FTTx là công nghệ triển khai cung cấp các dịch vụ viễn thông trên hạ tầng cáp quang để tận dụng nhƣng ƣu điểm nỗi bật của cáp quang nhƣ băng thông rất lớn, chi phí thấp , tránh đƣợc các nhiểu gây ảnh hƣởng và đặc biệt là khả
của các nhà cung cấp dịch vụ là thay thế mạng truy nhập cáp đồng bằng cáp quang. Hiện nay với sự phát triển của cáp quang thì có thể liệt kê ra các loại cáp quang nhƣ sau : FTTH, FTTRO, FTTC …
Cáp quang tới nhà thuê bao ( FTTH- Fiber To The Home) : Với cáp quang này thì định tuyến từ trung tâm dữ liệu IPTV tới nhà thuê bao đều đƣợc kết nối băng loaị này. FTTH dựa trên mạng quang có khả năng phân phối dung lƣợng dữ liệu lớn tới ngƣời dùng trong hệ thống.
Cáp quang tới khu vực văn phòng (FTTRO- Fiber To The Regional
Office) : Cáp quang từ trung tâm dữ liệu IPTV sẽ đƣợc kết nối tới khu vực văn phòng và sau đó cáp đồng sẽ nối các thiết bị đầu cuối IPTV trong khu vục với nhau .
Cáp quang lề đƣờng ( FTTC- Fiber To The Curd) : Sợi quang sẽ đƣợc
lắp đặt từ trung tâm dữ liệu IPTV tới các tủ cáp đƣợc đặt tại lề đƣờng. Sau đó cáp đồng sẽ nối từ tủ cáp đến nhƣng nơi có nhu cầu.
Ở trên là một số các lại cáp quang song ta cũng có thể chia ra theo thành 2 2 công nghệ chính đó là AON (đƣợc sử dụng trong FTTB, FTTC…) và PON (công nghệ quang thụ động).
2.4.2.1 Mạng quang thụ động PON (Passive Optical Network)
Mạng quang thụ động sử dụng các bƣớc sóng khác nhau để truyền dữ liệu từ trung tâm dữ liệu IPTV tới các thuê bao. Mạng PON theo chuẩn G.983 gồm một kết cuối đƣờng truyền dữ liệu OLT ( Optical Line Termination) đƣợc đặt tại trung tâm dữ liệu IPTV và một số kết cuối mạng quang ONT đƣợc lắp tại các thiết bị đầu cuối của thuê bao. Mạng quang thụ động PON phải đảm bảo khi số lƣợng ngƣời dùng tăng lên tối đa mà vẫn không làm ảnh hƣởng tới chất lƣợng hình ảnh với bất kì chuẩn nén nào.
Hình 2.3 : Công nghệ mạng truy nhập FTTx
2.4.2.2 Công nghệ mạng truy nhập Wimax
Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) đang trở nên khá phổ biến hiện nay,nó đƣợc sử dụng để cung cấp các kết nối Internet băng thông rộng. Dịch vụ IPTV có thể đƣợc cung cấp bằng công nghệ Wimax vì công nghệ Wimax theo chuẩn IEEE 802.16d có tốc độ bitrate cho từng sector lên tới 10Mbps trên băng thông 3,5 MHz, nhƣng lại không phù hợp cho viêvj triển khai rộng rãi.
Hiện nay khi các công nghệ mạng phát triển mạnh mẽ tạo điều kiện cho các nhà cung cấp các dịch vụ IPTV có thêm sự lựa chọn. Mỗi công nghệ mạng đều có những thế mạnh riêng từ các thế mạnh của kỹ thuật, khả năng băng thông cũng nhƣ các điểm yếu riêng khi đƣợc sử dùng đẻ triển khai dịch vụ IPTV.
Qua chƣơng này chúng ta đã phần nào hiểu thêm về các kỹ thuật xử lý thông tin cũng nhƣ các phƣơng thức giúp đƣa các dịch vụ IPTV tới ngƣời dùng. Sự phát triển của hệ thống mang cáp quang hay sự phát triển của các công nghệ mạng nhƣ ADSL2+ hay VDSL với khá nhiều những ƣu điểm vƣợt trội sẽ là tiền đề giúp cho hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV phát triển mạnh mẽ trong tƣơng lai gần.
CHƢƠNG 3
GIẢI PHÁP CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV CỦA CÔNG TY VTC DIGICOM
3.1 Giới thiệu chƣơng
Dịch vụ IPTV loại hình dịch vụ mới đƣợc đánh giá sẽ có bƣớc phát triển mạnh mẽ trong thời gian tới vì vậy hiện nay các công ty viễn thông ở nƣớc ta đang rất chú trọng đến lĩnh vực tiềm năng này. Công ty viễn thông VTC Digicom cũng là một trong số đó, sau khi đƣợc triễn khai từ một vài năm trở lại đây hiện mức độ triển khai trên toàn quốc của VTC là khá rộng rãi. Ở chƣơng này chúng ta sẽ đi sâu vào tìm hiểu về hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV của VTC nhƣ hạ tầng truyền tải dịch vụ các mô hình triển khai hệ thống
cung cấp dịch vụ…
3.2 Hạ tầng truyền tải dịch vụ IPTV của VTC
Với sự kết hợp của công ty VTC Digicom và doanh nghiệp viễn thông số 1 Việt Nam là VNPT nên hạ tầng truyền tải dịch vụ IPTV của VTC đều dựa trên hạ tầng truyền tải rộng rãi và rất phổ biến của VNPT. Cấu trúc hạ tầng truyền tải đƣợc chia làm 3 cấp gồm :
Mạng lõi.
Mạng gom và mạng truy nhập.
Mạng khách hàng.
3.2.1 Mạng lõi
Mạng lõi có nhiệm vụ truyền tải các lƣu lƣợng thông tin giữa hệ thống IPTV và các PE/BRAS tại các tỉnh thành. Lƣu lƣợng truyền tải bao gồm 2 loại chính là loại truyền tải unicast (các thông tin điều khiển, các luồng video trong dịch vụ video theo yêu cầu) và loại truyền tải multicast (dịch vụ
Các lƣu lƣợng multicast đƣợc truyền qua mạng lõi IP/MPLS bằng cách thiết lập các multicast VPN. Để xây dựng bảng định tuyến multicast , các thiết bị mạng lõi sử dụng giao thức PIM-SM/SSM (Protocol Indepenent Multicast – Sperse Mode/ Source Specific Mode)
PE- P PIM Adjacency PE- CE PIM Adjacency
PE- PE PIM Adjacency (over MT)
Hình 3.1 – Multicast VPN đƣợc thiết lập qua mạng IP/MPLS dành cho các lƣu lƣợng multicast
Các lƣu lƣợng unicast đƣợc truyền qua mạng lõi IP/MPLS bằng cách thiết lập các đƣờng truyền mạch nhãn ( Label Switching path - LSP) giữa các PE/BRAS
Hình 3.2 – Các LSP đƣợc thiết lập qua mạng lõi IP/MPLS dành cho các lƣu lƣợng unicast
3.2.2 Mạng gom và mạng truy nhập
Mạng gom và mạng truy nhập có nhiệm vụ truyền tải thông tin từ mạng lõi đến các thuê bao. Hạ tầng mạng gom đƣợc VNPT triển khai tại các tỉnh thành trên nền công nghệ MetroEthernet - mạng MANE. Cấu trúc mạng MAN đƣợc chia làm 2 phần : Phần lõi bao gồm từ 3 đến 4 thiết bị Carrier Ethernet cở lớn ( PE- AGG) hay còn gọi là các core switch kết nối với nhau (sử dụng công nghệ MPLS) với dung lƣợng tối thiểu của một vòng core là 10Gbs. Còn phần mạng biên gồm 3 đến 5 thiết bị Carrier Ethernet loại nhỏ (UPE) hơn kết nối vòng với nhau với dung lƣợng từ 1Gb đến 10Gb.
Hình 3.3– Mô hình mạng gom và mạng truy nhập tại các tỉnh thành
Các core switch kết nối vào mạng lõi thông qua các PE/BRAS. Mỗi mạng MAN sẽ kết nối vào mạng lõi qua 1 đến 2 PE ( tuỳ theo nhu cầu lƣu lƣợng ) kết nối full-mesh với 2 core switch của MAN. Kết nối từ core switch đến PE là kết nối 1 GE.
Phần truy nhập bao gồm các DSLAM , các thiết bị MSAN, và các thiết bị Switch Layer 2 cho dịch vụ FTTx.
o Các DSLAM kết nối dạng sao đến các UPE bằng các giao diện GE. Dự
kiến sẽ thay thế tất cả các ATM-DSLAM bằng các IP-DSLAM.
o Các thiết bị Switch Layer 2 kết nối dạng sao đến các UPE của mạng MAN bằng các giao diện dịch vụ IP trên mạng cáp quang thuê bao.
3.2.3 Mạng khách hàng
Tại phía khách hàng bao gồm các thiết bị đầu cuối khác nhau cho các loại dịch vụ khác nhau :
Hộp kết nối STB (Set-top-box) có chức năng tiếp nối vào băng thông rộng, thu phát và xử lí số liệu IP, tiến hành giải mã và giải nén hoá các luồng tín hiệu khác nhau nhƣ video MPEG-4 , WMV, Real… để đảm bảo các thông tin tín hiệu đƣơc hiển thị trên TV.
Bộ STB của motorola
Máy vi tính (PC) cũng đƣợc đƣợc sử dụng để thƣơng thức các dịch vụ
IPTV thông qua mạng Internet.
TV : là nơi hiển thị các nội dung chƣơng trình.
Sử dụng các thiết bị truy nhập DSL (moderm, home gateway) để tách các PCV cho các dịch vụ khác nhau và chuyển tiếp đến các thiết bị đầu cuối tƣơng ứng.
3.3 Các phƣơng thức phân phối dịch vụ IPTV của VTC
Hệ thống cung cấp dịch vụ đa dạng của VTC tạo ra các kiểu lƣu lƣợng mạng IP thời gian thực khác nhau. Mỗi kiểu lƣu lƣợng lại có mỗi dặc điểm khác nhau về nội dung nên đòi hỏi phải có các phƣơng thức phân phối thích hợp nhằm tạo ra các hiệu quả trong việc phân phối dịch vụ. Các phƣơng thức dùng để phân phối dịch vụ IPTV qua mạng IP gồm có phƣơng thức truyền
quả và nhiều hơn cả dó là phƣơng thức unicast và multicast. Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV của VTC cũng sử dụng loại hình phân phối này.
3.3.1 Phương thức truyền unicast
Đây là phƣơng thức truyền nội dung có định hƣớng trƣớc và đƣợc sử dụng để phân phối dịch vụ IPTV theo yêu cầu. Theo cách hiểu đơn giản đó là hình thức truyền nội dung hai chiều từ một điểm đến một điểm. Mọi luồng dịch vụ IPTV theo yêu cầu sẽ đƣợc gởi tới một thuê bao có nhu cầu và điều này đồng nghĩa với việc khi có nhièu thuê bao yêu cầu thì số lƣợng các luồng tín hiệu sẽ tăng lên do mỗi thuê bao chỉ nhận một luồng nội dung riêng lẽ. Vì vậy phƣơng thức này đòi hỏi khá nhiều về băng thông truyền dẫn.
Hình 3.4 là mô hình truyền theo phƣơng thức unicast sử dụng trong dịch vụ theo yêu cầu cho nhiều thuê bao cùng lúc. Ở hình 3.4 khi có năm thuê bao cùng có nhu cầu truy nhập một kênh theo cùng thời điểm thì sẽ có năm luồng tín hiệu riêng lẽ đƣợc thiết lập để truyền nội dung từ trung tâm dữ liệu IPTV đến các tổng dài khu vực và sẽ đƣợc phân phối tới năm thuê bao có yêu cầu.
3.3.2 phương thức truyền multicast
Đây là phƣơng thức truyền thông tin đa hƣớng theo cách thức truyền điểm – đa điểm. Phƣơng thức này giúp mỗi kênh dịch vụ chỉ truyền đến những thuê bao nào có nhu cầu muốn xem còn những thuê bao không muốn xem thì không gởi đến. Điều giúp thiết kiệm khá nhiều băng thông và giảm bớt việc xủ lí các kênh không mong muốn đƣợc gởi tới thuê bao.
Theo hình trên thì các chƣơng trình sẽ đƣợc gởi bản sao từ trung tâm dữ liệu tới các router phân phối, tiếp theo các bản sao lại đƣợc gới tới các router đặc tại các tổng đài khu vực theo các kết nối IP định hƣớng. Sau đó mỗi router sẽ tạo ra các bản sao và gởi đến các thuê bao muốn xem. Đây là phƣơng thức đƣợc sử dụng để phát các chƣơng trình quảng bá và là phƣơng thức có hiệu suất cao.
3.4 Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV của công ty VTC Digicom
Hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV của VTC hoạt động hoàn toàn trên nền tảng IP và hệ thống gồm có :
3.4.1 Mô hình đấu nối
Trung tâm hệ thống IPTV đƣợc kết nối trực tiếp vào mạng core IP/MPLS qua PE của VTN. Riêng hệ thống VoD server đƣợc triển khai với một VoD server chứa đầy đủ nội dung đặt tại trung tâm IPTV, và nhiều VoD server thứ cấp đƣợc bố trí gần thuê bao.
Các VoD server thứ cấp chỉ lƣu một phần nội dung củ VoD server trung tâm nhằm mục đích đáp ứng những nội dung VoD có nhu cầu cao tại một thời điểm nhất định. Vị trí đặt VoD server thứ cấp tại PE, kết nối đến PE qua giao diện 10Gb nhằm giảm tải mạng core, tuy nhiên khi số lƣợng thuê bao lớn thì kết nối giữa các core MAN switch và các PE sẽ có yêu cầu băng thông rất lớn.
Hình 3.6 – Mô hình đấu nối
3.4.2 Mô hình hoạt động
3.4.2.1 Mạng khách hàng ( home Network)
Mạng khách hàng sử dụng mô hình ánh xạ dịch vụ multi-VC (Venture Capital ).
Dịch vụ IPTV đƣợc cung cấp trên các kết nối ADSL2+. Mỗi kết nối ADSL2+ đến thuê bao gồm có 2 PVC khác nhau nhằm cung cấp 2 loại dịch vụ :
PVC 1 : Cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (HIS).
Khách hàng sử dụng các thiết bị đầu cuối khác nhau cho từng loại dịch vụ:
Đối với dịch vụ Video thì thiết bị đƣợc sử dụng là TV + STB (set-top-
box )
Đối với dịch vụ Internet thì thiết bị là máy tính (PC).
Kết nối ADSL2+ đƣợc kết cuối bởi moderm hoặc gateway. Các thiết bị này chuyển các lƣu lƣợng trên các PVC đến các giao diện đầu ra tƣơng ứng kết nối với các thiết bị đầu cuối dịch vụ.
3.4.2.2 Mạng truy nhập ( Access network)
Có nhiều mô hình khác nhau đƣợc sử dụng để giúp các dịch vụ đƣợc ánh xạ vào mạng truy nhập : Mô hình 1:1 VLAN và mô hình N:1 VLAN. Ở mô hình 1:1 VLAN gặp khó khăn bởi số lƣợng VLAN bị hạn chế và khả nănng mở rộng, nâng cấp dịch vụ khó khăn trong khi sự tăng trƣởng số thuê bao ngày càng nhanh, cũng nhƣ số lƣợng các loại hình dịch vụ ngày càng phong phú làm cho mô hình này khó đáp ứng đƣợc
Còn với mô hình N:1 VLAN thì có khả năng mở rộng hệ thống cho nên nó đƣợc sử dụng để ánh xạ dịch vụ trong mạng gom và mạng truy nhập. Mạng gom và mạng truy nhập triển khai theo mô hình S-VLAN. Trong đó :
Mạng truy nhập có phạm vi từ các IP-DSLAM đến các core switch.
BRAS (Broadband Remote Access Server) kết nối trực tiếp với core
switch và chỉ dành cho dịch vụ truy nhập Internet.
Core switch là nơi kết cuối S-VLAN.
3.4.2.3 Mạng gom hay vòng core mạng MAN (distribution network)
Mạng gom bao gồm từ 3 đến 4 core switch kết nối với nhau thành mạng vòng. Kết nối giữa các core switch là 1 GE, 10GE. Mạng gom khai thác ở lớp 2 nên các kết nối từ thuê bao sẽ thực hiện tại lớp PE và BRAS. Mạng MAN
cấu hình sử dụng kỹ thuật VLL- kết nối điểm điểm nên tránh đƣợc vấn đề Broadcast gói tin và lớp vòng tại các vòng mạng MAN.
3.4.2.4 Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP
Trong hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV các dịch vụ sử dụng địa chỉ cấp phát qua DHCP server. Các core switch cấu hình DHCP relay để chuyển tiếp các gói tin DHCP server. DHCP server có thể đặt tại các core switch hoặc tại trung tâm IPTV
Còn với truy nhập Internet thì home gateway thực hiện quay số PPPoE (Point-to-Point Protocol Over Ethernet) đến BRAS. Core switch đƣợc cấu hình để chuyển tiếp các gói tin PPPoE đến BRAS. BRAS cấp phát địa chỉ IP cho từng kết nối PPPoE, chuyển tiếp các gói tin ra Internet và ngƣợc lại.
3.4.2.5 Các loại hình dịch vụ IPTV của VTC
Hệ thống dịch vụ IPTV đƣợc xây dƣng trên nền tảng IP và hệ thống có thể cung cấp các loại hình dịch vụ sau :
Dịch vụ truyền hình quảng bá (BTV) với hơn 100 kênh.
Dịch vụ theo yêu cầu (On-Demand).
Các dịch vụ tƣơng tác (Interative).
Là đơn vị sản xuất truyền hình nên VTC có khá nhiều lợi thế trong việc cung cấp nội dung chƣơng trình, bản quyền chƣơng trình phát sóng. Hiện tại ngoài việc xây dựng số lƣợng kênh chƣơng trình nhiều nhất từ trƣớc tới nay với hơn 100 kênh trong đó có 30 kênh chuẩn HD. VTC còn xây dƣng nên một kho dữ liệu khổng lồ với hơn 3000 bộ phim có thuyết minh phụ đề tiếng việt, gần 2000 video ca nhạc cùng hệ thống các phim tài liệu khác nhằm đáp ứng cho nhu cầu về dịch vụ theo yêu cầu. Bên cạnh đó thì các dịch vụ tƣơng tác, giá trị gia tăng cũng đƣợc VTC chú trọng phát triển. Các chƣơng trình nhƣ giáo dục từ xa, email, karaoke, shopping online…góp phần mang đến sự phong phú cho hệ thống dịch vụ IPTV của VTC.
Cách thức triển khai dịch vụ IPTV của VTC cũng khá là mới mẽ khi ở mỗi tỉnh thành khác nhau thì dịch vụ IPTV của VTC lại có một thƣơng hiệu riêng nhƣ tại Đà Nẵng thì dịch vụ IPTV của VTC có thƣơng hiệu là Sông Hàn TV, tại Thành phố Hồ Chí Minh là Sài Gòn TV , ở Nghệ An là Lam Sơn TV…Điều này nhằm tạo tính thân thiện của dịch vụ tại các nơi khác nhau và đồng thời nhằm đáp ứng tốt nhất thị yếu của khách hàng tại các nơi để có cách phân bố nội dung tốt nhất.
3.5 Kết luận chƣơng