NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IPTV Nội dung của luận văn bao gồm: Chương 1: Tổng quan mạng IPTV Chương 2: Đánh giá chất lượng của IPTV Chương 3: Giải pháp đảm bảo chất lượng của IPTV Hiện tại, Việt Nam có khoảng gần 1 triệu thuê bao IPTV của 4 nhà cung cấp là VNPT, Viettel, FPT và VTC. Xét về mặt công nghệ thì IPTV có khả năng mang lại nhiều tiện ích cho khách hàng hơn là dịch vụ truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh hay truyền hình số mặt đất.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG PHAN ĐÌNH TRUNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IPTV Chuyên ngành: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Mã số: 60.52.02.08 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, tháng 6 năm 2014 Học viên Phan Đình Trung Mục Lục CÁC CHỮ VIẾT TẮT AG AAC ACM ADSL Adaptation gateway Advanced Audio Coding Admission Control Mechanism Asymmetrical Digital Subcriber Line Cổng thích nghi Mã hóa audio nâng cao Cơ chế kiểm soát truy cập Đường dây thuê bao số bất đối xứng CA CS CAC CAR Conditional Access Content Server Call Adminssion Control Committee Access Rate Truy cập có điều kiện Máy chủ chứa nội dung Kiểm soát quản lý cuộc gọi Cam kết tốc độ truy nhập CLI CoS Command Line Interface Class of Service Giao diện dòng lệnh Cấp dịch vụ CPU CRC Central Proccesing Unit Cyclic Redundancy Check Khối xử lý trung tâm Mã kiểm tra vòng DF DM Delay Factor Domain Manager Hệ số trễ Quản lý miền DRM DSL Digital Right Management Digital Subcriber Line Quản lý quyền sử dụng số Đường dây thuê bao số DVB DVR DSCP DTLS DSLAM Digital Video Broadcast Digital Video Recoder Difference Services Code Point Logical Link Identifier Digital Subscriber Line Access Multiplexer Tổ chức quảng bá video số Thiết bị ghi video số Mã điểm phân biệt dịch vụ Giá trị chứng thực liên kết logic Thiết bị ghép kênh đường dây thuê bao số ECN EPG Explicit Congestion Notification Electronic Program Guide Cảnh báo lỗi Hướng dẫn chương trình điện tử FEC FG IPTV Forward Error Correction Focus Group Internet Protocol Television Kỹ thuật sửa lỗi trước Nhóm nghiên cứu truyền hình giao thức internet FTT x Fiber To The x Hệ thống truyền dẫn thuê bao quang GOP HDTV Group of Pictures High Definition Television Nhóm ảnh Truyền hình định dạng chất lượng cao IGMP IPDV IPER IPLR IPRR IPTD Internet Group Management Protocol P Packet Transfer Delay IP Packet Error Ratio IP Packet Loss Ratio IP Packet Reordering Ratio IP Packet Time Delay Giao thức quản lý nhóm Internet Biến động trễ gói tin Tỉ lệ lỗi gói tin IP Tỉ lệ tổn thất gói IP Tỉ lệ sắp xếp lại gói IP Trễ lan truyền gói tin IP IPTV Internet Protocol Television Truyền hình dựa trên giao thức Internet IPTVCD IPTV Consumer Device Thiết bị IPTV của khách hàng IPTVC M IPTV Communications Model Mô hình thông tin IPTV ISP ITU –T LLQ LLID Internet Service Provider International Telecommunication Union–Telecommunication Standardization Sector Low Los Queue Logical Link Identifier Nhà cung cấp dịch vụ Internet Tiêu chuẩn ngành viễn thông thuộc Tổ chức viễn thông quốc tế Hàng đợi tổn thất thấp Giá trị chứng thực liên kết logic MDI Media Delivery Index Chỉ số truyền thông MLR Media Loss Ratio Tỉ số mất gói tín hiệu đa phương tiện MOS Mean Opinion Score Điểm ý kiến trung bình Motion Picture Expert Group Nhóm chuyên gia ảnh động NMS NP OLT ONU Network Management System Network Performance Optical Line Terminal Optical Network Unit Hệ thống quản lý mạng Hiệu năng mạng Thiết bị đầu cuối quang học Khối mạng quang học PVR Personal Video Recorder Ghi lại video theo yêu cầu cá nhân PSNR QoE QoS RED RESV RFC Peak Signal-to-Noise Ratio Quality of Experience Quality of Service Random Early Detection Reservation Request Messages Request For Comment Tỉ số tín hiệu đỉnh trên nhiễu Chất lượng trải nghiệm Chất lượng dịch vụ Loại bỏ gói ngẫu nhiên Bản tin yêu cầu chiếm dụng Yêu cầu bình luận RTSP SLS STB SDTV SLNP TS Real Time Streaming Protocol Service Level Specification Set Top Box Standard Definition Television Service Level Negotiation Protocol Transport Stream Giao thức điều khiển luồng thời gian thực Thông số kỹ thuật cấp dịch vụ Thiết bị thu nhận giải mã nội dung Truyền hình định dạng tiêu chuẩn Giao thức đàm phán mức độ dịch vụ Dòng truyền tải VA Video Analyzer Máy phân tích video VHE Video Head End Nguồn Video VHO Video Hub Office Trung tâm nguồn video VoD Video on Demand Dịch vụ xem video theo yêu cầu VoIP XML WFQ Voice over IP eXtensible Markup Language Weight Fair Queuing Thoại trên giao thức Internet Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng Hàng đợi cân bằng trọng số WRED Weight Random Early Detection Loại bỏ gói sớm ngẫu nhiên theo trọng số DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Ví dụ về các dịch vụ IPTV 15 2.1 Mối liên hệ giữa các dịch vụ IPTV và QoS class ITU-T Y.1541 25 2.2 Các dịch vụ IPTV điển hình và các lớp QoS tương ứng 26 2.3 Quy định về phân chia lưu lượng trong mạng băng rộng VNPT 28 2.4 Các bước kỹ thuật QoS trong cấu hình thiết bị mạng 29 2.5 Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã MPEG-2 32 2.6 Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã MPEG-4 AVC hay VC-1 32 2.7 Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-2 33 2.8 Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-4 AVC hay VC-1 33 2.9 Chỉ tiêu thời gian tương tác 34 2.10 Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng 34 2.11 Các tham số đo lường chất lượng end-to-end 36 2.12 Các tham số đo lường chất lượng mạng IP 38 3.1 Các thông số kỹ thuật cấp dịch vụ cho IPTV 53 3.2 Thông số mô phỏng 67 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang 1.1 Hai cách triển khai dịch vụ 4 1.2 Mô hình tổng quát hệ thống IPTV 5 1.3 Mô hình truyền thông IPTV 9 1.4 Cấu trúc dòng cơ bản (Elementary stream) với kỹ thuật nén H.264 10 1.5 Cấu trúc gói PES 10 1.6 MPEG-TS 11 1.7 Cấu trúc dòng MPEG-TS tổng hợp 11 1.8 Đóng gói MPEG/RTP/UDP/IP 12 2.1 Các quan điểm QoS 20 2.2 Mô hình các nhóm QoS dịch vụ 22 2.3 Mô hình tham chiếu QoS NI – NI (ITU-T Y.1514) 22 2.4 Mô hình triển khai QoS trên NGN 27 2.5 Xử lý QoS tại miền IP core 30 2.6 Mạng băng rộng gồm 7 lớp QoS 30 2.7 Miền mạng giữa Access Switch và MAN E 31 2.8 Dịch vụ IPTV 31 2.9 Mô hình đo lường chất lượng hệ thống IPTV 35 3.1 Các bản tin RSVP 39 3.2 Mô hình ứng dụng chất lượng dịch vụ IntServ 40 3.3 DSCP 42 3.4 DSCP và các PHB 42 3.5 Mạng trước và sau hội tụ 43 3.6 Cơ chế QoS và các chính sách điều khiển lưu lượng 46 3.7 Chia lớp lưu lượng 44 3.8 Đánh dấu gói tin 45 3.9 Cơ chế quản lý nghẽn 45 3.10 Thuật toán xếp hàng FIFO 45 3.11 Thuật toán xếp hàng PQ 46 3.12 Thuật toán xếp hàng RB 46 3.13 Thuật toán xếp hàng WRR 46 3.14 Cơ chế tránh lỗi 47 3.15 Cấu hình RED 48 3.16 Cấu hình loại bỏ gói của CB-WRED 48 3.17 Cơ chế lập chính sách cho lưu lượng 49 3.18 Cơ chế định hình cho lưu lượng 49 3.19 Kiến trúc ccho IPTV 50 3.20 Lược đồ XML cho đàm phán SLS 52 3.21 Đàm phán SLS cho 1 nhóm Multicast 54 3.22 Bảng sắp xếp các tin nhắn của đàm phán SLS trong mạng lõi 55 3.23 Cấu trúc AG 57 3.24 Lược đồ XML cho UED 59 3.25 Thông báo thay đổi RTSP 59 3.26 Băng thông của mạng truyền dẫn 61 3.27 Các loại trễ 62 3.28 Mất gói do tràn bộ đệm hàng đợi 63 3.29 (a) Hoạt động của ONU; (b) Hoạt động của OLT; (c) Thuật toán dừng phát quảng bá 64 3.30 Băng thông sử dụng 67 3.31 (a) Gói tin bị mất; (b) Độ dài xếp hàng 67 3.32 Sơ đồ khối của cấu hình hệ thống 68 [...]... đảm bảo và nâng cao chất lượng dịch vụ nhưng vấn đề tồn đọng hiện nay chưa giải quyết được đó là với lượng thuê bao tăng cao, việc tranh giành tài nguyên gay gắt, chất lượng dịch vụ bị ảnh hưởng bởi chất lượng truy nhập…Thì để đảm bảo nâng cao chất lượng dịch vụ là một bài toán phức tạp Với mục tiêu này tác giả đã thực hiện đề tài Nghiên cứu giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV trong luận văn... chất lượng của một dịch vụ, đánh giá khả năng cung cấp dịch vụ của hệ thống mạng viễn thông… Đặc biệt, việc theo dõi các tham số QoS giúp nhà cung cấp dịch vụ có thể đưa ra các giải pháp thích hợp nhằm đảm bảo cung cấp QoS cho khách hàng (QoS mechanisms) 2.1.2 Các đặc tính QoS 2.1.2.1 Tham số QoS QoS phụ thuộc vào chất lượng hỗ trợ dịch vụ, chất lượng khai thác dịch vụ, chất lượng phục vụ và chất lượng. .. toàn - Chất lượng hỗ trợ dịch vụ: Khả năng cung cấp một dịch vụ và hỗ trợ việc sử dụng các tính năng của dịch vụ đó - Chất lượng khai thác dịch vụ: Khả năng User có thể sử dụng một dịch vụ thành công một cách dễ dàng - Chất lượng phục vụ: Khả năng thực hiện dịch vụ khi User trong một điều kiện cụ thể, khả năng duy trì dịch vụ không xảy ra suy yếu, gián đoạn trong suốt thời gian yêu cầu - Chất lượng. .. lượng dịch vụ IPTV trong luận văn này tác giả đã trình bày tổng quan về mạng IPTV và đi sâu vào nghiên cứu một số giải pháp cũng như đề xuất của tác giả về đảm bảo QoS cho mạng IPTV Nội dung của luận văn bao gồm: Chương 1: Tổng quan mạng IPTV Chương 2: Đánh giá chất lượng của IPTV Chương 3: Giải pháp đảm bảo chất lượng của IPTV Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc thầy giáo TS Nguyễn Chiến Trinh đã nhiệt... các dịch vụ này sẽ liên tục được tiến triển theo thời gian Bảng 1-1: Ví dụ về các dịch vụ IPTV Dịch vụ TV Dịch vụ giải trí Truyền hình số Trò chơi Truyền hình trả tiền Karaoke Truyền hình xem lại Chỉ dẫn chương trình Dịch vụ lưu trữ Dịch vụ thương mại Video theo yêu cầu Hội nghị từ xa Truyền hình định thời Quảng cáo hướng đối tượng Bộ lưu trữ cá nhân Dịch vụ truyền thông Dịch vụ. .. phải có hạ tầng cố định rất tốt Vì vậy khái niệm chất lượng dịch vụ (QoS) trên nền mạng IP được các nhà cung cấp, khai thác dịch vụ mạng quan tâm Qos cũng chính là động lực thúc đẩy mạnh mẽ sự đầu tư của các nhà khai thác dịch vụ viễn thông hướng tới các giải pháp có tính ổn định và hiệu quả nhằm đảm bảo chất lượng cho các dịch vụ qua mạng QoS là số đo chất lượng tại mức gói xét từ khía cạnh mạng QoS còn... về Thêm vào nữa nếu máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ không đủ mạnh thì khi số lượng người xem truy cập vào đông thì chất lượng dịch vụ có thể giảm sút 1.4 Các dịch vụ IPTV Các dịch vụ chính thường được triển khai trước là dịch vụ video theo yêu cầu và video quảng bá, tuy nhiên các nhà khai thác viễn thông đều có kế hoạch bổ sung các dịch vụ này với các dịch vụ trò chơi, quảng cáo, âm thanh, thông tin…... đánh cấp nội dung IPTV - Quản lý VoD: Cho phép quản lý việc sử dụng các dịch vụ VoD - Tính cước: Cho phép tính cước dịch vụ, đây là một vấn đề khá phức tạp vì IPTV là một hệ thống đa dịch vụ 1.2.2 Phương thức truyền dữ liệu IPTV Dữ liệu của dịch vụ IPTV được truyền dưới theo 2 hình thức: Multicast cho Live TV và unicast cho VoD và các dịch vụ giá trị gia tăng khác Các dịch vụ video của IPTV chủ yếu sử... phải cung cấp đủ chất lượng mạng (Network QoS) cho các dịch vụ Yêu cầu về chất lượng mạng IP đôi khi còn được xem là yêu cầu QoS cho IPTV, vì QoS thông thường được hiểu là ở lớp mạng, và các cơ chế QoS cũng tập trung ở lớp này QoS cho mạng IP được chia thành 8 lớp (theo ITU-T Y.1541), FG IPTV C0127 là tài liệu liên kết các thành phần dịch vụ của IPTV với các lớp QoS IP Các dịch vụ IPTV được chia thành... IPTV và QoS class ITU-T Y.1541 IPTV service category IP QoS class Best Effort (BE) QoS class 5 Dịch vụ nỗ lực tối đa IPTV service examples Dịch vụ download nội dung Các dịch vụ thông tin truyền thống Thông tin truyền hình e-mail Low Loss (LL) QoS class 4 Dịch vụ ít mất dữ liệu Interactive (I) QoS class 2/3 Dịch vụ tương tác Real-Time Interactive (RTI) QoS class 0/1 Dịch vụ thời gian thực VOD, MOD (media . MAN E 31 2.8 Dịch vụ IPTV 31 2.9 Mô hình đo lường chất lượng hệ thống IPTV 35 3. 1 Các bản tin RSVP 39 3. 2 Mô hình ứng dụng chất lượng dịch vụ IntServ 40 3. 3 DSCP 42 3. 4 DSCP và các PHB 42 3. 5 Mạng. độ dịch vụ Dòng truyền tải VA Video Analyzer Máy phân tích video VHE Video Head End Nguồn Video VHO Video Hub Office Trung tâm nguồn video VoD Video on Demand Dịch vụ xem video theo yêu cầu VoIP XML WFQ Voice. lõi 55 3. 23 Cấu trúc AG 57 3. 24 Lược đồ XML cho UED 59 3. 25 Thông báo thay đổi RTSP 59 3. 26 Băng thông của mạng truyền dẫn 61 3. 27 Các loại trễ 62 3. 28 Mất gói do tràn bộ đệm hàng đợi 63 3.29 (a)