Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ streaming trên mạng umts 3g mạng mobifone (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN THẾ CƯƠNG Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ streaming mạng UMTS (3G) mạng MobiFone CHUYÊN NGÀNH MÃ SỐ : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ : 60.52.708 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2012 hồn thành tại: Luận văn HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Mạnh Hùng Phản biện 1:…………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: … …… ngày… tháng… năm… Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng LỜI NĨI ĐẦU Cơng nghệ 3G tiêu chuẩn di động băng thông rộng hệ thứ 3, bước phát triển công nghệ di động 2G 2,5G Chuẩn 3G cung cấp băng thông rộng, cho phép truyền tải không dây đồng thời liệu thoại phi thoại (Email, hình ảnh, âm thanh, video ) 3G xu hướng phát triển tất yếu công nghệ thông tin di động Việt Nam Bộ Thơng tin Truyền thơng thức cấp phép cho nhà mạng triển khai cung cấp dịch vụ 3G vào năm 2009 Hiện nay, nhà mạng khẩn trương triển khai mở rộng sở hạ tầng cho mạng 3G Đi với việc mở rộng sở hạ tầng việc nghiên cứu triển khai nâng cao chất lượng dịch vụ mạng 3G nhu cầu thiết Sự bùng nổ mạng Internet nói chung mạng 3G nói riêng sở để hỗ trợ kinh doanh nội dung đa phương tiện Khi liệu dễ dàng tìm thấy mạng Internet nhu cầu download lưu trữ khách hàng ngày giảm Khách hàng có xu hướng xem liệu trực tuyến (online) mạng thay download lưu trữ trước đây… Như vậy, số dịch vụ có nhiều tiềm phát triển mạng 3G dịch vụ multimedia mà cụ thể dịch vụ streaming dịch vụ tiềm Tốc độ mạng 3G thường ổn định so với kết nối internet khác ADSL, leased line Do đó, việc đảm bảo nhu cầu dịch vụ Streaming khách hàng quan trọng tối ưu hóa đường truyền để đảm bảo chất lượng dịch vụ streaming yêu cầu đặt mạng MobiFone Giải khắc phục nhược điểm đường truyền mạng cho dịch vụ Streaming hỗ trợ nâng cao chất lượng dịch vụ cung cấp cho khách hàng từ hỗ trợ tăng doanh thu kinh doanh nội dung đa phương tiện cho mạng MobiFone Đề tài tập trung nghiên cứu công nghệ Streaming giải pháp công nghệ để hỗ trợ nâng cao chất lượng cho dịch vụ streaming mạng 3G MobiFone Đề tài bao gồm nội dung sau:  Phần 1: Nghiên cứu tổng quan  Phần 2: Các giải pháp giao thức sử dụng cơng nghệ streaming  Phần 3: Hiện trạng tính streaming mạng MobiFone  Phần 4: Giải pháp nâng cao chất lượng streaming mạng MobiFone  Phần 5: Kết luận,hướng phát triển đề tài Trong suốt trình học tập hồn thành luận văn này, tơi nhận hướng dẫn, giúp đỡ quý báu thầy cơ, anh chị đồng nghiệp Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tơi xin bày tỏ lới cảm ơn chân thành tới: - Khoa đào tạo sau đại học, Ban giám hiệu trường Học viện Cơng Nghệ Bưu viễn thơng tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi q trình học tập hoàn thành luận văn 4 - Tiến sỹ Nguyễn Mạnh Hùng nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ hướng dẫn tơi q trình hồn thiện luận văn tốt nghiệp - Sự đóng góp ý kiến bạn bè q trình hồn thiện đề tài Phần NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN Ngày nay, liệu đa phương tiện audio, video ngày phổ biến mạng, đặc điểm liệu đa phương tiện có dung lượng lớn tốc độ mạng Internet cịn hạn chế, phương thức vấn đề truyền tải liệu đến người dùng đóng vai trị quan trọng thành cơng việc kinh doanh nội dung Có nhiều nghiên cứu nhằm tối ưu hóa phương thức truyền liệu đa phương tiện có hai cách thức để xem media mạng Internet downloading streaming:  Downloading: download tệp tin (file) tồn file lưu máy tính người dùng Những file người dùng mở xem sau Phương thức có ưu điểm truy xuất nhanh đến đoạn khác file có nhược điểm lớn người dùng phải chờ cho tồn file download trước xem Nếu file có dung lượng nhỏ điều khơng có q nhiều bất tiện, với file có dung lượng lớn trình diễn dài gây nhiều khó chịu Ngồi ra, nay, với bùng nổ Internet số lượng liệu mạng Internet lớn nên việc lưu trữ file vào máy tính có hạn chế định  Streaming: phương thức streaming làm việc có chút khác biệt Người sử dụng bắt đầu xem file bắt đầu download File gửi đến người sử dụng chuỗi liên tiếp người sử dụng xem nội dung đến mà khơng phải chờ đợi Phương thức có ưu điểm sử dụng để truyền tải kiện trực tiếp Với định dạng file video, audio truyền thống, liệu hiển thị download tồn bộ, file video chất lượng cao có dung lượng lớn cơng việc tiêu tốn nhiều thời gian 7 Streaming video tiết kiệm thời gian cho người dùng cách sử dụng công nghệ giải nén kết hợp với “phần mềm đa phương tiện” hiển thị liệu đồng thời với trình download (diễn song song) Quá trình gọi buffering diễn giải thay gửi lần liệu streaming truyền thành gói nhỏ Ban đầu “phần mềm đa phương tiện” lấy phần chia nhỏ liệu video trước hiển thị, đồng thời lúc hiển thị gói liệu lại lấy để kịp cho việc hiển thị Việc truyền streaming video, audio qua mạng phụ thuộc nhiều vào sản phẩm phần mềm dành cho máy chủ video/audio streaming máy người dùng streaming Trong năm gần có nhiều chuẩn cơng nghệ Streaming phát triển với “phần mềm đa phương tiện”: Emblaze, Liquid Audio, Macromedia Shockwave, Microsoft Windows Media, RealNetworks RealMedia, VDOLive, Vosiac, Audioactive, Apple QuickTime Một vấn đề lớn đặt với phát triển công nghệ streaming gia tăng định dạng liệu riêng khơng tương thích chúng Hiện định dạng video/audio streaming giới hạn ba công ty coi dẫn đầu công nghệ Streaming với sản phẩm: Apple với QuickTime, RealNetworks với RealMedia, Microsoft với Windows Media Các hãng cung cấp cơng cụ trọn gói gồm máy chủ streaming (lưu trữ, truyền phát liệu theo giao thức hỗ trợ ), “phần mềm đa phương tiện” (hiển thị liệu phía người dùng), công cụ kiến tạo liệu với chuẩn nén Công nghệ streaming sử dụng giao thức RTP, MMS, HTTP… để truyền liệu qua mạng Internet, đồng thời sử dụng chuẩn nén để giảm dung lượng liệu, cung cấp khả nén liệu nhiều mức nén, nhiều kích thước hiển thị để phù hợp với độ rộng băng thông nhiều mạng truyền dẫn để tối ưu hoá việc truyền liệu qua mạng 9 Phần tập trung nghiên cứu chi tiết sơ đồ luồng streaming nghiên cứu xu hướng công nghệ streaming giới Với nhu cầu giải trí yêu cầu video/audio ngày tăng khả xử lý ngày tốt thiết bị đầu cuối việc phát triển dung lượng liệu streaming tăng tốt thời gian tới Phần CÁC GIẢI PHÁP VÀ GIAO THỨC SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ STREAMING Phần hai tập trung nghiên cứu giải pháp, giao thức sử dụng công nghệ streaming giải pháp mã hóa sử dụng cơng nghệ streaming để từ đưa ưu, nhược điểm giải pháp Phần trình bày so sánh hai phương thức phát streaming phương thức unicast phương thức multicast Mỗi phương thức có ưu, nhược điểm riêng phương thức multicast sử dụng 10 ngày nhiều hơn, đặc biệt với trang liệu lớn có nhiều người truy cập Tiếp theo phần trình bày giới thiệu sơ lược giao thức sử dụng công nghệ streaming SDP, RTP, RTCP… Mỗi dịng điện thoại khác hỗ trợ giao thức khác Do dòng điện thoại xuất thị trường Việt Nam mạng MobiFone nên để đảm bảo chất lượng dịch vụ cho khách hàng MobiFone việc đảm bảo chất lượng dịch vụ Streaming cho tất dịng điện thoại hay nói cách khác cho tất máy đầu cuối sử dụng giao thức streaming cần thiết Phần HIỆN TRẠNG TÍNH NĂNG STREAMING TRÊN MẠNG MOBIFONE Phần ba luận văn tập trung nghiên cứu tìm hiểu trạng tính streaming mạng lưới MobiFone để từ đưa giải pháp thực tế nâng cao chất 11 lượng dịch vụ streaming mạng MobiFone Phần gồm nội dung là: - Phần nêu sơ lược dịch vụ MobiFone cung cấp tính streaming Với phát triển dịch vụ 3G máy đầu cuối 3G nhu cầu khách hàng việc sử dụng tiện ích streaming cho dịch vụ Funring, giới nhạc… ngày tăng Ngoài ra, dịch vụ giá trị gia tăng tương lai tiếp tục có nhu cầu cung cấp ứng dụng streaming cho khách hàng - Tiếp theo, phần trình bày khả hỗ trợ tính streaming hệ thống mạng lõi MobiFone hệ thống MSP hệ thống GPRS Đây sở quan trọng để xem xét cần thiết hệ thống trình bày chương IV 12 - Hiện trạng tính mạng MobiFone: Phần tập trung chủ yếu tập trung phân tích chất lượng dịch vụ streaming đặc biệt nhược điểm, hạn chế có dịch vụ Phần GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG STREAMING TRÊN MẠNG MOBIFONE Căn vào đặc điểm tổng quan dịch vụ, giao thức, đặc tính dịch vụ điểm hạn chế dịch vụ Streaming mạng MobiFone trình bày phần trước, phần trình bày giải pháp kỹ thuật ứng dụng trực tiếp vào mạng MobiFone để nâng cao chất lượng dịch vụ streaming bao gồm số giải pháp như: - Tối ưu hóa mạng GPRS/3G - QoS theo băng thông đường truyền streaming 13 - Tối ưu băng thơng đường truyền streaming theo dịng máy - Cung cấp chất lượng nội dung streaming phù hợp - Tối ưu băng thông đường truyền streaming theo loại nội dung live (trực tiếp) - Tối ưu băng thông theo đường truyền mạng - Giải pháp sử dụng streaming proxy - Giải pháp buffering Phần luận văn tập trung phân tích tính cần thiết để nâng cao chất lượng Streaming mục tiêu chủ yếu xây dựng hệ thống (tạm gọi Mobile Streaming Platform) để hỗ trợ tính (trừ giải pháp “Tối ưu hóa mạng GPRS/3G”) Phần chi tiết yêu cầu kỹ thuật hệ thống, mơ hình hệ thống khả áp dụng giải pháp môi trường mạng lưới MobiFone Ngoài ra, phần nêu yêu cầu hệ thống giải 14 pháp để đảm bảo hệ thống tích hợp với hệ thống có MobiFone SMPPGW, charging proxy… Phần KẾT LUẬN, HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Kết luận Nhiệm vụ đề tài nhằm nghiên cứu công nghệ Streaming, trạng thực tế chất lượng dịch vụ streaming mạng MobiFone để từ đề xuất hệ thống giải pháp giúp nâng cao chất lượng dịch vụ Streaming mạng UMTS (3G) mạng MobiFone Đề tài sâu phân tích, tìm hiểu trình bày nội dung sau:  Tổng quan cơng nghệ streaming: trình bày sơ lược công nghệ streaming xu hướng phát triển bùng nổ công nghệ streaming thời gian tới nhờ hỗ trợ internet  Nghiên cứu giải pháp giao thức sử dụng công nghệ streaming phổ biến 15  Trình bày trạng tính streaming mạng MobiFone để từ hạn chế cần khắc phục dịch vụ streaming mạng MobiFone  Đề xuất giải pháp, hệ thống nâng cao chất lượng streaming mạng MobiFone  Các yêu cầu tích hợp hệ thống đề xuất để đảm bảo hệ thống tích hợp tốt với phần tử mạng MobiFone Hướng phát triển đề tài Sự đời hệ thống Mobile Streaming Platform cung cấp hệ thống tập trung chuyên hỗ trợ tính streaming cho tất hệ thống cung cấp nội dung đa phương tiện audio/video/live Cụ thể sau:  Hỗ trợ việc xây dựng cổng streaming tập trung cho hệ thống MobiFone, hỗ trợ hệ thống khác sử dụng tính streaming mà khơng cần đầu tư máy chủ streaming riêng 16  Hỗ trợ tạo gói streaming cho thuê bao hỗ trợ tăng doanh thu  Tối ưu hóa đường truyền hỗ trợ cung cấp chất lượng dịch vụ tốt cho khách hàng Nhằm không ngừng nâng cao chất lượng dịch vụ streaming, tối ưu hóa tốt đường truyền, số hướng phát triển cho đề tài gồm:  Tiếp tục nghiên cứu đề xuất giải pháp nhằm tối ưu hóa đường truyền  Nghiên cứu khả triển khai thử nghiệm thực tế tiếp tục xem xét để tích hợp tốt hệ thống vào hệ thống có MobiFone (xây dựng kênh đăng ký qua web, USSD…) Qua kết luận trên, mục tiêu lớn xây dựng hệ thống MobiFone Streaming Platform cổng streaming tập trung để đồng toàn liệu streaming hệ thống dịch vụ giá trị gia tăng, cung cấp tính streaming cho hệ thống kinh doanh 17 khơng có máy chủ streaming, hỗ trợ cung cấp cho khách hàng tính streaming tốt nhờ giải pháp toàn diện để hỗ trợ khắc phục nhược điểm, hạn chế mạng 3G (UMTS) mạng MobiFone Hệ thống hoàn thiện giúp nâng cao chất lượng dịch vụ streaming MobiFone nhờ hỗ trợ tăng doanh thu MobiFone nâng cao hình ảnh, thương hiệu MobiFone với khách hàng  ... nghệ Streaming, trạng thực tế chất lượng dịch vụ streaming mạng MobiFone để từ đề xuất hệ thống giải pháp giúp nâng cao chất lượng dịch vụ Streaming mạng UMTS (3G) mạng MobiFone Đề tài sâu phân tích,... tính mạng MobiFone: Phần tập trung chủ yếu tập trung phân tích chất lượng dịch vụ streaming đặc biệt nhược điểm, hạn chế có dịch vụ Phần GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG STREAMING TRÊN MẠNG MOBIFONE. .. trung nghiên cứu tìm hiểu trạng tính streaming mạng lưới MobiFone để từ đưa giải pháp thực tế nâng cao chất 11 lượng dịch vụ streaming mạng MobiFone Phần gồm nội dung là: - Phần nêu sơ lược dịch vụ