Đo kiểm đánh giá chất lượng hệ thống truyền hình MyTV tại VNPT hà nam

Theo dự kiến, dịch vụ IPTV của VNPT trong giai đoạn đầu sẽ được triển khai với nội dung khoảng 3000 phim, gameshow truyền hình và các chương trình ca nhạc, thể thao, thời trang.. Từ Thuậ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

TRẦN QUANG THẮNG

ĐO KIỂM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH MYTV TẠI VNPT HÀ NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

-

TRẦN QUANG THẮNG

ĐO KIỂM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH MYTV TẠI VNPT HÀ NAM

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS NGUYỄN ĐỨC MINH

Hà Nội – Năm 2011

LỜI CAM ĐOAN

Trong quá trình thực hiện đề tài luận văn: “Đo kiểm đánh giá chất lượng hệ thống truyền hình MyTV tại VNPT Hà Nam” Tôi đã thực hiện đúng qui trình thực hiện trong thời gian làm luận văn

Trong quá trình nghiên cứu làm đề tài, tôi đã sưu tầm và sử dụng một số tài liệu trong nước đã được xuất bản, và một số tài liệu theo tiêu chuẩn của ITU cũ và mới nhất đã được thông qua trong những năm gần đây, cùng với một số bài báo và các tạp chí trong và ngoài nước

Để cập nhật thông tin mới phục vụ tốt cho phương hướng phát triển công nghệ mới tôi đã sử dụng các thông tin trên các trang Web như:

Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2011

Tác giả luận văn

Trần Quang Thắng

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay tại Việt nam, truyền hình Analog đã dần được thay thế bởi truyền hình kỹ thuật số, Viện Chiến lược quốc gia về BC-VT thuộc Bộ TT-TT đã có kế hoạch hạn chế truyền hình Analog, phát triển truyền hình kỹ thuật số tới các vùng sâu, vùng xa và các dự án phát triển các thiết bị đầu cuối (set-top box) giá rẻ sẽ được phát triển Cùng với vệ tinh Vinasat đi vào hoạt động, Việt Nam sẽ loại bỏ hoàn toàn truyền hình Analog khi kỹ thuật số "phủ" được 85% dân số Tuy nhiên truyền hình kỹ thuật số đòi hỏi sự đầu tư lớn về cơ sở hạ tầng, sức lan toả của mạng kết nối Internet băng rộng trở thành điểm mạnh của IPTV tại Việt Nam

Cho đến nay VNPT, VTC, Viettel đã căn bản đã hoàn thành hệ thống mạng băng rộng đáp ứng đủ yêu cầu để đưa IPTV vào phục vụ Theo dự kiến, dịch vụ IPTV của VNPT trong giai đoạn đầu sẽ được triển khai với nội dung khoảng 3000 phim, gameshow truyền hình và các chương trình ca nhạc, thể thao, thời trang Sức mạnh của IPTV được thể hiện mạnh mẽ với các dịch vụ hoàn toàn mới như Karaoke theo yêu cầu, Game theo yêu cầu, truy cập Internet, T-infomation, T-commerce, T-learning,

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn cần có tiêu chuẩn về chất lượng dịch vụ IPTV,

đề tài “Đo kiểm đánh giá chất lượng hệ thống truyền hình MyTV tại VNPT Hà Nam” nhằm đánh giá, kiểm chứng với các bộ tiêu chuẩn áp dụng cho công tác quản

lý chất lượng dịch vụ IPTV

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Mục tiêu cần đạt được của đề tài là đánh giá chất lượng hệ thống truyền hình MyTV tại VNPT Hà Nam phục vụ cho việc đo kiểm soát chất lượng dịch vụ IPTV trên mạng viễn thông công cộng

Những nội dung đã thực hiện

Trong luận văn tiêu chuẩn này được trình bày các nội dung đã thực hiện trong các chương tiếp theo như sau:

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về IPTV gồm các dịch vụ IPTV, cấu trúc và công nghệ mạng IPTV, Khảo sát tình hình phát triển IPTV trên thế giới và ở Việt Nam

Chương 2: Nghiên cứu cấu trúc hạ tầng mạng Viễn thông Hà Nam

Chương 3: Nghiên cứu các khuyến nghị của các tổ chức, các bản tiêu chuẩn chất lượng, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ IPTV

Chương 4: Giới thiệu một số phương pháp đo kiểm chất lượng IPTV trên thế giới Chương 5: Tiến hành đo kiểm, đánh giá chất lượng dịch vụ MyTV tại địa bàn tỉnh Hà Nam

Hiện tại ITU-T vẫn đang trong quá trình soạn thảo và hoàn thiện các tiêu chuẩn liên quan đến chất lượng dịch vụ IPTV, một số tổ chức tiêu chuẩn hóa mới chỉ đưa ra các chỉ tiêu khuyến nghị áp dụng tùy theo tình hình thực tế của các nhà khai thác

Với thời gian nghiên cứu còn hạn hẹp, luận văn không tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô và bạn bè đồng nghiệp Qua đây tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Đức Minh đã giúp đỡ tận tình để bản luận văn này được hoàn thành Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo Viện Điện tử viễn thông Trường Đại Bách khoa Hà Nội, Lãnh đạo Cục Quản lý phát thanh truyền hình, Trung tâm đo kiểm và dịch vụ Phát thanh Truyền hình, Cục Tần số vô tuyến điện, Vụ khoa học và công nghệ - Bộ Thông tin

và Truyền thông, Viễn Thông Hà Nam đã tạo điều kiện cung cấp tài liệu nghiên cứu, cũng như tạo điều kiện triển khai đề tài cho tác giả trong thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1 

ĐẶT VẤN ĐỀ 2 

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 3 

MỤC LỤC 4 

DANH MỤC HÌNH VẼ 9 

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 12 

Chương I: 18

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IPTV, KHẢO SÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN IPTV TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 18

1.1 Tổng quan về hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 18

1.1.1 Khái niệm IPTV 18

1.1.2 Sự khác biệt giữa IPTV và truyền hình Internet 20

1.1.3 Ưu nhược điểm của IPTV so với các dịch vụ truyền hình khác 22

1.1.3.1 Ưu điểm 22

a)Tính tương tác 22

b)VoD 22

c) Các dịch vụ hội tụ dựa trên IPTV 23

1.1.3.2 Nhược điểm 23

1.2 Kiến trúc hệ thống IPTV 24

1.2.1 Các thành phần cơ bản của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 26

1.2.1.1 Các thành phần thuộc nhà cung cấp dịch vụ (SP – Service Provider) 26

a) Hệ thống Video Headend 26

b) Hệ thống Middlewave 26

c) Hệ thống phân phối nội dung 26

d) Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM:Digital Rights Management) 27

1.2.1.2 Các thành phần thuộc nhà mạng (NP – Network Provider) 27

a) DSLAM 27

b) Router 31

1.2.1.3 Các thành phần thuộc khách hàng (Client) 32

a) Set top box 32

b) Modem 33

1.3 Các dịch vụ IPTV cơ bản 33

1.3.1 Dịch vụ truyền hình quảng bá (Broadcast TV) 33

1.3.2 Dịch vụ truyền hình theo yêu cầu (On Demand) 34

1.3.3 Dịch vụ truyền hình tương tác (Interactive) 36

1.4 Tình hình phát triển IPTV trên thế giới và việt nam 37

1.4.1 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV trên thế giới 37

1.4.1.1 Tổng quan 37

1.4.1.2 Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương 38

1.4.2 Tình hình phát triển IPTV tại Việt Nam 39

1.4.2.1 Thị trường cung cấp các dịch vụ viễn thông băng rộng tại Việt Nam 39

1.4.2.3 Khả năng triển khai dịch vụ IPTV tại Việt Nam 40

1.4.2.4 Tình hình triển khai dịch vụ IPTV của VNPT 41

KẾT LUẬN CHƯƠNG I 42

TỔNG KẾT CHƯƠNG I 44

Chương II: 45

GIỚI THIỆU VỀ HIỆN TRẠNG MẠNG VIỄN THÔNG HÀ NAM VÀ NỀN TẢNG MẠNG CHO VIỆC TRIỂN KHAI DỊCH VỤ MYTV 45

2.1 Hiện trạng mạng Viễn thông Hà Nam 45

2.1.1 Mạng truyền dẫn Viễn Thông Hà Nam 45

a) Mạng cáp quang tỉnh Hà Nam 45

b) Mạng cáp đồng 48

c) Mạng băng rộng xDSL 49

d) Mạng MAN – Ethernet 63

2.2 Triển khai dịch vụ IPTV tại Viễn thông Hà Nam 67

2.2.1 Mô hình đấu nối cung cấp dịch vụ MyTV của Viễn thông Hà Nam 70

2.2.2 Mô hình triển khai dịch vụ 73

2.2.3 Mô tả dịch vụ 76

2.2.4 Mô hình kết nối 77

2.2.5 Yêu cầu thiết bị 77

2.3 Một số điều kiện kiểm tra, khảo sát đôi cáp đang sử dụng dịch vụ MegaVNNcó thể cung cấp được MyTV 78

2.3.1 Khuyến nghị : 78

2.3.2 Các công cụ hỗ trợ tra cứu để dự đoán đôi cáp cung cấp được DV MyTV 78

KẾT LUẬN CHƯƠNG II 79

Chương III 80

TÌNH HÌNH TIÊU CHUẨN HOÁ IPTV 80

3.1 Tình hình tiêu chuẩn hóa IPTV trên thế giới 80

3.1.1 Các tổ chức tiêu chuẩn hóa IPTV 80

3.1.1.1 DSL Forum 80

3.1.1.2 MPEG 81

3.1.1.3 ETSI 81

3.1.1.4 ITU 82

3.1.1.5 ATIS 82

3.1.1.6 Open TV Forum 83

3.1.1.7 Broadband Services Forum (BSF) 83

3.1.1.8WirelessHD Consortium 84

3.1.1.9 SARFT 84

3.1.1.10 IPDR 84

3.1.1.11 ISMA 84

3.1.1.12 DVB-IPI 84

3.1.2 Tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ IPTV 85

3.2 Tình hình tiêu chuẩn hóa IPTV tại Việt Nam 86

KẾT LUẬN CHƯƠNG III 88

Chương IV 89

PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IPTV 89

4.1 QoE và QoS 89

4.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ IPTV 91

4.2 1 Nội dung nguồn chất lượng kém 92

4.2.2 Quá trình mã hóa 93

4.2.3 Độ dài GOP 93

4.2.4 Gói tin hỏng 93

4.2.5 Các gói tin đến sai thứ tự 94

4.2.6 Mất gói 94

4.2.7 Trễ 95

4.2.8 Rung pha 95

4.2.9 Tranh chấp với các dịch vụ triple-play khác 95

4.2.10 Các tham số cấu hình không chính xác 96

4.2.11 Nghẽn máy chủ 96

4.3 Các điểm giám sát chất lượng, phần tử mạng và tham số cần giám sát 96

4.3.1 Các điểm giám sát chất lượng 96

4.3.2 Các phần tử mạng và phép đo liên quan 97

4.3.2.1 Hệ thống trung tâm dữ liệu IPTV 97

4.3.2.2 Mạng lõi IP 99

4.3.2.3 Thiết bị phần mạng truy nhập 100

4.3.2.4 IPTVCD 100

4.4 Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ Video 100

4.4.1 Phương pháp đo chất lượng video định tính 101

4.4.2 Phương pháp đo chất lượng video định lượng 102

4.4.3 Phương pháp đo gián tiếp chất lượng video 103

4.5 Phương pháp đo thời gian chuyển kênh 107

4.6 Phương pháp đánh giá độ tin cậy 109

4.7 Phương pháp kiểm tra độ bảo mật 110

4.8 Một số giải pháp đo kiểm IPTV trên thế giới và đề xuất giải pháp đo kiểm, giám sát 111

4.8.1 Agilent Technologies 111

4.8.2 IneoQuest 112

4.8.3 Ixia 115

4.8.4 Spirent 118

4.8.5 Sunrise Telecom 118

4.9 Đánh giá về các dự thảo tiêu chuẩn và tiêu chuẩn hiện có 120

4.9.1 ITU-T G.1080 và TR-126 120

KẾT LUẬN CHƯƠNG IV 123

CHƯƠNG V 124

ĐO KIỂM ĐÁNH GIÁ THỰC TẾ DỊCH VỤ IPTV TẠI HÀ NAM 124

5.1 Các chỉ tiêu đánh giá của quốc tế và Việt Nam 124

5.1.1 Chỉ tiêu đánh giá của thế giới 124

a) ITU-T 124

b)DSL Forum 126

5.1.2 Chỉ tiêu đánh giá của Việt Nam 129

5.1.3 Chỉ tiêu áp dụng của tập đoàn VNPT Việt Nam 133

a) Chỉ tiêu quy định của tập đoàn 133

b) Quy định áp dụng tại VNPT Hà Nam 134

5.2 Đo định tính và đo định lượng để tìm ra chất lượng QoS và QoE của hệ thống truyền hình MyTV 135

5.2.1 Đo định lượng 135

a) Các thuê bao HD 136

b) Đối với các thuê bao SD 146

KẾT LUẬN CHƯƠNG V 161

KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT 163

1 KIẾN NGHỊ 163

2 ĐỀ XUẤT 164

2.1 Đề xuất giải pháp thiết bị đo kiểm dịch vụ IPTV 165

2.2 Khuyến nghị các tiêu chuẩn, quy chuẩn cần bổ sung 165

TÀI LIỆU THAM KHẢO 167

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống IPTV 18 

Hình 1.2 Mô hình chuẩn IPTV 24 

Hình 1.3 Cấu trúc mạng IPTV 25 

Hình 1.4 Mô hình chi tiết hệ thống dịch vụ IPTV 25 

Hình 1.5 DSLAM 28 

Hình 1.6 Mô tả chung về DSLAM và LAN 29 

Hình 1.7 Nhận thực Settopbox 30 

Hình 1.8 Kiến trúc Multicast – sự tham gia của DSLAM 31 

Hình 1.9 Kiến trúc IP set top box 33 

Hình 1.10 Kết nối IP sử dụng kỹ thuật Multicast 35 

Hình 1.11 Video on Demand 36 

Hình 1.12 Dự báo doanh thu dịch vụ IPTV trên thế giới 38 

Hình 1.13 Cấu hình mạng dịch vụ IPTV chung của VNPT 41 

Hình 1.14 Cấu hình kết nối mạng IPTV trên các tỉnh của VNPT 42 

Hình 2.1 : Sơ đồ truyền dẫn quang tỉnh Hà Nam 46 

Hình 2.2: Sơ đồ 9 Ring truyền dẫn quang của VNPT Hà Nam 46 

Hình 2.3: Sơ đồ hiện trạng kết nối mạng xDSL VNPT Hà Nam 50

Hình 2.4: Cấu hình mở rộng DSLAM năm 2009 53

Hình 2.5: Cấu hình IP-DSLAM hiện tại VNPT Hà Nam 54

Hình 2.6: Cấu hình IP-DSLAM chi tiết tại VNPT Hà Nam 63 

Hình 2.7: Mạng lõi theo mạch vòng mạng MAN Viễn thông Hà Nam 65 

Hình 2.8: Mạng MAN kết nối các thiết bị CES core với các thiết bị CES cỡ nhỏ thuộc lớp truy nhập 65 

Hình 2.9: Cấu trúc kết nối các thiết bị MSAN, IP/DSLAM đến các thiết bị CES tại Lý Nhân, Bình Lục 66 

Hình 2.10 : Mô hình đấu nối cung cấp dịch vụ MyTV của Viễn thông Hà

Nam 70 

Hình 2.11: Mô hình đấu nối cung cấp dịch vụ MyTV của Lý Nhân - Hà Nam 71 

Hình 2.12: Sơ đồ đấu nối tại nhà thuê bao 72 

Hình 2.13 : Dịch vụ My TV cung cấp đồng thời với dịch vụ truy nhập Internet MegaVNN trên cáp đồng 77 

Hình 3.1 Hệ thống giao thức DVB-IPI 85 

Hình 4.1: Mối tương quan giữa QoE và QoS 90 

Hình 4.2: Các yếu tố tác động tới QoE 90 

Hình 4.3: Hệ thống phân phối dịch vụ video đầu cuối-tới-đầu cuối 92 

Hình 4.4: Các loại lỗi lớp vật lý và giao thức 93 

Hình 4.5: Các điểm giám sát chất lượng trong mạng IPTV 96 

Hình 4.6: Kiểm tra chất lượng máy chủ VoD 99 

Hình 4.7: Mạng IPTV với rung pha bằng 0 105 

Hình 4.8: Mạng IPTV có rung pha 105 

Hình 4.9: Tính các giá trị MDI tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV 106 

Hình 4.10: Cấu hình đo trễ chuyển kênh 108 

Hình 4.11: Kiểm tra bảo mật theo dựa trên DHCP Option 82 111 

Hình 4 12: Kiểm tra ứng dụng firewall 111 

Hình 4.13: Thiết bị đo N2X 112 

Hình 4.14: Geminus G10 single và dual configurations - rack system 113 

Hình 4.15: Singulus G10 – portable system 113 

Hình 4.16: Singulus G1-T 113 

Hình 4.17: Mô hình đo kiểm Switch 114 

Hình 4.18: Cricket Family 114 

Hình 4 19: IQMediaMonitor 115 

Hình 4.20: Mô phòng mạng dùng IxNetwork 117 

Hình 4.21: SunSet MTT 119 

Hình 5.1 Thiết bị dùng để đo kiểm 135 

Hình 5.2 Mô hình đấu nối đo kiểm 136 

ADM Add/Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen kẽ

AGCF Access Gateway Control

Function

Chức năng điều khiển cổng truy nhập

API Application Programming

Interface Giao diện lập trình ứng dụng

ATM Asynchronous Tranfer Mode Phương thức truyền tải không đồng

bộ

ASI Asynchronous Serial

Interface Giao diện nối tiếp không đồng bộ

B

BHCA Busy Hour Call Attemps Cuộc gọi thực hiện trong giờ cao

điểm

BES Broardband Entertainment

Solution Giải pháp giải trí băng rộng B-ISDN Broadband ISDN Mạng ISDN băng rộng

BRAS Broadband Remote Access

Từ Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt

CO Central Office Trung tâm chuyển mạch

CPE Customer Premises

Equipment Thiết bị truyền thông cá nhân CRC Cyclical Redundancy Check Kiểm tra dư theo chu kỳ

CES Carrier Ethernet Switch Chuyển mạch Ethernet mức nhà

cung cấp dịch vụ

D

DELT Dual And Loop Test Kiểm tra mạch vòng đôi

DHCP Dynamic Host Configuration

Protocol Giao thức cấu hình tự động DRM Digital Right Management Quản lý quyền sử dụng số

DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số

DSLAM Digital Subscriber Line

Access Multiplexers

Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số

DVB Digital Video Broadcasting Phát quảng bá hình ảnh số

DWDM Dense wavelength division

multiplexing Phân chia bước sóng dày đặc

E

EPG Electronic program guide Chương trình hướng dẫn điện từ ELU Extenlen Line Unit Khối tập trung dây mở rộng

F

FE Fast Ethernet Ethernet tốc độ cao

FTTN Fiber To The Node Cáp quang tới tủ thuê bao

FTTH Fiber To The Home Cáp quang tới nhà thuê bao

G

GE Gigabit Ethernet Ethernet tốc độ Gigabit

Từ Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt

GSM Global System for Mobile

HSS Home Subcriber Server Server thuê bao nhà

HTTP Hype Text Transfer Protocol Giao thức truyền dẫn siêu văn bản

I

IGMP Internet Group Management

Protocol Giao thức quản lý nhóm Internet IMS IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện IP

IP Internet Protocol Giao thức Internet

ISDN Integrated Services Digital

Từ Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt

MGC Media Gateway Controller Điều khiển cổng phương tiện

MMDS Multichannel Multipoint

Distribution Service

Dịch vụ phân phối đa kênh – đa điểm

MoD Music on Demand Ca nhạc theo yêu cầu

MPLS Multi Protocol Label

Swiching Chuyển mạch nhãn đa giao thức

MSAN Multi Service Access

Network Mạng truy nhập đa dịch vụ

N

NMS Network management system Quản lý hệ thống mạng

N-PVR Network-based Personal

Video Recorder Dựa trên mạng ghi hình cá nhân

NPVR Network Personal Video

Recording Mạng cá nhân ghi hình NvoD Near Video on Demand Gần Video theo yêu cầu

NGN Next Genemation Network Mạng thế hệ sau

P

PC Personal computer Máy tính cá nhân

PRV Personal Video Recorder Ghi lại nội dung video theo yêu cầu

cá nhân PKI Public Key Infastructure Cơ sở hạ tầng khoá công khai POTS Plain Old Telephone System Hệ thống điện thoại truyền thống PVC Permanent virtual circuit Mạch ảo thường trực

PSTN Public Switched Telephone

Từ Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt

QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

QoE Quality of Exprendent Chất lượng kiểm nghiệm

RTSP Real Time Streaming

Protocol Giao thức chuỗi thời gian thực RSU Remote Switching Units Khối chuyển mạch xa

RLU Remote Line Unit Khối tập trung dây từ xa

S

SD Sandard-Definition Độ nét tiêu chuẩn

SDH Synchronous Digital

Hierrachy Hệ thống phân cấp số đồng bộ SELT Single End Loop Test Kiểm tra mạch vòng đơn

SHDSL Symmetric High-speed DSL DSL tốc độ cao đối xứng

SSL Secure Sockets Layer Lớp ổ cắm bảo mật

STM Synchronous Transport

Module Module truyền tải đồng bộ

SPTS Single Program Transport

Stream

Dòng chuyển tải (của MPEG-2) một chương trình

T

TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo thời gian

TDMA Time Division Multiplex

Từ Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt

V

VCI Virtual Channel Identifier Nhận dạng kênh ảo

VoD Video-on-Demand Video theo yêu cầu

VoIP Voice over Internet Protocol Thoại qua giao thức internet

VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng đường ảo

VPN Virtual private network Mạng riêng ảo

X

xDSL x Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số

Chương I:

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IPTV, KHẢO SÁT TÌNH HÌNH PHÁT

TRIỂN IPTV TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

1.1 Tổng quan về hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV

1.1.1 Khái niệm IPTV

IPTV được gọi là truyền hình trên giao thức Internet, Telco TV hay truyền hình băng rộng, với nghĩa truyền tải truyền hình quảng bá hoặc video theo yêu cầu, chương trình phát thanh có chất lượng cao trên mạng băng rộng Theo quan điểm của đối tượng sử dụng, việc khai thác và xem IPTV cũng giống như dịch vụ TV trả tiền ITU-T (ITU-T FG IPTV) đã chính thức chấp thuận định nghĩa IPTV như sau: IPTV được định nghĩa là các dịch vụ đa phương tiện như truyền hình/video/audio/văn bản/đồ họa/số liệu truyền tải trên các mạng dựa trên IP được kiểm soát nhằm cung cấp mức chất lượng dịch vụ, độ mãn nguyện, độ bảo mật và tin cậy theo yêu cầu [6]

Hình1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống IPTV

Từ quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ, IPTV bao hàm quá trình thu thập, xử

lý và truyền tải một cách an toàn nội dung video trên hạ tầng mạng dựa trên công nghệ IP Tham gia vào quá trình cung cấp dịch vụ IPTV gồm nhiều nhà cung cấp dịch vụ từ các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh đến các công ty Viễn thông lớn và các nhà khai thác mạng riêng ở nhiều nơi trên thế giới IPTV có một số đặc điểm sau:

Hỗ trợ truyền hình tương tác - Các khả năng hoạt động hai chiều của hệ thống IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra một số lượng lớn các ứng dụng truyền hình tương tác Các loại hình dịch vụ được phân phối qua dịch vụ IPTV có thể bao gồm truyền hình trực tiếp tiêu chuẩn, truyền hình độ trung thực cao (HDTV), các trò chơi trực tuyến, và kết nối Internet tốc độ cao

Không phụ thuộc thời gian - IPTV khi kết hợp với máy thu video số cho phép tạo chương trình nội dung không phụ thuộc thời gian bằng cơ chế ghi và lưu lại nội dung IPTV và sau đó có thể xem lại

Tăng tính cá nhân - Hệ thống IPTV từ đầu cuối-đến-đầu cuối hỗ trợ thông tin hai chiều và cho phép các đối tượng sử dụng lựa chọn và thiết lập việc xem TV theo

sở thích riêng như chương trình và thời gian xem ưa thích

Yêu cầu về băng thông thấp - Thay vì phải truyền tải tất cả các kênh cho mọi đối tượng sử dụng, công nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chỉ cần phải phát các kênh mà đối tượng sử dụng yêu cầu Tính năng hấp dẫn này cho phép nhà khai thác mạng tiết kiệm băng thông

Khả năng truy nhập trên nhiều loại thiết bị - Việc xem nội dung IPTV không

bị giới hạn là dùng cho các máy thu hình Các khác hàng thường sử dụng máy tính

cá nhân và các thiết bị di động để truy cập tới các dịch vụ IPTV

Bảng dưới đây mô tả tổng quan các loại dịch vụ IPTV khác nhau hiện đang được dự kiến và triển khai [14]

1.1.2 Sự khác biệt giữa IPTV và truyền hình Internet

Do đều được truyền trên mạng dựa trên giao thức IP, người ta đôi lúc hay nhầm IPTV là truyền hình Internet Tuy nhiên, 2 dịch vụ này có nhiều điểm khác nhau:

- Được truyền tải trên nền mạng khác nhau:

Truyền hình Internet sử dụng mạng Internet công cộng để phân phát các nội dung video tới người sử dụng cuối

IPTV sử dụng mạng trên nền IP tương tự như mạng Internet, song đó là các mạng riêng được bảo mật để truyền các nội dung video đến khách hàng Các mạng riêng này thường được tổ chức và vận hành bởi nhà cung cấp dịch vụ IPTV

- Về mặt địa lí:

Các mạng do nhà cung cấp dịch vụ viễn thông sở hữu và điều khiển không cho phép người sử dụng Internet nói riêng và những người không sử dụng dịch vụ IPTV nói chung truy cập Các mạng này chỉ giới hạn trong các khu vực địa lí cố định Trong khi, mạng Internet không có giới hạn về mặt địa lí, người dùng Interet nào cũng có thể xem truyền hình Internet ở bất kì đâu trên thế giới

- Quyền sở hữu hạ tầng mạng:

Khi nội dung video được gửi qua mạng Internet công cộng, các gói sử dụng giao thức Internet có thể bị trễ hoặc mất khi nó di chuyển Do đó, nhà cung cấp các dịch vụ truyền hình ảnh qua mạng Internet không đảm bảo chất lượng truyền hình như với dịch vụ truyền hình mặt đất, truyền hình cáp hay truyền hình vệ tinh Thực

tế là các nội dung video truyền qua mạng Internet khi hiển thị trên màn hình TV có thể bị giật và chất lượng hình ảnh thấp

Trong khi, IPTV chỉ được phân phối qua một hạ tầng mạng của nhà cung cấp dịch vụ Do đó người vận hành mạng có thể điều chỉnh để có thể cung cấp hình ảnh với chất lượng cao hơn

- Cơ chế truy cập:

Một set-top box số thường được sử dụng để truy cập và giải mã nội dung video được phân phát qua hệ thống IPTV, trong khi PC thường được sử dụng để truy cập các dịch vụ Internet Các loại phần mềm được sử dụng trong PC thường phụ thuộc vào loại nội dung truyền hình Internet Ví dụ như, để download các chương trình TV từ trên mạng Internet, đôi khi cần phải cài đặt các phần mềm cần thiết để xem được nội dung đó, hay hệ thống quản lí bản quyền cũng cần để hỗ trợ

cơ chế truy cập

- Giá thành

Phần trăm nội dung chương trình được phân phát qua mạng Internet công cộng

tự do thay đổi Điều này khiến các công ty truyền thông đưa ra các loại dịch vụ dựa trên mức giá thành Giá thành các loại dịch vụ IPTV cũng gần giống với mức phí hàng tháng của truyền hình truyền thống Các nhà phân tích mong rằng truyền hình

Internet và IPTV có thể hợp lại thành một loại hình dịch vụ giải trí

1.1.3 Ưu nhược điểm của IPTV so với các dịch vụ truyền hình khác 1.1.3.1 Ưu điểm

Hệ thống IPTV dựa trên IP nên có những ưu điểm đáng kể, bao gồm khả năng tích hợp truyền hình với các dịch vụ IP khác như truy nhập Internet tốc độ cao và VoIP Mạng IP cũng cho phép truyền nhiều thông tin hơn và với nhiều chức năng hơn Trong mạng vệ tinh hay truyền hình truyền thống, sử dụng công nghệ broadcast thì tất cả nội dung được truyền liên tục đến mỗi thuê bao, thuê bao chuyển kênh tại set top box Thuê bao có thể lựa chọn từ nhiều lựa chọn như công

ty vệ tinh, cáp, truyền thông để đưa luồng thông tin về nhà Mạng IP làm việc khác, nội dung được giữ ở trên mạng và chỉ những nội dung khách hàng lựa chọn là được gửi đến nhà thuê bao Điều này sẽ tiết kiệm băng thông và sự lựa chọn của khách hàng ít bị giới hạn bởi “đường ống” dẫn đến nhà thuê bao Điều này cũng có nghĩa

là tính riêng tư của khách hàng được đảm bảo hơn so với hệ thống vệ tinh và truyền hình truyền thống

a)Tính tương tác

Hệ thống IPTV cho phép người xem có cơ hội để xem các chương trình TV có tính tương tác hơn và cá nhân hơn Ví dụ nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp chức năng tương tác cho phép người xem lựa chọn nội dung xem theo tên phim hay tên của diễn viên hay chức năng picture in picture cho phép người xem có thể chuyển kênh mà không phải rời bỏ chương trình họ đang xem Người xem còn có thể truy nhập vào album ảnh và kho nhạc trên PC của họ từ màn hình TV, sử dụng điện thoại để đặt lịch ghi lại các chương trình TV yêu thích Ngoài ra họ còn có thể

sử dụng chức năng giám sát điều khiển (parent control) để cấm con cái xem một số chương trình truyền hình không phù hợp

b)VoD

VoD cho phép khách hàng duyệt một chương trình trực tuyến hoặc một danh sách các bộ phim để xem qua và sau đó lựa chọn chúng Về mặt kỹ thuật, khi khách hàng lựa chọn một bộ phim, thì một kết nối point-to-point được thiết lập giữa bộ

giải mã của khách hàng (Set top box hoặc PC) và server phân phát luồng nội dung Báo hiệu về các chức năng như pause, backward/forward… được đảm bảo bởi giao thức RTSP Dạng mã hóa chung nhất được sử dụng cho VoD là MPEG-2, MPEG-4

và VC-1 Để tránh hiện tượng ăn cắp bản quyền nội dung phim thì nội dung của VoD được mã hóa Với công nghệ IPTV việc mã hóa được thực hiện hiệu quả thông qua hệ thống DRM Với hệ thống này nếu khách hàng lựa chọn xem phim trong thời gian 24 giờ thì sau 24 giờ nội dung phim sẽ không thể xem được nữa…

c) Các dịch vụ hội tụ dựa trên IPTV

Một ưu điểm khác của mạng IP là khả năng tích hợp và hội tụ Các dịch vụ hội

tụ ở đây nói đến khả năng tương tác của các dịch vụ hiện có theo cách trong suốt để tạo ra các dịch vụ gia tăng mới Ví dụ là dịch vụ On-Screen Caller ID, nhận Caller

IP trên màn hình TV và khả năng xử lý (gửi đến voice mail…) Các dịch vụ dựa trên IP sẽ cung cấp khả năng cho khách hàng có thể truy nhập ở bất kỳ đâu, bất kỳ khi nào đến nội dung thông qua TV, PC hay điện thoại của khách hàng, và khả năng tích hợp các dịch vụ và nội dung để gắn chặt chúng với nhau

1.1.3.2 Nhược điểm

Nhược điểm chính của IPTV chính là khả năng mất dữ liệu rất cao và sự chậm trễ truyền tín hiệu Nếu như đường kết nối mạng của người dùng không thật sự tốt cũng như không đủ băng thông cần thiết thì khi xem chương trình sẽ rất dễ bị giật hay việc chuyển kênh có thể tốn khá nhiều thời gian để tải về Thêm vào nữa nếu máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ không đủ mạnh thì khi số lượng người xem truy cập vào đông thì chất lượng dịch vụ sẽ bị giảm sút Ngoài ra, các nhà cung cấp dịch

vụ IPTV cũng gặp nhiều khó khăn trong việc đàm phán hợp đồng với các nhà cung cấp dịch vụ nội dung dẫn đến tình trạng nghèo nàn thông tin trên các kênh IPTV Nhiều công ty viễn thông đang tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có để phân phối IPTV, nhưng bài toán đặt ra là làm sao để đáp ứng đủ nhu cầu về băng rộng Một vấn đề khác là nhà cung cấp dịch vụ khó có thể thu được lợi nhuận từ quảng cáo vì người xem có thể tua nhanh hoặc làm bất cứ thao tác nào để không phải tốn thời gian xem những đoạn mà họ không thích

1.2 Kiến trúc hệ thống IPTV

IPTV là công nghệ truyền dẫn hình ảnh kỹ thuật số tới người sử dụng (NSD) qua Internet băng rộng Ngoài các dịch vụ truyền hình quảng bá thông thường, Video theo yêu cầu (Video on Demand – VoD), IPTV còn hỗ trợ sự tương tác giữa người xem với chương trình và đây cũng chính điểm đặc biệt và hấp dẫn nhất của IPTV Không đơn thuần là truyền hình như truyền hình cáp truyền thống, IPTV là một tổng thể chuỗi các dịch vụ truyền hình có tính tương tác Ngoài việc tự do lựa chọn chương trình truyền hình hay phim muốn xem, NSD có thể tham gia các cuộc hội thảo từ xa, chơi game, mua hàng qua TV hoặc viết blog video (vlog), nhắn tin qua TV,…

ITU-T mô tả mô hình chuẩn dịch vụ IPTV như trong Hình 1.2 Trong đó, vai trò của bốn thành phần chính là:

• Nhà cung cấp nội dung

• Nhà cung cấp dịch vụ

• Nhà cung cấp mạng

• Khách hàng

* Ref: ITU TSB IPTV Consultation meeting (Doc Iptv018e and 20e)

Hình 1.2 Mô hình chuẩn IPTV Trên thực tế, các mạng video IP là những hệ thống khá phức tạp được cấu thành

từ rất nhiều phần tử,trên mạng mạng thực tế, để truyền tải dịch vụ IPTV từ đầu tới-đầu cuối cần có sự tham gia của nhiều phần tử mạng và hàng loạt công nghệ

cuối-Hình 1.3 Cấu trúc mạng IPTV

♦ Mô hình chi tiết về hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV

Hình 1.4 Mô hình chi tiết hệ thống dịch vụ IPTV

1.2.1 Các thành phần cơ bản của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 1.2.1.1 Các thành phần thuộc nhà cung cấp dịch vụ (SP – Service Provider)

a) Hệ thống Video Headend

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 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

b) Hệ thống Middlewave

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 tiểu

sử 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

c) Hệ thống phân phối nội dung

Bao gồm các cụm máy chủ VoD và hệ thống quản lý VoD tương ứng, cho phép lưu trữ các nội dung đã được mã hóa và thiết lập các chính sách phân phối nội dung một cách mềm dẻo Hệ thống này cũng cho phép nhà khai thác mở rộng một cách kinh tế, phù hợp với tải và yêu cầu dịch vụ của các thuê bao Máy chủ VoD sẽ lưu nội dung thực và cung cấp cho thuê bao khi nó nhận được sự xác thực danh tính

từ middleware Nó cho phép các thuê bao đặt và xem những bộ phim chất lượng cao

và chương trình theo yêu cầu (chương trình này được lưu trên máy dịch vụ và truyền tải theo yêu cầu) Hệ thống này cũng cung cấp những chức năng điều khiển VCR như tua đi, tạm dừng, và tua lại

d) Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM:Digital Rights Management)

DRM giúp nhà khai thác bảo vệ nội dung của mình, như trộn các tín hiệu truyền hình hay mã hóa nội dung VoD, khi truyền đi trên mạng Internet và tích hợp với tính năng an ninh tại set top box ở phía thuê bao DRM dùng để bảo mật nội dung các khóa giải mã của các thuê bao Những nội dung được tải trên những máy chủ nội dung sẽ được mã hóa trước bằng hệ thống DRM và nó cũng cũng chỉ mã hóa nội dung quảng bá để bảo mật sự phân bố đến STB Hệ thống có khả năng hỗ trợ chức năng mã hoá trong các headend tương ứng và cung cấp khoá mật mã cho các headend này Hệ thống DRM chứa khoá cho phần nội dung của một cơ sở dữ liệu khoá đồng thời bí mật phân phối cơ sở dữ liệu này tới STB Hệ thống DRM cũng sẽ hỗ trợ thêm vào phần nội dung các chức năng thủ thuật trong khi xem (tua nhanh, tua lại, v.v ) Hệ thống DRM sẽ dựa trên các khái niệm của hệ thống cơ sở

hạ tầng khoá công cộng (PKI) PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 để xác nhận mỗi thành tố trong hệ thống DRM đồng thời để mã hoá an toàn dữ liệu có dùng các khoá chung/riêng

1.2.1.2 Các thành phần thuộc nhà mạng (NP – Network Provider)

a) DSLAM

Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số (DSLAM) có một số modem DSL nhận các phiên từ các thuê bao Sau đó đưa tất cả các phiên cùng ra đường trục kết nối tới mạng tổng hợp

Hình 1.5 DSLAM DSLAM là một trong các biên được quản lý hoàn toàn bởi nhà cung cấp mạng IPTV vì nó được lưu trữ bên trong môi trường vật lý an toàn, tương phản với set top box và đầu vào hộ gia đình, các thuê bao không thể truy nhập vật lý tới DSLAM Hình 1.5 miêu tả cách DSLAM hỗ trợ Internet tốc độ cao, VoIP và IPTV VLAN tới các thuê bao Thiết bị tại gia đình sẽ chia lưu lượng và cho phép VLAN được kết thúc (nó cũng có thể được kết thúc tại DSLAM) Các DSLAM mới có thể kết hợp tất cả các phiên vào một tín hiệu và điều khiển chúng qua TCP/IP (hoặc các giao thức khác) tới mạng truyền tải Trong một số kiểu DSLAM có các lựa chọn mạng lưới như các chức năng IGMP proxy, kênh ảo và VLAN cũng như một số ứng dụng TCP/IP hỗ trợ vận hành mạng IPTV DSLAM sử dụng các phổ tần số thấp cho

âm thanh và phân bổ các tấn số cao cho truyền dẫn dữ liệu Bằng cách này cả âm thanh và dữ liệu có thể được quản lý bởi DSLAM

DSLAM sử dụng cầu nối Ethernet (VLAN) Hoạt động bởi việc đánh dấu các gói đến với một VLAN-ID đại diện cho một nhóm VLAN-ID dựa trên 802.1Q (Một chuẩn công nghiệp dùng để nhận dạng VLAN)và được sử dụng bởi DSLAM

để đảm bảo quá trình gửi đi Dựa vào bảng chuyển tiếp bên trong, DSLAM sẽ gửi các gói tới các cổng truy nhập khác nhau, luôn luôn tách biệt lưu lượng từ các VLAN khác nhau Mỗi cầu nối ảo thực hiện kiểm tra độc lập lưu lượng Lưu lượng đường lên đến từ một cổng đặc biệt /PVC được gán vào một VLAN riêng Các gói này được gửi tới một cổng Ethernet riêng theo bảng chuyển tiếp trong DSLAM Lưu lượng đường lên từ các Set top box khác nhau được tập hợp vào các VLAN

chuyên dụng cho các dịch vụ riêng

Hình 1.6 miêu tả cái nhìn chung về DSLAM và cách các VLAN kết thúc tại BRAS, Head end hoặc tại các bộ phận Internet Một vài DSLAM sẽ chia sẻ việc truy nhập vào một VLAN đơn

Hình 1.6 Mô tả chung về DSLAM và LAN Set top box yêu cầu địa chỉ IP để gia nhập vào mạng cấu hình của chúng được quản lý sử dụng giao thức DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) DHCP cũng sẽ được hỗ trợ bởi các kỹ thuật nhận thực cho phép điều khiển bởi Middleware

và các ứng dụng thương mại trên các loại hình truy cập cung cấp cho các thuê bao Các DSLAM có một DHCP chuyển tiếp chèn vào định danh đường dây vật lý (lựa chọn 82 trên DHCP) trên địa chỉ yêu cầu Điều này đảm bảo các bản tin đền từ Set top box được liên kết một vị trí vật lý riêng, giảm các nguy cơ lừa đảo và gian lận Quá trình tính toán và nhận thực dựa vào lựa chọn 82 để xác nhận người sử dụng và sử dụng dịch vụ RADIUS (Remote Authentication Dial In User Service),

có thể yêu cầu các ứng dụng thương mại kiểu truy nhập nên được cấp cho thuê bao Các DSLAM cũng có thể sử dụng IEEE 802.1X nhận thực, sử dụng RADIUS để hỗ trợ quá trình nhận thực mạng Sử dụng giao thức nhận thực mở rộng giữa set top

box và các máy chủ nhận thực Máy chủ DHCP sẽ chờ máy chủ middlewave cho phép địa chỉ IP được gán vào Set top box

Hình 1.7 miêu tả quá trình nhận thực Set top box, bắt đầu với yêu cầu DHCP đưa ra bởi Set top box và được chuyển đi bởi DSLAM và các router tới máy chủ DHCP Yêu cầu bao gồm thông tin đường vật lý của yêu cầu DHCP Máy chủ DHCP kiểm tra với các thành phần khác như RADIUS hoặc máy chủ middleware nếu đường vật lý và thuê bao nhận một địa chỉ IP hợp lệ và nhận được sự xác nhận, truy nhập được chấp nhận Các DSLAM tham gia vào quá trình multicast bằng cách cung cấp các chức năng proxy hoặc snooping cho các yêu cầu IGMP Lưu lượng IGMP đường lên sẽ đánh dấu VLAN để đảm bảo tách biệt lưu lượng tại mạng tổng hợp Các bản tin IGMP (Internet Group Management Protocol) được tìm bởi các cầu nối để tối ưu cây phân phối multicast Luồng video sẽ được nhân đôi tới các cổng thích hợp theo các yêu cầu gia nhập IGMP được nhận bởi DSLAM từ các Set top box Các luồng video được mã hóa, nên các Set top box sẽ yêu cầu các chìa khóa DRM cũng như nhận thực để gia nhập miền IGMP riêng

Hình 1.7 Nhận thực Settopbox

Để chống lại lừa đảo và tăng cường mã hóa, DSLAM sẽ kiểm tra các địa chỉ

IP nguồn của mỗi thuê bao cho mỗi yêu cầu đối với danh sách các hợp đồng thuê bao Ánh xạ các địa chỉ IP với cổng vật lý tương ứng được lưu trong DSLAM Địa chỉ IP nguồn của mỗi gói đường lên đi vào DSLAM qua cổng thuê bao được kiểm tra trong bảng DSLAM cũng cung cấp các báo cáo trạng thái thuê bao Tất cả các yêu cầu từ các set top box đều được ghi lại Hình 1.8 miêu tả kiến trúc Multicast

Hình 1.8 Kiến trúc Multicast – sự tham gia của DSLAM

yêu cầu router khả năng định tuyến tốc độ cao ở một số liên kết Các router doanh nghiệp nên có giá thành thấp, nhiều cổng, dễ dàng cấu hình, và hỗ trợ QoS Cuối cùng, router truy nhập phải hỗ trợ các cổng tốc độ cao, các giao thức khác nhau tại mỗi cổng

Router có bốn thành phần chính: cổng vào, cổng ra, cơ cấu chuyển mạch, và

xử lý định tuyến Một cổng vào là điểm gắn vào liên kết vật lý và là điểm đi vào của các gói đi đến Cơ cấu chuyển mạch liên kết các cổng đầu vào với các cổng đầu ra Phân loại router là hàng đợi đầu vào hay hàng đợi đầu ra phụ thuộc vào quan hệ tốc

độ của các cổng đầu vào và cơ cấu chuyển mạch Nếu cơ cấu chuyển mạch có băng thông lớn hơn tổng băng thông của các cổng đầu vào, thì các gói chỉ đợi ở đầu ra, được gọi là router hàng đợi đầu ra Mặt khác, các hàng đợi có thể xây dựng tại đầu vào, được gọi là router hàng đợi đầu vào Cổng đầu ra chứa các gói và dự định chúng cho dịch vụ tại liên kết đầu ra Cuối cùng, xử lý định tuyến tham gia vào các giao thức định tuyến và tạo một bảng định tuyến để chuyển gói

1.2.1.3 Các thành phần thuộc khách hàng (Client)

a) Set top box

Set top box được sử dụng để kết nối IPTV Headend với TV Chức năng chính của bộ phận này là hiểu và chuyển đổi các yêu cầu từ các thuê bao sau đó gửi các bản tin tới headend, các dịch vụ và các nội dung yêu cầu riêng Set top box sẽ nhận các nội dung đã được mã hóa và giải mã chúng Hình 1.9 miêu tả kiến trúc IP Set top box Các thành phần của Set top box bao gồm:

Hình 1.9 Kiến trúc IP set top box AGC = automatic gain control : Điều khiển tăng ích tự động

ADC = analog-to-digital converter : Chuyển đổi tương tự - số

FEC = forward error correction : Mã sửa lỗi trước

SC = smart card : Card thông minh

b) Modem

Modem là từ kết hợp của Modulator - DEModulator, tiếng Việt gọi là bộ điều biến -giải điều biến , là thiết bị dùng để điều biến tín hiệu số thành một tín hiệu tương tự để có thể dễ dàng truyền đi Ngược lại khi nhận được tín hiệu tương tự, modem sẽ giải điều biến để tạo lại tín hiệu số gốc ban đầu

1.3 Các dịch vụ IPTV cơ bản

1.3.1 Dịch vụ truyền hình quảng bá (Broadcast TV)

Các dịch vụ quảng bá trong mạng IPTV là một dịch vụ cho phép các thuê bao nhận bản sao của một chương trình riêng, truyền luồng dữ liệu tới một nhóm các thuê bao Kỹ thuật IP Mmulticast được sử dụng để cung cấp một kênh truyền hình quảng bá đơn tới nhiều thuê bao cùng một lúc Giao thức quản lý thành viên nhóm Internet (IGMP) được các mạng Multicast sử dụng để lựa chọn và điều khiển truyền

kênh IPTV tới thuê bao IPTV Mục đích chính của các kỹ thuật Multicast là đảm bảo độ tin cậy và ngay lập tức chuyển các kênh trong quá trình xem truyền hình

1.3.2 Dịch vụ truyền hình theo yêu cầu (On Demand)

VoD phù hợp với RF hai chiều và IP dựa trên các mạng băng rộng Nó cho phép người xem duyệt một thư viện số lưu trữ phim, các show, lựa chọn và xem ngay tiêu đề Ngoài ra, VoD cho phép thuê bao xem theo lịch trình của họ hơn là phụ thuộc vào lịch trình được xác định bởi các nhà cung cấp dịch vụ mạng VoD

sử dụng giao thức RTSP (Real Time Streaming Protocol) để quản lý xem video

từ xa, và để ghi lại nội dung Được thúc đẩy bởi các mạng băng rộng thế hệ mới kết hợp với sự cải tiến về tỷ lệ giá cả và khả năng xử lý của IPTVCD, việc triển khai cách hệ thống VoD dựa trên công nghệ mạng IP đã phát triển đáng kể trong thời gian gần đây

Hình 1.10 Kết nối IP sử dụng kỹ thuật Multicast

Hình 1.11 Video on Demand

1.3.3 Dịch vụ truyền hình tương tác (Interactive)

Interactive TV đang dần trở nên phổ biến nhờ sự gia tăng băng thông của hạ tầng mạng và khả năng mang được nhiều tín hiệu số đã được nén, nội dung tương tác có thể cung cấp ngày càng nhiều cho các thuê bao Nó có thể cung cấp cho người xem truy nhập thông tin nhiều hơn, các ứng dụng truyền dẫn, và dễ dàng phản ứng lại chương trình tương tác IPTV tham gia vào quá trình chuyển đổi từ truyền dẫn đơn hướng sang hai hướng và người xem từ thụ động chuyển sang chủ động Các ứng dụng và chương trình được truyền tới Set top box của thuê bao và người xem có thể tác động qua lại bởi sử dụng một thiết bị điều hướng như điều khiển từ xa hoặc bàn phím không dây Thông tin được gửi thẳng tới Set top box rồi tới máy chủ mạng khu vực Tất cả các nhà cung cấp dịch vụ khuyến khích người xem đăng ký dịch vụ thoại, băng rộng và truyền hình trả tiền của họ và thường thì

họ đưa ra một loạt các gói được thiết kế cho các kiểu thuê bao khác nhau phù hợp với nhu cầu của khách hàng

1.4 Tình hình phát triển IPTV trên thế giới và việt nam

1.4.1 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV trên thế giới

1.4.1.1 Tổng quan

Là đỉnh cao của công nghệ hội tụ kỹ thuật số tích hợp giữa truyền thông và truyền hình, IPTV là cơ hội lớn cho các nhà khai thác viễn thông, cho các nhà cung cấp nội dung và cũng là thị trường tiềm năng dành cho các nhà cung cấp giải pháp viễn thông Trên thế giới, IPTV đã được khá nhiều tập đoàn viễn thông quan tâm đầu tư và triển khai cung cấp dịch vụ Tính đến quý III năm 2007, IPTV đã được

576 doanh nghiệp cung cấp tại 33 nước trên toàn thế giới Trên thế giới, IPTV đã bước sang thời kỳ phát triển ổn định

Theo số liệu thống kê của TeleGeography, số lượng thuê bao IPTV tính tới hết tháng 9/2010 đạt khoảng 40,5 triệu, tăng 8% so với quý 2 và 37% so với cùng kỳ năm trước

Pháp vẫn tiếp tục giữ vững vị trí đầu bảng xếp hạng 10 quốc gia có số lượng thuê bao IPTV lớn nhất với gần 1/4 thuê bao của toàn thế giới Theo sau là Mỹ (16%), Trung Quốc (16%), Hàn Quốc (8%) và Nhật Bản (4%), Đức (3%), Hồng Kông (3%) Bỉ, Tây Ban Nha, Đài Loan nằm ở cuối bảng với trên dưới 2% thị phần thuê bao

Tuy nhiên, Trung Quốc hiện đang là quốc gia có tốc độ nhanh nhất, và một tương lai gần, nhiều khả năng quốc gia này sẽ chiếm vị trí thứ hai của Mỹ chỉ trong quý 4 Nhà cung cấp IPTV lớn nhất Trung Quốc hiện nay - China Telecom cũng là nhà cung cấp dịch vụ IPTV lớn nhất thế giới, nhiều hơn 30% số lượng thuê bao so với nhà cung cấp dịch vụ IPTV lớn thứ 2 hiện nay Iliad (Pháp)

Điểm đáng chú ý nhất trong quý 3/2010 là số lượng thuê bao IPTV phát triển mới cao nhất từ trước tới nay Mặc dù tốc độ tăng trưởng tốt, song số lượng thuê bao IPTV mới chỉ chiếm thị phần rất khiêm tốn trên tổng số thuê bao truyền hình trả tiền trên toàn cầu (6%), doanh thu trung bình trên mỗi thuê bao cũng còn thấp Tuy nhiên, đây cũng là cứu cánh cho các doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ cố định, khi các dịch vụ cố định đang bị cạnh tranh khốc liệt của các dịch vụ di động

1.4.1.2 Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương

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 2008 (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

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 dịch vụ video theo yêu cầu