- Vấn đề cốt lõi của việc triển khai hệ thống Triple Play là vấn đề lƣu lƣợng của hệ thống và băng thông vệ tinh. Nhƣ ta đã biết, không giống nhƣ một hệ thống mạng truy nhập mặt đất có dây thông thƣờng (DSL, FTTx), băng thông của hệ thống mạng truy nhập vệ tinh là rất hữu hạn và đắt đỏ do đó việc sử dụng vệ tinh để cung cấp những dịch vụ đòi hỏi băng thông lớn là bài toán rất khó khăn về cả công nghệ về kinh tế.
- Hiện nay, việc sử dụng công nghệ DVB-S2 vào trong truyền dẫn vệ tinh dã giúp cải thiện rất nhiều về hiệu quả sử dụng băng tần, khiến nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp
113
đƣợc nhiều ứng dụng hơn nữa trên lƣợng băng thông đã có hoặc giảm giá sản phẩm để đƣa các dịch vụ qua vệ tinh đến với ngƣời dùng.
114 CAS, IP Scrambler Integrated Receiver Decoders Live Encoders HD Video Router Hệ thống anten thu RF
Hình 3.33. Sơ đồ hệ thống truyền hình số IPTV
Server lƣu trữ Billing Middleware Content Access Equipment Hub Vệ tinh Thuê bao Triple Play Thuê bao Triple Play Thuê bao Triple Play
115
- Quản lý băng thông hay là chất lƣợng dịch vụ (Quality Of Service – QoS) là một thuật ngữ chung cho một phạm vi rộng lớn các kỹ thuật đƣợc thiết kế để sắp xếp các lƣu lƣợng thông tin trên kết nối mạng WAN. Quản lý băng thông đảm bảo hiệu quả tối đa nhất các luồng dữ liệu qua kết nối Internet mà các gói tin không bị huỷ bỏ (Dropped) hoặc là phải truyền lại (Re-transmitted). Nó cũng cung cấp một phƣơng thức cho phép các dữ liệu quan trọng đƣợc truyền nhanh hơn và kết quả là các ứng dụng phục vụ hoạt động của doanh nghiệp sẽ đáp ứng nhanh hơn.
- Hầu hết trong số ngƣời dùng đều đã phải trải qua ảnh hƣởng của độ trễ trên mạng (Network Latency). Bất kỳ ai đã phải sử dụng một ứng dụng Web thông qua các đƣờng truyền tốc độ thấp đều đã thấy ảnh hƣởng xấu của một ứng dụng chia sẻ file (File sharing) với các ứng dụng Web. Các ứng dụng chia sẻ file thƣờng tiêu tốn hầu hết băng thông của đƣờng truyền, và làm trễ các ứng dụng quan trọng khác. Kết quả là, việc không đảm bảo băng thông cho toàn bộ hệ thống mạng gây ra một ảnh hƣởng rất lớn tới toàn thể khách hàng ở nhiều cấp độ khách nhau, gây ra một lãng phí lớn và khó chịu cho khách hàng.
- Nguồn gốc của vấn đề này là do các gói tin của các ứng dụng không quan trọng cũng nhận đƣợc độ ƣu tiên giống với các gói tin của các ứng dụng quan trọng trên các đƣờng truyền. Không có việc xem xét kiểu dữ liệu trong các gói tin khi quyết định các gói tin nào sẽ đƣợc truyền. Tất cả các gói tin đƣợc truyền theo phƣơng thức gói nào đến trƣớc sẽ đƣợc truyền đi trƣớc (First come, first served). Khi một gói tin nào đến, nó đƣợc xếp vào cuối hàng đợi; khi đƣờng truyền khả dụng, gói tin đầu hàng đợi sẽ đƣợc truyền đi. Sắp xếp các gói tin thông qua các chính sách (Policies) cho phép thực hiện một loạt các hành động mà làm thay đổi cách thức sắp xếp các gói tin sẽ đƣợc truyền vào hàng đợi. Mặc dù trên một số lƣợng các gói tin nhƣ nhau, việc truyền tin vẫn tiêu tốn một khoảng thời gian nhƣ nhau nhƣng ở đây có việc giảm thời gian đáp ứng của các ứng dụng không quan trọng cho việc ƣu tiên các ứng dụng quan trọng hơn sẽ làm gia tăng đáng kể thời gian đáp ứng cho các ứng dụng quan trọng.
- Các chính sách xác định quản lý băng thông nhƣ thế nào để thu nhận và chuyển đổi các yêu cầu của hệ thống vào việc quản lý băng thông (VD: các ứng dụng thời gian thực IPTV, VoIP là quan trọng nhất). Mỗi chính sách xác định đồng thời điều kiện cho việc so sánh gói tin với các chính sách và các hành động cần đƣợc áp dụng với gói tin đó.
- Cùng với độ ƣu tiên cho các lƣu lƣợng, những bộ sắp xếp lƣu lƣợng thông tin cải tiến hiện nay cũng cung cấp các tính năng sau:
Xác lập một lƣợng băng thông tối thiểu cho một ứng dụng hoặc một ngƣời sử dụng (Guaranteeing - Đảm bảo).
Xác lập một lƣợng băng thông tối đa cho một ứng dụng hoặc một ngƣời sử dụng (Limiting - Giới hạn).
Đảm bảo một mức CBR (Constant Bit Rate) riêng biệt cho các kết nối riêng biệt.
Cho phép sự tăng cao đột ngột của lƣu lƣợng thông tin trên những kết nối nhất định vƣợt quá giới hạn tối đa đã xác định.
Cho phép phân cấp các chính sách, thuận lợi cho việc tạo và duy trì chính sách. - Thiết bị thực thi chính sách quản lý băng thông cung cấp tất cả các tính năng quan trọng trên cũng nhƣ là bộ soạn thảo các chính sách có thể tùy biến (Customizable Policy Editor), kiểm soát lƣu lƣợng theo thời gian thực (Real-time Traffic Monitor), và ghi lại
116
hoạt động của các địa chỉ IP. Nó hỗ trợ ba mức phân cấp cho việc sắp xếp lƣu lƣợng thông tin:
mức kết nối;
mức chính sách hay là kênh truyền ảo (Virtual Channel – VC) mà kết hợp các kết nối đáp ứng với một quy tắc của ngƣời sử dụng (User-defined rule);
mức Pipe mà tập hợp của nhiều VC của một ngƣời sử dụng hoặc một địa chỉ IP riêng biệt.
3.7.3.1.Cách tính toán phân bổ tài nguyên và công suất
- Đối với hệ thống cung cấp dịch vụ Triple Play (mạng VSAT băng rộng đa dịch vụ), quá trinh định cỡ và tính toán quỹ công suất đƣờng truyền đƣợc thực hiện tƣơng tự nhƣ một hệ thống mạng VSAT băng rộng đƣợc thực hiện ơ các chƣơng trƣớc đây.
- Vấn đề định cỡ hệ thống cung cấp dịch vụ Triple Play đƣợc xác định bởi 3 thành phần dịch vụ, do đó cần phải định cỡ cho hệ thống truy nhập Internet băng rộng, hệ thống VoIP và hệ thống IPTV. Dựa vào kết quả quá trình định cỡ hệ thống thành phần mà xâc định đƣợc quy mô số lƣợng thiết bị quả các hệ thống thành phần đó.
- Vấn đề tính toán băng thông cho hệ thống Internet và VoIP đƣợc thực hiện tƣơng đối đơn giản nhƣ Chuong 1 đã trình bày, tuy nhiên việc tính toán băng thông cho hệ thống IPTV phức tạp hơn. Bao gồm:
Băng thông mạng cần đáp ứng cho dịch vụ IPTV: Tổng số kênh IPTV xác định tổng băng thông mạng cần để cung cấp dịch vụ. Ví dụ: nếu có 100 kênh IPTV phát trên mạng đƣợc mã hóa bằng H.264 (2Mbps/STV), thì yêu cầu băng thông dành cho IPTV là 200Mbps.
Băng thông mạng cho dịch vụ VoD: Với dịch vụ xem phim theo yêu cầu (VoD), việc truyền tải luồng (stream) dữ liệu video đến ngƣời xem dùng unicast, mỗi ngƣời xem sẽ chiếm băng thông trên mạng tƣơng một kênh IPTV. Do đó, dịch vụ VoD sẽ chiếm tài nguyên mạng nhiều hơn:
Thông thƣờng để tính toán băng thông cho dịch vụ VoD, ngƣời ta đƣa ra con số dự báo số khách hàng xem VoD bằng 10% tổng số thuê bao IPTV. Ví dụ: hệ thống có 1000 thuê bao IPTV thì lƣợng khách hàng xem VoD dự đoán là 100, với luồng video mã hóa chuẩn H.264 (2Mbps/SDTV) thì băng thông mạng cần để đáp ứng dịch vụ VoD là 2Gbps.
Băng thông yêu cầu cho cả IPTV và VoD trong trƣờng hợp này sẽ tƣơng đƣơng: 2.2Gbps.
117
- Sau khi có kết quả của việc định cỡ hệ thống thành phần, kết quả Network Sizing tổng hợp sẽ đƣợc sử dụng để tính toán Link Budget và từ đó xác định quy mô của hệ thống Uplink và tài nguyên vệ tinh cần sử dụng tƣơng ứng với hệ thống.
3.7.3.2.Các yêu cầu về chỉ tiêu kỹ thuật:
Lƣu lƣợng Internet + VoIP
Internet VoIP
Số lƣợng trạm 1000 1000
Tỉ lệ chia sẻ chiều đi OB 1:N 50 2
Tỉ lệ chia sẻ chiều về IB 1:N 50 2 IB CIR (Kbps) 512 20 IB PIR (Kbps) 0 20 OB CIR (Kbps) 2048 20 OB PIR (Kbps) 0 20 Lƣu lƣợng IPTV SD Số lƣợng kênh 100 Chuẩn MPEG-4 Bit rates (Mbps) 2 ACM Parameter IB Modulation 8PSK IB FEC (Turbo) 2/3 OB Modulation 16APSK OB FEC 3/4 Tổng kết Throughput (Mbps) BW (MHz) Tổng OB 250 84 Tổng IB 20 12,5 Tổng cả hệ thống 270 96,5
118
- Có thể thấy một hệ thống Triple Play có băng thông chủ yếu là băng thông của hệ thống IPTV. Tuy nhiên, các tính toán trên mới chỉ tính đến hệ thống IPTV đơn thuần, chƣa tính đến việc cung cấp dịch vụ Video on Demand. Việc sử dụng Video on Demand sẽ khiến mỗi trạm thuê bao sủ dụng một kênh vệ tinh riêng biệt và sẽ khiến hệ thống sử dụng băng thông cao gấp nhiều lần hệ thống Triple Play đơn thuần ở trên, do đó việc cung cấp dịch vụ VoD qua vệ tinh là một vấn đề cần xem xét và cân nhắc kỹ lƣỡng hơn trên phƣơng diện kinh tế.
Tính toán quỹ công suất đường truyền:
- Do dịch vụ Triple Play là dịch vụ kết hợp giữa dịch vụ truy nhập Internet qua vệ tinh, VoIP và truyền hình qua vệ tinh do đó quá trình tính toán quỹ công suất qua đƣờng truyền đƣợc thực hiện tƣơng tự các ví dụ đã đƣợc trình bày.
3.7.3.3.Thử nghiệm và kết quả
- Để đánh giá việc triển khai chất lƣợng dịch vụ Triple Play, ta coi 1 trạm sử dụng Triple Play gồm 3 thành phầm: Internet + VoIP (2Mbps/640Kbps) + IPTV (2Mbps) và giám sát lƣu lƣợng qua trạm VSAT này.
- Kết quả thử nghiệm cho thấy băng thông chiều đi đƣợc sử dụng cao nhất lên đến 3,3 Mbps, phù hợp với việc theo dõi truyền hình và sử dụng Internet cùng lúc.
- Ngoài ra, trạm VSAT còn dƣợc cung cấp băng thông đảm bảo ở chiều về vói mức 40Kbps, điều này khiến cho hệ thống đƣợc đảm bảo thực hiện cuộc gọi VoIP luôn thông suốt
Hình 3.34. Kiểm tra lưu lượng của trạm VSAT sử dụng Triple Play
- Kết quả giám sát lƣu lƣợng nhƣ trên (Max 3,28Mbps) hoàn toàn có thể đáp ứng nhu cầu của dịch vụ Triple Play.
119