Xây dựng mô hình đánh giá QOE cho IPTV và triển khai thực tế tại viễn thông hải dương TT

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Phạm Hữu Kiên NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ QoE CHO DỊCH VỤ IPTV TẠI VIỄN THÔNG HẢI DƯƠNG CHUYÊN NGÀNH : MÃ SỐ : KỸ THUẬT VIỄN THÔNG 8.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ ( Theo định hướng ứng dụng) Hà Nội – 2022 Luận văn hồn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS VŨ THỊ THÚY HÀ Phản biện 1: TS Hồ Văn Canh Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Hữu Trung Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: 10h30 ngày tháng năm 2022 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng I MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Trong năm gần đây, khái niệm chất lượng dịch vụ QoS (Quality of Service) mạng IP đưa vào nhận thức đông đảo người sử dụng (NSD) nhà cung cấp khai thác dịch vụ mạng QoS động lực thúc đẩy mạnh mẽ đầu tư nhà khai thác dịch vụ viễn thông tập trung cao độ cộng đồng nghiên cứu lĩnh vực mạng, hướng tới giải pháp có tính ổn định hiệu cao nhằm đảm bảo chất lượng cho dịch vụ qua mạng Trên mạng IP, QoS định nghĩa theo mức gói IP theo mức kết nối Ở mức gói IP, tham số QoS điển hình bao gồm độ trễ gói IP, độ biến thiên trễ gói IP, tỷ lệ gói IP Ở mức kết nối/cuộc gọi, QoS đánh giá qua tham số tỷ lệ gọi/kết nối bị chặn, tỷ lệ gọi/kết nối bị rớt chừng Tuy nhiên, bối cảnh nay, dịch vụ viễn thông mạng IP, đặc biệt IPTV (Internet Protocol Television) ngày trở nên phổ biến thơng dụng hơn, QoS khơng cịn yếu tố mang tính định cạnh tranh chiếm lĩnh thị trường nhà cung cấp dịch vụ Theo xu hướng chung, yếu tố dần trở nên quan trọng để phân biệt mức độ đánh giá nhà cung cấp dịch vụ gói dịch vụ thiết lập tốt đến mức theo nhu cầu cá nhân NSD, tùy chỉnh theo yêu cầu cá nhân khách hàng đến đâu để thỏa mãn tối đa yêu cầu họ Đây tiền đề dẫn đến khái niệm chất lượng trải nghiệm QoE (Quality of Experience), khái niệm đưa vào tranh cung cấp dịch vụ ngành công nghệ viễn thông Một cách đơn giản nhất, chất lượng trải nghiệm QoE nhận xét chủ quan NSD đánh giá dịch vụ họ sử dụng So với khái niệm QoS, QoE khái niệm đẩy mạnh năm gần Sự xuất khái niệm QoE tầm quan trọng nhiều khả dẫn đến thay đổi định cách tiếp cận thị trường nhà cung cấp dịch vụ viễn thơng Thay tập trung vào QoS, vấn đề có liên quan đến QoE đặt vào tâm điểm trọng Qua nghiên cứu khảo sát năm gần có nhiều cơng trình nghiên cứu QoE [1], [2], [3] Vì nhằm mang đến dịch vụ tốt thỏa mãn NSD học viên chọn đề tài “NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ QoE CHO DỊCH VỤ IPTV TẠI VIỄN THÔNG HẢI DƯƠNG” Tổng quan vấn đề nghiên cứu: Sự xuất khái niệm QoE tầm quan trọng nhiều khả dẫn đến thay đổi định cách tiếp cận thị trường nhà cung cấp dịch vụ viễn thông Học viên tập trung nghiên cứu QoE Trên sở nhìn nhận tầm quan trọng việc đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) chất lượng đánh giá cảm nhận người (QoE) cho dịch vụ IPTV Nghiên cứu truyền thông đa phương tiện vấn đề chất lượng dịch vụ mạng IP Nghiên cứu phương pháp đánh giá chất lượng trải nghiệm khách hàng Nghiên cứu ảnh hưởng tham số QoS lên QoE đưa phương pháp đánh giá QoE dựa QoS Mục đích nghiên cứu: Với mục đích mang lại chất lượng dịch vụ tốt cho NSD Nghiên cứu tập trung phân tích yêu cầu QoS QoE IPTV Giải pháp đánh giá QoE cho dịch vụ IPTV Xây dựng mơ hình lai ghép ánh xạ QoS QoE Mô đánh giá QoE cho dịch vụ luồng thời gian thực Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu đề tài Nghiên cứu truyền thông đa phương tiện vấn đề chất lượng dịch vụ mạng IP Nghiên cứu phương pháp đánh giá chất lượng trải nghiệm khách hàng Nghiên cứu ảnh hưởng tham số QoS lên QoE đưa phương pháp đánh giá QoE dựa QoS Phương pháp nghiên cứu: Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, thu thập thông tin tổng quan dịch vụ IPTV Mơ hình QoS – QoE IPTV CHƯƠNG 1: QOS VÀ QOE CHO IPTV 1.1 Tổng quan IPTV 1.1.1 Khái niệm IPTV Dịch vụ IPTV( Internet protocol Television) việc cung cấp nội dung truyền hình qua giao thức IP mạng băng thông rộng Điều trái ngược với phân phối qua định dạng truyền hình mặt đất, vệ tinh cable truyền thống Không giống phương tiện tải xuống, IPTV cung cấp khả phát trực tuyến phương tiện nguồn liên tục 1.1.2 Mơ hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV Mạng truyền dẫn Mạng truyền dẫn chia thành hai thành phần gồm: Mạng lõi (core network) mạng truy cập (access network) Hình 1.1: Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV [8] 1.1.3 Phương thức hoạt động Nguồn video thu từ hệ thống vệ tinh cáp mã hóa (encode) thành luồng (stream) video đóng gói thành gói tin (packet) IP, với địa đích địa IP phát đồng loạt (multicast) xác định Sau gói tin đưa vào mạng IP, nhờ vào bảng định tuyến multicast thiết bị mạng (router, switch) gói tin phân phối đến người dùng có yêu cầu Tại đầu cuối khách hàng, giải mã video (STB Set Top Box) nhận luồng video (kênh truyền hình) chuyển chúng sang tín hiệu tương tự (analog) số (digital) để thị hình ảnh, âm lên hình TV 1.1.4 Một số đặc điểm IPTV a Ưu điểm IPTV b Nhược điểm IPTV c Sự khác biệt IPTV Internet TV d Các cơng nghệ nén video • MPEG-2 1.2 Các vấn đề QoS QoE IPTV 1.2.1 Chất lượng dịch vụ (QoS) 1.2.1.1 Khái niệm chất lượng dịch vụ 1.2.1.2 Mối quan hệ QoS hiệu mạng 1.2.1.3 Bốn quan điểm QoS 1.2.1.4 Mối quan hệ bốn quan điểm QoS 1.2.1.5 Các tham số QoS Tham số QoS Băng thông (nhỏ nhất) Trễ (lớn nhất) Jitter (biến động trễ) Mất thông tin (ảnh hưởng lỗi) Tính sẵn sàng (tin cậy) Bảo mật Các giá trị ví dụ 64 kb/s, 1.5 Mb/s, 45 Mb/s 50 ms, 150 ms 10% trễ lớn nhất, ms biến động 1000 gói chưa chuyển giao 99.99% Mã hoá nhận thực tất luồng lưu lượng Bảng 1: Các tham số QoS 1.2.2 Chất lượng trải nghiệm người dùng (QoE) 1.2.2.1 Khái niệm QoE Tiêu chuẩn ITU P.10/G100 cung cấp định nghĩa QoE sau : “QoE tồn tính chất chấp nhận ứng dụng dịch vụ, cảm nhận chủ quan người sử dụng cuối” Tương tự Qualinet định nghĩa QoE : “ Mức độ hài lịng khó chịu người dùng ứng dụng dịch vụ Nó kết việc thực kỳ vọng họ tiện ích ứng dụng, dịch vụ theo tính cách người dùng trạng thái tại” 1.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến QoE Các tham số QoS sử dụng để đánh giá chất lượng việc truyền tải đa phương tiện mà không phản ảnh hài lòng người dùng dịch vụ Hình 1.3: Các yếu tố ảnh hưởng đến QoE 1.2.2.3 Các tham số QoE Tại lớp dịch vụ video, tham số QoE bao gồm : • Mặt phẳng điều khiển: - Các hồi đáp tương tác (trễ chuyển kênh, hồi đáp điều khiển VoD PVR) • Mặt phẳng liệu : - Chất lượng hình ảnh, video: Rất nhiều điểm ảnh hưởng lên chất lượng video hệ thống đầu-cuối Các cố: Hình ảnh hiển thị theo khối vng (khơng mịn) – gọi tượng Blocking, mờ viền, nhiễu ảnh, liệu hình ảnh khơng xác lỗi, nghẽn… - Chất lượng âm thanh: Tương tác âm hình ảnh tổng QoE chất lượng Đồng phương tiện • Tính tin cậy • An ninh - Cho người dùng, công ty viễn thông, nhà sở hữu nội dung - Các ảnh hưởng an ninh lên tham số khác (ví dụ, mã hố bảo mật / trễ giải mã bảo mật) • Nội dung - Chất lượng cao, nội dung nhiều người ưa thích chìa khố thành cơng cho dịch vụ IPTV nói chung, VoD nói riêng 1.2.2.4 Xu hướng QoE Sự xuất khái niệm QoE tầm quan trọng dẫn đến thay đổi định cách tiếp cận thị trường nhà cung cấp dịch vụ viễn thơng Thay tập trung vào QoS, vấn đề có liên quan đến QoE đặt vào tâm điểm trọng Xây dựng áp dụng SLA với khách hàng sở QoE, phát triển áp dụng phương pháp tính cước dựa QoE, phát triển biện pháp đo kiểm, giám sát QoE để điều chỉnh chất lượng dịch vụ, phát triển áp dụng sách điều chỉnh dịch vụ dựa QoE xu hướng nhiều nước Xu hướng chuyển từ quản lý QoS thành QoE kết hợp công tác đo kiểm so sánh đồng thời chất lượng dịch vụ nhà cung cấp Nhiều thách thức đặt giám sát đánh giá QoE chưa có mơ hình phù hợp cho định lượng QoE Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào cải thiện QoE tham số liên quan đến thời gian, mối quan hệ tương tác QoS QoE, mối quan hệ QoE MOS (Mean Opinion Scores) Tuy nhiên, vấn đề giám sát QoE theo thời gian thực chưa quan tâm mức 1.3 Vấn đề đảm bảo QoS QoE IPTV Độ khả dụng cao băng thông bảo đảm đủ phép phân phối dịch vụ thành cơng Nếu khơng có điều kiện này, phân phối gặp phải lỗi cụm gây vấn đề cho STB STB mong đợi liệu đến với tốc độ bit cố định thứ tự Trễ truyền phát thấp Điều ảnh hưởng đến chất lượng trải nghiệm khách hàng ảnh hưởng đến thời gian hồi đáp lệnh từ điều khiển từ xa khách hàng Jitter mạng thấp Jitter ảnh hưởng đến độ biến thiên gói đến qua mạng Độ biến thiên dẫn đến tràn đệm thiếu luồng đệm thiết bị thu (STB) Jitter ảnh hưởng đến cách mà gói xử lý nhiều phần tử mạng khác Nếu jitter q cao, độ gói tăng phần mềm hàng cố gắng cân tải lưu lượng phần tử mạng Độ gói thấp Các gói gây ảnh hưởng lớn lên chất lượng video nhận thường dẫn đến lỗi blocking mà mắt thường nhận Hình 1.4 QoS QoE [9] Kết luận chương Cái nhìn tổng quát IPTV cho ta thấy rõ tiềm dịch vụ tương lai Việt Nam giới Vấn đề đặt nhà khai thác mạng cung cấp dịch vụ IPTV ? Với IPTV đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS phải đặc biệt ý tới chất lượng trải nghiệm QoE, cảm nhận đánh giá trực tiếp người dùng dịch vụ mà nhà mạng cung cấp Vấn đề thách thức lớn nhà cung cấp dịch vụ nào, đó, cần phải trọng nghiên cứu để đưa giải pháp, sách hợp lý cho nhà cung cấp dịch vụ viễn thông Phần nội dung trình bày mơ hình đánh giá QoE xây dựng mơ hình giám sát đánh giá QoE CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ QOE CHO DỊCH VỤ IPTV 1.4 Khảo sát nghiên cứu QoE cho IPTV Mặc dù QoE có tầm quan trọng nhà cung cấp dịch vụ mạng, song nghiên cứu QoE tới chủ yếu tập trung vào mơ hình đo chất lượng dịch vụ IPTV hay dòng video (Streaming Video) [1],[2],[10] Cho tới nay, QoE hiểu theo cách khác Khái niệm QoE chấp nhận phổ biến thể mức độ cảm nhận người dùng chất lượng dịch vụ hay mạng Tuy nhiên, khái niệm mang tính chủ quan người dùng Do vậy, cần có định nghĩa QoE mang tính khách quan 1.5 Các mơ hình đánh giá QoE Có nhiều tiêu chuẩn sử dụng để đánh giá truyền tải chất lượng IPTV, chẳng hạn điểm ý kiến trung bình (MOS), số chất lượng video (VQM), tỷ lệ tín hiệu nhiễu (PSNR), số phân phối đa phương tiện (MDI), số chất lượng hình ảnh chuyển động (MPQM Bất kể tiêu chuẩn sử dụng, tiêu chí đánh giá chất lượng truyền tải đa phương tiện IPTV gộp thành hai nhóm phương pháp chủ quan phương pháp khách quan 1.6 Các mơ hình đánh giá QoE Một số phương pháp đánh giá QoE ( ITU) FR (Full Reference), RR (Reduced Reference NR (No Reference) PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) SSIM(Structural Similarity Index), PEVQ (Perceptual Evaluation of Video Quality) VQM (Video Quality Metric) 10 1.6.3 Mơ hình tham chiếu rút gọn Bộ nhận Bộ gửi Hệ thống nén/ truyền phát Trích tính Phép đo Trích tính RR Hình 2.4 Mơ hình tham chiếu rút gọn Giống thuật toán tham chiếu đầy đủ, thuật toán tham chiếu rút gọn thực so sánh luồng video đầu vào đầu tính mức nhiễu, méo xảy Các thuật tốn mơ hình tham chiếu rút gọn khơng sử dụng tồn tín hiệu video tham chiếu, phần thông tin tham chiếu truyền đến so sánh thông qua kênh liệu riêng Điều giúp giảm độ phức tạp tính tốn thời gian xử lý yêu cầu để có kết 1.6.4 MOS Bảng 1: Thang điểm MOS Điểm đánh giá Chất lượng thoại Rất tốt Tốt Chấp nhận Tồi Rất tồi Phương thức cho điểm MOS số nhược điểm sau: Phương pháp mang tính chất chủ quan kết phụ thuộc vào nhiều yếu tố không kiểm soát chủ thể như: trạng thái tâm lý, thái độ kiểm tra, trình độ văn hố Phương thức tốn kém, địi hỏi nhiều người tham gia thiết lập phức tạp Khi cần thực đo thường xuyên tham số chất lượng việc sử dụng phương pháp đánh giá chất lượng khơng thực tế 11 1.6.5 Tỷ số tín hiệu nhiễu PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) lấy từ việc thiết lập lỗi trung bình bình phương MSE tương quan với giá trị lớn độ chói (luminance) (đối với giá trị bit điển hình 2^8 -1 = 255) sau: (2.1) MSE = (2.2) PSNR = 20lg( Hình 5: So sánh cảm nhận người dùng với ảnh PSNR Tuy nhiên, có vấn đề đặt cho phương pháp đánh giá chất lượng video khách quan PSNR, PSNR chưa phản ánh QoE QoE bao hàm yếu tố người 1.6.6 Thông số chất lượng video (VQM) VQM (Video Quality Metric) phát triển ITS (Institute for Telecommunication Science – Viện khoa học viễn thông) cung cấp phương pháp đo kiểm chất lượng video khách quan Nó đo hiệu ứng cảm nhận lỗi video gồm nh hình, chuyển động giật, khơng tự nhiên, nhiễu toàn bộ, nhiễu khối, nhiễu màu kết hợp chúng với tham số đơn.VQM lấy video ban đầu video xử lý làm đầu vào 1.6.7 Thông số chất lượng ảnh động (MPQM) PSNR không tâm đến tượng che khuất thị giác Nói cách khác, lỗi pixel đơn góp phần làm suy giảm PSNR, lỗi không cảm nhận được.Vấn đề tiếp cận cách kết hợp số mô hình hệ thống thị giác người Cụ thể hơn, hai tượng cảm nhận thuộc người nghiên cứu tỉ mỉ: độ nhạy tương phản che 12 phủ Hiện tượng thứ nguyên nhân cho thực tế tín hiệu phát mắt độ tương phản lớn ngưỡng Hình 2.6 Mơ hình MPQM 1.6.8 Chỉ số phân phối chất lượng (MDI) QoE cho IPTV đánh giá cách lượng hóa qua tham số MDI (Media Delivery Index) IPTV có yêu cầu riêng mạng địi hỏi băng thơng cao, dễ bị ảnh hưởng jitter gói Tham số MDI biểu thị chất lượng video mong đợi, tham số giúp nhà cung cấp dịch vụ giám sát dịch vụ video MDI dùng để giám sát thụ động chủ động luồng video trực tiếp đo đạc từ điểm nguồn video STB, từ giá trị MDI ánh xạ đến QoE để có hành động, biện pháp xử lý kịp thời Về chất, tham số ánh xạ từ nhân tố QoS, cụ thể độ trễ DF (Delay Factor) tỉ lệ nội dung MLR (Media Loss Rate) 1.6.9 Chỉ số ước lượng tương đồng cấu trúc (SSIM – Structural Similarity Index Measurement) Chỉ số SSIM sử dụng để đo mức độ giống hình ảnh đầu vào ảnh sinh Chỉ số dựa tính tốn ba độ đo, độ chói, độ tương phản thời hạn kết cấu Một ảnh tạo thành nhờ điểm ảnh có mức độ sáng tối khác nhau, có nhiều mức độ sáng tối có nhiều chi tiết ảnh, tất điểm ảnh có độ sáng, ảnh khơng có chi tiết hết 1.7 Xây dựng mơ hình giám sát đánh giá QoE cho dịch vụ IPTV 1.7.1 Mơ hình ánh xạ QoS/QoE cho việc đánh giá QoE IPTV Kiến trúc hệ thống giám sát QoE đưa hình vẽ 2.8 Nó bao gồm cơng cụ đo lường QoS, QoE chức đánh giá báo cáo hiệu Công cụ đo lường QoS thiết kế để thu thập số QoS sử dụng hàm ánh xạ QoS-QoE để xác định QoE tổng thể dịch vụ 13 Hình 2.8: Mơ hình ánh xạ QoS/QoE 1.7.2 Điểm giám sát chất lượng QoS – QoE Trong hệ thống giám sát QoS – QoE, phân biệt điểm mà chất lượng giám sát điểm chất lượng tính tốn Khi phát triển mơ hình kiến trúc giám sát QoS –QoE, điều quan trọng phải xác định điểm thu thập liệu điểm tính tốn Quyết định dựa cân thông tin có sẵn để tính tốn u cầu hiệu suất hệ thống sử dụng Khi chất lượng video mơ hình khơng tham chiếu, điểm tính tốn chất lượng phải trùng với điểm đo Hình 2.9: Các điểm đo từ nhà cung cấp dịch vụ đến người dùng cuối [10] 14 1.7.3 Xây dựng hàm ánh xạ QoS QoE Hình 2.10: Hàm ánh xạ QoS QoE Các trịn với số biểu thị thang bậc MOS (Mean Opinion Scores) : (1) bad, (2) poor, (3) fair, (4) good, (5) excellent 1.8 Kết luận Chương Chương xây dựng kiến thức xây dựng mô hình giám sát đánh giá QoE, mơ hình tham chiếu QoS/QoE Đây kiến thức tảng xây dựng chương CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ QOE CHO DỊCH VỤ IPTV TẠI VIỄN THÔNG HẢI DƯƠNG 1.9 Triển khai dịch vụ IPTV Viễn Thông Hải Dương 1.9.1 Triển khai IPTV mạng FTTx: 1.9.1.1 Mơ hình triển khai: Mơ tả dịch vụ: Cung cấp dịch vụ truyền hình tương tác MyTV HD đồng thời với dịch vụ truy cập Internet FiberVNN cho khách hàng đôi cáp quang VNPT Hải Dương 15 Hình 3.1: Dịch vụ MyTV HD cung cấp đồng thời với dịch vụ truy nhập Internet 1.9.1.2 Đánh giá hoạt động mơ hình: Là giải pháp kết nối hoàn toàn cáp quang từ nhà cung cấp dịch vụ đến tận nhà khách hàng Ưu điểm lớn mơ hình triển khai mạng FTTx so với internet ADSL FTTH có tốc độ nhanh nhiều lần (khoảng 200 lần), có tốc độ tải lên tải xuống nhau, ADSL có tốc độ tải lên ln nhỏ tốc độ tải xuống 1.9.2 Triển khai IPTV GPON 1.9.2.1 Kiến trúc GPON 16 Hình 3.2: Mơ hình mạng điển hình hệ thống GPON ONT muốn truyền liêu phải đăng ký với OLT để cấp phát time-slot OLT truyền tín hiệu đồng đến ONT định time-slot dành cho ONT Theo chu kỳ thời gian, ONT phép truyền liệu time-slot OLT phân bổ Hình 3.3: TDMA-GPON 1.9.2.2 Mơ hình triển khai IPTV mạng GPON Mô tả dịch vụ: Sử dụng công nghệ truy nhập FTTx-GPON kết hợp với mạng truyền tải MAN-E công nghệ MPLS VNPT Hải Dương để cung cấp kết nối truy nhập Internet đối xứng tốc độ cao đồng thời với dịch vụ MyTV HD cáp sợi quang đến nhà khách hàng Ứng dụng: Khách hàng cần truy nhập truy cập Internet FTTH/ FiberVNN qua máy tính PC/ LAN, Wifi với tốc độ cao, ổn định Xem truyền hình tương tác với 12 kênh HD, 64 kênh SD Sử dụng dịch vụ theo yêu cầu VoD, TVoD, Karaoke, Chia sẻ hình ảnh Mơ hình triển khai kết nối 17 Hình 3.4: Mơ hình triển khai IPTV mạng GPON 1.9.2.3 Đánh giá hoạt động mơ hình: Mỗi khách hàng kết nối tới mạng quang thông qua chia quang thụ động Tín hiệu download truyền tới hộ gia đình mã hóa để tránh việc xem trộm Tín hiệu upload kết hợp việc sử dụng giao thức đa truy nhập phân chia theo thời gian điều khiển việc sử dụng khe thời gian cho việc truyền liệu đường uplink cách tối ưu Ưu điểm GPON sử dụng thiết bị chia quang Splitter khơng cần cấp nguồn điện, nên có giá thành rẻ đặt đâu, không phụ thuộc vào điều kiện môi trường, không cần phải cung cấp lượng cho thiết bị phịng máy trung tâm phía người dùng 18 1.10 Thực tế đo đánh giá QoS-QoE MyTV VNPT Hải dương Triển khai sử dụng thiết bị đo đạc giồng phần triển khai cáp đồng Ở chế độ này, HST-3000 thực chứng kết cuối HST-3000 có khả mơ STB để lấy thông tin đường truyền Sơ đồ đấu nối sau: Hình 3.5 Sơ đồ đấu nối HST-3000 Ở chế độ này, thơng số từ kết đo kiểm chất lượng IPTV kênh HD SD Bảng 3.2: Kết đo kiểm IPTV mạng FTTx 19 Hình 3.6 Điểm xếp hạng QoS dịch vụ MyTV VNPT Hải dương 2021 Hình 3.7 Điểm xếp hạng QoE dịch vụ MyTV VNPT Hải dương 2021 Nhận xét: Một số vấn đề ảnh hưởng tới QoE MyTV VNPT Hải dương - Chỉ số TLDV (thiết lập dịch vụ) KPSC ( khắc phục cố ) gây ảnh hưởng đến giá trị QoE MyTV VNPT Hải dương - Sự cố tuyến cáp AAE không khôi phục kịp thời nên ảnh hưởng đến số QoE, - Lỗi chương trình đo dẫn đến tỷ lệ gói OTT - Sự cố tuyến cáp truy nhập gây ảnh hưởng tới tỷ lệ gói 1.11 Đề xuất giải pháp cải thiện QoE MyTV VNPT Hải Dương Để đảm bảo QoE cho IPTV cần phải dựa vào yêu cầu chất lượng dịch vụ Cấu trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV gồm phần: mạng nội dung (headend), mạng truyền tải (network), mạng gia đình (home network) mạng quản lý (Middle ware) Hình 3.8: Các thành phần IPTV Về lý thuyết biện pháp nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ cho IPTV cần thực tất thành phần mạng này, nhiên thực tế, kỹ thuật 20 QoS thường tập trung mạng truyền tải, đôi khi, người ta xem QoS gồm kỹ thuật nhằm cải thiện khả mạng 1.11.1 Các biện pháp đảm bảo QoS IPTV mạng nội dung (Head-end) Việc đảm bảo chất lượng video head-end phải xuất phát từ chất lượng video audio nguồn Chất lượng video vấn đề mang tính thương mại nhiều kỹ thuật, địi hỏi nhà cung cấp dịch vụ phải liên kết với đài truyền hình, nhà sản xuất nội dung để có chất lượng đầu vào tốt Các source sau chuyển thành định dạng chuẩn (SDTV, HDTV…) với tỉ lệ hình khác (4:3 16:9) để tương thích với TV khách hàng 1.11.2 Các biện pháp đảm bảo QoS mạng quản lý Middle ware phần vô quan trọng để đảm bảo chất lượng dịch vụ khách hàng, middle ware phải cung cấp tính bảo mật, xác nhận, tính cước, giám sát hệ thống, đồng thời phải cung cấp EPG đầy đủ tiện ích thân thiện với người dùng Mạng quản lý phải đảm bảo cung cấp đa dịch vụ khả mở rộng Sử dụng software thích hợp để biện pháp hữu hiệu để đạt yêu cầu Các software thường sử dụng bao gồm: MHP, GEM OCAP, ACAP, ARIB B23 1.11.3 Các biện pháp đảm bảo QoS mạng gia đình (Home netwok) Yếu tố ảnh hưởng lớn đến chất lượng IPTV mạng gia đình STB Chất lượng STB định mà khách hàng xem Một STB có chất lượng tốt phải có khả xử lý nhanh, chạy mượt, lướt lỗi, giải mã chuẩn video khác nhau, hỗ trợ kỹ thuật giải nén, cung cấp khả sửa lỗi, hoạt động ổn định, ngồi ra, cịn phải có khả đáp ứng EPG, dễ sử dụng, dễ điều khiển…Mã sửa lỗi FEC xem biện pháp hữu hiệu nhằm giảm tác động lỗi truyền dẫn liệu thời gian thực IPTV, nơi mà TCP dùng Nguyên tắc FEC thêm vào liệu chuỗi số “thừa”, tính tốn thích hợp người ta khơi phục lại bit lỗi giới hạn lỗi 1.11.4 Các biện pháp đảm bảo QoS mạng truyền dẫn • Cải thiện hiệu mạng NP (Network Performance) 21 Các tham số NP quan tâm bao gồm: băng thông, trễ, biến động trễ (jitter) gói a Băng thơng: IPTV xem ứng dụng “ngốn băng thơng” Hình 3.9: Băng thông mạng truyền dẫn Các biện pháp nhằm tăng băng thông: Nâng cấp đường truyền: xem phương pháp hiệu phương pháp tốn Sử dụng QoS class để phân luồng ưu tiên lưu lượng Đây xem biện pháp hữu hiệu nhất, nhiều chế khác đưa để thực phương pháp này: Hàng đợi ưu tiên PQ (Priority Queuing), Hàng đợi tự chọn CQ (Custom Queuing), phân phối ToS sở nhóm QoS sở hàng đợi cân trọng số WFQ (Weighted Fair Queuing), hàng đợi dựa theo lớp cân trọng số CBWFQ (Class Base Weighted Fair Queuing), hàng đợi trễ thấp LLQ (Low Latency Queuing) b Trễ đầu cuối đến đầu cuối (end-to-end delay): Trễ bao gồm trễ mạng cố định trễ mạng biến đổi Trễ chia làm loại: trễ xử lý (phụ thuộc vào tốc độ CPU, chế độ chuyển mạch IP, cấu trúc router, cấu hình giao diện vào ra), trễ hàng đợi ( phụ thuộc vào số lượng kích thước gói tin, băng thông giao diện chế xếp hàng), trễ (thời gian để frame đưa vào đường truyền vật lý), trễ lan truyền (thời gian để truyền gói tin qua mơi trường vật lý) 22 Hình 3.10: Các loại trễ Các ứng dụng thời gian thực nhạy cảm với trễ, dịch vụ TV, VoD không nhạy cảm với trễ, nhiên, trễ có ảnh hưởng lớn đến thời gian chuyển kênh TV các lệnh play/pause/stop VoD Để giảm trễ người ta dùng biện pháp: nâng cấp đường truyền, phân lớp lưu lượng, nén frame nén header Nâng cấp đường truyền, nâng cao băng thông giúp giảm thời gian trễ gói tin khơng phải chờ đợi để đưa vào đường truyền Phân lớp lưu lượng: ứng dụng nhạy cảm với trễ ưu tiên truyền trước Nén frame nén header: giảm kích thước file, kích thước gói thời gian truyền giảm xuống 1.11.5 Áp dụng mơ hình ánh xạ QoS/QoE vào VNPT Hải dương 1.11.5.1 Xây dựng hàm ánh xạ QoS QoE Để đánh giá mối tương quan QoS QoE Đầu tiên nhà cung cấp dịch vụ thực phép đo tham số QoS xem xét lớp mạng Thông qua giao thức kiểm soát chất lượng RTCP ( Real-time Transfer Control Protocol), hệ thống quản lý chất lượng cho dịch vụ IPTV đo lường thu thập tham số QoS Bước chuẩn hóa mức đảm bảo QoS bằng cách sử dụng thông số đo Tại giá trị trọng số tham số QoS xác định thơng qua mức độ quan trọng tương đối tham số QoS kết phân tích QoE video IPTV Kết luận Chương Áp dụng công nghệ đại kỹ thuật tiên tiến nay, với đạo tập đoàn VNPT thời gian qua VNPT Hải Dương đầu việc ứng dụng triển khai công nghệ viễn thông Trước tiên công nghệ mạng MAN-E, FTTx gần công nghệ IPTV Dịch vụ MyTV VNPT Hải Dương đưa vào khai thác 23 sử dụng năm thu kết đáng kể Số lượng thuê bao đăng ký ngày tăng Tại Hải Dương có ba nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cạnh tranh với VNPT, nhiên với tính vượt trội, lạ, sinh động hấp dẫn MyTV chiều lòng đối tượng khách hàng địa bàn tỉnh Đặc biệt với khách hàng địa bàn huyện, xã vùng sâu mà dịch vụ truyền hình khác cịn chưa cung cấp với VNPT đâu có đường dây th bao điện thoại cố định có MyTV Việc phát triển dịch vụ, mở rộng thị trường khó làm để giữ khách hàng tin tưởng tiếp tục sử dụng dịch vụ MyTV cịn khó nhiều Ý thức điều này, thời gian qua VNPT Hải Dương việc nâng cấp hệ thống mạng lõi băng rộng liên tục triển khai công tác cải tạo chất lượng mạng cáp ngoại vi, quay chuyển, ngầm hóa tuyến cáp cũ, đường vịng, thay thế, xử lý măng xơng, tủ cáp, hộp cáp cũ chất lượng Bổ xung thêm nhiều trạm IP DSLAM nhằm giảm cự ly đường dây từ thuê bao tới trạm Một tuyến cáp đồng trước đưa vào để cung cấp dịch vụ MyTV đo kiểm chất lượng cáp đảm bảo tiêu chuẩn ngành Tuy nhiên tồn nhiều tuyến cáp gốc dung lượng lớn sử dụng lâu năm nên chất lượng kém, số xã ven thành phố có mật độ dân cư thưa nên việc đầu tư hạ tầng mạng cung cấp dịch vụ khu vực cịn hạn chế 24 III KẾT LUẬN Có thể nói dịch vụ IPTV với nhiều lợi vượt trội so với dịch vụ truyền hình truyền thống thu hút quan tâm đặc biệt nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông người sử dụng Nhưng để cạnh tranh với dịch vụ truyền hình truyền thống, ngồi lợi công nghệ, phải đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt tới khách hàng Có vậy, nhà cung cấp dịch vụ cạnh tranh với nhà cung cấp truyền thống với nhà cung cấp dịch vụ viễn thông khác Tại Việt Nam, VNPT nhà cung cấp dịch vụ IPTV tiên phong Với lợi hạ tầng mạng lưới rộng khắp tất tỉnh, thành phố nên triển khai dịch vụ IPTV VNPT thu hút số lượng lớn khách hàng Việc đảm bảo chất lượng dịch vụ cho người sử dụng vấn đề quan tâm hàng đầu VNPT Vì vậy, đồ án tập trung vào hai vấn đề chính, nghiên cứu việc đảm bảo chất lượng dịch vụ, chất lượng trải nghiệm IPTV áp dụng cho việc đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV Viễn thông Hải Dương Tuy nhiên, đề tài rộng, việc triển khai dịch vụ nên việc trải nghiệm dịch vụ chưa nhiều nên nội dung chưa nghiên cứu chi tiết Mặt khác thời gian nghiên cứu không nhiều nên luận văn chưa sâu nghiên cứu chất lượng dịch vụ từ hệ thống mạng băng rộng Hướng phát triển đồ án tiếp tục nghiên cứu việc đảm bảo QoS IPTV, việc trải nghiệm dịch vụ tiếp đến công tác bảo mật hệ thống Em mong có góp ý bảo thầy, cô giáo đọc luận văn Em xin trân trọng cảm ơn cô giáo TS Vũ Thị Thúy Hà, người tận tình hướng dẫn em suốt thời gian làm đồ án Em xin cám ơn thầy, cô giáo Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng truyền đạt cho em kiến thức quý báu Xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình giúp đỡ em hoàn thành luận văn ... lý cho nhà cung cấp dịch vụ viễn thông Phần nội dung trình bày mơ hình đánh giá QoE xây dựng mơ hình giám sát đánh giá QoE CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ QOE CHO DỊCH VỤ IPTV. .. giám sát đánh giá QoE, mơ hình tham chiếu QoS /QoE Đây kiến thức tảng xây dựng chương CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ QOE CHO DỊCH VỤ IPTV TẠI VIỄN THÔNG HẢI DƯƠNG 1.9 Triển khai dịch... khơng có chi tiết hết 1.7 Xây dựng mơ hình giám sát đánh giá QoE cho dịch vụ IPTV 1.7.1 Mơ hình ánh xạ QoS /QoE cho việc đánh giá QoE IPTV Kiến trúc hệ thống giám sát QoE đưa hình vẽ 2.8 Nó bao gồm