Hệ thống mạng lõi IP/MPLS hiện đã đƣợc xây dựng. Yêu cầu đối với mạng lõi để cung cấp dịch vụ IPTV nhƣ sau:
Trang 71
- Sử dụng PIM-SM: do các thiết bị trên mạng đa phần chƣa hỗ trợ IGMPv3 (yêu cầu khi sử dụng PIM-SSM)
- Sử dụng Natine IPv4 Multicast: nhằm đảm bảo khả năng cung cấp dịch vụ của các thiết bị lớp 2 trong mạng Metro
PE là các thiết bị nằm tại vùng biên của mạng lõi IP/MPLS và kết nối với mạng Metro bên dƣới. Để cung cấp dịch vụ IPTV và nhu cầu phát triển thuê bao ADSL
Để đảm bảo chất lƣợng dịch vụ và khả năng hoạt động của thiết bị, khuyến nghị một số tiêu chí về kết nối nhƣ sau:
- Nhỏ hơn 500 thuê bao IPTV trên 1 DSLAM
- Nhỏ hơn 5 DSLAM cung cấp dịch vụ IPTV trên 1 CES thu gom: Tức là, tại mỗi vị trí có trên 2500 thuê bao IPTV thì đặt 1 CES thu gom
Một Services Router (SR) cung cấp dịch vụ cho khoảng 10.000 thuê bao IPTV
3.3.4 Mạng MAN-E:
Một số yêu cầu đối với mạng Metro để cung cấp dịch vụ IPTV nhƣ sau:
- Sử dụng các switch lớp 2 của mạng Metro để cung cấp dịch vụ
- Sử dụng giao thức IGMPv2 với cơ chế snooping/proxy để giảm số lƣợng các bản tin report gửi lên. Cụ thể nhƣ sau:
o Hỗ trợ snooping tại những điểm có số lƣợng thuê bao không quá lớn (DSLAM nối vào switch không nhiều)
o Hỗ trợ cả 2 cơ chế snooping và proxy tại các điểm số lƣợng thuê bao lớn (DSLAM nối vào switch nhiều)
3.3.5 DSLAM:
Dịch vụ IPTV sẽ đƣợc triển khai trên IPDSLAM hỗ trợ ADSL2+, các IP- DSLAM sử dụng trung kế GE để đam bảo băng thông cung cấp dịch vụ IP-TV. Tại các IPDSLAM cần hỗ trợ cơ chế IGMP proxy.
Ngoài ra, DSLAM cần có khả năng cung cấp Triplay Service và tuân thủ theo khuyến nghị TR-101( Technical Report / Migration to Ethernet – Based DSL
Trang 72
Aggregation April 2006 / DSL forum), đáp ứng cơ chế N:1 VLANs (Many-to-one mapping giữa cổng và VLAN), tính năng 802.1ad (QinQ) cho lƣu lƣợng HSI.
Mô hình khai báo Multi PVC cho truy nhâp HSI, IPTV và VoIP. VNPT có thể áp dụng 02 mô hình khai báo tuỳ theo cách quản lý và khai thác cũng nhƣ các loại thiết bị có trên mạng
- HSI 1:1 VLAN, VoD& BTV N:1, cụ thể nhƣ hình vẽ sau:
Hình 3.6 Mô hình HSI 1:1 VLAN, VoD& BTV N:1
- HSI N:1 VLAN, VoD& BTV N:1 cụ thể hình vẽ sau:
Trang 73
3.3.6 Các dịch vụ của IPTV 3.3.6.1 Dịch vụ Live TV.
- Định nghĩa:
Là dịch vụ truyền hình số trên nền mạng IP cung cấp dạng phát (Broadcast) những chƣơng trình truyền hình đƣợc thu lại từ hệ thống truyền hình mặt đất, truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh hoặc kênh truyền hình riêng tới khách hàng.
Các kênh truyền hình đƣợc thu từ những nguồn thu khác nhau, bao gồm: 1 Các kênh truyền hình analog của quốc gia.
2 Các kênh truyền hình đƣợc thu miễn phí từ vệ tinh. 3 Các kênh truyền hình đã mã hoá từ vệ tinh.
3 Các kênh truyền hình riêng của nhà cung cấp TV…vv
Với giải pháp IPTV, nhà cung cấp dịch vụ có thể đóng nhiều loại kênh truyền hình thành các gói nhằm cung cấp cho khách hàng với các gói cƣớc linh hoạt khác nhau. Các kênh truyền hình đƣợc hỗ trợ tính năng trả tiền theo từng kênh hoặc theo từng thời điểm ngƣời xem muốn xem (Pay-per-View – PPV). Set-top-box (STB) có giao diện hƣớng dẫn xem chƣơng trình và kế hoạch phát sóng chƣơng trình TV cập nhật dễ dàng. Ngƣời xem có thể chuyển kênh thuận tiện trên STB tại đầu cuối của khách hàng.
- Sơ đồ hoạt động của dịch vụ Live TV.
CORE NETWORK Aceess Network encoder TVchannel Si Si Middleware Modem STB TV 1 2 Tín hiệu Media stream 1 STB request tìm kênh Multicast
Video stream 2
Trang 74
- Hệ thống headend.
Luồng tín hiệu đƣợc lấy từ các kênh ti vi truyền hình analog, truyền hình vệ tinh, ..VV đƣợc đƣa bộ mã hóa ENCODER. Tại đây tín hiệu đƣợc mã hóa thành các dạng tín hiệu theo chuẩn H264 hay MPEG-4 part 10, tín hiệu đi ra ở ENCODER là tín hiệu số. Tín hiệu đƣợc chuyển đến bộ IP scrambler để đóng gói tín hiệu dƣới dạng IP , tín hiệu lúc này đã đƣợc đóng thành các gói tin IP.
Những kênh nào không cần phải mã hóa bảo vệ thì đƣợc truyền thẳng lên mạng ( điều này đƣợc Middleware quản lý vào khai báo ). Còn những kênh đƣợc mã hóa thì đi qua khối CA & DRM . Trong khối CA & DRM đƣợc chia làm 3 phần ( Hình 3.8). Bộ phận Right Management có nhiệm vụ tạo “key” cho từng phiên. Nó sử dụng cơ chế hạ tầng khóa công cộng PKI, tạo ra một đôi khóa public/private. Khóa Public đƣợc chuyển đến các thuê bao ( cụ thể ở đây là các STB) . Bộ phận Pre-Encryptor làm nhiệm vụ mã hóa các key private + nội dung đƣợc truyền tải. STB thu đƣợc tín hiệu thì phải có cặp public/private phù hợp.
Tín hiệu sau khi qua bộ phận Pre-Encryptor đƣợc chuyển đến các server CDN manager phân phối qua mạng đến thuê bao. Kết thúc quá trình sử lý trong hệ thống Head End.
- Tại thuê bao:
Khi STB đƣơc khởi động nó gửi các bản tin DHCP discovery , request lên DHCP server để nhận địa chỉ IP. Bộ dữ liệu của STB sẽ tự động đƣợc đăng ký trong hệ thống quản lý Middleware mỗi khi có một khách hàng STB kết nối thành công với Middleware. Các địa chỉ IP sẽ đƣợc phân bổ tức thời thông qua DHCP sao cho phù hợp với địa chỉ MAC của STB.
Vấn đề cần thiết đối với ngƣời sử dụng là cần nhập đúng mã số PIN để xác định chính xác tên STB. Tính năng định cấu hình tự động đƣợc cài sẵn nhằm loại bỏ việc cấu hình thủ công cho set-top box. Chỉ khi nào tài khoản đƣợc nhận dạng chính xác trong hệ thống Middleware thì thuê bao mới nhận đƣợc dịch vụ trên set-top box.
Hệ thống Middleware sẽ kiểm tra tính hợp pháp của thuê bao (tình trạng cƣớc và quyền khai thác nội dung) dựa trên danh sách thuê bao trên máy chủ/cơ sở dữ liệu có
Trang 75
chứa ID và địa chỉ MAC của thuê bao. Thông tin này sẽ đƣợc nhập liệu ngay vào hệ thống cùng thời gian cung cấp nội dung chƣơng trình cho STB
Khi ngƣời dùng chọn một kênh truyền phát từ EPG ( Hình 3.8) địa chỉ multicast router/ DSLAM/ BRAS gần nhất sẽ đƣợc phần mềm Middleware gửi lại bằng địa chỉ multicast , port của kênh truyền phát này và một số các thông tin của thuê bao..vv. STB của ngƣời dùng sẽ thực hiện giao thức IGMP v2 để gửi yêu cầu tới multicast router/ DSLAM/ BRAS gần nhất nhằm thu đƣợc kênh truyền phát này. Và chỉ khi đó, ngƣời dùng mới có thể gia nhập vào dòng chƣơng trình multicast.
3.3.6.2 Dịch vụ VOD.
- Định nghĩa:
Đây là dịch vụ mà ngƣời xem có thể lựa chọn các video ( các film, video clip) trực tiếp từ thƣ viện nhà cung cấp dịch vụ. Hệ thống sẽ hỗ trợ tính năng tìm kiếm,hiển thị danh sách và miêu tả các video cùng với việc giới thiệu qua về các film và video trong list.Nhằm khuyến khích khách hàng xem phim,ngƣời xem sẽ đƣợc các bản tóm tắt phim ,các đoạn phim demo rồi mới quyết định có mua hay không.
Dịch vụ VoD có những tính cơ bản của thiết bị ghi hình VCR nhƣ là tạm dừng, chạy tiếp, chuyển nhanh về phía trƣớc, chuyển nhanh về phía sau. Tính năng chuyển nhanh về phía trƣớc, chuyển nhanh về phía sau cần đạt đƣợc tốc độ 2X, 4X, 8X, 16X, 32X . Tùy thuộc vào từng hệ thống của từng đối tác.
Hệ thống cho phép giới thiệu thông tin tóm tắt về các bộ phim và video trên giao diện của EPG. Tùy vào mục đích kinh doanh của nhà cung cấp dịch vụ, ngƣời xem có thể xem nhiều lần bất cứ lúc nào nhƣ ở chế độ phát sóng. Nhà cung cấp có thể gắn kèm trailer quảng cáo và nội dung demo, hỗ trợ lƣu các thông tin VoD ƣa thích vào Favourite, sau đó có thể chọn lại. Chức năng khoá chƣơng trình, phim hoặc nội dung không dành cho trẻ em…vv
Cơ chế hoạt động của dịch vụ:
Các khối chức năng trong hệ thống VoD server và các giao thức kết nối giữa các khối :
Trang 76
- Giữa STB và máy chủ dùng giao thức RTSP để thiết lập phiên, kết thúc phiên và các yêu cầu tạm dừng, tua, …
- Giữa máy chủ video và mạng truyền dẫn đƣợc cấu trúc theo chuẩn MPEG/UDP/IP
- Giữa máy chủ video và ứng dụng Middleware dùng giao thức http - Giữa máy chủ video và hệ thống phân phối nội dung dùng giao thức ftp.
Bước 1:
Các bộ phim và dữ liệu sẽ đƣợc hiển thị trên màn hình TV,ngƣời sử dụng dịch vụ sẽ lựa chọn bộ phim mình muốn xem. Lúc này STB sẽ gửi yêu cầu đến cho EPG. EPG gửi bản tin request VoD của ngƣời sử dụng đến SMS ( bao gồm :ID ngƣời sử dụng , IP,ID program, kiểu chƣơng trình …).SMS sẽ kiểm tra tính xác thực và hợp lý của thuê bao sau đó sẽ gửi lại EPG bản thông báo “Return result”. Lệnh chuyển hƣớng URL sẽ đƣợc EPG gửi đến CDN(Manager),tại đây chƣơng trình đƣợc gửi tới sẽ đƣợc add thêm code và gửi trở lại EPG. EPG gửi URL của chƣơng trình về STB.
Bước 2:
Sau khi có đƣợc URL chƣơng trình (URL programe) STB sẽ gửi bản tin tới CDN và yêu cầu CDN(agent) tìm kiếm các VoD service.Sau khi tìm kiếm CDN(agent)sẽ gửi lại cho SBT bản thông báo về URL của VoD server.
Bước 3:
Lúc này STB sẽ gửi trực tiếp yêu cầu dịch vụ đến VoD server thông qua đƣờng dẫn URL mà CDN cung cấp ,VoD server kiểm tra mã và gửi tín hiệu request trở lại CDN(agent) -> CDN(manager) -> SMS rồi từ đây bản tin “Return result “ sẽ đựoc gửi trở lại con đƣòng trên từ SMS -> CDN(manager)->CDN(agent)-> VoD server.
Sau khi nhận đƣợc kết quả trả lời ,VoD server lập tức truyền dòng dữ liệu về STB quá trình truyền thông tin đƣợc thiết lập.
Trang 77
Nếu nhƣ STB muốn ngừng dịch vụ nó sẽ gửi thông tin yêu cầu đến VoD server.VoD server sẽ gửi các thông báo ngừng cung cấp đến CDN(agent) -> CDN(manager) -> SMS và đợi kết quả trả lời trở lại.
3.3.6.3 Dịch vụ nPVR:
- Định nghĩa.
nPVR là một dịch vụ giải trí trong hệ thống IPTV để ghi và phát lại nội dung của các kênh truyền hình. Có thể không nhất thiết ghi lại tất cả các kênh truyền hình, nPVR sẽ giới hạn trƣớc chỉ những chƣơng trình đƣợc chọn, những chƣơng trình này có thể đƣợc ghi lại với mục đích điều khiển lƣu trữ dữ liệu.
EPG sẽ có nhiệm vụ xác định xem kênh nào mà nPVR có thể cung cấp. Dựa trên danh sách này, các thuê bao có thể lƣu lại các chƣơng trình mà họ chọn trong thƣ viện nPVR hoặc thông qua EPG chẳng hạn nhƣ một biểu tƣợng hay một icon. Trong lúc xem những chƣơng trình do nPVR cung cấp, thuê bao có thể tuỳ thích sử dụng những các chức năng điều khiển nhƣ Play, Pause, FF, RW. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ thiết lập các quy tắc ghi cho mỗi kênh TV riêng. Ví dụ nhƣ : thời gian lƣu trữ tối đa cho kênh đƣợc ghi.
- Cơ chế hoạt động của dịch vụ nPVR:
CORE NETWORK Aceess Network encoder TVchannel Si Si Middleware Modem STB TV 1 Tín hiệu Media stream VOD server 2 4 5 3 6 1 Request to record 2 Record control 3 Video stream 4. request to watch 5. Request to send video 6 Video stream
Trang 78
Đặc điểm của nPVR là cách thực hiện thông qua việc lƣu trữ dữ liệu lên phần trống trên mạng ( thực chất là lƣu trên VOD server). Quá trình sử lý của nPVR đƣợc cung cấp bởi Middleware. Việc lƣu trữ dữ liệu chỉ dành riêng cho một có nhân sử dụng. Khả năng lƣu trữ của mỗi thuê bao cá nhân là phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ. Ví dụ : Dung lƣợng lƣu trữ tài khoản cá nhân tối đa trên server là bao lâu ?( thƣờng là bao nhiêu giờ ?) Có thời hạn trong mấy ngày.
3.3.6.4 Dịch vụ Time shift TV:
- Định nghĩa:
Tính năng tạm dừng TV là tính năng giúp ngƣời xem có thể tạm dừng kênh truyền hình đang phát và có thể xem tiếp sau đó. Ví dụ ngƣời xem tạm dừng khi cần nghe điện thoại, sau khi cuộc gọi kết thúc ngƣời xem có thể xem chƣơng trình TV tiếp tục từ thời điểm trƣớc đó hoặc xem tiếp nhƣ bình thƣờng.
Giao diện và chức năng của dịch vụ đƣợc thể hiện rõ ràng, trực quan thông qua EPG và STB, thuận tiện cho ngƣời sử dụng. Ngƣời dùng có thể xem tiếp từ thời điểm tạm dừng và hệ thống đáp ứng kênh LiveTV nhƣ bình thƣờng.
Hình thức này có thể tính phí linh hoạt, thu cƣớc theo gói dịch vụ hoặc theo PPV.
- Cơ chế hoạt động của dịch vụ:
CORE NETWORK Aceess Network encoder TVchannel Si Si Middleware Modem STB TV 1 Tín hiệu Media stream VOD server 2 4 5 3 6 1 Request to record 2 Record control 3 Video stream 4. request to watch 5. Request to send video 6 Video stream
Trang 79
Thực chất về cơ chế hoạt động của dịch vụ Time shift TV cũng gần tƣơng tự nhƣ dịch vụ nPVR. Chỉ khác biệt cơ bản là :
- Ở dịch vụ Time shift TV thì ngƣời xem đang xem Live TV thì có thể dừng dịch vụ lại , sau đó một thời gian thì có thể tiếp tục xem tiếp từ đoạn mình dừng. Thực chất lúc này ngƣời xem đang xem nội dung đã đƣợc lƣu trữ trên một VOD server. Toàn bộ nội dung của kênh multicast ( một kênh Live TV bất kỳ ) đã đƣợc lƣu lại trên VOD server. Việc chọn kênh nào đƣợc lƣu trữ trên VOD là phải khai báo trên Middleware. Tùy theo nhà cung cấp dịch vụ mà cho phép bao nhiêu kênh có thể xem Timeshift TV , và thời gian xem là bao lâu ?
- Trong khi đó ở dịch vụ nPVR thì có khác biệt là ngƣời dùng sẽ có thể tự do chọn các kênh TV , đoạn phim ảnh ca nhạc mình thích để lƣu vào một thƣ mục dành riêng cho mình. Và thƣ mục đấy đƣợc đặt tại VOD server , ngƣời dùng có thể xem lại bất cứ lúc nào thấy thích ( tất nhiên là phải thỏa mãn các yêu cầu của nhà cung cấp dịch vụ nhƣ là : Dung lƣợng lƣu trữ thƣ mục trong bao tiếng ? thời gian duy trì là bao lâu , tùy thuộc vào từng gói cƣớc mà khách hàng đăng ký ).
3.3.6.5 Dịch vụ TVOD:
- Định nghĩa:
Tính năng này cho phép các chƣơng trình LiveTV đƣợc lƣu lại trên server trong một khoảng thời gian nào đó. Khách hàng sau đó có thể lựa chọn để xem lại (nhƣ đối với VoD) các chƣơng trình mà mình bỏ lỡ.
Thời gian lƣu trữ các chƣơng trình có thể đặt thay đổi linh động theo nhu cầu thực tế. Hệ thống sẽ hỗ trợ cả 2 cách thức là lƣu trữ theo thời gian và lƣu trữ theo chƣơng trình đƣợc chọn nào đó.
Thông tin về cƣớc (nếu có) đối với dịch vụ đƣợc hiển thị đúng đắn để khách hàng đƣa ra quyết định lựa chọn.
Hỗ trợ các tính năng cơ bản của thiết bị ghi hình VCR, đó là tạm dừng, chạy tiếp, chuyển nhanh về phía trƣớc, chuyển nhanh về phía sau. Tính năng chuyển
Trang 80
nhanh về phía trƣớc, chuyển nhanh về phía sau cần đạt đƣợc tốc độ 2X, 4X, 8X, 16X, 32X
- Cơ chế hoạt động của dịch vụ:
CORE NETWORK Aceess Network Si Si Middleware Modem STB TV 1 Tín hiệu Media stream VOD server 1 Mã hóa Video 2 request to watch 3. request to send video 4. Giải mã Key 5 Video stream CA & DRM 2 4 3 5 Mã hóa nội dung TVOD Hình 3.11 Dịch vụ TVOD
- Bƣớc 1: Nội dung của các kênh Live TV đƣợc lƣu lại thành trên một server stored ( có thể là các VOD server) thì đƣợc hệ thống DRM mã hóa lại.
- Bƣớc 2 : Khi mà STB muốn xem một kênh TVOD thì gửi request yêu cầu xem lên