Như đã biết, ATM có thể hỗ trợ các ứng dụng như IPTV đòi hỏi băng thông cao và các truyền dẫn có độ trễ thấp. ATM hoạt động trên các mạng khác nhau bao gồm cả cáp đồng trục và cáp xoắn đôi, tuy nhiên nó chạy tốc độ tốt nhất là trên cáp quang. Lớp vật lý gọi là mạng quang đồng bộ SONET (Synchronuos Optical Network) thường được sử dụng để truyền tải các cell ATM trên mạng lõi.
SONET là giao thức cung cấp truyền dẫn tốc độ cao sử dụng cáp quang. Thuật ngữ SDH (Synchronous Digital Hierarchy) được đưa ra cho công nghệ truyền dẫn quang theo tiêu chuẩn Châu Âu. Tốc độ tín hiệu SONET được đo bằng các chuẩn sóng mang quang OC (Optical Carrier). Bảng 2.3 là các tốc độ truyền dẫn đang sử dụng gọi là cấp độ OC.
SONET sử dụng ghép kênh phân chia theo thời gian TDM (Time Division Multiplexing) để truyền nhiều luồng dữ liệu cùng một lúc. Với TDM, mạng SONET định rõ băng thông cho vị trí khe thời gian cụ thể trên dải tần số. Việc gán trước các khe thời gian như vậy sẽ hoạt động bất chấp có dữ liệu được truyền hay không.
Trong môi trường IPTV, thiết bị SONET nhận một số luồng bit và kết hợp thành một luồng đơn, các tốc độ được kết hợp thành một tốc độ chung. Ví dụ, bốn luồng lưu lượng IPTV có tốc độ 1 Gbps sẽ được kết hợp thành luồng 4 Gbps sau đó được chuyển tiếp lên mạng cáp quang.
Bảng 2.3 Các chuẩn OC SONET Cấp độ OC Tốc độ truyền dẫn tín hiệu OC-1 (tốc độ cơ sở) 51,84 Mbps OC-3 155,52 Mbps OC-12 622,08 Mbps OC-24 1,224 Gbps OC-48 2,488 Gbps OC-192 10 Gbps OC-256 13,271 Gbps OC-768 40 Gbps 2.6.2. IP và MPLS
mạng lõi của họ. Mặc dù IP nguyên bản không bao giờ được thiết kế với các đặc tính như QoS hoặc khả năng phân biệt lưu lượng, giao thức làm việc tốt nhất khi nó kết hợp với một công nghệ gọi là chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS (Multiprotocol Label Switching). MPLS cho phép mạng hỗ trợ việc phân phối có hiệu quả các dạng lưu lượng video khác nhau trên một nền mạng chung.
MPLS được thiết kế và xây dựng bằng việc sử dụng các router chuyển mạch nhãn LSR (Label Switch Router) tiên tiến. Các router này chịu trách nhiệm thiết lập các tuyến kết nối có định hướng tới các đích riêng biệt trên mạng IPTV. Các tuyến ảo này được gọi là các tuyến chuyển mạch nhãn LSP (Label Switched Path) và được cấu hình với đầy đủ tài nguyên để chắc chắn truyền dẫn trôi chảy lưu lượng IPTV thông qua mạng MPLS. Việc sử dụng LSP làm đơn giản hóa và tăng tốc độ định tuyến các gói thông qua mạng vì việc giữ gói để kiểm tra chỉ xuất hiện tại các lối vào của mạng và không yêu cầu tại mỗi router hop.
Chức năng chính khác của LSR là xác định các kiểu lưu lượng mạng. Đây là điều đạt được bằng việc thêm MPLS header vào phần đầu của mỗi gói tin IPTV. Các thành phần của MPLS header được giải thích trong bảng 2.4.
Bảng 2.4 Định dạng MPLS header
Tên trường bit Độ dài trường bit (bit) Chức năng
Nhãn 20 Chứa các chi tiết riêng biệt của
hop tiếp theo cho mỗi gói IPTV
Các bit dự trữ 3 Được dự trữ cho user khác.
Stacking bit 1 Một header có thể chứa một hoặc nhiều nhãn. Một khi
Stacking bit được thiết lập, LSR sẽ nhận dạng được nhãn
sau cùng trong gói. Thời gian sống
TTL
8 Đây là giá trị được copy từ trường TTL trong IP header.
Hình 2.7 Topology mạng lõi MPLS
Trong khi lưu lượng IPTV đi ngang qua mạng, MPLS thiết lập cho các router một số bảng định tuyến nội bộ gọi là cơ sở thông tin nhãn LIB (Label Information Bases) được tham khảo để xác định chi tiết cụ thể hop kế tiếp theo suốt tuyến. Ngoài việc tham khảo bảng, một nhãn mới được được ứng dụng để đóng gói và được chuyển tiếp tới cổng ra router thích hợp. Lợi ích khác của mạng MPLS là hỗ trợ các cấp độ phục hồi nhanh khi mạng xuất hiện lỗi. Hình 2.7 miêu tả header được thêm vào LSR ở lối vào và được gỡ bỏ bởi LSR ở lối ra.
2.6.3. Metro Ethernet
Một công nghệ khác có thể được triển khai trong mạng lõi là Metro Ethernet. Một liên minh của các nhà cung cấp dịch vụ, cung cấp thiết bị và các công ty về mạng nổi tiếng đã được thành lập với tên gọi là MEF (Metro Ethernet Forum). MEF chịu trách nhiệm thiết lập các chi tiết kỹ thuật tích hợp các công nghệ Ethernet vào mạng backbone dung lượng cao và các mạng lõi. Ngoài việc phát triển các chi tiết kỹ thuật, MEF còn chứng nhận thiết bị Ethernet để sử dụng trong hạ tầng mạng của các nhà cung cấp dịch vụ. Các đặc điểm kỹ thuật và hoạt động của các mạng lõi dựa trên Metro Ethernet bao gồm:
Các thiết bị khác nhau phải thích hợp đặc trưng về công nghệ mạng lõi, đó là khả năng phục hồi nhanh, hiệu suất thực thi cao và năng mở rộng.
Một số thành phần mạng Metro Ethernet hiện đại có thể hoạt động tại tốc độ lên tới 100 Gbps với khoảng cách xa. Nó cung cấp cho các nhà cung cấp dịch vụ một nền tảng mạng lý tưởng có khả năng phân phối các dịch vụ giá trị gia tăng mới như IPTV cho khách hàng ở khoảng cách xa tính từ tổng đài khu vực.
các dịch vụ như IPTV không bị ảnh hưởng do đứt quãng.
Các công nghệ Metro Ethernet hỗ trợ sử dụng việc kết nối các mạch ảo được định hướng, điều đó cho phép các nhà cung cấp dịch vụ IPTV bảo đảm việc phân phối nội dung video chất lượng cao bên trong mạng lõi. Các liên kết chuyên dụng này được gọi là các kết nối ảo Ethernet EVC (Ethernet Virtual Connection). Hình 2.8 trình bày cách sử dụng 4 EVC để cung cấp kết nối giữa trung tâm dữ liệu IPTV và một số tổng đài khu vực.
Hình 2.8 Sử dụng các EVC để cung cấp kết nối IPTV qua lõi mạng
Ngoài các đặc điểm kỹ thuật bên trên, đặc điểm giảm hiện tượng mất gói và trễ thấp của Metro Ethernet làm cho nó trở lên lý tưởng hơn trong công nghệ mạng lõi để truyền tải các dịch vụ IPTV.
2.7. Kết luận chương II
Ngày nay, các nhà khai thác viễn thông đã có nhiều công nghệ mạng để chọn lựa khi quyết định triển khai các dịch vụ IPTV. Mỗi mạng đều có đặc điểm kỹ thuật riêng, và cũng có điểm mạnh và điểm yếu khi được sử dụng để mang tín hiệu IPTV.
Các khả năng băng thông gần như không bị hạn chế của mạng cáp quang là các ý tưởng tuyệt vời cho việc phân phối các dịch vụ IPTV. Các công nghệ ADSL2 và VDSL
Tổng đài khu vực 1 Tổng đài khu vực 2 Tổng đài khu vực 3 Trung tâm dữ liệu IPTV DSLAM 4 DSLAM 3 DSLAM 2 DSLAM 1 SERVER nội dung IPTV Router phân phối EV C1 EV C2 EV C3 EV C4 Mạng lõi IP băng rộng
cung cấp tốc độ băng thông cao. Đó là các giải pháp có khả năng mở rộng và phù hợp cho việc phân phối các ứng dụng tiên tiến của IPTV tới người sử dụng.
Khả năng phân phối hiệu quả truyền hình trên mạng Internet công cộng là thay đổi cơ bản của công nghệ truyền hình số toàn cầu. Việc bảo đảm chất lượng của dịch vụ là vấn đề lớn nhất của các nhà cung cấp dịch vụ khi phân phối IPTV qua mạng Internet công cộng. Độ trễ, tắc nghẽn mạng và sự sửa đổi của các gói IP chỉ là một số tình trạng của các kênh truyền hình Internet.
CHƯƠNG III. KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN CỦA IPTV VÀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ IPTV PHỔ BIẾN TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM HIỆN NAY
3.1. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV
3.1.1 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV trên thế giới và khu vực
Cuối thập kỷ trước, cùng sự phát triển của các dịch vụ truyền hình vệ tinh, sự tăng trưởng của dịch vụ truyền hình cáp số, và đặc biệt là sự ra đời của HDTV đã để lại dấu ấn đối với lĩnh vực truyền hình. Tuy nhiên, hiện nay trên thế giới đã xuất hiện một phương thức cung cấp dịch vụ mới còn mạnh hơn với đe dọa sẽ làm lung lay mọi thứ đã có. Internet Protocol Television (IPTV) đã ra đời, dựa trên sự hậu thuẫn của ngành viễn thông, đặc biệt là mạng băng rộng, IPTV dễ dàng cung cấp nhiều hoạt động tương tác hơn, tạo nên sự cạnh tranh mạnh mẽ hơn cho các doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ truyền hình.
Trên thế giới, tốc độ tăng trưởng và mức độ phổ biến loại dịch vụ này trong những năm qua liên tục tăng theo cấp số nhân. Từ chỗ cả thế giới chỉ có 6,4 triệu thuê bao trong năm 2006, đến năm 2010 con số đó đã tăng lên trên 120 triệu thuê bao (theo nghiên cứu thị trường của ABI Research). Doanh thu từ IPTV trong năm 2005 chỉ đạt 371 triệu USD, thì đến hết năm 2009 đạt mức 44 tỷ USD. Tại các nước có hạ tầng ADSL và cáp quang phát triển như Mỹ và các nước châu Âu, IPTV đã được thừa nhận như là một thế lực mới trong ngành truyền hình. Còn tại châu Á, mô hình này cũng đang bắt đầu phá vỡ thế độc quyền của các kênh truyền hình truyền thống.
ZTE - Tập đoàn chế tạo thiết bị viễn thông lớn nhất Trung Quốc nhận định: Những quốc gia châu Á và Trung Đông đang nổi lên rất nhanh và việc nơi đây trở thành “thánh địa” của IPTV chỉ là vấn đề thời gian. Kết thúc năm 2010, rất có thể IPTV ở châu Á – Thái Bình Dương sẽ đạt tốc độ tăng trưởng tới 80% và mang lại doanh thu 4,2 tỷ USD cho thị trường. Thuê bao IPTV của châu Á sẽ chiếm tới một nửa số thuê bao IPTV của các nhà cung cấp trên toàn thế giới
Theo kết quả khảo sát của Frost & Sullivan, tính đến cuối năm 2009, số thuê bao IPTV tại khu vực châu Á – Thái Bình Dương đã đạt con số 9,4 triệu thuê bao, tăng trưởng gần 51% so với năm ngoái (6,27 triệu), đứng thứ hai ngay sau thị trường IPTV lâu đời nhất là Tây Âu. Theo đó, Nhật Bản sẽ là quốc gia đứng đầu trong khu vực về
mức phát triển thuê bao với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm từ năm 2009-2014 là 24.6% và sẽ đạt 23,5 triệu thuê bao vào cuối năm 2014.
Hình 3.1. Dự báo doanh thu dịch vụ IPTV trên thế giới
Báo cáo cũng ghi nhận rằng chỉ có 8 quốc gia trong khu vực này (trong tổng số 14 quốc gia) là Trung Quốc, Hàn Quốc, Hồng Kông, Đài Loan, Nhật Bản, Thái Lan, Singapore, Ấn Độ đã thương mại IPTV trong năm 2008. Vào cuối năm 2009, Việt Nam cũng chính thức cung cấp dịch vụ IPTV, trong khi Malaysia, Indonesia, Úc và New Zealand đều dự kiến sẽ triển khai các dịch vụ IPTV trong vòng 12 tháng tới, riêng Philippines thì đưa ra hạn chót là năm 2011.
Cũng theo báo cáo này, tại các nước trong khu vực châu Á- Thái Bình Dương, IPTV vẫn chưa trở thành một dịch vụ truyền hình trả tiền chính, ngoại trừ ở Hồng Kông, Đài Loan, Hàn Quốc, Singapore và Trung Quốc. Tại Hồng Kông, IPTV chiếm 54% thị phần của các dịch vụ truyền hình trả tiền, trong khi tại Hàn Quốc thành công
Chủ yếu nằm tại các dịc vụ video theo yêu cầu.
Theo ông Adeel Najam, chuyên gia phân tích của Frost & Sullivan , một trong số những xem xét quan trọng cho sự thành công của IPTV là mức độ thâm nhập băng rộng, nội dung và sự có mặt của các dịch vụ truyền hình trả tiền khác. Ông cho biết từ nay đến năm 2014 sẽ có thêm 62% thuê bao IPTV tham gia vào mạng, chủ yếu là từ các thị trường mới nổi, nơi mà các hãng cung cấp dịch vụ truyền hình trả tiền như nhà khai thác truyền hình cáp vẫn chưa tạo ra một tác động đáng kể. Các thị trường này bao gồm Trung Quốc, Indonesia, Việt Nam, Ấn Độ, Thái Lan và Philippines. Tuy nhiên, việc chấp nhận IPTV ở các nước này sẽ bị giới hạn trong các
Khu vực thành thị nơi mà có mặt của các mạng băng rông tốc độ cao.
Nội dung hấp dẫn, ông đã trích dẫn ví dụ của PCCW của Hồng Kông, sẽ góp phần tạo ra sự thành công cho việc triển khai, và PCCW hiện là nhà khai thác IPTV lớn thứ năm trên thế giới, và là nhà cung cấp dịch vụ truyền hình hàng đầu tại Hồng Kông. Ông cho biết thêm "Với chiến lược phát triển nội dung đúng đắn, PCCW không chỉ chiếm hơn 30% thị phần thị trường dịch vụ truyền hình trả tiền cạnh tranh khốc liệt của Hồng Kông trong vòng hai năm đầu tiên, và bây giờ đã tăng gấp ba doanh thu trung bình trên người sử dụng và duy trì mức thay đổi thuê bao dưới 1%”.
Sự phát triển của IPTV chắc chắn sẽ nhanh hơn, nhưng với sự số hóa của truyền hình cáp và vệ tinh, các nhà cung cấp sẽ phải cạnh tranh để giành được khách hàng mới. Tùy thuộc vào thị trường cụ thể, các nhà khai thác dịch vụ IPTV sẽ phải bổ sung vào dịch vụ truyền hình quảng bá nhiều kênh với việc mở rộng cung cấp các dịch vụ như VoD, Replay-TV (network DVR), In-home DVR, Multi-room Service, v.v... PCCW ở Hồng Kông, nhà cung cấp dịch vụ IPTV lớn nhất thế giới với trên 500.000 thuê bao, đã đưa HDTV và VoD vào cung cấp trên mạng DSL của mình. SOFTBANK của Nhật Bản cũng đã nhắm đến xây dựng nội dung lên đến 5.000 giờ cho các phim truyện Nhật Bản và Holywood trên dịch vụ DSL/FTTH Video-On-Demand.
3.1.2. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV tại Việt Nam
Xu hướng số hóa và hội tụ trong lĩnh vực viễn thông, công nghệ thông tin và truyền hình đã trở thành một làn sóng lan tỏa ở nhiều quốc gia trên toàn thế giới. Việc IPTV phát triển ở Việt Nam chính là một hệ quả tất yếu của sự lan tỏa này. Đây cũng là hướng đi được Chính phủ chú trọng trong lộ trình đưa Việt Nam trở thành quốc gia mạnh về Công nghệ thông tin.
Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Quy hoạch truyền dẫn phát sóng, phát thanh, truyền hình đến năm 2020 trong đó định rõ định hướng chuyển đổi công nghệ phát thanh, truyền hình sang công nghệ số. Trong đó có phát triển công nghệ truyền hình internet (IPTV). Viện Chiến lược quốc gia về Bưu chính – Viễn thông thuộc Bộ TT&TT cũng đã có kế hoạch hạn chế truyền hình analog, phát triển truyền hình kỹ thuật số tới các vùng sâu, vùng xa. Theo bản kế hoạch này, Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh sẽ dừng cung cấp các chương trình analog vào năm 2010 – 2012. Tuy nhiên, truyền hình kỹ thuật số đòi hỏi sự đầu tư lớn về cơ sở hạ tầng. Do đó, sức lan tỏa của mạng kết nối internet băng rộng trở thành điểm mạnh của IPTV tại Việt Nam.
Trên thực tế, Việt Nam cũng có rất nhiều lợi thế khi bắt tay vào triển khai dịch vụ IPTV. Cho đến nay, thị trường băng rộng Việt Nam đang trong giai đoạn phát triển
bùng nổ và còn nhiều tiềm năng. Tính đến thời điểm hiện tại, Việt Nam đã có trên 1 triệu thuê bao. Đây chính là nguồn khách hàng lớn của IPTV. Bên cạnh đó, việc triển khai các công nghệ hữu tuyến xDSL/PON và công nghệ vô tuyến băng thông rộng (Wifi, Wimax, CDMA…) của các nhà cung cấp dịch vụ ở Việt Nam cũng mang lại nhiều cơ hội phát triển mạnh mẽ và đảm bảo cho sự thành công của IPTV.
Nắm bắt được những lợi thế này, hầu hết các “anh cả” trong làng viễn thông, truyền thông đã tập trung đầu tư phát triển dịch vụ IPTV. Chỉ trong mấy năm, diện mạo IPTV ở Việt Nam đã thay đổi nhanh chóng. Sự xuất hiện của IPTV như luồng gió mới thổi vào thị trường giải trí truyền hình hiện nay, vốn mang tính thụ động và chưa đặt yếu tố người dùng làm trọng tâm.