NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI DỊCH VỤ IPTV TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG VNPT

Đề tài : NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI DỊCH VỤ IPTV TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG VNPT Mục tiêu nghiên cứu của luận văn tốt nghiệp: tập trung nghiên cứu về giải pháp triển khai khả thi dịch vụ IPTV trên mạng VNPT. Phạm vi nghiên cứu của luận văn: chỉ tập trung vào giải pháp kỹ thuật. Kết quả của luận văn: là giải pháp khả thi để có thể triển khai được dịch vụ IPTV trên mạng viễn thông VNPT. Công cụ và phương pháp nghiên cứu: để hoàn thành luận văn tôi đã dựa trên nhưng khảo sát thực tế từ đó có những phân tích dựa trên các kết quả khảo sát và lý thuyết về cấu trúc mạng IPTV để đưa ra cấu trúc mạng.

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI DỊCH VỤ

IPTV TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG VNPT

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

-NGUYỄN THỨC KIÊN

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI DỊCH VỤ

IPTV TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG VNPT

CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

MÃ SỐ:23.0 60.52.70 4.3898

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học : TS NGUYỄN KIM LAN

HÀ NỘI - 2008

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IPTV 4

1.1 Giới thiệu về IPTV 4

1.2 Phương thức phát truyền tín hiệu của IPTV 5

CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC TỔNG THỂ MẠNG IPTV, CÁC YÊU CẦU 7

KỸ THUẬT 7

2.1 Mô hình tổng thể mạng IPTV 7

2.1.1 Mạng nội dung 7

2.1.2 Mạng truyền tải 7

2.1.3 Mạng đầu cuối (còn gọi là mạng cáp gia đình) 7

2.1.4 Hệ thống quản lý 7

2.2 Các công nghệ truy nhập sử dụng trong mạng IPTV 10

2.2.1 Công nghệ ADSL 11

2.2.2 Công nghệ ADSL 2 12

2.2.3 Công nghệ ADSL2+ 12

2.2.4 Công nghệ VDSL 13

2.2.5 Mạng cáp quang 18

2.2.6 Công nghệ truy nhập Wimax: 18

2.3 Bộ giao thức TCP/IP và IPTV, các giao thức sử dụng trong mạng IPTV 19

2.3.1 Bộ giao thức TCP/IP 19

2.3.2 Phương thức phát IPTV 22

2.3.3 Các giao thức sử dụng trong mạng IPTV 25

2.4 Cấu trúc phần cứng các phần tử mạng IPTV 25

2.4.1 Hộp chuyển đổi tín hiệu TV 26

2.4.2 Media Center và Center Extenders 28

2.4.3 Các máy chủ 29

CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV CHO MẠNG 32

VIỄN THÔNG CỦA VNPT 32

3.1 Đánh giá hiện trạng mạng viễn thông VNPT 32

3.1.1 Mạng đường trục 32

3.1.2 Mạng gom và mạng truy nhập 35

3.2 Giải pháp kỹ thuật cung cấp dịch vụ IPTV trên mạng viễn thông của VNPT 38

3.2.1 Nguyên tắc tổ chức 38

3.2.2 Cấu trúc tổng quát 40

3.2.3 Yêu cầu về QoS 42

3.3 Giải pháp triển khai dịch vụ IPTV giai đoạn 1 42

3.3.1 Cấu trúc mạng 42

3.3.2 Mô hình hoạt động 44

3.3.3 Yêu cầu về băng thông 47

3.3.4 Yêu cầu tính năng thiết bị, các giao thức cần hỗ trợ 48

3.3.5 Tính toán băng thông 49

3.4 Giải pháp triển khai dịch vụ IPTV giai đoạn 2 51

3.4.1 Cấu trúc mạng 51

3.4.2 Mô hình hoạt động 52

3.4.3 Yêu cầu băng thông 55

3.4.4 Phương án giảm tải mạng core và mạng gom 56

3.4.5 Yêu cầu tính năng thiết bị, các giao thức cần hỗ trợ 58

3.4.6 Tính toán băng thông 59

KẾT LUẬN 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

ATM Asynchronous Transfer Mode

BTV Broadcasting Television

BRAS Broadband Remote Access Server

CATV Cable Television

CDN Content Distribution Network

DSL Digital Subscriber Line

HFC Hybrid Fiber-Coax Cable

HDTV High Density Television

HTTP HyperText Transfer Protocol

IP Internet Protocol

IPMG Internet Group Management Protocol

IPSec IP Security protocol

IPTV Internet Protocol Television

IPv6 IP Version 6 protocol

ITU International Telecommunications Union

MPLS Multi-Protocol Label Switching

MPEG Motion Picture Experts Group

NGN Next Generation Network

QoS Quality of Service

PIM Protocol Independent Multicast

RTP Real-time Transport Protocol

RTCP Real-time Control Protocol

SDSL Single-line Digital Subscriber Line

SDH Synchronous Digital Hierarchy

STB Set Top Box

TCP Transmission Control Protocol

Tmax Maximum IP packet delay beyond which the packet is declared to be lostToS Type of Service

TTL Time To Live

UDP User Datagram Protocol

VoD Video on Demand

Bảng II.1 Khoảng cách và tốc độ truyền tải của VDSL 13

Bảng II.2 Tính năng chia tần (HAM band notching) 14

Bảng II.3 Tốc độ luồng xuống VDSL bất đối xứng 15

Bảng II.4 Tốc độ luồng lên VDSL bất đối xứng 15

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình I.1 Nguyên lý hoạt động của dịch vụ IPTV quảng bá 5

Hình I.2.Nguyên lý hoạt động của dịch vụ IPTV (VoD) 6

Hình II.1 Cấu trúc tổng quát mạng IPTV 8

Hình II.2: TCP/IP đóng gói trong một LAN header 20

Hình II.3: IPv4 Header 21

Hình II.4: TCP và UDP header 22

Hình II.5: IPTV được phát qua truyền dẫn quảng bá và video theo yêu cầu unicast 23

Hình II.6 RTP version 2 header 24

Hình III.1 Mạng đường trục của VNPT 32

Hình III.2: Mô hình kết nối từ mạng lõi đến mạng gom/mạng truy nhập 34

tại các tỉnh thành 34

Hình III.3 Mạng truy nhập và mạng gom tại các tỉnh thành chưa triển khai MEN 36

Hình III.4 Mô hình mạng gom và mạng truy nhập tại các tỉnh thành đã tiến hành triển khai MEN 37

Hình III 5 Sơ đồ tổng quát hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 41

Hình III 6 Mô hình đấu nối hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 43

Hình III 7: Mô hình S-VLAN trong mạng truy nhập giai đoạn 1 45

Hình III 8 Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP giai đoạn 1 46

Hình III 9 Lưu lượng multicast giai đoạn 1 47

Hình III 10: Mô hình đấu nối giai đoạn 2 52

Hình III 11 Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP – giai đoạn 2 54

Hình III.12 Lưu lượng Multicast – giai đoạn 2 54

MỞ ĐẦU

Dịch vụ IPTV tuy không mới trên thế giới nhưng tại Việt Nam vẫn còn ítngười được biết đến, các dự án nghiên cứu triển khai dịch vụ này vẫn còn đangđược thực hiện và dự kiến phải đến đầu năm 2010 mới có thể thương mại hóa được.Tại Việt Nam, tuy mới nhưng khả năng phổ biến của IPTV được đánh giá là rấtmạnh trong bối cảnh Internet Việt Nam phát triển rất nhanh như hiện nay Số thuêbao Internet quy đổi của Việt Nam tính tới tháng 5/2008 là hơn 5,5 triệu, đáp ứngnhu cầu của hơn 18,9 triệu dân, đạt mật độ sử dụng trên 21 người/100 dân, cao hơnbình quân khu vực ASEAN và thế giới, vượt Thái Lan, Trung Quốc, Philippines vàIndonesia Ngoài Internet, các kênh truyền hình cáp cũng đang phát triển với tốc độrất nhanh và đang vươn tới tất cả các tỉnh thành Đây chính là điều kiện lý tưởng đểtriển khai dịch vụ IPTV Dịch vụ IPTV hiện mới trong giai đoạn ban đầu nhưng tinchắc nó sẽ là một loại hình dịch vụ rất phát triển trong vài năm tới khi nhu cầu giảitrí có chọn lọc của người dùng ngày càng tăng cao IPTV (Internet Protocol TV) làdịch vụ giá trị gia tăng sử dụng mạng băng rộng IP phục vụ cho nhiều người dùng.Người dùng có thể thông qua máy vi tính PC hoặc máy thu hình phổ thông cộng vớihộp phối ghép set topbox để sử dụng dịch vụ IPTV Từ ngày 1/9/2006, FPT chínhthức cung cấp dịch vụ IPTV tại TP Hồ Chí Minh và sau đó mở rộng phạm vi cungcấp dịch vụ tại Hà nội, tuy nhiên số lượng khách hàng sử dụng dịch vụ chưa nhiều.Khi nghiên cứu thị trường, FPT nhận thấy nhu cầu của khách hàng xem truyền hìnhtheo yêu cầu rất lớn, vì vậy dịch vụ này sẽ có nhiều cơ hội phát triển Trước bốicảnh đó, VNPT cũng đang gấp rút chuẩn bị để cung cấp dịch vụ IPTV Và dịch vụIPTV của VNPT được xem như là “Hệ thống giải trí số gia đình” được thiết kế đểcung cấp cho khách hàng sự tiện lợi tối đa Với các tiện ích mới như: lịch chiếuphim điện tử, các dịch vụ tương tác (mua sắm, bình chọn…),  hình ảnh số, dừnghình trực tiếp, ghi hình từ xa Theo dự kiến, đến quý I/2009, VNPT sẽ cung cấp thửnghiệm hàng loạt các dịch vụ nằm trong hệ thống dịch vụ IPTV Và những dịch vụquan trọng là dịch vụ truyền hình trên nền IP (IPTV) và dịch vụ phim theo yêu cầu(VoD) được mã hoá theo chuẩn MPEG-2, MPEG-4, được truyền trên mạng IP (chủyếu là mạng xDSL) Dịch vụ truyền hình số trên nền IP, cung cấp cho khách hàng

những chương trình truyền hình thu lại từ hệ thống truyền hình mặt đất, truyền hìnhcáp, truyền hình vệ tinh hoặc kênh truyền hình riêng, thông qua STB Đối với dịch

vụ Video theo yêu cầu (VoD), người xem lựa chọn các video (phim, đoạn video)trực tiếp từ thư viện của nhà cung cấp để hiển thị trên TV của họ Thư viện đó  cótính năng tìm kiếm, hiển thị danh sách và miêu tả các nội dung của video Dịch vụVoD còn có các tính năng  ghi hình,  tạm dừng, chạy tiếp, chuyển nhanh về phíatrước, chuyển nhanh về phía sau, chạy nhanh lên (x) lần, khoá chương trình, loạiphim hoặc nội dung không dành cho trẻ em, giới thiệu chi tiết về các bộ phim Dịch

vụ xem phim trả tiền, là dịch vụ dựa trên dịch vụ xem phim theo yêu cầu, nhưng chỉgiới hạn ở một số loại phim trong một thời gian nhất định Đồng thời, IPTV còn cóthể cung cấp hàng loạt các dịch vụ và ứng dụng khác như: Nhắn tin qua TV, “Vườnthông tin”, gửi nhận mail qua TV, Trò chơi theo yêu cầu, dịch vụ bình chọn, dịch vụ

cá cược, mua sắm qua TV

Để triển khai thành công dịch vụ IPTV trên mạng viễn thông VNPT, cần có những nghiên cứu chi tiết, các giải pháp và lộ trình triển khai đúng đắn Chính vì vậy:

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn tốt nghiệp: tập trung nghiên cứu về giải

pháp triển khai khả thi dịch vụ IPTV trên mạng VNPT

Phạm vi nghiên cứu của luận văn: chỉ tập trung vào giải pháp kỹ thuật Kết quả của luận văn: là giải pháp khả thi để có thể triển khai được dịch vụ

IPTV trên mạng viễn thông VNPT

Công cụ và phương pháp nghiên cứu: để hoàn thành luận văn tôi đã dựa

trên nhưng khảo sát thực tế từ đó có những phân tích dựa trên các kết quả khảo sát

và lý thuyết về cấu trúc mạng IPTV để đưa ra cấu trúc mạng Từ đó có những tính toán về băng thông trên cơ sở dự báo về số thuê bao dịch vụ, có được giải pháp khả thi để triển khai dịch vụ IPTV trên mạng viễn thông VNPT.

Với mục đích, phạm vi và kết quả nghiên cứu cần đạt được đề ra ở trên, bố cục của luận văn bao gồm 3 chương và phần kết luận với những nội dung chính như sau:

Chương 1:Tổng quan về IPTV

Nội dung cơ bản của chương 1 đề cập đến các khái niệm, định nghĩa về dịch

vụ IPTV và các phương thức cung cấp dịch vụ IPTV cho khách hàng.

Chương 2: Cấu trúc tổng thể mạng IPTV và các yêu cầu kỹ thuật

Nội dung cơ bản của chương 2 đề cập đến mô hình tổng thể mạng IPTV, cấu trúc mạng nội dung, mạng truyền tải, mạng truy nhập và hệ thống quản lý để cung cấp dịch vụ IPTV Bên cạnh đó nội dung chương 2 còn đề cập đến các công nghệ truy nhập có thể dung cho dịch vụ IPTV, các bộ giao thức được sử dụng khi cung cấp dịch vụ cho khách hang và các phần tử phần cứng trong cấu trúc tổng thể mạng IPTV.

Chương 3: Giải pháp cung cấp dịch vụ IPTV cho mạng viễn thông VNPT

Nội dung chương 3 tập trung vào những nội dung chính về đánh giá hiện trạng mạng viễn thông hiện tại của VNPT, nguyên tắc cơ bản tổ chức mạng IPTV

và cấu trúc kết nối các phần tử trong mạng khi triển khai dịch vụ IPTV áp dụng cho mạng viễn thông VNPT Bên cạnh đó, chương 3 là chương trọng tâm của luận văn,

đã đưa ra được giải pháp triển khai dịch vụ IPTV trên mạng viễn thông của VNPT, việc triển khai phải diễn ra qua 2 giai đoạn Đối với mỗi giai đoạn đã có cấu hình triển khai, tính toán băng thông cho mạng với số lượng thuê bao dự kiến.

Phần cuối của luận văn là kết luận tổng kết lại kết quả của luận văn và hướng nghiên cứu tiếp theo của luận văn.

Trong thời gian thực hiện luận văn, em đã nhận được sự giúp đỡ rất lớn từ thầy giáo hướng dẫn:“ TS Nguyễn Kim Lan - Học viện công nghệ bưu chính viễn thông“, các thầy cô trong Học viện, các bạn cùng lớp và các đồng nghiệp công tác trong VNPT Vì thời gian và kiến thức còn hạn chế nên nội dung luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn, để kết quả của luận văn được tốt hơn, có ý nghĩa lý thuyết cũng như thực tiễn Em xin chân thành cảm ơn.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IPTV 1.1 Giới thiệu về IPTV

IPTV - Internet Protocol TV - là mạng truyền hình kết hợp chặt chẽ vớimạng viễn thông Nói rộng hơn IPTV là dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng mạng băngrộng 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 topbox để sử dụngdịch vụ IPTV

IPTV có 2 đặc điểm cơ bản là: dựa trên nền công nghệ IP và phục vụ theonhu cầu Tính tương tác là ưu điểm của IPTV so với hệ thống truyền hình cápCATV hiện nay, vì truyền hình CATV tương tự cũng như CATV số đều theophương 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 dùngcáp đồng trục hoặc lai ghép cáp đồng trục với cáp quang (HFC) đều phải chiếmdụng tài nguyên băng tần rất rộng Hơn nữa kỹ thuật ghép nối modem cáp hiện nayđều sản sinh ra tạp âm So với mạng truyền hình số DTV thì IPTV có nhiều đổi mới

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 hàngtháng) để các user lựa chọn, thì IPTV có thể đề cao chất lượng phục vụ có tínhtương tác và tính tức thời Người sử dụng (user hoặc viewer) có thể tự do lựa chọnchương trình TV của mạng IP băng rộng Với ý nghĩa đúng của phương tiện truyềnthông (media) giữa server và user

So với VoD (video theo yêu cầu) IPTV có ưu thế là:

1 Sử dùng dễ dàng, hiển thị trên tivi hiệu quả cao hơn màn máy vi tính, thaotác trên hộp ghép nối + bàn phím đơn giản, thực hiện chuyển đổi nhanhluồng cao tốc/chương trình

2 Dễ quản lý, dễ khống chế, sử dụng hộp kết nối làm đầu cuối nhà cung cấpdịch 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.IPTV có thể thực hiện các dịch vụ multimedia Căn cứ vào sự lựa chọn của ngườidùng, IPTV cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ Sử dụng hộp kết nối với tivi, chủnhân ngồi trước máy ấn phím điều khiển có thể xem các tiết mục video đang hoạtđộng, 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 NhờIPTV chất lượng cuộc sống trong mỗi gia đình được cải thiện rất nhiều.

1.2 Phương thức phát truyền tín hiệu của IPTV

Nói một cách giản đơn, trong hệ thống IPTV hình ảnh video do các phầncứng thu thập theo thời gian thực (real time), thông qua phương thức mã hóa (nhưMPEG 2/4 ) tạo thành các luồng tín hiệu số Sau đó, thông qua hệ thống phầnmềm, 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 địnhtrước (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 trên hình I.1Trong đó MBone (mạng xương sống của hệ thống đa điểm) chính là đường trụcInternet Tuy nhiên người sử dụng chỉ theo lệnh của bộ quản lý nội dung (contentmanager) 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 mạngMBone cung cấp

Hình I.1 Nguyên lý hoạt động của dịch vụ IPTV quảng báHình I.2 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 dungđược tổ chức thành cụm server (server cluster) tổng hợp kho dữ liệu (database) củacác chương trình Cách bố trí cụm server để phục vụ được các user được hiệu quả sẽđược nói rõ trên sơ đồ tổng thể ở dưới đây Các bước thực hiện VoD 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 đếnEGP

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 IPTVrất đa dạng nên cấu trúc mạng phức tạp hơn nhiều Chúng ta sẽ phân tích cấu trúc

cơ bản và hoạt động tổng thể của mạng IPTV trong chương II

Hình I.2.Nguyên lý hoạt động của dịch vụ IPTV (VoD)

CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC TỔNG THỂ MẠNG IPTV, CÁC YÊU CẦU

KỸ THUẬT 2.1 Mô hình tổng thể mạng IPTV

Sơ đồ khối biểu thị các chức năng của nghiệp vụ IPTV như hình II.1 Từnguồn nội dung tới đầu cuối người dùng có thể chia làm: nghiệp vụ cung cấp vàgiới thiệu các nội dung, nghiệp vụ chuyển tải, nghiệp vụ tiếp nối đầu cuối và nghiệp

vụ quản trị

2.1.1 Mạng nội dung

Mạng này cung cấp và giới thiệu nội dung gồm xử lý nội dung truyền hìnhtrực 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 hìnhtrực tiếp/truyền hình VoD không qua hệ thống xử lý nội dung được mã hóa để phùhợp với luồng media theo yêu cầu qua mạng chuyển tải đưa các luồng này cung cấptới các người dùng đầu cuối

2.1.2 Mạng truyền tải

Đây là mạng cáp IP Đối với luồng media có hình thức nghiệp vụ khônggiống nhau có thể dùng phương thức chuyển đa hướng (multicast) cũng có thểchuyển theo phương thức đơn kênh Thông thường, truyền hình quảng bá BTVtruyền đa hướng tới user đầu cuối, truyền hình theo yêu cầu VoD thông qua mạngcáp phân phát nội dung CDN (Content Distribution Network) tới địa điểm ngườidùng đầu cuối

2.1.3 Mạng đầu cuối (còn gọi là mạng cáp gia đình)

Theo các nhà khai thác viễn thông, thì mạng này là mạng truy nhập băngrộng xDSL, FTTx+LAN hoặc WLAN

định thời gian và truyền theo yêu cầu VoD Khi truyền hình trực tiếp đồng thời talấy nội dung này lưu vào bộ nhớ để phát lại vào truyền hình quảng bá định thời gianhoặc làm nguồn các tiết mục cho truyền hình VoD Đối với tiết mục quảng bá cóđịnh thời IPTV dùng phương pháp truyền phát đa điểm IP có tiết kiệm băng tần tức

là phương thức multicast Phương thức này thực hiện "nhất phát, đa thu" Dùngphương thức này, mỗi tiết mục mạng cáp chỉ phát một luồng số liệu thời gian thực(real time) không liên quan tới số người xem tiết mục này Phương thức này có thểtruyền phát cho hàng nghìn thuê bao

Hình II.1 Cấu trúc tổng quát mạng IPTVIPTV cung cấp đồng thời hình ảnh (video) và âm thanh (audio) trên mạngcáp Để đảm bảo chất lượng của 2 loại tín hiệu trên IPTV dùng phương pháp đồng

bộ A/V thông qua một server duy nhất thu thập các dữ liệu tại hiện trường, văn bản

sử dụng theo khuyến nghị truyền dẫn thời gian thực RTP IPTV dùng kỹ thuật nénthị tần có hiệu suất cao nên băng tần truyền dẫn tại 800kbit/s có thể tiếp cận vớibăng tần thu DVD nên tạo điều kiện cho các nhà khai thác dễ dàng phát triển cácdịch vụ video Mạng chuyển tải CDN gồm nhiều server cache phân bố tại các khuvực tập trung thuê bao, Khi có yêu cầu của thuê bao, cache server chuyển lên VoD

server trong mạng nguồn cung cấp, tìm nội dung phù hợp và chuyển tải cho thuêbao, sự hoạt động của các server trong mạng chuyển tải dựa trên kỹ thuật cân bằngphụ tải toàn cục (GSLB) Trong quá trình truyền đưa multimedia IPTV có thể dùngkhóa mật mã đảm bảo độ an toàn của nội dung truyền dẫn.

IPTV áp dụng các khuyến nghị quốc tế về tiêu chuẩn, như khuyến nghị vềtruyền 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 chủ của IPTVtheo MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC; Real Microsoft UWMV-9 Trong đó, MPEG-

2 và MPEG-4 được phát triển mạnh H.264 là luật mã hóa thị tần của ITU-T đề xuấtthích hợp cho các hệ thống công cộng Do đó H.264 có khả năng thành cách mã hóachính của IPTV

Như đã nêu ở trên, mạng IPTV mục đích chính là phục vụ cho các hộ giađình Phương thức tiếp nhập băng rộng tới gia đình thường dùng phương pháp truynhập ADSL, nhưng vì IPTV thiết lập tới user nghiệp vụ multimedia thời gian thực

và tương tác nên ADSL không thỏa mãn các yêu cầu của IPTV Cáp quang truyềndẫn tới tận nhà FTTH được công nhận là phương thức chuyển tải tối ưu Cáp quang

có băng tần rất rộng và có khả năng truyền dẫn hai hướng đối xứng đảm bảo đượcyêu cầu truyền hình ảnh động theo hai hướng với chất lượng cao

Thiết bị đầu cuối IPTV trong gia đình có 2 loại: một là máy vi tính PC, hai làmáy TV + hộp kết nối STB Hộp STB thực hiện 3 chức năng sau:

a Nối tiếp vào mạng băng tần rộng, thu phát và xử lý số liệu IP và luồngvideo

b Tiến hành giải mã luồng video MPEG-2, MPEG-4, WMV, Real đảm bảovideo VoD hiển thị lên màn hình ti vi các số liệu

c Phối hợp với bàn phím đảm bảo HTML du lịch trên mạng, tiến hành gửinhận email Hộp STB đảm nhiệm các nhiệm vụ trên chủ yếu dựa vào bộ vi

xử lý

Để kết luận ta thấy IPTV ứng dụng kỹ thuật streaming media, thông quamạng 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 thứcđược các chương trình truyền hình phong phú Hoạt động của IPTV là hoạt độngtương tác trên mạng không chỉ có các chương trình truyền hình quảng bá mà cònthực hiện truyền hình đến địa điểm theo yêu cầu (VoD) IPTV còn có các dịch vụtương tác khác như truyền thoại có hình, email, du lịch trên mạng, học tập từ xa

IPTV cùng các hoạt động thông tin trên băng tần rộng đã kết hợp được 3mạng (máy tính + viễn thông + truyền hình) biểu thị xu thế phát triển của mạngtruyền thông tương lai Các nhà kinh doanh dịch vụ viễn thông băng rộng không chỉ

ở các nước tiên tiến như Mỹ, Nhật mà ở các nước trong khu vực như Trung Quốc,Hàn Quốc, Hồng Kông đang phát triển mạnh dịch vụ IPTV

2.2 Các công nghệ truy nhập sử dụng trong mạng IPTV

Công ty điện thoại hay chính xác hơn là các nhà cung cấp dịch vụ thoạitruyển thống đang phải đối mặt với một loạt các công nghệ cạnh tranh và lợi tức mà

họ nhận được từ dịch vụ thoại truyền thống đang càng giảm

Biện pháp duy trì lợi tức: Thay đổi phương thức kinh doanh, áp dụng côngnghệ mới và đưa ra nhiều loại hình dịch vụ mới Các nhà cung cấp dịch vụ có thể sửdụng cáp quang: khi FTTN được sử dụng để dẫn cáp quang tới các khu lân cận, cácnhà cung cấp dịch vụ sử dụng cáp đồng với đường dây thuê bao số không đối xứng(ADSL) hoặc đường dây thuê bao số tốc độ rất cao (VDSL) để bao phủ hoàn toàn từkhu lân cận đường cáp quang cho tới trong các toà nhà Thực tế, ADSL cho phéptốc độ dữ liệu tối đa gần 8Mbps thông qua dây đồng xoắn với khoảng cách nhỏ hơn

4000 m Vì khoảng cách giữa văn phòng công ty điện thoại và các toà nhà củakhách hàng tăng, tốc độ dữ liệu tối đa có thể đạt được giảm đáng kể, chỉ đạt đượckhoảng 1,5Mbps với khoảng cách cỡ 5000 m Công nghệ ADSL mặc dù cho phéptruy nhập Internet tốc độ cao, nhưng thông thường không cung cấp đủ tốc độ truyền

dữ liệu ở khoảng cách xa để truyền IPTV Bởi vì một HDTV show hay một bộ phimkhi nén yêu cầu khoảng từ 8-10Mbps, vượt quá dung lượng của ADSL tại khoảngcách thông thường giữa một bộ tập trung quang và toà nhà của khách hàng Bởi vìhầu hết các hộ đều có nhiều TV, khách hàng, những người cần xem 2 hay nhiều hơncác kênh HDTV hay một kênh HDTV, một kênh SDTV cùng một lúc, không thể đạtđược băng thông cần thiết thông qua việc sử dụng ADSL Vậy nên các nhà cung cấp

dịch vụ sử dụng FTTN kết hợp với công nghệ ADSL2+ để cung cấp dịch vụ IPTVcho khách hàng.

2.2.1 Công nghệ ADSL

Chuẩn ADSL đã được đưa ra bởi ITU trong khuyến nghị G.992.1 Theo nhưchuẩn đó, sự hoạt động tại tốc dộ tải dữ liệu lên tới 8Mbps và đường lên là 768kbpscho công ty điện thoại được hỗ trợ với khoảng cách lên tới 5000 m Trong ADSL,kênh thoại chiếm khoảng 4KHz, không ảnh hưởng tới các kênh dữ liệu, bởi sử dụngcác khối tần số xa tần số từ 0-4KHz sử dụng cho thoại Vì tốc độ dữ liệu là cânxứng với băng thông, băng tần tải xuống là rộng hơn rất nhiều so với băng tầnđường lên

Điều chế : Có 3 phương thức điều chế được sử dụng bởi ADSL cho việc mã hoá dữliệu: điều chế biên và pha không sóng mang (CAP), điều chế đa âm rời rạc DMT,

và một công nghệ đơn giản hoá DMT được sử dụng bởi thiết bị đi kèm với chuẩnG.lite Điều chế CAP có thể được coi như một phiên bản không chuẩn của điểu chếbiên vuông góc (QAM) Trong QAM, một tín hiệu sóng mang khử nhiễu ở hai mặtbăng tần được xây dựng từ hai tín hiệu điều biên xung đa cấp (PAM) vuông phavới nhau CAP có kết quả như cùng một định dạng của tín hiệu QAM Tuy nhiên,

nó không yêu cầu các thành phần vuông góc và pha của sóng mang được sinh rađầu tiên CAP đã là một chuẩn phổ biến của ADSL sử dụng cho tới tận giữa nhữngnăm 1990 khi mà việc sử dụng DMT tăng, và bây giờ trở thành phương thức điềuchế ưa chuộng Trong DMT, băng tần đường lên và đường xuống được chia thànhcác dải tần nhỏ liên tiếp nhau khoảng 4KHz và được coi là các kênh phụ Các bít dữliệu được điều chế sử dụng QAM ở mỗi kênh phụ, lên tới 15 bit cho một kênh phụđược mã hoá khi truyền trên một đường âm lượng tốt Bởi DMT cho phép băngthông truyền được phân chia thành các kênh phụ liên tiếp nhau mà có thể hoặckhông thể được sử dụng phụ thuộc vào chất lượng của đường dây Kỹ thuật điềuchế này cho phép các đặc tính khác biệt của mỗi đường dây có một tốc độ truyềnlớn nhất cả học viện các tiêu chuẩn quốc gia Mỹ (ANSI) và ITU đều chỉ định rõDMT như là một phương thức điều chế chuẩn cho ADSL đầy đủ tốc độ và 1 phiênbản sửa đổi của DMT cho chuẩn G.lite G.lite cung cấp một tốc độ truyền xấp xỉ4Mbps cho đường xuống và 512Kbps cho đưòng lên G.lite được ITU thông quatheo tiêu chuẩn G.992.2 và chuẩn G.992.4 Bởi vì Glite và G.lite 2 không có khảnăng truyền đa kênh video, các nhà cung cấp dịch vụ sẽ phải nâng cấp chất lượng để

khách hàng sử dụng công nghệ đó, cũng như là rất nhiều các đường ADSL nếu như

họ muốn các thuê bao của mình sử dụng các dịch vụ IPTV

2.2.2 Công nghệ ADSL 2

Phiên bản 2 của chuẩn ADSL2 được trình bày trong G.dmt phiên bản 2 vàG.lite lần 2 đã được tiêu chuẩn hoá bởi ITU và được trình bày trong khuyến nghịG.992.3 và G.992.4 ADSL2 có đầy đủ tốc độ của ADSL và hỗ trợ một tốc độ bít,cải thiện khoảng cách đường truyền bằng việc giảm bít đầu khung.Việc giảm kíchthước của khung này được hoàn thành bằng việc cung cấp cho khung với một số bítđầu khung có thể lập trình được So sánh với phiên bản đầu tiên của ADSL sửdụng một số các bít đầu khung cố định mà dùng hết 32kbps của việc truyền BởiADSL2 cho phép các bít đầu khung có thể lập trình được từ 4 tới 32 Kbps, nên tới28kbps băng thông thêm có thể sử dụng cho tải dữ liệu ADSL2 có rất nhiều cảithiện so với ADSL ngoài việc tăng cường hiệu quả của phương pháp điều chế, giảmkích thước khung, và tăng cường mã hoá Reed-solomon Điều này dẫn tới việc tăngtốc độ dữ liệu đạt được bởi hệ thống ADSL2 Một số ưu điểm của sự cải thiện đượcthể hiện thông qua khả năng giảm công suất tại mỗi đầu cuối đường dây thoại, làmgiảm tiếng vọng và các mức độ xuyên âm cho cả hai đầu

2.2.3 Công nghệ ADSL2+

Trong khi ADSL2 chỉ cải thiện được một phần nhỏ đối với ADSL thì ADSL2+ là một sự cải thiện rõ rệt đối với ADSL Việc sử dụng tần số: Để đạt được tốc độtruyền dữ liệu cao hơn, ADSL2+ mở rộng gần gấp đôi băng thông sử dụng chotruyền dữ liệu, với băng tần đường xuống từ 1,1MHz của ADSL, của ADSL2 lêntới 2 MHz và 2,2MHz đối với ADSL2+ Tăng gần gấp đôi băng thông sử dụngtrong khi vẫn giữ nguyên tỉ lệ S/N dẫn tới đạt được tốc độ dữ liệu kênh đườngxuống gần gấp đôi tại khoảng cách lên đến 1000 m, với việc tăng tốc độ dữ liệuđường xuống của ADSL2+ , độ dài của mạch nội bộ cũng tăng lên

Thêm vào đó, việc tăng băng thông lên tới 2.2MHz, ADSL2+ bao gồm một chế độ lựa chọn vận hành mà có thể sử dụng hai lần băng thông đường lên Tuy nhiên, vì việc lướt web và sử dụng IPTV dẫn tới các yêu cầu đường lên nhỏ đi cùng với dữ liệu đường xuống truyền lớn, sự lựa chọn này có thể không quan trọng đối với hầu hết các thuê bao ADSL2+

2.2.4 Công nghệ VDSL

VDSL là công nghệ mới và có sức mạnh nhất trong họ xDSL, cung cấp chongười dùng tốc độ truyền tải lên đến 50Mbps trên đường truyền dây xoắn trongtrong khoảng cách ngắn, từ 300m ~ 1300m Các phiên bản của VDSL hỗ trợ cảcông nghệ truyền đối xứng và bất đối xứng, rất thích hợp cho các ứng dụng truyềntải hai chiều mang tính chất cân bằng VDSL hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu khácnhau, tốc độ này phụ thuộc vào khoảng cách truyền tải, được minh hoạ như bảngII.1 dưới đây:

Bảng II.1 Khoảng cách và tốc độ truyền tải của VDSLTốc độ truyền tải (Mbps)

Đường xuống/Đường lên

Khoảng cách truyền tải (m)(Sử dụng dây đồng 26-AWG)52/30

Ta có thể nhận thấy trong truyền tải dữ liệu VDSL, tốc độ và khoảng cáchluôn tỉ lệ nghịch với nhau, việc tăng tốc độ truyền tải đồng nghĩ với việc phải giảmkhoảng cách truyền tải Dây dẫn sử dụng trong bản thống kê trên là dây đồng loại26-gauge, tuy nhiên khi chúng ta sử dụng các loại dây dẫn khác như 22- hoặc 24-gauge- những loại dây này có bán kính lõi dây nhỏ hơn, điện trờ thấp hơn và suyhao trên đường truyền nhỏ hơn, do đó có thể tăng khoảng cách truyền tải lên

Chúng ta có thể nhận thấy VDSL là công nghệ có tốc độ truyền tải nhanhnhất trong họ xDSL, nhanh hơn ADSL khoảng 10 lần, hỗ trợ cả truyền tải đối xứng

và bất đối xứng Do đó, đây là công nghệ rất thích hợp để truyền tải video tới người

dùng Và cũng giống như các công nghệ khác trong họ xDSL, VDSL sử dụngphương tiện truyển tải là dây đồng xoắn, dải tần sử dụng nằm ngoài dải tần dùngcho các dịch vụ thoại cổ điển, chính ưu điểm này đã cho phép các công ty điện thoạitận dụng được cơ sở hạ tầng về hệ thống dây đồng sẵn có để cung cấp các dịch vụbăng thông rộng cho khách hàng.

VDSL sử dụng phương pháp truy nhập phân chia theo tần số, luồng lên vàluồng xuống được chia cách bởi dải tần dùng cho các dịch vụ thoại truyền thống từ

0 đến 4kHz Việc phân chia dải tần dùng cho VDSL tuân theo 3 tiêu chuẩn chính:

10 Base-S, ETSI Plan 997 và ETSI/ANSI Plan 998

Tuy nhiên VDSL khi được truyền tải trên cùng một đường truyền với cácdịch vụ khác có thể gấy lên hiện tượng nhiễu, do đó để hạn chế hiện tượng nàyVDSL được tích hợp cả tính năng ”chia tần” (ham band notching)

Bảng II.2 Tính năng chia tần (HAM band notching)Tần số đầu band (kHz) Tần số cuối band (kHz)

Chính nhờ những những ưu điểm trên mà VDSL đã là sự lựa chọn hàng đầucho các nhà cung cấp dịch vụ khi cung cấp các dịch vụ đòi hỏi tốc độ cao như:IPTV, Internet tốc độ cao, video theo yêu cầu, đào tạo từ xa Mặc dù như chúng ta

đã biết tốc độ và khoảng cách truyền tải luôn tỉ lệ nghịch với nhau, tuy nhiên ởkhoảng cách truyền tải khoảng 13,5km VDSL vẫn đáp ứng được tốc độ cần thiết đểcung cấp các dịch vu trên

Chính nhờ tính ứng dụng cao, VDSL đã được ANSI phát triển thêm một sốphiên bản có tốc độ cao, có tính ứng dụng cao hỗ trợ cả SONET và SDH

Bảng II.3 Tốc độ luồng xuống VDSL bất đối xứngKhoảng cách Tốc độ bit (MBps) Tốc độ baud (MBd)Khoảng cách ngắn

300m

51.8438.8829.1625.92

12.9612.969.7212.96Khoảng cách trung bình

1000m

25.9222.6819.4419.4416.2014.5812.96

6.485.676.484.864.054.866.48Khoảng cách dài

1350m

12.969.726.48

3.243.243.24

Bảng II.4 Tốc độ luồng lên VDSL bất đối xứngKhoảng cách Tốc độ bit (MBps) Tốc độ baud (MBd)Khoảng cách ngắn

300m

6.484.863.24

0.810.810.81

1000m 2.43

1.68

0.4050.405Khoảng cách dài

1350m

3.242.431.62

0.4050.4050.405

Về các phương pháp điều chế sử dụng trong họ công nghệ xDSL nói chung

và VDSL nói riêng, bao gồm 2 phương pháp chính: thứ nhất là sự kết hợp giữaphương pháp điều biên pha không sử dụng sóng mang và phương pháp điều biêncầu phương (CAP/QAM), thứ hai là phương pháp đa âm rời rạc (DMT)

DMT sử dụng đa sóng mang trong việc điều chế, áp dụng vào VDSL DMT

sử dụng phương pháp điều chế số FFT với số lượng sóng mang lên tới 4096 Bêncạnh đó nhờ các cơ chế đặc biệt và linh hoạt trong việc điều chỉnh công suất, điềuchỉnh số bit dùng để điều chế và cơ chế quản lý chất lượng tín hiệu thông qua hệ sốtạp âm/nhiễu (S/N) mà DMT mang lại thông lượng truyền tải và chất lượng tín hiệutốt hơn QAM, đặc biệt là truyền tải trong điều kiện chịu nhiều ảnh hưởng của nhiễu.QAM cũng có một số ưu điểm như: sử dụng các tần số trung tâm, sử dụng một tậphợp các phương pháp điều chế khác nhau từ QAM2 đến QAM256, thay đổi đượctốc độ lấy mẫu Tuy nhiên, nhìn về tổng quan thì QAM vẫn không linh hoạt bằngDMT, do đó hiện nay DMT vẫn là sự lựa chọn chính cho VDSL

Ngoài ra, một yếu tố ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự chọn lựa DMT cho VDSL

là sự hậu thuẫn của VDSL Alliance – liên minh các tập đoàn viễn thông lớn trên thếgiới bao gồm Alcatel, Texas Instrument và một số công ty khác, tổ chức này đã đưa

ra một tiêu chuẩn cho DTM DTM chia dải tần ra làm 247 dải tần con, độ rộng mỗidải tần con là 4kHz, trong khi CAP lại chia dải tần thành 3 băng con, độ rộng khácnhau và có khoảng cách giữa các băng con đó

Như chúng ta đã biết, đối với công nghệ ADSL khoảng cách truyền tải dữliệu có thể lên rất lớn xấp xỉ 5400m, trong khi đó khoảng cách chấp nhận được củaVDSL chỉ khoảng 1350m, đặc biệt trong trường hợp cung cấp các dịch vụ nhưHDTV hay SDTV, khoảng cách đó thu hẹp lại chỉ khoảng 1000m Do đó, việc triểnkhai VDSL phụ thuộc rất nhiều vào khoảng cách giữa các thuê bao và hệ thống cáp

quang Trong tất cả các trường hợp, nếu hệ thống các quang có thể chạy trực tiếpđến tận nhà của khách hàng (Fiber-to-the-home FTTH) thì việc triển khai IPTV sẽrất thuận lợi, tuy nhiên điều đó lại đòi hỏi rất nhiều chi phí và phụ thuộc vào nhiềuyếu tố khác Do đó, chúng ta có thể tham khảo thêm một số cấu hình như sau:

a Fiber-to-the-exchange (FTTEx)

Trong trường hợp này, cáp quang chỉ truyền dẫn tới các trạm trung tâm,chúng ta phải triển khai VDSL từ các trạm đó đến các thuê bao với khoảng cáchdưới 1.4km Nếu không có nhu cầu cung cấp dịch vụ HDTV (truyển hình có độ nét ,VDSL có thể mở rộng khoảng cách cung cấp tới 1km, trong trường hợp ngược lạithì khoảng cách chỉ giới hạn đến xấp xỉ 300m

b Fiber-to-the-cabinet (FTTB)

Trường hợp này cáp quang có thể truyền dẫn tới các trạm trung tâm rồi tiếptục đi đến các optical network unit (ONU) Do đó chúng ta có thể mở rộng phạm vitruyền tải của VDSL lên đến 1.3km

c Fiber-to-the-neighborhood (FTTN)

Cấu hình này tương tự với cấu hình FTTB, tuy nhiên lúc này các đường cápquang có thể truyền dẫn đến gần với khách hàng hơn, cho phép hệ thống có thểcung cấp cho khách hàng các dịch vụ cao cấp hơn như là DHTV theo yêu cầu hoặccác dịch vụ tương tự

d Fiber-to-the-curb (FTTC)

Cấu hình này tốt hơn so với FTTN do cáp quang có thể kéo gần đến người sửdụng hơn Tuy nhiên, cấu hình có thể dẫn đến việc phải sử dụng các giải pháp nhưchôn cáp khi chạy cáp quang qua các khu vực đường giao thông

băng thông rất lớn cho người sử dụng, có thể lên đến 155Mbps Tuy nhiên, do hạnchế về cơ sở hạ tầng nên trong thực tế người ta chỉ triển khai các đường truyền cótốc độ tối đa từ khoảng 10 ~ 40Mbps.

2.2.5 Mạng cáp quang

Mặc dù mạng cáp quang thụ động (PON) đã được phát minh tại các phòngthí nghiệm viễn thông của Anh vào năm 1982, nhưng cho tới tận năm 1987 nó mớisớm được thử nghiệm Năm 1993, Deutsche Telecom bắt đầu việc lắp đặt cấu trúcmạng PON trên diện rộng Việc sử dụng một mạng PON dẫn tới việc lắp đặt cácthành phần quang thụ động mà hướng các luồng thông tin dựa trên việc phân chiacác công suất của bước sóng quang tới các điểm cuối Nhà cung cấp dịch vụ bỏđược các thành phần chủ động, giảm được giá thành khai thác vận hành

Các loại hình chung của các mạng cáp quang thụ động:

- ATM PON ( APON)

- PON băng rộng ( BPON)

- Ethernet PON ( EPON)

- Gigabit PON (GPON)

2.2.6 Công nghệ truy nhập Wimax:

Đây là công nghệ truy nhập vô tuyến băng thông rộng có thể dung để cungcấp dịch vụ IPTV Công nghệ Wimax theo chuẩn 802.16d với tốc độ cho từngsector lên đến 10 Mbps trên băng thông 3.5 MHz đủ để cung cấp một số kênh IPTVnhưng không phù hợp khi triển khai trên diện rộng Để khắc phục điều này chuẩn802.16e áp dụng cho mobile có thể được sử dụng để cung cấp các dịch vụ IPTV chocác thiết bị di động với tốc độ đường truyền thấp hơn

Mục tiêu chính của dịch vụ IPTV là cung cấp các kênh truyền hình trựctuyến cùng với các dịch vụ truy cập Internet tốc độ cao nhằm thoả mãi mọi nhu cầu

sử dụng của khách hàng từ nhu cầu giải trí tới làm việc Và các dịch vụ này đượccung cấp chỉ thông qua một luồng truyền tải dữ liệu duy nhất, và việc truyền tải nàyphụ thuộc vào hai yếu tố: cách thức truyền tải dữ liệu về mặt vật lý và khoảng cách

từ thuê bao tới trạm trung tâm hoặc ONU gần nhất

Như chúng ta đã biết, họ công nghệ xDSL nói chung và công nghệ VDSLnói riêng có tốc độ và khoảng cách truyền tải tỉ lệ nghịch với nhau, khoảng cáchtruyền tải ở đây là độ dài đường dây đồng kết nối từ thuê bao đến DSLAM gầnnhất Do đó, nếu một thuê bao không sử dụng các dịch vụ như HDTV thì dù vớikhoảng cách xa vẫn có thể được cung cấp các dịch vụ một cách đầy đủ Đối với cấuhình như FTTH, người ta có thể sử dụng chúng một cách linh hoạt, sử dụng các bộchia quang để chia đường quang thành các đường có băng thông nhỏ hơn nhưng vẫn

sử dụng đuợc các dịch vụ SDTV, HDTV, đường còn lại có thể được sử dụng chocác mục đích khác

Bên cạnh các yếu tố như khoảng cách và cách thức truyền dẫn, còn có một sốyếu tố khác ảnh hưởng lớn đến việc cung cấp dịch vụ IPTV, các yếu tố đó nằm ngaytại các thuê bao: chủng loại set-top box được công ty điện thoại cung cấp cho thuêbao, khả năng làm việc của thiết bị định tuyến đầu ra của thuê bao và chủng loạicông nghệ mạng gia đình mà thuê bao đó sử dụng

2.3 Bộ giao thức TCP/IP và IPTV, các giao thức sử dụng trong mạng IPTV

Trong phần này, chúng ta xem xét hai vấn đề Đầu tiên chúng ta sẽ xem xétcác đặc tính chính của bộ giao thức TCP/IP Sau đó sẽ xem xét cách thức truyềnvideo trên môi trường IP

2.3.1 Bộ giao thức TCP/IP

Nói đến việc truyền video thì có hai loại là loại thời gian thực và loại phátlại Loại thời gian thực yêu cầu một bộ đệm jitter để giảm hẳn sự biến động trễ khichúng truyền qua mạng IP Loại phát lại thì sẽ được lưu giữ và xem lại sau trên máytính, iPod hay thiết bị khác không yêu cầu sử dụng bộ đệm jitter Ở đây chúng ta sẽtìm hiểu về bộ giao thức TCP/IP cũng như kiến trúc của nó

Bộ giao thức TCP/IP không còn gì xa lạ với kỹ thuật hiện nay Nó là giaothức phân lớp như mô hình OSI Tuy nhiên, nó chỉ có năm lớp, được minh hoạtrong hình II.2, tương ứng với mô hình OSI

Hình II.2: TCP/IP đóng gói trong một LAN headerSegment và datagram

Đây là các thuật ngữ được sử dụng để chỉ các tiêu đề được thêm vào trướckhối dữ liệu ứng dụng Tiêu đề TCP thêm vào trước khối dữ liệu ứng dụng được gọi

là segment TCP Tiêu đề UDP thêm vào trước khối dữ liệu ưng dụng là datagramUDP Cả thông tin của segment TCP lẫn datagram UDP đều xảy ra ở tầng vậnchuyển của bộ giao thức TCP/IP Nhìn vào hình II.2 ta cũng thấy khi thêm một tiêu

đề IP vào trước segment TCP hay datagram UDP sẽ được một datagram IP Các tiêu

đề TCP và UDP nhận dạng ứng dụng được truyền qua sử dụng số cổng đích cũngnhư nhânj dạng dữ liệu được truyền đi bởi một datagram IP và bên khởi đầu và bênnhận datagram Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng mà ta sử dụng TCP hay UDP Khicần độ tin cậy và theo tuần tự thì dùng TCP Còn khi không yêu cầu độ tin cậy vàtuần tự thì sử dụng UDP Trong thực tế, với các ứng dụng internet truyền thốngngười ta sử dụng giao thức truyền tải là TCP, tuy nhiên nó lại không phù hợp chothoại và dữ liệu được số hoá Bởi vì TCP thực hiện sửa lỗi cho việc mất gói tin haytruyền lỗi bằng cách truyền lại, gây ra độ trễ ảnh hưởng đến các ứng dụng thời gianthực Vì vậy IPTV chủ yếu sử dụng UDP Và trong tương lai, người ta còn có thể sửdụng giao thức truyền tải thời gian thực RTP (Real time Transport Protocol) Bâygiờ chúng ta sẽ đi vào từng lớp cụ thể của bộ giao thức TCP/IP

Lớp mạng: Đặc trưng của lớp mạng chính là IP Hiện tại chủ yếu người ta đang

dùng IPv4 cho TCP/IP, nên ở đây chỉ tập trung tìm hiểu IPv4 Phần tiêu đề của IPv4được miêu tả như hình II.3

Hình II.3: IPv4 HeaderTrong đó, vùng Version gồm 4 bit chỉ phiên bản IP đang sử dụng Với IPv4thì giá trị nhị phân của các bit này là 0100 (giá trị thập phân là 4) Vùng chỉ địa chỉnguồn gồm 32 bit, địa chỉ đích 32 bit Vùng nhận dạng Identification (16 bit) dùng

để nhận dạng datagram Khi datagram bị chia nhỏ, mỗi phân mảnh được thêm vàotrước một tiêu đề IP có cùng chỉ số giống nhau trong vùng Identification Tại đíchthiết bị nhận sễ tập hợp các phân mảnh dựa vào vùng Identification và địa chỉ IPnguồn Vùng protocol (8 bit) nhận dạng giao thức lớp cao hơn được truyền đi bởitiêu đề IP là một datagram Ví dụ, vùng protocol nhận giá trị 1 khi một bản tinICMP truyền trong một datagram IP, nó sẽ nhận giá trị 6 khi truyền TCP và 17 khitruyền UDP…

Còn các vùng khác và các vấn đề liên quan đến vùng địa chỉ IP nguồn vàđích như các lớp địa chỉ, subnettng, subnet mask sẽ không đề cập ở đây nữa vì đó lànhững kiến thức cơ bản

Lớp vận chuyển: Trong phần này sẽ tìm hiểu về hai giao thức của tầng vận chuyển

là TCP và UDP Cấu tạo tiêu đề của hai giao thức này như hình vẽ II.4:

TCP header UDP header

Hình II.4: TCP và UDP header

Vì ở đây chúng ta chỉ tập trung đến IPTV cho nên chỉ chú ý đến port nguồn

và port đích, trong đó port đích được sử dụng để xác định ứng dụng được truyềnqua

Trên đây là hai lớp cần quan tâm trong bộ giao thức TCP/IP Từ cơ sở đóchúng ta sẽ tìm hiểu về cách phát IPTV như thế nào thông qua bộ giao thức này

2.3.2 Phương thức phát IPTV

a) Các phương thức phát: Có ba phương thức để phát video thông qua mạng IP, đó

là truyền file, truyền hình và video theo yêu cầu Hai phương thức sau được dùngcho xem với thời gian thực như phim, show truyền hình, hoà nhạc,…Còn cách thứnhất không cần thời gian thực và nó có thể sử dụng để phát lại mà không phải xemlập tức Như vậy, hai phương thức sau sẽ dùng cho IPTV

Với phương thức truyền hình quảng bá, mỗi nhà cung cấp sẽ được cung cấp sốkênh duy nhất cho phép STB chọn nhà cung cấp mà người điều khiển box muốnxem Trong thực tế, khi một người sử dụng STB để chọn kênh, box sẽ thiết lập mộtkết nối multicast đến kênh truyền hình quảng bá, loại trừ dần nhu cầu với tất cả cáckênh đã số hoá để đưa vào nhà thê bao Nguồn truyền hình quảng bá có thể là cácphim được lưu trữ trước trên một máy chủ cũng như là phát trực tiếp từ một trạm vôtuyến truyền hình đang chiếu trận chung kết bóng rổ thế vận hội mùa hè, nhạc kịch,

…

Hình II.5: IPTV được phát qua truyền dẫn quảng bá và video theo yêu cầu unicastMỗi nguồn sẽ đưa vào một bộ mã hoá truyền hình quảng bá, đóng gói luồngvideo, bao gồm việc tạo một số kênh và nhóm địa chỉ multicast để từ đó STB có thểkết nối vào mỗi lần người xem chọn kênh sử dụng box.

Hệ thống truyền hình quảng bá có thể được nghĩ đến như là một dãy các máychủ truyền thông phương tiện tổ chức số luồng quảng bá Nó hỗ trợ cả multicast vàunicast Với phương thức video theo yêu cầu, nó sẽ đáp ứng một truy vấn từ thuêbao thông qua STB hoặc PC Thông thường trạm quản lý thuê bao sẽ hiện danhsách các sự kiện VoD từ thuê bao chọn chương trình… Từ đó, luồng datagram sẽtruyền unicast đến STB hay máy tính cá nhân của thuê bao

Một vấn đề quan trọng trong việc phát IPTV nữa đó là các chuẩn phát Hiện tại

có hai chuẩn phổ biến nhất đó là MPEG-1 và MPEG-2 Mới đây nhất là MPEG-4được phổ biến trên thế giới năm 2000, dùng cho phát các video DVD chất lượng, nócũng tương tự như MPEG-2 nhưng tại tốc độ dữ liệu thấp hơn Và như thế thì thực

tế là MPEG-4 có thể truyền tại tốc độ thấp như dial up đến băng thông rộng như cáckết nối fiber-to-the-home Ở đây ta sẽ tập trung vào chuẩn MPEG-2

MPEG-2 sử dụng UDP tại lớp truyền tải Khi quá trình đóng gói diễn ra,UDP có thể tuỳ ý sử dụng RTP để cung cấp bộ khung mức ứng dụng nhận dạng tải

trọng được truyền và cung cấp số thứ tự cho mỗi gói dữ liệu RTP, cho phép pháthiện các gói mất

RTP là giao thức mà đã được đề cập đến ở phần đầu RTP được nhận dạng ởtrong tiêu đề UDP với giá trị cổng là 5004 Nó cung cấp chức năng truyền tải mạngend-to-end tạo thuận lợi cho việc phát các dữ liệu thời gian thực như thoại, video,

dữ liệu mô phỏng thông qua các dịch vụ mạng multicast hay unicast Cấu trúc củaRTP header như hình II.6

Hình II.6 RTP version 2 headerCác vùng bao gồm: Version: Gồm 2 bit chỉ phiên bản của RTP

Vùng Padding (1 bit) được thiết lập giá trị nhị phân 1 khi có một hay nhiều byteđệm được thêm vào nhưng không phải là một phần tải trọng được thêm vào gói tin.Byte cuối cùng đệm vào chứa tổng số byte đệm Vì vậy đầu thu có thể căn cứ vàogiá trị này để quyết định số byte độn để loại bỏ

Vùng Extension (1 bit) được thiết lập giá trị 1 nếu tiêu đề cố định được theo sau mộtnhánh tiêu đề chính xác

Vùng CSRC (4 bit) chỉ số nguồn đóng góp nhận dạng mà theo sau tiêu để cos định

Có thể xác định tới 15 nguồn góp

Vùng loại tải tin (7 bit) nhận dạng tải tin RTP để các ứng dụng có thể dịch đúng.Vùng số thứ tự (16 bit) nhận giá trị khởi tạo ngẫu nhiên Mỗi lần gói tin RTP truyền

đi thì nó tăng lên 1, làm vậy để dễ phát hiện mất gói tin

Vùng dấu thời gian (32 bit) được sử dụng để đặtc các gói thoại và video vào đúngtrình tự thời gian

Vùng nguồn đồng bộ (32 bit) xác định nguồn đồng bộ Giá trị được chọn ngẫunhiên để hai nguồn đồng bộ trong cùng một phiên sẽ có tần suất thấp có giá trị nhưnhau Ngoài ra còn có RTCP cung cấp thông tin về những ai tham dự vào phiên gọi

đi cũng như công cụ để giám sát chất lượng dịch vụ

2.3.3 Các giao thức sử dụng trong mạng IPTV

2.3.3.1 Giao thức cho các dịch vụ multicast

Giao thức chính sử dụng cho loại hình dịch vụ này là giao thức IPMG Hiệnnay có 3 phiên bản của giao thức này là IPMG V.1, V.2 và V.3 Mục đích của giaothức này là thông báo cho router biết một máy đầu cuối nào đó muốn nhận hoặcthoát khỏi nhóm lưu lượng multicast

Bên cạnh giao thức IPMG còn có giao thức PIM sử dụng cho dịch vụmulticast, mục đích sử dụng giao thức này là để xử lý các gói tin multicast độc lập.Hiện có 3 loại giao thức PIM đang được sử dụng là PIM-SM, PIM-DM và PIM-SSM Giao thức PIM-SM được sử dụng khi có ít số lượng các ứng dụng multicast,giao thức này không truyền lưu lượng của nhóm tới bất kỳ router nào trừ khi nónhận được bản tin yêu cầu các bản sao của gói tin được gửi tới một nhóm multicastđặc biệt Giao thức PIM-DM được sử dụng khi lưu lượng multicast là rất lớn Giaothức PIM-SSM là giao thức mở rộng của PIM Khi sử dụng PIM-SSM thì một máyđầu cuối có thể nhận luồng lưu lượng trực tiếp từ một địa chỉ nguồn

2.3.3.2 Giao thức cho các dịch vụ unicast

Đối với các dịch vụ unicast giao thức RTSP được sử dụng Đây là giao thứcđược sử dụng để điều khiển dữ liệu thời gian thực Đây là giao thức dành cho cácứng dụng multimedia, cung cấp cách phân phát các kênh UDP, TCP Giao thứcRTSP có khả năng mở rộng, dễ dàng phân tích, có tính bảo mật, truyền các gói tinvới độ tin cậy cao và thích hợp cho các ứng dụng cá nhân

2.4 Cấu trúc phần cứng các phần tử mạng IPTV

Trong phần này chúng ta sẽ đề cập một cách cụ thể về đặc điểm cũng nhưcác chức năng cơ bản của các thiết bị chính dùng trong hệ thống IPTV

2.4.1 Hộp chuyển đổi tín hiệu TV

Hộp chuyển đổi tín hiệu TV là một thiết bị rất hay gặp, chức năng chính của

nó là chuyển đổi các loại tín hiệu được truyền đến đầu thu của TV thành các tín hiệuthích hợp để TV có phát trên các kênh như kênh 3 hay kênh 4 Phụ thuộc vào cáchoàn cảnh cụ thể mà bộ chuyển đổi tín hiệu TV có các chức năng biến đổi tín hiệukhác nhau: biến đổi tín hiệu số, tín hiệu cao tần thu từ vệ tinh

Thiết bị này có một quá trình phát triển từ cuối những năm 60, đầu nhữngnăm 70 của thế kỉ 20, thời điểm mà các công ty cung cấp dịch vụ truyền hình cápbắt đầu phát triển việc cung cấp các dịch vụ truyền hình theo yêu cầu của họ Thiết

bị này đầu tiên được sử dụng với mục đích ngăn chặn những người dùng không hợppháp truy cập và thu được các chương trình truyền hình có thu phí Cùng với sựphát triển của truyền hình cáp, bộ chuyển đổi tín hiệu TV có một sự phát triển vượtbậc cả về tính năng chất lượng cũng như số lượng tiêu thụ trên thế giới Đến cuốinăm 2008, doanh số tiêu thụ của nó đã đạt mức 17 triệu bộ/năm trên toàn thế giới.Trong số đó, sản phẩm của hai nhà cung cấp chính là Motorola và Sientific Atlantachiếm đến hơn 80% tổng số sản phẩm Tuy nhiên cùng với xu hướng chuyển đổisang dùng các dịch vụ IPTV thì một số công ty của Trung Quốc mới là nhứng nhân

tố tiềm tàng cho vị trí đứng đầu trong thị trường đầy hấp dẫn này

Với sự phát triển của công nghệ IPTV, bộ chuyển đổi tín hiệu cũng có sựkhác biệt về các chức năng so với các bộ chuyển đổi cũ chỉ dùng cho truyền hìnhcáp hoặc truyền hình qua vệ tinh Ví dụ, bên cạnh các chức năng cơ bản như chuyểnđổi tín hiệu, các bộ chuyển đổi tín hiệu IPTV còn có cả chức năng hiển thị thời gian,thông tin về kênh truyền hình ngoài ra còn có thêm ổ cứng cho phép sao chép, thulại các chương trình yêu thích; giao tiếp USB cho phép có thêm các giao tiếp WiFivới hệ thống mạng gia đình Tuy nhiên, cũng cần phải nhắc đến một sự khác biệtquan trọng nữa, do thiết bị chuyển đổi tín hiệu IPTV làm việc với các luồng tín hiệu

số nên hoàn toàn không cần sử dụng các bộ dịch tần

Bên cạnh những chức năng cở bản như hỗ trợ các dịch vụ truyền hình cáphay truyền hình vệ tinh, ngày nay các bộ chuyển đổi tín hiệu TV còn được tích hợpkhả năng làm việc trong môi trường IP Bằng cách sử dụng các chương trình phầnmềm chuyên dụng hoặc các firmware, các thiết bị chuyển đổi tín hiệu IPTVcó thể

tự yêu cầu truy cập các nhóm chương trình đặc biệt chỉ bằng các thao tác chuyểnkênh đơn giản của nguời sử dụng Các yêu cầu này sẽ được truyền tới và xử lý trên

các máy chủ quản lý và tính cước, nếu thuê bao đáp ứng được các yêu cầu về phápnhân cũng như tài chính, yêu cầu của khách hàng sẽ được đáp ứng Ngoài ra, thiết

bị này còn có khả năng hỗ trợ các trình duyệt web, cung cấp các dịch vụ VoIP, hộithảo truyền hình, điện thoại truyền hình

Mặc dù các chức năng của thiết bị chuyển đổi tín hiệu IPTV rất phong phú,nhưng chức năng trên từng thiết bị cụ thể phụ thuộc rất nhiều vào các nhà sản xuất

cụ thể Hiện nay, trên thị trường thế giới có một số nhà sản xuất đang nắm những vịtrí dấn đầu trong lĩnh vực sản phẩm thiết bị chuyển đổi tín hiệu IPTV

Microsoft tham gia thị trường này vào những năm đầu của thế kỷ dựa trên sựphát triển của phần mềm Windows Media Player Vào 6/2003, công ty giới thiệuphiên bản đầu tiên Microsfoft TV Foundation Edition, phiên bản này mang lại chokhách hàng những dịch vụ như video theo yêu cầu, tin tức, thể thao, thời tiết, tròchơi Phiên bản đầu tiênnày có cấu hình phần cứng khiêm tốn, vi xử lý tốc độ 15hoặc 20MHz, bộ nhớ dung lượng 1 đến 4MB Phiên bản tiếp theo là sự nâng cấpcủa phiên bản đầu tiên, vi xử lý tốc độ 100MHz, bộ nhớ 8 đến 32MB, tích hợp hệđiều hành, giao diện đồ hoạ với người dùng, được đặt tên là phiên bản ”AdvanceSolution” Sau sự ra đời của hai phiên bản đầu tiên, Microsoft đã lên kế hoạch pháttriển phiên bản tiếp theo của dòng sản phẩm này, dựa trên nền tảng là các công nghệWindows CE, .NET, và hệ điều hành XP, đồng thời hỗ trợ luôn phần mềmWindows Media Player 9 hứa hẹn mang lại một chất lượng tốt gấp 3 lần MPEG-2

và 2 lần MPEG-4 Và đến cuối năm 2003, tại ITU, Microsoft chính thức công bốsản phẩm IPTV của mình, bộ chuyển đổi tín hiệu IPTV có nhiều ưư điểm như giáthành hạ, hỗ trợ bộ giải mã dành cho Windows Media 9 Cùng với sự ra mắt của sảnphẩm này và các phiên bản tiếp theo của nó, Microsoft đã giành được vị trí quánquân trong thị trường IPTV, doanh số cuối năm 2007 đã lên đến xấp xỉ 18 triệu sảnphẩm

Royal Philips Electronics ra đời năm 1981 tại Hà Lan dưới sự hậu thuẩn của

2 hãng Ger và Philips Ngày nay, hãng đã trờ thành một tên tuổi hàng đầu trên thếgiới trong các lĩnh vực điện tử, bán dẫn, sản phẩm y dược Trong năm 2005,Royals Philips Electronics giới thiệu dòng sản phẩm chuyển đổi tín hiệu IPTV của

họ, hỗ trợ rất nhiều dịch vụ tiên tiến như điện thoại truyền hình, chơi đĩa DVD, lưutrữ dữ liệu và ghi hình Sản phẩm này mang tên STB810, đựoc sản xuất dựa trêncông nghệ chíp đa lõi tích hợp hệ thống (SOC), bao gồm bộ xử lý MIPS32 hỗ trựo

xử lý đồ hoạ Ngoài ra, STB810 không những thích ứng trên hệ điều hành Windows

CE mà còn cả Unix, đây là một ưu điểm khiến cho dòng sản phẩm này cũng cóđược những thành công trên thị trường

Sigma Designs là một công ty chuyên phát triển các dòng sản phẩm dựa trênchất liệu silicon, các firmware chuyên dụng Công ty này còn cung cấp các bộ giải

mã cho các chuẩn có độ nét cao như MPEG-4.10, MPEG-4, MPEG-2, MPEG-1 vàchuẩn khác nữa Vào 6/2005 Sigma Designs cho ra mắt dòng sản phẩm bộ chuyểnđổi tín hiệu IPTV đầu tiên dựa trên họ chipset SMP8630 bao gồm bộ vi xử lý300MHz MIPS và giao diện bộ nhớ 200MHz, và đặc biết hơn nữa đây là dòng sảnphẩm đầu tiên tích hợp đầy đủ các bộ giải mã cho tất cả các chuẩn hình ảnh cao cấpbao gồm cả MPEG-2 và H.264 Các sản phẩm tiếp theo chipset SMP8634 hỗ trợ bộnhớ 512MB RAM loại 64bit và 256MB bộ nhớ flash 8/16bit, hỗ trợ âm thanh 7.1,hai đường hình ra, bộ giải mã nhạy, và một bộ xử lý đồ hoạ riêng đóng vai trò nhưmột đường hình vào, bộ điều khiển Ethernet MAC Ngoài ra, SMP8634 còn hỗ trợ

cả hai hệ điều hành Windows CE và Linux, trình duyệt web Opera Theo như kếhoạch của hãng thì những dòng sản phẩm rất tiềm năng này sẽ ra mắt khách hàngvào giữa năm 2007

Talegent có dòng sản phẩm bộ chuyển đổi tín hiệu IPTV mang tên Evolution

1, được phát triển dựa trên nền sản phẩm STB810 của Philips Cấu hình của thiết bị

hỗ trợ cổng RJ45 10/100 Mbps Ethernet, 4 cổng ÚB 2.0, một cổng dữ liệu nối tiếpbất đồng bộ, một cổng mở rộng Mini PCI, hỗ trợ chuẩn mầu PAL và NTSC, cácloại video nén, HDMI, jack âm thanh RCA stereo Phần cứng sản phẩm bao gồm bộ

vi xử lý tốc độ 250-, 280-, 310MHz, bộ nhớ RAM từ 32~128MB, bộ nhớ flash16~64MB.Trong tương lai, các sản phẩm của Talegent hỗ trựo các chuẩn không dâynhư Bluetooth, WiFi, khe Mini PCI, ổ cứng 250 GB, bộ chơi/ghi đĩa DVD

2.4.2 Media Center và Center Extenders

Một trong những chủng loại PC được tiêu thụ nhiều nhất trong những nămvừa qua chính là Media Center Đây là một chủng loại máy tính cá nhân hưỡng đếnmục đích giải trí, có mặt trong các gia đình như là một phương tiện giải trí có điềukhiển từ xa Chức năng chính của một Media center giống như những loại TV cổđiển, cho phép người dùng xem các kênh truyền hình, bên cạnh đó kiêm luôn chức

năng của một PC thông thường như gửi nhận e-mail, soạn thảo văn bản Ngoài rathiết bị này còn có chức năng quản lý âm thanh, hình ảnh, trình chiếu

Một yếu tố cần nhắc đến với Media center đó là những phần mềm ứng dụngcủa Microsoft cho dòng sản phẩm này Các phần mềm này hỗ trợ một số lượng lớncác thiêt bị cắm ngoài, mang lại rất nhiều tính năng cho một Media Center

Media Center Extender: sản phẩm này được Microsoft giới thiệu tại Hội chợ hànhtiêu dùng điện tử tại Las Vegas năm 2004 Dựa trên nền tảng Windows CE, sảnphẩm này hướng đến một giải pháp cho việc triển khai hình thức giải trí truyền hìnhtại mọi nơi, mọi lúc trong phạm vi một gia đình Giải pháp về mặt phần cứng chosản phẩm này là xử dụng các thiết bị truyền tải vô tuyến của hãng Linksys-mộtthành viên của tập đoàn Cisco System, các thiết bị vô tuyến này hoạt động dựa trêncác chuẩn Ethernet không dây bao gồm cả IEEE 802.11a và IEEE 802.11g Haichuẩn này hoạt động trên các dải tần 5GHz và 2.4GHz, cả 2 dải tần này đều cónhược điểm riêng, dải tần 5GHz có suy hao lớn nên khoảng cách truyền tải chỉ bằng

½ so với dải tần 2.4GHz, tuy nhiên dải tần 2.4GHz lại gây ra nhiều nhiễu hơn Việc

sử dụng một cách linh hoạt các thiết bị truyền tải không dây cho phép mang lại mộtmôi trường giải trí gia đình hoàn hảo, nơi mà từ phòng ăn đến phòng ngủ, từ phòngkhách đến phòng làm việc bạn đều có thể truy cập và sử dụng các sản phẩm giải trí

b Máy chủ quảng bá:

Là tên gọi khác của máy chủ chính, tuy nhiên 2 khái niệm này cũng cónhững điểm khác biệt, máy chủ quảng bá không chỉ phát các chương trình truyềnhình cổ điển mà còn truyền tải đi các chương trình truyền hình trực tiếp, hoặc truyền

đi một chuỗi các hình ảnh, âm thanh với mục đích trình diễn Không giống như máychủ chính, phát các chương trình truyền hình theo hình thức đa điểm, máy chủ

quảng bá phát các chương trình của nó theo dạng truyền tải các chương trình trêncác kênh cụ thể, thích hợp với từng loại thiết bị chuyển đổi tín hiệu IPTV khácnhau.

c Máy chủ video số:

Loại máy chủ thứ ba này thường được đặt ở những phần đầu của hệ thốnghoặc tại các vị trí khác tuỳ mục đích sử dụng Máy chủ này có chức năng thu, chỉnhsửa, lưu trữ và phát các chương trình video số Thường được thiết kế và sử dụngcho các mục đích trong trường học, thư viện, khách sạn, viện bảo tàng, các công tynên máy chủ này có kích cỡ nhỏ và tieê thụ điện năng ít hơn so với các máy chủchính

d Máy chủ video theo yêu cầu:

Máy chủ này đáp ứng các nhu cầu của khách hàng về các chương trình, phimảnh bất kì nơi đâu và bất kì lúc nào

e Máy chủ dự phòng:

Như chúng ta đã biết các máy chủ chính và các máy chủ video theo yêu cầuđôi khi phải lưu trữ một dung lượng rất lớn dũ liệu về hình ảnh và âm thanh Do đóđôi khi các máy chủ này sẽ thiếu hụt bộ nhớ để hoạt động, máy chủ dự phòng sẽgiải quyết vấn đề này Với cấu hình bộ nhớ xử dụng hệ thống RAID, máy chủ dựphòng có thể mang lại một khả năng lưu trữ dữ liệu trực tuyến đáng kinh ngạc, lênđến hàng TB Ngoài ra, đôi khi người ta cũng sử dụng giao tiếp LAN của máy chủnày để kết nối đến một máy chủ nội bộ khác nhằm tăng khả năng lưu trữ của máychủ dự phòng

f Máy chủ quảng bá linh hoạt:

Chức năng của máy chủ quảng bá linh hoạt là phát các chưong trình truyềnhình tại một lần hơn là phát theo các chương trình đã lên kế hoạch cụ thể Hoạtđộng này giống như việc một người xử dụng các thiết bị ghi DVD và VCR Nhưchúng ta đã biết việc phát các chương trình truyền hình có độ nét cao đòi hỏi mộtbăng thông lớn, do đó người ta thường chọn phương pháp thu lại các chương trình

đó thông qua các hệ thống truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh và phát lại vào cácthời điểm thuận lợi hơn

g Máy chủ quản lý và tính cước:

Như chúng ta đã biết, một thuê bao chỉ được đáp ứng các chương trình theoyêu cầu của mình khi mà tài khoản của họ được nhà cung cấp dịch vụ xác nhận làđạt đầy đủ các yêu cầu cần thiết Việc xác nhận ấy là nhiệm vụ của máy chủ quản lý

và tính cước Do tính chất quan trọng của mình mà loại máy chủ này thường đượctrang bị cấu hình mạnh, hệ thống vi xủ lý đôi, bộ nhớ trong đôi giúp mang lại khảnăng làm việc chuẩn xác, không xảy ra các sai lầm Cấu hình đôi của máy giúp chocác sự cố về phần cứng có thể được khắc phục một cách kịp thời mà không làm ảnhhưởng nghiêm trọng đến hệ thống Chức năng chính của máy chủ quản lý và tínhcước là xác minh các tài khoản và tính cước phí xử dụng dịch vụ của tài khoản đó

Nó có trách nhiệm thông báo cho chủ tài khoản khi đến hạn thanh toán các cướcphí Ngoài ra, các dữ liệu mà máy chủ này thu thập được cũng dùng để tạo nên cácbản thông báo hàng tháng cho các thuê bao về tình trạng tài khoản và dịch vụ mà họđang sử dụng

Như vậy, trong chương này, chúng ta đã tìm hiểu về mô hình tổng thể mạng IPTV, cấu trúc mạng nội dung, mạng truyền tải, mạng truy nhập và hệ thống quản

lý để cung cấp dịch vụ IPTV Bên cạnh đó chúng ta đã tìm hiểu các công nghệ truy nhập có thể dùng cho dịch vụ IPTV như xDSL, truy nhập quang và truy nhập vô tuyến Các bộ giao thức được sử dụng khi cung cấp dịch vụ cho khách hàng như IPMG, PIM và RTSP.Và nghiên cứu chức năng các phần tử phần cứng trong cấu trúc tổng thể mạng IPTV.

CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV CHO MẠNG

VIỄN THÔNG CỦA VNPT 3.1 Đánh giá hiện trạng mạng viễn thông VNPT 3.1.1 Mạng đường trục

Hình III.1 Mạng đường trục của VNPT

Mạng đường trục của VNPT (hình III.1) có nhiệm vụ truyền dẫn các lưu lượngthông tin liên quan cũng như thông tin đi quốc tế Hệ thống mạng đường trục gồmcác core Router, các PE và BRAS

Hiện nay, mạng lõi VNPT gồm 3 core router Juniper M160 đặt tại Hà Nội, ĐàNẵng và TP Hồ Chí Minh Với các core router này, năng lực chuyển mạch củamạng lõi có thể lên đến 160Gbps Dòng M-Series của Juniper hỗ trợ nhiều mô hìnhdịch vụ mới:

- Đồng thời chạy các dịch vụ khác nhau: Layer 2 Virtual Circuit, Layer 2VPN, Layer 2.5 interworking VPN, Layer 3 1547 VPN, VPLS, IPsec, IPover IP và GRE

- Khả năng mở rộng lớn, có thể hỗ trợ hàng nghìn VPN