Cơ hội và giải pháp công nghệ IPTV trong mạng men của VNPT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ****************** NGUYỄN NGỌC TUẤN CÔNG NGHỆ IPTV ỨNG DỤNG TẠI VNPT TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG Hà Nội – 2013 MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ IPTV 1.1 Giới thiệu truyền hình số theo giao thức IP: 1.2 Các dịch vụ IPTV 11 1.2.1 Các dịch vụ IPTV video 11 1.2.2 Các dịch vụ IPTV audio 13 1.2.3 Các dịch vụ IPTV gaming 13 1.2.4 Các dịch vụ thơng tin tích hợp 14 1.3 Cấu trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV 16 1.3.1 Hệ thống Video Headend 17 1.3.2 Hệ thống IPTV Video khu vực VHO 20 1.3.3 Mạng lõi IP 20 1.3.4 Mạng MEN 20 1.3.5 Mạng truy nhập 21 1.3.6 Mạng thuê bao 22 1.4 Kỹ thuật truyền tải mạng IPTV 22 1.4.1 Khái niệm VLAN 22 1.4.2 Kỹ thuật truyền tải Unicast mạng IPTV 23 1.4.3 Kỹ thuật truyền tải Multicast mạng IPTV 25 1.4.4 Sử dụng IGMP truyền tải dịch vụ IPTV 27 1.4.5 Sử dụng PIM truyền tải dịch vụ IPTV 35 1.5 Kết luận chương 42 CHƯƠNG 2: CÁC THAM SỐ VÀ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IPTV 43 2.1 Tổng quan mơ hình truyền thơng IPTV 43 2.1.1 Đóng gói video 44 2.1.2 Đóng gói lớp cấu trúc luồng truyền tải 44 2.1.3 Đóng gói lớp RTP vai trò giao thức thời gian thực RTP 45 2.1.4 Đóng gói lớp thấp 47 2.1.5 Mơ hình truyền thơng IPTV (IPTVCD) 48 2.2.Các tham số đặc trưng chất lượng dịch vụ IPTV 72 2.2.1 Băng thông 72 2.2.2 Trễ 73 2.2.3 Trễ chuyển kênh 74 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG IPTV TRÊN MẠNG VNPT THÁI BÌNH 76 3.1 Khái quát mạng VNPT Thái Bình 76 3.1.1 Hệ thống chuyển mạch: 76 3.1.2 Hệ thống truyền dẫn 78 3.1.3 Hệ thống truy nhập DSLAM 80 3.1.4 Hệ thống mạng MAN-E 80 3.1.5 Mạng di động 81 3.2 Giới thiệu dịch vụ mơ hình kết nối IPTV VNPT 81 3.2.1 Giới thiệu chung 81 3.2.2 Các yêu cầu triển khai dịch vụ 83 3.2.3 Cấu hình cung cấp dịch vụ IPTV 85 3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng IPTV 92 3.3.1 Khái niệm QoE QoS 92 3.3.2 Các yếu tố đánh giá chất lượng dịch vụ Video 93 3.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ IPTV 94 3.3.4 Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ Video 97 3.3.5 Chỉ tiêu chất lượng dịch vụ IPTV VNPT Thái Bình 100 3.4 Thực tế triển khai đo kiểm chất lượng MyTV Viễn thơng Thái Bình 102 3.4.1 u cầu chung đo kiểm đánh giá chất lượng dịch vụ IPTV 102 3.4.2 Các điểm cần đo 102 3.4.3 Thiết lập tuyến đo kiểm 102 3.4.4 Giới thiệu loại máy đo sử dụng đo kiểm dịch vụ IPTV 103 3.4.5 Các đo đánh giá chất lượng dịch vụ MyTV 106 3.4.6 Kết đo thực tế 108 3.4.7 Giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ MyTV cho thuê bao tiến hành đo kiểm 122 3.5 Kết luận chương 127 KẾT LUẬN 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO 130 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng AON Active Optical Network Mạng quang tích cực ASM Anysource Multicast Multicast từ nguồn BRAS Broadband Remote Access Server Server truy nhập băng rộng từ xa DF Delay Factor Hệ số trễ DHCP Dynamic Host Configuration Giao thức cấu hình host động Protocol DSLAM Digital Subscriber Line Access Bộ ghép kênh đường dây thuê bao số Multiplexer DTS Decoding Time Stamp Nhãn thời gian giải mã EPG Electronic Program Guide Hướng dẫn chương trình điện tử ES Elementary Stream Luồng ETSI European Telecommunications Viện tiêu chuẩn hóa viễn thơng Châu Standards Institute Âu H.262 H.262 Mã MPEG-2 part H.264 H.264 Mã MPEG-4 part 10 HDTV High Definition Telvision Truyền hình độ phân giải cao HSI High Speed Internet Truy nhập Internet tốc độ cao IEEE Institute of Electronic and Electrical Viện kỹ sư điện điện tử Engineer Nhóm đặc trách kỹ thuật mạng Internet IETF Internet Engineering Task Force IGMP Internet Group Management Protocol Giao thức quản lý nhóm Internet IP Internet Protocol Giao thức Internet IPTV Internet Protocol Television Truyền hình qua giao thức Internet IRDS Intergrated Receiver Devices System Hệ thống máy thu tích hợp IS-IS Intermediate System to Intermediate Giao thức định tuyến IS-IS System ITU International Telecommunications Liên minh viễn thông quốc tế Union LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân bổ nhãn LSP Label Switch Path Đường dẫn chuyển mạch nhãn MDI Media Delivery Index Chỉ số truyền tải đa phương tiện MEN Metro Ethernet Network Mạng Metro Ethernet MLR Media Lost Rate Tỷ lệ tổn hao đường truyền MOS Mean Opinion Score Điểm đánh giá ý kiến trung bình MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm chuyên gia ảnh động MPEG-2 MPEG-2 Mã MPEG-2 MPEG-4 MPEG-4 Mã MPEG-4 MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức NTP Network Timing Protocol Giao thức định thời mạng OLT Optical Line Termination Kết cuối đường quang ONT Optical Network Termination Kết cuối mạng quang PAT Program Association Table Bảng kết hợp chương trình PCR Program Clock Reference Tham chiếu đồng hồ chương trình PES Packetized Elementary Stream Luồng gói hóa PID Program Identifier Nhận diện chương trình PIM Protocol Independent Multicast Giao thức Multicast độc lập PIM-DM Protocol Independent Multicast- Giao thức PIM-DM Dense Mode PIM-SM Protocol Independent Multicast- Giao thức PIM-SM Sparse Mode PIM- Protocol Independent Multicast- SSM Source Specific Multicast PMT Program Map Table Giao thức PIM-SSM Bảng ánh xạ chương trình PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động PSI Program Specific Information Bảng thơng tin chương trình cụ thể PTS Presentation Time Stamp Nhãn thời gian trình diễn PVR Personal Video Record Ghi lại nội dung video cá nhân QoE Quality of Experience Chất lượng trải nghiệm QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RP Rendezvous Point Điểm hội tụ RPT Rendezvous Point Tree Cây hội tụ RTCP Realtime Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải thời gian thực RTP Realtime Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực RTSP Realtime Streaming Protocol Giao thức truyền luồng thời gian thực SDTV Standard Definition Television Truyền hình độ phân giải tiêu chuẩn SPT Shortest Path Tree Cây đường ngắn SSM Source Specific Multicast Multicast từ nguồn cụ thể STB Set-top-box Set-top-box VCID Virtual Circuit Identifier Chỉ số nhận diện kênh ảo VLAN Virtual LAN Mạng LAN ảo VoD Video on-Demand Video theo yêu cầu VoIP Voice over IP Thoại qua giao thức IP LỜI CAM ĐOAN Trước hết xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể thầy cô trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội tạo môi trường tốt để học tập nghiên cứu Xin cảm ơn thầy cô khoa đào tạo sau đại học quan tâm đến khóa học này, tạo điều kiện cho học viên có điều kiện thuận lợi để học tốt Và đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo GS.TS TRẦN ĐỨC HÂN, thầy tận tình bảo, hướng dẫn sửa chữa cho nội dung luận văn Tôi xin cam đoan nội dung luận văn hồn tồn tơi tìm hiểu, nghiên cứu viết Tất thực cẩn thận có định hướng sửa chữa giáo viên hướng dẫn Tôi xin chịu trách nhiệm với nội dung luận án Tác giả NGUYỄN NGỌC TUẤN LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sự phát triển mạng Internet tồn cầu nói riêng cơng nghệ thơng tin nói chung đem lại tiến phát triển vượt bậc khoa học kĩ thuật Mạng Internet rút ngắn khoảng cách khơng gian, thời gian mà cịn mang lại cho người, quốc gia giới lợi ích to lớn Sự phát triển nhanh chóng mạng Internet băng rộng làm thay đổi nội dung cơng nghệ truyền hình Truyền hình qua giao thức Internet IPTV đời phát triển khơng lâu so với cơng nghệ truyền hình truyền thống người ngày ưa chuộng Sự vượt trội cơng nghệ truyền hình IPTV tính tương tác hệ thống với người xem, cho phép người xem chủ động thời gian khả triển khai nhiều dịch vụ giá trị gia tăng khác nhằm đáp ứng nhu cầu người sử dụng Dịch vụ IPTV phát triển với tốc độ nhanh phạm vi toàn giới Tại thị trường viễn thông công nghệ thông tin Việt Nam, dịch vụ IPTV triển khai số nhà cung cấp dịch vụ viễn thông Đây hội kinh doanh nhà cung cấp dịch vụ IPTV Việt Nam sở hạ tầng mạng băng rộng phát triển mạnh mẽ với nhu cầu ngày cao khách hàng Dịch vụ truyền hình IPTV dịch vụ tiềm năng, đáp ứng tốt nhu cầu giải trí khách hàng mang lại doanh thu lớn cho nhà cung cấp dịch vụ Vì thế, tìm hiểu dịch vụ IPTV hướng nghiên cứu đề tài Lịch sử nghiên cứu Hiện giới có số quốc gia triển khai thành công IPTV Theo chuyên gia dự báo tốc độ phát triển thuê bao IPTV tăng theo cấp số nhân theo năm Ở Việt Nam nay, số nhà cung cấp cung cấp dịch vụ IPTV mạng băng rộng ADSL, hoạt động mạng FTTx Trong có VNPT cung cấp phát triển dịch vụ IPTV cách nhanh chóng Do với phát triển vũ bão dịch vụ IPTV cần có kỹ sư hiểu biết để cung cấp bảo đảm chất lượng dịch vụ đảm bảo doanh thu giữ khách hàng Vì xuất phát từ thực tế đó, em lựa chọn đề tài đồ án tốt nghiệp “ CÔNG NGHỆ IPTV ỨNG DỤNG TẠI VPNT” Mục đích nghiên cứu Nắm bắt hiểu mơ hình, đặc điểm, cấu trúc mạng NGN nói chung để từ sâu vào tìm hiểu dịch vụ triển khai mạng VNPT, đặc biệt dịch vụ MyTV mục tiêu đề tài Để làm điều ta cần tìm hiểu thực tế mạng NGN VNPT gồm thành phần thành phần đóng vai trò dịch vụ triển khai hệ thống VNPT… để từ quản lý, tối ưu, khai thác dịch vụ cách hiệu tối đa Cấu trúc luận văn Luận văn chia làm chương Chương 1: Giới thiệu công nghệ IPTV Chương 2: Các tham số tiêu chất lượng dịch vụ IPTV Chương 3: Ứng dụng IPTV mạng VNPT Thái Bình Do hạn chế thời gian, tài liệu, điều kiện thí nghiệm, nội dung luận văn khó tránh khỏi sai sót khiếm khuyết Em mong nhận dẫn tận tình thầy góp ý đơng đảo bạn đọc Xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ IPTV 1.1 Giới thiệu truyền hình số theo giao thức IP: IPTV tên viết tắt cụm từ Internet Protocol Television _ truyền hình qua giao thức Internet ITPV theo định nghĩa thức sau: IPTV định nghĩa dịch vụ đa phương tiện truyền hình ảnh, tiếng nói, văn bản, liệu phân phối qua mạng dựa IP mà quan lý để cung cấp cấp chất lượng dịch vụ, bảo mật, tính tương tác, tính tin cậy theo yêu cầu (theo ITU – T FG IPTV) Như IPTV đóng vai trị phân phối liệu, kể hình ảnh, âm thanh, văn qua mạng sử dụng giao thức Internet Điều nhấn mạnh vào việc Internet khơng đóng vai trị việc truyền tải thơng tin truyền hình hay loại nội dung truyền hình khác Thay vào đó, IPTV sử dụng IP chế phân phối mà theo sử dụng Internet, đại diện cho mạng công cộng dựa IP, hay sử dụng mạng riêng dựa IP Có thể thấy, IPTV dịch vụ số mà có khả cung cấp tính vượt trội khả chế phân phối truyền hình khác Ví dụ, set – top box IPTV thơng qua phần mềm phép xem đồng thời chương trình truyền hình hiển thị, hay nhận tin nhắn sms, e – mail… Một số đặc tính IPTV: - Hỗ trợ truyền hình tương tác: Khả hai chiều hệ thống IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ phân phối toàn ứng dụng TV tương tác Các loại dịch vụ truyền tải thông qua dịch vụ IPTV bao gồm TV trực tiếp chuẩn, TV chất lượng cao (HDTV), trò chơi tương tác, khả duyệt Internet tốc độ cao - Sự dịch thời gian: IPTV kết hợp với máy ghi video kĩ thuật số cho phép dịch thời gian nội dung chương trình – chế cho việc ghi lưu trữ nội dung IPTV để xem sau Ưu điểm: - Có thể sử dụng lúc nơi môi trường Internet băng rộng - Nội dung truyền hình đa dạng phù hợp cho đối tuợng người xem - Nội dung phim phong phú gồm nhiều thể loại đáp ứng theo yêu cầu JDSU Corp HST-3000 HST ID : 371267000000 *hh:mm:ss 12 mm/dd/yyyy *05:45:50 PM 12/10/2011 #========================================= # IP State: NETWORK UP LAN IP Address: 10.108.31.176 LAN Net Mask: 255.255.224.0 Gateway: 10.108.0.1 #========================================= Stream 1: Stream Up rtp://10.108.190.141:8352 #========================================= # Packet Analysis # Current Average Min Max # Lost Packet %: # 0.29 # RTP Loss 0.25 0.00 Current 6.78 Max Total # Distance Err ((20000)): # 35 35 35 # Max Period: #========================================= # Video Packets # Jitter Current: mS # Jitter Max: mS #========================================= # Video Rates # Rate (Kbps) # Current Average Min Max # IP Total: # 3656.6 3081.2 3605.4 3710.6 3248.8 3548.8 2881.9 3147.6 # Total: # 3466.2 2932.2 # Video: # 3079.8 2599.7 # Audio: # 199.8 168.0 184.2 203.1 # Data: # 32.3 26.5 26.4 32.6 # Unknown: # 154.3 138.0 145.0 178.1 #========================================= 116 Từ kết máy đo HST-3000, ta có thơng tin: • Set-top-box th bao có địa 10.108.31.176 • Địa gateway set-top-box cấu hình subinterface router PE Thái Bình 10.108.0.1 • Tốc độ luồng video 2,9322 Mb/s (được đọc từ giá trị Video rate trung bình) • Jitter gói tin ms (được đọc từ giá trị Jitter max phần Video Packets) • Trễ gói tin ms tính theo jitter • Đoạn mất/lỗi hình tương ứng tính gói IP gói (được đọc từ giá trị Max Period phần Packet Analysis) • Ta có đoạn mất/lỗi hình tương ứng tính gói IP gói Mỗi gói IP có chứa gói MPEG độ dài 188 byte nên có kích thước tính xấp xỉ 188 x = 1316 byte Ta suy thời gian lỗi cực đại đo (6 x 1316 x 8) : 2,9322.106 = 0,0215 s = 21,5 ms • Khoảng cách kiện gói 35 kiện gói/ thời gian đo hay 35 kiện gói/ phút (được đọc từ giá trị RTP Loss Distance Error lớn phần Packet Analysis) • Tỷ lệ gói luồng IP video trung bình tương ứng 0,0025 (được đọc từ giá trị Lost Packet trung bình phần Packet Analysis) Ta tính tốn tỷ lệ gói luồng IP video trung bình tương ứng từ tham số biết để so sánh Số gói tin truyền thời gian đo phút hay 300 giây là: (2,9322.106 x 300) : (1316 x 8) Trong thời gian phút xảy 35 kiện gói, kiện gói IP Do số gói tin bị tổng cộng là: 35 x = 210 gói Vậy tỷ lệ gói luồng IP video trung bình tương ứng là: 210 : [(2,9322.106 x 300) : (1316x8)] = 2,513.10-3 ≈ 0,0025 Ta có bảng kết đo tham số chất lượng truyền tải kênh VoD điểm đo cho thuê bao 3: 117 Tốc độ Trễ Jitter luồng Thời Đoạn Khoảng cách Tỷ lệ gói gian lỗi mất/lỗi luồng IP cực đại hình kiện gói video trung tương ứng bình tương tính ứng gói IP 2,9322 ms ms 21,5 ms Mb/s gói IP 35 kiện 0,0025 gói/ phút Bảng 3.3: Kết đo điểm đo cho thuê bao Các tham số trễ jitter đạt tiêu chuẩn Các tham số thời gian lỗi cực đại, đoạn mất/lỗi hình tương ứng tính gói IP, khoảng cách kiện gói, tỷ lệ gói luồng IP video trung bình tương ứng khơng đạt tiêu chuẩn Kết dẫn đến tượng giật hình, vỡ phản ánh thuê bao Để xác định nguyên nhân gây tượng gói thuê bao ta tiến hành đo tiếp tham số truyền tải cho luồng VoD phát đến set-top-box thuê bao điểm đo DSLAM Hiệp Hịa UPE Hiệp Hịa Hình 3.18: Các tham số đo cho luồng VoD phát tới thuê bao điểm đo DSLAM Hiệp Hòa UPE Hiệp Hịa Hình 3.16 cho ta kết đo tham số cho luồng IP video chương trình VoD có đích đến set-top-box th bao điểm đo DSLAM Hiệp Hòa UPE Hiệp Hịa Ta có thơng tin sau: • Địa đích gói tin 10.108.31.176 địa set-top-box thuê bao 118 • Tốc độ luồng 3,187 Mb/s • Hệ số trễ DF trung bình (Average MDI Delay Factor) 11,8 ms • Hệ số trễ DF lớn (Maximum MDI Delay Factor) 20,03 ms • Số gói tin MPEG bị tổn thất (Rx Media Packet Loss) gói Và số gói tin MPEG nhận (Rx Media Packets) 41030 gói Từ ta suy tỷ lệ gói • Hệ số tổn hao đường truyền MLR trung bình (Average MDI Media Loss Rate) Hệ số tổn hao đường truyền lớn (Maximum MDI Media Loss Rate) Các tham số đo đạt tiêu chuẩn Ta không cần tiến hành đo điểm đo khác tuyến 3.4.6.4 Kết đo tuyến đo kiểm thuê bao Thuê bao xem kênh truyền hình LiveTV theo chuẩn SDTV có địa 232.84.1.28 Thuê bao xem kênh truyền hình LiveTV với sử dụng dịch vụ truy cập Internet Phản ánh thuê bao trước tiến hành đo kiểm hình ảnh bị giật, vỡ hình Ta có kết đo tham số truyền tải kênh LiveTV 232.84.1.28 đọc từ máy đo HST-3000 điểm đo cho thuê bao với thời gian đo phút: JDSU Corp HST-3000 HST ID : 371267000000 *hh:mm:ss 12 mm/dd/yyyy *05:41:01 PM 12/10/2011 #========================================= # IP State: NETWORK UP LAN IP Address: 10.108.31.175 LAN Net Mask: 255.255.224.0 Gateway: 10.108.0.1 #========================================= Stream 4: Stream Up rtp://232.84.1.28:8094 #========================================= # Packet Analysis # Current Average Min Max 119 # Lost Packet %: # 0.00 0.18 # RTP Loss 0.00 Current 1.47 Max Total # Distance Err ((20000)): # 32 32 # Max Period: 32 #========================================= # Video Packets # Jitter Current: mS # Jitter Max: mS #========================================= # Video Rates # Rate (Kbps) # Current Average Min Max # IP Total: # 3645.8 3655.0 3593.9 3686.7 3426.9 3536.2 3035.9 3135.6 # Total: # 3476.6 3495.6 # Video: # 3078.1 3099.1 # Audio: # 199.2 200.3 194.5 203.2 # Data: # 32.2 31.6 25.0 32.6 # Unknown: # 167.0 164.4 148.8 177.0 #========================================= Từ kết máy đo HST-3000, ta có thơng tin: • Set-top-box th bao có địa 10.108.31.175 • Địa gateway set-top-box cấu hình subinterface router PE Thái Bình 10.108.0.1 • Tốc độ luồng video 3,0991 Mb/s (được đọc từ giá trị Video rate trung bình) • Jitter gói tin ms (được đọc từ giá trị Jitter max phần Video Packets) • Trễ gói tin ms tính theo jitter 120 • Đoạn mất/lỗi hình tương ứng tính gói IP gói (được đọc từ giá trị Max Period phần Packet Analysis) • Ta có đoạn mất/lỗi hình tương ứng tính gói IP gói Mỗi gói IP có chứa gói MPEG độ dài 188 byte nên có kích thước tính xấp xỉ 188 x = 1316 byte Ta suy thời gian lỗi cực đại đo (6 x 1316 x 8) : 3,0991.106 = 0,02038 s = 20,4 ms • Khoảng cách kiện gói 32 kiện gói/ thời gian đo hay 32 kiện gói/ phút (được đọc từ giá trị RTP Loss Distance Error lớn phần Packet Analysis) • Tỷ lệ gói luồng IP video trung bình tương ứng 0,0018 (được đọc từ giá trị Lost Packet trung bình phần Packet Analysis) Ta tính tốn tỷ lệ gói luồng IP video trung bình tương ứng từ tham số biết để so sánh Số gói tin truyền thời gian đo phút hay 360 giây là: (3,0991.106 x 360) : (1316 x 8) Trong thời gian phút xảy 32 kiện gói, kiện gói IP Do số gói tin bị tổng cộng là: 32 x = 192 gói Vậy tỷ lệ gói luồng IP video trung bình tương ứng là: 192 : [(3,0991.106 x 360) : (1316x8)] = 1,811.10-3 ≈ 0,0018 Ta có bảng kết đo tham số chất lượng truyền tải kênh LiveTV 232.84.1.28 điểm đo cho thuê bao 4: Tốc độ Trễ Jitter luồng 3,0991 Mb/s ms ms Thời gian Đoạn Khoảng cách Tỷ lệ gói lỗi cực mất/lỗi luồng IP đại hình tương kiện gói video trung 20,4 ms ứng tính bình tương gói IP ứng gói 32 kiện 0,0018 gói/ phút Bảng 3.5: Kết đo điểm đo cho thuê bao Các tham số trễ jitter đạt tiêu chuẩn Các tham số thời gian lỗi cực đại, đoạn mất/lỗi hình tương ứng tính gói IP, khoảng cách kiện gói, tỷ lệ 121 gói luồng IP video trung bình tương ứng khơng đạt tiêu chuẩn Kết dẫn đến tượng giật hình, vỡ thuê bao phản ánh Để xác định nguyên nhân gây tượng gói thuê bao ta tiến hành đo tiếp tham số truyền tải cho kênh Live TV 232.84.1.28 điểm đo DSLAM Hiệp Hòa UPE Hiệp Hịa Hình 3.19 : Các tham số đo cho kênh truyền hình 232.84.1.28 điểm đo DSLAM Hiệp Hòa UPE Hiệp Hòa 232.84.1.28 điểm đo DSLAM Hiệp Hịa UPE Hiệp Hịa • Địa kênh Multicast 232.84.1.28 • Tốc độ luồng 3,187 Mb/s • Hệ số trễ DF trung bình (Average MDI Delay Factor) 9,24 ms • Hệ số trễ DF lớn (Maximum MDI Delay Factor) 11,97 ms • Số gói tin MPEG bị tổn thất (Rx Media Packet Loss) gói Và số gói tin MPEG nhận (Rx Media Packets) 22513 gói Từ ta suy tỷ lệ gói • Hệ số tổn hao đường truyền MLR trung bình (Average MDI Media Loss Rate) Hệ số tổn hao đường truyền lớn (Maximum MDI Meidia Loss Rate) Các tham số đo đạt tiêu chuẩn Ta không cấn tiến hành đo điểm đo khác 3.4.7 Giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ MyTV cho thuê bao tiến hành đo kiểm 3.4.7.1 Phân tích đánh giá phát nguyên nhân suy giảm chất lượng dịch vụ 122 Thuê bao có chất lượng dịch vụ MyTV tốt không cần sử dụng biện pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ Từ kết đo cho tuyến đo kiểm từ thuê bao 2, thuê bao 3, thuê bao 4, ta thấy trình truyền tải dịch vụ LiveTV VoD DSLAM UPE diễn bình thường điểm đo nhà thuê bao máy đo HST-3000 cho thấy tham số gói vượt tiêu chuẩn cho phép Do nguyên nhân xảy tượng suy giảm chất lượng dịch vụ thuê bao phản ánh có khả nằm mạng truy nhập Để xác định xác nguyên nhân suy giảm chất lượng dịch vụ, ta tiến hành kiểm tra tham số đường dây ADSL cho thuê bao kể Các tham số cần quan tâm tốc độ bit đường xuống, độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu SNR Margin đường xuống suy hao đường xuống Tốc độ bit tham số cấu hình DSLAM cho đường dây ADSL Tốc độ bit nằm giới hạn mà đường dây ADSL cung cấp Để đảm bảo truyền tải dịch vụ IPTV theo chuẩn mã hóa MPEG-4, tốc độ bit đường xuống cần cấu hình lớn Mb/s với gói dịch vụ SDTV lớn 10 Mb/s với gói dịch vụ HDTV Độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu SNR Margin chênh lệch tỷ số tín hiệu nhiễu thực tế đường dây ADSL tỷ số tín hiệu nhiễu sử dụng để đường dây hoạt động với giá trị tốc độ bit xác định cho đảm bảo tỷ lệ lỗi bit BER (Bit Error Rate) lớn 10-7 Tốc độ bit đường dây ADSL tỷ lệ thuận với tỷ số tín hiệu nhiễu Tương ứng với giá trị tốc độ bit cấu hình cho đường dây ADSL DSLAM yêu cầu giá trị tỷ số tín hiệu nhiễu xác định Giá trị tỷ số tín hiệu nhiễu sử dụng thường nhỏ giá trị tỷ số tín hiệu nhiễu thực tế Nhiễu đường dây ADSL thay đổi khơng ổn định nên tỷ số tín hiệu nhiễu thực tế thay đổi 123 Công suất tín hiệu Lỗi bit SNR thực tế SNR sử dụng SNR Margin BER = 10 −7 t Tx Rx Nhiễu SNR Margin giảm Nhiễu tăng Hình 3.20: Minh họa tham số SNR Margin Ý nghĩa tham số độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu thể hiện: Khi nhiễu tăng lên làm cho tỷ số tín hiệu nhiễu thực tế đường dây giảm đi, lượng giảm nằm khoảng giá trị SNR Margin tỷ số tín hiệu thực tế lớn tỷ số tín hiệu nhiễu sử dụng tỷ lệ lỗi bit BER đảm bảo lớn 10-7 Nếu nhiễu mạnh giảm tỷ số tín hiệu nhiễu thực tế vượt giá trị SNR Margin tỷ số tín hiệu nhiễu thực tế nhỏ tỷ số tín hiệu nhiễu sử dụng tỷ lệ lỗi bit BER nhỏ 10-7 Khi đó, việc gói IP xảy Tỷ lệ lỗi bit lớn gói IP trầm trọng Tốc độ bit đường dây ADSL tỷ lệ thuận với giá trị SNR sử dụng tăng tốc độ bit đường dây ADSL SNR sử dụng tăng, dẫn đến độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu giảm Tham số SNR Margin đo đơn vị decibel (dB) Nếu SNR Margin nhỏ dB, chất lượng đường dây ADSL tồi Để đảm bảo truyền tải dịch vụ IPTV, SNR Margin yêu cầu phải lớn 11,5 dB Suy hao đường dây ADSL phụ thuộc vào yếu tố chiều dài đường dây chất lượng cáp đo đơn vị decibel (dB) Để đảm bảo truyền tải dịch vụ IPTV, suy hao đường dây ADSL phải nhỏ 30 dB cho truyền tải truyền hình độ nét cao HDTV nhỏ 38 dB cho truyền tải truyền hình độ nét tiêu chuẩn SDTV 3.4.7.2 Giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ cho thuê bao 124 Các tham số đường dây ADSL thuê bao • Tốc độ bit đường xuống: 9,943 Mb/s • Độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu SNR Margin đường xuống: dB • Suy hao đường dây đường xuống: 30 dB Suy hao đường dây nằm giới hạn cho phép (dưới 38 dB để truyền video theo tiêu chuẩn SDTV) Tốc độ bit đường xuống cấu hình cho thuê bao DSLAM Mỹ Đức cao dẫn đến độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu SNR Margin thấp ngưỡng cho phép 11,5 dB Đây nguyên nhân gây gói tin Để giảm gói cần tăng độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu SNR Margin tương ứng với việc giảm tốc độ bit đường xuống Ta điều chỉnh tốc độ bit đường xuống xuống Mb/s để tối ưu hóa đường truyền Các tham số đường dây ADSL thuê bao sau điều chỉnh tốc độ bit đường xuống: • Tốc độ bit đường xuống: Mb/s • Độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu SNR Margin đường xuống: 16,5 dB • Suy hao đường dây đường xuống: 30 dB Các tham số chất lượng truyền tải kênh LiveTV 232.84.1.21 đo điểm đo cho thuê bao sau hạ tốc độ bit đường xuống là: Tốc độ Trễ Jitter luồng 3,1002 ms ms Thời gian Đoạn mất/lỗi Khoảng Tỷ lệ lỗi cực hình tương cách gói luồng đại ứng tính IP video gói IP kiện trung bình gói tương ứng kiện 0 ms Mb/s gói/ phút Kết đo điểm đo cho thuê bao sau hạ tốc độ bit đường xuống Chất lượng hình ảnh kênh Live TV 232.84.1.21 trở lại bình thường 3.4.7.3 Giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ cho thuê bao Các tham số đường dây ADSL thuê bao 3: 125 • Tốc độ bit đường xuống: 6,144 Mb/s • Độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu SNR Margin đường xuống: dB • Suy hao đường dây đường xuống: 40 dB Suy hao đường dây lớn (trên mức cho phép 38 dB cho dịch vụ SDTV) độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu thấp (dưới 11,5 dB) Nguyên nhân đường dây ADSL không đảm bảo Ta tiến hành thay đường dây giữ nguyên tốc độ bit đường xuống 6,144 Mb/s Các tham số đường dây ADSL thuê bao sau thay đường dây là: • Tốc độ bit đường xuống: 6,144 Mb/s • Độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu SNR Margin: 23,7 dB • Suy hao đường dây đường xuống: 21 dB Các tham số chất lượng truyền tải kênh VoD đo điểm đo cho thuê bao sau thay đường dây là: Tốc độ Trễ Jitter luồng 2,9322 ms ms Thời gian Đoạn Khoảng Tỷ lệ lỗi cực mất/lỗi cách gói luồng đại hình IP video tương kiện trung ứng tính gói bình ms gói tương IP ứng gói IP kiện gói/ Mb/s phút Kết đo điểm đo cho thuê bao sau thay đường dây Chất lượng hình ảnh kênh VoD trở lại bình thường 3.4.7.4 Giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ cho thuê bao Các tham số đường dây ADSL thuê bao 4: • Tốc độ bit đường xuống: 7,371 Mb/s • Độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu SNR Margin đường xuống: 28,5 dB 126 • Suy hao đường dây đường xuống: dB Các tham số suy hao đường dây độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu đảm bảo nằm giới hạn cung cấp dịch vụ SDTV Khi thuê bao sử dụng đồng thời dịch vụ Internet xảy tượng giật, vỡ hình Nguyên nhân gây suy giảm chất lượng dịch vụ tốc độ bit không đủ Ta cấu hình tăng tốc độ bit đường xuống lên 9,842 Mb/s Các tham số đường dây ADSL thuê bao sau tăng tốc độ bit đường xuống là: • Tốc độ bit đường xuống: 9,842 Mb/s • Độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu SNR Margin đường xuống: 20 dB • Suy hao đường dây đường xuống: dB Các tham số chất lượng truyền tải kênh LiveTV 232.84.1.28 đo điểm đo cho thuê bao sau tăng tốc độ bit đường xuống là: Tốc độ Trễ Jitter luồng 3,099 ms ms Thời gian Đoạn Khoảng Tỷ lệ lỗi cực mất/lỗi cách gói luồng đại hình IP video tương kiện trung ứng tính gói bình ms Mb/s gói tương IP ứng gói IP kiện gói/ phút Kết đo điểm đo cho thuê bao sau tăng tốc độ bit đường xuống Chất lượng hình ảnh kênh Live TV 232.84.1.28 trở lại bình thường thuê bao sử dụng đồng thời dịch vụ truy cập Internet 3.5 Kết luận chương Chương trình bày mạng cung cấp dịch vụ MyTV VNPT Viễn thơng Thái Bình, cấu hình truyền tải dịch vụ VoD Live TV mạng cung cấp dịch vụ MyTV Viễn thông Thái Bình, đo đánh giá chất lượng dịch vụ 127 MyTV, sâu vào phân tích kết đo tuyến đo kiểm thực tế phương pháp đảm bảo nâng cao chất lượng dịch vụ MyTV cho thuê bao đo kiểm Việc thực đo chất lượng dịch vụ MyTV điểm đo xác định nguyên nhân gây suy giảm chất lượng dịch vụ nằm kết nối ADSL modem thuê bao DSLAM Các nguyên nhân phân tích chương là: • Đường dây ADSL chất lượng kém, gây suy hao lớn • Tốc độ bit đường xuống cấu hình DSLAM cao dẫn đến độ dự trữ tỷ số tín hiệu nhiễu SNR Margin thấp • Tốc độ bit đường xuống cấu hình DSLAM khơng đủ cho thuê bao sử dụng dịch vụ MyTV dịch vụ truy cập Internet đường dây ADSL Từ việc xác định nguyên nhân gây suy giảm chất lượng dịch vụ MyTV, giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ MyTV đưa là:  Thay đường dây  Giảm tốc độ bit đường xuống để tăng SNR Margin  Tăng tốc độ bit đường xuống Thực tế Thái Bình chứng tỏ giải pháp đưa đảm bảo chất lượng dịch vụ MyTV cho thuê bao 128 KẾT LUẬN IPTV bước phát triển cơng nghệ truyền hình ưu điểm trội so với cơng nghệ truyền hình trước với khả tương tác, cung cấp tiện lợi chủ động cho người sử dụng dịch vụ IPTV hứa hẹn mở kỷ nguyên truyền hình mới, đem lại khoản lợi nhuận khổng lồ cho nhà cung cấp dịch vụ Để IPTV thật phát triển, vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ vấn đề cần đặc biệt quan tâm cạnh tranh nhà cung cấp dịch vụ ngày cao đòi hỏi khách hàng chất lượng dịch vụ ngày khắt khe Việc đo kiểm đánh giá chất lượng dịch vụ vấn đề quan trọng để đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV bước giúp xác định nguyên nhân gây suy giảm chất lượng dịch vụ từ đưa biện pháp nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ Sau thời gian tìm hiểu thực đồ án “ CÔNG NGHỆ IPTV ỨNG DỤNG TẠI VPNT”, em đạt kết sau: • Hiểu đời phát triển IPTV, cấu trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV, kỹ thuật truyền tải Unicast Multicast IPTV • Nghiên cứu nắm tham số tiêu chất lượng dịch vụ IPTV • Hiểu cấu trúc mạng cung cấp dịch vụ MyTV Tập đồn Bưu Viễn thơng Việt Nam Viễn thơng Thái Bình, nắm đo chất lượng dịch vụ MyTV tiến hành phân tích số liệu đo mạng cung cấp dịch vụ MyTV Viễn thơng Thái Bình, từ phân tích giải pháp đảm bảo nâng cao chất lượng dịch vụ MyTV Do thời gian kiến thức có hạn, đồ án trình bày giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV cho mạng truy nhập ADSL Hướng phát triển đồ án là: • Nghiên cứu giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV nguyên nhân gây suy giảm chất lượng dịch vụ IPTV thuộc mạng MEN • Nghiên cứu giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV nguyên nhân gây suy giảm chất lượng dịch vụ IPTV thuộc mạng lõi • Nghiên cứu mơ hình QoS sử dụng cho mạng truyền tải IPTV Sinh viên Nguyễn Ngọc Tuấn 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Nguyễn Đức Thủy, Viện khoa học kỹ thuật Bưu điện, Xây dựng tiêu chuẩn quốc gia “Dịch vụ IPTV mạng viễn thông công cộng – yêu cầu”, 2010 [2] TS Vũ Văn Thỏa, Tài liệu tập huấn đo kiểm dịch vụ IPTV Viễn thông tỉnh, thành phố, 2011 [3] Viện khoa học kỹ thuật Bưu điện, Dịch vụ IPTV mạng viễn thông công cộng cố định – Tiêu chuẩn kỹ thuật, 2011 [4] Gerard O’Driscoll, Next Generation IPTV Services And Technologies, 2008 [5] ITU-T Recommendation G.1080, Quality of experiences requirements for IPTV services, 2008 [6] ITU-T Y.1541, Network Performance Objectives for IP-based services, 2006 John Williams, JDSU, IPTV QoS/QoE quality model, 2008 [7] John Williams, JDSU, IPTV QoS/QoE quality model, 2008 [8] http://www.tapchibcvt.gov.vn [9] http://www.jdsu.com [10]http://www.agilent.com [11] VNPT training session, VietNam 6th,8th September 2004 [12] Wes Simpson and Howard Greenfield, (2007), IPTV and Internet Video Expanding the Reach Television Broadcasting, Focal Press [13] Glibert Help, Understanding IPTV, Auerbach Publictions [14] http://vi.wikipedia.org/wiki/IPTV [15] Và số tài liệu khác 130 ... việc sử dụng giao thức PIM-SSM IPTV 1.5 Kết luận chương Chương trình bày tổng quan cơng nghệ IPTV từ định nghĩa IPTV, phát triển công nghệ IPTV, dịch vụ IPTV IPTV công nghệ truyền tải dịch vụ truyền... kết nối với mạng lõi IP thông qua router biên PE mạng lõi 1.3.4 Mạng MEN Mạng Metro dựa cơng nghệ Ethernet MEN mạng có chức truyền tải dịch vụ băng rộng IP Lưu lượng dịch vụ IPTV từ mạng lõi IP... router switch AGG, UPE mạng MEN xuống tới thiết bị phía mạng truy nhập Mạng gom truy nhập VNPT VNPT tỉnh thành quản lý Hiện VNPT tiến hành xây dựng hệ thống mạng gom theo mơ hình mạng MAN-E (Metro