IV. IPTV trên nền IMS
3. Mô hình IPTV dựa trên IMS
Phần này đƣa ra một mô hình đơn giản hóa của các giao thức IPTV dựa trên IMS và các mối tƣơng quan.
Đầu tiên, cần phải khởi động một UE (một set-top box hay bất kỳ thiết bị nào với một client IPTV) và hoàn tất việc tham gia mạng để đạt đƣợc các thông số mạng (nhƣ địa chỉ IP hay địa chỉ proxy CSCF (P-CSCF)). Sau đó, UE có thể khởi tạo quá
94
trình đăng ký IMS với lõi IMS và thực hiện các chức năng tham gia dịch vụ IPTV, bao gồm tìm kiếm dịch vụ để thực hiện các chức năng của SDF.
Điều khiển MDF SSF SDF Lựa chọn dịch vụ Khám phá dịch vụ UE MDF MCF S-CSCF SCF HSS Khởi tạo dịch vụ và điều khiển phiên
Điều khiển dịch vụ và phiên Dữ liệu ngƣời dùng và dịch vụ Lựa chọn và điều khiển MCF
Phân phối luồng phƣơng tiện tới UE
Chức năng xử lý truyền tải Xa Ut Sh Gm Xc Xd Sh Cx Y2 Xp SIP RTP, RTCP Diameter RTSP HTTP
Hình 3.12Mô hình IPTV dựa trên IMS
Tiếp theo, UE có thể khởi tạo quá trình lựa chọn dịch vụ (sử dụng HTTP qua giao diện Xa). Thiết bị ngƣời dùng IMS IPTV cần biết thông tin lựa chọn dịch vụ này để thiết lập phiên đa phƣơng tiện phù hợp bằng cách tạo ra các bản tin SIP INVITE trong suốt quá trình thiết lập dịch vụ (thông qua giao diện Gm hƣớng tới S- CSCF nhà- Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi). Lõi IMS có thể thiết lập quá trình dành riêng tài nguyên đối với các tài nguyên mạng cần thiết cho luồng IPTV theo các tính năng của UE. Việc dành riêng đƣợc thực hiện nhờ sử dụng các chức năng điều khiển truyền tải chuẩn hóa của các phân hệ NASS và RACS trong mạng NGN đƣợc kết nối tới lõi IMS.
Sau khi khởi tạo phiên thành công, thông qua lõi IMS, SCF thông báo tới MCF trong nền tảng phân phối phƣơng tiện (mà chứa các chức năng phân phối phƣơng tiện phân tán và điều khiển phƣơng tiện) và sử dụng giao diện y2 để bắt đầu truyền nội dung đa phƣơng tiện đƣợc lựa chọn. Sau khi thiết lập luồng dữ liệu ban đầu, NSD có thể điều khiển nó thông qua giao diện Xc giữa UE và máy chủ để thực hiện các chức năng điều khiển phƣơng tiện. Giao thức RTSP đƣợc sử dụng trong giao diện này để điều khiển phân phối phƣơng tiện với các tính năng nhƣ phát nội dung, tạm dừng, tiến tới, lùi lại hay chậm hơn hoặc nhanh hơn sử dụng RTSP nhƣ là PLAY và PAUSE. MDF thực hiện phân phối phƣơng tiện qua giao diện Xd dựa trên phân phối luồng RTP.
95 Các điểm tham chiếu:
- Điểm tham chiếu Xa
Điểm tham chiếu Xa nằm giữa UE và SSF. UE sử dụng điểm tham chiếu Xa để lựa chọn dịch vụ phù hợp.
- Điểm tham chiếu Xc
Xc là điểm tham chiếu end-to-end logic nằm giữa UE là thực thể chức năng điều khiển phƣơng tiện IMCF để thay đổi bản tin điều khiển phƣơng tiện dành cho luồng phƣơng tiện IPTV
- Điểm tham chiếu Xd
Xc là điểm tham chiếu end-to-end logic nằm giữa UE là thực thể chức năng phân phối phƣơng tiện IPTV, đƣợc dùng để phân phối dữ liệu phƣơng tiện.
- Điểm tham chiếu Y2
Điểm tham chiếu Y2 nằm giữa S-CSCF và thực thể chức năng điều khiển phƣơng tiện IMCF, mang các bản tin báo hiệu điều khiển dịch vụ IPTV phát từ ISCF để điều khiển IMCF.
Trong trƣờng hợp CSCF và MCF nằm ở các miền quản trị khác nhau thì các luồng báo hiệu sẽ đi qua IBCF.
- Điểm tham chiếu Xp
Điểm tham chiếu Xp nằm giữa MCF và MDF, điều khiển các phiên phân phối phƣơng tiện để hỗ trợ việc thiết lập phiên khi nội dung đƣợc phân phối qua các thực thể chức năng phân phối phƣơng tiện
96
CHƢƠNGIV QoE, QoS TRONG MÔI TRƢỜNG IMS IPTV ITổng quan
Trong vòng hai thập kỷ vừa qua, khái niệm chất lƣợng dịch vụ QoS (Quality of Service) trên nền mạng IP đã đƣợc đƣa vào nhận thức của đông đảo ngƣời sử dụng cũng nhƣ các nhà cung cấp và khai thác dịch vụ mạng. QoS cũng chính là động lực thúc đẩy mạnh mẽ sự đầu tƣ của các nhà khai thác dịch vụ viễn thông và sự tập trung cao độ của cộng đồng nghiên cứu lĩnh vực mạng, hƣớng tới các giải pháp có tính ổn định và hiệu quả cao nhằm đảm bảo chất lƣợng cho các dịch vụ qua mạng.
Trong nhận thức chung của cộng đồng chuyên ngành mạng, cũng nhƣ đã đƣợc chuẩn hóa bởi các tổ chức quốc tế có uy tín nhƣ Liên minh Viễn thông quốc tế ITU, QoS trong mạng viễn thông đƣợc định nghĩa cụ thể qua các tham số kỹ thuật đƣợc lƣợng hóa rõ ràng. Trên nền mạng IP, QoS đƣợc định nghĩa theo mức gói IP hoặc theo mức kết nối. Ở mức gói IP, các tham số QoS điển hình bao gồm độ trễ của các gói IP, độ biến thiên trễ của các gói IP, tỷ lệ mất gói IP. Ở mức kết nối/cuộc gọi, QoS có thể đƣợc đánh giá qua các tham số nhƣ tỷ lệ cuộc gọi/kết nối bị chặn, tỷ lệ các cuộc gọi/kết nối bị rớt giữa chừng.
Tuy nhiên, trong bối cảnh hiện nay, khi các dịch vụ viễn thông trên nền mạng IP, đặc biệt là VoIP, IPTV ngày càng trở nên phổ biến và thông dụng hơn, QoS không còn là yếu tố duy nhất mang tính quyết định trong cuộc cạnh tranh chiếm lĩnh thị trƣờng giữa các nhà cung cấp dịch vụ. Theo xu hƣớng chung, yếu tố dần trở nên quan trọng hơn để phân biệt mức độ và đánh giá các nhà cung cấp dịch vụ là những gói dịch vụ đƣợc thiết lập tốt đến mức nào theo nhu cầu cá nhân của ngƣời sử dụng, có thể đƣợc tùy chỉnh theo yêu cầu cá nhân khách hàng đến đâu để thỏa mãn tối đa yêu cầu của họ. Đây chính là tiền đề dẫn đến khái niệm chất lƣợng trải nghiệm QoE (Quality of Experience), một khái niệm đƣợc đƣa vào bức tranh cung cấp dịch vụ trong ngành công nghệ viễn thông. Một cách đơn giản nhất, chất lƣợng trải nghiệm QoE là nhận xét chủ quan của ngƣời sử dụng đánh giá về dịch vụ họ đang sử dụng. So với khái niệm QoS, QoE là khái niệm mới hơn và mới chỉ đƣợc đẩy mạnh trong những năm gần đây.
QoS đơn thuần đƣa đến ngƣời sử dụng những khái niệm kỹ thuật khá khô cứng về chất lƣợng dịch vụ. QoS chủ yếu tập trung vào mô tả các tiêu chí khách quan, mang tính kỹ thuật mà hạ tầng mạng hay ứng dụng cần phải đạt đƣợc để chất lƣợng dịch vụ đƣợc đảm bảo. Nói một cách khác QoS có thể coi là ngôn ngữ kỹ thuật chung của chất lƣợng mà các ứng dụng và hạ tầng mạng sử dụng.
97
Vấn đề nằm ở chỗ những khái niệm QoS nhƣ độ trễ, tỷ lệ mất của các gói IP không truyền tải những thông tin thiết thực cho đại đa số ngƣời sử dụng đầu cuối. Điều mà ngƣời sử dụng thật sự quan tâm là cảm nhận đánh giá cá nhân theo một cách diễn giải thông thƣờng khi sử dụng dịch vụ, nhƣ chất lƣợng hình ảnh của đoạn phim có tốt không, hình ảnh và tiếng nói của trong phim có khớp nhau không vv. Xét từ góc độ thƣơng mại cung cấp dịch vụ, mục tiêu cuối cùng của nhà cung cấp dịch vụ phải là sự hài lòng của khách hàng. Đây là yếu tố để thu hút ngƣời sử dụng và mở rộng mạng lƣới phục vụ của nhà cung cấp. Để đánh giá chất lƣợng của dịch vụ, rất cần thiết phải đặt tâm điểm vào mức độ hài lòng, yếu tố chủ quan mang tính chất con ngƣời của ngƣời sử dụng đầu cuối. Chỉ có nhƣ vậy thì dịch vụ mới bám sát nhu cầu thị trƣờng và có cơ hội phát triển, mở rộng.
Thực tế đó đòi hỏi phải thiết lập một cách diễn tả chung, dễ hiểu cho ngƣời dùng đầu cuối về chất lƣợng dịch vụ. Đó chính là lý do đƣa ra khái niệm QoE. QoE là ngôn ngữ chung để các ứng dụng và ngƣời sử dụng đầu cuối sử dụng khi tiếp cận vấn đề chất lƣợng của dịch vụ. Nói cách khác, QoE là thƣớc đo sự hài lòng của ngƣời sử dụng với dịch vụ họ đang sử dụng, dựa trên những đánh giá chủ quan. Nhƣ vậy, cũng có thể nhìn nhận QoE đƣợc tổng hợp từ các tham số thuần túy mang tính kỹ thuật QoS và các yếu tố khác không mang tính kỹ thuật nhƣ các đặc tính của hệ thống thị giác và thính giác con ngƣời, sự đơn giản khi đăng ký sử dụng dịch vụ, giá cả dịch vụ, nội dung dịch vụ, tính sẵn sàng hỗ trợ từ nhà cung cấp. QoE thƣờng đƣợc biểu hiện bằng những đánh giá mang tính cảm nhận cá nhân nhƣ “xuất sắc”, “tốt”, “trung bình”, “tạm chấp nhận”, “kém”.