng IP phục vụ cho nhiều người dùng (user). Các user có thể thông qua máy vi tính

PC hoặc máy thu hình phổ thông cộng với hộp phối ghép (set top box - STB) để sử

dụng dịch vụ IPTV. IPTV có 2 đặc điểm cơ bản là: dựa trên nền công nghệ IP và

phục vụ theo nhu cầu. Tính tương tác là ưu điểm của IPTV so với hệ thống truyền

hình cáp CATV hiện nay, vì truyền hình CATV tương tự cũng như CATV số đều

theo phương thức phân chia tần số, định trước thời gian và quảng bá đơn hướng

(truyền từ một trung tâm đến các máy tivi thuê bao). Mạng CATV hiện nay chủ yếu

dùng cáp đồng trục hoặc lai ghép cáp đồng trục với cáp quang (Hybrid Fiber/Coax -

HFC) đều phải chiếm dụng tài nguyên băng tần rất rộng. Hơn nữa kỹ thuật ghép nối

modem cáp hiện nay đều sản sinh ra tạp âm. So với mạng truyền hình số DTV thì

IPTV có nhiều thay đổi về dạng tín hiệu cũng như phương thức truyền bá nội dung.

Trong khi truyền hình số thông qua các menu đã định trước (thậm chí đã định trước

hàng tuần, hoặc hàng tháng) để các user lựa chọn, thì IPTV có thể đề cao chất lượng

phục vụ có tính tương tác và tính tức thời. Người sử dụng (user hoặc viewer) có thể

tự do lựa chọn chương trình TV của mạng IP băng rộng. Với ý nghĩa đúng của

phương tiện truyền thông (media) giữa server và user. So với video theo yêu cầu

(VoD) IPTV có ưu thế là:

- Sử dụng dễ dàng, hiển thị trên tivi hiệu quả cao hơn màn máy vi tính, thao tác

trên hộp ghép nối + bàn phím đơn giản, thực hiện chuyển đổi nhanh luồng tốc độ

cao/chương trình.

- Dễ quản lý, dễ khống chế, sử dụng hộp kết nối làm đầu cuối nhà cung cấp dịch

vụ để tiến hành định chế đối với hộp kết nối không cần đến nghiệp vụ an toàn và

kiểm tra chất lượng. Đây cũng là cơ sở kỹ thuật để dễ thu phí.

4

IPTV có thể thực hiện các dịch vụ multimedia. IPTV cung cấp rất nhiều loại

hình dịch vụ dựa vào sự lựa chọn của người dùng. Sử dụng hộp kết nối với tivi, chủ

nhân ngồi trước máy ấn phím điều khiển có thể xem các tiết mục video đang hoạt

động, thực hiện đàm thoại IP có hình, nghe âm nhạc, tra tìm tin tức du lịch trên

mạng, gửi và nhận e-mail, thực hiện mua sắm gia đình, giao dịch trái phiếu... Nhờ

IPTV chất lượng sinh hoạt gia đình được cải thiện rất nhiều.

1.1.2. Phương thức phát truyền tín hiệu của IPTV

Nói một cách giản đơn, trong hệ thống IPTV hình ảnh video do các phần cứng

thu thập theo thời gian thực (real time), thông qua phương thức mã hóa (như MPEG

2/4...) tạo thành các luồng tín hiệu số. Sau đó, thông qua hệ thống phần mềm, IPTV

phát truyền vào mạng cáp. Đầu cuối của các user tiếp nhận, lựa chọn, giải mã và

khuếch đại. Trong hệ thống IPTV có 2 phương thức truyền đa tín hiệu đã được dự

định trước (scheduled programs). Đó là:

- Phát quảng bá (broadcasting), truyền phát tới mọi nơi.

- Phát đến địa điểm theo yêu cầu (on demand).

Nguyên lý hoạt động của hệ thống quảng bá, các chương trình được vẽ ở hình

1.1. Trong đó MBone (mạng xương sống của hệ thống đa điểm) chính là đường trục

Internet. Tuy nhiên người sử dụng chỉ theo lệnh của bộ quản lý nội dung (content

manager) để được giới thiệu nội dung chương trình hữu quan. Chương trình cụ thể

do rất nhiều bộ IPTV server thu thập được hoặc cùng do các server của mạng

MBone cung cấp

Hình 1.1. Hoạt động của hệ thống IPTV phục vụ quảng bá

5

Hình 1.2 [9] minh họa sự hoạt động của hệ thống IPTV phục vụ theo yêu cầu

(VOD) được gọi là IPTV đơn điểm. Trong đó các server của bộ quản lý nội dung

được tổ chức thành cụm server (server cluster) tổng hợp kho dữ liệu (database) của

các chương trình. Cách bố trí cụm server để phục vụ được các user được hiệu quả sẽ

được nói rõ trên sơ đồ tổng thể ở dưới đây. Các bước thực hiện VOD trong IPTV

như sau:

1. Một thuê bao được chứng nhận nhập mạng và chịu sự quản lý của bộ quản lý

EPG

2. Thuê bao muốn yêu cầu một nội dung nào đó, thuê bao gửi yêu cầu đến EGP

3. EGP cho biết địa chỉ của server cần tìm

4. Thuê bao gửi yêu cầu tới server đó.

5. Server dựa theo yêu cầu của thuê bao mà cung cấp nội dung.

Trên đây chỉ là một thí dụ đơn giản nhất. Hiện nay các nhu cầu nghiệp vụ của

IPTV rất đa dạng nên cấu trúc mạng phức tạp hơn nhiều. Tiếp theo chúng ta phân

tích sự hoạt động tổng thể của mạng IPTV.

IPTV áp dụng các khuyến nghị quốc tế về tiêu chuẩn, như khuyến nghị về

truyền dẫn thời gian thực (RTP), khuyến nghị về khống chế thời gian thực

(RTCP)... IPTV cũng cùng làm việc với máy tính dùng hệ điều hành UNIX,

VIC/VAT, Apple và Quick Time. Hiện nay cách thức mã hóa video của luồng

Hình 1.2. Hoạt động của hệ thống IPTV phục vụ theo yêu cầu

6

chủ của IPTV theo MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC. Trong đó, MPEG-2 và MPEG-

4 được phát triển mạnh. H.264 là luật mã hóa thị tần của ITU-T đề xuất thích hợp

cho các hệ thống công cộng. Do đó H.264 có khả năng thành cách mã hóa chính của

IPTV.

Thiết bị đầu cuối IPTV trong gia đình có 2 loại: một là máy vi tính PC, hai là

máy TV + hộp kết nối STB. Hộp STB thực hiện 3 chức năng sau:

1. Nối tiếp vào mạng băng tần rộng, thu phát và xử lý số liệu IP và luồng video.

2. Tiến hành giải mã luồng video MPEG-2, MPEG-4, WMV, Real... đảm bảo

video VoD hiển thị lên màn hình ti vi các số liệu...

3. Phối hợp với bàn phím đảm bảo HTML du lịch trên mạng, tiến hành gửi nhận

email. STB đảm nhiệm các nhiệm vụ trên chủ yếu dựa vào bộ vi xử lý.

Tóm lại ta thấy IPTV ứng dụng kỹ thuật streaming media, thông qua mạng băng

rộng truyền dẫn tín hiệu truyền hình digital đến các thuê bao. Các thuê bao chỉ cần

có thiết bị đầu cuối là máy tính PC hoặc TV+STB là có thể thưởng thức được các

chương trình truyền hình phong phú. Hoạt động của IPTV là hoạt động tương tác

trên mạng không chỉ có các chương trình truyền hình quảng bá mà còn thực hiện

truyền hình đến địa điểm theo yêu cầu (VoD). IPTV cùng các hoạt động thông tin

trên băng tần rộng đã kết hợp được 3 mạng (máy tính + viễn thông + truyền hình)

biểu thị xu thế phát triển của mạng truyền thông tương lai.

1.2. Cấu trúc Mạng IPTV

1.2.1. Cấu trúc tổng quát mạng IPTV

Sơ đồ khối các chức năng mạng IPTV biểu diễn trên hình 1.3 [9]. Từ sơ đồ cho

thấy nguồn nội dung tới đầu cuối người dùng có thể chia làm: mạng cung cấp và

giới thiệu các nội dung, mạng chuyển tải, mạng tiếp nối đầu cuối và mạng quản trị.

- Mạng nội dung: Mạng này cung cấp và giới thiệu nội dung gồm xử lý nội

dung truyền hình trực tiếp/truyền hình VOD (theo điểm) và xử lý, giới thiệu các

ứng dụng gia tăng (phục vụ tin tức, điện thoại có hình, email, nhắn tin...). Nguồn

nội dung truyền hình trực tiếp/truyền hình VOD thông qua hệ thống xử lý nội dung

được mã hóa để phù hợp với luồng media theo yêu cầu qua mạng chuyển tải đưa

7

các luồng này cung cấp tới các người dùng đầu cuối. Trung tâm dữ liệu IPTV

(IPTV Data Center) hay Headend là nơi nhận nội dung từ nhiều nguồn khác nhau,

bao gồm video nội bộ, các bộ tập trung nội dung, các nhà sản xuất nội dung và các

kênh truyền hình vệ tinh, mặt đất, truyền hình cáp. Mỗi lần nhận như vậy, một số

thành phần phần cứng khác nhau như bộ giải mã, các server video, các router IP và

các phần cứng bảo an chuyên dụng đều được sử dụng để chuẩn bị nội dung sẽ được

phân phối trên mạng IP. Cộng với một hệ thống quản lý thuê bao IPTV về thuộc

tính (profile) và hóa đơn thanh toán. Chú ý rằng, vị trí vật lý của trung tâm dữ liệu

IPTV sẽ được xác định bởi nhà cung cấp dịch vụ sử dụng hạ tầng mạng.

- Mạng truyền tải: Đây là mạng cáp IP, đối với luồng media có hình thức

nghiệp vụ không giống nhau có thể dùng phương thức chuyển đa hướng (multicast)

cũng có thể chuyển theo phương thức đơn kênh. Thông thường, truyền hình quảng

bá BTV truyền đa hướng tới user đầu cuối, truyền hình theo yêu cầu VOD thông

qua mạng cáp phân phát nội dung CDN (Content Distribution Network) tới địa

điểm người dùng đầu cuối.

Hình 1.3. Cấu trúc tổng quát của mạng IPTV

Việc phân phối các dịch vụ IPTV theo yêu cầu kết nối one-to-one, nếu trong

8

trường hợp việc triển khai IPTV trên diện rộng thì số kết nối one-to-one sẽ tăng lên.

Do đó, yêu cầu về băng thông trên mạng là khá lớn. Những tiến bộ về công nghệ

mạng cho phép các nhà cung cấp có được một số lượng lớn các mạng băng rộng.

Riêng mạng truyền hình cáp thì sử dụng hỗn hợp cả cáp đồng trục và cáp quang để

đáp ứng cho việc phân phối nội dung IPTV.

- Mạng đầu cuối (còn gọi là mạng cáp gia đình): Mạng gia đình liên kết các

thiết bị kỹ thuật số bên trong một khu vực có diện tích nhỏ. Nó cải thiện thông tin

và cho phép chia sẻ tài nguyên giữa các thành viên trong gia đình.

Mục đích của mạng gia đình là cung cấp quyền truy cập thông tin giữa các thiết

bị kỹ thuật số xung quanh nhà thuê bao. Với mạng gia đình, khách hàng có thể tiết

kiệm tiền và thời gian do việc chia sẻ các thiết bị phần cứng rất tốt và dễ dàng,

thông qua các kết nối Internet băng rộng. Theo các nhà khai thác viễn thông, thì

mạng này là mạng tiếp nối băng rộng xDSL, FTTx+LAN hoặc LAN. Thiết bị khách

hàng IPTVCD (IPTV Customer Device) là các thành phần cho phép user truy cập

dịch vụ IPTV. IPTVCD kết nối tới mạng băng rộng, chúng đảm nhiệm chức năng

giải mã, xử lý các luồng tín hiệu tới từ mạng IP. IPTVCD được hỗ trợ các kỹ thuật

tiên tiến để tối thiểu hóa hoặc loại trừ hoàn toàn ảnh hưởng của các vấn đề về mạng

khi xử lý nội dung IPTV. Có rất nhiều dạng IPTVCD như gatewaycho khu dân cư,

bộ giải mã set-top boxes, bảng điều khiển trò chơi…

- Mạng quản trị: Bao gồm quản lý nội dung, quản lý cáp truyền, tính cước phí,

quản lý các thuê bao, quản lý các hộp ghép nối STB.

1.2.2. Cấu trúc chức năng cho các dịch vụ IPTV

9

Hình 1.4. Các thành phần cấu trúc chức năng trong mạng IPTV

Một mạng IPTV có thể bao gồm nhiều thành phần cơ bản, nó cung cấp một cấu

trúc chức năng cho phép phân biệt và chuyên môn hoá các nhiệm vụ. Hình 1.4 trình

bày sáu thành phần chính của cấu trúc chức năng được tạo thành bởi các chức năng

sau: cung cấp nội dung, phân phối nội dung, điều khiển IPTV, truyền dẫn IPTV,

thuê bao và bảo an.

1.2.2.1. Cung cấp nội dung

Tất cả nội dung được sử dụng bởi dịch vụ IPTV, bao gồm VoD và truyền

hình quảng bá sẽ phải thông qua chức năng cung cấp nội dung, ở đó các chức năng

tiếp nhận, chuyển mã và mã hóa sẽ tạo nên các luồng video số có khả năng được

phân phối qua mạng IP.

1.2.2.2. Phân phối nội dung

Khối phân phối nội dung bao gồm các chức năng chịu trách nhiệm về việc

phân phối nội dung đã được mã hoá tới thuê bao. Thông tin nhận từ các chức năng

vận truyển và điều khiển IPTV sẽ giúp phân phối nội dung tới thuê bao một cách

chính xác. Chức năng phân phối nội dung bao gồm cả việc lưu trữ các bản copy của

nội dung để tiến hành nhanh việc phân phối, các lưu trữ tạm thời (cache) cho VoD

và các bản ghi video cá nhân. Khi chức năng thuê bao liên lạc với chức năng điều

khiển IPTV để yêu cầu nội dung đặc biệt, thì nó sẽ gửi tới chức năng phân phối nội

10

dung để có được quyền truy cập nội dung.

1.2.2.3. Chức năng điều khiển IPTV

Các chức năng điều khiển IPTV là trái tim của dịch vụ. Chúng chịu trách

nhiệm về việc liên kết tất cả các chức năng khác và đảm bảo dịch vụ hoạt động ở

cấp độ thích hợp để thoả mãn nhu cầu của khách hàng. Chức năng điều khiển IPTV

nhận yêu cầu từ thuê bao, liên lạc với chức năng phân phối và vận chuyển nội dung

để đảm bảo nội dung được phân phối tới thuê bao. Một chức năng khác của điều

khiển IPTV là cung cấp hướng dẫn chương trình điện tử EPG (Electronic Program

Guide), EPG được thuê bao sử dụng để chọn nội dung theo nhu cầu. Chức năng

điều khiển IPTV cũng sẽ chịu trách nhiệm về quản lý quyền nội dung số DRM

(Digital Rights Management) được yêu cầu bởi thuê bao để có thể truy cập nội

dung.

1.2.2.4. Chức năng vận chuyển IPTV

Sau khi nội dung yêu cầu từ thuê bao được chấp nhận, chức năng vận chuyển

IPTV sẽ truyền tải nội dung đó tới thuê bao, và cũng thực hiện truyền ngược lại các

tương tác từ thuê bao tới chức năng điều khiển IPTV.

1.2.2.5. Chức năng thuê bao

Chức năng thuê bao bao gồm nhiều thành phần và nhiều hoạt động khác

nhau, tất cả đều được sử dụng bởi thuê bao để truy cập nội dung IPTV. Một số

thành phần chịu trách nhiệm liên lạc thông tin với chức năng truyền dẫn, ví dụ như

truy cập gateway kết nối với DSLAM, hay trình STB sử dụng trình duyệt web để

kết nối với Middleware server. Trong chức năng này, STB lưu trữ một số các thành

phần quan trọng như các key DRM và thông tin xác thực user. Khối chức năng thuê

bao sẽ sử dụng EPG cho phép khách hàng lựa chọn hợp đồng để truy cập và yêu cầu

nó từ các chức năng điều khiển IPTV. Nó cũng nhận các giấy phép số và các key

DRM để truy cập nội dung.

1.2.2.6. Chức năng bảo an

Tất cả các chức năng trong mô hình IPTV đều được hỗ trợ các cơ chế bảo an

tại các cấp độ khác nhau. Chức năng cung cấp nội dung sẽ có bộ phận mật mã được

11

cung cấp bởi nhà cung cấp nội dung. Chức năng phân phối nội dung sẽ được đảm

bảo thông qua việc sử dụng DRM. Các chức năng điều khiển và vận chuyển sẽ dựa

vào các chuẩn bảo an để tránh các thuê bao không được xác thực có quyền sửa đổi

và truy cập nội dung. Chức năng thuê bao sẽ bị giới hạn sử dụng các cơ chế bảo an

được triển khai tại STB và Middleware server. Tóm lại, tất cả các ứng dụng và các

hệ thống hoạt động trong môi trường IPTV sẽ có các cơ chế bảo an luôn sẵn sàng

được sử dụng để tránh các hoạt động trái phép.

1.3. Phân loại dịch vụ IPTV

1.3.1. Dịch vụ truyền hình quảng bá

- Live TV: Đây được hiểu là dịch vụ truyền hình số trên nền mạng IP cung cấp

dạng phát quảng bá những chương trình truyền hình được thu lại từ hệ thống truyền

hình mặt đất, truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh hoặc kênh truyền hình riêng tới

khách hàng.

- Time-shifted TV: Tính năng tạm dừng TV là tính năng giúp người xem có thể

tạm dừng kênh truyền hình đang phát và có thể xem tiếp sau đó.

- Virtual Channel from VoDs: Chức năng này cho phép hệ thống ghép một số

nội dung VoD cùng thể loại tùy chọn thành một kênh riêng và phát trên mạng thành

một kênh chuyên đề theo thị hiếu của khách hàng. Người quản trị có khả năng quản

lý các kênh ảo tạo ra.

- NVoD (Near Video on Demand): Chức năng này cho phép hệ thống phát một

chương trình truyền hình hoặc VoD tùy chọn lặp lại nhiều lần trên các kênh

multicast khác nhau. Với cùng một nội dung phát cách nhau theo chu kì, do vậy

khách hàng có thể trả tiền PPV (Pay-per-view) và xem tại các thời điểm tùy ý. Hỗ

trợ khả năng tính cước theo PPV hoặc theo gói dịch vụ.

- Mobile TV: Dịch vụ này là hướng phát triển tương lai đảm bảo cung cấp kênh

truyền hình, VoD và các dịch vụ của hệ thống IPTV đến các khách hàng của mạng

di động [10].

1.3.2. Dịch vụ theo nhu cầu (On-Demand)

12

- VoD (Video on Demand): Đối với dịch vụ video theo yêu cầu, người xem lựa

chọn các video (phim, video clip) trực tiếp từ thư viện của nhà cung cấp để xem qua

trên TV của khách hàng. Nhằm khuyến khích khán giả mua phim, người xem sẽ

được xem qua các bản tóm tắt phim, xem trước các đoạn phim demo rồi mới quyết

định có mua hay không. Dịch vụ VoD có những tính cơ bản của thiết bị ghi hình

VCR như là tạm dừng, chạy tiếp, chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về

phía sau. Chức năng khoá chương trình, phim hoặc nội dung không dành cho trẻ

em.

- TVoD (TV on Demand): Tính năng này cho phép các chương trình LiveTV

được lưu lại trên server trong một khoảng thời gian nào đó. Khách hàng sau đó có

thể lựa chọn để xem lại các chương trình mà mình bỏ lỡ.

- Games on Demand (Chơi game theo yêu cầu): Dịch vụ này cung cấp những

trò chơi giải trí đơn giản cho khách hàng. Các trò chơi này có thể chơi trực tuyến

bằng cách truyền từ hệ thống IPTV server đến STB. Hệ thống có chế độ tính điểm

và ghi thông tin người chơi.

- Music on Demand: Các thuê bao có thể xem những clip ca nhạc theo yêu cầu

giống như dịch vụ VoD.

- Karaoke on Demand: Các thuê bao có thể chọn và xem các bài karaoke qua

STB trên TV. Bằng cách ghép nối thêm hệ thống âm thanh chuyên dụng, khách

hàng có thể thoải mái hát karaoke theo yêu cầu với đầy đủ tính năng của một dàn

karaoke.

1.3.3. Dịch vụ tương tác (Interactive)

- Guess và Voting: Cung cấp tính năng bình chọn trực tiếp và dịch vụ trò chơi

dự đoán cho người xem qua TV. Thao tác bình chọn, dự đoán được hỗ trợ thuận

tiện thông qua Remote Control.

- TV–Education: Cung cấp tất cả các dịch vụ học tập, đào tạo theo các nội dung

và theo từng lứa tuổi.

13

- TV–Commerce: Thương mại qua TV là các dịch vụ tương tác cho phép khách

hàng trao đổi, mua bán và đấu giá những sản phẩm được giới thiệu trên TV hoặc

những chương trình quảng cáo.

1.3.4. Dịch vụ thông tin và truyền thông

- Internet on TV (Web Browser), TV Messaging : Dịch vụ này cho phép người

dùng truy cập vào những trang web trên Internet, có thể chat trực với nhau thông

qua hệ thống IPTV. TV – Information: Dịch vụ này cung cấp các thông tin đến

khách hàng thông qua hệ thống IPTV. Các thông tin có thể cung cấp rất đa dạng và

phong phú, bao gồm tin tức, thông tin thị trường, mua sắm, thông tin chứng khoán,

đấu giá, dự báo thời tiết, thông tin giao thông v..v...

- Video Conference : Hội thảo truyền hình cho phép nhiều thuê bao tham gia đối

thoại trực tuyến thông qua truyền hình. Giải pháp này cho phép tổ chức các cuộc

họp, các buổi hội thảo, người dùng có thể tham gia từ bất cứ vị trí địa lý nào miễn là

có kết nối hệ thống IPTV.

- Video Phone (SIP Phone): Điện thoại truyền hình thông qua giao thức VoIP

thông dụng như SIP, H323. Dịch vụ cho phép 2 thuê bao có thể liên lạc bằng hình

ảnh và âm thanh với nhau dựa trên chuẩn SIP/IP.

1.3.5. Các dịch vụ gia tăng khác

Trong tương lai các dịch vụ sau là sẽ là nguồn thu chủ yếu, đó là:

- Tin nhắn SMS/MMS, TV Mail : Chức năng này cho phép người dùng TV có thể

gửi nhận tin nhắn SMS, MMS đến các mạng di động, có thể gửi, nhận, đọc trực tiếp

email thông qua màn hình giao diện trên màn hình TV

- Media Sharing (Photo Album), Video Blog : Chức năng này cho phép khách

hàng qua hệ thống IPTV có thể tạo, lưu trữ và quản lý các album ảnh của mình, có

thể tạo riêng cho mình một blog để lưu trữ các clip video.

- Global Monitoring: Dịch vụ này ứng dụng cho theo dõi giao thông, giám sát an

ninh và giám sát hộ gia đình từ xa. Cung cấp các thiết bị tích hợp đi kèm (camera,

remote,..) phía khách hàng hỗ trợ cho việc monitoring.

14

- Game Online: Dịch vụ này cung cấp những trò chơi quy mô lớn, chơi trực

tuyến và có nhiều người chơi tham gia đồng thời.

1.4. Phương thức và công nghệ dùng trong IPTV

1.4.1. Những yêu cầu đặt ra cho dịch vụ video

- Băng thông rộng: So với các dịch vụ thoại, Internet thì băng thông dành cho

các dịch vụ video cao hơn nhiều. Một luồng video với độ phân giải chuẩn (standard-

definition) với chuẩn nén MPGE-4/H.264 yêu cầu băng thông 2Mbps. Đối với hạ

tầng mạng truy nhập DSL thì có thể thấy rằng đường truyền DSL thường chỉ có khả

năng truyền đồng thời từ 1 đến 2 luồng video cùng một lúc. Bên cạnh đó, bởi vì các

dịch vụ theo yêu cầu hoạt động theo phương thức unicast, trong khi dịch vụ

broadcast video hoạt động theo phương thức multicast nên có thể nói băng thông

dành cho các dịch vụ theo yêu cầu trong mạng phân phối cũng như mạng gom lớn

hơn rất nhiều so với dịch vụ Broadcast video.

- Băng thông không đối xứng: Lưu lượng video (bao gồm cả theo yêu cầu lẫn

broadcast) đều được truyền đi trong mạng theo một hướng (hướng xuống). Chỉ có

các thông tin điều khiển là được truyền đi theo hướng ngược lại (hướng lên). Do đó,

chi phí về hạ tầng có thể giảm bớt khi xây dựng các liên kết đơn hướng.

- Chất lượng dịch vụ: Chất lượng video khi truyền trên mạng IP phải đảm bảo

không bị giảm sút so với các loại hình truyền hình thông thường (truyền hình cáp,

số, vệ tinh). Để đảm bảo sự suy giảm chất lượng video khi truyền qua mạng IP, cần

cố gắng hạn chế sự xuất hiện của các lỗi suy giảm chất lượng mà khách hàng có thể

nhận biết dễ dàng. Đối với các dịch vụ video thì việc mất gói ảnh hưởng rất lớn đến

chất lượng hình ảnh. Do đó, yêu cầu đặt ra cho các dịch vụ video ngặt nghèo hơn so

với các dịch vụ khác. Tỉ lệ mất gói phải đảm bảo ở mức nhỏ nhất có thể.

- Sự sẵn sàng của dịch vụ: Mỗi loại dịch vụ có một mức độ sẵn sàng khác nhau.

Các dịch vụ broadcast có tính chất quan trọng là tính thời gian thực, thuê bao không

thể quay trở lại để xem đoạn chương trình đã phát. Do đó sự sẵn sàng đặt ra đối với

dịch vụ broadcast là rất cao.Trong khi đó, đối với các dịch vụ video theo yêu cầu thì

thuê bao hoàn toàn có thể xem lại cũng như bỏ qua một đoạn nội dung nào đó. Hơn

15

nữa tỉ lệ thuê bao sử dụng dịch vụ này tối đa cũng chỉ nằm trong khoảng từ 10%

đến 20%. Do đó, yêu cầu về tính sẵn sàng đối với dịch vụ này thấp hơn đáng kể so

với dịch vụ broadcast.

- Thời gian chuyển kênh đối với dịch vụ Broadcast: Một chỉ tiêu quan trọng đối

với các dịch vụ broadcast video là thời gian mà thuê bao phải chờ đợi khi chuyển từ

một kênh này sang một kênh khác. Đối với các dịch vụ truyền hình tương tự,

khoảng thời gian này gần như là tức thời. Đối với các dịch truyền hình số, khoảng

thời gian này nằm trong khoảng từ 1 đến 1.5 giây. Lý do của hiện tượng này là do

trong truyền hình số, tín hiệu video được mã hóa theo các chuẩn nén nên cần một

khoảng thời gian nhất định để giải nén tín hiệu. Đặc điểm của các chuẩn nén là chia

tín hiệu hình tương tự thành một chuỗi các khung ảnh tĩnh và thực hiện các giải

thuật đánh giá để loại bỏ sự dư thừa thông tin cũng như xác định chuyển động. Các

loại khung hình được sử dụng gồm có: khung I, khung B, và khung P. Trong số này

khung I là khung mang đầy đủ thông tin, có tính chất quyết định đến sự hiển thị

chính xác của hình ảnh. Trên thực tế, các khung I không được gửi đi liên tục mà

được gửi đi xen kẽ cùng các khung B và khung P. Khoảng thời gian giữa 2 khung I

liên tiếp sẽ quyết định thời gian chuyển kênh. Trong mạng IP, bên cạnh giải thuật

nén, các yếu tố sau cũng ảnh hưởng đến khoảng thời gian giữa các khung I (đối với

thiết bị đẩu cuối – STB) là: Đặc điểm của STB; Trễ do giao thức multicast; Các yêu

cầu về bảo mật, bản quyền.

1.4.2. Vấn đề phân phối IPTV

Hiện nay có ba phương thức dùng để phân phối nội dung IPTV qua mạng IP là

unicast, broadcast và multicast.

- Unicast: Trong truyền unicast, mọi luồng video IPTV đều được gửi tới một

IPTVCD. Vì thế, nếu có nhiều hơn một user IPTV muốn nhận kênh video tương tự

thì IPTVCD sẽ cần tới một luồng unicast riêng rẽ. Một trong các luồng đó sẽ truyền

tới các điểm đích qua mạng IP tốc độ cao. Nguyên tắc thực thi của unicast trên

mạng IP là dựa trên việc phân phối một luồng nội dung được định hướng tới mỗi

user đầu cuối. Từ góc độ của kỹ thuật này, thì việc cấu hình thực thi khá dễ dàng;

16

tuy nhiên nó không có hiệu quả về băng thông mạng. Đây là phương thức truyền

dẫn IP video tốt cho các ứng dụng theo yêu cầu như VoD, ở đó mỗi thuê bao nhận

một luồng duy nhất.

- Broadcast: Các mạng IP cũng hỗ trợ chức năng truyền broadcast, về mặt nào

đó giống như kênh IPTV được đưa tới mọi thiết bị truy cập được kết nối vào mạng

băng rộng. Khi một server được cấu hình truyền broadcast, một kênh IPTV gửi tới

tất cả các thiết bị IPTVCD được kết nối vào mạng bất chấp thuê bao có yêu cầu

kênh đó hay không. Đây sẽ là vấn đề chính do các tài nguyên IPTVCD bắt buộc

phải hoạt động để xử lý các gói tin không mong muốn. Một vấn đề khác mà

broadcast không phù hợp cho các ứng dụng IPTV là trong thực tế kỹ thuật truyền

thông tin này không hỗ trợ việc định tuyến. Từ lâu, hầu hết các mạng đã mở rộng

việc sử dụng các router, nhưng nếu truyền broadcast thì không sử dụng định tuyến.

Đây là lý do làm mạng và các thiết bị IPTVCD khác bị tràn ngập khi tất cả các kênh

được gửi tới tất cả mọi người.

- Multicast: Trong phạm vi triển khai IPTV, mỗi nhóm multicast được truyền

broadcast các kênh truyền hình và các thành viên của nhóm tương đương với các

thiết bị IPTVCD. Vì thế, mỗi kênh IPTV chỉ được đưa tới IP-STB muốn xem kênh

đó. Đây là cách hạn chế được lượng tiêu thụ băng thông tương đối thấp và giảm

gánh nặng xử lý trên server. Đây là phương thức thường được các nhà cung cấp

dịch vụ sử dụng để phát quảng bá các chương trình trực tiếp và là một kỹ thuật có

hiệu suất cao cho hạ tầng mạng IP đang tồn tại. Phương thức này không có lợi trong

tuyến hướng lên (upstream) luồng thông tin giữa các thiết bị IPTVCD và broadcast

server. Cần chú ý rằng, việc phát multicast nội dung IPTV thường phức tạp hơn

nhiều nếu so sánh với mô hình thông tin unicast và broadcast.

1.4.3. Các kỹ thuật phân phối trên IPTV

Hiện nay IPTV được nhìn nhận như là con đường tốt nhất để phân phối các dịch

vụ truyền hình kỹ thuật số cho khách hàng. Bản chất của IPTV là một mạng phân

phối tốc độ cao được làm nền móng để phân phối nội dung. Mục đích của mạng này

là truyền tải dữ liệu giữa thiết bị khách hàng IPTVCD và trung tâm dữ liệu của các

17

nhà cung cấp dịch vụ. Nó cần làm việc này mà không ảnh hưởng tới chất lượng của

luồng video được phân phối tới thuê bao IPTV, nó cũng quyết định cấu trúc mạng

và độ phức tạp được yêu cầu để hỗ trợ các dịch vụ IPTV. Cấu trúc một mạng IPTV

gồm có hai phần là: mạng truy cập băng rộng và mạng tập trung (backbone). Các

loại mạng mở rộng khác bao gồm các hệ thống cáp, điện thoại cáp đồng, mạng

không dây và vệ tinh có thể được sử dụng để phân phối các dịch vụ mạng IPTV tiên

tiến. Phần chính của mục này tập trung vào các công nghệ mạng phân phối IPTV.

- Các loại mạng truy cập băng rộng: Một thách thức cơ bản đặt ra đối với các

nhà cung cấp dịch vụ là việc cung cấp đủ dung lượng băng thông trong mạng

“sống” giữa mạng lõi backbone và thiết bị đầu cuối tại nhà thuê bao. Có bốn loại

mạng truy cập có dây dẫn băng rộng khác nhau có khả năng cung cấp đủ các yêu

cầu về băng thông của dịch vụ IPTV là: Mạng truy cập cáp quang, mạng DSL,

mạng cáp truyền hình và mạng Internet.

1.4.3.1. IPTV phân phối trên mạng truy cập cáp quang

Đối với IPTV thì yêu cầu về băng thông lớn nhưng chi phí hoạt động phải

thấp và tránh được các can nhiễu. Do đó, người ta quan tâm tới việc sử dụng mạng

cáp quang đang có sẵn để triển khai các dịch vụ IPTV. Các liên kết cáp quang cung

cấp cho khách hàng đầu cuối một kết nối chuyên dụng tốt nhất để thuận tiện cho

việc tiếp nhận nội dung IPTV và có thể thực thi một trong các cấu trúc mạng sau:

- Cáp quang tới khu vực văn phòng (FTTRO – Fiber to the regional office): Sợi

quang từ trung tâm dữ liệu IPTV tới khu vực văn phòng một cách gần nhất và qua

bộ chuyển quang /điện sau đó sợi cáp đồng sẽ được sử dụng để truyền tín hiệu tới

người dùng đầu cuối IPTV trong khu vực văn phòng đó.

- Cáp quang tới vùng lân cận (FTTN – Fiber to the neighborhood): FTTN đòi

hỏi thiết lập sợi quang từ trung tâm dữ liệu IPTV tới bộ chia “vùng lân cận”. Đây là

vị trí node có khoảng cách nhỏ hơn 1,5 Km tính từ nhà thuê bao.

- Cáp quang tới lề đường (FTTC – Fiber to the curd ): Sợi quang được lắp đặt

từ trung tâm dữ liệu IPTV tới các tủ cáp được đặt tại lề đường. Từ đó một sợi dây

cáp đồng hoặc cáp đồng trục được sử dụng để nối từ đầu cuối cáp quang trong tủ

18

cáp tới vị trí thiết bị IPTV của nhà thuê bao.

- Cáp quang tới nhà khách hàng (FTTH – Fiber to the home): Với sợi quang tới

nhà khách hàng, toàn bộ các định tuyến từ trung tâm dữ liệu IPTV tới nhà khách

hàng đều được kết nối bởi sợi quang này. FTTH là hệ thống thông tin song kênh và

hỗ trợ tính năng tương tác của các dịch vụ IPTV.

Việc phân phối những cấu trúc mạng này thường được triển khai bằng hai loại

mạng khác nhau một chút đó là mạng quang thụ động và mạng quang tích cực.

a) Mạng quang thụ động

Mạng quang thụ động PON (Passive Optical Network) là công nghệ mạng kết

nối điểm – đa điểm. Mạng sử dụng các bước sóng khác nhau để truyền dữ liệu từ

trung tâm dữ liệu IPTV tới các điểm đích mà không có các thiết bị sử dụng nguồn

điện. Mạng quang thụ động được xây dựng dựa trên các mạng FTTx theo các tiêu

chuẩn quốc tế. Mạng PON theo tiêu chuẩn G.983 của ITU bao gồm một kết cuối

đường quang OLT (Optical Line Termination) được đặt tại trung tâm dữ liệu IPTV

và một số các kết cuối mạng quang ONT (Optical Network Termination) được lắp

đặt tại thiết bị đầu cuối người dùng. Trong trường hợp này, các kỹ thuật truyền tải

dữ liệu tốc độ cao trên cáp đồng được sử dụng để truyền các tín hiệu IPTV vào thiết

bị đầu cuối của mỗi hộ gia đình. Kết cuối đường quang OLT bao gồm cáp quang và

các bộ chia quang để định tuyến lưu lượng mạng tới kết cuối mạng quang ONT [1].

- Cáp quang: kết cuối OLT và các ONT khác nhau được kết nối với nhau bằng

cáp quang. Với truyền dẫn bằng cáp quang thì can nhiễu thấp và băng thông cao.

Theo tiêu chuẩn G.983 cho phép mạng PON truyền các tín hiệu ánh sáng được số

hóa với khoảng cách tối đa là 20 Km mà không sử dụng bộ khuếch đại.

- Bộ chia quang: Bộ chia quang được sử dụng để chia tín hiệu tới thành những

tín hiệu đơn lẻ mà không thay đổi trạng thái của tín hiệu. Bộ chia quang cũng được

sử dụng để kết hợp nhiều tín hiệu quang thành một tín hiệu quang đơn.

Cáp quang và bộ chia quang là các thiết bị thụ động, việc sử dụng các thiết bị

thụ động để truyền dẫn các bước sóng qua mạng mà không cần cung cấp nguồn từ

xa để giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng. Mục đích chính của ONT là cung cấp

19

cho các thuê bao IPTV một giao diện với mạng PON. Nó nhận luồng tín hiệu dạng

ánh sáng, giám sát địa chỉ được gán trong các gói tin và chuyển đổi thành tín các tín

hiệu điện. Kết cuối ONT có thế định vị ở bên trong hoặc bên ngoài nhà thuê bao,

được cung cấp nguồn từ trong nhà và bao gồm các mạch vòng (bypass) cho phép

điện thoại vẫn hoạt động bình thường khi nguồn bị hỏng. Phần lớn các kết cuối

ONT gồm có một giao diện Ethernet cho đường dữ liệu, một cổng RJ-11 cho kết

nối vào hệ thống điện thoại gia đình và một giao diện cáp đồng trục để cung cấp các

kết nối tới tivi. Kết cuối ONT cũng làm nhiệm vụ chuyển đổi dữ liệu thành tín hiệu

quang để truyền trên mạng PON. Công nghệ mạng PON bao gồm các loại APON,

BPON, EPON, GPON và GEPON hỗ trợ cho IPTV.

b) Mạng quang tích cực

Mạng quang tích cực AON (Active optical network) sử dụng các thiết bị chuyển

mạch có sử dụng nguồn điện giữa trung tâm dữ liệu IPTV và đầu cuối người dùng.

Trong thực tế, cấu trúc mạng AON sử dụng các chuyển mạch Ethernet đặt tại vị trí

giữa trung tâm dữ liệu IPTV và điểm kết cuối của mạng cáp quang và tín hiệu được

chuyển mạch point to point [1].

1.4.3.2. IPTV phân phối trên mạng ADSL

Trong một vài năm gần đây có một số lớn các công ty viễn thông trên khắp

thế giới tuyên bố tham gia vào thị trường IPTV. Sự tham gia của các công ty viễn

thông vào thị trường đầy tiềm năng này, dẫn đến kết quả là các nhà cung cấp truyền

hình cáp và mạng băng rộng không dây đưa ra các dịch vụ thoại và truy cập Internet

để cạnh tranh. Đáp lại, các công ty viễn thông đang nắm giữ thuận lợi là hạ tầng

mạng DSL bắt đầu đưa ra các dịch vụ truyền hình thế hệ tiếp theo cho thuê bao của

họ. Chú ý rằng DSL là công nghệ cho phép các nhà cung cấp viễn thông phân phối

các dịch vụ băng thông lớn trên sợi dây cáp đồng đang dùng chỉ để truyền thoại.

Một số mạng băng rộng dựa trên DSL hiện có được kế thừa từ các chuẩn DSL có

khả năng hỗ trợ các dịch vụ video tốc độ cao. Tuy nhiên các mạng đó bị hạn chế

trong việc phân phối luồng dữ liệu IP tới mỗi hộ gia đình. Trong một số trường hợp

nó không thể gửi tín hiểu truyền hình chất lượng chuẩn trên mạng truy cập DSL.

20

Việc tăng quá trình thực thi được yêu cầu cho IPTV có thể đạt được bằng cách triển

khai các công nghệ DSL như ADSL, ADSL2+ và VDSL.

a) ADSL

Đường dây thuê bao kỹ thuật số bất đối xứng ADSL là công nghệ kết nối

điểm – điểm, nó cho phép các nhà cung cấp viễn thông phân phối các dịch vụ băng

thông rộng trên đường dây cáp đồng điện thoại đang tồn tại. Nó được gọi là “bất đối

xứng” vì thông tin được truyền từ trung tâm dữ liệu tới thiết bị IPTVCD nhanh hơn

thông tin được truyền từ IPTVCD tới trung tâm dữ liệu. ADSL cho phép tốc độ

downstream là 8 Mbps và tốc độ upstream là 1,5 Mbps. Điểm trở ngại chính của

ADSL là phụ thuộc vào khoảng cách tính từ trung tâm dữ liệu của nhà cung cấp tới

nhà khách hàng. Nếu nhà khách hàng ở gần trung tâm dữ liệu thì chất lượng dịch vụ

tốt hơn những nhà ở xa. Dịch vụ ADSL giới hạn khoảng cách trên là 5,5 Km. Các

thiết bị ADSL cung cấp một kết nối kỹ thuật số trên mạng PSTN, tuy nhiên tín hiệu

truyền là tín hiệu tương tự. Các mạch ADSL phải sử dụng tín hiệu tương tự vì mạng

mạch vòng nội hạt (local loop) không có khả năng truyền các tín hiệu mã hóa dạng

số. Vì thế, một modem tại trung tâm dữ liệu IPTV chịu trách nhiệm chuyển đổi dữ

liệu số thành các tín hiệu tương tự để có thể truyền được. Tương tự, tại nhà khách

hàng cũng có một modem chịu trách nhiệm chuyển đổi các tín hiệu tương tự thành

tín hiệu số ban đầu trước khi đi vào thiết bị IPTVCD. Các thiết bị được sử dụng để

triển khai dịch vụ IPTV trên mạng ADSL như trên hình 1.5 bao gồm:

- Modem ADSL: Modem thường kết nối bằng cổng USB hoặc giao tiếp Ethernet

từ mạng gia đình hoặc PC tới đường line DSL. Đa số modem hiện này đều được

tích hợp chức năng định tuyến để hỗ trợ các dịch vụ dữ liệu và truy cập Internet tốc

độ cao.

- Bộ lọc POTS: người dùng được kết nối với Internet bằng kết nối băng thông

rộng ADSL sẽ sử dụng một thiết bị gọi là bộ lọc POTS để lọc tín hiệu dữ liệu từ các

tín hiệu thoại. Bộ lọc sẽ lọc tín hiệu tới thành tín hiệu tần số thấp đưa tới điện thoại

và tần số cao đưa tới mạng gia đình.

- DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer): Bộ ghép kênh truy cập

21

đường dây thuê bao số. Tại mỗi tổng đài khu vực (Regional Office) của nhà cung

cấp dịch vụ IPTV, DSLAM nhận các kết nối của thuê bao trên đường dây cáp đồng,

tập hợp chúng lại và kết nối trở lại trung tâm dữ liệu IPTV bằng cáp quang tốc độ

cao dựa trên mạng đường trục. Để triển khai IPTV, DSLAM thường hỗ trợ truyền

dẫn đa điểm (multicast) và chịu trách nhiệm trong việc phân phối nội dung IPTV từ

tổng đài khu vực tới các thuê bao IPTV. DSLAM có hai loại là DSLAM lớp 2 và

DSLAM nhận biết IP.

Hinh 1.5. IPTV trên cấu trúc mạng ADSL

- DSLAM lớp 2 hoạt động tại lớp 2 trong mô hình OSI và thực hiện các chức

năng như chuyển mạch lưu lượng giữa Ethernet và ATM, chuyển tiếp các lưu lượng

mạng ngược dòng (up-stream) và ngăn ngừa can nhiễu giữa các thuê bao IPTV.

- DSLAM nhận biết IP hỗ trợ các giao thức IP hoạt động tại lớp 3 trong mô hình

OSI. Các chức năng tiên tiến được tích hợp trong các DSLAM nhận biết IP là tái tạo

các kênh truyền hình quảng bá và kênh thực hiện theo lệnh.

Công nghệ ADSL là một ý tưởng cho các dịch vụ tương tác khác nhau, tuy

nhiên, đó không phải là giải pháp tốt nhất để phân phối nội dung IPTV do các

nguyên nhân sau:

- Tốc độ dữ liệu: tốc độ tối đa của ADSL là 8 Mbps chỉ hỗ trợ sử dụng tốt cho

hai kênh truyền hình chất lượng cao và một số lưu lượng Internet nên sẽ không thể

đáp ứng được cho các nhà cung cấp IPTV khi phân phối các chương trình lớn tới

22

thuê bao của họ.

- Tính tương tác: vì công nghệ ADSL tốc độ download thấp hơn tốc độ upload,

do vậy nó sẽ hạn chế trong việc cung cấp các dịch vụ ngang hàng (peer-to-peer) yêu

cầu băng thông download và upload bằng nhau. Do đó, các nhà cung cấp dịch vụ

mạng bắt đầu triển khai các công nghệ ADSL tiên tiến để khắc phục các hạn chế, và

ADSL2 là một trong các công nghệ đó.

b) ADSL2

Có 3 loại khác nhau của họ ADSL2:

- ADSL2: ADSL2 là phiên bản đầu tiên của ADSL2 được phê chuẩn bởi ITU

vào năm 2003. ADSL2 bao gồm một số cải tiến so với chuẩn ADSL gốc có các tốc

độ download cao hơn và khoảng cách từ tổng đài trung tâm tới modem của thuê bao

xa hơn [3].

- ADSL2+: Có tốc độ lên tới 20 Mbps và hoạt động tốt trong khoảng 1,5 Km

tính từ tổng đài trung tâm tới modem nhà thuê bao [3].

- ADSL(Reach): Khoảng cách lên tới 6 Km tính từ tổng đài trung tâm gần nhất

tới nhà thuê bao [3].

c) VDSL

Đường dây thuê bao số tốc độ cao VDSL (Very high speed Digital

Subscriber Line) dựa trên những nguyên lý cơ bản như công nghệ ADSL2+. Nó loại

trừ được hiện tượng “thắt cổ chai” và hỗ trợ khả năng tốc độ rất lớn cho phép các

nhà cung cấp dịch vụ đủ điều kiện để đưa ra cho các thuê bao IPTV rất nhiều dịch

vụ để lựa chọn bao gồm cả VoD và truyền hình quảng bá định dạng HD. VDSL

cũng được thiết kế để hỗ trợ các truyền dẫn của chuyển mạch ATM và lưu lượng IP

trên cáp đồng, điều đó rất có lợi cho các nhà cung cấp khi họ muốn kế thừa các

mạng ATM trên hạ tầng mạng IP. Một số thành viên trong họ gia đình VDSL như

sau:

- VDSL1: Đây là công nghệ được thông qua năm 2004. Nó hoạt động tại tốc độ

giới hạn cao hơn 55 Mbps cho kênh hướng xuống và 15 Mbps cho hướng lên. Tuy

nhiên nó chỉ hoạt động được trong khoảng cách ngắn.[3]

23

VDSL2: Là một cải tiến từ VDSL1 và được định nghĩa trong kiến nghị G.993.2

của ITU-T. Nó có thể được chia nhỏ thành VDSL2 (Long Reach) có thể cung cấp

cho các thuê bao IPTV tốc độ truy cập băng rộng là 30 Mbps cách tổng đài trung

tâm từ 1,2 – 1,5 km và VDSL2 (Short Reach) có tốc độ 100 Mbps cho kênh hướng

xuống trong khoảng cách 350 m, tốc độ kênh hướng lên không đạt được 100 Mbps

[3].

Các đặc tính mới của VDSL2 như cải thiện chất lượng dịch vụ QoS và cải tiến

kỹ thuật mã hóa tất cả đều thích hợp để phân phối các ứng dụng triple-play. Điểm

tích cực chính của DSL cho các hệ thống IPTV trong thực tế là nó lợi dụng mạng

dây dẫn đang tồn tại trên thế giới hiện nay. Điểm tiêu cực là tất cả các mạng DSL

đều phải cân bằng giữa khoảng cách và dung lượng băng thông, tức là tốc độ của

DSL sẽ giảm nếu khoảng cách từ thuê bao tới tổng đài trung tâm tăng lên.

1.4.3.3. IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp

Các mạng truyền hình cáp truyền thống CATV (Cable Television) đã có

được sự vượt trội trong việc phân phối hàng trăm kênh truyền hình đồng thời tới

hàng ngàn user. Các hệ thống này dễ dàng thêm các thuê bao mới bằng cách tách và

khuếch đại tín hiệu. Trong quá khứ, tính tương tác đã bị giới hạn hoặc không được

sử dụng tại tất cả các hệ thống, tất cả nội dung chỉ gửi trực tiếp tới người xem. Ngày

nay các nhà khai thác CATV đã bắt đầu tìm kiếm các hệ thống phân phối video với

nhiều cải tiến, điều đó cho phép họ đưa ra dịch vụ triple-play video, voice và dịch

vụ dữ liệu. Công nghệ IP là công nghệ nền tảng cho việc hội tụ các dịch vụ khác.

Để hiểu việc phân phối nội dung IPTV trên mạng truyền hình cáp về mặt công nghệ

trong vấn đề này, trước tiên ta cần có các khái niệm cơ bản về mạng hỗn hợp HFC.

- Tổng quan về kỹ thuật HFC: Nếu mạng truyền hình cáp có thể sử dụng trên

các vùng đặc thù thì khách hàng có thể truy cập IPTV từ mạng dựa trên kỹ thuật cáp

quang, cáp đồng trục hỗn hợp HFC (hybrid fiber/coax - HFC). Mạng HFC có khả

năng truyền dẫn đồng thời cả tín hiệu số và tín hiệu tương tự. Đây là đặc tính rất

quan trọng cho các nhà khai thác mạng. Mạng HFC có thể chung hòa giữa việc tăng

dung lượng và các yêu cầu tin cậy của một hệ thống IPTV. Đặc điểm tăng được

24

dung lượng của hệ thống HFC cho phép các nhà khai thác mạng triển khai thêm các

dịch vụ mà không cần phải thay đổi toàn bộ cấu trúc mạng. Đặc tính vật lý của cáp

đồng trục và cáp quang hỗ trợ mạng hoạt động ở tốc độ vài Gbps.

IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp: Do sự cạnh tranh về thị trường kinh

doanh truyền hình thu phí từ các nhà cung cấp viễn thông và những hiệu quả lớn về

băng thông khi sử dụng kỹ thuật phân phối IP, dẫn tới các nhà khai thác mạng

truyền hình cáp phải hướng tới sử dụng mô hình mạng IP để phân phối nội dung tới

người dùng. Việc chuyển một mạng dựa trên tần số vô tuyến RF (Radio Frequency)

sang mạng chuyển mạch video số SDV (Switched Digital Video) trên nền IP, dù

bằng cách nào thì vẫn cần phải lắp đặt một số thiết bị mới từ các router tới bộ giải

mã IP STB (Set-top-box) và các switch tốc độ cao.

Hình 1.6 mô tả một cấu trúc mạng IPTV cáp được tạo thành từ sự kết hợp các

thiết bị của công nghệ RF và công nghệ IP. Một số thiết bị phần cứng được mô tả

trên hình 1.6 bao gồm:

Switch hay Router GigE: GiE (Gigabit Ethernet) nổi lên như là một giao thức

vận chuyển được lựa chọn để kết nối các thành phần mạng IP. GigE thường được sử

dụng cho các ứng dụng đòi hỏi dung lượng cao, ví dụ như VoD. Router GigE tập

hợp lưu lượng IPTV và cung cấp các kết nối tới mạng truy cập lõi.

Mạng truyền dẫn quang: mạng lõi cung cấp con đường mạng giữa video server

trong trung tâm nội dung và các bộ điều chế tại các biên của mạng. Mạng lõi có thể

là mạng quang đồng bộ SONET, mạng ATM và mạng ghép kênh phân chia theo

mật độ bước sóng DWDM.

Bộ điều chế biên: các bộ điều chế được đặt tại các tổng đài khu vực nhận nội

dung IPTV từ mạng lõi, chuyển đổi nội dung từ các gói IP sang RF và phân phối

trên mạng HFC tới bộ giải mã STB.

25

Hình 1.6. Mô hình triển khai cấu trúc mạng IPTV cáp kết hợp IP và RF

Trên đây chỉ là một ví dụ về triển khai IPTV cáp quy mô lớn và sử dụng cấu

trúc theo bậc thông qua việc thiết lập các trung tâm dữ liệu phân phối theo vùng.

Trong mô hình trên tất cả nội dung đều được điều chế thành các sóng mang RF và

được biên dịch thành RF băng rộng ngõ ra, thường nằm trong dải từ 50 cho tới 860

MHz. Một số hệ thống hoạt động với tần số lên tới 1GHz, với các tần số cao thường

được dành riêng cho các dịch vụ thoại và dữ liệu. Từ trung tâm dữ liệu của nhà

cung cấp, một đường trung kế lớn được sử dụng để phân phối tín hiệu băng rộng tới

các Hub phân phối. Từ Hub phân phối, tín hiệu băng thông rộng được gửi tới mạng

truyền dẫn quang, thông qua mạng HFC, các tín hiệu băng rộng được gửi tới các bộ

STB trong nhà khách hàng.

1.4.3.4 IPTV phân phối trên mạng Internet

IPTV triển khai trên mạng Internet có thể là một trong các dạng ứng dụng

sau:

a) Các kênh truyền hình Internet streaming

Việc phân phối các kênh truyền hình trên Internet là một ứng dụng rộng rãi của

IPTV, bao gồm nội dung video được streaming từ một server tới các thiết bị client

có khả năng xử lý và hiện thị nội dung video. Các loại thiết bị được sử dụng để xem

các kênh truyền hình Internet thường là PC hoặc PC trung tâm đa phương tiện. Các

kênh truyền hình Internet được streaming cũng có thể đưa vào điện thoại di động

hoặc bộ giải mã STB. Nội dung các kênh truyền hình Internet được streaming cũng

26

có thể được phân phối theo thời gian thực và người xem có thể xem lại theo cách

xem truyền thống. Quá trình kỹ thuật streaming kênh truyền hình Internet thường

bắt đầu tại serverstreaming, tại đó nội dung video được đóng vào trong các gói IP,

nén lại và phát qua mạng Internet tới PC client. PC có các phần mềm, thường là một

chương trình tìm duyệt (browser), giải nén nội dung video và phát ra video còn

“sống”. Khoảng thời gian từ lúc chọn kênh truyền hình tới lúc xem được phụ thuộc

tốc độ kết nối giữa server và client. Mô hình cấu trúc mạng được sử dụng để phân

phối kênh truyền hình trên Internet như trên hình 1.7.

Hình 1.7. Cấu trúc mạng các kênh truyền hình Internet

Việc triển khai tất cả các kênh truyền hình Internet sẽ yêu cầu một

serverstreaming, server này sẽ hỗ trợ các chức năng sau:

- Lưu trữ và khôi phục nội dung video nguồn.

- Điều khiển tốc độ các gói video IP được phân phối tới thiết bị của người xem.

Thực hiện chuyển tiếp và chuyển ngược các lệnh yêu cầu từ người xem truyền hình

Internet.

b) Download Internet

Như tên gọi, IPTV cho phép khách hàng download và xem nội dung theo yêu

cầu. Hầu hết các dịch vụ download Internet đều phải trả tiền hoặc trả theo dung

lượng download, các dịch vụ bao gồm tin tức nội bộ và bản tin thời tiết, phim điện

ảnh, phim nội bộ và âm nhạc, chỉ dẫn giải trí và các quảng cáo được phân loại. Một

27

số vị trí cổng Internet trực tuyến gần đây bắt đầu tiến hành đưa ra các thư viện nội

dung chương trình IPTV có thể download cho người sử dụng Internet. Trong hầu

hết các trường hợp, mọi người đều sử dụng PC để xem các chương trình download,

tuy nhiên, một số công ty bắt đầu cung cấp thiết bị giải mã STB cho khách hàng

không muốn xem trên PC.

c) Chia sẻ video ngang hàng

Ứng dụng chia sẻ video ngang hàng peer-to-peer cho phép nhiều user xem, chia

sẻ và tạo nội dung video trực truyến.

Kết luận chương 1:

Trong chương 1 luận văn đã trình bày một cách tổng quan về công nghệ IPTV.

Giới thiệu chi tiết về cấu trúc cơ sở hạ tầng mạng và cấu trúc chức năng IPTV cũng

như khả năng cung cấp dịch vụ của hệ thống IPTV.

Ngoài ra chương này nghiên cứu các phương pháp triển khai phân phối dịch vụ

IPTV trên các loại mạng khác nhau. Đó là IPTV được phân phối trên mạng truy

nhập cáp quang, ADSL, truyền hình cáp và trên mạng Internet. Điều này cho phép

khi vào chương 3 có sự so sánh về đặc điểm kỹ thuật, điểm mạnh và sự hạn chế để

lựa chọn khi quyết định áp dụng vào thực tế.

28

Chương 2

NGHIÊN CỨU VỀ MẠNG CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV

2.1. Các công nghệ mạng lõi IPTV

Hạ tầng mạng IPTV đòi hỏi phải truyền tải được một số lượng lớn nội dung

video tốc độ cao giữa trung tâm dữ liệu IPTV và mạng phân phối băng thông rộng.

Một số chuẩn truyền dẫn mạng lõi có các khả năng bảo vệ cần thiết để đảm bảo độ

tin cậy cao. Mỗi chuẩn có một số đặc tính riêng biệt về tốc độ truyền dẫn tín hiệu và

khả năng mở rộng. Có ba loại công nghệ truyền dẫn mạng lõi chính được sử dụng

làm hạ tầng mạng IPTV là ATM trên nền SONET/SDH, IP trên MPLS và Metro

Ethernet.

2.1.1 ATM và SONET/SDH

Như đã biết, ATM có thể hỗ trợ các ứng dụng như IPTV đòi hỏi băng thông cao

và các truyền dẫn có độ trễ thấp. ATM hoạt động trên các mạng khác nhau bao gồm

cả cáp đồng trục và cáp xoắn đôi, tuy nhiên nó chạy tốc độ tốt nhất là trên cáp

quang. Lớp vật lý gọi là mạng quang đồng bộ SONET (Synchronuos Optical

Network - SONET) thường được sử dụng để truyền tải các cell ATM trên mạng lõi.

SONET là giao thức cung cấp truyền dẫn tốc độ cao sử dụng cáp quang. Thuật

ngữ SDH (Synchronous Digital Hierarchy - SDH) được đưa ra cho công nghệ

truyền dẫn quang theo tiêu chuẩn Châu Âu. Tốc độ tín hiệu SONET được đo bằng

các chuẩn sóng mang quang OC (Optical Carrier). SONET sử dụng ghép kênh phân

chia theo thời gian TDM (Time Division Multiplexing) để truyền nhiều luồng dữ

liệu cùng một lúc. Với TDM, mạng SONET định rõ băng thông cho vị trí khe thời

gian cụ thể trên dải tần số. Việc gán trước các khe thời gian như vậy sẽ hoạt động

bất chấp có dữ liệu được truyền hay không. Trong môi trường IPTV, thiết bị

SONET nhận một số luồng bit và kết hợp thành một luồng đơn, các tốc độ được kết

hợp thành một tốc độ chung.

2.1.2. IP và MPLS

Một số lớn các công ty viễn thông đã bắt đầu triển khai giao thức Internet IP

trên mạng lõi của họ. Mặc dù IP nguyên bản không bao giờ được thiết kế với các

29

đặc tính như QoS hoặc khả năng phân biệt lưu lượng, giao thức làm việc tốt nhất

khi nó kết hợp với một công nghệ gọi là chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS

(Multiprotocol Label Switching - MPSL). MPLS cho phép mạng hỗ trợ việc phân

phối có hiệu quả các dạng lưu lượng video khác nhau trên một nền mạng chung.

MPLS được thiết kế và xây dựng bằng việc sử dụng các router chuyển mạch nhãn

LSR (Label Switch Router - LSR) tiên tiến. Các router này chịu trách nhiệm thiết

lập các tuyến kết nối có định hướng tới các đích riêng biệt trên mạng IPTV. Các

tuyến ảo này được gọi là các tuyến chuyển mạch nhãn LSP (Label Switched Path -

LSP) và được cấu hình với đầy đủ tài nguyên để chắc chắn truyền dẫn trôi chảy lưu

lượng IPTV thông qua mạng MPLS.

Hình 2.1. Topology mạng lõi MPLS

Việc sử dụng LSP làm đơn giản hóa và tăng tốc độ định tuyến các gói thông qua

mạng vì việc giữ gói để kiểm tra chỉ xuất hiện tại các lối vào của mạng và không

yêu cầu tại mỗi router hop. Chức năng chính khác của LSR là xác định các kiểu lưu

lượng mạng. Đây là điều đạt được bằng việc thêm MPLS header vào phần đầu của

mỗi gói tin IPTV. Trong khi lưu lượng IPTV đi ngang qua mạng, MPLS thiết lập

cho các router một số bảng định tuyến nội bộ gọi là cơ sở thông tin nhãn LIB (Label

Information Bases - LIB) được tham khảo để xác định chi tiết cụ thể hop kế tiếp

theo suốt tuyến. Ngoài việc tham khảo bảng, một nhãn mới được được ứng dụng để

đóng gói và được chuyển tiếp tới cổng ra router thích hợp. Lợi ích khác của mạng

30

MPLS là hỗ trợ các cấp độ phục hồi nhanh khi mạng xuất hiện lỗi. Hình 2.1 miêu tả

header được thêm vào LSR ở lối vào và được gỡ bỏ bởi LSR ở lối ra.

2.1.3. Metro Ethernet

Một công nghệ khác có thể được triển khai trong mạng lõi là Metro Ethernet.

Một liên minh của các nhà cung cấp dịch vụ, cung cấp thiết bị và các công ty về

mạng nổi tiếng đã được thành lập với tên gọi là MEF (Metro Ethernet Forum). MEF

chịu trách nhiệm thiết lập các chi tiết kỹ thuật tích hợp các công nghệ Ethernet vào

mạng backbone dung lượng cao và các mạng lõi. Ngoài việc phát triển các chi tiết

kỹ thuật, MEF còn chứng nhận thiết bị Ethernet để sử dụng trong hạ tầng mạng của

các nhà cung cấp dịch vụ. Các đặc điểm kỹ thuật và hoạt động của các mạng lõi dựa

trên Metro Ethernet bao gồm: Các thiết bị khác nhau phải thích hợp đặc trưng về

công nghệ mạng lõi, đó là khả năng phục hồi nhanh, hiệu suất thực thi cao và khả

năng mở rộng. Một số thành phần mạng Metro Ethernet hiện đại có thể hoạt động

tại tốc độ lên tới 100 Gbps với khoảng cách xa. Nó cung cấp cho các nhà cung cấp

dịch vụ một nền tảng mạng lý tưởng có khả năng phân phối các dịch vụ giá trị gia

tăng mới như IPTV cho khách hàng ở khoảng cách xa tính từ tổng đài khu vực. Nó

thực thi cơ chế hồi phục tinh vi các lỗi xảy ra trên mạng, do đó đảm bảo các dịch vụ

như IPTV không bị ảnh hưởng do đứt quãng. Các công nghệ Metro Ethernet hỗ trợ

sử dụng việc kết nối các mạch ảo được định hướng, điều đó cho phép các nhà cung

cấp dịch vụ IPTV bảo đảm việc phân phối nội dung video chất lượng cao bên trong

mạng lõi. Các liên kết chuyên dụng này được gọi là các kết nối ảo Ethernet EVC

(Ethernet Virtual Connection). Ngoài các đặc điểm kỹ thuật bên trên, đặc điểm giảm

hiện tượng mất gói và trễ thấp của Metro Ethernet làm cho nó trở lên lý tưởng hơn

trong công nghệ mạng lõi để truyền tải các dịch vụ IPTV.

31

2.2. Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV

Hình 2.2. Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV

Theo kiến trúc này, hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV gồm các video site và

mạng truyền dẫn [5, tr 17].

2.2.1. Video site

Trong hệ thống mạng, hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV được chia thành

3 khu vực chính như sau:

- SHE (Super Headend).

- VHO (Video Headend Office)

- VSO (Video Switching Office).

- Super Headend: Tại SHE, các kênh truyền hình quản bá được thu sóng và

chuyển đổi thành các luồng multicast thông qua các bộ nén video thời gian thực

(real-time encoder). Bên cạnh đó, tại SHE còn có hệ thống quản lý phân phối nội

dung phục vụ cho các dịch vụ video theo yêu cầu. Ngoài ra các hệ thống hỗ trợ

quản trị, vận hành, bảo dưỡng, và tính cước cũng được bố trí tại SHE. Hầu hết các

phương án triển khai IPTV trên mạng cố định đều xây dựng một SHE. Thông

thường, SHE được bố trí trong mạng lõi của mạng truyền dẫn.

32

- Video Headend Office: VHO là nơi đặt hệ thống video server. Đây là nơi mà

phần lớn các video pump phục vụ cho các dịch vụ video theo yêu cầu được trang bị.

Tại đây cũng có thể có các bộ nén video thời gian thực dành cho dịch vụ broadcast

video cục bộ. Một VHO thường phục vụ trong phạm vi một đô thị. Có thể coi VHO

tương đương với một điểm POP trong dịch vụ truy nhập Internet. Kết nối giữa VHO

và mạng lõi IP/MPLS là một router biên DER (Distribution Edge Router). DER kết

nối mạng lõi và các luồng video tại chỗ với mạng phân phối băng thông rộng để

mang các luồng video của cả dịch vụ broadcast video lẫn dịch vụ video theo yêu

cầu đến VSO.

- Video Switching Office: Các VSO chứa các router của mạng gom AR

(Aggregation Router) là các router làm nhiệm vụ thu gom lưu lượng từ các DSLAM

của mạng gom. VSO thường được đặt tại đài chuyển mạch trung tâm (central

switching office), là điểm kết cuối vật lý cho các đường dây thuê bao. Các thiết bị

của VSO sẽ kết nối mạng phân phối với mạng gom. Lưu lượng đến và đi khỏi các

DSLAM được thu gom tại các AR, AR có thể nằm trong VSO trung gian hoặc VSO

biên (terminal).

2.2.2. Mạng truyền dẫn

IPTV là một dịch vụ trong mô hình mạng cung cấp dịch vụ triple-play. Một vấn

đề quan trọng đối với mạng truyền dẫn trong kiến trúc triple-play là làm thế nào một

hệ thống mạng cung cấp được nhiều dịch vụ một cách tách biệt nhau. Trong phần

này sẽ trình bày về các vấn đề sau:

- Ánh xạ dịch vụ.

- Kiến trúc chất lượng dịch vụ.

- Kiến trúc biên lớp 3.

- Kiến trúc multicast.

a) Ánh xạ dịch vụ

Ánh xạ dịch vụ nghĩa là ánh xạ các dịch vụ khác nhau (được cung cấp đến

khách hàng) với các topo mạng logic khác nhau của hạ tầng mạng truy nhập và

mạng gom. Khi các dịch vụ khác nhau được ánh xạ vào các topo logic khác nhau thì

33

các dịch vụ này sẽ được kết cuối tại các thiết bị biên lớp 3 khác nhau. Khi các dịch

vụ khác nhau được ánh xạ vào các topo logic khác nhau thì ánh xạ logic này thường

xuất phát từ thiết bị CPE tại thuê bao. Như vậy, cần có những phương án khác nhau

để mang ánh xạ này đi bằng cách sử dụng các phương thức đóng gói trong mạng

truy nhập cũng như mạng gom.

- Ánh xạ dịch vụ trong mạng truy nhập: Có 3 phương án ánh xạ dịch vụ trong

mạng truy nhập, đó là:

Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo (Multi-VC)

Kiến trúc truy nhập EtherType

Kiến trúc truy nhập đa VLAN (Multi-VLAN).

Hình 2.3. Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo

Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo: Trong kiến trúc này, các kênh ảo ATM (hay

ATM VC) riêng rẽ được sử dụng để phân biệt các không gian địa chỉ khác nhau cho

từng loại dịch vụ. Các VC này cũng được sử dụng để áp các tham số chất lượng

dịch vụ cho từng loại dịch vụ. Trong hình 2.3, DSLAM ánh xạ các ATM VC trên

đường dây ADSL vào các VLAN dịch vụ trên đường uplink.

34

Hình 2.4. Kiến trúc truy nhập EtherType

Kiến trúc truy nhập EtherType: Với kiến trúc này, trường EtherType trong

khung Ethernet được sử dụng để phân biệt hai không gian địa chỉ khác nhau. Ở đây,

giả sử rằng dịch vụ Internet sử dụng phương thức đóng gói PPPoE, còn dịch vụ

video sử dụng phương thức đóng gói IP. Khi các gói IP và PPP được mang trong

khung Ethernet, trường EtherType được sử dụng để phân biệt hai loại gói này. Một

điểm đáng chú ý là dịch vụ thoại phải được mang trong 1 trong 2 topo logic được

mô tả bởi trường EtherType trong khung Ethernet. Nghĩa là hoặc dịch vụ thoại được

mang trong khung Ethernet với trường EtherType là IP hoặc dịch thoại được mang

trong khung Ethernet với trường EtherType là PPPoE. Do một VC được sử dụng

cho tất cả các dịch vụ nên chất lượng dịch vụ được quyết định bởi các tham số chất

lượng dịch vụ lớp Ethernet hoặc lớp IP. Trong hình 2.4, DSLAM ánh xạ các giá trị

EtherType khác nhau vào các VLAN dịch vụ khác nhau.

Kiến trúc truy nhập đa VLAN: Trong kiến trúc truy nhập đa VLAN, phương

thức đóng gói 802.1q được sử dụng trên các đường truyền ADSL, các VLAN ID

khác nhau được sử dụng để phân biệt các không gian địa chỉ của các dịch vụ khác

nhau. Sau đó, DSLAM thực hiện các VLAN ID này trên đường uplink vào một tập

VLAN ID khác dùng để nhận dạng không gian địa chỉ trên link đó. Trong mô hình

này, một VC được sử dụng cho tất cả các dịch vụ. Do đó, cũng giống như kiến trúc

truy nhập EtherType, chất lượng dịch vụ được quyết định bởi các tham số chất

35

lượng dịch vụ lớp Ethernet hoặc lớp IP. Trong hình 2.5, DSLAM ánh xạ VLAN ID

trên đường truyền ADSL vào các VLAN dịch vụ trên đường uplink.

Hình 2.5. Kiến trúc truy nhập đa VLAN

Ánh xạ dịch vụ trong mạng truy nhập: Có hai kiến trúc khác nhau để ánh các

dịch vụ từ thuê bao vào các VLAN trong mạng gom Ethernet: là kiến trúc N:1

VLAN và kiến trúc 1:1 VLAN. Điểm khác biệt giữa hai kiến trúc này là cách thức

ánh xạ các đường dây thuê bao và các dịch vụ vào các VLAN:

• Kiến trúc N:1 VLAN ánh xạ nhiều đường dây thuê bao và dịch vụ vào cùng

một VLAN.

• Kiến trúc 1:1 VLAN: ánh xạ mỗi dường dây thuê bao vào một VLAN riêng rẽ.

Mô hình N:1 VLAN. Trong mô hình N:1 VLAN, nhiều thuê bao và nhiều dịch

vụ được ánh xạ vào một VLAN trong mạng gom Ethernet. Có nhiều cách để ánh xạ

các nhóm thuê bao và dịch vụ vào các VLAN.

Ví dụ, mỗi VLAN trong mô hình này có thể được sử dụng để gom tất cả các

thuê bao của cùng một dịch vụ. Khi sử dụng mô hình này, tất cả các thuê bao ứng

với một dịch vụ và một DSLAM được ánh xạ vào một VLAN duy nhất. DSLAM

thực hiện chức năng chuyển tiếp (Ethernet bridge) giữa các đường dây DSL mà

DSLAM đã gom vào một VLAN với VLAN trên Ethernet uplink. Một trong những

vấn đề về bảo mật liên quan đến chuyển tiếp Ethernet là một thuê bao có thể xem

36

được thông tin của một thuê bao khác. Vì vậy, các DSLAM phải có khả năng ngăn

chặn hiện tượng chuyển tiếp giữa các đường dây DSL và đường Ethernet uplink.

Mô hình 1:1 VLAN. Trong mô hình 1:1 VLAN, mỗi đường dây thuê bao được

nhận diện trong mạng gom thông qua một VLAN ID. Kiến trúc này tương tự như

kiến trúc gom các đường truyền DSL theo ATM trước đây, bởi vì mỗi thuê bao

trong kiến trúc ATM được nhận diện tại BRAS bởi một kênh ảo ATM. Vì số lượng

bit VLAN tag theo 802.1q là 12 nên trong trường hợp số lượng thuê bao lớn hơn

4096 thì mạng gom lớp 2 phải sử dụng đóng gói 802.1ad (hay còn gọi là Q-in-Q).

Trong mô hình này, DSLAM phải ánh xạ đường dây thuê bao vào một VLAN tag ở

đường Ethernet uplink. Khi sử dụng đóng gói 802.1q thì DSLAM ánh xạ đường dây

DSL vào một 802.1a VLAN ID. Trong trường hợp đóng gói 802.1ad thì DSLAM

phải ánh xạ đường dây DSL vào một cặp 802.1ad tag trong (inner) và ngoài (outer).

b) Kiến trúc chất lượng dịch vụ

Chất lượng dịch vụ tại mạng truy nhập và mạng gom có thể thực hiện theo 2

kiến trúc khác nhau: kiến trúc tập trung và kiến trúc phân tán.

Kiến trúc tập trung: Trong kiến trúc chất lượng dịch vụ tập trung, tất cả các

chức năng chất lượng dịch vụ được thực hiện tại BRAS nếu các thiết bị mạng gom

lớp 2 và DSLAM không có khả năng thực hiện chất lượng dịch vụ. Trong kiến trúc

này, tất cả các dịch vụ đều đi qua một node BRAS duy nhất. Như vậy, với phương

án thực hiện như thế này thì việc sao chép các luồng multicast sẽ được thực hiện tại

BRAS.

Kiến trúc phân tán: Trong kiến trúc chất lượng dịch vụ phân tán, chất lượng

dịch vụ được thực hiện bằng cách lập lịch cho các link vật lý. Với phương án này,

mỗi link vật lý phải có khả năng phân loại lưu lượng và dựa theo một thứ tự đã cấu

hình sẵn để áp dụng chất lượng dịch vụ.

37

c) Kiến trúc biên lớp 3

Kiến trúc biên lớp 3 được phân làm kiến trúc: Single-edge và multi-edge

Single- edge: Với kiến trúc này, tất cả các dịch vụ đều được kết cuối tại một

node BRAS duy nhất. Vì vậy, kiến trúc này phải sử dụng kiến trúc chất lượng dịch

vụ tập trung.

Multi-edge: Trong kiến trúc multi-edge, các dịch vụ khác nhau được kết cuối tại

các thiết bị lớp 3 khác nhau. Điều này có thể thực hiện bằng cách ánh xạ các dịch vụ

khác nhau vào các VLAN ID khác nhau tại DSLAM, hoặc sử dụng phân giải ARP

với các node lớp 3 khác nhau với các địa chỉ subnet khác nhau.

d) Kiến trúc multicast

Kiến trúc multicast cũng được chia thành kiến trúc tập trung và kiến trúc phân

tán.

Kiến trúc tập trung: Trong kiến trúc tập trung, sao chép các luồng multicast

được thực hiện tập trung tại một node BRAS. Điều này ảnh hưởng khá nhiều đến

băng thông được sử dụng cho dịch vụ broadcast video vì tất cả các luồng multicast

đều được gửi unicast từ BRAS.

Kiến trúc phân tán: Trong kiến trúc phân tán, tất cả các nút lớp 3, mạng gom và

mạng truy nhập đều có khả năng thực sao chép các luồng multicast. Các node lớp 3

sử dụng IP multicast để sao chép các luồng multicast, trong khi đó các thiết bị lớp 2

sử dụng IGMP snooping. Khi sử dụng kiến trúc phân tán thì cũng có nghĩa là sử

dụng mô hình N:1 VLAN cho dịch vụ multicast video. Một VLAN duy nhất được

sử dụng cho luồng video multicast, điều này cho phép chỉ tạo ra một bản sao duy

nhất của luồng multicast cho nhiều thuê bao. Với kiến trúc này thì chất lượng dịch

vụ cũng được thực hiện theo kiến trúc phân tán.

2.3. Quản lý mạng IPTV

Việc phân phối dịch vụ truyền hình trên mạng IP trở thành các thách thức về

mặt công nghệ và thương mại cho các nhà cung cấp dịch vụ IPTV. Một trong những

thách thức xuất hiện đầu tiên trong hoạt động của mạng IPTV hàng ngày, đó là nhà

cung cấp dịch vụ cần phải có năng lực quản lý lưu lượng video và các thành phần

38

hạ tầng mạng IP. Các nhà cung cấp IPTV cần phải có một hệ thống quản lý mạng

NMS (Network Management System), đó là các bộ phận giám sát và nhận dạng các

sự cố có thể ảnh hưởng tới việc phân phối các dịch vụ truyền hình tới khách hàng.

Một thách thức khác đối với nhà cung cấp là vấn đề cài đặt một dịch vụ IPTV khá

phức tạp và tạo ra các áp lực cho tài nguyên mạng của nhà cung cấp dịch vụ. Vì thế,

cần phải lập danh sách và chuyên môn hóa các bước cài đặt.

Ngoài việc quản lý và cung cấp các dịch vụ, các nhà khai thác mạng IPTV cũng

cần phải bảo đảm việc tiếp nhận dịch vụ của khách hàng thuận lợi hơn so với các

dịch vụ được đưa ra từ các nhà khai thác truyền hình thu phí khác là truyền hình cáp

và vệ tinh. Tại hầu hết các cấp độ cơ bản, các nhà khai thác mạng cần phải đảm bảo

khách hàng của họ nhận được đầy đủ các hồi đáp cho các yêu cầu thay đổi. Đây là

các yêu cầu cơ bản từ thuê bao, tuy nhiên việc thực thi chức năng này có thể là vấn

đề khó giải quyết đối với các nhà khai thác mạng, đặc biệt là các mạng IPTV lớn.

Để tránh được các thách thức trên, trong phần này đưa ra một số chức năng hoạt

động và kỹ thuật để thành công trong việc triển khai IPTV. Quản lý mạng chỉ rõ các

kỹ thuật và các thủ tục được sử dụng để giảm sát và điều khiển mạng. Nó bao gồm

một số nhiệm vụ khác nhau:

- Hệ thống quản lý mạng IPTV.

- Quản lý cài đặt.

- Giảm sát thực thi và kiểm tra mạng.

- Quản lý dự phòng.

- Quản lý không gian địa chỉ IP.

- Xử lý các sự cố IPTV.

- Quản lý quyền nội dung số.

- Quản lý các yêu cầu QoS.

Trong phần này chúng ta chú trọng nghiên cứu tìm hiểu về phần hệ thống quản

lý mạng IPTV và quản lý các yêu cầu QoS.

2.3.1. Hệ thống quản lý mạng IPTV

Các mạng phân phối IPTV ngày nay tạo ra nguồn thu nhập khổng lồ cho các

39

nhà khai thác. Tuy nhiên việc quản lý hệ thống IPTV end-to-end lại là nhiệm vụ khó

khăn. Thỉnh thoảng, hệ thống có thể mang đến các vần đề ảnh hưởng rất lớn cho

nhà cung cấp dịch vụ IPTV. Để giảm thiểu rủi ro và sự cố về mạng, các nhà khai

thác sử dụng hệ thống quản lý mạng NMS để giám sát cấu trúc mạng IPTV end-to-

end. Các công cụ được sử dụng để đảm bảo cấu trúc mạng IPTV end-to-end đạt

được thời gian hoạt động hơn 99,999% và đảm bảo tín hiệu video chất lượng cao tới

được khách hàng. Nhờ đó, các kỹ thuật và thiết bị khác nhau được kết hợp lại thành

một hệ thống IPTV end-to-end, trung tâm hoạt động của mạng IPTV sẽ chứa một số

các hệ thống khác nhau để quản lý các phần của mạng khác nhau. Các chức năng

được thực thi bởi hệ thống quản lý IPTV có thể bao gồm:

- Quan sát mạng 24/7

- Tối ưu hóa mạng

- Hỗ trợ nhân viên kỹ thuật

- Báo cáo và quản lý các lỗi của server trung tâm

- Quản lý cấu hình và quản lý băng thông

- Ưu tiên hóa lưu lượng

- Quản lý các nhật ký mạng

Các thách thức cho những người quản lý hệ thống IPTV kết hợp với dữ liệu từ

các NMS khác nhau để thu được một cái nhìn tổng thể chính xác về quá trình thực

thi của mạng. Thêm nữa, những người quản lý cũng cần khả năng hỗ trợ các phần

cứng khác chạy phần mềm NMS đóng gói tại trung tâm dữ liệu IPTV. Một hệ thống

quản lý IPTV thường sử dụng giao thức quản lý mạng đơn giản SNMP (Simple

Network Management Protocol) để điều khiển và giám sát các thiết bị được kết nối

vào mạng.

a) Sử dụng giao thức SNMP để quản lý mạng IPTV

Giao thức quản lý mạng đơn giản SNMP là phương thức mạnh mẽ để giảm

sát và điều khiển các thiết bị trên cả mạng IP và non-IP. Nó là một cấu trúc để xác

định các thông số cần quản lý của thiết bị. SNMP phiên bản gốc được triển khai vào

năm 1988 cho các thiết bị trên mạng IP, từ đó nó đã được làm thích nghi với rất

40

nhiều thiết bị và giao thức khác.

Hình 2.6. Hệ thống SNMP đơn giản

Tại cấp độ cơ bản nhất, SNMP là một giao thức truyền tin xác định cách thức

thực thi của hệ thống, dữ liệu hoạt động và các lệnh được tập hợp từ các thiết bị

này. Hình 2.6 trình bày cách bố trí của hệ thống SNMP cơ bản. Các thành phần của

hệ thống bao gồm:

Network manager: Là bộ phận chịu trách nhiệm về các hoạt động chính xác của

mạng.

Management console: Là thành phần được trang bị cho Network manager, nó

chịu trách nhiệm tập hợp thông tin về mạng, hiển thị thông tin và thực hiện các lệnh

quản lý mạng.

Network management software: Chạy trên manager console để thực hiện các

nhiệm vụ như hiển thị các trạng thái mạng, các cảnh báo đăng nhập và gửi các lệnh

tới các thiết bị mạng.

SNMP manager: Chịu trách nhiệm về thông tin quản lý các thiết bị được quản

lý, giữ các bản ghi chép về các trạng thái hiện tại của mạng trên cơ sở dữ liệu chủ

được gọi là cơ sở thông tin quản lý MIB (Management information base).

SNMP: Được sử dụng để truyền đạt thông tin tới các thiết bị khác nhau hình

thành mạng, một số SNMP được trình bày trên hình 2.6. Thiết bị 1 và 2 đều được

quản lý trực tiếp do chúng đều được trang bị một SNMP agent và một module cơ sở

dữ liệu MIB nội bộ. SNMP agent chịu trách nhiệm tập hợp và lưu trữ trạng thái

41

thiết bị vào trong cơ sơ dữ liệu MIB để trả lời các lệnh và các yêu cầu cho dữ liệu

MIB từ SNMP manager. SNMP agent cũng có thể phát ra các yêu cầu đặc biệt (gọi

là traps) tới SNMP manager trong các trường hợp đặc biệt, ví dụ như các yêu cầu

khởi động lại hệ thống ngay lập tức. Thiết bị 3 và 4 không có SNMP, vì thế có một

thiết bị đặc biệt gọi là proxy agent quản lý chúng. Proxy agent chứa đựng phần

mềm SNMP agent và một module MIB biên dịch dữ liệu từ các thiết bị được gắn

vào. Proxy agent phải tập hợp dữ liệu từ mỗi thiết bị bằng mọi cách có thể, ví dụ

như các cồng serial trên thiết bị, giám sát các giao tiếp hoặc các phương thức khác.

Một trong những lợi ích lớn nhất của hệ thống SNMP là tập hợp dữ liệu và các chức

năng hiển thị có thể được tự động hóa. Dữ liệu từ mỗi thiết bị có thể được tập hợp

một cách định kỳ để phân tích mọi hoạt động có thể xảy ra. Trong môi trường IPTV

các dạng dữ liệu được tập hợp từ mạng IPTV rơi vào ba loại riêng biệt sau:

Các cảnh báo: Các cảnh báo sẽ thông báo cho nhân viên kỹ thuật tại trung tâm

dữ liệu IPTV về hoạt động bất thường trên mạng. Các cảnh báo được sử dụng bởi

bộ phận kỹ thuật để nhận dạng nguồn dịch vụ bị mất.

Tình trạng hiện hành: Dữ liệu các tình trạng hiện hành của mạng được tập hợp

lại trên cơ sở thông thường để xác định các thành phần mạng IPTV có hoạt động

hay không.

Các thống kê: Các thống kê mạng ví dụ như các cấp độ lưu lượng mạng được

tập hợp lại bởi hệ thống quản lý trên cơ sở thông thường. Dữ liệu thống kê được tập

hợp bởi hệ thống quản lý, và nhân viên kỹ thuật sử dụng nó để tối ưu hóa tiến trình

thực thi mạng IPTV. Mạng được tối ưu hóa cải thiện tốc độ phân phối cho dịch vụ

IPTV và VoD.

Mỗi thiết bị được tải trước một module phần mềm agent quản lý SNMP, chức

năng chính của agent quản lý là cung cấp thông tin về thiết bị IPTV tới ứng dụng

server. Đây là thông tin được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu thường trú cơ sở thông tin

quản lý MIB. Thông tin trong MIB được chuẩn hóa để các dạng NMS khác nhau có

thể sử dụng được nó.

b) Quản lý thiết bị bằng trình duyệt web

42

Quản lý thiết bị bằng trình duyệt web cho phép một thiết bị mạng vẫn được

quản lý từ vị trí khác thông qua sử dụng chuẩn trình duyệt web. Thông tin về thiết

bị được hiển thị trong cửa số chương trình trình duyệt, và các sửa đổi cho hoạt động

của thiết bị hay cấu hình có thể được thiết lập thông qua các giao diện người dùng

chuẩn.

2.3.2. Quản lý chất lượng dịch vụ QoS

Chất lượng dịch vụ QoS là một điều khoản thường được sử dụng để diễn giải

toàn bộ các thông số thích hợp của mạng cho từng thuê bao riêng biệt. Một số nhân

tố có thể ảnh hưởng tới chất lượng QoS của mạng bao gồm độ trễ, jitter, băng

thông, tỷ lệ mất gói và độ khả dụng của mạng. Trong môi trường IPTV, các nhân tố

QoS quyết định chất lượng luồng nội dung được phân phối cho thuê bao. Vì thế các

nhà quản lý mạng IPTV cần có những phương thức để kiểm soát các nhân tố trên.

a) Độ khả dụng của mạng

Độ khả dụng của mạng là một đơn vị đo phần thời gian mạng sẵn sàng được sử

dụng bởi khách hàng. Một mạng được gọi là không khả dụng khi nó không thể sử

dụng cho các lưu lượng khách hàng, do mạng mất các kết nối hoàn toàn hoặc tỷ lệ

lỗi cao quá mức. Trong thực tế, độ khả dụng của mạng được đo bằng tỷ lệ phần

trăm của tổng số thời gian mạng sẵn sàng được sử dụng trên tổng số thời gian đo

đạc.

b) Phân lớp dịch vụ

Phân lớp dịch vụ được sử dụng để đưa ra các dạng dữ liệu của các lớp cấp độ

dịch vụ khác nhau truy cập tài nguyên mạng. Các nhà quản trị mạng IPTV có thể ấn

định các lớp dịch vụ khác nhau vào các loại ứng dụng khác nhau, tùy thuộc vào cấp

độ thực thi cần thiết. Ví dụ, các bản tin cần để điều khiển hoặc bảo dưỡng mạng có

cấp độ QoS rất cao, bởi vì nếu các gói tin này bị khóa, toàn bộ mạng có thể không

ổn định hoặc có lỗi. Tương tự, các gói dữ liệu chứa email có thể được ấn định là lớp

dịch vụ thấp, do độ trễ trong truyền dẫn này thường thông ảnh hưởng tới giá trị của

các bản tin email. Ở giữa hai cấp độ QoS trên là các lớp dịch vụ sử dụng cho các

ứng dụng thời gian thực, ví dụ như truy vấn cơ sở dữ liệu, các cuộc gọi VoIP, luồng

43

video và audio. Như chúng ta đã biết, trong môi trường IPTV sẽ có thứ tự các luồng

video phân phối cho thuê bao, và dữ liệu video cần tới đích một cách mượt mà, liên

tiếp. Trên mạng truyền dẫn có nhiều loại lưu lượng, do đó để đạt được mục đích

trên một phương thức được sử dụng là ấn định phân lớp dịch vụ cho lưu lượng

video. Khi đó, nó ra lệnh cho router hoặc thiết bị mạng khác đưa ra quyền ưu tiên

cho các gói tin này. Trên hình 2.7 trình bày ba hàng đợi quyền ưu tiên khác nhau;

chúng ta sẽ gọi ba quyền ưu tiên lần lượt là cao, trung bình và thấp. Các hàng đợi

này hoạt động như sau: Các gói tin mới đi vào phía sau của hàng đợi và đợi cho đến

khi chúng tiến lên phía đầu của hàng đợi trước khi được phát đi. Trong trường hợp

này, tất cả hàng đợi đang đua tranh, nhưng chỉ có một đầu ra đơn, vì thế cần phải ấn

định các quy luật hoạt động:

- Tại mỗi thời điểm đầu ra sẵn sàng được sử dụng, một gói tin được chọn từ một

trong ba hàng. Nếu không có gói tin nào sẵn sàng trong các hàng thì gói tin rỗng

(null) sẽ được gửi.

- Nếu một gói tin sẵn sàng trong hàng có quyền ưu tiên cao thì nó được gửi ngay

lập tức.

- Nếu không có gói tin sẵn sàng trong hàng có quyển ưu tiên cao và một gói tin

sẵn sàng nằm trong một trong hai hàng còn lại (không đồng thời trong hai hàng) thì

gói tin đó sẽ được gửi.

- Nếu không có gói tin nào sẵn sàng trong hàng có quyền ưu tiên và các gói tin

sẵn sàng đều nằm trong cả hai hàng còn lại, thì các gói tin đó sẽ được gửi theo tỷ lệ

3 gói tin hàng có quyền ưu tiên trung bình tới 1 gói trong hàng có quyền ưu tiên

thấp.

Qua ví dụ này chúng ta có thể thấy tại sao mạng có thể không gửi luồng video

lớn hoặc các gói tin sử dụng hàng có quyền ưu tiên cao vì nó sẽ rất khó cho các gói

tin khác muốn đi qua. Việc gửi video với quyền ưu tiên thấp cũng không thích hợp

vì sẽ có các gói tin sẽ được hiển thị trong khi các gói khác đang được xử lý. Quyền

ưu tiên trung bình có thể là lựa chọn cho video, và hầu hết lưu lượng nonvideo được

tạo quyền ưu tiên thấp. Các gói tin có quyền ưu tiên thấp có thể trì hoãn, được gửi

44

bởi các router khác nhau, trong trường hợp xấu nhất khi mạng bị nghẽn ở cấp độ

cao nhất, bị xóa do không dược phân phối. Việc các gói tin bị xóa cũng có thể xuất

hiện nếu router sử dụng “loại bỏ ngẫu nhiên” để giữ các hàng khi bị tràn [2].

Hình 2.7. Ví dụ sử dụng ba hàng đợi có quyền ưu tiên

Phân lớp dịch vụ có thể là các công cụ mạnh để đảm bảo lưu lượng video truyền

qua mạng một cách mượt mà.

c) Các cam kết cấp độ dịch vụ

Các cam kết cấp độ dịch vụ SLA (Service-Level Agreement) là hợp đồng

giữa nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng về các chi tiết chất lượng dịch vụ được

cung cấp. SLA được đơn giản hoá bằng một bảng kê khai các cam kết, bảng kê khai

này ghi rõ giá trị chi tiết các dịch vụ viễn thông phải đưa ra. Bảng kê khai đôi khi

còn bao gồm các cấp độ dịch vụ mà nhà cung cấp đưa ra. Một số định nghĩa trong

bảng kê khai SLA như sau:

Độ khả dụng (%): tỷ lệ thời gian dịch vụ sẵn sàng để sử dụng, tỷ lệ này trong

SLA thường là 99% hoặc lớn hơn.

Tỷ lệ phân phối gói (%): tỷ lệ gói được phân phối tới đích trên tổng số gói gửi

đi. Chú ý, tỷ lệ này có thể được đo trung bình hàng tháng và dựa trên dữ liệu mẫu,

không dựa trên tổng số gói được gửi đi. Trong SLA tỷ lệ này là 99% hoặc lớn hơn.

Tỷ lệ mất gói (%): ngược lại với tỷ lệ phân phối gói, đây là số gói bị mất trên

tổng số gói gửi đi. Trong SLA tỷ lệ này là 1% hoặc thấp hơn.

Độ trễ mạng (ms): Đây là chỉ số tổng số thời gian trung bình các gói dữ liệu bị

45

giữ khi truyền qua mạng. Chú ý, chỉ số này có thể chỉ tính giữa các điểm mạng bên

trong mạng của nhà cung cấp và nó có thể không bao gồm thời gian cần thiết để dữ

liệu đi vào hoặc rời khỏi mạng.

Độ trễ jitter (ms): Đây là chỉ số không có khả năng xuất hiện trong hầu hết các

SLA. Đây là tham số chỉ thực sự quan trọng cho các ứng dụng tạo luồng video và

VoIP.

Thời gian đáp ứng dịch vụ (giờ): Đây là tổng số thời gian lớn nhất từ khi sự cố

mạng được thông báo cho tới khi nhà cung cấp đã sẵn sàng để bắt đầu sữa chữa sự

cố.

2.4. Tìm hiểu thiết bị phần cứng trong hệ thống IPTV

2.4.1. Thiết bị phần cứng trung tâm Headend

Thành phần trung tâm hạ tầng IPTV là Headend bao gồm một số thành phần

nhận nội dung, chuyển đổi và phân phối lại nội dung tới thuê bao. Headend được

triển khai bằng cách sử dụng một headend trung tâm và các Headend khu vực,

phương thức này sẽ làm cho công việc phân phối nội dung broadcast dễ dàng hơn,

các Headend khu vực gần thuê bao hơn và làm giảm các nguy cơ tiềm ẩn. Headend

hoạt động như điểm tập trung của hạ tầng, nhận tất cả các yêu cầu từ thuê bao, cung

cấp nội dung tới các STB phù hợp.

Thêm nữa, tất cả các ứng dụng liên kết công việc được sử dụng để cung cấp, lập

hóa đơn và quản trị khách hàng đều được giữ hoặc liên kết tới Headend. Headend

nhận các dữ liệu liên tiếp trong các định dạng và phương tiện khác nhau, bao gồm

trực tiếp từ studio nội bộ, nội dung từ bên cung cấp thứ ba, các truyền dẫn phát lại,

nội dung từ vệ tinh và thông tin video nội bộ. Do có các nguồn khác nhau, một số

nội dung là tín hiệu tương tự nên không thể truyền tới mạng IP. Sau đó nội dung

được mã hóa và đóng gói để có thể truyền trên mạng dựa trên giao thức TCP/IP.

Các thành phần thêm vào còn có ứng dụng DRM và các hệ thống quản lý nội dung.

Tất cả thông tin liên lạc với thuê bao đều được sắp xếp bởi Middleware server nhận

các yêu cầu từ các STB khác nhau.

46

Hình 2.8. Cấu trúc trung tâm Headend IPTV

Thêm nữa, tất cả các ứng dụng liên kết công việc được sử dụng để cung cấp, lập

hóa đơn và quản trị khách hàng đều được giữ hoặc liên kết tới Headend. Headend

nhận các dữ liệu liên tiếp trong các định dạng và phương tiện khác nhau, bao gồm

trực tiếp từ studio nội bộ, nội dung từ bên cung cấp thứ ba, các truyền dẫn phát lại,

nội dung từ vệ tinh và thông tin video nội bộ. Do có các nguồn khác nhau, một số

nội dung là tín hiệu tương tự nên không thể truyền tới mạng IP. Sau đó nội dung

được mã hóa và đóng gói để có thể truyền trên mạng dựa trên giao thức TCP/IP.

Các thành phần thêm vào còn có ứng dụng DRM và các hệ thống quản lý nội dung.

Tất cả thông tin liên lạc với thuê bao đều được sắp xếp bởi Middleware server nhận

các yêu cầu từ các STB khác nhau [8].

a) Thiết bị tiếp nhận dữ liệu đầu vào

Nội dung được tiếp nhận tại Headend của nhà cung cấp dịch vụ bao gồm: nội

dung thu từ vệ tinh, nội dung mất phí, nội dung được mã hóa trước và nội dung thu

từ hệ thống vô tuyến nội bộ. Để thu được các dạng nội dung trên, Headend cần có

các thiết bị chuyên dụng cho từng loại.

Nội dung từ vệ tinh: Nội dung được tiếp nhận bằng các thiết bị thu vệ tinh

47

được gọi chung là bộ giải mã đầu thu tích hợp IRD (Integrated Receiver

Decoder). Nội dung được phát broadcast bởi các vệ tinh dịch vụ cố định với

công suất tương đối thấp và yêu cầu ăngten vệ tinh lớn cho việc tiếp nhận.

Headend nhận các tín hiệu vô tuyến và sử dụng IRD để điều chỉnh và khuếch

đại tín hiệu. Một khi tín hiệu đã được khuếch đại, IRD có thể tiến lên giải mã tín

hiệu. IRD có thể nhận cả tín hiệu tương tự và tín hiệu số. Các tín hiệu tương tự sẽ

được gửi tới bộ mã hóa video MPEG, và tín hiệu số có thể được gửi tới bộ chuyển

đổi mã để kết hợp với thông tin quảng cáo nội bộ.

Nội dung mất phí: Nội dung này là các nội dung mất phí pay-per-view trong các

định dạng tương tự và cần được mã hóa bởi bộ mã hóa MPEG trước khi được gửi

tới bộ đóng gói IP.

Nội dung đã được mã hóa trước: Đây là nội dung đã được mã hóa trong các loại

mã có thể chấp nhận, được hỗ trợ bởi các bộ STB và các phần mềm client. Nội dung

này có thể được gửi trực tiếp tới bộ đóng gói IP.

Nội dung thu từ hệ thống vô tuyến nội bộ: Đây là nội dung được phát

broadcast bởi các trạm nội bộ và đã gửi tới các bộ thu PAL/NTSC trước khi nó có

thể được sử dụng.

Tất cả nội dung sẽ được xử lý tuần tự bởi các thiết bị: bộ mã hóa video MPEG,

bộ đóng gói IP và bộ chuyển đổi mã video.

b) Bộ mã hóa video MPEG

Bộ mã hóa video MPEG (hay getway tiếp nhận) là nhiệm vụ của hệ thống

ghi nhận, quản lý ghi nhận và server nhận/phân phối được sử dụng để nhận dữ liệu

và tạo nội dung được định dạng chính xác. Để thu được nội dung phù hợp, tín hiệu

tương tự phải đi qua các bộ mã hóa video MPEG để tạo ra nội dung trong định dạng

số sẵn sàng được sửa đổi và phát broadcast. Tiến trình này được đảm bảo bởi bộ

nén/giải nén, và tiến trình này là cầu nối giữa dữ liệu và bộ điều chế cho truyền dẫn.

Thông tin siêu dữ liệu (metadata) sẽ bao gồm các header, dữ liệu mật mã và dữ liệu

được yêu cầu khác để đảm bảo truyền dẫn chính xác. Các thuật toán sử dụng để

thực hiện việc mã hóa sẽ quyết định việc cân bằng giữa chất lượng video, tốc độ dữ

48

liệu cần để truyền video, tình trạng mất và lỗi dữ liệu, các yêu cầu về băng thông,

các bộ nhớ đệm được sử dụng và các đặc tính khác nữa. Một số mã chuẩn được các

nhà cung cấp dịch vụ IPTV sử dụng như sau:

MPEG-2: mã này cũng được ITU đưa ra với tên là H.262. MPEG-2 được sử

dụng cho phát broadcast video số, các hệ thống phân phối cáp và mã hóa DVD

(Digital Video Disc).

MPEG-4: được biết tới với tên là H.264. MPEG-4 thích hợp với các tiến bộ

trong kỹ thuật nén so với các mã đã có trước đây. Đầu ra của bộ mã hóa video

MPEG là video số sẵn sàng để đóng gói IP, mật mã hoặc lưu trữ.

c) Bộ đóng gói IP

Chức năng của bộ đóng gói IP là nhận các luồng video đã được mã hóa và

chuẩn bị truyền broadcast trên mạng IP. Nó cho phép luồng IP đã mã hóa được

đóng thành các gói IP có thể vận chuyển qua mạng. Một số chuẩn hỗ trợ truyền dẫn

video, ví dụ như giao thức truyền dẫn thời gian thực RTP. RTP được tạo ra để hỗ

trợ các truyền dẫn ứng dụng thời gian thực như audio và video. Nó không đảm bảo

chất lượng của dịch vụ hoặc việc phân chia tài nguyên mạng, nhưng nó bao gồm

một số chức năng như định lại thời gian, phát hiện sự mất mát, bảo an và nhận dạng

nội dung. Bộ đóng gói IP nhận lưu lượng từ ba nguồn chính: nội dung được mã hóa

trước được gửi trực tiếp, nội dung được mã hóa từ các bộ mã hóa video MPEG và

từ đầu ra bộ truyền đổi mã video. Đầu ra bộ đóng gói IP gửi tới video streaming

server. Các gói có thể truyền broadcast hoặc gửi tới DRM và cơ sở dữ liệu nội

dung.

d) Bộ chuyển đổi mã video

Bộ chuyển đổi mã video nhận dữ liệu từ máy thu vệ tinh và dữ liệu nội bộ

được gán vào các server. Chức năng chính của bộ chuyển mã video là làm phiên

dịch giữa các loại mã khác nhau. Server này có thể chuyển đổi các dạng nội dung từ

một số mã được xác định trước và cho nội dung đầu ra là MPEG-2, MPEG-4 hoặc

một mã riêng do các nhà cung cấp dịch vụ IPTV lựa chọn. Tiến trình chuyển đổi mã

sẽ nhận các luồng nội dung đã được mã hóa và chuyển chúng thành một luồng mã

49

khác với tốc độ bit thấp hơn hoặc loại định dạng mà chất lượng không giảm nhiều.

Với bộ chuyển đổi mã này, các luồng khác nhau từ vệ tinh hoặc thông tin quảng cáo

nội bộ có thể được gửi tới bộ đóng gói IP dưới dạng các luồng mã hóa theo các

chuẩn được ưu tiên hơn.

e) Server quản lý nội dung

Server quản lý nội dung sẽ điều khiển luồng thông tin từ bộ đóng gói IP và

video streaming server, việc lưu trữ tất cả video thích hợp vào kho video hoặc gửi

dữ liệu tới hệ thống DRM. Các yêu cầu từ Middleware server có thể được phục vụ

bởi server quản lý nội dung. Đây sẽ là dữ liệu yêu cầu hoặc chỉ dẫn phục vụ để giảm

bớt khi đi qua video streaming server.

f) Kho video

Kho video được sử dụng để lưu trữ nội dung chuẩn bị cho các ứng dụng

truyền broadcast. Kho lưu trữ bao gồm một thư viện video và thư viện đa phương

tiện trên các server, đảm bảo truy cập nhanh chóng và tin cậy nội dung được yêu

cầu. Kho video là thành phần lưu trữ tất cả tài sản số thuộc quyền sở hữu của nhà

khai thác IPTV. Hầu hết tài sản số sẽ được lưu trữ tại đây, và những người xâm

nhập sẽ cố gắng truy cập server này để ăn cắp nội dung. Nội dung thường được lưu

trữ mà không có mật mã cơ sở dữ liệu hay bảo vệ DRM. Một số giải pháp DRM sẽ

hỗ trợ việc mật mã nội dung trong khi được lưu trữ, và sau đó các key có thể được

phân phối tới thuê bao. Có các phiên bản khác của DRM sẽ không hỗ trợ tùy chọn

này, và nội dung sẽ được mật mã trước khi phát broadcast.

g) Video streaming server

Video streaming server làm theo các lệnh từ Middleware server và VoD

server,và nó cũng nhận thông tin từ DRM và server quản lý nội dung với các mã là

MPEG-2, MPEG-4 hoặc các mã tương tự được nhà cung cấp dịch vụ IPTV lựa

chọn. Video streaming server cung cấp các nội dung đã được mã hóa và được phân

phối tới bộ STB thông qua giao thức TCP/IP. Các thành phần này hỗ trợ TCP và

UDP, và tạo luồng multicast phụ thuộc vào dạng ứng dụng và giải pháp được triển

khai bởi nhà cung cấp dịch vụ IPTV. Các server khác nhau sẽ có khả năng tạo luồng

50

riêng biệt. Phụ thuộc vào năng lực xử lý, một số server có thể điều khiển vài ngàn

thuê bao tại cùng một thời điểm.

h) Middleware server

Middleware server là mặt trước của hệ thống IPTV. Tất cả các bộ STB đều

liên lạc với Middleware server để yêu cầu nội dung riêng biệt. Việc liên lạc thường

sử dụng giao thức HTTP. Một chương trình trình duyệt bên trong STB sẽ liên lạc

với Middleware server, download hướng dẫn chương trình EPG và gửi các yêu cầu

tới Middleware server. Middleware server sẽ ra lệnh cho streaming server gửi nội

dung tới đích. Các thuê bao có thể liên lạc thông qua STB và yêu cầu nội dung từ

Middleware client. Một khi Middleware server đã ra lệnh cho VoD server cung cấp

nội dung cho các thuê bao riêng lẻ, thì sau đó STB và VoD server cũng có thể liên

lạc với nhau. IPTV middleware hoạt động như một cầu nối giữa một số hệ thống và

các ứng dụng. Chính xác hơn, nó tương tác với DSLAM, các server nội dung, các

bộ STB, VoD server, DRM và các ứng dụng kinh doanh giữa các hệ thống khác. Hệ

thống IPTV Middleware có hai thành phần chính đó là các chức năng lõi vào một số

chức năng mạng dựa vào hệ điều hành chuẩn và cung cấp giao diện web để liên lạc

với STB. Các chức năng lõi bao gồm quản lý, điều khiển các giao dịch và các phiên

đang tồn tại, xác thực user và một số chức năng khác. Các chức năng lõi chịu trách

nhiệm duy trì EPG và các chức năng cơ bản khác, cũng như sắp xếp các hoạt động

với hệ thống bên ngoài, ví dụ như quản lý nội dung, DRM, VoD và các ứng dụng

kinh doanh. Một số hệ thống bên ngoài tương tác với hệ thống Middleware như sau:

DSLAM: Một số DSLAM cho phép middleware server chia sẻ dữ liệu xác thực

với nó, làm thuận tiện cho tiến trình xác thực truy cập của thuê bao mới tới các

VLAN nội dung cũng như trao đổi thông tin về vị trí vật lý của bộ STB được thuê

bao sử dụng. Middleware cung cấp cho bộ STB thông tin về các VLAN đang tồn

tại, STB cần phải gia nhập vào danh sách để truy cập nội dung.

Server nội dung: Middleware server sẽ nhận thông tin từ server nội dung đối với

các nội dung sẵn sàng được sử dụng và sẽ sử dụng thông tin này để chuẩn bị EPG.

STB: Có một số cấp độ tương tác khác nhau giữa Middleware server và các bộ

51

STB. STB được cấu hình để kiểm tra VLAN tại mỗi thời điểm nó khởi động hệ điều

hành của nó. VLAN này sẽ cung cấp các yêu cầu nâng cấp cho hệ điều hành. Một

khi Middleware server đã được kiểm tra xong, STB có thể được chỉ dẫn để

download các nâng cấp được yêu cầu. Hầu hết các bộ STB sẽ sử dụng trình duyệt

web để download EPG và thông tin cơ sở từ Middleware server. Các key DRM và

dữ liệu quan trọng khác có thể được cung cấp trực tiếp bởi Middleware server, hoặc

STB có thể được hướng dẫn tới ứng dụng DRM để thu được key. Middleware sẽ

nhận các yêu cầu từ STB trên các mục EPG bao gồm nội dung VoD và pay-per-

view. Đây sẽ là một tương tác giữa Middleware và VoD để khởi động streaming nội

dung unicast tới thuê bao.

Quản lý DRM: Ứng dụng Middleware sẽ lấy lại các key và các giấy phép số

được sử dụng bởi STB, trong một số trường hợp STB sẽ tìm đến dữ liệu yêu cầu dữ

liệu trực tiếp từ DRM server.

Các ứng dụng kinh doanh: middleware server sẽ tương tác với các ứng dụng

kinh doanh để user được xác thực và có hiệu lực, các chức năng lập hóa đơn và

thanh toán, và thông tin tài khoản được yêu cầu bởi thuê bao.

2.4.2. Thiết bị mạng gia đình

a) Mạng gia đình

Mạng gia đình bao gồm một thiết bị đầu cuối mạng, là điểm truy cập mạng.

Thiết bị đầu cuối được kết nối tới modem, modem sẽ chuyển đổi thông tin thành các

dạng IP, và trong một số trường hợp một bộ splitter sẽ được sử dụng để cung cấp

các dịch vụ thoại nếu mạng điện thoại công cộng được sử dụng. Một gateway sẽ

được sử dụng để tách các dịch vụ IP (dữ liệu, video, thoại), và các gateway này

thường có firewall, dịch vụ DHCP và các dịch vụ mạng khác được yêu cầu để cải

thiện dịch vụ. Mạng gia đình nằm ngoài phạm vi các cơ chế bảo an được thiết lập

bởi nhà cung cấp dịch vụ IPTV. Nhưng có một số thiết bị đứng giữa DSLAM và

Tivi, nó chịu trách nhiệm mang lưu lượng an toàn tới STB và giữ liên lạc với nhà

cung cấp dịch vụ IPTV để đảm bảo được cấu hình để tránh các truy cập không được

xác thực.

52

b) Bộ giải mã IP-STB

Bộ giải mã STB dựa trên IP được sử dụng để kết nối IPTV Headend với

Tivi. Chức năng chính của thiết bị này là để giải thích và biên dịch các yêu cầu từ

thuê bao và gửi các bản tin (dựa trên IP) tới Headend, yêu cầu nội dung hoặc dịch

vụ đặc biệt. STB sẽ nhận nội dung được mã hóa và sẽ phải giải mật mã và giải mã

chúng để hiển thị trên màn hình Tivi.

Trên hình 2.9 trình bày cấu trúc thông thường của IP-STB, nó bao gồm các

thành phần được tham khảo trên các STB tiên tiến hiện nay.

Hình 2.9. Cấu trúc IP-STB

Các thành phần trên STB bao gồm:

CPU: IP-STB có các chipset với năng lực xử lý và bộ nhớ bị giới hạn nếu so

sánh với các chuẩn PC. Các nhà sản xuất lựa chọn các CPU cơ sở để cung cấp đủ

năng lực xử lý tốt các chức năng cơ bản và thời gian đáp ứng hợp lý.

Core System: Phần cứng lõi bao gồm các thành phần điện tử khác nhau hỗ trợ

hoạt động của IP-STB, thông tin trao đổi giữa các thành phần, bộ nhớ và hầu hết

các tính năng quan trọng của chip chuyên dụng được dùng để lưu trữ các key DRM

được yêu cầu để truy cập và cho việc xác thực. Với các chip chuyên dụng được sử

dụng để lưu các key, rủi ro của việc truy cập không được xác thực giảm xuống.

Các thiết bị ngoại vi: có một số thiết bị ngoại vi kết nối tới STB, bao gồm cáp

mạng, đầu ra video, thành phần phát tia hồng ngoại để điều khiển từ xa, USB và các

53

công nghệ lưu trữ.

DRM và CAS: STB yêu cầu thành phần chuyên dụng để giao tiếp với các chức

năng liên kết DRM. Nó cần thiết cho việc yêu cầu và nâng cấp các key DRM, giải

mật mã nội dung và cung cấp nội dung được mã hóa tới các thành phần khác. Ngoài

ra, STB cần xác thực lại bản thân nó với hệ thống truy cập có điều kiện CAS để có

thể truy cập nội dung. Nhà cung cấp dịch vụ IPTV phải đảm bảo các ứng dụng

DRM và CAS thích hợp được tải vào STB. Yêu cầu đặc biệt này làm nó rất khó cho

một thị trường mở các dịch vụ IPTV. Nó không chắc chắn rằng thuê bao có thể tới

các switch của nhà cung cấp dịch vụ IPTV mà không cần thay đổi bộ STB. Ngoài

ra, nó không chắc chắn bộ tập hợp nội dung có thể hoạt động trong thị trường mà

nội dung từ nhiều nhà sản xuất hoặc các nhà cung cấp dịch vụ IPTV, mỗi nhà cung

cấp có thể có hệ thống DRM khác nhau. Theo thời gian, các chuẩn sẽ được triển

khai để đảm bảo việc tương thích giữa các hệ thống DRM và CAS. Trong lúc đó,

thuê bao chỉ được liên kết tới nhà cung cấp dịch vụ IPTV mà họ đăng ký sử dụng.

Driver cho MPEG-2 & MPEG-4: STB cần một số driver cho chuẩn MPEG-2,

MPEG-4 và một số mã khác để giải mã luồng nội dung tới để có thể hiển thị trên

màn hình Tivi. Nhìn chung, các nhà cung cấp dịch vụ IPTV phải đảm bảo các mã

thích hợp được tải vào STB. Các mã được sử dụng trên Headend sẽ được tải vào

STB.

Operating System & driver: Các hệ điều hành nhẹ được sử dụng cho các bộ

STB. Một số hệ điều hành có bản quyền và nguồn mở được sử dụng cho chức năng

này. Một trong những điểm tiên tiến của các hệ điều hành này là tính mềm dẻo,

chúng hỗ trợ tìm duyệt và email, hỗ trợ nối mạng và báo tin ngay lập tức. Là một

chuẩn hệ điều hành, có rủi ro về virus tác động tới hoạt động của STB. Nó là vấn đề

quan trọng đối với bản copy chủ (master) hệ điều hành được cấu hình chính xác, nó

cần được sửa chữa trước khi phát hành STB. Ngoài ra, tất cả các port không cần

thiết phải được khóa.

Middleware client: một client đặc biệt liên lạc với Middleware server. Client

này có thể sử dụng trình duyệt web để thay đổi thông tin với Middleware server

54

cũng như download hướng dẫn chương trình EPG để hiển thị cho thuê bao.

Middleware client có thể bao gồm các chức năng DRM trong một số trường hợp.

Video Capture - Decode: chức năng này sẽ nhận luồng nội dung từ chức năng

DRM và sẽ giải mã dữ liệu MPEG-4 thành định dạng có thể sử dụng. Định dạng

này có thể là NTSC/PAL để hiển thị trên màn hình Tivi.

Web Brower: các Middleware server có khuynh hướng hoạt động như là các

web server. Một số quá trình thực thi sẽ cung cấp tất cả các truy cập sử dụng SSL

(HTTPS, port 443). Web Brower được STB sử dụng để truy cập nội dung và hiển

thị thông tin cho thuê bao.

2.5. Các chương trình phần mềm trong IPTV

Phần mềm thực thi một số chức năng bên trong mạng IPTV. Như trong một

chiếc máy tính cá nhân, hệ thống IPTV đơn giản sẽ không thực hiện chức năng nếu

không có phần mềm. Trong phần này, sẽ liệt kê một số phần mềm thường có trong

các hệ thống IPTV.

Một số công ty đã phát triển các phần mềm Media Player xem video và audio

trên máy tính cá nhân. Tất cả các phần mềm Media Player sẽ mở nội dung đã được

mã hóa theo các chuẩn như MPEG và MP3, cùng với các định dạng có bản quyền

hoặc không có bản quyền khác. Ta sẽ tìm hiểu ba sản phẩm chính được phát hành

bởi Microsoft, RealNetwork và Apple Computer.

- Microsoft: Microsoft đã phát triển phần mềm Windows Media Player cho phép

các file video và audio được mở trên các máy tính cá nhân cài hệ điều hành

Microsoft. Movie Maker là một tiện ích miễn phí cho phép user chụp video từ các

máy quay video và các thiết bị khác, và tạo ra các đoạn phim có thể xem bằng phần

mềm Windows Media Player. Ngoài ra, Microsoft đã phát triển một số định dạng

file đặc biệt được thiết kế để hỗ trợ quá trình streaming. Một số định dạng file

thường được sử dụng cho nội dung Windows Media bao gồm:

Windows Advanced Systems Format file (.asf)

Windows Media Audio file (.wma):

Windows Media Video file (.wmv)

55

Windows Active Stream Redirector file (.asx)

- RealNetwork: RealNetwork đưa ra một số sản phẩm streaming liên kết bao

gồm: RealPlayer, phiên bản phần mềm Media Player cho mã hóa nội dung trong các

định dạng RealAudio và RealVideo. Phiên bản thứ hai được gọi là RealOne, cũng

được tích hợp chương trình tìm duyệt media và cung cấp cho việc quản lý nội dung

mất phí. Một vài định dạng file và các mở rộng thường được sử dụng cho nội dung

RealNetwork như sau:

RealAudio clip (.ra)

Real Media clip (.rm)

RealVideo metafile (.ram hoặc .rpm)

- Apple Computer: Apple Computer đã có rất nhiều hoạt động trong việc phát

triển một số chuẩn công nghệ cho streaming media và đã có các đóng góp quan

trọng trong quyền sở hữu trí tuệ. Một số sáng kiến này tập trung xung quanh

QuickTime, là một tên của Apple cho hệ thống chuẩn media streaming của họ.

Apple Computer cũng cung cấp phần mềm biên tập phim miễn phí (iMovie) như

một thành phần của một số phần mềm được phát hành và bán công cụ chuyên

nghiệp đáng quan tâm cho việc biên tập phim gọi là Final Cut Pro. Apple Computer

cũng chủ động đi theo các chuẩn quốc tế như MPEG-4. QuickTime phiên bản gốc

được tạo ra để hỗ trợ các video clip được lưu trữ trên các CD và được phát lại trên

máy tính cá nhân. Một phiên bản được cải tiến gọi là QuickTime Pro với mức phí

hợp lý. Định dạng file QuickTime là nền móng cho định dạng file MPEG-4. Các

phiên bản gần đây nhất của QuickTime cũng sử dụng công nghệ nén MPEG-4

AVC/H.264.

2.6. Phương thức phục vụ IPTV

Khi có nguồn điện, STB sẽ nhận một địa chỉ IP private bằng cách nhận thực

thông qua máy chủ DHCP sau đó sẽ gửi yêu cầu của trang chủ cổng thông tin tới

phần mềm Middleware. Bộ dữ liệu của STB sẽ tự động được đăng ký trong hệ

thống quản lý Middleware mỗi khi có một khách hàng STB kết nối thành công với

56

Middleware. Các địa chỉ IP sẽ được phân bổ tức thời thông qua DHCP sao cho phù

hợp với địa chỉ MAC của STB.

Vấn đề cần thiết đối với người sử dụng là cần nhập đúng mã số PIN để xác

định chính xác tên STB. Tính năng định cấu hình tự động được cài sẵn nhằm loại bỏ

việc cấu hình thủ công cho set-top box. Chỉ khi nào tài khoản được nhận dạng chính

xác trong hệ thống Middleware thì thuê bao mới nhận được dịch vụ trên set-top

box.

Hệ thống Middleware sẽ kiểm tra tính hợp pháp của thuê bao (tình trạng cước

và quyền khai thác nội dung) dựa trên danh sách thuê bao trên máy chủ/cơ sở dữ

liệu có chứa ID và địa chỉ MAC của thuê bao. Thông tin này sẽ được nhập liệu ngay

vào hệ thống cùng thời gian cung cấp nội dung chương trình cho STB.Nếu xác định

đúng quyền được cấp phép xem nội dung của thuê bao và số PIN đúng, hệ thống

Middleware sẽ cung cấp một trang chủ cổng thông tin cho STB (thông tin EPG

dành cho kênh quảng bá và danh sách nội dung cho yêu cầu). Chẳng hạn trang chủ

cổng thông tin sẽ cho biết thuê bao được xem nội dung chương trình dành cho bố

mẹ, chương trình phải trả phí hay tất cả các chương trình. Còn nếu không đúng

quyền được cấp phép và số PIN của thuê bao không đúng thì thông báo lỗi sẽ hiện

ra. Ngoài ra Middleware phải cung cấp EPG/danh mục nội dung bằng multicast.

Khi người dùng chọn một kênh truyền phát từ EPG, địa chỉ multicast router/

DSLAM/ BRAS gần nhất sẽ được phần mềm Middleware gửi lại bằng địa chỉ

multicast của kênh truyền phát này. STB của người dùng sẽ thực hiện giao thức

quản lý nhóm Internet v2 (IGMP v2) để gửi yêu cầu tới multicast router/ DSLAM/

BRAS gần nhất nhằm thu được kênh truyền phát này. Và chỉ khi đó, người dùng

mới có thể gia nhập vào dòng chương trình multicast.

Hệ thống Middleware sẽ lưu giữ một dãy các địa chỉ IP kể cả địa chỉ IP của

các STB, các máy chủ VoD, máy chủ DRM. Trường hợp người dùng chọn xem nội

dung có thu phí, hệ thống Middleware có thể xác thực người dùng này và liên kết

với các máy chủ DRM để gửi khoá giải mã chính xác tới STB của người đó. Hệ

thống Middleware có khả năng xác nhận nội dung sẽ được xem trước khi máy chủ

57

VoD bắt đầu phân phối các dòng RTSP tới STB. Cũng như thế, cả MW và máy chủ

nội dung sẽ cung cấp một số phương thức như đã mô tả trong tài liệu này. Thêm

nữa, Middleware còn có thể bắt đầu truyền phát nội dung từ phần cuối chương trình

quay ngược trở lại trong trường hợp tạm ngừng tải chương trình giữa chừng vì lý do

nào đó.

Hệ thống DRM chứa khoá cho phần nội dung của một cơ sở dữ liệu khoá đồng

thời bí mật phân phối cơ sở dữ liệu này tới STB. Hệ thống DRM cũng sẽ hỗ trợ

thêm vào phần nội dung các chức năng thủ thuật trong khi xem (tua nhanh, tua

lại,...). Mô hình thu phí dịch vụ khá linh hoạt và có thể hoạt động trên cơ sở trả phí

cho các chương trình xem, thuê bao trọn gói xem phim chẳng hạn cho một bộ phim,

việc tính tiền sẽ dựa vào các chương trình xem. Hệ thống DRM sẽ dựa trên các khái

niệm của hệ thống cơ sở hạ tầng khoá công cộng PKI (Public Key Infrastructure –

PKI). PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 để xác nhận mỗi thành tố trong hệ thống

DRM đồng thời để mã hoá an toàn dữ liệu có dùng các khoá chung, riêng.

Hệ thống Middleware sẽ cung cấp một giao diện "Subcriber_API". Để cung

cấp một dịch vụ liên tục bao gồm cả hệ thống kế thừa của nhà cung cấp,

Middleware sẽ đưa ra các giao diện API, giao diện này sẽ mở rộng khả năng thực

hiện những chức năng mới và giúp chuyển giao dữ liệu giữa các hệ thống. Từ việc

thiết lập một thuê bao trong hệ thống quản lý thuê bao của nhà cung cấp đến việc

trình bày một mẫu hoá đơn thống nhất trong hệ thống thanh toán của nhà cung cấp,

tất cả đều được Middleware thực hiện trôi chảy từ đầu đến cuối.

Người dùng sẽ được biết về việc sử dụng hiện thời và hoá đơn thanh toán của

họ trên Middleware gắn kèm với nội dung chương trình phục vụ. Qua đó, họ nắm

được thời điểm và ngày tháng bắt đầu hay ngừng sử dụng dịch vụ, số lượng phát

sinh, âm lượng/thời gian (dành cho những nội dung có thu phí). Hệ thống

Middleware được đề nghị sẽ tích hợp với hệ thống tính cước trong hoạt động này.

Người xem có thể chọn các kênh phát sóng miễn phí hoặc bất kỳ nội dung nào khác

từ STB-Remote bằng cách nhấn số kênh và bằng thao tác cuộn (chẳng hạn qua phím

58

số trên điều khiển từ xa hoặc qua lựa chọn của EPG trong giao diện người dùng TV)

[8].

Kết luận chương 2:

Chương 2 của luận văn nghiên cứu các vấn đề về IPTV đó là: công nghệ mạng

lõi IPTV, kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV, quản lý mạng IPTV và tìm hiểu

về phần cứng, phần mềm có trong hệ thống. Ngoài ra cũng trình bày chi tiết cung

cấp phương thức phục vụ của hệ thống IPTV.

59

Chương 3

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IPTV VÀO TRIỂN KHAI TRÊN MẠNG

VIỄN THÔNG NGHỆ AN

3.1. Điều kiện, năng lực, kinh tế xã hội của Tỉnh.

Vị trí địa lý: Tỉnh Nghệ An là tỉnh thuộc bắc trung bộ nước Cộng hòa xã hội chủ

nghĩa Việt Nam, nằm ở tọa độ địa lý 18o33'10" đến 19o24'43" vĩ độ Bắc và từ

103o52'53" đến 105o45'50" kinh độ Đông. Phía Bắc giáp tỉnh Thanh Hoá với đường

biên dài 196,13 km. Phía Nam giáp tỉnh Hà Tĩnh với đường biên dài 92,6 km. Phía

Tây giáp nước bạn Lào với đường biên dài 419 km. Phía Đông giáp với biển Đông

với bờ biển dài 82 km. Cách thủ đô Hà Nội 300km. Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là

16.487 km2, chiếm 5,01% diện tích tự nhiên cả nước. Các đường giao thông quan

trọng trên địa bàn là quốc lộ 7, 46, 48, 15; có đường sắt dài 124 km; có 1 sân bay,

một cảng biển và 2 cửa khẩu quốc tế thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội của

tỉnh. Hệ thống sông ngòi chính gồm sông Cả, sông Hiếu và sông Con với tổng chiều

dài gần 900km.

Ðịa hình: Do nằm ở phía Ðông Bắc dãy Trường Sơn nên có địa hình đa dạng và

phức tạp, bị chia cắt bởi các hệ thống đồi núi và sông suối. Vùng miền núi chiếm

3/4 diện tích toàn tỉnh, còn lại vùng đồng bằng trung du. Ðiểm cao nhất cao 2.711 m

so với mặt nước biển ở huyện Kỳ Sơn; điểm thấp nhất là vùng đồng bằng huyện

Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Yên Thành cao khoảng 0,2 m so với mặt nước biển.

Năng lực mạng viễn thông và điều kiện kinh tế xã hội:

- Dân số: 3.030.946 người (Theo niên giám thống kê 2005)

- Dân tộc: Có khoảng 20 dân tộc khác nhau cùng sinh sống trên địa bàn, trong

đó chủ yếu là: Việt (Kinh), Khơ Mú, Sán Dìu, Thái, H'Mông, Ơ Đu...

- Mật độ dân số trung bình: 184 người /km2

- Tỉnh lỵ: Thành phố Vinh

- 100% số xã được dùng điện bằng các hình thức; 100% số xã được phủ sóng

phát thanh, truyền hình và liên lạc bằng điện thoại; 100% số xã có đường ô tô đến

trung tâm xã.

60

- Tốc độ tăng trưởng GDP bình quân 2001 - 2011 là 11,5%. Trong đó giai đoạn

2001 - 2005 là 10,5% và giai đoạn 2006 - 2010 là 12,5%.

- Cơ cấu chuyển dịch kinh tế:

+ Năm 2005: Nông, lâm nghiệp là 32,7%; công nghiệp - xây dựng cơ bản là

26,10%; thương mại - dịch vụ là 41,20%.

+ Năm 2011: Nông, lâm nghiệp là 24,4%; công nghiệp - xây dựng cơ bản là 31,8%;

thương mại - dịch vụ là 43,8%.

- GDP bình quân đầu người năm 2010 trên 700 USD/người/năm, tăng 1,8 lần

so với năm 2005 và 2,8 lần so với năm 2000. (Năm 2000 là 281USD và năm 2005

là 430 - 450 USD).

- Cơ sở vật chất kỹ thuật và kết quả hoạt động của ngành viễn thông Nghệ An

năm 2009

ĐVT 2011

Mạng lưới điểm Bưu cục Đơn vị 126

Bưu cục cấp 1 " 1

Bưu cục cấp 2 " 18

Bưu cục cấp 3 " 107

Số thuê bao điện thoại Thuê bao

1.350.70

0

Cố định " 537.000

Di động " 713.700

Số thuê bao điện thoại bình quân 100 dân " 46,27

Số thuê bao internet (ADSL) " 54.168

Số cơ sở có trang tin điện tử riêng Cơ sở 17,9

Số máy vi tính đang sử dụng Nghìn cái 18.357

Số đơn vị có giao dịch thương mại điện tử Đơn vị 317

61

3.2. Cơ sở hạ tầng mạng và khả năng đáp ứng nhu cầu dịch vụ IPTV.

3.2.1. Hiện trạng cơ sở hạ tầng mạng viễn thông của VNPT [2]

3.2.1.1. Mạng đường trục

Hình 3.1. Mạng đường trục của VNPT

Mạng đường trục của VNPT có nhiệm vụ truyền dẫn các lưu lượng thông tin

liên tỉnh cũng như thông tin đi quốc tế. Hệ thống mạng đường trục gồm các core

router, các PE và BRAS. Hiện nay, mạng lõi VNPT gồm 3 core router Juniper

M160 đặt tại Hà Nội, Đà Nẵng, và Thành phố Hồ Chí Minh. Với các core router

này, năng lực chuyển mạch của mạng lõi có thể lên đến 160 Mbps. Dòng router M-

series của Juniper hỗ trợ nhiều mô hình dịch vụ mới.

- Đồng thời chạy các dịch vụ khác nhau: Layer 2 Virtual Circuit, Layer 2 VPN,

Layer 2.5 interworking VPN, Layer 3 1547 VPN, VPLS, IPSec, IP over IP, và

GRE. Khả năng mở rộng lớn, có thể hỗ trợ hàng nghìn VPN.

- Điều khiển chất lượng dịch vụ với các chỉ số trễ và jitter thấp cộng với hiệu

quả cao trong hỗ trợ các dịch vụ thoại, video và các ứng dụng thời gian thực khác.

- Có thể áp dụng các mô hình dịch vụ theo DLCI, VP (Virtual Path), VC

(Virtual Circuit), VLAN, kênh thuê riêng, và theo chất lượng dịch vụ.

- Phân loại, giới hạn tốc độ, điều khiển, lập lịch xoay vòng, lập lịch theo mức độ

ưu tiên,… áp dụng trong vận hành hệ thống.

62

- Ánh xạ chất lượng dịch vụ lớp 2 (802.1p,CLP, DE) với chất lượng dịch vụ lớp

3 (IP DSCP, MPLS EXP).

- Hỗ trợ IPv6 (thực hiện bằng phần cứng, IPv6 over MPLS, IPv6 over IPv4

GRE tunnel, IPv6/IPv4 dual stack). Hỗ trợ multicast: IGMP v1/v2/v3, PIM-SM,

PIM-DM, MLD, SSM, RP, MSDP, BSR, multicast trong các VPN MPLS/BGP.

Các core router được kết nối vòng với nhau bằng các giao diện POS (Packet

Over SDH). Mạng đường trục hiện nay sử dụng công nghệ truyền dẫn SDH. Giao

diện kết nối giữa các core router sử dụng khung STM-16 với dung lượng 2.5 Gbps.

Từ các core router, mạng lõi kết nối đến hệ thống mạng gom và mạng truy nhập của

VNPT thông qua các PE và các BRAS. Các BRAS hiện nay chủ yếu là các router

Juniper E-series mà cụ thể là ERX-1410 (năng lực chuyển mạch lên đến 10Gbps).

Đa số các tỉnh hiện nay đang sử dụng cùng một thiết bị đóng vai trò làm BRAS và

PE. Riêng tại Hà Nội, Đà Nẵng, và Thành phố Hồ Chí Minh thì sử dụng PE là các

router Juniper M20. Các PE, BRAS kết nối đến các core router theo cấu trúc dạng

sao. Kết nối giữa PE/BRAS và core router thực hiện qua các giao diện POS, đóng

gói trong các khung truyền dẫn STM-1 (dung lượng 155 Mbps) hoặc STM-4 (dung

lượng 622 Mbps). Riêng tại Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh, kết nối từ

PE/BRAS đến các core router là các giao diện GE (dung lượng 1Gbps). Hiện nay,

VNPT đang tiến hành chuyển đổi toàn bộ hệ thống mạng sang mạng thế hệ mới

(Next Generation Network – NGN). Trong đó, mạng lõi sẽ sử dụng công nghệ

chuyển mạch nhãn MPLS trên nền tảng IP (IP/MPLS). Toàn bộ mạng lõi hiện nay

đã vận hành theo giao thức IP/MPLS. Với hiện trạng này, các lưu lượng unicast và

multicast qua mạng lõi theo phương án sau:

- Đối với các lưu lượng unicast: thiết lập các đường chuyển mạch nhãn LSP từ

nguồn đến đích, cụ thể là từ một PE/BRAS này đến một PE/BRAS khác.

- Đối với các lưu lượng multicast sử dụng multicast VPN giữa các PE/BRAS

khác nhau trong cùng một nhóm multicast.

Dự kiến, khi triển khai NGN hoàn tất, mô hình kết nối mạng lõi và mạng

gom/mạng truy nhập của các tỉnh thành như sau:

63

Hình 3.2. Mô hình kết nối từ mạng lõi đến mạng gom/mạng truy nhập tại các

tỉnh thành

3.2.1.2. Mạng gom và mạng truy nhập

Mạng gom và mạng truy nhập của VNPT do các viễn thông tỉnh thành quản

lý. Hiện nay VNPT đang tiến hành xây dựng hệ thống mạng gom và mạng truy

nhập theo mô hình mạng MEN (Metro Ethernet Network). Các mạng MEN kết nối

vào mạng lõi IP/MPLS qua các PE/BRAS. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi này

chưa hoàn tất, một số tỉnh đã triển khai, một số tỉnh chưa triển khai. Do đó, trong hệ

thống mạng gom và mạng truy nhập của VNPT đang tồn tại song song cả hai mô

hình.

- Mô hình cũ (chưa triển khai MEN): Kết nối từ mạng các bưu điện tỉnh thành

đến mạng core thông qua PE/BRAS. Mạng truy nhập của các bưu điện tỉnh thành có

cấu trúc sao, phân thành nhiều cấp:

+ Hệ thống các DSLAM được kết nối đến các switch lớp 2 hoặc kết nối trực

tiếp đến các access switch.

+ Các switch lớp 2 (và các DSLAM) được tập trung tại access switch trước khi

chuyển tiếp lên PE/BRAS.

+ Trong hệ thống tồn tại song song cả ATM-DSLAM và IP-DSLAM.

64

+ Mạng truy nhập hoạt động hoàn toàn ở lớp 2.

+ Kết nối từ các ATM-DSLAM đến các switch lớp 2 cũng như các access

switch thường là STM-1. Trong khi đó, với các IP-DSLAM mới triển khai thì các

kết nối này là các kết nối GE.

Hình 3.3. Mạng truy nhập và mạng gom các tỉnh thành chưa triển khai MEN

- Mô hình mới (đã và đang triển khai MEN): Đối với các tỉnh thành đã triển

khai mạng MEN, hệ thống mạng được chia làm 2 thành phần: phần lõi và phần truy

nhập.

+ Phần lõi của mạng MEN bao gồm từ 3 đến 4 thiết bị Carrier Ethernet cỡ lớn

(còn gọi là các core switch) kết nối vòng với nhau (sử dụng công nghệ RPR). Dung

lượng tối thiểu của vòng core là 10Gbps.

65

Hình 3.4. Mô hình mạng gom và mạng truy nhập tại các tỉnh thành đã tiến hành

triển khai MEN

•

Các core switch kết nối vào mạng lõi của VNPT thông qua các PE/BRAS. Dự

kiến, khi xây dựng hoàn tất, mỗi mạng MEN sẽ kết nối vào mạng lõi của VNPT qua

2 PE kết nối full-mesh với 2 core switch của MEN. Kết nối từ core switch đến PE

thường là kết nối GE.

+ Phần truy nhập bao gồm các DSLAM, các thiết bị MSAN, và các thiết bị

Carrier Ethernet khác (còn gọi là các access switch). Các DSLAM kết nối dạng sao

đến các access switch bằng các giao diện GE. Dự kiến sẽ dần thay thế tất cả các

ATM-DSLAM bằng các IP-DSLAM. Kết nối giữa các access switch và các core

switch có thể theo cấu trúc dạng vòng, dạng mesh hoặc dạng sao sử dụng các giao

diện GE.

66

3.2.2. Triển khai dịch vụ IPTV trên mạng của VNPT

Hệ thống IPTV được xây dựng hoàn toàn trên nền tảng IP. Sau khi hoàn thành,

tối thiểu hệ thống phải cung cấp được các dịch vụ sau:

- Dịch vụ truyền hình quảng bá (BTV) với 100 kênh.

- Dịch vụ video theo yêu cầu (VoD).

- Các dịch vụ video tương tác (Interactive Video).

Hệ thống có khả năng cung cấp dịch vụ với số lượng thuê bao trên toàn quốc

vào khoảng 1 triệu thuê bao, trong đó tập trung tại các thành phố lớn, các khu vực

đông dân cư, có nhu cầu cao. Lộ trình triển khai hệ thống IPTV được chia làm 02

giai đoạn. Giai đoạn 1 triển khai trên hệ thống mạng hiện tại của VNPT. Dự kiến

lượng thuê bao trong giai đoạn này vào khoảng 60.000 thuê bao, tập trung chủ yếu

tại 6 tỉnh thành là Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, Bình

Dương, và Đồng Nai.

Phân bố thuê bao dự kiến như sau:

Hà Nội, TP Hồ Chí Minh: 20.000 thuê bao

Hải Phòng, Đà Nẵng, Bình Dương, Đồng Nai: 5.000 thuê bao.

Giai đoạn 2 được triển khai trên hệ thống mạng NGN của VNPT. Đây là giai

đoạn mà hệ thống mạng đường trục quốc gia đã được chuyển đổi hoàn toàn sang

NGN trên nền công nghệ IP/MPLS. Hệ thống mạng gom (mạng MAN) và mạng

truy nhập tại các Viễn thông tỉnh đã cơ bản hoàn tất. Dự kiến hệ thống được chuyển

đổi và mở rộng từng bước phù hợp với tốc độ phát triển thuê bao như sau:

Bước 1: Lượng thuê bao là 200.000. Phân bố thuê bao được mở rộng ra 10 tỉnh

thành, trong đó:

Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh: 60.000 thuê bao.

Các tỉnh thành còn lại: 10.000 thuê bao.

Bước 2: Lượng thuê bao là 500.000. Phân bố thuê bao được mở rộng ra 20 tỉnh

thành, trong đó:

Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh: 150.000 thuê bao.

Các tỉnh thành còn lại: khoảng từ 5.000 đến 15.000 thuê bao.

67

Bước 3: Lượng thuê bao đạt 1.000.000. Phân bố thuê bao được mở rộng ra 40

tỉnh thành, trong đó:

Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh: 250.000 thuê bao.

Các tình thành còn lại: khoảng từ 5.000 đến 25.000 thuê bao.

3.2.3. Hiện trạng cơ sở hạ tầng mạng IP của VNPT Nghệ An

Hệ thống mạng được chia làm 2 thành phần: phần lõi và phần truy nhập.

+ Phần lõi của mạng MEN: bao gồm 3 thiết bị Carrier Ethernet cỡ lớn (còn gọi

là các core switch) kết nối vòng với nhau. Dung lượng của vòng core là 10Gbps.

Các core switch kết nối vào mạng lõi của VNPT thông qua các PE/BRAS. Mạng

MAN-E của VNPT Nghệ An sẽ kết nối vào mạng lõi của VNPT qua 2 PE, BRAS

kết nối full-mesh với 2 core switch của MEN là Vinh và Diễn Châu, Kết nối từ

core switch đến PE là kết nối GE phục vụ cho dịch vụ IPTV, kết nối từ core switch

đến BRAS là kết nối 10G phục vụ cho dịch vụ Internet tốc độ cao.

+ Phần truy nhập: bao gồm các DSLAM, các thiết bị MSAN và L2SW, và các

thiết bị Carrier Ethernet khác (còn gọi là các access switch). Các DSLAM kết nối

dạng sao đến các access switch bằng các giao diện GE. Dự kiến sẽ dần thay thế tất

cả các ATM-DSLAM bằng các IP-DSLAM. Kết nối giữa các access switch và các

core switch có thể theo cấu trúc dạng vòng, dạng mesh hoặc dạng sao sử dụng các

giao diện GE. Hiện tại mạng có 26 access switch và 441 DSLAM, MSAN và

L2SW.

68

Hình 3.5. Cấu hình mạng MAN-E của VNPT Nghệ An

3.3. Cở sở tính toán, lên cấu hình và áp dụng vào thực tế cho mạng Viễn thông

Nghệ An.

3.3.1. Mô hình đấu nối

Trung tâm IPTV được kết nối trực tiếp vào mạng core IP/MPLS qua PE của

VTN. Riêng hệ thống VoD server được triển khai với một VoD server chứa đầy đủ

nội dung đặt tại trung tâm IPTV, và nhiều VoD server thứ cấp được bố trí gần với

thuê bao. Các VoD server thứ cấp chỉ lưu một phần nội dung của VoD server trung

tâm nhằm mục đích đáp ứng những nội dung VoD có nhu cầu cao tại một thời điểm

nhất định. Vị trí đặt VoD server thứ cấp có thể là:

- PE: giảm tải mạng core, nhưng khi số lượng thuê bao lớn thì kết nối giữa các

core MAN switch và các PE sẽ có yêu cầu băng thông rất lớn.

- Core MAN switch: so với phương án đặt tại PE thì phương án này chỉ giảm tải

cho kết nối từ mạng MAN lên PE, các phần khác của mạng không được lợi gì hơn.

69

Access switch: vấn đề chính của phương án này là số lượng VoD server cần đầu tư

rất lớn và việc quản lý gặp nhiều khó khăn.

Hình 3.6. Mô hình đấu nối phục vụ cho dịch vụ IPTV

3.3.2. Mô hình hoạt động

Mạng khách hàng (home network): Mạng khách hàng sử dụng mô hình ánh xạ

dịch vụ multi-VC. Dịch vụ IPTV được cung cấp trên các kết nối ADSL2+. Mỗi kết

nối ADSL2+ đến thuê bao gồm có 2 PVC khác nhau nhằm cung cấp 2 loại dịch vụ:

• PVC 1: cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (HSI).

• PVC 2: cung cấp dịch vụ video (bao gồm cả VoD, BTV,...).

Khách hàng sử dụng các thiết bị đầu cuối khác nhau cho từng loại dịch vụ:

• Video: STB (Set-Top Box); Internet: PC.

Kết nối ADSL2+ được kết cuối bới modem hoặc home gateway. Các thiết bị

này chuyển các lưu lượng trên các PVC đến các giao diện đầu ra tương ứng kết nối

với các thiết bị đầu cuối dịch vụ.

Mạng truy nhập (access network): Mạng truy nhập tiếp tục triển khai theo mô

hình S-VLAN. Mạng truy nhập có phạm vi từ các IP-DSLAM đến các core switch.

70

BRAS kết nối trực tiếp với core switch và chỉ dành cho dịch vụ truy nhập Internet.

Core switch là nơi kết cuối S-VLAN. Để tránh loop trong mạng truy nhập, các thiết

bị mạng truy nhập cần được cấu hình STP (Spaning Tree Protocol).

Mạng gom hay vòng core mạng MAN (distribution network): Mạng gom bao

gồm từ 3 core switch kết nối với nhau thành mạng vòng. Kết nối giữa các core

switch là có thể là GE, 10GE, hoặc STM-N. Có 2 trường hợp có thể xảy ra đối với

mạng gom:

- Mạng gom chạy ở lớp 2: Khi mạng gom chạy ở lớp 2 thì toàn mạng MAN là

một vùng broadcast. Vì vậy tất cả các gói tin broadcast sẽ được phát tán ra toàn

mạng MAN. Trong quá trình hoạt động của mạng, có rất nhiều giao thức cần phát

sinh các gói tin broadcast, điều này có thể ảnh hưởng xấu đến hoạt động của mạng.

Khi hoạt động ở lớp 2, cấu trúc vòng có nhược điểm là có thể gây ra loop, do đó các

core switch cần cấu hình STP để tránh loop. Tuy nhiên cấu hình STP sẽ làm mất đi

khả năng cân tải trên các core switch. Core switch phải thực hiện cấu hình các S-

VLAN để đảm bảo chất lượng dich vụ, thực hiện IGMP snooping dành cho các lưu

lượng multicast. PE sẽ đóng vai trò là nơi kết cuối S-VLAN, thực hiện IGMP v2,

v3, định tuyến lớp 3 (unicast, multicast).

- Mạng gom chạy ở lớp 3: Với mô hình hoạt động này thì các core switch đóng

vai trò giống như các BRAS (kết cuối các S-VLAN và thực hiện định tuyến các gói

tin đến đích mong muốn).

Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP: Đối với dịch vụ truy nhập Internet, home

gateway thực hiện quay số PPPoE đến BRAS. Core switch được cấu hình để

chuyển tiếp các gói tin PPPoE đến BRAS. BRAS cấp phát địa chỉ IP cho từng kết

nối PPPoE, chuyển tiếp các gói tin ra Internet và ngược lại. Các dịch vụ IPTV sử

dụng địa chỉ cấp phát qua DHCP server. Các core switch cấu hình DHCP relay để

chuyển tiếp các gói tin DHCP đến DHCP server. DHCP server có thể được đặt tại

core switch hoặc tại trung tâm IPTV .

71

Hình 3.7. Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP

•

Lưu lượng multicast: Để truyền các lưu lượng multicast qua mạng lõi IP/MPLS,

giữa các PE cần thực hiện multicast VPN. Multicast VPN được thực hiện bằng GRE

(Generic Routing Encapsulation).

Với hệ thống mạng hiện tại đã chạy MPLS, nếu BRAS không hỗ trợ multicast

VPN thì cần chạy song song native IP và IP/MPLS trên mạng đường trục, trong đó

native IP dùng để truyền các lưu lượng multicast.

Nếu BRAS hỗ trợ multicast VPN thì có thể chạy multicast VPN để truyền các

lưu lượng multicast qua mạng đường trục.

72

Hình 3.8. Định tuyến lưu lượng multicast

3.3.3. Tính toán yêu cầu băng thông

Các kí hiệu và tham số thống kê đầu vào[7]:

- Số lượng thuê bao tại một tỉnh thành: Si

- Tỉ lệ thuê bao sử dụng dịch vụ VoD tại một thời điểm: R1 = 30%

- Tỉ lệ đáp ứng thuê bao của VoD server thứ cấp: R2 = 80%

- Băng thông cho một luồng video: B = 6,144 Mbps dùng dịch vụ ADSL2+;

B=5,120 Mbps dùng dịch vụ VDSL2/FTTH.

- Số lượng core MAN switch: AR

Dung lượng mạng dành cho dịch vụ VoD[5]:

Dung lượng mạng core

( )1VoD 1 2iC = S ×R × 1-R ×B∑ (3-1)

Dung lượng kết nối từ core switch đến PE

12VoD iC =S ×R ×B (3-2)

73

Trong trường hợp thực hiện cân tải trên 2 PE thì dung lượng kết nối từ core

switch đến PE là:

1

2i

VoDS ×R ×BC = 2 (3-3)

Dung lượng mạng gom (hay vòng core mạng MAN): ngoại trừ lưu lượng từ

các thuê bao trong vùng phục vụ của core switch kết nối trực tiếp với PE, các lưu

lượng từ các thuê bao khác đều được chuyển tiếp qua vòng core. Vì vậy, dung

lượng vong core bị chiếm dụng là:

13VoD iAR-1C = ×S ×R ×BAR (3-4)

Trong trường hợp thực hiện cân tải trên 2 core switch thì dung lượng bị chiếm

dụng trên vòng core:

13VoD iAR-2C = ×S ×R ×BAR (3-5)

Dung lượng mạng truy nhập: Các access switch được kết nối thành vòng

access, mỗi vòng access có sự tham gia của 2 core switch và các access switch. Như

vậy, có thể coi dung lượng vòng access dành cho VoD là dung lượng VoD đáp ứng

cho tất cả các thuê bao nằm dưới 1 core switch, nghĩa là:

14VoD i1C = ×S ×R ×BAR (3-6)

Dung lượng mạng phục vụ đồng bộ nội dung giữa các VoD server: Quá trình

đồng bộ nội dung giữa các VoD server được thực hiện vào thời gian rảnh rỗi của

mạng. Băng thông dành cho tác vụ này được lập kế hoạch từ trước và hoàn toàn có

thể kiểm soát được. Tùy thuộc khối lượng cần đồng bộ mà băng thông dành ra có

thế thay đổi từ 100 Mbps đến 500 Mbps.

Phương án giảm tải mạng core và mạng gom.

a)Phương án giảm tải mạng core

Lưu lượng VoD chiếm rất nhiều băng thông của mạng. Mặc dù các VoD

server thứ cấp đã đáp ứng được một phần lớn nhu cầu của thuê bao, nhưng dung

lượng mạng bị chiếm dụng vẫn rất lớn do có 20% yêu cầu bắt buộc phải chuyển về

74

trung tâm IPTV qua mạng core. Để giảm tải mạng core, các hệ thống VoD server tại

Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh được nâng cấp với 100% nội dung như tại

trung tâm IPTV ở Hà Nội. Ba hệ thống VoD server này đóng vai trò là các trung

tâm miền, và sẽ phục vụ nhu cầu VoD cho toàn bộ khu vực đó. Do đó, các lưu

lượng VoD không đi qua mạng core. Mạng core khi dó được khai thác cho các lưu

lượng sau:

• Dịch vụ BTV.

• Đồng bộ nội dung giữa các trung tâm miền.

• Các lưu lượng quản lý, tương tác.

Chú ý: Khi triển khai theo phương án này, thực chất lưu lượng vẫn đi vào mạng

core, tuy nhiên kết nối giữa các LSR nói chung sẽ không phải mang các lưu lượng

VoD. Lưu lượng VoD chủ yếu được mang trên các kết nối giữa LSR và các PE

(LSR biên) và giữa các PE.

B)Phương án giảm tải mạng gom

Để giảm tải cho mạng gom, các VoD server được đưa về gần với thuê bao hơn.

Cụ thể, có thể thực hiện theo 1 trong 2 giải pháp sau:

Bố trí 1 VoD server kết nối với 1 trong các core switch: với phương án này,

dung lượng vòng core hoàn toàn không được giảm tải, chỉ có kết nối từ core switch

lên PE được giảm tải. Vì vậy, để giảm tải cho vòng core cần bố trí thêm VoD

server.

Bố trí 2 VoD server tại 2 core switch có kết nối lên PE: Dung lượng kết nối từ

core MAN switch lên PE dành cho VoD: Chỉ có 20% yêu cầu VoD từ mạng MAN

đi qua PE

( )i 1 22VoDC =S ×R × 1-R ×B (3-7)

Trong trường hợp thực hiện cân tải từ core MAN switch đến PE

( )i 1 2

2VoDS ×R × 1-R ×BC = 2 (3-8)

Dung lượng vòng core dành cho VoD: do các VoD server được đặt tại các

core switch nên chỉ có 20% lưu lượng VoD phải chuyển tiếp đến PE

75

( )i 1 23VODAR-1C = S×R × 1-R ×BAR ×

(3-9)

Trong trường hợp thực hiện cân tải từ core MAN switch đến PE

( )i 1 23VODAR-2C = S ×R × 1-R ×BAR × (3-10)

Dung lượng vòng access dành cho VoD: với giả thiết số lượng thuê bao được

phục vụ bởi các VoD server trong mạng MAN là tương đối đồng đều ta có:

14VoD i1C = ×S ×R ×BAR (3-11)

Nếu thực hiện cân tải giữa các core MAN switch thì ta có:

14VoD i1 1C = ×S ×R ×B2 AR×

(3-12)

3.3.4. Yêu cầu tính năng thiết bị, các giao thức cần hỗ trợ

- IP-DSLAM: IGMP snooping; proxy; Phân loại lưu lượng và ánh xạ PVC ↔ S-

VLAN; 802.1q; 802.1p.

- Access switch: IGMP snooping; 802.1q; 802.1p.

- Core switch: IGMP v2, v3; PIM-SM; DHCP relay; 802.1q; 802.1p; DSCP

(Differentiated Service Code Point); Phân loại lưu lượng và ánh xạ 802.1p ↔

DSCP; OSPF.

- PE: IGMP v2, v3; PIM-SM; DHCP relay; DSCP (Differentiated Service Code

Point); OSPF; Multicast VPN.

3.4. Tối ưu hóa mạng cung cấp dịch vụ IPTV dựa trên các công nghệ và cơ sở

hạ tầng mạng Viễn Thông Nghệ An.

3.4.1. Đề xuất giải pháp triển khai IPTV trên mạng MAN-E

- Căn cứ vào cấu hình, topo mạng IP của VNPT Nghệ An.

- Căn cứ vào bảng dự báo dung lượng của VNPT đối với mạng của VNPT Nghệ

An.

- Căn cứ vào mạng cáp quang mới nhất của VNPT Nghệ An và các thông tin

liên quan đến định hướng phát triển các tuyến cáp quang của đơn vị trong thời gian

hiện nay đến hết năm 2012.

76

- Căn cứ vào quá trình triển khai dịch vụ IPTV của VNPT

- Căn cứ vào các điểm tập trung đông dân cư, các khu dự kiến sẽ phát triển các

khu công nghiệp trong tương lai và các thông tin liên quan đến việc phát triển cơ

học của dân cư. Từ những căn cứ đã nêu như trên cá nhân đề xuất phương án truyền

tải dịch vụ IPTV cho mạng VNPT Nghệ An như sau:

- Mạng truyền tải MAN-E của VNPT Nghệ An sẽ kết nối vào mạng lõi của

VNPT qua hai PE đặt ở Vinh và Diễn Châu, đây là những kết nối GiE.

- Trung tâm IPTV được kết nối trực tiếp vào mạng core IP/MPLS của VNPT

thông qua hai PE của VTN là các kết nối 10GiE. Có hai trung tâm IPTV với nội

dung giống nhau, một đặt tại Hà Nội và một đặt tại Vinh.

- Phần truy nhập bao gồm các DSLAM, MSAN và L2SW và được kết nối dạng

sao đến access switch (UPE) bằng các giao diện GiE.

- Bố trí 2 VoD server tại 2 core switch có kết nối lên PE là Vinh và Diễn Châu.

Việc bố trí hai VoD server này sẽ giúp giảm tải cho mạng gom

Hình 3.9. Giải pháp truyền tải dịch vụ IPTV cho VNPT Nghệ An

77

3.4.2. Tính toán băng thông cho Nghệ An

Theo điều tra trên địa bàn tỉnh Nghệ An nhận thấy:

- 70% khách hàng IPTV sử dụng truy nhập ADSL2+

- 30% khách hàng IPTV sử dụng truy nhập VDSL2/FTTH.

- 100% khách hàng sẽ sử dụng dịch vụ VoD.

A. Dung lượng dịch vụ VoD:

- Các chỉ số [7]:

+ Sử dụng kết nối ADSL 2+:

• Số thuê bao VoD: Su1 = 70% x số thuê bao IPTV.

• Băng thông trung bình cho dịch vụ VoD (tính gộp cho cả HD và SD):

• dw1 = 6144 (kbps).

• % thuê bao chiếm băng thông: URv1 = 20%.

Dung lượng dịch vụ VoD sử dụng kết nối qua ADSL 2+ là:

D1 = Su1 x dw1/1024 x URv1

+ Sử dụng kết nối VDSL2/ FTTH:

• Su2 = 30% x số thuê bao IPTV

• Băng thông trung bình cho dịch vụ VoD (tính gộp cho cả HD và SD):

• dw2 = 5120 (kbps).

• % thuê bao chiếm băng thông: URv2 = 50%.

Dung lượng dịch vụ VoD sử dụng kết nối qua VDSL2/FTTH là:

D2 = Su2 x dw2/1024 x URv2

Tổng băng thông: D = D1 + D2 (Mbps).

Với kết quả điều tra và dự báo cho biết số thuê bao IPTV của viễn thông Nghệ

An [6] trong năm 2011 - 2012 là: 5764; sau năm 2012 có tổng số thuê bao tối đa là:

17200, ta có số liệu cụ thể như sau:

- Năm 2011 - 2011:

Dung lượng dịch vụ VoD là: D2011-2012 = D12011-2012 + D22011-2012

D2011-2012 = 0,7 x 5764 x 6144/1024 x 0.2 + 0,3 x 5764 x 5120/1024 x 0.5

D2011-2012 = 9165 (Mbps).

78

- Sau năm 2012:

Dung lượng dịch vụ VoD là: Dsau2012 = D1sau2012 + D2sau2012

Dsau2012 = 0,7 x 17200 x 6144/1024 x 0,2 + 0,3 x 17200 x 5120/1024 x 0,5

Dsau2012 = 27348 (Mbps)

B. Dung lượng dịch vụ BTV:

- Các chỉ số [7]:

• Tổng kênh của dịch vụ IPTV: Ch =100 (20HD; 80SD)

• Băng thông trung bình cho một kênh SD: ew1 = 4096 (Kbps)

• Băng thông trung bình cho một kênh HD: ew2 = 8704 (Kbps)

Băng thông sử dụng dịch vụ IPTV [7]:

E= ew1/1024 x 80 + ew2/1024 x 20

E = 4096/1024 x 80 + 8704/1024 x 20

E = 337 (Mb)

C. Tổng dung lượng IPTV trên toàn bộ mạng viễn thông Nghệ An:

- Năm 2011 - 2012: 9165 + 337 = 9502 (Mbps)

- Sau năm 2012: 27348 + 337 = 27685 (Mbps)

Để giảm tải cho mạng gom, các VoD server được đưa về gần với thuê bao

hơn. Cụ thể thực hiện theo giải pháp sau:

Bố trí 2 VoD server tại 2 core switch có kết nối lên PE là Vinh và Diễn Châu.

Dung lượng kết nối từ core MAN switch lên PE dành cho VoD chỉ có 20%. Áp

dụng các công thức (3-7), (3-8), (3-9), (3-10), (3-11), (3-12).Số liệu tính toán cụ thể

như sau:

- Dung lượng kết nối Core Switch lên PE:

CVoD2 = CVoD 2 dùng DSLAM 2+ + CVoD2 dùng FTTH/VDSL2+

CVoD2 dùng DSLAM 2+ = Si (dùng DSLAM 2+) x R1 x (1-R2) x B (dùng DSLAM 2+)

CVoD2 dùng FTTH/VDSL2+ =

Si (dùng FTTH/VDSL2+) x R1 x (1-R2) x B (dùng FTTH/VDSL2+)

Năm 2011-2012:

CVoD2 dùng DSLAM 2+ = 0,7 x 5764 x 0,3 x 0,2 x 6,144 = 1.488 (Gbps)

79

CVoD2 dùng FTTH/VDSL2+ = 0,3 x 5764 x 0,3 x 0,2 x 5,120 = 0,531 (Gbps)

CVoD2 = 1.488 + 0,531 = 2,019 (Gbps)

Sau năm 2012:

CVoD2 dùng DSLAM 2+ = 0,7 x 17200 x 0,3 x 0,2 x 6,144 = 4.438 (Gbps)

CVoD2 dùng FTTH/VDSL2+ = 0,3 x 17200 x 0,3 x 0,2 x 5,120 = 1,585 (Gbps)

CVoD2 = 4.438 + 1,585 = 6,053 (Gbps)

Trong trường hợp thực hiện cân tải từ core MAN switch đến PE: CVoD2/2 .

- Dung lượng vòng core dành cho VoD: do các VoD server được đặt tại các

core switch nên chỉ có 20% lưu lượng VoD phải chuyển tiếp đến PE

CVoD3 = CVoD3 dùng DSLAM 2+ + CVoD3 dùng FTTH/VDSL2+

CVoD3 dùng DSLAM 2+ =

(AR-1)/AR x Si (dùng DSLAM 2+) x R1 x (1-R2) x B (dùng DSLAM2+)

CVoD3 dùng FTTH/VDSL2+ =

(AR-1)/AR x Si (dùng FTTH/VDSL2+) x R1 x (1-R2) x B (dùng FTTH/VDSL2+)

Năm 2011 - 2012:

CVoD3 dùng DSLAM 2+ = (3-1)/3 x 0,7 x 5764 x 0,3 x 0,2 x 6,144

= 0,992 (Gbps)

CVoD3 dùng FTTH/VDSL2+ = (3-1)/3 x 0,3 x 5764 x 0,3 x 0,2 x 5,120

= 0,354 (Gbps)

CVoD3 = 0.992 + 0,354 = 1,346 (Gbps)

Sau năm 2012:

CVoD3 dùng DSLAM 2+ = (3-1)/3 x 0,7 x 17200 x 0,3 x 0,2 x 6,144

= 2,959 (Gbps)

CVoD3 dùng FTTH/VDSL2+ = (3-1)/3 x 0,3 x 17200 x 0,3 x 0,2 x 5,120

= 1,057 (Gbps)

CVoD3 = 2.959 + 1,057 = 4,016 (Gbps)

Trong trường hợp thực hiện cân tải từ core MAN switch đến PE

CVoD3 cân tải = CVoD3 cân tải dùng DSLAM 2+ + CVoD3 cân tải dùng FTTH/VDSL2+

CVoD3 cân tải dùng DSLAM 2+ =

80

(AR-2)/AR x Si (dùng DSLAM 2+) x R1 x (1-R2) x B (dùng DSLAM 2+)

CVoD3 cân tải dùng FTTH/VDSL2+ =

(AR-2)/AR x Si (dùng FTTH/VDSL2+) x R1 x (1-R2) x B (dùng FTTH/VDSL2+)

Năm 2011-2012:

CVoD3 cân tải dùng DSLAM 2+ = (3-2)/3 x 0,7 x 5764 x 0,3 x 0,2 x 6,144

= 0,496 (Gbps)

CVoD3 cân tải dùng FTTH/VDSL2+ = (3-2)/3 x 0,3 x 5764 x 0,3 x 0,2 x 5,120

= 0,177 (Gbps)

CVoD3 = 0.496 + 0,177 = 0,673 (Gbps)

Sau năm 2012:

CVoD3 cân tải dùng DSLAM 2+ = (3-2)/3 x 0,7 x 17200 x 0,3 x 0,2 x 6,144

= 1,480 (Gbps)

CVoD3 cân tải dùng FTTH/VDSL2+ = (3-2)/3 x 0,3 x 17200 x 0,3 x 0,2 x 5,120

= 0,528 (Gbps)

CVoD3 = 1.480 + 0,528 = 2,008 (Gbps)

Dung lượng vòng access dành cho VoD: với giả thiết số lượng thuê bao được

phục vụ bởi các VoD server trong mạng MAN là tương đối đồng đều ta có:

CVoD4 = CVoD4 dùng DSLAM 2+ + CVoD4 dùng FTTH/VDSL2+

CVoD4 dùng DSLAM 2+ = 1/AR x Si (dùng DSLAM 2+) x R1 x B (dùng DSLAM 2+)

CVoD4dùngFTTH/VDSL2+ = 1/AR x Si (dùngFTTH/VDSL2+) x R1 x B (dùng FTTH/VDSL2+)

Năm 2011-2012:

CVoD4 dùng DSLAM 2+ = 1/3 x 0,7 x 5764 x 0,3 x 6,144 = 2,479 (Gbps)

CVoD4 dùng FTTH/VDSL2+ = 1/3 x 0,3 x 5764 x 0,3 x 5,120 = 0,885 (Gbps)

CVoD4 = 2.479 + 0,885 = 3,364 (Gbps)

Sau năm 2012:

CVoD4 dùng DSLAM 2+ = 1/3 x 0,7 x 17200 x 0,3 x 6,144 = 7,397 (Gbps)

CVoD4 dùng FTTH/VDSL2+ = 1/3 x 0,3 x 17200 x 0,3 x 5,120 = 2,642 (Gbps)

CVoD4 = 7.397 + 2,642 = 10,039 (Gbps)

Nếu thực hiện cân tải giữa các core MAN switch thì ta có:

81

CVoD4 cân tải = CVoD4 cân tải dùng DSLAM 2+ + CVoD4 cân tải dùng FTTH/VDSL2+

CVoD4 cân tải dùng DSLAM 2+ = 1/2AR x Si (dùng DSLAM 2+) x R1 x B (dùng DSLAM 2+)

CVoD4cântảidùngFTTH/VDSL2+ =

1/2AR x Si (dùngFTTH/VDSL2+) x R1 x B (dùng FTTH/VDSL2+)

Năm 2011-2012:

CVoD4 cân tải dùng DSLAM 2+ = 1/6 x 0,7 x 5764 x 0,3 x 6,144 = 1,240 (Gbps)

CVoD4 cân tải dùng FTTH/VDSL2+ = 1/6 x 0,3 x 5764 x 0,3 x 5,120

= 0,443 (Gbps)

CVoD4 = 1.240 + 0,443 = 1,683 (Gbps)

Sau năm 2012:

CVoD4 cân tải dùng DSLAM 2+ = 1/6 x 0,7 x 17200 x 0,3 x 6,144 = 3,699 (Gbps)

CVoD4 cân tải dùng FTTH/VDSL2+ = 1/6 x 0,3 x 17200 x 0,3 x 5,120

= 1,321 (Gbps)

CVoD4 = 3.699 + 1,321 = 5,020 (Gbps)

Kết quả cụ thể được liệt kê trong bảng sau:

Lưu lượng Vòng core Vòng access Core switch

→ PE

VoD (Gbps)

năm

2011-2012

Không cân tải 1,346 3,364 2,019

Có cân tải 0,673 1,683 1,01

VoD (Gbps)

Sau năm2012

Không cân tải 4,016 10,039 6,053

Có cân tải 2,008 5,020 3,027

BTV (Gbps) 0,337 0,337 0,337

Tổng dung lượng

năm

2011-2012(Gbps)

Không cân tải 1,683 3,701 2,076

Có cân tải 1,010 2,020 1,347

Tổng dung lượng Không cân tải 4,353 10,376 6,39

82

sau năm

2012(Gbps) Có cân tải 2,345 5,357 3,364

3.4.3. Mô phỏng đánh giá hiệu năng

Sơ đồ đấu nối giữa VTC Headend và mạng MANE của VNPT NAN. Switch

Layer 3 của VTC đấu nối với Router NAN bằng n cổng 1GE.

Hình 3.10. Sơ đồ đấu nối giữa VTC Headend và MANE NAN

- Kết nối giữa IPTV Headend và MANE

Router của VTC đấu nối với PE-AGG của VNPT NAN được mô tả trong hình

3.11

Hình 3.11. Kết nối giữa VTC Headend và PE-AGG

Kết nối vật lý từ hệ thống Headend IPTV đến PE-AGG của VNPT NAN sẽ bao

gồm 2 loại đường kết nối logic có nhiệm vụ như sau:

Đường kết nối Multicast: kết nối Layer 3, chạy giao thức PIM để định tuyến

các luồng multicast (kênh LiveTV và các luồng điều khiển).

Đường kết nối Unicast: bao gồm các kết nối Layer 2 từ VTC Router, qua

truyền tải Layer 2 của mạng MANE và DSLAM, đến các STB.

83

- Kết nối Layer 3 cho lưu lượng Multicast

Hình 2.12. Kết nối Layer 3 cung cấp dịch vụ LiveTV

Cấu hình thiết bị

Kết nối

Unicast uPE PE-AGG VTC Router

Sub-interface n/a 10.65.0.1/30

VLAN-ID = 98

10.65.0.2/30

VLAN-ID = 98

Định tuyến

Multicast

+ Cấu hình PIM SM

+ Cấu hình địa chỉ

Static RP =

10.254.0.1

+ Cấu hình PIM SM

+ Cấu hình địa chỉ

Static RP = 10.254.0.1

+ Cấu hình PIM SM

Định tuyến

Unicast (để

phục vụ

multicast)

Có các route đến hệ

thống HE của VTC

và RP (do PE-AGG

redistribute static

route vào IS-IS)

Cấu hình static route

đến các subnet của hệ

thống HE của VTC và

RP. Redistribute static

route vào IS-IS.

RP: 254.0.0/16

Server: 10.255.0.0/16

Kết quả thử nghiệm dùng để đánh giá:

PE-AGG và các uPE ping thông địa chỉ RP, địa chỉ Server (phát luồng

Multicast). Máy tính (giả lập STB) sử dụng VLC để nhận luồng Multicast

225.14.3.2 port 5500 và hiển thị kênh Live TV tương ứng.

84

PE-AGG có state về bản tin PIM join địa chỉ multicast 225.14.3.2 từ uPE, trong

đó:

- Hướng Upstream là sub-interface kết nối đến VTC Router.

- Hướng Downstream interface kết nối đến uPE.

VTC Router có state về bản tin PIM join địa chỉ multicast 225.14.3.2 từ PE-

AGG với hướng downstream là PE-AGG.

- Kết nối Layer 2 cho lưu lượng Unicast

Hình 3.13. Các kết nối Layer 2 cung cấp dịch vụ VoD

Cấu hình thiết bị

Tại VNPT NAN

PE-AGG, uPE1: cấu hình VPN Layer 2 cho dịch vụ VoD.

DSLAM: cấu hình vlan X cho dịch vụ VoD.

Modem: cấu hình 2 PVC cho dịch vụ Internet và IPTV.

Tại VTC

• Cấu hình sub-interface vlan X cho dịch vụ VoD của uPE1, địa chỉ:

10.65.x.1/20

• Cấu hình DHCP Relay với địa chỉ DHCP Server là 10.255.64.2.

• Gán trường DHCP Option 82 vào gói tin DHCP Request từ STB gửi lên.

Lưu ý: Do phần mạng Unicast từ STB đến VTC là Layer 2 nên VTC Router sẽ

đảm nhiệm chức năng DHCP Relay và gán thêm trường DHCP Option 82 vào gói

tin DHCP Request từ STB gửi lên. Không cấu hình DHCP Option 82 trên DSLAM,

85

uPE và PE-AGG. UPE tạo kết nối Layer 2 điểm-điểm, qua PE-AGG đến VTC

Router. Do kết nối từ uPE đến các STB là Bridge. Do vậy, VNPT NAN phải có

biện pháp giải quyết tình trạng thông nhau giữa các DSLAM trong một Bridge

domain. Ví dụ như cấu hình chặn L2 trên switch Access và switch Aggregate dùng

Private VLAN hoặc L2 ACL.

Kết quả đánh giá

Máy tính (giả lập STB) nhận được địa chỉ IP cấp bởi hệ thống Headend. DHCP

server có log về việc cấp phát cấu hình này.

Máy tính (giả lập STB) ping thông đến gateway là VTC Router, ping thông đến

VoD Server.

Chất lượng dịch vụ

Mạng MANE phân phối dịch vụ IPTV phải đảm bảo các yêu cầu về chất lượng

dịch vụ:

• Trễ end-to-end < 50 ms

• Jitter < 9ms (với buffer size là 15 KByte)

• Tỷ lệ mất gói: 0.05% cho kênh HD và 0.4% cho kênh SD và VOD

• Tỷ lệ mất gói khi chuyển kênh: 0% (cho cả HD và SD)

Do vậy, lưu lượng từ hệ thống IPTV Headend cần được mạng phân phối dịch vụ

của VNPT NAN phân loại và ưu tiên lần lượt theo thứ tự từ cao đến thấp như trong

bảng sau:

Thứ

tự ưu

tiên

Loại lưu lượng Tên trường DSCP Giá trị

802.1p

Giá trị

DSCP

1 Network Control Network control 110 110000

2 Live TV EF (Expedited

forwarding) 101 101110

3 VoD control (RTSP)

AF41 (Assured

Forwarding, Drop

Probability low)

100 100010

86

4 VoD

AF31 (Assured

Forwarding, Drop

Probability low)

011 011010

5 Các lưu lượng khác BE (Best Effort) 000 000000

Cụ thể: 1. Network Control (ưu tiên cao nhất); 2. Live TV; 3. VoD control; 4.

VoD; 5. Các lưu lượng khác (ưu tiên thấp nhất).

Thiết bị MANE của VNPT Nghệ An có nhiệm vụ đọc trường 802.1P và/hoặc

DSCP chuyển tiếp lưu lượng IPTV trong mạng phân phối theo đúng thứ tự ưu tiên

như trên.

Tóm tắt chương 3:

Trên cơ sở tìm hiểu và nghiên cứu công nghệ IPTV ở chương 1 và 2, chương

này đề xuất phương án triển khai IPTV trên mạng của VNPT Nghệ An. Để làm

được điều này phải nghiên cứu tìm hiểu quá trình triển khai dịch vụ IPTV của

VNPT và mạng lưới, cơ sở hạ tầng hiện có của VNPT Nghệ An. Từ đó đi vào tính

toán cụ thể băng thông cho mạng để có kết quả phục vụ cho công tác phát triển

mạng cũng như tối ưu mạng lưới. Chương này cũng đưa ra kết quả hay phần đánh

giá hiệu năng lúc bắt đầu triển khai dịch vụ IPTVtrên mạng VNPT với nhà cung cấp

dịch vụ.

87

KẾT LUẬN

IPTV cũng được nhìn nhận như là một phương thức cho các nhà cung cấp nội

dung mở rộng thị trường. là một công nghệ có khả năng mang tới lợi nhuận rất lớn

cho các nhà cung cấp viễn thông trong một tương lai gần. IPTV có thể thay đổi

phương thức xem các chương trình truyền hình và là một cuộc cách mạng trong

việc tạo ra nội dung. Với sự phát triển của công nghệ truy cập băng rộng và các

thiết bị sản xuất chương trình truyền hình, chúng ta tin tưởng rằng IPTV thực sự sẽ

cạnh tranh với các chương trình truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp hay các loại

truyền hình thông thường. IPTV không chỉ đơn giản là đưa ra các chương trình

truyền hình thông thường bằng các kết nối hay các thiết bị khác. Với chi phí thấp

trong việc sản xuất nội dung cho phép các nhà cung cấp IPTV đưa ra rất nhiều

chương trình, từ thể thao, thời sự cho tới các chương trình đào tạo trên Tivi, và

nhiều chương trình khác nữa.

Khách hàng được lợi rất lớn từ các dịch vụ IPTV, họ sẽ thích thú với nội dung

chương trình linh hoạt do chính họ lựa chọn. Các ứng dụng tương tác và theo yêu

cầu không chỉ cho phép khách hàng lựa chọn các chương trình giải trí mà nó còn

cung cấp các công cụ để học tập. Truyền hình IP có thể được khai thác và sử dụng

dưới nhiều định dạng khác nhau. Hiện tại IPTV là một nhân tố quan trọng trong thị

trường truyền hình thu phí, và trong tương lai các nhà cung cấp IPTV sẽ cho ra các

dịch vụ mới và sẽ thu hút được rất nhiều khách hàng.

Để triển khai thác các dịch vụ IPTV cần phải có một nền tảng mạng băng rộng

chất lượng và an toàn. Bên cạnh đó, việc quản lý mạng IPTV khi đi vào hoạt động

cũng là vấn đề cần phải đặc biệt chú ý, vì hiệu quả của mạng cao hay thấp phụ

thuộc vào yếu tố này.

Với nội dung đã được trình bày ở trên, luận văn đã chỉ ra được các vấn đề:

- Có cái nhìn tổng quát về công nghệ IPTV.

- Các phương thức phân phối mạng IPTV và vấn đề quản lý mạng IPTV.

- Giới thiệu một số thiết bị phần cứng và chương trình phần mềm được sử dụng

trên mạng phân phối IPTV.

88

- Từ những tìm hiểu, nghiên cứu trên đã áp dụng vào quá trình triển khai, tính

toán băng thông, lên cấu hình vào thực tế cho mạng Viễn thông Nghệ An.

Vì IPTV là công nghệ mới, do đó nội dung của luận văn chưa trình bày được cụ

thể và đi hết được các phần, vấn đề còn khúc mắc. Các vấn đề cần tìm hiểu thêm đó

là các kỹ thuật nén dữ liệu, các giao thức sử dụng để phân phối mạng IPTV và một

số thiết bị chuyên dụng khác.

Do thời gian và lượng kiến thức của bản thân còn hạn chế, nên nội dung của luận

văn chưa được đầy đủ và chính xác. Hướng phát triển tiếp theo của luận văn là hoàn

thiện các vấn đề còn thiếu sót và áp dụng vào thực tế để phát triển mạng dịch vụ

IPTV ở VNPT Nghệ An. Vì thế rất mong sự quan tâm và đóng góp ý kiến của thầy

và các bạn đồng nghiệp để nội dung luận văn hoàn thiện hơn.

89

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt

1. Công ty điện toán và truyền số liệu - Trung tâm điện toán và truyền số liệu khu

vực1 (3-2010), Chuyên đề công nghệ FTTx và các giải phápFTTH,

2. Học viện Bưu chính viễn thông Việt nam - Trung tâm công nghệ thông tin (7-

2008), Tài liệu đào tạo mạng MEN – Lý thuyết_V2,

3. Phạm Việt Hùng (2007), Công nghệ truy cập trong mạng NGN, Trung tâm đào

tạo Bưu chính – Viễn thông 1.

4. Phạm Thế Quế (3-2001), Bài giảng Mạng Máy tính, Học viện Công nghệ -Bưu

chính viễn thông Việt Nam.

5. Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam – Ban viễn thông (2008), Hệ thống

truyền hình trên mạng xDSL,

6. Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam – Ban viễn thông (3-2009), Số liệu dự

báo mạng MAN-E Nghệ An,

7. Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam – Tổng giám đốc tập đoàn BCVT

Việt Nam (11-2-2010), Quyết định số 470/QĐ-VNPT-VT về việc xây dựng

cấu trúc mở rộng mạng MAN-E giai đoạn 2010 – 2011,

TiÕng Anh

8. Wes Simpson & Howard Greefield (2007), IPTV and Internet Video: New

Markets in Television Broadcasting, Fisrt edition, Elsevier Inc.

Tài liệu trên mạng Internet

9. (2006), ”IPTV là gì”, http://www.tapchibcvt.gov.vn/ vi-VN/hoidap /2006

/5/16415.bcvt

10. (11-10-2006),“IPTV- Overview and key to seccess”, http://www.uands.com.

11. IPTV solution by Netup, http;//www.netup.tv