Hình 2.3. mô tả cấu trúc giao diện UNI giữa phân vùng khách hàng (Consumer Domain) và mạng phía cung cấp dịch vụ (Provider Network). Mạng
53
cung cấp dịch vụ bao gồm các phân vùng Network Access Provider, Service Platform Provider và IPTV Service Provider.
Giao diện UNI bao gồm nhiều giao diện con, mỗi giao diện đ−ợc ánh xạ tới một thực thể chức năng trong phân vùng phía khách hàng đảm nhiệm một vai trò đầu cuối cụ thể trong hệ thống dịch vụ của IPTV.
Hình 2.3. ánh xạ thực thể chức năng tới các điểm tham chiếu giao diện UNI 2.2.2. Kiến trúc hệ thống phía cung cấp dịch vụ
Hình 2.4. mô tả kiến trúc hệ thống phía cung cấp dịch vụ cho cả mô hình cung cấp dịch vụ qua mạng riêng và mô hình cung cấp dịch vụ qua Internet.
2.2.2.1. Các thực thể chức năng
Mỗi thực thể chức năng đảm nhiệm một vai trò cụ thể trong việc quản lý và đảm bảo chất l−ợng dịch vụ IPTV tới hệ thống mạng phía khách hàng. Open IPTV đ−a ra các thực thể chức năng chính bao gồm:
54
- Service Access Authentication (chỉ áp dụng đối với mô hình cung cấp dịch vụ qua Internet): Thực thể chức năng này thực hiện xác nhận sự truy nhập dịch vụ, chuyển yêu cầu truy nhập dịch vụ tới các ứng dụng IPTV (IPTV Applications) phù hợp.
56
- Authentication and Session Management (chỉ áp dụng đối với mô hình cung cấp dịch vụ qua mạng riêng): Thực hiện chức năng giống nh− thực thể chức năng Service Access Authentication. Ngoài ra thực thể này còn thực hiện chức năng quản lý phiên, quản lý các hoạt động của ng−ời sử dụng theo từng phiên phục vụ các mục đích khác nh− tính c−ớc, xử lý các yêu cầu dịch vụ từ phía ng−ời sử dụng, đảm bảo các yêu cầu đó đ−ợc định tuyến tới máy chủ ứng dụng thích hợp.
- Authentication Proxy (chỉ áp dụng đối với mô hình cung cấp dịch vụ qua mạng riêng): Thực thể này thiết lập một kênh thông tin bảo mật giữa vùng bảo mật của mạng nhà cung cấp dịch vụ với thực thể ITF ở phía khách hàng. Mỗi khi có một yêu cầu kết nối và truy xuất dịch vụ tới một máy chủ bên trong hệ thống mạng, authentication proxy sẽ kiểm tra xem ng−ời dùng đZ đ−ợc xác thực tr−ớc đó hay ch−a, nếu ch−a xác thực, nó sẽ yêu cầu các thực thể khác xác thực. Nếu đZ xác thực, nó sẽ cho phép kết nối và truy xuất tới các máy chủ dịch vụ trong vùng bảo mật.
- GBA Single Sign-on: Thực thể chức năng này cho phép ng−ời sử dụng có thể truy nhập và khai thác nhiều dịch vụ khác nhau trong vùng bảo mật mà chỉ cần một lần đăng nhập hệ thống. Thực thể này đ−ợc sử dụng trong mô hình cung cấp dịch vụ qua mạng riêng, tuy nhiên nó cũng có thể đ−ợc sử dụng trong mô hình cung cấp dịch vụ qua Internet nếu tích hợp module xác thực IMS dựa trên công nghệ UICC (Universal Integrated Circuit Card).
- IPTV Service Provider Discovery: cung cấp các thông tin cần thiết để thực thể ITF ở phía mạng ng−ời sử dụng có thể lựa chọn các nhà cung cấp dịch vụ IPTV.
- IPTV Control: Đây là thực thể điều khiển chính của giải pháp IPTV. Nó điều khiển quá trình phân phối dịch vụ IPTV tới các ng−ời dùng đZ đăng ký. Để thực hiện chức năng điều khiển, nó phải kết hợp chặt chẽ với thực thể xác nhận
57
quyền truy nhập (Authentication) và thực thể quản lý phiên (Session Management). Thực thể quản lý phiên xác định các yêu cầu vào/ra từ thực thể IPTV Control và xử lý định tuyến thích hợp cho từng yêu cầụ Ngoài ra, IPTV Control còn truy xuất vào dữ liệu thông tin ng−ời dùng (user profiles information) để cá nhân hóa quá trình phân phối nội dung cũng nh− bổ xung các thông tin về lịch sử truy nhập, tính c−ớc.
- IPTV Metadata Control: Thực thể chức năng này thực hiện tích hợp các dữ liệu metadata từ các nhà cung cấp nội dung CP và cung cấp tới ng−ời sử dụng. Dữ liệu metadata có thể là h−ớng dẫn sử dụng ch−ơng trình, lịch phát ch−ơng trình, các thông tin sơ l−ợc về nội dung (mô tả vắn tắt, danh sách diễn viên v.v…) Thực thể này cho phép ng−ời sử dụng có thể tìm kiếm, duyệt qua dữ liệu metadata, tạo liên kết để ng−ời sử dụng có thể xem ngay hoặc lên kế hoạch xem, l−u trữ nội dung.
- IPTV Applications: Thực thể này bao gồm các dịch vụ hoặc các ứng dụng của hệ thống thực hiện nhiệm vụ lựa chọn và cung cấp dịch vụ IPTV tới thực thể ITF của phân vùng phía khách hàng nh− CoD, Push CoD, Content Download, Network PVR, Tin nhắn v.v…
- Provider Specific Applications: Thực thể chức năng này giao tiếp với thực thể Application Gateway ở phân vùng khách hàng để tải xuống các ứng dụng ứng với các nhà cung cấp dịch vụ IPTV. Các ứng dụng này đ−ợc thực thi tại thực thực thể Application Gateway để tạo ra môi tr−ờng PAE (Procedural Application Environment) có thể thực hiện streaming các luồng dữ liệu video tải lên hoặc xử lý các giao diện điều khiển ng−ời dùng.
- Person-to-Person Communication Enablers (chỉ áp dụng cho mô hình cung cấp dịch vụ thông qua mạng riêng): Thực thể này bao gồm các giao diện cho phép các dịch vụ thông tin khác chẳng hạn dịch vụ chat, tin nhắn, báo hiệu
58
định danh ng−ời gọi đến (Caller ID notification), v.v… tích hợp cùng với dịch vụ cơ bản IPTV.
- IPTV Service Profile: Chức năng này thực hiện l−u trữ thông tin ng−ời sử dụng có liên quan đến nhà cung cấp dịch vụ IPTV. Mỗi khi ng−ời sử dụng đ−a ra một yêu cầu đối với nhà cung cấp dịch vụ IPTV, thông tin của ng−ời sử dụng đ−ợc xử lý để xác nhận và đáp ứng yêu cầu dịch vụ đó nếu là một yêu cầu từ một ng−ời dùng đZ đăng ký hợp lệ.
- User Database: Cơ sở dữ liệu l−u trữ thông tin về ng−ời dùng đ−ợc quản lý bởi phân vùng Service Platform Provider. Dữ liệu về ng−ời dùng có thể bao gồm thông tin về tài khoản, các tùy chọn về đăng ký sử dụng dịch vụ, thông tin về c−ớc, các thiết lập cá nhân v.v…
- The Content Delivery Network (CDN): Đây là thành phần quan trọng của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV, nó đ−ợc thực hiện thông qua rất nhiều máy chủ media server nằm trong hệ thống mạng vật lý của phân vùng IPTV Service Provider. CDN bao gồm ba thực thể chức năng quan trọng:
+ Content Delivery Network Controller (CDNC): Thực hiện vai trò xử lý các yêu cầu từ phía ng−ời dùng,điều khiển các thực thể phân phối nội dung trong hệ thống.
+ Cluster Controller (CC): Thực hiện vai trò quả lý các thực thể CDF bao gồm: thiết lập phiên dịch vụ IPTV, xử lý thiết lập phiên phân phối nội dung, ủy nhiệm sự trao đổi thông tin giữa thực thể CDF và thực thể ITF ở phía mạng khách hàng, duy trì trạng thái làm việc của các máy chủ mediạ
+ Cluster Delivery Function (CDF): Thực thể chức năng này đảm nhận vai trò xử lý và phân phối nội dung media d−ới sự điều khiển của thực thể chức năng CC.
- Multicast Content Delivery Function: Thực thể chức năng này thực hiện nhiệm vụ phân phối nội dung và các dữ liệu liên quan tới thực thể OITF ở phân
59
vùng khách hàng thông qua giao thức multicast, sử dụng kênh multicast stream và multicast data riêng biệt.
- Network Attachment: Thực thể này đảm nhiệm các chức năng xác định hoặc cung cấp địa chỉ IP cho thiết bị phía ng−ời sử dụng, xác nhận ng−ời dùng ở cấp độ sử dụng tài nguyên mạng và thiết lập các thông tin cấu hình. Đối với mô hình cung cấp dịch vụ qua Internet, chức năng này đ−ợc thực hiện bởi hệ thống mạng của nhà cung cấp dịch vụ truy cập internet.
- Transport Processing Function: thực thể này đảm nhiệm các chức năng cần thiết để hỗ trợ streaming unicast và multicast thời gian thực, tối −u hóa sự tận dụng tài nguyên mạng ở tầng vật lý đáp ứng yêu cầu từ thực thể Resource and Admission Control.
- Resource and Admission Control (chỉ áp dụng cho mô hình cung cấp dịch vụ qua hệ thống mạng riêng): thực thể này đ−a ra các cơ chế điều khiển nhằm xác định tr−ớc tài nguyên cần thiết đối với tài nguyên truyền tải cho cả sự phân phối unicast và multicast. Để thực hiện đ−ợc vai trò đó, nó phải t−ơng tác với thực thể Authentication and Session Management và thực thể Transport Processing Function.
- Charging: Thực thể chức năng này thực hiện vai trò tính c−ớc. Nó nằm ở phân vùng Service Platform Provider và thực hiện tính c−ớc đối với tất cả IPTV Service Provider và cho tất cả ng−ời dùng mà Service Platform Provider quản lý. - CSP-T (Content and Service Protection): Thực thể chức năng này thực hiện nhiệm vụ bảo vệ dịch vụ và bảo vệ nội dung dựa trên ph−ơng pháp mZ hóa đối với CSP-T ở phía client trong thực thể OITF.
- CSP-G: Thực thể này thực hiện nhiệm vụ bảo vệ dịch vụ và bảo vệ nội dung dựa trên ph−ơng pháp mZ hóa tại Gateway ở phía mạng ng−ời sử dụng.
60
quản lý từ xa các thiết bị nằm ở phân vùng mạng ng−ời sử dụng. Các chức năng này bao gồm quản lý cấu hình, tự động nâng cấp, cập nhật phần mềm, quản lý lỗi, giám sát chức năng v.v…
2.2.2.2. Chức năng các điểm tham chiếu giao diện
Chức năng các điểm tham chiếu trong các giao diện đ−ợc mô tả trong bảng 2.1. và 2.2.
a). Điểm tham chiếu giao diện UNI
Bảng 2.1. Chức năng các điểm tham chiếu UNI Điểm
tham chiếu
Chức năng
UNIP – 1 Cho phép quản lý thông tin dịch vụ đ−ợc thiết lập bởi ng−ời sử dụng.
UNIS – 6 Cho phép ng−ời sử dụng t−ơng tác với ứng dụng để gửi yêu cầu và xác nhận phản hồị Thông th−ờng giao thức HTTP đ−ợc sử dụng làm giao diện giữa DAE và ứng dụng IPTV.
UNIS – 7 Xử lý các yêu cầu nh− hiển thị, tìm kiếm dữ liệu metadatạ
UNIS – 8 Xác nhận yêu cầu và quản lý phiên làm việc.
UNIS – 9 Xác thực sự đăng nhập tài khoản ng−ời sử dụng dựa trên GBA Single Sign on.
UNIS – 11 Điều khiển luồng streaming thời gian thực nh− stop, pause, play, rewind v.v… Đối với mô hình cung cấp dịch vụ qua internet, điểm tham chiếu này còn thực hiện thiết lập phiên phân phối nội dung. UNIS – 12 - Tải các ch−ơng trình của nhà cung cấp dịch vụ IPTV về Gatewaỵ
- Thực hiện trao đổi t−ơng tác giữa ng−ời sử dụng và ứng dụng phía nhà cung cấp dịch vụ IPTV.
UNIS – 13 Điều khiển luồng streaming cho dữ liệu và nội dung multicast trong mô hình cung cấp dịch vụ qua hệ thống mạng riêng. Giao thức sử dụng cho giao diện này là IGMP.
61
UNIS – 14 Xác nhận sự truy nhập dịch vụ đối với mô hình cung cấp dịch vụ qua Internet.
UNIS – 15 Tìm kiếm thông tin và địa chỉ liên kết tới các dịch vụ IPTV.
UNIT – 16 Kết nối thiết bị phía ng−ời sử dụng với hệ thống mạng. Giao thức sử dụng điển hình cho điểm tham chiếu này là DHCP.
UNIT – 17 Trao đổi các luồng dữ liệu streaming cả multicast và unicast. Giao thức sử dụng cho điểm tham chiếu này có thể là RTP, UTP và HTTP.
UNIT – 18 Thực hiện giám sát quá trình trao đổi dữ liệu streaming. Giao thức có thể sử dụng ở đây là RTCP.
UNIT – 19 Kênh trao đổi dữ liệu multicast. Sử dụng để phân phối các loại dữ liệu khác nhau tới thực thể OITF theo ph−ơng thức multicast.
UNIS – 19 Tìm kiếm thông tin, địa chỉ liên kết tới các nhà cung cấp dịch vụ IPTV.
UNI –
RMS Quản lý từ xa thiết bị phía mạng ng−ời sử dụng. UNIS –
CSP – T Quản lý bản quyền nội dung sử dụng các kỹ thuật mZ hóạ UNIS –
CSP – G Bảo vệ nội dung và bảo vệ dịch vụ đối với ng−ời sử dụng đZ đăng ký hợp lệ. Ngăn cấm sự truy nhập trái phép. b). Điểm tham chiếu giao diện NP
Bảng 2.2. Chức năng các điểm tham chiếu NP Điểm
tham chiếu
Chức năng
NPI – 1 Truy xuất và lấy thông tin về quyền truy nhập của ng−ời sử dụng từ User Database để xử lý yêu cầu dịch vụ
NPI – 2 Xử lý t−ơng tác giữa IPTV Control và IPTV Application.
62
thông tin khác.
NPI – 4 Chuyển các yêu cầu từ thực thể quản lý phiên tới thực thể IPTV Control.
NPI – 6 Lấy thông tin đZ đăng ký bởi ng−ời sử dụng đối với dịch vụ của IPTV Service Provider đối với IMS.
NPI – 7 Lấy thông tin đZ đăng ký bởi ng−ời sử dụng đối với các dịch vụ thông tin khác.
NPI – 9 Lấy thông tin về ng−ời sử dụng từ User database để làm căn cứ xử lý. NPI – 10 Chỉ định và điều khiển các phiên trao đổi dữ liệu unicast.
NPI – 11 Gửi thông tin về c−ớc tới thực thể IPTV Control để cập nhật sự thay đổị
NPI – 12 Lấy thông tin về quyền truy nhập dịch vụ của tài khoản ng−ời dùng để xử lý.
NPI – 14 Yêu cầu xử lý thông tin c−ớc.
NPI – 15 Điều khiển thực thể Resource and Ađmission Control
NPI – 16 Căn cứ vào tính chất dịch vụ yêu cầu, điều khiển thực thể xử lý giao vận Transport Processing Control.
NPI – 17 Xử lý t−ơng tác giữa IPTV Service Profile và IPTV Applications.
NPI – 18 Gửi các yêu cầu tiếp nhận đ−ợc bởi thực thể Authentication Management tới IPTV Application đối với mô hình cung cấp dịch vụ qua Internet.
NPI – 19 Điều khiển các phiên làm việc từ thực thể quản lý phiên tới thực thể điều khiển phân phối nội dung.
NPI – 20 Lấy dữ liệu metadatạ
NPI – 21 Lấy dữ liệu ng−ời dùng để xác thực khi đăng nhập.
NPI – 25 Xử lý các thông điệp unicast xác định vị trí nội dung cụ thể nào đó đ−ợc điều khiển bởi thực thể điều khiển phân phối nội dung.
63
NPI – 26 Xử lý điều khiển unicast của thực thể Content Delivery Network Controller tới thực thể Cluster Controller cụ thể.
NPI – 27 Xác thực Authentication Proxy
NPI – 28 Lấy dữ liệu về quyền truy nhập đối với ng−ời sử dụng để gán các thông tin kết nối hệ thống.
NPI – 29 Tìm kiếm thông tin, địa chỉ liên kết các dịch vu IPTV t−ơng ứng với quyền của ng−ời sử dụng.
NPI – 30 Tìm kiếm thông tin, địa chỉ liên kết các nhà cung cấp dịch vụ IPTV. NPI –
CSP – 1 Xác nhận có sử dụng ph−ơng thức bảo vệ nội dung và bảo vệ dịch vụ hay không từ thực thể IPTV Applications đối với yêu cầu từ phía khách hàng thông qua điểm giao diện UNIS – CSP – T.
NPI –
CSP – 2 Sử dụng trong mô hình phân phối dịch vụ thông qua hệ thống mạng riêng, điểm tham chiếu này cho phép lấy thông tin về bộ điều khiển cluster thích hợp trong mạng phân phối nội dung thực hiện phục vụ yêu cầu đối với nội dung đZ đ−ợc mua hoặc đăng ký từ phía ng−ời dùng. Quá trình này đ−ợc thực hiện thông qua thực thể chức năng CSP – T và điểm tham chiếu giao diện NPI – CSP – 3.
NPI –
CSP – 3 Lấy thông tin về mZ khóa sử dụng để bảo vệ nội dung và bảo vệ đZ áp dụng với nội dung yêu cầu của ng−ời sử dụng. MZ khóa này đ−ợc sử dụng để mZ hóa luồng tín hiệu streaming hoặc các thông báo hệ thống trong quá trình phân phối nội dung tới ng−ời sử dụng.
NPI –
CSP – 4 Cung cấp mZ khóa cho thực thể chức năng CDF thực hiện mZ hóa nội dung media, các thông báo hệ thống đi cùng với dữ liệu streaming.
2.2.3. Kiến trúc hệ thống phía khách hàng
Mô hình kiến trúc chức năng phía khách hàng đ−ợc Open IPTV đ−a ra nh− trong sơ đồ hình 2.5. Mô hình này đ−ợc đ−a ra nhằm đảm bảo cho các nhà phát triển hệ thống thiết bị có nhiều mô hình ứng dụng thực tế khác nhau, mặt khác đảm bảo có thể tích hợp các ứng dụng non-IPTV vào hệ thống.