Tổng quan dịch vụ HSI

MỤC LỤC 1.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT Tổng quan dịch vụ HSI: HSI High Speed Internet dịch vụ truy cập internet tốc độ cao cố định, lợi ích internet mang lại cho người lớn Thông qua internet ta lướt web, xem phim, ca nhac, đào tạo trực tuyến, y tế từ xa, camera IP Các công nghệ sử dụng để truy nhập dịch vụ HSI để bao gồm: ADSL 2+, VDSL 2, Fast Ethernet (Truy nhập cáp quang FTTH), xPON (công nghệ mạng quang thụ động) , TDM ( Thường sử dụng cho dịch vụ internet trực tiếp ) Tùy theo công nghệ truy nhập mà tốc độ truy nhập có khác nhau, vd: tốc độ down/up lớn dịch vụ ADSL 2+ 24M/1M, VDSL 100M/100M, GPON 2,5G/1G, dịch vụ internet trực tiếp dựa công nghệ TDM 2M/2M 1.1.1 Các giao thức chủ yếu sử dụng dịch vụ HSI: HTTP: Hyper Text Transfer Protocol giao thức thuộc lớp ứng dụng dùng để trao đổi thông tin máy chủ cung cấp dịch vụ web- web servser máy sử dụng dịch vụ web- web client DNS: Domain Name System Là giao thức sử dụng truy cập internet, có nhiệm vụ phân giải địa URL- www.dantri.com.vn thành địa IP-123.30.53.12 Bộ giao thức TCP/IP: Transmission Coltrol Protocol/Internet Protocol giao thức dùng để truyền tải thông tin mạng internet Bộ giao thức PPP/PPPoE: Được sử dụng để thiết lập kết nối Modem với mạng internet, kết modem BRAS cung cấp cho địa IP public dùng để truy nhập internet 1.1.2 Bộ giao thức PPP/PPPoE Phiên PPPoE: Được thiết lập trước dùng để đóng gói số liệu phiên ppp khung ethernet, kết modem bras biết địa MAC ID phiên thiết lập Nó bao gồm tin PADI, PADO, PADR, PADS, PADT Phiên PPP: Được thiết lập sau phiên PPPoE, bao gồm pha sau: − Pha thiết lập: LCP thiết lập, điều chỉnh cấu hình, hủy bỏ liên kết Kết thúc tin ACK − Pha xác thực: Được thực sau pha thiết lập, xác thực username password − Pha mạng: Được thực sau pha xác thực, thiết lập, điều chỉnh cấu hình, hủy bỏ việc truyền số liệu giao thức lớp mạng IP Kết thúc tin ACK cung cấp địa IP cho modem − Pha kết thúc: Được thực ngắt kết nối, yêu cầu đưa từ modem từ BRAS, tin termination LCP, PADT Hình Chồng giao thức dịch vụ HSI 1.1.3 Các thành phần mạng cung cấp dịch vụ HSI: Modem: Đóng vai trò cổng kết nối tới internet cho máy tính thuộc mạng LAN phía khách hàng, tùy theo cách truy nhập mạng mà có loại modem ADSL, FTTH Thực phiên kết nối PPP/PPPoE tới BRAS, kết nhận địa IP public BRAS cung cấp để vào internet IP DSLAM, Switch L2: Đóng vai trò thiết bị mạng lớp switch mạng nhằm tập trung lưu lượng, thuê bao truy cập internet Với công nghệ truy nhập xDSL (dịch vụ ADSL, VDSL ) dùng IP DSLAM, với công nghệ truy nhập Ethernet ( Dịch vụ FTTH- Fiber To The Home) dùng Switch L2 có cổng truy nhập quang Các IP DSLAM, Switch L2 kết nối đến BRAS theo VLAN thông qua mạng truyền tải MAN E Mạng truyền tải MAN E: Dựa công nghệ EoMPLS, tạo đường kết nối lớp VLL(Virtual Leased Line), nối IP DSLAM, Switch L2 tới BRAS Bras Radius Server: Đóng vai trò xác thực username password thuê bao sử dụng dịch vụ internet, tính cước BRAS cung cấp địa IP public cho modem có chức định tuyến môi trường Internet Các bước thiết lập sử dụng dịch vụ: − Nhà cung cấp dịch vụ khai báo Account thuê bao bao gồm thông số: username, password, tham số cổng kết nối IP DSLAM, L2 Switch, tốc độ truy nhập thông qua Webserver Sau sở liệu xác thực thuê bao chuyển đến Server database LDAP − Thiết lập đường truyền vật lý MODEM IP DSLAM L2 Switch: cáp đồng cáp quang − Cấu hình MODEM, thiết lập phiên kết nối PPP/PPPoE tới BRAS xác thực, BRAS hỏi RADIUS, RADIUS hỏi LDAP Nếu xác thực thành công BRAS cung cấp 01 địa IP Public cho MODEM − Sử dụng dịch vụ, máy tính mạng LAN khách hàng vào Internet 1.2 CÁC BÀI THÍ NGHIỆM / THỰC HÀNH  Mục tiêu chung: o Hiểu mô hình cung cấp dịch vụ HIS nhà cung cấp dịch vụ internet o Bản chất giao thức kết nối PPP/PPPoE sử dụng cung cấp dịch vụ o Cách thiết lập, cấu hình, bảo dưỡng dịch vụ HSI 1.2.1 Tên bài: BTH-DV-HSI-01-CONFIG 1.2.1.1 Lý thuyết - Tổng quan dịch vụ HIS - Các thành phần mạng cung cấp dịch vụ HIS - Mô hình thực 1.2.2.1 Mô hình thực hiện, trang thiết bị, dụng cụ Hình Mô hình thực dịch vụ HSI Tài khoản truy nhập internet khai báo BRAS: username=cdit, password=cdit Modem bật nguồn kết nối tới IP DSLAM qua mạng cáp đồng Máy tính bật sẵn kết nối tới modem qua cáp CAT5 RJ45 1.2.3 NỘI DỤNG: 1.2.3.1 Các bước thực hiện: − Bước 1: Đặt địa IP động cho máy tính để máy tính nhận IP modem cấp − Bước 2: Truy cập vào địa modem: http:// 192.168.1.1 để cấu hình modem − Bước 3: Cấu hình giao diện wan modem để kết nối tới internet với thông số kết nối sau: click Interface setup ->Internet, thiết lập tham số:      Các tham số mạch ảo PVC thuộc lớp ATM: VPI=8, VCI=35, tham số phụ thuộc vào cấu hình DSLAM Loại kết nối: PPPoE Kiểu đóng gói: PPPoE LLC PPPoE: nhập username=cdit password=cdit Lưu cấu hình: click nút save lưu cấu hình khai báo 1.2.3.2 Ghi nhận phân tích kết quả: 1.2.3.2.1 Kết mong muốn: − Giao diện wan modem nhận địa IP BRAS cấp − Truy cập vào internet CHƯƠNG 2: TRUYỀN HÌNH IPTV 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1.1 Tổng quan IPTV IPTV (Internet Protocol TV) - mạng truyền hình sử dụng CSHT truyền tải IP IPTV định nghĩa giao thức triple play ( thực chức ): Truyền hình ảnh, tiếng nói, liệu dựa IP để quản lý cung cấp mức chất lượng dịch vụ, bảo mật, tính tương tác, tính tin cậy chất lượng cao theo yêu cầu Các user thông qua máy vi tính PC máy thu hình phổ thông cộng với hộp phối ghép Set top box (STB) để sử dụng dịch vụ IPTV IPTV bao gồm dịch vụ Truyền hình quảng bá - Broadcast TV (BTV), Truyền hình theo yêu cầu – Video on Demand (VoD) nhóm dịch vụ tương tác truyền (Broadcast Radio), trò chơi trực tuyến (Game Online), Thông tin (Information), dịch vụ chia sẻ đa phương tiện (Media Sharing), dịch vụ lưu trữ (usage data), dịch vụ quảng cáo… Hiện mạng có số nhà cung cấp dịch vụ IPTV VNPT (MyTV),Viettel (NetTV),FPT (iTV),VTC… IPTV truyển khai mạng viễn thông IP mạng truyền hình cáp HFC, nhiên khuôn khổ thực hành tập trung vào tìm hiểu dịch vụ MyTV VNPT cung cấp (được triển khai mạng viễn thông IP VNPT) 1.2.Cấu trúc mạng cung cấp dịch vụ MyTV Hình Cấu trúc tổng quát mạng cung cấp dịch vụ MyTV Mạng truy nhập:phía người dùng sử dụng thiết bị nhưModem (ADSL FTTx), Set-top-box (STB) Mạng truyền tải IP: Đối với kênh truyền hình quảng bá (BTV) mạng sửdụng kỹ thuậtđịnh tuyến Multicast để cấp phát nội dung từ nguồn (source) đến ngưới dùng IPTV (đích) để việc sử dụng tài nguyên mạng truyền tải hiệu Đối với dịch vụ VoD kết nốiĐiểm-Điểm sẽđược thiết lập người sử dụng nguồn phát nội dung Mạng cung cấp nội dung:Phần mạng bao gồm chức thu thập nội dung thông tin, lưu trữ phát cácnội dung nàyđến thuê bao Nguồn nội dung mã hóa trước cung cấp tới người dùng đầu cuối 1.3.Cơ chế hoạt động MyTV Để dịch vụ MyTV hoạt động cần phải trải qua bước sau đây: − STB nhận IP xác từ DHCP Server mạng cung cấp nội dung − Sau nhận địa IP xác STB xác thực thành công với EPG Server (Electronic Program Guides) mạng cung cấp nội dung Sau STB xác thực thành công, dịch vụ MyTV sử dụng bình thường Như để MyTV hoạt động bình thường đảm bảo sau: − CPE cấu hình xác để STB thông với DHCP Server mạng cung cấp nội dung nhận địa IP xác − STB cấu hình xác để xác thực thành công 1.4 Nguyên lý hoạt động dịch vụ MyTV Nguyên lý hoạt động dịch vụ BTV(LiveTV):Dịch vụ LiveTV VNPT cung cấp sử dụng giao thức IGMPv2 lấy nguồn từ BTV Server Flow dịch vụ : − STB gửi gói tin IGMP Report / Join Group (sau luồng Multicast đổ STB) − IGMP Router (Ở DSLAM L2SW có tính IGMP Snooping) gửi đặn gói tin IGMP Query / STB nhận trả lời gói tin IGMP Membership Report − STB gửi gói tin IGMP Report / Leave Group Dịch vụ VoD VNPT cung cấp sử dụng giao thức RTSP lấy nguồn từ VoD Server Flow dịch vụ (STB gửi gói tin RTSP để thiết lập phiên kết nối VoD Server trả lời gói tin RTSP REPLY 200 OK) : − STB gửi gói tin RTSP DESCRIBE − Sau nhận phản hồi từ VoD Server, STB gửi gói tin RTSP SETUP − Sau đó, STB gửi gói tin RTSP PLAY bắt đầu xem phim (Có luồng Unicast đổ STB) − STB gửi gói tin RTSP PAUSE tạm dừng xem phim − STB gửi gói tin RTSP TEARDOWN kết thúc xem phim 2.2 THÀNH PHẦN HỆ THỐNG MyTV 2.2.1 Hệ thống MyTV Hình Sơ đồ kết nối hệ thống MyTV 2.2.2 Phân phát liệu VoD Hình Phân tán liệu VoD (Unicast) 10 2.4 Bài thực hành 4a 2.4.1 Mục đích Khảo sát hiệu hệ thống truyền dẫn quang WDM xác định công suất phát tối ưu 2.4.2 Nội dung thực hành Bước 1: Xây dựng tuyến truyền dẫn sợi quang có sử dụng sợi bù tán sắc khuếch đại quang EDFA với yêu cầu thiết kế sau:  Tốc độ bit: 10 Gbit/s  Cự ly truyền dẫn: 80 km (cho vòng lặp) Hình 11: Hệ thống thông tin quang đơn kênh có sử dụng sợi bù tán sắc khuếch đại quang EDFA Khuếch đại quang EDFA: Do suy hao sợi quang nên cần sử dụng khuếch đại EDFA để bù suy hao sợi  Chiều dài truyền dẫn L1=80km suy hao sợi là: 80×0.2 = 16 dB  Độ lợi khuếch đại EDFA 16 dB  Chiều dài truyền dẫn L2=20km suy hao sợi là: 20×0.5 = 10 dB  Độ lợi khuếch đại EDFA 10 dB Bước 2: Sử dụng phần mềm Optisystem xây dựng mô hình mô hệ thống thông tin quang đơn kênh theo phương án thiết kế Lưu ý: tham số toàn cục (global parameters để mô phỏng) thiết lập sau:  Tốc độ bit: 2.5 Gbit/s  Chiều dài chuỗi: 128 bits  Số mẫu bit: 64 49 Hình 12: Các thông số hệ thống Bước 3: Đưa thiết bị đo vào mô hình mô Các thiết bị đo tuyến đặt vị trí phù hợp để xác định chất lượng dạng tín hiệu điểm cần thiết tuyến  Thiết bị đo công suất quang  Thiết bị phân tích phổ quang  Thiết bị đo BER  Thiết bị hiển thị dạng sóng miền thời gian Bước 4: Chạy mô 50 Hình 13: Hoàn thành việc chạy mô Bước 5: Hiển thị kết mô thiết bị đo đặt tuyến Hình 16: Phổ trước qua sợi quang (trái) sau qua sợi quang (phải) 51 Hình 17: Dạng tín hiệu miền thời gian trước qua sợi quang (trái) sau qua sợi quang (phải) Hình 18: Công suất tuyến trước đưa vào sợi quang (trên) sau đưa vào sợi quang (dưới) Bước 6: Thay đổi tham số phần tử tuyến để đạt BER = 10-12 52 Hình 20: Tỉ lệ lỗi bit (BER: bit error rate) 2.3 Bài số 2.3.1 Mục đích Giúp sinh viên sử dụng công cụ mô Optisystem việc khảo sát ảnh hưởng của sợi quang đến chất lượng hệ thống WDM Cụ thể: • Ảnh hưởng suy hao • Ảnh hưởng tán sắc • Ảnh hưởng hiệu ứng phi tuyến 2.3.2 Nội dung thực hành Bước 1: Sử dụng phần mềm Optisystem xây dựng mô hình mô hệ thống thông tin quang WDM với thông số sau: 53 Tham số hệ thống • Tốc độ bit : 2.5 Gbit/s / 10 Gbit/s • Số lượng kênh • Khoảng cách kênh : 100GHz/50 GHz • Khoảng cách truyền dẫn : 100 km Các tham số toàn cục (global parameters để mô phỏng): • Tốc độ bit : 2.5 Gbit/s / 10 Gbit/s • Chiều dài chuỗi : 128 bits • Số mẫu bit 64 Hình 21: Sơ đồ hệ thống thông tin quang WDM 54 Hình 22: Các tham số hệ thống Bước 2: Đưa thiết bị đo vào mô hình mô Các thiết bị đo tuyến đặt vị trí phù hợp để xác định chất lượng dạng tín hiệu điểm cần thiết tuyến • Thiết bị đo công suất quang • Thiết bị phân tích phổ quang • Thiết bị đo BER Hình 23: Các thiết bị đo 55 Bước 3: Chạy mô Hình 24: Chạy mô Bước 4: Hiển thị kết mô thiết bị đo đặt tuyến Hình 25: Phổ tín hiệu trước qua sợi quang 56 Hình 26: Phổ tín hiệu sau qua sợi quang Hình 27: Công suất đầu vào (bên trái) đầu (bên phải) Bước 5: Thay đổi tham số 57 Hình 28: BER 10 Gb/s Tốc độ truyền dẫn: thay đổi xuống 2,5 Gb/s 58 Hình 29: BER sau thay đổi 2.5 Gb/s Công suất nguồn phát 59 Hình 30: Công suất nguồn phát kênh tốc độ truyền dẫ 10Gb/s Tham số sợi quang - Sau bỏ hiệu ứng GVD Hình 31: Bỏ hiệu ứng GVD 60 Hình 32: BER sau bỏ hiệu ứng GVD - Sau bỏ hiệu ứng tán sắc bậc Hình 33: Bỏ hiệu ứng tán sắc bậc 61 Hình 34: BER sau bỏ hiệu ứng tán sắc bậc 62 Hình 21 Tại BER = 10-10 sấp xỉ vòng 63