Nghiên cứu giải pháp ứng dụng hệ thống IPTV trên cơ sở mạng thế hệ mới ( NGN )

DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá hình ảnh số Một hệ thống truyền hình số trên tất cả các môi trường vệ tinh, cáp, trạm mặt đất và hỗ trợ các dịch vụ internet với tốc độ truyền lê

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

Hà Nội

12/2007 –

THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT 3

DANH MỤC HÌNH VẼ 8

MỞ ĐẦU 9

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI (NGN) 10

1.1 Sơ lược mạng viễn thông hiện tại 10

1.2 Giới thiệu mạng thế hệ mới (NGN) 14

1.3 Các công nghệ phát triển NGN 18

1.4 Các dịch vụ trên NGN 20

1.5 Kết chương 24

Chương 2 GIỚI THIỆU IPTV VÀ CÁC DỊCH VỤ ỨNG DỤNG 26

2.1 Khái niệm 26

2.2 Kiến trúc tổng quan về hệ thống IPTV 26

2.3 Các dịch vụ nội dung được cung cấp 31

2.4 Kết chương 38

Chương 3 ĐẶC TẢ YÊU CẦU KỸ THUẬT HỆ THỐNG IPTV 40

3.1 Một số giải pháp IPTV của các hãng trên thế giới 40

3.2 Yêu cầu kỹ thuật mạng truyền tải 45

3.3 Giải pháp IPTV Headend 46

3.4 Video on Demand Server 53

3.5 Set Top Box (STB) 55

3.6 Hệ thống Middleware 58

3.7 Quản lý bản quyền số (Digital Right Management - DRM) 65

3.8 Kết chương 68

Chương 4 PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI HỆ THỐNG IPTV TẠI VIỆT NAM 69

4.1 Phân tích khả năng triển khai dịch vụ IPTV tại Việt Nam 69

4.2 Đề xuất phương án triển khai hệ thống IPTV 71

KẾT LUẬN 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

Đường dây thuê bao số không đồng bộ

Cách thức truyền tải dữ liệu qua đường điện thoại truyền thống, và nhanh hơn nhiều so với kết nối điện thoại truyền thống, tốc độ download:8-10 Mbps, Upload: 128 Kbps

ADSL2+ Một tiêu chuẩn ADSL mới cho phép tăng tốc độ download

AVC (Advanced Video

DSLAM (Digital Bộ tổng hợp truy nhập đường dây thuê bao số

DVB (Digital Video

Broadcasting)

Quảng bá hình ảnh số Một hệ thống truyền hình số trên tất cả các môi trường (vệ tinh, cáp, trạm mặt đất) và hỗ trợ các dịch vụ internet với tốc độ truyền lên đến 6Mbps

EPG (Electronic

Program Guide)

Trang tương tác điện tử Một trang hướng dẫn cung cấp thông tin chi tiết của các chương trình hiện tại và tương lai, giúp cho người sử dụng lựa chọn Các thông tin gồm có: tóm tắt chương trình, tìm kiếm nội dung hoặc kênh, tương tác trực tiếp với các chương trình được lựa chọn, lưu trữ, và chức năng điều khiển dành cho bố mẹ

FMC (Fixed Mobile

Convergence)

Sự hội tụ của điện thoại cố định và mobile

FTAM (File Transfer

FTTP (Fiber to the

Premises)

Mạng quang tới khu vực

Hệ thống thông tin lien lạc sử dụng các cáp quang và các thành phần điện quang dể cung cấp các dịch vụ băng thông rộng tới các hộ gia đình và các trụ sở công ty

FTTx Sử dụng cho các công nghệ sử dụng mạng quang gồm

FTTH, FTTP

GigE (Gigabit

Ethernet)

Cung cấp băng thông 22 T3s với tốc độ truyền là 1Gbps

H.320 Cho phép tương tác giữa các thiết bị hội thảo truyền hình từ

các khu vực khác nhau thông qua dịch vụ chuyển mạch kênh như ISDN

H.323 Một chuẩn cho việc truyền dữ liệu hình ảnh thảo đa phương

tiện qua giao thức mạng

Tỉ lệ này tạo ra hiệu ứng như khung hình ảnh trong phim

IMS (IP Multimedia

Subsystem)

Là một kiến trúc framework thiết kế để cung cấp các dịch

vụ multimedia trên nền mạng IP tới khách hàng

IMS hỗ trợ các thiết bị có dây và không dây truy cập các ứng dụng multimedia và voice dễ dàng hơn

In-band Management

Quản trị thông qua các kênh dữ liệu thông thường (ví dụ Ethernet) để quản lý thiệt bị Nó có hạn chế là chịu ảnh hưởng trực tiếp từ các thiệt bị được quản lý hoặc lỗi mạng Xem thêm Out-band Management

IP/MPLS (Internet

Protocol/MultiProtocol

Label Switching)

Chuyển mạch nhãn đa giao thức

Hệ thống mạng cung cấp các mạng riêng ảo, mạng LAN, đường dây thuê bao, và các dịch vụ tốc độ cao

ITU (International

Telecommunication

Union)

Tổ chức viễn thông quốc tế

Tổ chức quốc gia Mĩ thiết lập các chuẩn cho các thiết bị viễn thông như phần cứng ISDN, modem, và các máy fax

IXC (Interexchange

Carrier)

Hệ thống tổng đài quốc tế Công ty điện thoại đường dài

Middleware Một lớp ứng dụng cung cấp giao diện và quá trình tương

tác giữa các ứng dụng và các hệ thống điều hành hoặc giữa các giữa các hệ thống khác nhau

MPEG (Motion

Picture Experts

Group)

Các chuẩn nén âm thanh và hình ảnh

MPEG2 Định dạng hình ảnh cho dịch vụ quảng bá Thường sử dụng

trên DVD hay truyền hình số

MPEG4 Part 2 Định dạng hình ảnh được sử dụng trên hệ thống điện thoại

3G để thu và phát hình ảnh

MPEG4 Part 10 Công nghệ nén cung cấp hình ảnh chất lượng MPEG2

nhưng tốc độ dữ liệu chỉ bằng một nửa

OEM (Original

Equipment

Manufacturer)

Công ty thiết bị truyền thống

Để chỉ các công ty sản xuất các thiết bị mà sau đó thương mại hóa và bán nó cho các công ty khác

Out-band

Management

Quản trị thông qua các kênh quản lý riêng để bảo trì thiết

bị Nó cho phép quản trị hệ thống có thể theo dõi và quản trị các server từ xa mà không quan tâm tới máy có bật hay không

Xem thêm In-band Management

PIP

(Picture-In-Picture)

Một đặc điểm trong truyền hình cho phép một chương trình

có thể được xem trên toàn bộ khung hình, trong khi một hay nhiều chương trình khác được đặt trên một khung hình bên trong khung hình chính

PON (Passive Optical

Network)

Mạng quang bị động Mạng truy nhập cáp sử dụng đoạn cáp chia sẻ cho các hộ gia đình mà không phải sử dụng các đường cáp riêng rẽ từ trạm tổng đài, công ty điện thoại, hoặc các đầu cuối cáp

TV

PPV (Pay Per View) Cho phép xem các hình ảnh với khung hình rộng hơn,

nhưng không sử dụng cho các dịch vụ truyền hình quảng

Chuẩn của Châu Âu cho việc truyền tải mạng quang đồng

bộ Với các chuẩn về định dạng, giao diện, lựa chọn truyền tải, và khả năng duy trì Tốc độ truyền tải 150Mbps (tối thiểu)

SDI (Serial Digital

Interface)

Chuẩn kết nối tín hiệu TV

STB (Set Top Box) Thiết bị cho phép hệ thống truyền hình trở thành giao diện

người sử dụng internet, và cũng có thể cho phép hệ thống truyền hình nhận và giải mã hình ảnh quảng bá số

Kỹ thuật ghép kênh phân chia thời gian

Time Shifted TV Cho phép lưu lại (delay) kênh TV trong một khoảng thời

gian nhất định

Triple-Play Các dịch vụ âm thanh, hình ảnh, và luồng dữ liệu trên cùng

một mạng IP

Video De-Multiplexing Bộ giải điều chế hình ảnh

Video Multiplexing Bộ điều chế hình ảnh

VLAN (Virtual Local

Area Network)

Mạng LAN ảo Các trạm làm việc được kết nối với một thiết bị thông minh cung cấp các khả năng cho việc xác định các thành phần mạng LAN

Hình 1 Các thành phần chính của mạng viễn thông 10

Hình 2 Cấu hình mạng cơ bản 11

Hình 3 Cấu trúc mạng phân cấp 12

Hình 4 Topo mạng thế hệ mới 16

Hình 5 Kiến trúc mạng theo xu hướng mới 18

Hình 6 Cấu trúc vật lý mạng NGN 20

Hình 7 Mạng đa dịch vụ 21

Hình 8 Cấu trúc mạng đa dịch vụ 22

Hình 9 IPTV là công nghệ của tương lai 26

Hình 10 Mô hình chung của hệ thống IPTV 27

Hình 11 Các thành phần trong hệ thống IPTV Headend 28

Hình 12 Mô hình giải pháp Middleware của Huawei 29

Hình 13 Các dịch vụ IPTV có thể cung cấp 32

Hình 14 Kiến trúc phân lớp hệ thống IPTV của Huawei 40

Hình 15 Hệ thống Huawei Middleware 41

Hình 16 Mô hình hệ thống IPTV của UTStarcom 42

Hình 17 Mô hình hệ thống IPTV của Siemens 43

Hình 18 Tích hợp giải pháp bảo vệ nội dung của Verimatrix 44

Hình 19 Kiến trúc tổng thể hệ thống IPTV của ZTE 45

Hình 20 Mô hình luồng thông tin xử lý tại Head-end (Cisco) 47

Hình 21 Mô hình DRM với công nghệ của Verimatrix 66

Hình 22 Cấu trúc các thành phần hệ thống DRM 67

Hình 23 Thống kê về nhu cầu giải trí trong hộ gia đình 69

Hình 24 Mô hình kết nối mạng cung cấp dịch vụ 73

Hình 25 Mô hình triển khai hệ thống IPTV 77

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 hứa hẹn mạnh hơn với tiềm năng sẽ làm thay đổi phương thức truyền hình 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

Hãng In-Stat, một hãng nghiên cứu thị trường công nghệ cao có uy tín, gần đây đã dự báo rằng thị trường các dịch vụ IP video tại khu vực châu Á – Thái Bình Dương sẽ tăng trưởng tới gần 80% mỗi năm từ nay đến năm 2010 và sẽ tạo ra một thị trường 4,2

tỷ USD [2] Hãng này cũng dự đoán châu Á sẽ chiếm tới một nửa trong tổng số thuê bao TV của các công ty điện thoại trên toàn thế giới vào năm 2009 với tổng số thuê bao tối thiểu 32 triệu Các số liệu này cho thấy trong những năm còn lại của thập kỷ này, IPTV sẽ trở thành một dịch vụ có thị trường rộng lớn trên toàn cầu với châu Á tiếp tục dẫn đầu trong việc thu hút khách hàng Các con số này cũng cho thấy đây là một thị trường năng động với rất nhiều cơ hội cho các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình có mô hình kinh doanh, hình thức cung cấp dịch vụ và công nghệ hợp lý

Tại Việt Nam, hiện có nhiều nhà khai thác dịch vụ viễn thông lớn đang cạnh tranh nhau nhằm cung cấp cho khách hàng các dịch vụ băng rộng với chất lượng cao và giá

rẻ Họ cũng đã nhận ra xu hướng phát triển của truyền hình trực tuyến và video theo yêu cầu, và đang có những bước đi mạnh mẽ Một số website cung cấp thử nghiệm các chuơng trình truyền hình trực tuyến của VietNamNet, Công ty VTC, Đài truyền hình thành phố Hồ Chí Minh đã ghi nhận số lượng truy cập rất lớn, cho thấy sức hấp dẫn của dịch vụ này đối với công chúng

Theo ước tính, truyền hình cáp vẫn sẽ thống trị đến năm 2010, nhưng sau đó IPTV sẽ thực sự là đối thủ cạnh tranh với truyền hình số mặt đất và vệ tinh đối với người xem truyền hình [2] 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 đa dạng như VoD, Replay-TV (nPVR), In-home DVR, Gameshow, v.v Với những phân tích trên đây, mục đích của đề tài này là nghiên cứu và tìm hiểu các công nghệ đã được phát triển và ứng dụng cho các hệ thống IPTV trên thế giới Tiếp

đó dựa trên hiện trạng và mô hình thực tế cơ sở hạ tầng mạng ở Việt Nam đề xuất giải pháp cho việc cung cấp hệ thống IPTV cùng các dịch vụ đi kèm, đảm bảo cung cấp và đáp ứng chất lượng dịch vụ một cách hiệu quả nhất Qua việc triển khai rộng rãi các dịch vụ IPTV sẽ giúp các nhà khai thác mạng viễn thông Việt Nam nâng cao khả năng đáp ứng nhu cầu khách hàng, mở rộng lĩnh vực kinh doanh nội dung nghĩa là nâng cao năng lực cạnh tranh trong giai đoạn kinh tế thị trường

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI (NGN)

1.1 Sơ lược mạng viễn thông hiện tại

1.1.1 Khái niệm về mạng viễn thông

Mạng viễn thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu Mạng có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng Mạng viễn thông bao gồm các thành phần chính [6]: thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn, môi trường truyền và thiết bị đầu cuối

 Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt và tổng đài quá giang Các thuê

bao được nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nội hạt được nối vào tổng đài quá giang Nhờ các thiết bị chuyển mạch mà đường truyền dẫn được dùng chung và mạng có thể được sử dụng một cách kinh tế

 Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài, hay giữa các

tổng đài để thực hiện việc truyền đưa các tín hiệu điện Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dẫn phía thuê bao và thiết bị truyền dẫn cáp quang Thiết bị truyền dẫn phía thuê bao dùng môi trường thường là cáp kim loại, tuy nhiên có một số trường hợp môi trường truyền là cáp quang hoặc vô tuyến

 Môi trường truyền bao gồm truyền hữu tuyến và vô tuyến Truyền hữu tuyến

bao gồm cáp kim loại, cáp quang Truyền vô tuyến bao gồm vi ba, vệ tinh

 Thiết bị đầu cuối cho mạng thoại truyền thống gồm máy điện thoại, máy Fax,

máy tính, tổng đài PABX

Hình 1 Các thành phần chính của mạng viễn thông

Mạng viễn thông cũng có thể được định nghĩa như sau: Mạng viễn thông là một hệ thống gồm các nút chuyển mạch được nối với nhau bằng các đường truyền dẫn Nút được phân thành nhiều cấp và kết hợp với các đường truyền dẫn tạo thành các cấp mạng khác nhau

Hình 2 Cấu hình mạng cơ bản

Mạng viễn thông hiện nay được chia thành nhiều loại Đó là mạng mắc lưới, mạng sao, mạng tổng hợp, mạng vòng kín và mạng thang Các loại mạng này có ưu điểm và nhược điểm khác nhau để phù hợp với các đặc điểm của từng vùng địa lý (trung tâm, hải đảo, biên giới,…) hay vùng lưu lượng (lưu thoại cao, thấp,…)

Mạng viễn thông hiện nay được phân cấp như sau [6]:

Hình 3 Cấu trúc mạng phân cấp

Trong mạng hiện nay gồm 5 nút:

 Nút cấp 1: trung tâm chuyển mạch quá giang quốc tế

 Nút cấp 2: trung tâm chuyển mạch quá giang đường dài

 Nút cấp 3: trung tâm chuyển mạch quá giang nội hạt

 Nút cấp 4: trung tâm chuyển mạch nội hạt

 Nút cấp 5: trung tâm chuyển mạch từ xa

1.1.2 Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay

Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó [6]

 Mạng Telex: dùng để gửi các bức điện dưới dạng ký tự đã được mã hoá bằng 5

bit (mã Baudot) Tốc độ truyền rất thấp (từ 75 tới 300 bit/s)

 Mạng điện thoại công cộng, còn gọi là mạng POTS (Plain Old Telephone

Service): ở đây thông tin tiếng nói được số hóa và chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN

 Mạng truyền số liệu: bao gồm các mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu

giữa các máy tính dựa trên giao thức của X.25 và hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa trên các giao thức X.21

 Các tín hiệu truyền hình có thể được truyền theo ba cách: truyền bằng sóng vô

tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình cáp CATV (Community

Antenna Television) bằng cáp đồng trục hoặc truyền qua hệ thống vệ tinh, hay còn gọi là truyền hình trực tiếp DBS (Direct Broadcast System)

 Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thông qua

mạng cục bộ LAN (Local Area Network) mà nổi tiếng nhất là mạng Ethernet,

Token Bus và Token Ring

Mỗi mạng được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử dụng cho các mục đích khác Ví dụ ta không thể truyền tiếng nói qua mạng chuyển mạch gói X.25 vì trễ qua mạng này quá lớn

“Quá khứ là bàn đạp của tương lai” Do vậy trước khi tìm hiểu mạng viễn thông thế hệ mới NGN, chúng ta cần rút kinh nghiệm từ lịch sử phát triển của các mạng hiện tại mà tiêu biểu là:

 Xét về góc độ dịch vụ thì gồm các mạng sau: mạng điện thoại cố định, mạng điện thoại di động và mạng truyền số liệu

 Xét về góc độ kỹ thuật bao gồm các mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn, mạng truy nhập, mạng báo hiệu và mạng đồng bộ

* PSTN (Public Switching Telephone Network) là mạng chuyển mạch thoại công

cộng PSTN phục vụ thoại và bao gồm hai loại tổng đài: tổng đài nội hạt (cấp 5), và tổng đài tandem (tổng đài quá giang nội hạt, cấp 4) Tổng đài tandem được nối vào các tổng đài Toll để giảm mức phân cấp Phương pháp nâng cấp các tandem là bổ sung cho mỗi nút một ATM core Các ATM core sẽ cung cấp dịch vụ băng rộng cho thuê bao, đồng thời hợp nhất các mạng số liệu hiện nay vào mạng chung ISDN Các tổng đài cấp 4 và cấp 5 là các tổng đài loại lớn Các tổng đài này có kiến trúc tập trung, cấu trúc phần mềm và phần cứng độc quyền

* ISDN (Integrated Service Digital Network) là mạng số tích hợp dịch vụ ISDN

cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và phi thoại trong cùng một mạng và xây dựng giao tiếp người sử dụng – mạng đa dịch vụ bằng một số giới hạn các kết nối ISDN cung cấp nhiều ứng dụng khác nhau bao gồm các kết nối chuyển mạch và không chuyển mạch Các kết nối chuyển mạch của ISDN bao gồm nhiều chuyển mạch thực, chuyển mạch gói và sự kết hợp của chúng Các dịch vụ mới phải tương hợp với các kết nối chuyển mạch số 64 kbit/s ISDN phải chứa sự thông minh để cung cấp cho các dịch vụ, bảo dưỡng và các chức năng quản lý mạng, tuy nhiên tính thông minh này có thể không đủ để cho một vài dịch vụ mới và cần được tăng cường từ mạng hoặc từ sự thông minh thích ứng trong các thiết bị đầu cuối của người sử dụng Sử dụng kiến trúc phân lớp làm đặc trưng của truy xuất ISDN Truy xuất của người sử dụng đến nguồn

ISDN có thể khác nhau tùy thuộc vào dịch vụ yêu cầu và tình trạng ISDN của từng quốc gia Cần thấy rằng ISDN được sử dụng với nhiều cấu hình khác nhau tùy theo hiện trạng mạng viễn thông của từng quốc gia

* PSDN (Public Switching Data Network) là mạng chuyển mạch số liệu công cộng

PSDN chủ yếu cung cấp các dịch vụ số liệu Mạng PSDN bao gồm các PoP (Point of Presence) và các thiết bị truy nhập từ xa Hiện nay PSDN đang phát triển với tốc độ rất nhanh do sự bùng nổ của dịch vụ Internet và các mạng riêng ảo (Virtual Private Network)

* Mạng di động GSM (Global System for Mobile Telecom) là mạng cung cấp dịch

vụ thoại tương tự như PSTN nhưng qua đường truy nhập vô tuyến Mạng này chuyển mạch dựa trên công nghệ ghép kênh phân thời gian và công nghệ ghép kênh phân tần

số Các thành phần cơ bản của mạng này là: BSC (Base Station Controller), BTS (Base Transfer Station), HLR (Home Location Register), VLR ( Visitor Location Register)

và MS ( Mobile Subscriber)

Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ thu được lợi nhuận phần lớn từ các dịch vụ như leased line, Frame Relay, ATM, và các dịch vụ kết nối cơ bản Tuy nhiên xu hướng giảm lợi nhuận từ các dịch vụ này bắt buộc các nhà khai thác phải tìm dịch vụ mới dựa trên IP để đảm bảo lợi nhuận lâu dài

Mạng riêng ảo (VPN) là một hướng đi của các nhà khai thác Các dịch vụ dựa trên nền

IP cung cấp kết nối giữa một nhóm các user xuyên qua mạng hạ tầng công cộng VPN

có thể đáp ứng các nhu cầu của khách hàng bằng các kết nối dạng any-to-any, các lớp

đa dịch vụ, các dịch vụ giá thành quản lý thấp, riêng tư, tích hợp xuyên suốt cùng với các mạng Intranet/Extranet Một nhóm các user trong Intranet và Extranet có thể hoạt động thông qua mạng có định tuyến IP Các mạng riêng ảo có chi phí vận hành thấp hơn hẳn so với mạng riêng trên phương tiện quản lý, băng thông và dung lượng Hiểu một cách đơn giản, VPN là một mạng mở rộng tự quản như một sự lựa chọn cơ sở hạ tầng của mạng WAN VPN có thể liên kết các user thuộc một nhóm kín hay giữa các nhóm khác nhau VPN được định nghĩa bằng một chế độ quản lý Các thuê bao VPN

có thể di chuyển đến một kết nối mềm dẻo trải dài từ mạng cục bộ đến mạng hoàn chỉnh Các thuê bao này có thể dùng trong cùng (Intranet) hoặc khác (Extranet) tổ chức

Tuy nhiên cần lưu ý rằng hiện nay mạng PSTN/ISDN vẫn đang là mạng cung cấp các dịch vụ dữ liệu

1.2 Giới thiệu mạng thế hệ mới (NGN)

1.2.1 Định nghĩa

Mạng viễn thông thế hệ mới (Next Generation Network-NGN) [6] có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn như:

 Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau)

 Mạng hội tụ (hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và dữ liệu, cấu trúc mạng hội tụ)

 Mạng phân phối (phân phối tính thông minh cho mọi phần tử trong mạng)

 Mạng nhiều lớp (mạng được phân phối ra nhiều lớp mạng có chức năng độc lập nhưng hỗ trợ nhau thay vì một khối thống nhất như trong mạng TDM)

Cho tới hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và cung các nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triển NGN nhưng vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể và chính xác nào cho mạng NGN Do đó định nghĩa mạng NGN nêu ra ở đây không thể bao hàm hết mọi chi tiết

về mạng thế hệ mới, nhưng nó có thể tương đối là khái niệm chung nhất khi đề cập đến NGN

Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thông tin thế hệ mới (NGN) ra đời là mạng có

cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động

Như vậy, có thể xem mạng thông tin thế hệ mới là sự tích hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa trên kỹ thuật TDM (Time Division Multiplexing), với mạng chuyển mạch gói, dựa trên kỹ thuật IP/ATM Nó có thể truyền tải tất cả các dịch vụ vốn có của PSTN đồng thời cũng có thể nhập một lượng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể giảm nhẹ gánh nặng của PSTN [6]

Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động Vấn đề chủ đạo ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình hội tụ này Một vấn đề quan trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của người sử dụng cho một khối lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phương tiện, phần lớn trong đó

là không được trù liệu khi xây dựng các hệ thống mạng hiện nay

3 Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất

4 Là mạng cho phép tăng dung lượng để đáp ứng nhu cầu

Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà :

 Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độc lập, các phần tử được phân theo chức năng tương ứng, và phát triển một cách độc lập

 Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng

Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có dần dần đi theo hướng mới, nhà kinh doanh có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức mạng

lưới Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện nối thông giữa các mạng có cấu hình khác nhau

Tiếp đến, mạng NGN là mạng dịch vụ thúc đẩy, với đặc điểm của:

 Chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi

 Chia tách cuộc gọi với truyền tải

Mục tiêu chính của chia tách là làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng, thực hiện

một cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ Thuê bao có thể tự bố trí và xác định đặc trưng dịch vụ của mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ và loại hình đầu cuối Điều đó làm cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao

Hình 4 Topo mạng thế hệ mới

Thêm nữa, NGN là mạng chuyển mạch gói, giao thức thống nhất Mang thông tin hiện nay, dù là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin Nhưng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, người ta mới nhận thấy rõ ràng là mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp cuối cùng rồi cũng tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn mà người ta thường gọi là

“dung hợp ba mạng” Giao thức IP làm cho các dịch vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối thông các mạng khác nhau; con người lần đầu tiên có được giao thức thống nhất mà ba mạng lớn đều có thể chấp nhận được; đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia (NII)

Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu được sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn ở thế bất lợi so với các chuyển mạch kênh về mặt khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng

dịch vụ đảm bảo cho số liệu Tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới Internet, mà

nó được tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này

1.2.3 Các ưu điểm của NGN

Yếu tố hàng đầu là tốc độ phát triển theo hàm số mũ của nhu cầu truyền dẫn dữ liệu và các dịch vụ dữ liệu là kết quả của tăng trưởng Internet mạnh mẽ Các hệ thống mạng công cộng hiện nay chủ yếu được xây dựng nhằm truyền dẫn lưu lượng thoại, truyền

dữ liệu thông tin và video đã được vận chuyển trên các mạng chồng lấn, tách rời được triển khai để đáp ứng những yêu cầu của chúng Do vậy, một sự chuyển đổi sang hệ thống mạng chuyển mạch gói tập trung là không thể tránh khỏi khi mà dữ liệu thay thế

vị trí của thoại và trở thành nguồn tạo ra lợi nhuận chính Cùng với sự bùng nổ Internet trên toàn cầu, rất nhiều khả năng mạng thế hệ mới sẽ dựa trên giao thức IP Tuy nhiên, thoại vẫn là một dịch vụ quan trọng và do đó, những thay đổi này dẫn tới yêu cầu truyền thoại chất lượng cao qua IP

Những lý do chính dẫn tới sự xuất hiện của mạng thế hệ mới:

* Cải thiện chi phí đầu tư

Công nghệ căn bản liên quan đến chuyển mạch kênh truyền thống được cải tiến chậm trễ và chậm triển khai kết hợp với nền công nghiệp máy tính Các chuyển mạch kênh này hiện đang chiếm phần lớn trong cơ sở hạ tầng PSTN Tuy nhiên chúng chưa thật

sự tối ưu cho mạng truyền số liệu Kết quả là ngày càng có nhiều dòng lưu lượng số liệu trên mạng PSTN đến mạng Internet và sẽ xuất hiện một giải pháp với định hướng

số liệu làm trọng tâm để thiết kế mạng chuyển mạch tương lai, nền tảng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu

Các giao diện mở tại từng lớp mạng cho phép nhà khai thác lựa chọn nhà cung cấp có hiệu quả nhất cho từng lớp mạng của họ Truyền tải dựa trên gói cho phép phân bổ băng tần linh hoạt, loại bỏ nhu cầu nhóm trung kế kích thước cố định cho thoại, nhờ đó giúp các nhà khai thác quản lý mạng dễ dàng hơn, nâng cấp một cách hiệu quả phần mềm trong các nút điều khiển mạng, giảm chi phí khai thác hệ thống

* Xu thế đổi mới viễn thông

Khác với khía cạnh kỹ thuật, quá trình giải thể đang ảnh hưởng mạnh mẽ đến cách thức hoạt động của các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới Xuyên suốt quá trình được gọi là “mạch vòng nội hạt không trọn gói”, các luật lệ của chính phủ trên toàn thế giới đã ép buộc các nhà khai thác lớn phải mở cửa để các công ty mới tham gia thị trường cạnh tranh Trên quan điểm chuyển mạch, các nhà cung cấp thay thế phải có khả năng giành được khách hàng địa phương nhờ đầu tư trực tiếp vào “ những dặm cuối cùng” của đường cáp đồng Điều này dẫn đến việc gia tăng cạnh tranh Các NGN thực sự phù hợp để hỗ trợ kiến trúc mạng và các mô hình được luật pháp cho phép khai thác

Hình 5 Kiến trúc mạng theo xu hướng mới

* Các nguồn doanh thu mới

Dự báo hiện nay cho thấy mức suy giảm trầm trọng của doanh thu thoại và xuất hiện mức tăng doanh thu đột biến do các dịch vụ giá trị gia tăng mang lại Kết quả là phần lớn các nhà khai thác truyền thống sẽ phải tái định mức mô hình kinh doanh của họ dưới ánh sáng của các dự báo này Cùng lúc đó, các nhà khai thác mới sẽ tìm kiếm mô hình kinh doanh mới cho phép họ nắm lấy thị phần, mang lại lợi nhuận cao hơn trên thị trường viễn thông

Các cơ hội kinh doanh mới bao gồm các ứng dụng đa dạng tích hợp với các dịch vụ của mạng viễn thông hiện tại, số liệu Internet, các ứng dụng video

1.3.1 Công nghệ truyền dẫn

Trong cấu trúc mạng thế hệ mới, truyền dẫn là một thành phần của lớp kết nối (bao gồm chuyển tải và truy nhập) Công nghệ truyền dẫn của mạng thế hệ mới là SDH, WDM với khả năng hoạt động mềm dẻo, linh hoạt, thuận tiện cho khai thác và điều hành quản lý [6]

Các tuyến truyền dẫn SDH hiện có và đang được tiếp tục triển khai rộng rãi trên mạng viễn thông là sự phát triển đúng hướng theo cấu trúc mạng mới Cần tiếp tục phát triển các hệ thống truyền dẫn công nghệ SDH và WDM, hạn chế sử dụng công nghệ PDH

Cáp quang:

 Hiện nay trên 60% lưu lượng thông tin được truyền đi trên toàn thế giới được truyền trên mạng quang

 Công nghệ truyền dẫn quang SDH cho phép tạo trên đường truyền dẫn tốc độc cao (n* 155 Mb/s) với khả năng bảo vệ của các mạch vòng đã được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước và ở Việt Nam

 WDM cho phép sử dụng độ rộng băng tần rất lớn của sợi quang bằng cách kết hợp một số tín hiệu ghép kênh theo thời gian với độ dài các bước sóng khác nhau và ta có thể sử dụng được các cửa sổ không gian, thời gian và độ dài bước sóng Công nghệ WDM cho phép nâng tốc độ truyền dẫn lên 5Gb/s, 10Gb/s và 20Gb/s

Vô tuyến:

 Vi ba: Công nghệ truyền dẫn SDH cũng phát triển trong lĩnh vực vi ba, tuy nhiên do những hạn chế của môi trường truyền dẫn sóng vô tuyến nên tốc độ và chất lượng truyền dẫn không cao so với công nghệ truyền dẫn quang

 Vệ tinh có 2 loại: Vệ tinh quỹ đạo thấp (LEO – Low Earth Orbit) và Vệ tinh quỹ đạo trung bình (MEO – Medium Earth Orbit) Thị trường thông tin vệ tinh trong khu vực đã có sự phát triển mạnh trong những năm gần đây và sẽ còn tiếp tục trong những năm tới Các loại hình dịch vụ vệ tinh đã rất phát triển như: DTH tương tác, truy nhập Internet, các dịch vụ băng rộng, HDTV,… Ngoài các ứng dụng phố biến đối với nhu cầu thông tin quảng bá, viễn thông nông thôn, với sự kết hợp sử dụng các ưu điểm của công nghệ CDMA, thông tin vệ tin ngày càng có xu hướng phát triển đặc biệt trong lĩnh vực thông tin di động, thông tin cá nhân,…

1.3.2 Công nghệ mạng truy nhập

Trong xu hướng phát triển NGN sẽ duy trì nhiều loại hình mạng truy nhập vào một môi truyền dẫn chung như [6]:

 Mạng truy nhập quang

 Mạng truy nhập vô tuyến

 Các phương thức truy nhập cáp đồng: HDSL, ADSL, …

 Xu hướng phát triển mạng truy nhập băng rộng

Hình 6 Cấu trúc vật lý mạng NGN

1.3.3 Công nghệ chuyển mạch

Chuyển mạch cũng là một thành phần trong lớp mạng chuyển tải của cấu trúc NGN nhưng có những thay đổi lớn về mặt công nghệ so với các thiết bị chuyển mạch TDM trước đây Công nghệ chuyển mạch của mạng thế hệ mới là IP, ATM, ATM/IP hay MPLS thì hiện nay vẫn chưa xác định rõ, tuy nhiên nói chung là dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụ khác nhau [6] Công nghệ chuyển mạch quang: các kết quả nghiên cứu ở mức thử nghiệm đang hướng tới việc chế tạo các chuyển mạch quang Trong tương lai sẽ có các chuyển mạch quang phân loại theo nguyên lý sau:

 Chuyển mạch quang phân chia theo không gian

 Chuyển mạch quang phân chia theo thời gian

 Chuyển mạch quang phân chia theo độ dài bước sóng

1.4 Các dịch vụ trên NGN

1.4.1 Giới thiệu

Sự cạnh tranh gay gắt trong lĩnh vực mạng thông tin cũng như mạng viễn thông đang diễn ra trong những năm gần đây Khi sự cạnh tranh gia tăng, điều đặc biệt quan trọng đối với các công ty là xác định vị trí thích hợp để mang lại thuận lợi cho bản thân mình, và để chuẩn bị cho môi trường truyền thông mới đang nổi lên Trong môi trường

này, sự hòa nhập, liên kết và cạnh tranh của các thành viên mới tham gia vào thị trường phải hoạt động tích cực để tìm ra phương thức mới, nhằm giữ và thu hút hầu hết các khách hàng có tiềm năng Các nhà cung cấp dịch vụ hiện nay đang cố gắng tìm

ra lối đi riêng cho mình để tạo ra sự khác biệt với các nhà cung cấp khác, chẳng hạn như tìm kiếm phương thức mới để đóng nhãn và đóng gói dịch vụ, thực hiện giảm các chi phí hoạt động,…

Mạng thế hệ mới NGN là bước kế tiếp của thế giới viễn thông, có thể được hiểu là mạng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, nơi mà các chuyển mạch và các phần tử truyền thông (như các bộ định tuyến, các bộ chuyển mạch và gateway) được phân biệt một cách luận lý và vật lý theo khả năng điều khiển thông minh dịch vụ hoặc cuộc gọi Khả năng điều khiển thông minh này thường hỗ trợ cho tất cả các loại dịch vụ trên mạng truyền thông, từ dịch vụ thoại cơ bản (Basic Voice Telephony Services) cho đến các dịch vụ dữ liệu, hình ảnh, đa phương tiện, băng rộng tiên tiến (Advanced Broadband), và các ứng dụng quản lý (Management Application)

Hình 7 Mạng đa dịch vụ

Như đã đề cập ở các phần trước, NGN là sự tập trung của ba loại mạng chính: mạng thoại PSTN, mạng di động và mạng chuyển mạch gói (mạng Internet) Cấu trúc này phân phối toàn bộ các phương thức truy nhập, hầu hết các công nghệ và ứng dụng mới

Từ đó tạo ra nhiều dịch vụ mới

Có ba loại dịch vụ chủ yếu trong NGN: dịch vụ thời gian thực và thời gian không thực, dịch vụ nội dung, dịch vụ quản lý Các dịch vụ này giúp cho các nhà khai thác có sự điều khiển, bảo mật và độ tin cậy tốt hơn đồng thời giảm chi phí vận hành Nhờ đó, các nhà cung cấp dịch vụ có thể nhanh chóng có nguồn thu mới

Xây dựng trên các thành phần mở và được module hóa, trên các giao thức chuẩn và các giao diện mở, NGN đã trở thành một phương tiện thực hiện mục đích là cho phép kết nối giữa con người và máy móc ở bất cứ khoảng cách nào Nói cách khác, NGN có khả năng cung cấp các yêu cầu đặc biệt của tất cả khách hàng công ty, văn phòng ở xa, văn phòng nhỏ, nhà riêng,… Nó hợp nhất thoại hữu tuyến và vô tuyến, dữ liệu, video,… bằng cách sử dụng chung một lớp truyền tải gói Các lớp dịch vụ của NGN linh hoạt, chi phí hiệu quả và có khả năng mở rộng hơn đối với các dịch vụ trước đây

1.4.2 Một số dịch vụ điển hình

Hầu hết các dịch vụ truyền thống là các dịch vụ dựa trên cơ sở truy nhập/ truyền dẫn/ định tuyến/ chuyển mạch, dựa trên cơ sở khả năng kết nối/ tài nguyên và điều khiển phiên, và các dịch vụ giá trị gia tăng khác [6]

NGN có khả năng cung cấp phạm vi rộng các loại hình dịch vụ, bao gồm:

 Các dịch vụ tài nguyên chuyên dụng: cung cấp và quản lý các bộ chuyển

mã, các cầu nối hội nghị đa phương tiện đa điểm, các thư viện nhận dạng tiếng nói,…

 Các dịch vụ lưu trữ và xử lý: cung cấp và quản lý các đơn vị lưu trữ thông

tin về thông báo, file servers, terminal servers, nền tảng hệ điều hành (OS platforms),…

 Các dịch vụ trung gian: môi giới, bảo mật, bản quyền,…

 Các dịch vụ ứng dụng cụ thể: các ứng dụng thương mại, các ứng dụng

thương mại điện tử,…

 Các dịch vụ cung cấp nội dung mà nó có thể cung cấp hoặc môi giới nội

dung thông tin như: đào tạo, các dịch vụ xúc tiến thông tin,

 Các dịch vụ interworking dùng để tương tác với các dịch vụ khác, các ứng

dụng khác, các mạng khác, các giao thức hoặc các định dạng khác như chuyển đổi EDI (Electronic Data Interchange)

 Các dịch vụ quản lý, bảo dưỡng, vận hành và quản lý các dịch vụ và mạng truyền thông

Hình 8 Cấu trúc mạng đa dịch vụ

1.4.2.1 Dịch vụ thoại (Voice Telephony)

NGN vẫn cung cấp các dịch vụ thoại khác nhau đang tồn tại như chờ cuộc gọi, chuyển cuộc gọi, gọi ba bên, các thuộc tính AIN khác nhau, Centrex, Class,… Tuy nhiên cần lưu ý là NGN không cố gắng lặp lại các dịch vụ thoại truyền thống hiện đang cung cấp; dịch vụ thì vẫn đảm bảo nhưng công nghệ thì thay đổi

1.4.2.2 Dịch vụ dữ liệu ( Data Service)

Cho phép thiết lập kết nối thời gian thực giữa các đầu cuối, cùng với các đặc tả giá trị gia tăng như băng thông theo yêu cầu, tính tin cậy và phục hồi nhanh kết nối, các kết nối chuyển mạch ảo (SVC- Switched Virtual Connection), và quản lý dải tần, điều khiển cuộc gọi,… Tóm lại các dịch vụ dữ liệu có khả năng thiết lập kết nối theo băng thông và chất lượng dịch vụ QoS theo yêu cầu

1.4.2.3 Dịch vụ đa phương tiện (Multimedia Service)

Cho phép nhiều người tham gia tương tác với nhau qua thoại, video, dữ liệu Các dịch

vụ này cho phép khách hàng vừa nói chuyện, vừa hiển thị thông tin Ngoài ra, các máy tính còn có thể cộng tác với nhau

ảo, hay nói cách khác, sử dụng địa chỉ IP chia sẻ như một VPN

1.4.2.5 Tính toán mạng công cộng (PNC- Public Network Computing)

Cung cấp các dịch vụ tính toán dựa trên cơ sở mạng công cộng cho thương mại và các khách hàng Ví dụ nhà cung cấp mạng công cộng có thể cung cấp khả năng lưu trữ và

xử lý riêng ( chẳng hạn như làm chủ một trang web, lưu trữ/ bảo vệ/ dự phòng các file

số liệu hay chạy một ứng dụng tính toán) Như một sự lựa chọn, các nhà cung cấp dịch

vụ mạng công cộng có thể chung cấp các dịch vụ thương mại cụ thể (như hoạch định tài nguyên công ty (ERP Enterprise Resource Planning), dự báo thời gian, hóa đơn chứng thực,…) với tất cả hoặc một phần các lưu trữ và xử lý xảy ra trên mạng Nhà cung cấp dịch vụ có thể tính cước theo giờ, ngày, tuần,… hay theo phí bản quyền đối với dịch vụ

1.4.2.6 Bản tin hợp nhất (Unified Messaging)

Hỗ trợ cung cấp các dịch vụ voice mail, email, fax mail, pages qua các giao diện chung Thông qua các giao diện này, người sử dụng sẽ truy nhập (cũng như được thông báo) tất cả các loại tin nhắn trên, không phụ thuộc vào hình thức truy nhập (hữu tuyến hay vô tuyến, máy tính, thiết bị dữ liệu vô tuyến) Đặc biệt kỹ thuật chuyển đổi lời nói sang file văn bản và ngược lại được thực hiện ở server ứng dụng cần phải được

sử dụng ở dịch vụ này

1.4.2.7 Thương mại điện tử (E-commerce)

Cho phép khách hàng mua hàng hóa, dịch vụ được xử lý bằng điện tử trên mạng; có thể bao gồm cả việc xử lý tiến trình, kiểm tra thông tin thanh toán tiền, cung cấp khả năng bảo mật,… Ngân hàng tại nhà và đi chợ tại nhà nằm trong danh mục các dịch vụ này; bao gồm cả các ứng dụng thương mại, ví dụ như quản lý dây chuyển cung cấp và các ứng dụng quản lý tri thức

Dịch vụ thương mại điện tử còn được mở rộng sang lĩnh vực di động Đó chính là dịch

vụ thương mại điện tử di động (mcommerce – Mobile Commerce) Có nhiều khái niệm khác nhau về m-commerce, nhưng ta có thể hiểu đây là dịch vụ cho phép người

sử dụng tham gia vào thị trường thương mại điện tử (mua và bán) qua các thiết bị di động cầm tay

1.4.2.8 Trò chơi tương tác trên mạng (Interactive Gaming)

Cung cấp cho khách hàng một phương thức gặp nhau trực tuyến và tạo ra các trò chơi tương tác (chẳng hạn như video games)

1.4.2.9 Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality)

Tham chiều đến sự thay đổi được tạo ra có tính chất kỹ thuật của các sự kiện, con người, địa điểm, kinh nghiệm,… của thế giới thực, ở đó những người tham dự và các nhà cung cấp kinh nghiệm ảo là phân tán về địa lý Các dịch vụ này là yêu cầu sự phối hợp rất phức tạp của các tài nguyên khác nhau

1.4.2.10 Quản lý tại nhà (Home Manager)

Với sự ra đời của cá thiết bị mạng thông minh, các dịch vụ này có thể giám sát và điều khiển các hệ thống bảo vệ tại nhà, các hệ thống đang hoạt động, các hệ thống giải trí,

và các công cụ khác tại nhà Giả sử như chúng ta đang xem ti vi và có chuông cửa, không vấn đề gì cả, ta chỉ việc sử dụng điều khiển ti vi từ xa để xem được trên màn hình ai đang đứng trước cửa nhà mình Hoặc chẳng hạn như chúng ta có thể quan sát được ngôi nhà của mình trong khi đang đi xa, hoặc quan sát được người trông trẻ đang chăm sóc em bé như thế nào khi ta đang làm việc tại cơ quan

Ngoài các dịch vụ đã nêu trên còn có rất nhiều dịch vụ khác có thể triển khai trong môi trường NGN như: các dịch vụ ứng dụng trong y học, chính phủ điện tử, nghiên cứu nào tạo từ xa, nhắn tin đa phương tiện,… Như vậy các dịch vụ thế hệ sau là rất đa dạng

và phong phú, việc xây dựng, phát triển và triển khai chúng là mở và linh hoạt Chính

vì vậy nó thuận tiện cho các nhà cung cấp dịch vụ và ứng dụng triển khai dịch vụ đến cho khách hàng trong môi trường NGN

 Các dịch vụ ứng dụng với NGN

Việc chuyển đổi từ mạng viễn thông hiện tại lên mạng NGN là điều tất yếu của xu hướng phát triển Việc xây dựng tùy thuộc vào tình hình mạng cụ thể và quan điểm của nhà khai thác

Sự tiến bộ trong công nghệ, sức cạnh tranh mạnh mẽ và một môi trường phát triển thông thoáng sẽ tác động mạnh mẽ đến nền kinh tế truyền thông thoại, dữ liệu và dịch

vụ video Một cách tương ứng, các nhà cung cấp dịch vụ cũng đang thay đổi mô hình kinh doanh của mình một cách mạnh mẽ, không chỉ hạ giá thành sản phẩm dịch vụ mà còn tạo ra những dòng doanh thu khác biệt, mới mẻ Công nghệ NGN đã giúp nhà cung cấp dịch vụ, các nhà cung cấp truyền hình cáp, các nhà cung cấp dịch vụ di động,… hội tụ kiến trúc hạ tầng mạng, gia tăng thêm vào tính thông minh để có thể cung cấp các dịch vụ cao cấp

Chương 2 GIỚI THIỆU IPTV VÀ CÁC DỊCH VỤ ỨNG DỤNG

2.1 Khái niệm

IPTV (Internet Protocol Television) là dịch vụ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số tới người sử dụng qua giao thức Internet với kết nối băng thông rộng Nó thường được cung cấp kết hợp với VoIP, video theo yêu cầu, nên còn được gọi là công nghệ Triple-Play (dữ liệu, âm thanh và hình ảnh) Nhưng trong một môi trường mà thách thức nhân lên theo cấp số mũ và công nghệ phải liên tục được cập nhật, bộ ba dịch vụ nói trên đã chuyển thành bộ tứ khi có thêm xem truyền hình Internet qua điện thoại di động (Mobile TV)

Hình 9 IPTV là công nghệ của tương lai

Khả năng của IPTV gần như là vô hạn và nó hứa hẹn mang đến những nội dung kỹ thuật số chất lượng cao như video theo yêu cầu (VoD - Video on Demand), hội thảo, truyền hình tương tác/trực tiếp, game, giáo dục từ xa, video blogging (vBlog), tin nhắn nhanh qua TV,

Trước đây, công nghệ này gần như không thể hoạt động được do tốc độ kết nối quay

số quá chậm Nhưng trong vài năm nữa, IPTV sẽ trở nên thịnh hành bởi hơn 100 triệu

hộ gia đình trên toàn thế giới đã đăng ký thuê bao băng thông rộng Các nhà cung cấp dịch vụ coi IPTV như một cơ hội để tăng doanh thu trên thị trường và là vũ khí lợi hại chống lại sự bành trướng của truyền hình cáp

2.2 Kiến trúc tổng quan về hệ thống IPTV

Một hệ thống IPTV về mặt cấu trúc có thể chia ra làm bốn khu vực: Headend (Media Server), Mạng truyền tải & Truy nhập và Hộ gia đình (Home)

Hình 10 Mô hình chung của hệ thống IPTV

2.2.1 Headend

Hệ thống Video Headend làm nhiệm vụ Thu, Điều chế và Giải mã nội dung hình ảnh

và âm thanh từ các nguồn khác nhau và sử dụng các thiết bị mã hóa (encoder) để chuyển đổi nội dung này thành các luồng IP multicast ở khuôn dạng mã hóa mong muốn Yêu cầu phải có thiết bị đầu cuối cho việc phát nội dung quảng bá Thiết bị đầu cuối này có khả năng mã hoá một chuỗi các hình ảnh theo thời gian thực bằng kỹ thuật nén dùng MPEG-4 Part 10 hoặc H.264 Hình ảnh mã hoá có thể lấy từ vệ tinh, truyền hình cáp, hệ thống truyền hình mặt đất, máy chủ video, tape playout, v.v Sau khi mã hoá, các chuỗi (định dạng ASI, SPTS) truyền MPEG sẽ được đóng gói bằng cách sử dụng IP Streamer Sau đó sẽ truyền những chuỗi gói IP bằng cách sử dụng giao thức UDP/IP Đầu vào của hệ thống Video Headend là các chương trình truyền hình quảng

bá, các kênh truyền hình mua bản quyền thu từ vệ tinh, các kênh truyền hình cáp, các phim từ các nguồn khác như tự sản xuất, từ các thiết bị VCD/DVD player, v.v

Vị trí vật lí của headend (thiết bị đầu cuối) được xác định bởi cấu trúc mạng Headend chuyển các dòng hình ảnh vào mạng để có thể truyền tới STB Định dạng chuẩn được

sử dụng cho nén số ngày nay là chuẩn MPEG-2, H264,

Hình 11 Các thành phần trong hệ thống IPTV Headend

Các thành phần cơ bản trong hệ thống Headend bao gồm:

 Bộ thu và giải mã Anten/Vệ tinh: Hiện tại tùy theo sự mã hoá của các nhà

cung cấp nội dung và phương thức truyền dẫn tín hiệu (Truyền hình số mặt đất – DVB T, Truyền hình số vệ tinh – DVB S, Truyền dẫn qua cáp quang,…) Từ

đó sẽ có những thiết bị thu và giải mã tương ứng Hiện tại một số hãng sản xuất Intergrate Receiver Decoder như hãng Tandberg, Cisco,

 Bộ mã hóa trực tiếp (Encoder): Có thể chia ra thành 2 loại Encoder hiện nay

tùy theo các nhà sản xuất: Ví dụ: Tandberg, Envivio, thường sản xuất các bộ

mã hoá dưới dạng một khối chức năng riêng biệt Các nhà sản xuất khác như: TUT, Optibase, lại sản xuất tổ hợp các card mã hoá (Thông thường mỗi card

mã hoá này đảm nhiệm việc mã hoá được 1 kênh truyền hình)

 IP Streamer: Bộ IP Streamer có chức năng đóng gói dữ liệu mã hoá Mpeg2 và

Mpeg4-H.264 thành luồng IP phát quảng bá (multicast) trên mạng tới các thuê bao

 Hệ thống chèn quảng cáo: Thực hiện chèn các quảng cáo vào các nội dung

trực tiếp (Live TV) và các nội dung có sẵn (VoD, Information, )

 Hệ thống theo dõi (Monitoring): Theo dõi, giám sát các kênh truyền hình trực

tuyến cũng như các luồng phát VoD

 VoD server: Hệ thống các server tập trung, lưu trữ và phân phối nội dung VoD

cho toàn mạng

2.2.2 Middleware

Hệ thống Middleware: Cung cấp khả năng quản lý thuê bao, nội dung và báo cáo hoàn chỉnh cùng với các chức năng quản lý EPG và STB, đồng thời vẫn duy trì tính mở cho việc tích hợp các dịch vụ trong tương lai Middleware là một giao diện của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV với người sử dụng, nó xác định danh tính cho người dùng Hiển thị một danh sách các dịch vụ mà thuê bao đó có thể sử dụng và trợ giúp lựa chọn dịch vụ này sau khi đã xác thực danh tính của người dùng Middleware lưu lại một profile cho tất cả các dịch vụ Middleware đảm bảo các hoạt động bên trong của dịch

vụ truyền hình một cách hoàn hảo Middleware sẽ không giới hạn bất kỳ hoạt động riêng rẽ nào trong hệ thống, nhưng sẽ giao tiếp trực tiếp với mỗi thành phần được hệ thống hỗ trợ Middleware hỗ trợ API cho phép mở rộng các chức năng mới và truyền

dữ liệu giữa các hệ thống

Hình 12 Mô hình giải pháp Middleware của Huawei

Nhiệm vụ cơ bản của Middleware là đảm bảo các tương tác điều hành dịch vụ hình ảnh hoàn chỉnh Trong môi trường hình ảnh, chính middleware cho phép khách hàng nhận diện được các dịch vụ thông qua màn hình TV, hình ảnh theo yêu cầu, các gói Internet, cũng như thực hiện các chức năng trên STB Middleware không bị giới hạn với bất kì tương tác quản lí riêng lẻ nào trong hệ thống, nhưng lại có khả năng giao tiếp trực với từng bộ phận trong việc cung cấp các giải pháp

2.2.3 Mạng truyền tải và truy nhập (Transport & Access)

Truyền tải mạng là vấn đề quan trọng nhất của hệ thống dưới quan điểm điều khiển Mạng truyền tải phân phát các nội dung và dữ liệu từ thiết bị đầu cuối tới bộ tổng hợp truy nhập đường dây thuê bao số (DSLAM) hoặc là các chuyển mạch cứng hay các router (Switch-Router) trong mạng truy nhập

Bước đầu tiên trong việc cấu hình mạng backbone là chỉ định các tham số chất lượng dịch vụ cho các loại dữ liệu khác nhau Trong hầu hết các trường hợp mạng backbone

là không đồng nhất; tổng hợp các dạng truyền qua mạng, mỗi dạng truyền sẽ có yêu cầu về chất lượng tuyến truyền khác nhau, và mạng backbone phải định hệ số cho toàn

bộ tải tin Trong truờng hợp các luồng IP thì mạng backbone cần các giao thức cho việc truyền tải ở lớp dưới Các yêu cầu kĩ thuật về tuyến truyền dựa vào số lượng kênh được truyền từ thiết bị đầu cuối

Mạng backbone: Chất lượng dịch vụ được điều chỉnh khi mạng thiếu dải thông để truyền toàn bộ các dữ liệu được yêu cầu, thực thi bằng cách quyết định các gói nào được truyền và gói nào loại bỏ Trong trường hợp mạng backbone ATM, mạch ảo vĩnh cửu (PVC-Permanent virtual circuit) phải có kích cỡ đủ để hỗ trợ các luồng hình ảnh Các mạch ảo vĩnh cửu phải được cung cấp ở chất lượng rất cao để phân phát suôn sẻ các dữ liệu hình ảnh tới mạng bờ

Việc lựa chọn kết hợp các thiết bị backbone một cách cẩn thận là đặc biệt quan trọng Đây như là các thiết bị điểm đơn lỗi trên cấp độ mạng diện rộng Có 2 lưu ý chính khi lựa chọn thiết bị:

 TV thường đặt tại gia đình và khách hàng sẽ không chấp nhận việc ngắt dịch

vụ Vì vậy phải sử dụng các thiết bị có cấu hình mạnh, và là các thiết bị có khả năng bảo trì Và tối thiểu có 2 module nguồn trao đổi

 Luồng hình ảnh là các luồng có tốc độ bit rất cao và không thay đổi Các nhà cung cấp có thể cung cấp lên tới 100 kênh với tốc độ khoảng 3 Mbps Rất nhiều các thiết bị chuyển mạch và định tuyến phổ biến hiện này được thiết kế cho phù hợp với nhiệm vụ truyền hình ảnh qua đường truyền internet này Tuyến truyền Internet không chỉ truyền các luồng có tốc độ cố định mà còn có khả năng thay đổi tốc độ truyền dữ liệu Điều này thực sự có ý nghĩa khi các thiết bị truyền dẫn không cung cấp đủ khả năng xử lí hoặc không đủ dải thông để truyền các luồng có tốc độ bit cố định Các nhà cung cấp dịch vụ cố gắng kiểm tra luồng

dữ liệu trong môi trường truyền hình ảnh để đảm bảo không có lỗi nào trong suốt quá trình cài đặt và điều hành hệ thống

kĩ hơn ở phần “các thành phần ứng dụng của hệ thống IPTV”

Set top box (STB)

Là thiết bị giải mã chuỗi dữ liệu và hành ảnh đến dựa vào địa chỉ IP, và thể hiện các hình ảnh này trên màn hình Các nhà cung cấp giải pháp IPTV phải đưa ra các lựa chọn STB để tăng khả năng cạnh tranh về giá Giá càng cao thì STB càng có nhiều tiện ích tương tác dịch vụ Các nhà cung cấp giải pháp IPTV (middleware ) phải thoả thuận với những nhà sản xuất STB để đưa thêm các tiện ích cho STB trong tương lai

STB là một phần tối quan trọng trong tất cả các giải pháp Điều mà các nhà cung cấp quan tâm là vấn đề giữa giá thành và tiện ích của STB Khi chọn STB cần phải thoả mãn các tiêu chí sau:

 Phải có đầy đủ các đầu ra hình ảnh, âm thanh Rất nhiều STB thiếu bộ điều chế

RF tích hợp Các TV hiện nay đang được kết nối thông qua chuẩn RG59 Một STB thiếu kết nối này sẽ giới hạn khách hàng, và dịch vụ do đó làm giảm khả năng cạnh tranh với đối thủ

 Các nhà cung cấp dịch vụ dải tần rộng phải quyết định liệu có hay không ổ cứng trên STB dựa vào dạng dịch vụ mà nhà cung cấp đưa ra

2.2.5 Middleware

Middleware là một giải pháp phù hợp nhất để vừa tối ưu hoá cơ sở hạ tầng sẵn có mà vẫn cung cấp được các dịch vụ truyền thông băng thông rộng bao gồm hình ảnh và âm thanh, bởi vì nó được phát triển từ việc cung cấp các ứng dụng phần mềm cho phép toàn bộ hệ thống vận hành có thể phát triển truyền hình

Có rất nhiều giải pháp Middleware, nhưng về mặt phần cứng thì các thiết bị của các hệ thống video đã được định dạng theo một chuẩn nhất định

Nhiệm vụ cơ bản của middleware là đảm bảo các tương tác điều hành dịch vụ hình ảnh hoàn chỉnh Trong môi trường hình ảnh, chính middleware cho phép khách hàng nhận diện được các dịch vụ thông qua màn hình TV, hình ảnh theo yêu cầu, các gói internet, cũng như thực hiện các chức năng trên STB Middleware không bị giới hạn với bất kì tương tác quản lí riêng lẻ nào trong hệ thống, nhưng lại có khả năng giao tiếp trực với từng bộ phận trong việc cung cấp các giải pháp

Hệ thống IPTV có khả năng cung cấp được các dịch vụ như mô tả ở phần dưới đây

1 Các kênh truyền hình analog của quốc gia

2 Các kênh truyền hình được thu miễn phí từ vệ tinh

3 Các kênh truyền hình đã mã hoá từ vệ tinh

4 Các kênh truyền hình riêng của nhà cung cấp TV

Với giải pháp IPTV, nhà cung cấp có thể đóng gói nhiều loại kênh truyền hình nhằm cung cấp cho khách hàng với những gói cước linh động khác nhau

Các kênh truyền hình hỗ trợ tính năng trả tiền theo từng kênh hoặc theo từng thời điểm người xem muốn xem (Pay-per-View – PPV)

Set-top-box (STB) có giao diện hướng dẫn xem chương trình và kế hoạch phát sóng chương trình TV cập nhật dễ dàng Người xem có thể chuyển kênh thuận tiện trên STB tại đầu cuối của khách hàng

2.3.1.2 TimeShifted TV

Tính năng tạm dừng TV, là một tính năng giúp người xem có thể tạm dừng kênh truyền hình đang phát và có thể xem tiếp sau đó Ví dụ người xem tạm dừng khi cần nghe điện thoại, sau khi cuộc gọi kết thúc người xem có thể xem chương trình TV sẽ tiếp tục từ thời điểm trước đó hoặc xem tiếp như bình thường

Giao diện, chức năng của dịch vụ được thể hiện rõ ràng, trực quan thông qua EPG và STB, thuận tiện cho người sử dụng Người dùng có thể xem tiếp từ thời điểm tạm dừng và hệ thống đáp ứng kênh LiveTV như bình thường

Hình thức này có thể tính phí linh hoạt, thu cước theo gói dịch vụ hoặc theo PPV

2.3.1.3 Virtual Channel from VoDs

Chức năng này cho phép hệ thống ghép một số nội dung VoD tùy chọn thành một kênh riêng và phát trên mạng Sau khi đã active, kênh ảo này hoạt động và có đầy đủ các tính năng như một kênh TV bình thường

Dịch vụ này cho phép biên tập các nội dung VoD cùng thể loại (âm nhạc, thời trang, thể thao, ) thành một kênh chuyên đề theo thị hiếu của khách hàng

Người quản trị có khả năng quản lý và theo dõi các kênh ảo tạo ra

2.3.1.4 NVoD (Near Video on Demand)

Chức năng này cho phép hệ thống phát một chương trình truyền hình hoặc VoD tùy chọn lặp lại nhiều lần trên các kênh multicast khác nhau Với cùng một nội dung phát cách nhau một khoảng thời gian (interval, do vậy khách hàng có thể trả tiền PPV (pay-per-view) và xem tại các thời điểm tùy ý

Hệ thống có khả khả năng thiết lập dịch vụ NVoD với các chương trình truyền hình hoặc VoD Hỗ trợ khả năng tính cước theo PPV hoặc theo gói dịch vụ

2.3.1.5 Mobile TV

Dịch vụ này là hướng phát triển tương lai, cung cấp kênh truyền hình, VoD và các dịch

vụ của hệ thống IPTV đến các khách hàng của mạng mobile

Hệ thống có giải pháp hoàn chỉnh hệ thống IPTV có thể kết nối, triển khai để cung cấp dịch vụ mobile-TV

Việc tính cước có thể tích hợp với hệ thống Billing độc lập để có các phương thức yính cước linh động và hiệu quả

2.3.2 Dịch vụ theo nhu cầu (On-Demand)

2.3.2.1 VoD (Video on demand)

Đối với dịch vụ video theo yêu cầu (VoD), người xem lựa chọn các video (phim, video clip) trực tiếp từ thư viện của nhà cung cấp để xem qua trên TV của khách hàng Thư viện hỗ trợ tính năng tìm kiếm, hiển thị danh sách và miêu tả các video cùng với độ hấp dẫn của video Nhằm khuyến khích khán giả mua phim, người xem sẽ được xem qua các bản tóm tắt phim, xem trước 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, đó là tạm dừng, chạy tiếp, chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau Tính năng chuyển nhanh

về phía trước, chuyển nhanh về phía sau cần đạt được tốc độ 2X, 4X, 8X, 16X, 32X và 64X

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, người xem có thể xem nhiều lần bất cứ lúc nào như ở chế độ phát sóng Nhà cung cấp có thể gắn kèm trailer quảng cáo và nội dung demo Hỗ trợ lưu các thông tin VoD ưa thích vào

Favourite, sau đó có thể chọn lại Chức năng khoá chương trình, phim hoặc nội dung không dành cho trẻ em

Phân loại đơn giản VoD bao gồm VoD miễn phí (Free On Demand - FOD) và phải thuê bao Subscription Video On Demand (SVOD)

2.3.2.2 TVoD (TV on Demand)

Tính năng này cho phép các chương trình LiveTV được lưu lại trên server trong một khoảng thời gian nào đó Khách hàng sau đó có thể lựa chọn để xem lại, như đối với VoD, các chương trình mà mình bỏ lỡ

Thời gian lưu trữ các chương trình có thể đặt thay đổi linh động theo nhu cầu thực tế

Hệ thống sẽ hỗ trợ cả hai cách thức: lưu trữ theo thời gian và lưu trữ theo chương trình được chọn nào đó

Thông tin về cước (nếu có) đối với dịch vụ được hiển thị đúng đắn để khách hàng đưa

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 trước, chuyển nhanh về phía sau Tính năng chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau cần đạt được tốc độ 2X, 4X, 8X, 16X, 32X và 64X

2.3.2.3 Games on Demand (Chơi game theo yêu cầu)

Dịch vụ này cung cấp những trò chơi giải trí đơn giản cho khách hàng, các trò chơi này có thể chơi trực tuyến bằng cách truyền (streaming) từ hệ thống IPTV server đến STB STB thường phải hỗ trợ Java (JVM) để chơi được các game

Hệ thống có chế độ tính điểm và ghi thông tin người chơi

Hệ thống có khả năng quản lý, tìm kiếm nội dung karaoke theo yêu cầu Tìm kiếm theo tên bài hát hoặc tên ca sỹ Cho phép cập nhật, bổ sung các nội dung karaoke dễ dàng Hỗ trợ playlist lưu danh sách các bài hát được chọn

Có chế độ tính điểm và ghi thông tin người hát Hỗ trợ ghi thông tin bài hát vào thư mục Favorite

2.3.3 Dịch vụ tương tác (Interactive)

2.3.3.1 Personal Video Recorder (PVR)

2.3.3.1.1 Client Personal Video Recording (cPVR)

Trong trường hợp này, thuê bao có thể thu chương trình lại các chương trình vào thư mục của mình, các thuê bao sẽ phải trả tiền thông qua tài khoản Đối với nội dung đã được mã hoá, khoá giải mã sẽ được download từ trên hệ thống tại thời điểm xem nội dung Chức năng này để thuê bao có thể chia sẻ những hình ảnh của họ cho bạn bè, và những người thân của họ

2.3.3.1.2 Networked Personal Video Recorder (nPVR)

nPVR là một thành phần mạng để ghi và phát lại nội dung của các kênh truyền hình nPVR có thể không nhất thiết ghi lại tất cả các kênh truyền hình, nPVR sẽ giới hạn trước chỉ những chương trình được chọn, những chương trình này có thể được ghi lại với mục đích điều khiển lưu trữ dữ liệu

EPG sẽ có nhiệm vụ xác định xem kênh nào mà nPVR có thể cung cấp Dựa trên “list” này, các thuê bao có thể lưu lại các chương trình mà họ chọn trong thư viện nPVR hoặc thông qua EPG chẳng hạn như một biểu tượng hay một icon Trong lúc xem những chương trình do nPVR cung cấp, thuê bao có thể tuỳ thích sử dụng những các chức năng điều khiển như Play, Pause, FF, RW Nhà cung cấp dịch vụ sẽ thiết lập các quy tắc ghi cho mỗi kênh TV riêng, chẳng hạn thời gian lưu trữ cho kênh được ghi

2.3.3.2 Guess và Voting

Cung cấp tính năng bình chọn trực tiếp và dịch vụ trò chơi dự đoán cho người xem qua

TV Việc dự đoán, bình chọn được kết hợp thể hiện trực tiếp trên các chương trình truyền hình

Cho phép tạo các kịch bản bình chọn hoặc dự đoán dễ dàng và linh động theo nhiều tiêu chí khác nhau Chức năng bình chọn có thể thực hiện đồng thời trong khi vẫn đang xem chương trình TV

Hỗ trợ âm thanh, hình ảnh minh họa cho các đề mục đưa ra Thao tác bình chọn, dự đoán cần được hỗ trợ thuận tiện thông qua Remote Control

2.3.3.3 TV-Education

Cung cấp tất cả các dịch vụ học tập, đào tạo theo các nội dung và theo từng lứa tuổi

Hệ thống hỗ trợ khả năng quản lý nội dung các chương trình học tập, đào tạo

Giao diện hệ thống đảm bảo thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện cho khách hàng

Hệ thống cho phép phát triển, tích hợp thêm các dịch vụ learning mới vào hệ thống IPTV hiện tại theo yêu cầu Có giải pháp hoàn chỉnh cho các nhà cung cấp third-party tích hợp vào hệ thống để cung cấp dịch vụ

2.3.3.4 TV-Commerce

Thương mại qua TV, là các dịch vụ tương tác cho phép khách hàng trao đổi, mua bán

và đấu giá những sản phẩm được giới thiệu trên TV hoặc những chương trình quảng cáo Để thuê bao có thể đăng kí, thực hiện các dịch vụ này hệ thống cần hỗ trợ các phương thức đặt hàng, thanh toán, giao hàng đến tận tay người dùng

Hệ thống có sự đồng bộ, nhất quán từ server, middleware, EPG đến STB để cung cấp dịch vụ đến khách hàng

Hỗ trợ giới thiệu, quảng bá các thông tin sản phẩm trên các kênh Live TV, VoD, một cách linh động và hiệu quả

Có giải pháp tích hợp với hệ thống thanh toán qua ngân hàng Có giải pháp đảm bảo

an toàn cho Online-Payment

2.3.3.5 Video Conference

Hội thảo truyền hình: cho phép nhiều thuê bao tham gia đối thoại trực tuyến thông qua truyền hình Giải pháp này cho phép tổ chức các cuộc họp, các buổi hội thảo, đào tạo trực tuyền từ xa, người dùng có thể tham gia từ bất cứ vị trí địa lý nào miễn là có kết nối hệ thống IPTV

Hệ thống hỗ trợ việc thay đổi các thông số về chất lượng hình ảnh, chuẩn nén, … cho phù hợp với băng thông của mạng lưới

2.3.3.6 Chức năng tương tác qua mobile

Dịch vụ này cho phép thuê bao có thể xem và tương tác hình ảnh thông qua các thiết bị cầm tay, như trên màn hình TV

Ngoài ra còn có thể cho phép thuê bao từ thiết bị cầm tay của mình điều khiển mọi quá trình tương tác của STB đối với hệ thống qua thiết bị cầm tay của mình

Ví dụ: Khi thuê bao đang bận đi công tác, nhưng muốn thu một chương trình mà họ thích xem tại một thời điểm nào đó vào bộ nhớ trên STB của mình tại nhà Họ có thể điều khiển từ thiết bị cầm tay của họ trên thiết bị cầm tay

2.3.4 Dịch vụ thông tin và truyền thông

2.3.4.1 Internet on TV (Web Browser)

Dịch vụ này cho phép người dùng truy cập vào những trang web trên Internet Hệ Chức năng sẽ có các tính năng cơ bản của trình duyệt web như Back, Refresh, Stop, History và Boookmark, v.v

Các thành phần hệ thống middleware, EPG, STB có cơ chế để duyệt các trang web và hiển thị thông tin chính xác lên màn hình

Nội dung hiển thị có thể thay đổi font chữ theo yêu cầu Hỗ trợ font chữ Unicode

2.3.4.2 TV-Infomation

Dịch vụ này cung cấp các thông tin đến khách hàng thông qua hệ thống IPTV Các thông tin có thể cung cấp rất đa dạng và phong phú, bao gồm tin tức, thông tin thị

trường, mua sắm, thông tin chứng khoán, đấu giá, dự báo thời tiết, thông tin giao thông, v.v…

Cho phép phát triển, tích hợp thêm các dịch vụ thông tin mới vào hệ thống IPTV hiện tại Các nhà cung cấp nội dung thông tin third-party có thể tích hợp vào hệ thống để cung cấp dịch vụ

2.3.4.3 TV Messaging

Chức năng này cho phép người xem TV có thể chat trực với nhau thông qua hệ thống IPTV Ngoài chat trực tiếp với nhau, khách hàng có thể chat với các người dùng của

hệ thống khác như Yahoo, MSN, các tin nhắn SMS,

Hệ thống có thể quản lý thông tin cá nhân của các thành viên (Profile) Quản lý danh sách bạn bè: Thêm/Xóa/Sửa thông tin Có chế độ thông báo tới người dùng khi có message mới đến Quản lý thông tin Offline Message

Ngoài ra các tính năng khác sẽ phát triển như hỗ trợ voice chat và video (webcam), STB hỗ trợ bàn phím không dây, font chữ Unicode và tích hợp bộ gõ tiếng Việt

2.3.4.4 Video Phone (SIP Phone)

Điện thoại truyền hình thông qua giao thức VoIP thông dụng như SIP, H323 Dịch vụ này có phép hai thuê bao có thể liên lạc bằng hình ảnh và âm thanh với nhau dựa trên chuẩn SIP/IP Các dữ liệu âm thanh và hình ảnh sẽ được STB mã hoá và được gửi thông qua IP tới từng thuê bao riêng biệt

Hệ thống cung cấp dịch vụ VoIP-Phone cho phép khách hàng thuê bao IPTV có thể gọi điện cho nhau hoặc gọi ra các mạng điện thoại khác

Hệ thống cung cấp giải pháp hoàn chỉnh cho việc tích hợp hệ thống VoIP-Phone Cung cấp các thiết bị tích hợp đi kèm (handset) hỗ trợ cho việc gọi điện thoại Hỗ trợ khả năng mở rộng, tích hợp đến các mạng điện thoại khác như fixed-phone, mobile phone,

2.3.5 Các dịch vụ gia tăng khác

2.3.5.1 Tin nhắn SMS/MMS

Chức năng này cho phép người dùng TV có thể gửi nhận tin nhắn SMS, MMS đến các mạng di động Cho phép gửi nhận tin nhắn trực tiếp giữa khách hàng của hệ thống IPTV và khách hàng của 1 mạng mobile

Hệ thống có giao diện nhập tin nhắn dễ dàng, STB sẽ hỗ trợ bàn phím không dây trong tương lai Có chế độ cảnh báo người dùng khi có SMS mới đến

2.3.5.2 TV Mail

Chức năng này giống như một trình email-client Người dùng có thể gửi, nhận, đọc trực tiếp email thông qua màn hình giao diện trên màn hình TV Tuy nhiên hiện tại các STb cấu hình thấp có hạn chế là không thể gửi được file đính kèm, cần phát triển khả năng tích hợp thiết bị đầu vào (USB chẳng hạn, ) để upload nội dung

Chức năng này hỗ trợ đầy đủ chuẩn SMTP, POP3 thông dụng Hỗ trợ các tính năng email-client cơ bản như: CC, BCC, HTML mail, chèn chữ ký (signature), sắp xếp message theo các tiêu chí khác nhau,

Cho phép cấu hình, tạo nhiều tài khoản email kết nối gửi nhận email đến các server khác nhau Quản lý thông tin Address Book

mail-2.3.5.3 Media Sharing (Photo Album)

Chức năng này cho phép khách hàng thông qua hệ thống IPTV có thể tạo, lưu trữ và quản lý các album ảnh của mình

Hệ thống album cho phép quản lý theo các category khác nhau Hỗ trợ giao diện thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện Chức năng tìm kiếm thông tin ảnh, tạo các thư mục cá nhân(private)

2.3.5.4 Video Blog

Dịch vụ này cho phép khách hàng IPTV có thể tạo riêng cho mình một blog có khả năng lưu trữ các clip video Người dùng có thể soạn thảo, thêm mới các đề mục, bài viết dễ dàng

Hệ thống hỗ trợ quản lý thông tin cá nhân của các thành viên (Profile), cho phép phân quyền các thành viên khác nhau Khách hàng có thể quản lý danh sách bạn bè: Thêm/Xóa/Sửa thông tin

2.3.5.5 Global Monitoring

Dịch vụ này ứng dụng cho theo dõi giao thông, giám sát an ninh và giám sát hộ gia đình từ xa Với loại hình dịch vụ này, hệ thống IPTV có thể ứng dụng cho tập khách hàng nhóm lớn như các công ty, xí nghiệp

Hệ thống hỗ trợ giải pháp hoàn chỉnh cho phép tích hợp cung cấp dịch vụ trên hệ thống IPTV đã triển khai Cung cấp các thiết bị tích hợp đi kèm (camera, remote, ) phía khách hàng hỗ trợ cho việc monitoring

2.3.5.6 Game Online (Multiplayer game)

Dịch vụ này cung cấp những trò chơi quy mô lớn, chơi trực tuyến và có nhiều người chơi tham gia đồng thời

Hệ thống có giải pháp hoàn chỉnh cho các nhà cung cấp game third-party tích hợp vào

hệ thống IPTV đã triển khai để cung cấp dịch vụ

Hỗ trợ tính tiền một cách linh động và hiệu quả: tính tiền theo thời gian chơi game, các chế độ khuyến mại theo yêu cầu

2.4 Kết chương

Trong chương này chúng ta đã tìm hiểu khái niệm tổng quan về hệ thống IPTV Hệ thống IPTV bao gồm nhiều thành phần nhưng hợp thành một hệ thống thống nhất để cung cấp dịch vụ đến tận khách hàng đầu cuối Các dịch vụ của IPTV vô cùng phong phú và tiện ích Với IPTV, khách hàng có thể tiếp cận những dịch vụ tiên tiến nhất trên

nền băng thông rộng như xem TV trực tiếp qua Internet (Live TV), mua hàng qua TV, karaoke, game (trò chơi trực tuyến), tạp chí thông tin, điện thoại hình, đào tạo qua TV,

TV Mail, TV Photo, bình chọn qua TV, dự đoán qua TV, tin nhắn nhanh (IM), quảng cáo

Trong chương sau, chúng ta sẽ nghiên cứu chi tiết hơn về các tính năng và yêu cầu kỹ thuật của các thành phần trong hệ thống IPTV Đồng thời chúng ta cũng tìm hiểu nắm vững nguyên lý hoạt động, các giải pháp tích hợp, kết nối với hệ thống ngoài để xây dựng một giải pháp IPTV hoàn chỉnh

Chương 3 ĐẶC TẢ YÊU CẦU KỸ THUẬT HỆ THỐNG IPTV

3.1 Một số giải pháp IPTV của các hãng trên thế giới

3.1.1 Huawei

Huawei là một tập đoàn kinh doanh thiết bị viễn thông lớn của Trung Quốc Tính đến năm 2006, Huawei có 44000 nhân viên trong đó 48% nhân viên nghiên cứu phát triển

Ở Việt Nam, Huawei có trụ sở nằm ở Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh [7]

Huawei đã triển khai các hệ thống IPTV thử nghiệm và thương mại tại một số tỉnh của Trung Quốc

 Ningbo Digital TV Limitted – Trung Quốc: Hợp đồng thử nghiệm

 Tỉnh Quảng Đông: Hợp đồng thử nghiệm

 GanSu Jiayuguan- Trung Quốc: Triển khai 20.000 thuê bao năm 2005

Ở nước ngoài, Huawei cũng triển khai một số dự án lớn, tỷ lệ hơn một nửa các dự án của Huawei là thị trường quốc tế Ví dụ:

 Pakistan: Hợp tác với Telecomunication Company Limited, triển khai dự án IPTV hơn 14 triệu USD năm 2006

 Maroc: Triển khai IPTV với Maroc Telecom năm 2005 Tổng cộng 5000 thuê bao giai đoạn đầu, dự kiến là 200.000 thuê bao

Hình 14 Kiến trúc phân lớp hệ thống IPTV của Huawei

Các dịch vụ cơ bản được cung cấp bao gồm:

 VoD