Đồ án tốt nghiệp: Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai IPTV tại VNPT Bắc Ninh

LỜI CÁM ƠN

Sau hơn một tháng nghiên cứu em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.

Tập đồ án này là kết quả của ba năm học tập trường Cao đẳng CNTT Hữu Nghị Việt –

Hàn. Và em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến tất cả các thầy giáo, cô giáo trong

khoa CNTT Ứng Dụng, những người đã tận tâm, nhiệt tình giảng dạy trong suốt ba

năm qua để em có được những kiến thức cơ bản về ngành học cũng như giúp em hoàn

thiện được đồ án tốt nghiệp này.

Qua đây em xin gửi lời cám ơn đến cô Trần Thị Trà Vinh người đã tận tình

hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đồ án.

Trong quá trình làm đồ án, mặc dù đã cố gắng hết mình song khả năng hiểu biết

của bản thân còn hạn chế và không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong sự góp ý của quý

thầy cô và các bạn để đồ án này được hoàn chỉnh hơn.

Xin chân thành cám ơn!

Đà Nẵng, tháng 6 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Trang i

Dương Xuân Lai

MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN .................................................................................................................i

MỤC LỤC ..................................................................................................................... ii

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ............................................................................................. v

DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................... viii

DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................ix

LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................ 1

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ IPTV ....................................................................... 3

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IPTV ....................................................................... 3

1.1.1 Lịch sử IPTV .................................................................................................. 3

1.1.2 khái niệm IPVT .............................................................................................. 3

1.1.3. So sánh IPTV và các công nghệ truyền hình khác ..................................... 5

1.1.3.1 IPTV và các công nghệ truyền hình truyền thống .................................... 6

1.1.3.2 IPTV và Internet TV ................................................................................. 7

1.1.4 Nguyên tắc hoạt động .................................................................................... 8

1.1.5 IPTV và Triple-play ....................................................................................... 9

1.1.6 Các đặc điểm cơ bản của IPTV ................................................................... 10

1.1.6.1. Ưu điểm của IPTV ................................................................................. 10

1.1.6.2 Thách thức cho dịch vụ IPTV ................................................................. 11

1.2 CẤU TRÚC MẠNG IPTV ................................................................................ 13

1.2.1 Mạng tổng quát ............................................................................................ 13

1.2.2 Kiến trúc và các thành phần IPTV.............................................................. 14

1.3 CẤU TRÚC CHỨC NĂNG CHO DỊCH VỤ ................................................. 17

1.3.1 Cung cấp nội dung ....................................................................................... 17

1.3.2 Phân phối nội dung ..................................................................................... 17

1.3.3 Điều khiển IPTV ......................................................................................... 18

1.3.4 Chức năng vận chuyển IPTV .................................................................... 18

1.3.5 Chức năng thuê bao .................................................................................... 18

1.3.6 Bảo an ......................................................................................................... 19

1.4 MỘT SỐ DỊCH VỤ CUNG CẤP BỞI IPTV ................................................. 19

1.4.1 Dịch vụ truyền hình quảng bá .................................................................... 20

Trang ii

1.4.2 Dịch vụ theo nhu cầu .................................................................................. 21

1.4.3 Dịch vụ tương tác ....................................................................................... 23

1.4.4 Dịch vụ thông tin và truyền thông .............................................................. 24

1.4.5 Các dịch vụ gia tăng khác ........................................................................... 25

CHƯƠNG II : PHÂN PHỐI TRONG MẠNG IPTV ............................................... 28

2.1 CÁC LOẠI MANG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG......................................... 28

2.2 IPTV PHÂN PHỐI TRÊN MẠNG TRUY NHẬP CÁP QUANG................ 28

2.2.1 Mạng quang thụ động ................................................................................. 29

2.2.1.1 BPON ..................................................................................................... 31

2.2.1.2 EPON ..................................................................................................... 32

2.2.1.3 GPON .................................................................................................... 32

2.2.2 Mạng quang tích cực ................................................................................. 33

2.3 IPTV PHÂN PHỐI TRÊN MẠNG ADSL ...................................................... 33

2.3.1 ADSL ............................................................................................................ 34

2.3.2 ADSL2 .......................................................................................................... 36

2.3.3 VDSL ............................................................................................................ 37

2.4 IPTV PHÂN PHỐI TRÊN MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP ........................... 38

2.4.1 Tổng quan về kỹ thuật HFC ........................................................................ 40

2.4.2 IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp ............................................. 41

2.5 IPTV PHÂN PHỐI TRÊN MẠNG INTERNET ........................................... 43

2.5.1 Các kênh truyền hình Internet streaming .................................................. 43

2.5.2 Download Internet....................................................................................... 44

2.5.3 Chia sẻ video ngang hàng ............................................................................ 45

2.6 CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LÕI IPTV ......................................................... 45

2.6.1 ATM và SONET/SDH .................................................................................. 46

2.6.2 IP và MPLS ................................................................................................. 47

2.6.3 Metro Ethernet ............................................................................................ 48

CHƯƠNG III : GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI DỊCH VỤ IPTV TẠI VNPT BẮC

NINH ............................................................................................................................. 50

3.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Ở BẮC NINH ......................................................................... 50

3.2 CƠ CẤU KINH TẾ Ở BẮC NINH ................................................................... 50

3.3 TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI IPTV TẠI VNPT BẮC NINH ........................... 52

Trang iii

3.4 CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI DỊCH VỤ IPTV Ở VNPT BẮC NINH ...... 54

3.4.1 Triển khai IPTV trên mạng cáp đồng tại VNPT Bắc Ninh ....................... 54

3.4.2 Mô hình triển khai IPTV trên mạng GPON ở VNPT Bắc Ninh .............. 55

3.5 SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI TỪ TRẠM DSLAM VỀ TỪNG HỘ GIA ĐÌNH Ở BẮC

NINH ......................................................................................................................... 56

3.6 CÁC DỊCH VỤ IPTV HIỆN NAY VÀ NHỮNG DỊCH VỤ TRIỂN KHAI

TRONG TƯƠNG LAI Ở VNPT BẮC NINH ........................................................ 56

3.6.1 Các dịch vụ IPTV cung cấp hiện nay .......................................................... 56

3.6.2 Các dịch vụ IPTV trong tương lai ở VNPT Bắc Ninh ............................... 56

3.7 NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN KHI TRIỂN KHAI DỊCH VỤ

IPTV TẠI BẮC NINH ............................................................................................. 57

3.7.1 Thuận lợi ...................................................................................................... 57

3.7.2 Khó khăn ...................................................................................................... 57

3.8 MỘT SỐ ĐỀ XUẤT ĐỂ TRIỂN KHAI CÓ HIỆU QỦA MẠNG CUNG

CẤP DỊCH VỤ IPTV BẮC NINH ......................................................................... 58

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ................................................... 59

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................lx

Trang iv

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ................................................................ x

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt

ACM Admission Control Mechanism Cơ chế kiểm soát truy cập

Aliance for Telecommuniction Tổ chức công nghiệp viễn thông ATIS Industry Standard

BRAS Broadband Remote Access Server Máy chủ băng rộng truy cập từ xa

Conditional Access Truy cập có điều kiện CA

Content Delivery Protocols Giao thức phân phát nội dung CDP

Customer Premises Equipment Thiết bị nhà thuê bao CPE

Delay Factor Hệ số trễ DF

Dynamic Host Configuration Giao thức cấu hình host động DHCP Protocol

Domain Name System Hệ thống tên miền DNS

Digital Right Management Quản lý quyền sử dụng số DRM

Digital Subscriber Line Access Thiết bị ghép kênh đường dây thuê DSLAM Multiplexer bao số

DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá truyền hình số

Digital Video Broadcasting - Thiết bị cầm tay hỗ trợ quảng bá DVB-H Handheld truyền hình số

Digital Video Recorder Bộ ghi video số DVR

Electronic Program Guide Hướng dẫn chương trình điện tử EPG

Electronic Service Guide Hướng dẫn dịch vụ điện tử ESG

European Telecommunications Viện tiêu chuẩn viễn thông châu ETSI Sdandards Institute Âu

Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi hướng đi FEC

Fiber To The (Home, Building...) Họ công nghệ FTTx FTTx

Group of Pictures Nhóm ảnh GOP

Home Access Gateway Cổng truy nhập gia đình HAG

HDTV High Definition TeleVision Truyền hình độ phân giải cao

Trang v

HTTP Hypertext Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản

Giao thức bản tin điều khiển ICMP Internet Control Message Protocol internet

Internet Group Management IGMP Giao thức quản lý nhóm Internet Protocol

IP Internet Protocol Giao thức internet

IPTV Internet Protocol TeleVision Truyền hình dựa trên IP

IPTVCD IPTV Consumer Device Thiết bị IPTV của người sử dụng

IPTVCM IPTV Communications Model Mô hình thông tin IPTV

ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet

International Telecommunicatin ITU-T Tổ chức viễn thông thế giới Union

KoD Karaoke on Demand Karaoke theo yêu cầu

Kết hợp truyền thông trên cáp MoCA Media over Coax Alliance đồng trục

MOS Mean Opinion Score Điểm ý kiến trung bình

MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm chuyên gia hình ảnh động

MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức

NGN Next Generation Network Mạng thế hệ tiếp theo

Protocol Independent Multicast Giao thức đa hướng độc lập PIM

Point-to-Point Protocol Giao thức điểm-điểm PPP

Point-to-Point Protocol over PPPoE Giao thức điểm-điểm trên Ethernet Ethernet

Dịch vụ ghi lại nội dung video theo PVR Personal Video Recorder nhu cầu cá nhân

PSNR Peak Signal-to-Noise Ratio Tỉ số tín hiệu đỉnh trên nhiễu

Routing Gateway / Residential RG Cổng định tuyến/Cổng thường trú Gateway

RTCP Real-Time Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thực

RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức luồng thời gian thực

QoS Quality of Setvice Chất lượng dịch vụ

Trang vi

RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực

Giao thức điều khiển luồng thời RTSP Real Time Streaming Protocol gian thực

Standard Definition Độ nét tiêu chuẩn SD

Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên SIP

Sparse Mode Chế độ thưa SM

SNR Signal Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu

Set-Top-Box Thiết bị truyền hình đầu cuối STB

Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TCP

Transport Stream Luồng truyền tải TS

User Datagram Protocol Giao thức dữ liệu sử dụng UDP

Video Head End Nguồn Video VHE

Video Headend Office Trung tâm nguồn video VHO

Video on Demand Dịch vụ xem video theo yêu cầu VoD

Voice over IP Thoại trên giao thức Internet VoIP

Chất lượng âm thanh dịch vụ VSAQ Video Service Audio Quality Video

Chất lượng điều khiển dịch vụ VSCQ Video Service Control Quality Video

Chất lượng đa phương tiện dịch vụ VSMQ Video Service Multimedia Quality Video

VSPQ Video Service Picture Quality Chất lượng ảnh dịch vụ Video

QoE Quality of Experience Chất lượng truyền dịch vụ Video

Trang vii

WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng quang

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 So sánh IPTV và truyền hình cáp .................................................................... 7

Bảng 1.2 So sánh IPTV và Internet TV .......................................................................... 8

Bảng 2.1 So sánh các công nghệ mạng PON: BPON, EPON và GPON ...................... 33

Bảng 2.2 So sánh các công nghệ DSL ........................................................................... 39

Bảng 2.3 Các chuẩn OC SONET .................................................................................. 47

Bảng 2.4 Định dạng MPLS header ................................................................................ 48

Trang viii

Bảng 3.1 Mô tả kết nối mạng MAN-E Bắc Ninh .......................................................... 53

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Hai cách triển khai dịch vụ ............................................................................... 4

Hình 1.2 set-top-box ........................................................................................................ 5

Hình 1.3 Các công nghệ truyền hình ............................................................................... 5

Hình 1.4 Mạng tổng thể ................................................................................................. 13

Hình 1.5. Kiến trúc mạng IPTV điển hình ................................................................... 15

Hình 1.6 Cấu trúc chức năng các thành phần cho dịch vụ IPTV .................................. 17

Hình 1.7 Các dịch vụ IPTV được cung cấp ................................................................... 19

Hình 2.1 Mạng IPTV FTTH sử dụng công nghệ PON ................................................. 31

Hình 2.2 IPTV trên cấu trúc mạng ADSL ..................................................................... 35

Hình 2.4 Mô hình triển khai cấu trúc mạng IPTV cáp kết hợp IP và RF ...................... 42

Hình 2.5 Cấu trúc mạng các kênh truyền hình Internet ................................................. 43

Hình 2.6 Hạ tầng mạng lõi IPTV ................................................................................... 45

Hình 2.7 Topology mạng lõi MPLS .............................................................................. 48

Hình 2.8 Sử dụng các EVC để cung cấp kết nối IPTV qua lõi mạng ........................... 49

Hình 3.1 Bản đồ hành chính tỉnh Bắc Ninh ................................................................. 51

Hình 3.2 Sơ đồ triển khai tại MAN-E tại VNPT Bắc Ninh ........................................... 52

Hinh 3.3 Dịch vụ MyTV cung cấp đồng thời với dịch vụ truy nhập Internet

MegaVNN trên cáp đồng ............................................................................................... 54

Hình 3.4 Mô hình triển khai IPTV trên mạng GPON .................................................. 55

Trang ix

Hinh 3.5 Sơ đồ đấu nối từ DSLAM dến thuê bao ......................................................... 56

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Nin

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay,chúng ta đang sống trong kỷ nguyên của truyền thông đa phương

tiện, nhiều dịch vụ, công nghệ hội tụ số đã được cung cấp đến người dùng, trong đó

không thể không nhắc đến công nghệ IPTV.

IPTV là dịch vụ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số tới người sử dụng dựa trên giao

thức IP trên mạng Internet kết nối băng thông rộng,hiện đang phát triển mạnh mẽ và

tiến tới vị trí chủ chốt trong công nghiệp truyền hình thu phí và đó cũng là dịch vụ thu

hút được sự chú ý của rất nhiều các công ty viễn thông trên thế giới. IPTV đang là cấp

độ cao nhất và là công nghệ truyền hình thịnh hành của tương lai. Khác với các công

nghệ của truyền hình truyền thống chỉ có khả năng cung cấp thông tin định tuyến một

chiều thì IPTV lại có khả năng tạo ra tính tương tác hai chiều giữa khách hàng với dịch

vụ, tạo nên sự hấp dẫn và ưu thế vượt trội. IPTV là một hệ thống nhiều tiện ích,chúng

ta có thể nhận cùng lúc cả các tín hiệu truyền hình và Video song song với các dịch vụ

đa phương tiện khác trên cùng một kết nối Internet. Cụ thể, IPTV sử dụng một kết nối

băng thông rộng và một hệ thống mạng phân phối các chương trình truyền hình sử

dụng giao thức IP.

Trên thế giới IPTV đã được triển khai mạnh mẽ và thu được lợi nhuận rất lớn.

Tại Việt nam, IPTV đã trở lên khá gần gũi đối với những người sử dụng Internet.

IPTV được công ty FPT tiên phong cung cấp dịch vụ đầu tiên vào tháng 3/2006, đến

tháng 5/2009 thì VNPT bắt đầu cung cấp IPTV tại Hải phòng. Ngày nay, đã có thêm

nhiều công ty khác như SPT, VTC…đã đưa IPTV, VoD….ra thị trường. Như vậy, có

thể thấy thị trường IPTV tại Việt nam mới chỉ ở giai đoạt đầu cho nên tiềm năng và xu

hướng phát triển là rất lớn.

Mong muốn tìm hiểu những công nghệ mới ngày càng ứng dụng rộng rãi trong

đời sống, sau một thời gian tìm hiểu cộng với sự hướng dẫn tận tình của cô giáo Trần

Thị Trà Vinh, em đã cố gắng để hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tìm hiểu công

nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh”.Nội dung của đồ án em được

trình bày thành 3 chương như sau:

Chương I: Tổng quan về IPTV

Chương II: Phân phối trong mạng IPTV

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 1

Chương III: Giải pháp triển khai dịch vụ IPTV tại VNPT Bắc Ninh

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Nin

Do IPTV vẫn là một công nghệ mới và khả năng kiến thức còn hạn chế nên quá

trình thực hiện đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, mong các thầy cô giáo cùng

các bạn thông cảm, cùng đóng góp ý kiến nhận xét bổ ích để bản đồ án của em được

hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo đã tận tình dạy dỗ

em trong suốt thời gian học tập và làm đồ án tốt nghiệp,tạo điều kiện tốt để em có thể

hoàn thành đồ án của mình. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn cô giáo Trần Thị Trà

Vinh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 2

Em xin chân thành cảm ơn!

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ IPTV

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IPTV

1.1.1 Lịch sử IPTV

Lịch sử về IPTVnăm 1994, World News Now của ABC đã có buổi trình chiếu

truyền hình quảng bá qua mạng Internet đầu tiên, sử dụng phần mềm CU-SeeMe

videoconferencing.

Tổ chức liên quan đến IPTV đầu tiên xuất hiện là vào năm 1995, với sự thành

lập Precept Software bởi Judith Estrin và Bill Carrico. Họ đã thiết kế và xây dựng một

sản phẩm internet video gọi là "IP/TV". IP/TV là một MBONE tương thích với các

ứng dụng trên Windows và Unix, thực hiện truyền âm thanh, hình ảnh thông qua cả

giao thức unicast và IP multicast RTP/RTCP. Phần mềm này được viết bởi Steve

Casner, Karl Auerbach, và Cha Chee Kuan. Hệ thống này đã được Cisco Systems mua

vào năm 1998 và Cisco đã giữ lại tên "IP/TV".

AudioNet bắt đầu tiến hành nghiên cứu live webcasts với WFAA-TV trong

tháng năm 1998, và KCTU-LP vào mùng 10 tháng 1 năm 1998.

Kingston Communications, một nhà cung cấp dịch vụ viễn thông ở UK, triển

khai KIT (Kingston Interactive Television), và IPTV qua mạng băng rộng DSL vào

tháng 9 năm 1999 sau khi thử nghiệm dịch vụ TV và VoD. Nhà cung cấp này đã thêm

dịch vụ VoD vào hệ thống trong tháng 10 năm 2001 với hệ thống Yes TV. Kingston là

một trong những công ty đầu tiên trên thế giới triển khai IPTV và IP VoD qua mạng

ADSL.

Hiện nay, IPTV đã phát triển hầu khắp các nơi trên thế giớ, từ châu Mỹ, châu

Âu, châu Á. Nhất là tại châu Á, với các thị trường như Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung

Quốc và cả Việt Nam, một trong những nước đang đi đầu đã có nhiều công ty khai

thác công nghệ IPTV, dịch vụ này ngày càng phát triển với lượng thuê bao ngày càng

tăng. Tại thời điểm này ở Việt Nam có ba nhà mạng cung cấp dịch vụ IPTV là

www.mytv.com.vn - 1 sản phẩm của VNPT, hay www.tv.fpt.vn của FPT và cuối cùng

là sản phẩn IPTV của VTC.

1.1.2 khái niệm IPVT

Từ khi có khái niệm Internet, nhu cầu trong mọi ứng dụng của nó tăng lên từng

ngày. Giống như mọi dịch vụ khác, truyền hình cũng ngày càng được quan tâm. Hiện

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 3

nay, IPTV không còn là một khái niệm quá mới mẻ.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

IPTV là tên viết tắt tiếng Anh Internet Protocol Television-truyền hình qua giao

thức Internet, là một loại công nghệ truyền hình mới, sử dụng mạng IP hiện thời để

phân phối nội dung audio-video mức độ giải trí đến khách hàng. Nó sử dụng các kĩ

thuật nén video để làm giảm dữ liệu phát đến phía khách hàng. Sau đó, phương tiện số

đã nén được chuyển đến khách hàng qua mạng IP tiêu chuẩn. Người sử dụng có thể

thông qua máy vi tính (PC) hoặc máy thu hình cộng với hộp phối ghép set top box để

sử dụng dịch vụ IPTV.

Theo định nghĩa đưa ra bởi ITU-T Focus Group lần đầu họp tại Geneva (Thụy

Sĩ) tháng 7 năm 2006 : IPTV là các dịch vụ đa phương tiện phân phối truyền hình /

audio / text / đồ hoạ / dữ liệu trên các mạng dựa trên nền IP được quản lý để cung cấp

chất lượng dịch vụ (QoS) / chất lượng trải nghiệm (QoE), tính bảo mật, tính tương tác

và tính tin cậy.

Internet

Mạng lõi

Head end

Set-top-box

Triển khai IPTV

Triển khai kiểu truyền thống

Hình 1.1 Hai cách triển khai dịch vụ

Thay vì nhận tín hiệu truyền hình theo kiểu truyền thống hoặc tín hiệu vệ tinh

hoặc qua cáp, IPTV cho phép TV được kết nối trực tiếp vào đường mạng Internet của

gia đình thu tín hiệu. Có thể thấy dịch vụ truyền hình đã được tích hợp trực tiếp với

dịch vụ kết nối mạng Internet.

Hiện có hai phương pháp chính thu tín hiệu truyền hình Internet. Thứ nhất, sử

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 4

dụng máy tính kết nối với dịch vụ truyền hình IPTV để nhận tín hiệu sau đó chuyển

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

đổi thành tín hiệu truyền hình truyền thống trên những chiếc TV chuẩn. Thứ hai, sử

dụng một bộ chuyển đổi tín hiệu (set top box - STB). Thực chất bộ chuyển đổi tín hiệu

này cũng chỉ đóng vai trò như một chiếc PC như ở phương pháp thứ nhất. Cùng với sự

phát triển của công nghệ chắc chắn sẽ có những sản phẩm TV có thể kết nối và thu

nhận tín hiệu truyền hình trực tiếp từ đường truyền Internet.

Hình 1.2 set-top-box

Hiện nay, việc kết nối Internet không dây không còn là điều khó, do đó các nhà

cung cấp dịch vụ hi vọng trong tương lai khách hàng có thể được hưởng những dịch vụ

cung cấp bởi IPTV không dây.

Truyền hình tương tự

Truyền hình số

Truyền hình cáp analog

Truyền hình vệ tinh

Truyền hình số mặt đất

Truyền hình quảng bá mặt đất

Truyền hình cáp kỹ thuật số

IPTV

1.1.3. So sánh IPTV và các công nghệ truyền hình khác

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 5

Hình 1.3 Các công nghệ truyền hình

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

1.1.3.1 IPTV và các công nghệ truyền hình truyền thống

a. Truyền hình tương tự (analog):

Tín hiệu hình ảnh và âm thanh được truyền đi là tín hiệu tương tự, truyền hình

tương tự là công nghệ truyền hình xuất hiện sớm nhất và hiện nay vẫn đang được sử

dụng rộng rãi. Các kênh truyền hình quảng bá như HTV7, HTV9, VTV1 và hầu hết

các dịch vụ truyền hình cáp của Việt Nam hiện nay cũng sử dụng công nghệ tương tự.

Truyền hình cáp tương tự và truyền hình quảng bá mặt đất nhìn chung là giống

nhau về kỹ thuật, truyền hình cáp phát được nhiều kênh hơn do không bị hạn chế về

băng tần.

Truyền hình tương tự có ưu điểm là công nghệ đơn giản, phù hợp với đa số máy

thu hình đang được sử dụng, sử dụng truyền hình tương tự, khách hàng không phải đầu

tư thêm các bộ giải mã, tiết kiệm chi phí đầu tư. Nhược điểm của truyền hình tương tự

là rất tốn băng thông và chất lượng hình ảnh không cao. Do đó, hiện nay, các quốc gia

trên thế giới đều đã có lộ trình kết thúc phát các kênh truyền hình quảng bá tương tự và

chuyển sang truyền hình số nhằm tiết kiệm băng tần. Mỹ, Hà Lan, Thụy Điển, Thụy

Sỹ… đã chính thức ngưng phát các kênh truyền hình tương tự trước 2010 và ở Việt

Nam, chính phủ cũng đã đưa ra lộ trình xóa bỏ các kênh truyền hình tương tự trước

2020.

b. Truyền hình số (digital):

Tín hiệu âm thanh và hình ảnh truyền đi là tín hiệu số. Tín hiệu truyền hình số

có thể có những định dạng khác nhau cung cấp chất lượng khác nhau: SDTV

(Standard Definition Television ), EDTV (Enchanted Definition Television) và HDTV

(High Definition Television). Truyền hình số được triển khai dựa trên nhiều công nghệ

khác nhau: truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh, truyền hình số mặt đất và IPTV.

Truyền hình vệ tinh và truyền hình số mặt đất dựa vào các công nghệ viba số để

truyền tín hiệu hình ảnh và âm thanh. Để thu được các kênh truyền hình số, đòi hỏi TV

của khách hàng cần phải có bộ giải mã tín hiệu số. Điều này làm tăng chi phí đầu tư

phía khách hàng, do đó, dù có nhiều ưu thế về chất lượng và tiết kiệm được băng

thông, truyền hình số không thể tự nó thay thế hoàn toàn truyền hình tương tự.

Truyền hình cáp digital (DVB-C Digital Video Broadcast over Cable) và IPTV

đều là truyền hình số triển khai dựa vào mạng có dây ( chỉ xét trong thời điểm hiện

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 6

tại).

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

So sánh DVB-C và IPTV:

Bảng 1.1 So sánh IPTV và truyền hình cáp

Truyền hình cáp IPTV

+ Triển khai trên mạng cáp đồng + Triển khai trên mạng băng rộng có

trục hoặc cáp quang. thể truy nhập bằng cáp quang hay cáp

+ Tất cả các kênh truyền hình đồng đồng.

thời được phát đi trong toàn bộ mạng + Truyền theo cơ chế multicast, chỉ

cáp. Người xem có thể chuyển kênh đưa luồng dữ liệu đến các đầu cuối có

ngay (vì tín hiệu đã có sẵn). Truyền yêu cầu có thể tiết kiệm được băng

hình cáp rất tốn băng thông vì sử dụng thông, tăng chất lượng và số lượng

cơ chế broadcast, do đó, số kênh có thể kênh có thể phát trên mạng.

phát cũng bị hạn chế.

+ Có thể truyền dữ liệu dựa vào + IPTV được cung cấp trên hạ tầng

DOCSIS (Data Over Cable Service mạng băng rộng truyền dữ liệu do đó

Interface Specification). DOCSIS là hoàn toàn có thể đảm bảo truyền dữ

một chuẩn viễn thông quốc tế cho liệu dựa trên mạng IP và còn có thể

phép truyền dữ liệu tốc độ cao qua triển khai các dịch vụ khác: VOD,

mạng truyền hình cáp có sẵn, DOCSIS VoIP…

cũng cho phép cung cấp dịch vụ VoIP.

Tuy nhiên, do đặc tính có tốc độ phụ

thuộc băng thông, mà băng thông

trong truyền hình cáp còn lại rất hạn

hẹp (do broadcast) vì vậy, tốc độ

truyền dữ liệu thường không cao.

1.1.3.2 IPTV và Internet TV

Mạng IP được dùng cho IPTV đôi khi được hiểu là bao gồm cả mạng Internet

mở (Open Internet) và mạng Internet được quản lý (Managed Internet), tuy nhiên,

trong đa số định nghĩa, IPTV được hiểu là truyền hình qua mạng Internet được quản

lý. Internet TV và IPTV đều là truyền hình được truyền qua mạng IP, dựa vào các giao

thức truyền video trong mạng IP, cùng có khả năng cung cấp các dịch vụ giống nhau,

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 7

đều có khả năng tương tác…

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

So sánh Internet TV với IPTV:

Bảng 1.2 So sánh IPTV và Internet TV

Open Internet TV ( Internet TV) Managed Internet TV (IPTV)

+ Không được bảo đảm về chất + Được đảm bảo chất lượng dịch vụ

lượng dịch vụ (QoS). Chất lượng (QoS) bởi các nhà cung cấp dịch vụ

không ổn định (thường là chất lượng băng rộng (ISP), có băng thông, chất

kém và phụ thuộc vào đường truyền lượng đường truyền ổn định, nội dung

Internet). được đảm bảo.

+ Thông thường chạy trên cơ sở các + Có thể xem IPTV trên TV hoặc PC.

ứng dụng của PC.

+ Không có khả năng cạnh tranh với + Có khả năng cạnh tranh với truyền

truyền hình truyền thống. hình truyền thống và hoàn toàn chiếm

+ Ưu thế của Internet TV là có tính ưu thế.

linh hoạt và không bị giới hạn bởi địa + Giới hạn trong phạm vi khu vực của

lý (vì mạng Internet mở vốn không bị ISP, nội dung do nhà cung cấp dịch vụ

giới hạn về địa lý), có nội dung phong cung cấp (thường không thể phong

phú, người xem TV có thể xem các phú như mạng Internet mở).

kênh trên phạm vi toàn cầu. + Để cung cấp dịch vụ IPTV cần phải

+ Internet TV cung cấp trên cơ sở có sự kết hợp giữa ISP và nhà cung

World Wide Web, nhà cung cấp có thể cấp nội dung.

phát triển độc lập.

+ Nhiều kênh Internet TV hiện nay rất + Các dịch vụ IPTV phổ biến hiện nay

phát triển (được biết đến là các trang ở Việt Nam có thể kể đến ITV (FPT),

web video online, TV online). Phổ MyTV (VASC & VNPT).

biến nhất có thể kể đến là YouTube.

1.1.4 Nguyên tắc hoạt động

Trong các hệ thống quảng bá tiêu chuẩn, tất cả các kênh quảng bá thông thường

(ví dụ, CNN, HBO,…) được phân phối đến STB tại nhà (qua cáp, vệ tinh hoặc không

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 8

trung). Có thể có đến hàng trăm kênh, tất cả đều được phân phối đồng thời. STB chỉnh

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

đến kênh yêu cầu theo lệnh điều khiển từ xa của khách hàng. Do sự điều chỉnh cục bộ

này, sự chuyển kênh diễn ra gần như ngay lập tức.

Để giữ băng thông trên đường truyền cuối đến nhà, các hệ thống IPTV được

thiết kế để phân phối chỉ một kênh được yêu cầu đến STB. Có thể có một vài chương

trình (kênh) được truyền đến các địa chỉ IP khác nhau trong cùng một nhà (có nghĩa là

các STB khác nhau hoăc các bộ nhận IP khác nhau). Để chuyển kênh, các yêu cầu đặc

biệt được gửi vào mạng truy nhập, yêu cầu chuyển kênh. Về bản chất, trong các hệ

thống IPTV, chuyển kênh được tạo ra trong mạng chứ không phải trên STB cục bộ.

TV quảng bá sử dụng IP Multicast và IGMP để phân phối chương trình một

cách hiệu quả thông qua hệ thống. Một Multicast được thiết kế để cho phép nhiều

người sử dụng đồng thời truy cập phiên.

VoD triển khai các dịch vụ IP unicast sử dụng cơ chế điều khiển RTSP. Khi có

yêu cầu của người xem, chương trình được chọn sẽ được định vị từ trong mạng (từ

một server) và phát duy nhất đến người sử dụng. Điều này hiệu quả cho một mạng có

tính riêng tư giữa server và STB của người sử dụng.

1.1.5 IPTV và Triple-play

Triple Play là một thuật ngữ dùng để mô tả sự phân phối các dịch vụ thoại,

video và dữ liệu tới nhà khách hàng. Hiện nay vẫn tồn tại việc phân phối các dịch vụ

này tới khách hàng là thông qua các công nghệ truy nhập khác nhau, nhưng Triple

Play cung cấp các dịch vụ này thông qua một kết nối đơn đến nhà khách hàng (chẳng

hạn như Fiber to the home). Dịch vụ Triple Play sử dụng hạ tầng IP để cung cấp các

dữ liệu âm thanh, hình ảnh trong cùng một gói dịch vụ. Với người dùng, không đòi hỏi

phải có đầy đủ các thiết bị kết nối riêng lẻ mà chỉ cần một modem là có thể xem phim

- nghe nhạc, xem lại các kênh truyền hình yêu thích, kết nối dịch vụ Internet, sử dụng

điện thoại với tính tương tác trực tuyến, khả năng tùy chỉnh các phương thức, giao

diện hay phương thức sử dụng phù hợp theo sở thích của từng người dùng. Điểm mấu

chốt trong Triple Play là 3 nhân tố thoại, video, dữ liệu được tích hợp chung trong một

gói dịch vụ duy nhất, mang đến cho người sử dụng chất lượng và sự tiện lợi cao. IPTV

là một thành phần của Triple Play. IPTV được sử dụng để mô tả sự phân bố video qua

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 9

mạng IP.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

1.1.6 Các đặc điểm cơ bản của IPTV

1.1.6.1. Ưu điểm của IPTV

Tích hợp đa dịch vụ. Trên một đường kết nối Internet người dùng IPTV có thể

được sử dụng cùng một lúc rất nhiều dịch vụ khác nhau như truy cập Internet, truyền

hình, điện thoại cố định và di động, VoIP (Voice over Internet Protocol)...mang lại cho

người dùng sự tiện lợi trong quá trình sử dụng.

Tính tương tác cao. IPTV sẽ mang lại cho người dùng trải nghiệm xem truyền

hình có tính tương tác và cá nhân hóa rất cao. Ví dụ, nhà cung cấp dịch vụ IPTV có thể

tích hợp một chương trình hướng dẫn tương tác cho phép người xem có thể tìm kiếm

nội dung chương trình truyền hình theo tựa đề hoặc tên diễn viên. Hoặc nhà cung cấp

dịch vụ có thể triển khai chức năng “hình-trong-hình” (picture-in-picture) cho phép

người dùng xem nhiều kênh cùng một lúc. Người dùng cũng có thể sử dụng TV để

truy cập đến các nội dung đa phương tiện khác trên PC như hình ảnh hay video hoặc

sử dụng điện thoại di động để điều khiển TV ở nhà ghi lại một chương trình ưa thích

nào đó... Một phương thức tương tác khác mà nhà cung cấp dịch vụ IPTV có thể triển

khai là cung cấp các thông tin mà người xem yêu cầu trực tiếp trong quá trình xem

chương trình. Ví dụ, người dùng có thể nhận thông tin về đội bóng mà họ đang xem thi

đấu trên màn hình. Trên thực tế tính tương tác cao hoàn toàn có thể xuất hiện ở các

loại hình truyền hình số khác như truyền hình vệ tinh hay cáp. Song để triển khai được

thì cần phải có sự kết nối tương tác giữa đầu phát sóng và bộ thu sóng. Đây là điều mà

truyền hình vệ tinh và cáp không có được. Muốn triển khai thì hai hình thức truyền

hình này buộc phải kết hợp với các hạ tầng mạng khác như Internet hoặc điện thoại di

động.

Công nghệ chuyển mạch IP. Hầu hết người dùng đều không biết rằng truyền

hình cáp và vệ tinh thường gửi đi tất tả tín hiệu của mọi kênh cùng một lúc cùng một

thời điểm nhằm cho phép người dùng chuyển đổi kênh tức thời như chúng ta vẫn thấy.

Điều này dẫn tới sự lãng phí băng thông cần thiết. IPTV sử dụng công nghệ chuyển

mạch IP để loại bỏ hạn chế này. Mọi dữ liệu chương trình truyền hình được lưu trữ tại

một vị trí trung tâm và chỉ có dữ liệu kênh mà người dùng yêu cầu xem là được truyền

tải đi. Điều này sẽ cho phép nhà cung cấp dịch vụ có thể bổ sung thêm được nhiều

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 10

dịch vụ cho IPTV hơn vì băng thông không còn phải là vấn đề quá khó giải quyết nữa.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Mạng gia đình. Kết nối vào mạng Internet trong gia đình không chỉ có TV mà

còn có các PC khác. Điều này sẽ cho phép người dùng có thể sử dụng TV để truy cập

đến những nội dung đa phương tiện trên PC như ảnh số, video, lướt web, nghe nhạc...

Không những thế một số màn hình TV giờ đây còn được tích hợp khả năng vận hành

như một chiếc TV bình thường. Tất cả liên kết sẽ trở thành một mạng giải trí gia đình

hoàn hảo.

Video theo yêu cầu - Video on Demand (VOD). VOD là tính năng tương tác có

thể nói là được mong đợi nhất ở IPTV. Tính năng này cho phép người xem có thể yêu

cầu xem bất kỳ một chương trình truyền hình nào đó mà họ ưa thích. Ví dụ, người xem

muốn xem một bộ phim đã có cách đây vài năm thì chỉ cần thực hiện tìm kiếm và dành

thời gian để xem hoặc ghi ra đĩa xem sau.

Truyền hình chất lượng cao HD. Xu hướng nội dung chất lượng cao hiện đã

hiển hiện thực tế. Nhờ kết nối băng thông rộng nên có thể nói chỉ trong tương lai

không xa IPTV sẽ chỉ phát truyền hình chất lượng cao. Điều này đồng nghĩa với việc

người dùng sẽ thưởng thức các chương trình có chất lượng hình ảnh và âm thanh cao.

1.1.6.2 Thách thức cho dịch vụ IPTV

Gian lận truy cập. Gian lận truy cập là dạng gian lận lâu đời nhất trong dịch vụ

truyền hình trả phí. Tình huống này xảy ra khi một cá nhân sử dụng kĩ xảo để phá vỡ

các cơ chế truy cập thông thường nhằm tăng lượng truy cập trái phép đến nội dung

truyền hình mà không phải trả tiền hoặc gia tăng thêm sự cho phép truy cập. Một ví dụ

của loại thách thức này cho IPTV liên quan đến nhà vận hành và người sử dụng hệ

thống cáp. Các modem cáp bị chỉnh sửa để mở ra truy cập đến mạng. Tình huống này

xảy ra khi có ai đó truy cập chức năng cấu hình của modem cáp thông qua giao diện

phần mềm hoặc, đôi khi truy cập vào cả thành phần phần cứng trong modem cáp, vì

thế băng thông và các giới hạn khác bị huỷ bỏ. IPTV được phát truyền không chỉ đến

các set top box mà còn đến các máy tính và các thiết bị cầm tay. Điều này tạo thuận lợi

thêm cho quá trình phá vỡ an ninh về nội dung. Những kẻ trộm nội dung có thể sử

dụng các phần mềm để phá hệ thống mã hoá bảo mật, thậm chí bắt và phân phối lại nội

dung, sử dụng các mạng P2P.

Quảng bá trái phép. Nội dung IPTV được phân phối theo định dạng số, làm đơn

giản hoá công việc của một cá nhân nào đó muốn sao chép hoặc quảng bá nội dung.

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 11

Với các trạm quảng bá đặt tại từng PC, các hacker sẽ có thể phân phối lại nội dung đến

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

các máy tính khác trên toàn thế giới, một số trường hợp phổ biến là các cá nhân phát

lại một số sự kiện thể thao nhiều người ưa thích và thu tiền như một hình thức thương

mại. Các mạng P2P giúp cho việc quảng bá nội dung dễ dàng hơn, từ đó gây khó khăn

cho mô hình kinh doanh IPTV.

Lỗi hỏng truy cập. Với truyền hình, người dân mong là chỉ cần bấm một cái nút

là đã có được các nội dung trên màn hình. Nếu một cá nhân phá hoại cơ sở hạ tầng

hoặc một trong các thành phần dịch vụ, thì các khách hàng sẽ không truy cập được

dịch vụ, làm cho uy tín dịch vụ sụt giảm. Do đó, an ninh và độ tin cậy là hai yếu tố bắt

buộc để đảm bảo dịch vụ luôn sẵn sàng hoạt động và mọi sự cố sẽ được nhanh chóng

xử lý.

Lỗi hỏng nội dung. Trong IPTV, tín hiệu được gửi đi sử dụng các giao thức IP

bình thường và những kẻ phá hoại có thể kết nối thông qua web và xử lý bộ phận

middleware hoặc các server. Họ cũng có thể thay đổi dữ liệu trong kho nội dung trước

khi nó được mã hoá bảo mật bởi phần mềm DRM. Do đó, các bộ phim hoặc nội dung

trái phép có thể được phát đi.

Chất lượng của dịch vụ. Cho dù không có các cá nhân phá hoại dịch vụ như các

trường hợp nêu trên, chất lượng vẫn là một thách thức lớn của IPTV khi các dịch vụ

truyền hình truyền thống đang thống trị thế giới. IPTV phải đối mặt với khả năng mất

dữ liệu 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 có thể giảm sút.

Tuy nhiên, hi vọng rằng công nghệ mạng Internet càng ngày càng phát triển

mạnh mẽ đẩy băng thông kết nối lên cao hơn sẽ góp phần giúp IPTV khắc phục nhược

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 12

điểm nói trên và biến nó trở thành công nghệ truyền hình của tương lai.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

1.2 CẤU TRÚC MẠNG IPTV

1.2.1 Mạng tổng quát

Nội dung

Head End

Quản lý

Vận chuyển

Truy nhập

Nhà

Vệ tinh

VoD

Không dây

Bộ nhận

CPE

Đồng

DRM

ADSL ADSL2 VDSL PON WiMax ….

Bộ mã hoá

Middleware

Sợi quang

Hình 1.4 Mạng tổng thể

 Mạng nội dung: Mạng này cung cấp và giới thiệu nội dung gồm xử lý nội

dung truyền hình trực tiếp/truyền hình VoD (theo điểm) và xử lý, giới thiệu

các ứng dụng gia tăng (phục vụ tin tức, điện thoại có hình, email, nhắn tin...).

Nguồn nội dung truyền hình trực tiếp/truyền hình VoD không qua hệ thống

xử lý nội dung được mã hóa để phù hợp với luồng media theo yêu cầu qua

mạng chuyển tải đưa các luồng này cung cấp tới các người dùng đầu cuối.

 Mạng Head End: Khi triển khai cùng với hệ thống truyền hình vệ tinh số

hoặc cáp số, dịch vụ IPTV yêu cầu một Video Head end. Đây là điểm trong

mạng mà tại đó các nội dung tuyến tính (ví dụ: truyền hình quảng bá) hoặc

theo yêu cầu (ví dụ: phim truyện) được bắt và định dạng để phân phối qua

mạng IP. Thông thường, Head end sẽ nhận các chương trình quốc gia thông

qua vệ tinh hoặc trực tiếp từ bộ quảng bá hoặc các bộ cài đặt chương trình,

hoặc qua bộ tập hợp. Một số chương trình có thể được lấy thông qua một

mạng sợi trên mặt đất. Một Head end lấy các kênh riêng và mã hoá thành

dạng số. Sau khi mã hoá, mỗi kênh được đóng gói vào IP và gửi qua mạng.

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 13

Các kênh này thường là luồng Multicast. IP Multicast có ưu điểm là nó cho

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

phép nhà cung cấp dịch vụ truyền một luồng IP trên kênh quảng bá từ video

Head end đến mạng truy nhập, điều này có lợi khi nhiều khách hàng muốn

chỉnh cùng vào một kênh quảng bá tại cùng một thời điểm (ví dụ hàng ngàn

người cùng xem một sự kiện thể thao, văn hoá.)

 Mạng quản lý :bao gồm quản lý nội dung, quản lý cáp truyền, tính cước phí,

quản lý các thuê bao, quản lý các hộp ghép nối STB.

 Mạng truyền tải : Đây là mạng cáp IP. Đối với luồng media có thể dùng

phương thức chuyển đa hướng (multicast) cũng có thể chuyển theo phương

thức đơn kênh. Thông thường, truyền hình quảng bá BTV truyền đa hướng tới

user đầu cuối, truyền hình theo yêu cầu VoD thông qua mạng cáp phân phát

nội dung CDN (Content Distribution Network) tới địa điểm người dùng đầu

cuối.

 Mạng truy nhập : Mạng truy nhập là đường truyền từ nhà cung cấp dịch vụ

tới từng gia đình riêng lẻ. Đôi khi mạng truy nhập còn được coi là “chặng

cuối”, kết nối băng rộng giữa nhà cung cấp dịch vụ và gia đình có thể được

hoàn thành, sử dụng các công nghệ khác nhau. Các nhà cung cấp dịch vụ viễn

thông đang sử dụng công nghệ DSL (đường dây thuê bao số) để phục vụ các

gia đình cá nhân. Họ cũng bắt đầu sử dụng các công nghệ sợi như PON (mạng

quang thụ động) để đến các nhà. Các mạng IPTV sẽ sử dụng các phiên bản

ADSL và VDSL để cung cấp băng thông yêu cầu để chạy các dịch vụ IPTV

tại nhà khách hàng. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ đặt một thiết bị (như là DSL

modem) tại khu vực khách hàng để phân phối kết nối Ethernet đến mạng nhà.

 Mạng đầu cuối (còn gọi là mạng cáp gia đình). Theo các nhà khai thác viễn

thông, thì mạng này là mạng tiếp nối băng rộng xDSL, FTTx+LAN hoặc

WLAN.

1.2.2 Kiến trúc và các thành phần IPTV

Các hệ thống IPTV gồm một số thành phần quan trọng (thường gọi là

Ecosystem), tất cả đều ảnh hưởng đến QoS và QoE của dịch vụ IPTV. Một số thành

phần quan trọng nhất là:

Bộ mã hoá Video

Các bộ mã hoá video có nhiệm vụ biến đổi luồng đầu vào với nhiều định dạng

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 14

khác nhau thành một luồng nén số. Đầu ra video có thể là dạng MPEG-2, MPEG-4

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

AVC hoặc WM VC-1. Các bộ mã hoá video cũng có nhiệm vụ đóng gói các luồng

video vào một định dạng vận chuyển, có thể là lớp thích ứng ATM hoặc các gói IP.

Các bộ mã hoá video thời gian thực mã hoá các nguồn tín hiệu truyền hình trực tiếp đã

từng có giá rất đắt đỏ. Hiện nay giá của chúng đã giảm đáng kể, do đó chúng không

còn chiếm phần lớn đầu tư trong Video Head End. Hầu hết bộ mã hoá cho truyền hình

35t xu908uh trực tiếp nằm trong Head End cấp quốc gia; tuy nhiên, chúng cũng có mặt

trong các Head End của các chương trình cục bộ. Thuộc tính kĩ thuật chính của các bộ

mã hoá video là chất lượng mã hoá, tỉ lệ nén, các loại thuật toán mã hoá, và hỗ trợ cho

ghép kênh thống kê.

Thuê bao

Biên/Truy nhập

Lõi

Video Headend (SHE)

STB

ISP

VoIP

Nội dung vệ tinh

PSTN

xDSL modem

DSLAM

Điều khiển dịch vụ đa phương tiện

Nội dung không trung

Vòng truy nhập

xDSL modem

Điều khiển IMS

Vòng GbE

Bộ mã hoá

ONT/ONU

Trạm trung tâm

Middleware

Vòng SDH/SONET

VoD server

DVS-S

DSLAM

Trạm Hub Video (VHO)

DVS-T

Mã hoá bảo mật

Trạm trung tâm

STB

xDSL modem

Nguồn: Tektronix

VoD cục bộ

Hệ thống truy cập khẩn cấp

Hình 1.5 Kiến trúc mạng IPTV điển hình

Nội dung và quảng cáo cục bộ

Video server

Hình 1.5. Kiến trúc mạng IPTV điển hình

Các video server là các thiết bị trên cơ sở máy tính, kết nối với các hệ thống lưu trữ

lớn. Nội dung video trước đó đã mã hoá, được lưu trữ trên đĩa hoặc trong các ngân

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 15

hàng RAM lớn. Các video server xếp luồng nội dung video và audio qua unicast hoặc

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

multicast tới STB. Video server chủ yếu được dùng cho VoD; tuy nhiên, chúng cũng

được dùng cho NPVR, cho phép thuê bao ghi lại nội dung từ xa trên một thiết bị ở

phía nhà vận hành. Thuộc tính kĩ thuật chung của các video server là tính mở rộng,

dưới dạng độ lưu trữ, số lượng luồng, phần mềm quản lý và các loại giao diện.

Middleware

Middleware là một cơ sở hạ tầng phần mềm và phần cứng, kết nối các thành

phần của một giải pháp IPTV. Đó là một hệ thống vận hành phân phối hoạt động trên

cả các server tại vị trí nhà cung cấp và tại các STB. Middleware thực hiện cấu hình đầu

cuối, cung cấp cho các video server, các đường truyền chỉ dẫn chương trình điện tử

(EPG) cùng với nội dung, hoạt động như là một boot server cho STB và đảm bảo rằng

mọi STB đều chạy một phần mềm tương thích. Các thuộc tính kĩ thuật của một

middleware là tính tin cậy, tính mở rộng, khả năng giao diện với các hệ thống khác.

CAS/DRM

Hệ thống truy cập có điều kiện (CAS) cho phép thực hiện bảo vệ nội dung.

Trước đây, một mạng video số chuyển mạch không yêu cầu CAS vì mạng sẽ thực hiện

các quyền về nội dung. Về mặt lý thuyết, điều đó sẽ vẫn đúng nếu thiết bị thực hiện

chức năng multicast cũng có thể xác định được người sử dụng có quyền xem nội dung

hay không. Trong một số thử nghiệm ban đầu của IPTV, nội dung không được bảo vệ;

tuy nhiên, nội dung này cũng không được coi là “tươi mới”. Khi IPTV trở thành một

xu hướng, các nhà cung cấp nội dung bắt buộc phải có CAS và quản lý bản quyền số

(DRM), DRM không những điều khiển việc xem chương trình thời gian thực, mà còn

điều khiển những gì diễn ra đối với nội dung sau khi được xem một lần. Nói chung,

hầu hết CAS/DRM là sự kết hợp của việc xáo trộn và mã hoá bảo mật. Nguồn video

được xáo trộn sử dụng từ điều khiển. Từ điều khiển được gửi qua một bản tin được mã

hoá bảo mật tới thiết bị giải mã. Mô đun CAS/DRM trên thiết bị giải mã sẽ giải mã

bảo mật từ điều khiển. Các thuộc tính kĩ thuật của CAS/DRM là: tính mở rộng, khả

năng tích hợp với bộ mã hoá, video server và STB.

Hộp phối ghép STB

STB là một bộ phận thiết bị phía khách hàng, có nhiệm vụ giao diện với người

sử dụng, truyền hình và mạng của nó. Đối với truyền hình và VoD, STB hỗ trợ một

EPG cho phép người sử dụng đi lướt qua các chương trình. STB biến đổi một tín hiệu

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 16

nén số đã xáo trộn thành tín hiệu được gửi đến ti-vi. STB làm chủ middleware và được

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

chỉ định trở thành trung tâm của hạ tầng liên lạc trong nhà. Thế hệ đầu tiên của STB

cung cấp các tính năng tối thiểu (EPG, giải mã và có thể là một số chức năng ghi hình

cá nhân) để giữ cho giá cả không bị đắt. Các thuộc tính kĩ thuật của một STB là độ tin

cậy, hỗ trợ giải mã, kích cỡ ổ đĩa ngoài, các loại giao diện ngoài. Giá cả của chiếc STB

là một trong những yếu tố quan trọng nhất đối với bất kỳ nhà vận hành IPTV nào. Hệ

thống MPEG-4 trên chip, với mức tích hợp cao, có thể giúp hạ giá STB.

1.3 CẤU TRÚC CHỨC NĂNG CHO DỊCH VỤ

Một mạng IPTV có thể bao gồm nhiều thành phần cơ bản, nó cung cấp một cấu

trúc chức năng cho phép phân biệt và chuyên môn hoá các nhiệm vụ. Hình 1.6 Trình

bày sáu thành phần chính của cấu trúc chức năng được tạo thành bởi các chức năng

sau : cung cấp nội dung, phân phối nội dung, điều khiển IPTV, truyền dẫn IPTV, thuê

bao và bảo an.

Hình 1.6 Cấu trúc chức năng các thành phần cho dịch vụ IPTV

1.3.1 Cung cấp nội dung

Tất cả nội dung được sử dụng bởi dịch vụ IPTV, bao gồm VoD và truyền hình

quảng bá sẽ phải thông qua chức năng cung cấp nội dung, ở đó các chức năng tiếp

nhận, chuyển mã và mã hóa sẽ tạo nên các luồng video số có khả năng được phân phối

qua mạng IP.

1.3.2 Phân phối nội dung

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 17

Khối phân phối nội dung bao gồm các chức năng chịu trách nhiệm về việc phân

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

phối nội dung đã được mã hoá tới thuê bao. Thông tin nhận từ các chức năng vận

truyển và điều khiển IPTV sẽ giúp phân phối nội dung tới thuê bao một cách chính

xác. Chức năng phân phối nội dung sẽ bao gồm cả việc lưu trữ các bản copy của nội

dung để tiến hành nhanh việc phân phối, các lưu trữ tạm thời (cache) cho VoD và các

bản ghi video cá nhân. Khi chức năng thuê bao liên lạc với chức năng điều khiển IPTV

để yêu cầu nội dung đặc biệt, thì nó sẽ gửi tới chức năng phân phối nội dung để có

được quyền truy cập nội dung.

1.3.3 Điều khiển IPTV

Các chức năng điều khiển IPTV là trái tim của dịch vụ. Chúng chịu trách nhiệm

về việc liên kết tất cả các chức năng khác và đảm bảo dịch vụ hoạt động ở cấp độ thích

hợp để thoả mãn nhu cầu của khách hàng. Chức năng điều khiển IPTV nhận yêu cầu từ

thuê bao, liên lạc với chức năng phân phối và vận chuyển nội dung để đảm bảo nội

dung được phân phối tới thuê bao. Một chức năng khác của điều khiển IPTV là cung

cấp hướng dẫn chương trình điện tử EPG (Electronic Program Guide), EPG được thuê

bao sử dụng để chọn nội dung theo nhu cầu. Chức năng điều khiển IPTV cũng sẽ chịu

trách nhiệm về quản lý quyền nội dung số DRM (Digital Rights Management) được

yêu cầu bởi thuê bao để có thể truy cập nội dung.

1.3.4 Chức năng vận chuyển IPTV

Sau khi nội dung yêu cầu từ thuê bao được chấp nhận, chức năng vận chuyển

IPTV sẽ chịu trách nhiệm truyền tải nội dung đó tới thuê bao, và cũng thực hiện truyền

ngược lại các tương tác từ thuê bao tới chức năng điều khiển IPTV.

1.3.5 Chức năng thuê bao

Chức năng thuê bao bao gồm nhiều thành phần và nhiều hoạt động khác nhau,

tất cả đều được sử dụng bởi thuê bao để truy cập nội dung IPTV. Một số thành phần

chịu trách nhiệm liên lạc thông tin với chức năng truyền dẫn, ví dụ như truy cập

getway kết nối với DSLAM, hay trình STB sử dụng trình duyệt web để kết nối với

Middleware server. Trong chức năng này, STB lưu trữ một số các thành phần quan

trọng như các key DRM và thông tin xác thực user. Khối chức năng thuê bao sẽ sử

dụng EPG cho phép khách hàng lựa chọn hợp đồng để truy cập và yêu cầu nó từ các

chức năng điều khiển IPTV. Nó cũng nhận các giấy phép số và các key DRM để truy

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 18

cập nội dung.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

1.3.6 Bảo an

Tất cả các chức năng trong mô hình IPTV đều được hỗ trợ các cơ chế bảo an tại

các cấp độ khác nhau. Chức năng cung cấp nội dung sẽ có bộ phận mật mã được cung

cấp bởi nhà cung cấp nội dung. Chức năng phân phối nội dung sẽ được đảm bảo thông

qua việc sử dụng DRM. Các chức năng điều khiển và vận chuyển sẽ dựa vào các

chuẩn bảo an để tránh các thuê bao không được xác thực có quyền sửa đổi và truy cập

nội dung. Chức năng thuê bao sẽ bị giới hạn sử dụng các cơ chế bảo an được triển khai

tại STB và Middleware server. Tóm lại, tất cả các ứng dụng và các hệ thống hoạt động

trong môi trường IPTV sẽ có các cơ chế bảo an luôn sẵn sàng được sử dụng để trách

các hoạt động trái phép.

Các thành phần trong môi trường IPTV sẽ tương ứng với các chức năng. Ví dụ,

chức năng điều khiển IPTV bao gồm các thành phần Middleware và quản lý quyền nội

dung số DRM. Khi phân phối các nhiệm vụ, một nhóm phụ trách các chức năng điều

khiển IPTV sẽ có khả năng sắp xếp tất cả các ứng dụng tương ứng với các thành phần

cho chức năng đó. Hình 1.5 mô tả các thiết bị thực hiện các chức năng trong môi

trường IPTV.

1.4 MỘT SỐ DỊCH VỤ CUNG CẤP BỞI IPTV

Phân loại dịch vụ IPTV

Hệ thống IPTV phát triển dựa trên hệ thống mạng băng thông rộng đang triển

khai, có khả năng cung cấp được các dịch vụ như mô tả ở phần dưới đây.

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 19

Hình 1.7 Các dịch vụ IPTV được cung cấp

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

1.4.1 Dịch vụ truyền hình quảng bá

Live TV

Đây được hiểu là dịch vụ truyền hình số trên nền mạng IP cung cấp dạng phát

(Broadcast) những chương trình truyền hình được thu lại từ hệ thống truyền hình mặt

đất, truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh hoặc kênh truyền hình riêng tới khách hàng.

Các kênh truyền hình được thu từ những nguồn thu khác nhau, bao gồm:

 Các kênh truyền hình analog của quốc gia.

 Các kênh truyền hình được thu miễn phí từ vệ tinh.

 Các kênh truyền hình đã mã hoá từ vệ tinh.

 Các kênh truyền hình riêng của nhà cung cấp TV.

Với giải pháp IPTV, nhà cung cấp dịch vụ có thể đóng nhiều loại kênh truyền

hình thành các gói nhằm cung cấp cho khách hàng với các gói cước linh hoạt khác

nhau. Các kênh truyền hình được 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.

Time-shifted TV

Tính năng tạm dừng TV là 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 tiếp

tục từ thời điểm trước đó hoặc xem tiếp như bình thường.

Giao diện và 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.

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 kích hoạt, 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

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 20

trang, thể thao, ..) thành một kênh chuyên đề theo thị hiếu của khách hàng. Người

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

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

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.

Mobile TV

Dịch vụ này là hướng phát triển tương lai đảm bảo cung cấp kênh truyền hình,

VoD và các dịch vụ của hệ thống IPTV đến các khách hàng của mạng di động.

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 tính cước linh động và hiệu quả.

1.4.2 Dịch vụ theo nhu cầu

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

việc giới thiệu 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 như 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

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 21

không dành cho trẻ em.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

VoD có thể phân loại thành VoD miễn phí (Free on Demand - FoD) và VoD trả

tiền.

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 2 cách thức là 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.

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.

Music on Demand

Các thuê bao có thể xem những clip ca nhạc theo yêu cầu giống như dịch vụ

VoD.

Karaoke on Demand

Các thuê bao có thể chọn và xem các bài karaoke qua STB trên TV. Từ list các

bài karaoke đã được giới thiệu, thuê bao có thể mua một hoặc nhiều bài hát cùng lúc.

Bằng cách ghép nối thêm hệ thống âm thanh chuyên dụng, khách hàng có thể thoải

mái hát karaoke theo yêu cầu.

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 và bổ sung các nội dung

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 22

karaoke dễ dàng. Hỗ trợ playlist lưu danh sách các bài hát được chọn. Hệ thống có chế

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

độ tính điểm và ghi thông tin người hát. Hỗ trợ ghi thông tin bài hát vào thư mục

Favorite.

1.4.3 Dịch vụ tương tác

Personal Video Recorder (PVR), Client Personal Video Recording (cPVR)

Trong trường hợp này, thuê bao có thể thu lại các chương trình vào thư mục của

mình, các thuê bao sẽ 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.

Networked Personal Video Recorder (nPVR)

nPVR là một thành phần mạng để ghi và phát lại nội dung của các kênh truyền

hình. 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.

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.

TV –Education

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 23

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

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

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.

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, giải pháp đảm bảo an toàn cho Online-Payment.

1.4.4 Dịch vụ thông tin và truyền thông

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, ..

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.

TV – Information

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, …

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

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 24

để cung cấp dịch vụ.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

TV Messaging

Chức năng này cho phép người xem TV có thể chat trực tiếp 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 như 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.

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 tuyến 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.

Video Phone (SIP Phone)

Điện thoại truyền hình thông qua giao thức VoIP thông dụng như SIP, H323.

Dịch vụ cho phép 2 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 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,..

1.4.5 Các dịch vụ gia tăng khác

Tin nhắn SMS/MMS

Chức năng này cho phép người dùng TV có thể gửi nhận tin nhắn SMS, MMS

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 25

đến các mạng di động. Cho phép gửi nhận tin nhắn trực tiếp giữa khách hàng của hệ

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

thống IPTV và khách hàng của 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.

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 mail-server khác nhau. Quản lý thông tin Address

Book.

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).

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

như thêm, xóa, sửa thông tin.

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, doanh nghiệp.

Hệ thống hỗ trợ giải pháp hoàn chỉnh cho phép tích hợp cung cấp dịch vụ trên hệ

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 26

thống IPTV đã triển khai. Cung cấp các thiết bị tích hợp đi kèm (camera, remote,..)

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

phía khách hàng hỗ trợ cho việc monitoring.

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

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 27

yêu cầu ...).

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

CHƯƠNG II : PHÂN PHỐI TRONG MẠNG IPTV

Hiện nay IPTV được nhìn nhận như là con đường tốt nhất để phân phối các dịch

vụ truyền hình kỹ thuật số cho khách hàng. Bản chất của IPTV là một mạng phân phối

tốc độ cao được làm nền móng để phân phối nội dung. Mục đích của mạng này là

truyền tải dữ liệu giữa thiết bị khách hàng IPTVCD và trung tâm dữ liệu của các nhà

cung cấp dịch vụ. Nó cần làm việc này mà không ảnh hưởng tới chất lượng của luồng

video được phân phối tới thuê bao IPTV, nó cũng quyết định cấu trúc mạng và độ

phức tạp được yêu cầu để hỗ trợ các dịch vụ IPTV. Cấu trúc một mạng IPTV gồm

cóhai phần là mạng truy cập băng rộng và mạng tập trung hay backbone. Các loại

mạng mở rộng khác bao gồm các hệ thống cáp, điện thoại cáp đồng, mạng không dây

và vệ tinh có thể được sử dụng để phân phối các dịch vụ mạng IPTV tiên tiến. Phần

chính của chương này là tập trung diễn giải các công nghệ mạng phân phối IPTV.

Ngoài ra chương này cũng phân tích các công nghệ mạng lõi cơ bản triển khai các dịch

vụ IPTV.

2.1 CÁC LOẠI MANG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG

Một thách thức cơ bản đặt ra đối với các nhà cung cấp dịch vụ là việc cung cấp

đủ dung lượng băng thông trong mạng “sống” giữa mạng lõi backbone và thiết bị đầu

cuối tại nhà thuê bao. Có một số định nghĩa được sử dụng để diễn giải về loại mạng

này như mạng mạch vòng (local loop), mạng “last mile”, mạng biên (edge). Nhưng

trong tài liệu này xin sử dụng định nghĩa là mạng truy cập băng rộng. Có bốn loại

mạng truy cập (có dây dẫn) băng rộng khác nhau có khả năng cung cấp đủ các yêu cầu

về băng thông của dịch vụ IPTV là:

Mạng truy cập cáp quang

Mạng DSL

Mạng cáp truyền hình

Mạng Internet

Các nhà cung cấp khác nhau lựa chọn các hệ thống phân phối tùy thuộc vào

điều kiện tài nguyên mạng và nhu cầu thực tế. Các phần sau đưa ra một cách tổng quát

các loại mạng truy cập băng rộng được sử dụng trong hạ tầng mạng IPTV end-to-end.

2.2 IPTV PHÂN PHỐI TRÊN MẠNG TRUY NHẬP CÁP QUANG

Đối với IPTV thì yêu cầu về băng thông lớn nhưng chi phí hoạt động phải thấp

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 28

và tránh được các can nhiễu. Do đó, người ta quan tâm tới việc sử dụng mạng cáp

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

quang đang có sẵn để triển khai các dịch vụ IPTV. Các liên kết cáp quang cung cấp

cho khách hàng đầu cuối một kết nối chuyên dụng tốt nhất để thuận tiện cho việc tiếp

nhận nội dung IPTV. Các công nghệ về sản xuất sợi quang gần đây cho khả năng băng

thông lớn hơn, từ đó có thể thực thi một trong các cấu trúc mạng sau:

Cáp quang tới khu vực văn phòng (FTTRO – Fiber to the regional office):

sợi quang từ trung tâm dữ liệu IPTV tới khu vực văn phòng một cách gần nhất được

lắp đặt bởi các công ty viễn thông hoặc công ty cáp. Sau đó sợi cáp đồng sẽ được sử

dụng để truyền tín hiệu tới người dùng đầu cuối IPTV trong khu vực văn phòng đó.

Cáp quang tới vùng lân cận (FTTN – Fiber to the neighborhood): như ta đã

biết sợi quang được tập trung tại các node, FTTN đòi hỏi thiết lập sợi quang từ trung

tâm dữ liệu IPTV tới bộ chia “vùng lân cận”. Đây là vị trí node có khoảng cách nhỏ

hơn 1,5 Km tính từ nhà thuê bao. Việc triển khai FTTN cho phép người dùng nhận

một gói các dịch vụ trả tiền bao gồm truyền hình IPTV, truyền hình chất lượng cao và

video theo yêu cầu.

Cáp quang tới lề đường (FTTC – Fiber to the curd ): sợi quang được lắp đặt

từ trung tâm dữ liệu IPTV tới các tủ cáp được đặt tại lề đường. Từ đó một sợi dây cáp

đồng hoặc cáp đồng trục được sử dụng để nối từ đầu cuối cáp quang trong tủ cáp tới vị

trí thiết bị IPTV của nhà thuê bao.

Cáp quang tới nhà khách hàng (FTTH – Fiber to the home): với sợi quang

tới nhà khách hàng, toàn bộ các định tuyến từ trung tâm dữ liệu IPTV tới nhà khách

hàng đều được kết nối bởi sợi quang này. FTTH dựa trên mạng quang có khả năng

phân phối dung lượng dữ liệu cao tới người sử dụng trong hệ thống. FTTH là hệ thống

thông tin song kênh và hỗ trợ tính năng tương tác của các dịch vụ IPTV.

Việc phân phối những cấu trúc mạng này thường được triển khai bằng hai loại

mạng khác nhau một chút đó là mạng quang thụ động và mạng quang tích cực.

2.2.1 Mạng quang thụ động

Mạng quang thụ động PON (Passive Optical Network) là công nghệ mạng kết

nối điểm – đa điểm. Mạng sử dụng các bước sóng khác nhau để truyền dữ liệu từ trung

tâm dữ liệu IPTV tới các điểm đích mà không có các thành phần điện. Mạng quang thụ

động được xây dựng dựa trên các mạng FTTx theo các tiêu chuẩn quốc tế. Tiêu chuẩn

G.983 của ITU là tiêu chuẩn đang được sử dụng hiện nay.

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 29

Mạng PON theo tiêu chuẩn G.983 bao gồm một kết cuối đường quang OLT

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

(Optical Line Termination) được đặt tại trung tâm dữ liệu IPTV và một số các kết cuối

mạng quang ONT (Optical Network Termination) được lắp đặt tại thiết bị đầu cuối

người dùng. Trong trường hợp này, các kỹ thuật truyền tải dữ liệu tốc độ cao trên cáp

đồng được sử dụng (ví dụ như DSL) để truyền các tín hiệu IPTV vào thiết bị đầu cuối

của mỗi hộ gia đình.

Kết cuối đường quang OLT bao gồm cáp quang và các bộ chia quang để định

tuyến lưu lượng mạng tới các kết cuối mạng quang ONT.

Cáp quang: kết cuối OLT và các ONT khác nhau được kết nối với nhau bằng

cáp quang. Với truyền dẫn bằng cáp quang thì can nhiễu thấp và băng thông cao. Theo

tiêu chuẩn G.983 cho phép mạng PON truyền các tín hiệu ánh sáng được số hóa với

khoảng cách tối đa là 20 Km mà không sử dụng bộ khuếch đại.

Bộ chia quang: Bộ chia quang được sử dụng để chia tín hiệu tới thành những

tín hiệu đơn lẻ mà không thay đổi trạng thái của tín hiệu, không biến đổi quang - điện

hoặc điện – quang. Bộ chia quang cũng được sử dụng để kết hợp nhiều tín hiệu quang

thành một tín hiệu quang đơn. Bộ chia quang cho phép 32 hộ gia đình chia sẻ băng

thông của mạng FFTx.

Cáp quang và bộ chia quang là các thiết bị thụ động, việc sử dụng các thiết bị

thụ động để truyền dẫn các bước sóng qua mạng mà không cần cung cấp nguồn từ xa

để giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng.

Mục đích chính của ONT là cung cấp cho các thuê bao IPTV một giao diện với

mạng PON. Nó nhận luồng tín hiệu dạng ánh sáng, giám sát địa chỉ được gán trong các

gói tin và chuyển đổi thành tín các tín hiệu điện. Kết cuối ONT có thế định vị ở bên

trong hoặc bên ngoài nhà thuê bao, được cung cấp nguồn từ trong nhà và bao gồm các

mạch vòng (bypass) cho phép điện thoại vẫn hoạt động bình thường khi nguồn bị

hỏng. Phần lớn các kết cuối ONT gồm có một giao diện Ethernet cho đường dữ liệu,

một cổng RJ-11 cho kết nối vào hệ thống điện thoại gia đình và một giao diện cáp

đồng trục để cung cấp các kết nối tới Tivi. Kết cuối ONT cũng làm nhiệm vụ chuyển

đổi dữ liệu thành tín hiệu quang để truyền trên mạng PON.

Hình 2.1 miêu tả cấu trúc mạng PON cơ bản được xây dựng để hỗ trợ phân phối

các dịch vụ IPTV và Internet tốc độ cao cho sáu hộ gia đình khác nhau. Như trên hình

2.1, một sợi quang đơn được kéo từ trung tâm dữ liệu IPTV tới một bộ chia quang, vị

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 30

trí của bộ chia quang được đặt rất gần nhà thuê bao. Băng thông trên sợi quang được

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

chia sẻ và có khả năng hỗ trợ dung lượng cao từ 622 Mbps tới vài Gbps.

Mạng PON trên hình 2.1 cũng mô tả 3 loại bước sóng truyền dẫn khác nhau.

Bước sóng đầu tiên được sử dụng để mang lưu lượng Internet tốc độ cao. Bước sóng

thứ hai được chỉ định mang các dịch vụ IPTV và bước sóng thứ ba có thể được sử

dụng để mang lưu lượng tương tác từ nhà thuê bao trở lại nhà cung cấp dịch vụ. Trên

hình 2.1 cũng mô tả thiết bị ghép kênh theo bước sóng WDM, WDM được lắp đặt tại

trung tâm dữ liệu IPTV và bên trong kết cuối OLT cho phép mạng PON hỗ trợ truyền

dẫn nhiều kênh song song hoặc nhiều bước sóng trên một sợi quang. Như vậy, sẽ tạo

một số kênh quang ảo trên một sợi quang đơn. Trong WDM, dung lượng của mạng

được tăng lên bằng việc gán bước sóng bắt đầu từ nguồn quang đến các bước sóng

riêng biệt trên phổ tần truyền dẫn quang.

Hình 2.1 Mạng IPTV FTTH sử dụng công nghệ PON

Có 3 công nghệ mạng PON là BPON, EPON và GPON hỗ trợ cả truyền hình vô

tuyến truyền thống và IPTV. Chi tiết cụ thể của mỗi công nghệ được tìm hiểu trong

các phần sau.

2.2.1.1 BPON

Mạng quang thụ động băng rộng PON dựa trên tiêu chuẩn G.983 của ITU-T.

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 31

Đây là topology mạng FTTx hỗ trợ các tốc độ dữ liệu lên đến 622 Mbps cho hướng

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

xuống và 155 Mbps cho hướng lên. Như vậy, đây là phương thức truyền bất đối xứng,

do luồng dữ liệu xuống trong truyền dẫn point-to-point là giữa OLT và ONT, ngược

lại đường lên là từ ONT được sinh ra tại các khe thời gian để truyền dẫn dữ liệu.Việc

gán các khe thời gian làm giảm bớt sự xung đột lưu lượng giữu các ONT trên mạng;

tuy nhiên nó làm giảm toàn bộ tốc độ dữ liệu của kênh thông tin hướng lên. Lưu ý rằng

BPON cũng có thể được cấu hình để hỗ trợ lưu lượng dữ liệu đối xứng.

BPON sử dụng chuyển mạch ATM như là giao thức vận chuyển. Các mạng dựa

trên nền ATM hầu hết đều phân phối các ứng dụng dữ liệu, thoại và video ở tốc độ

cao. Chuyển mạch ATM chia tất cả thông tin truyền đi thành các block nhỏ gọi là các

cell, vì thế nó là công nghệ có tốc độ rất cao. Các cell được cố dịnh kích thước, mỗi

cell có 5 byte header và trường thông tin chứa 48 byte dữ liệu. Trường thông tin của

cell ATM mang nội dung IPTV, ngược lại header chứa thông tin thích hợp để thực

hiện chức năng là giao thức ATM.

ATM đã được phân loại như là giao thức định hướng kết nối, các kết nối giữa

đầu thu và đầu phát đã được thiết lập trước để truyền dữ liệu video IP trên mạng. Khả

năng giữ trước băng thông để cho các ứng dụng nhạy với độ trễ là một đặc tính khác

của mạng ATM. Đây là đặc tính thường được sử dụng để phân phối các dịch vụ IPTV.

Việc phân phối các kênh riêng biệt cho các dịch vụ khác nhau giúp loại bỏ được

can nhiễu.

2.2.1.2 EPON

Mạng quang thụ động EPON là mạng truy cập được phát triển bởi một nhóm

gọi là EFM (Ethernet in the First Mile) của IEEE và được chấp nhận như là một chuẩn

vào năm 2004. Như tên của nó, EPON là mạng PON sử dụng Ethernet làm cơ chế

truyền dẫn. Các tốc độ hỗ trợ phụ thuộc vào khoảng cách giữa OLT và ONT. Lưu ý

rằng các mạng EPON chỉ hỗ trợ lưu lượng mạng Ethernet.

2.2.1.3 GPON

Mạng quang thụ động GPON là hệ thống truy cập dựa trên tiêu chuẩn G.984

của ITU-T. GPON về cơ bản là nâng cấp cho BPON, GPON hỗ trợ cho các tốc độ

truyền dẫn hướng xuống cao hơn, cụ thể là 2,5 Gbits hướng xuống và 1,5 Gbits hướng

lên, đây là các tốc độ đạt được cho khoảng cách lên tới 20 km. Ngoài ra GPON còn hỗ

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 32

trợ các giao thức như Ethernet, ATM và SONET, và các đặc tính bảo an được cải tiến.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

GPON cung cấp các hỗ trợ đa giao thức cho phép các nhà khai thác mạng tiếp

tục cung cấp cho khách hàng các dịch vụ viễn thông truyền thống, trong khi cũng dễ

dàng giới thiệu các dịch vụ mới như IPTV vào hạ tầng mạng của họ. Bảng 2.1 tóm tắt

đặc tính của các công nghệ mạng PON được sử dụng để truyền tải tín hiệu IPTV.

Bảng 2.1 So sánh các công nghệ mạng PON: BPON, EPON và GPON

Tiêu chuẩn Tốc độ dữ liệu Giao thức truyền dẫn

ITU-T

BPON G.983 Up : 155 Mbps Chủ yếu ATM và IP trên

Ethernet cũng đuợc sử dụng Down : 622 Mbps

GPON G.984 Up : 1,5Gbps Ethernet và SONET

Down: 2.5 Gbps

EPON P802.3ah Up : 1.25 Gbps Gigabit Ethernet

Down : 1.25 Gbps

Với sự quan tâm phát triển công nghệ mạng PON trong tương lai thành mạng

truy cập dịch vụ đầy đủ, IEEE tiếp tục phát triển mạng PON thế hệ tiếp theo. Tại thời

điểm này, đã bắt đầu có hai công nghệ mạng PON mới đó là WDM-PON và 10G-

PON.

2.2.2 Mạng quang tích cực

Mạng quang tích cực AON (Active optical network) sử dụng các thành phần

điện giữa trung tâm dữ liệu IPTV và đầu cuối người dùng. Trong thực tế, cấu trúc

mạng AON sử dụng các chuyển mạch Ethernet đặt tại vị trí giữa trung tâm dữ liệu

IPTV và điểm kết cuối của mạng cáp quang.

2.3 IPTV PHÂN PHỐI TRÊN MẠNG ADSL

Trong một vài năm gần đây có một số lớn các công ty điện thoại trên khắp thế

giới tuyên bố tham gia vào thị trường IPTV. Sự tham gia của các công ty viễn thông

vào thị trường đầy tiềm năng này, dẫn đến kết quả là các nhà cung cấp truyền hình cáp

và mạng băng rộng không dây đưa ra các dịch vụ thoại và truy cập Internet để cạnh

tranh. Đáp lại, các công ty viễn thông đang nắm giữ thuận lợi là hạ tầng mạng DSL bắt

đầu đưa ra các dịch vụ truyền hình thế hệ tiếp theo cho thuê bao của họ. Chú ý rằng

DSL là công nghệ cho phép các nhà cung cấp viễn thông phân phối các dịch vụ băng

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 33

thông lớn trên sợi dây cáp đồng đang dùng chỉ để truyền thoại. Nó làm biến đổi hạ

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

tầng mạng cáp điện thoại đang tồn tại giữa tổng đài nội hạt và điện thoại nhà khách

hàng thành đường dây số tốc độ cao. Đây là khả năng cho phép các công ty điện thoại

sử dụng mạng đang có của họ để cung cấp các dịch vụ dữ liệu Internet tốc độ cao cho

thuê bao.

Băng thông là một vấn đề quan trọng trong việc phân phối các dịch vụ IPTV thế

hệ mới. Một số mạng băng rộng dựa trên DSL hiện có được kế thừa từ các chuẩn DSL,

nó không chỉ đơn giản là có khả năng hỗ trợ các dịch vụ video tốc độ cao. Hầu hết các

mạng đó bị hạn chế trong việc phân phối luồng dữ liệu IP tới mỗi hộ gia đình. Trong

một số trường hợp nó không thể gửi tín hiểu truyền hình chất lượng chuẩn trên mạng

truy cập DSL. Việc tăng quá trình thực thi được yêu cầu cho IPTV có thể đạt được

bằng cách triển khai các công nghệ DSL như ADSL, ADSL2+ và VDSL. Tổng quan

về các công nghệ và cách thức hoạt động được tìm hiểu trong các phần sau.

2.3.1 ADSL

Đường dây thuê bao kỹ thuật số bất đối xứng ADSL là kỹ thuật trong họ xDSL

được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay trên các mạng viễn thông thế giới. ADSL là công

nghệ kết nối điểm – điểm, nó cho phép các nhà cung cấp viễn thông phân phối các

dịch vụ băng thông rộng trên đường dây cáp đồng điện thoại đang tồn tại. Nó được gọi

là “bất đối xứng” vì thông tin được truyền từ trung tâm dữ liệu tới thiết bị IPTVCD

nhanh hơn thông tin được truyền từ IPTVCD tới trung tâm dữ liệu. Cũng vì thế đặc

tính kết nối điểm – điểm của ADSL loại trừ được các biến đổi về băng thông của môi

trường mạng chia sẻ.

Bằng việc sử dụng các kỹ thuật đặc trưng, ADSL cho phép tốc độ downstream

là 8 Mbps và tốc độ upstream là 1,5 Mbps. Bởi vậy, một kết nối ADSL chỉ đủ cho

đồng thời hai kênh truyền hình quảng bá theo chuẩn MPEG-2 và một kết nối Internet

tốc độ cao. Điểm trở ngại chính của ADSL là phụ thuộc vào khoảng cách tính từ trung

tâm dữ liệu của nhà cung cấp tới nhà khách hàng. Nếu nhà khách hàng ở gần trung tâm

dữ liệu thì chất lượng dịch vụ tốt hơn những nhà ở xa. Dịch vụ ADSL giới hạn khoảng

cách trên là 18.000 ft hay 5,5 Km.

Các thiết bị ADSL cung cấp một kết nối kỹ thuật số trên mạng PSTN, tuy nhiên

tín hiệu truyền là tín hiệu tương tự. Các mạch ADSL phải sử dụng tín hiệu tương tự vì

mạng mạch vòng nội hạt (local loop) không có khả năng truyền các tín hiệu mã hóa

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 34

dạng số. Vì thế, một modem tại trung tâm dữ liệu IPTV chịu trách nhiệm chuyển đổi

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

dữ liệu số thành các tín hiệu tương tự để có thể truyền được. Tương tự, tại nhà khách

hàng cũng có một modem chịu trách nhiệm chuyển đổi các tín hiệu tương tự thành tín

hiệu số ban đầu trước khi đi vào thiết bị IPTVCD.

Các thiết bị được sử dụng để triển khai dịch vụ IPTV trên mạng ADSL như trên

hình 2.2 bao gồm:

Modem ADSL: tại nhà thuê bao có một bộ thu phát ADSL hoặc modem.

Modem thường kết nối bằng cổng USB hoặc giao tiếp Ethernet từ mạng gia đình hoặc

PC tới đường line DSL. Đa số modem hiện này đều được tích hợp chức năng định

tuyến để hỗ trợ các dịch vụ dữ liệu và truy cập Internet tốc độ cao.

Bộ lọc POTS: người dùng được kết nối với Internet bằng kết nối băng thông

rộng ADSL sẽ sử dụng một thiết bị gọi là bộ lọc POTS để lọc tín hiệu dữ liệu từ các

tín hiệu thoại. Bộ lọc sẽ lọc tín hiệu tới thành tín hiệu tần số thấp đưa tới điện thoại và

tần số cao đưa tới mạng gia đình.

DSLAM – Digital Subscriber Line Access Multiplexer: bộ gép kênh truy cập

đường dây thuê bao số. Tại mỗi tổng đài khu vực (Regional Office) của nhà cung cấp

dịch vụ IPTV, DSLAM nhận các kết nối của thuê bao trên đường dây cáp đồng, tập

hợp chúng lại và kết nối trở lại trung tâm dữ liệu IPTV bằng cáp quang tốc độ cao dựa

trên mạng đường trục. Để triển khai IPTV, DSLAM thường hỗ trợ truyền dẫn đa điểm

(multicast) vì thế không cần phải tái tạo lại các kênh cho từng yêu cầu từ một người

xem IPTV. DSLAM chịu trách nhiệm trong việc phân phối nội dung IPTV từ tổng đài

khu vực tới các thuê bao IPTV. DSLAM có hai loại là DSLAM lớp 2 và DSLAM nhận

biết IP.

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 35

Hình 2.2 IPTV trên cấu trúc mạng ADSL

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

o DSLAM lớp 2: hoạt động tại lớp 2 trong mô hình OSI và thực hiện các chức

năng như chuyển mạch lưu lượng giữa Ethernet và ATM, chuyển tiếp các lưu lượng

mạng ngược dòng (up-stream) và ngăn ngừa can nhiễu giữa các thêu bao IPTV. Việc

chuyển mạch giữa các mạch ảo ATM và các gói Ethernet ngược dòng được dễ dàng

bằng cách sử dụng cơ chế bắc cầu.

o DSLAM nhận biết IP: hỗ trợ các giao thức IP hoạt động tại lớp 3 trong mô

hình OSI. Các chức năng tiên tiến được tích hợp trong các DSLAM nhận biết IP là tái

tạo các kênh truyền hình quảng bá và kênh thực hiện theo lệnh. Công nghệ ADSL là

một ý tưởng cho các dịch vụ tương tác khác nhau, tuy nhiên, đó không phải là giải

pháp tốt nhất để phân phối nội dung IPTV do các nguyên nhân sau:

Tốc độ dữ liệu: tốc độ tối đa của ADSL là 8 Mbps chỉ hỗ trợ sử dụng tốt cho

hai kênh truyền hình chất lượng cao và một số lưu lượng Internet, tuy nhiên, nó sẽ

không thể đáp ứng được cho các nhà cung cấp IPTV khi phân phối các chương trình

lớn tới thuê bao của họ.

 Tính tương tác: vì công nghệ ADSL tốc độ download thấp hơn tốc độ

upload, do vậy nó sẽ hạn chế trong việc cung cấp các dịch vụ ngang hàng (peer-to-

peer) yêu cầu băng thông download và upload bằng nhau.

Cũng vì thế, các nhà cung cấp dịch vụ mạng đã bắt đầu triển khai các công nghệ

ADSL tiên tiến để khắc phục các hạn chế, và ADSL2 là một trong các công nghệ

đó.

2.3.2 ADSL2

Các chuẩn của họ ADSL2 được đưa ra để đáp ứng các yêu cầu về băng thông,

hỗ trợ cho các ứng dụng yêu cầu băng thông lớn như IPTV. Có 3 loại khác nhau của

họ ADSL2:

ADSL2: ADSL2 là phiên bản đầu tiên của ADSL2 được phê chuẩn bởi ITU vào

năm 2003. ADSL2 bao gồm một số cải tiến so với chuẩn ADSL gốc là đặt tên khác,

các tốc độ download cao hơn và khoảng cách từ tổng đài trung tâm tới modem của

thuê bao xa hơn.

ADSL2+: ADSL2+ được chuẩn hóa sau ADSL2. Đây là chuẩn xây dựng trên

ADSL2 và cho phép các nhà cung cấp dịch vụ mạng đưa ra các tốc độ lên tới 20 Mbps

và hoạt động tốt trong khoảng 1,5 Km tính từ tổng đài trung tâm tới modem nhà thuê

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 36

bao.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

ADSL(Reach): công nghệ phát triển ADSL2 để vượt lên khoảng cách 1,5 Km

tính từ tổng đài trung tâm tới nhà thuê bao được gọi là ADSL mở rộng hay viết tắt là

RE-ADSL2 (ADSL- Reach). RE-ADSL2 đã được chuẩn hóa năm 2003 cho phép các

nhà cung cấp dịch vụ IPTV tăng khoảng cách lên tới 6 Km tính từ tổng đài trung tâm

gần nhất tới nhà thuê bao. Nó là công nghệ tốt nhất thực thi được trong giới hạn về

khoảng cách và tốc độ trên các sợi cáp đồng.

2.3.3 VDSL

Đường dây thuê bao số tốc độ cao VDSL (Very high speed Digital Subscriber

Line) dựa trên những nguyên lý cơ bản như công nghệ ADSL2+. Nó là công nghệ

DSL mới nhất và phức tạp nhất tại thời điểm này, và nó đã được phát triển để khắc

phục các khuyết điểm của các phiên bản công nghệ truy cập ADSL trước đây. Nó loại

trừ được hiện tượng “thắt cổ trai” và hỗ trợ khả năng tốc độ rất lớn cho phép các nhà

cung cấp dịch vụ đủ điều kiện để đưa ra cho các thuê bao IPTV rất nhiều dịch vụ để

lựa chọn bao gồm cả VoD và truyền hình quảng bá định dạng HD. VDSL cũng được

thiết kế để hỗ trợ các truyền dẫn của chuyển mạch ATM và lưu lượng IP trên cáp

đồng, điều đó rất có lợi cho các nhà cung cấp khi họ muốn kế thừa các mạng ATM

trên hạ tầng mạng IP. Một số thành viên trong họ gia đình VDSL như sau:

VDSL1: đây là công nghệ được thông qua năm 2004. Nó hoạt động tại tốc độ

giới hạn cao hơn 55 Mbps cho kênh hướng xuống và 15 Mbps cho hướng lên. Tuy

nhiên nó chỉ hoạt động được trong khoảng cách ngắn.

VDSL2: là một cải tiến từ VDSL1 và được định nghĩa trong kiến nghị G.993.2

của ITU-T. Nó có thể được chia nhỏ thành VDSL2 (Long Reach) và VDSL2 (Short

Reach).

VDSL2 (Long Reach): do thực tế DSL phụ thuộc vào chiều dài của vòng nội

hạt (local loop), một phiên bản VDSL được tạo ra để phân phối các dịch vụ IPTV cho

số lượng lớn khách hàng, trong khi vẫn được hưởng khả năng truy cập băng rộng tốc

độ cao. VDSL với các cải tiến về khoảng cách có thể cung cấp cho các thuê bao IPTV

tốc độ truy cập băng rộng là 30 Mbps cách tổng đài trung tâm từ 1,2 – 1,5 km.

VDSL2 (Short Reach): dựa trên điều chế DMT, công nghệ này sử dụng 4096

tone, chia ra thành các băng tần 4 KHz và 8 KHz. Chuẩn VDSL2 sử dụng kỹ thuật

ghép kênh cho phép nó hoạt động ở tốc độ cao gấp 12 lần so với chuẩn ADSL, tốc độ

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 37

đó là 100 Mbps cho kênh hướng xuống trong khoảng cách 350 m. Mặc dù tốc độ kênh

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

hướng lên không đạt được 100 Mbps, nhưng các tốc độ đó đã vượt trội hơn so với các

tốc độ kênh hướng lên của ADSL2+. Các cấp độ thực thi đạt được với giả thiết là

không có can nhiễu trên sợi cáp đồng và chất lượng của cáp là tốt nhất. Khả năng để

cung cấp cho thuê bao IPTV tốc độ 100 Mbps để truy cập dịch vụ cho phép các nhà

khai thác bắt đầu đưa ra các dịch vụ tương tác tiên tiến khác cho khách hàng của họ.

Các đặc tính mới của VDSL2 như cải thiện chất lượng dịch vụ QoS và cải tiến

kỹ thuật mã hóa tất cả đều thích hợp để phân phối các ứng dụng triple-play. Lợi ích

quyết định giúp củng cố vị trí vững chắc của VDSL trong công nghệ DSL là tính

tương thích ngược và khả năng phối hợp với các phiên bản trước của mạng ADSL.

Điều này cho phép các nhà cung cấp IPTV giải quyết ổn thỏa và có hiệu quả trong việc

phát triển các mạng thế hệ mới dựa trên nền VDSL.

Có hai phương thức chính được các nhà cung cấp dịch vụ IPTV sử dụng để tích

hợp VDSL2 vào hạ tầng mạng đang có của họ. Phương thức thứ nhất là thêm các thiết

bị VDSL2 mới tại các tổng đài khu vực và cho phép DSLAM chạy song song với hệ

thống DSLAM ADSL đang có. Phương thức thứ hai là đặt thiết bị VDSL2 gần thuê

bao IPTV. Bảng 2.2 so sánh đặc tính của các công nghệ DSL được sử dụng để truyền

tải tín hiệu IPTV.

Điểm tích cực chính của DSL cho các hệ thống IPTV trong thực tế là nó lợi

dụng mạng dây dẫn đang tồn tại trên thế giới hiện nay. Điểm tiêu cực là tất cả các

mạng DSL đều phải cân bằng giữa khoảng cách và dung lượng băng thông, tức là tốc

độ của DSL sẽ giảm nếu khoảng cách từ thuê bao tới tổng đài trung tâm tăng lên.

2.4 IPTV PHÂN PHỐI TRÊN MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Các mạng truyền hình cáp truyền thống CATV (Cable Television) đã có được

sự vượt trội trong việc phân phối hàng trăm kênh truyền hình đồng thời tới hàng ngàn

user. Mỗi user có thể chọn một kênh bất kỳ trong hàng trăm kênh chỉ đơn giản bằng

cách dò Tivi hoặc thông qua bộ giải mã STB. Các hệ thống này dễ dàng thêm các thuê

bao mới bằng cách tách và khuếch đại tín hiệu. Trong quá khứ, tính tương tác đã bị

giới hạn hoặc không được sử dụng tại tất cả các hệ thống, tất cả nội dung chỉ gửi trực

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 38

tiếp tới người xem.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Bảng 2.2 So sánh các công nghệ DSL

Công nghệ Downstream Uptream Khoảng cách

DSL (Mbps) (Mbps) lớn nhất Các dịch vụ được hỗ trợ

(km)

Một kênh video SD nén MPEG-

1 ADSL 8 5.5 2,truy cập Internet tốc độ cao và các

dịch vụ VoiP

Hai kênh video SD nén MPEG-2

1 ADSL2 12 5.5 hoặc một kênh HD,truy cập Internet

tốc độ cao và các dịch vụ Voip

Năm kênh video SD nén MPEG-2

1 ADSL2+ 25 6 hoặc hai kênh HD, truy cập Internet

tốc độ cao và các dịch vụ Voip

Năm kênh video SD nén MPEG-2

1 ADSL-Reach 25 6 hoặc hai kênh HD , truy cập Internet

tốc độ cao và các dịch vụ Voip

Mười hai kên video SD MPEG-2

Vài trăm hoặc năm kênh HD. Truy cập VDSL1 25 15 mét Internet tốc độ cao và các dịch vụ

VoiP

Bảy kênh video SD MPEG-2 hoặc VDSL2 (Long 30 30 1,2-1,5 ba kênh HD. Truy cập Internet tốc reach) độ cao và các dịch vụ VoIP

Mười hai kênh video SD MPEG-

2 hoặc 10 kênh HD truy cập VDSL2(short 100 100 350m Internet tốc độ cao và các dịch reach)

vụ VoiP

Ngày nay các nhà khai thác CATV đã bắt đầu tìm kiếm các hệ thống phân phối

video với nhiều cải tiến, điều đó cho phép họ đưa ra dịch vụ triple-play video, voice và

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 39

dịch vụ dữ liệu. Công nghệ IP là công nghệ nền tảng cho việc hội tụ các dịch vụ khác.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Các nhà khai thác truyền hình cáp đã có những đầu tư quan trọng để nâng cấp

mạng của họ, hỗ trợ cho việc triển khai các dịch vụ tiên tiến IPTV. Để hiểu việc phân

phối nội dung IPTV trên mạng truyền hình cáp về mặt công nghệ trong vấn đề này,

trước tiên ta cần có các khái niệm cơ bản về mạng hỗn hợp HFC.

2.4.1 Tổng quan về kỹ thuật HFC

Nếu mạng truyền hình cáp có thể sử dụng trên các vùng đặc thù thì khách hàng

có thể truy cập IPTV từ mạng dựa trên kỹ thuật cáp quang, cáp đồng trục hỗn hợp

HFC (hybrid fiber/coax). Kỹ thuật HFC nói đến một số cấu hình mạng hỗn hợp của

cáp quang và cáp đồng trục được sử dụng để phân phối lại các dịch vụ truyền hình kỹ

thuật số. Các mạng xây dựng dựa trên kỹ thuật HFC có một số đặc tính thuận lợi

chuyển giao cho các dịch vụ thế hệ mới như sau:

Mạng HFC có khả năng truyền dẫn đồng thời cả tín hiệu số và tín hiệu tương

tự. Đây là đặc tính rất quan trọng cho các nhà khai thác mạng.

Mạng HFC có thể chung hòa giữa việc tăng dung lượng và các yêu cầu tin cậy

của một hệ thống IPTV. Đặc điểm tăng được dung lượng của hệ thống HFC cho phép

các nhà khai thác mạng triển khai thêm các dịch vụ mà không cần phải thay đổi toàn

bộ cấu trúc mạng.

Đặc tính vật lý của cáp đồng trục và cáp quang hỗ trợ mạng hoạt động ở tốc độ vài

Gbps.

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 40

Hình 2.3 Mạng HFC end-to-end

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Như trên hình 2.3 ta thấy cấu trúc của mạng HFC gồm có đường trục chính là

cáp quang kết nối theo các node quang tới mạng cáp đồng trục. Node quang hoạt động

như một giao tiếp, nó kết nối các tín hiệu upstream và downstream đi ngang qua mạng

cáp quang và cáp đồng trục. Phần mạng cáp đồng trục của mạng HFC sử dụng

topology cây-phân nhánh, các thuê bao truyền hình kết nối tới mạng HFC theo một

thiết bị đặc biệt gọi là bộ chia cáp Tap. Tín hiệu truyền hình số được phát từ trung tâm

dữ liệu tới các node quang. Node quang phân phối tín hiệu thông qua cáp đồng trục, bộ

khếch đại và bộ chia cáp Tap tới khách hàng.

2.4.2 IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp

Những cuộc thảo luận trong lĩnh vực công nghiệp truyền hình cáp về vấn đề

truyền tải lưu lượng qua một mạng dựa trên nền IP đã và đang tiếp tực diễn ra. Do sự

cạnh tranh về thị trường kinh doanh truyền hình thu phí từ các nhà cung cấp viễn

thông và những hiệu quả lớn về băng thông khi sử dụng kỹ thuật phân phối IP, dẫn tới

các nhà khai thác mạng truyền hình cáp phải hướng tới sử dụng mô hình mạng IP để

phân phối nội dung tới người dùng.

Việc chuyển một mạng dựa trên tần số vô tuyến RF(Radio Frequency) sang

mạng chuyển mạch video số SDV (Switched Digital Video) trên nền IP, dù bằng cách

nào thì vẫn cần phải lắp đặt một số thiết bị mới từ các router tới bộ giải mã IP STB

(Set-top box) và các switch tốc độ cao. Một số ưu thế của việc triển khai sang mạng

chuyển mạch SDV:

Một số lượng lớn băng thông của mạng sẽ được dự trữ bởi vì nhà khai thác chỉ

nhận được yêu cầu phát một kênh truyền hình đơn lẻ tới bộ giải mã STB.

Đây rõ ràng là sự trái ngược với các hệ thống cũ mà ở đó tất cả các kênh đều

được phát quảng bá trên mạng và các kênh không sử dụng vẫn chiếm giữ băng thông.

Băng thông dư thừa cho phép các nhà khai thác mạng cáp truyền hình có thể

phân phối các dịch vụ và nội dung IPTV tới thuê bao của họ.

Những nhà khai thác mạng cáp truyền hình có thể đo đạc và giám sát một cách

chính xác nội dung đã xem của mỗi thuê bao. Đây là một đặc tính quan trọng cho các

nhà khai thác muốn tạo thêm doanh thu bằng quảng cáo.

Hình 2.4 mô tả một cấu trúc mạng IPTV cáp được tạo thành từ sự kết hợp các

thiết bị của công nghệ RF và công nghệ IP.

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 41

Một số thiết bị phần cứng được mô tả trên hình 2.4 bao gồm:

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Switch hay Router GigE: GiE (Gigabit Ethernet) nổi lên như là một giao thức

vận chuyển được lựa chọn để kết nối các thành phần mạng IP. GigE thường được sử

dụng cho các ứng dụng đòi hỏi dung lượng cao, ví dụ như VoD. Router GigE tập hợp

lưu lượng IPTV và cung cấp các kết nối tới mạng truy cập lõi.

Mạng truyền dẫn quang: mạng lõi cung cấp con đường mạng giữa video

server trong trung tâm nội dung và các bộ điều chế tại các biên của mạng. Mạng lõi có

thể là mạng quang đồng bộ SONET, mạng ATM và mạng ghép kênh phân chia theo

mật độ bước sóng DWDM.

Bộ điều chế biên: các bộ điều chế được đặt tại các tổng đài khu vực nhận nội

dung IPTV từ mạng lõi, chuyển đổi nội dung từ các gói IP sang RF và phân phối trên

mạng HFC tới bộ giải mã STB.

Trên đây chỉ là một ví dụ về triển khai IPTV cáp quy mô lớn và sử dụng cấu

trúc theo bậc thông qua việc thiết lập các trung tâm dữ liệu phân phối theo vùng.

Trong mô hình trên tất cả nội dung đều được điều chế thành các sóng mang RF và

được biên dịch thành RF băng rộng ngõ ra, thường nằm trong dải từ 50 cho tới 860

MHz. Một số hệ thống hoạt động với tần số lên tới 1 GHz, với các tần số cao thường

được dành riêng cho các dịch vụ thoại và dữ liệu. Từ trung tâm dữ liệu của nhà cung

cấp, một đường trung kế lớn được sử dụng để phân phối tín hiệu băng rộng tới các

Hub phân phối. Từ Hub phân phối, tín hiệu băng thông rộng được gửi tới mạng truyền

dẫn quang, thông qua mạng HFC, các tín hiệu băng rộng được gửi tới các bộ STB

trong nhà khách hàng.

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 42

Hình 2.4 Mô hình triển khai cấu trúc mạng IPTV cáp kết hợp IP và RF

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

2.5 IPTV PHÂN PHỐI TRÊN MẠNG INTERNET

Từ lúc truyền hình được phát minh, một số công nghệ đã được phát triển để

phân phối tín hiệu truyền hình tới khách hàng trên toàn thế giới. Một số mạng cơ bản

là vô tuyến, ADSL, cáp quang và mạng truyền hình cáp. Trong thời gian gần đây nhất

có một mạng cũng cho phép khách hàng xem truyền hình quảng bá và nội dung video

theo yêu cầu, đó là mạng Internet.

Lợi dụng tốc độ băng thông rộng kết hợp với các tiến bộ trong trong kỹ thuật

nén dữ liệu và có nhiều chương trình để lựa chọn hơn, đó là một số lý do tại sao số

lượng khách hàng đã sử dụng Internet để giải trí tăng lên. IPTV triển khai trên mạng

Internet có thể là một trong các dạng ứng dụng sau.

2.5.1 Các kênh truyền hình Internet streaming

Việc phân phối các kênh truyền hình trên Internet là một ứng dụng rộng rãi của

IPTV, bao gồm nội dung video được streaming từ một server tới các thiết bị client có

khả năng xử lý và hiện thị nội dung video. Các loại thiết bị được sử dụng để xem các

kênh truyền hình Internet thường là PC hoặc PC trung tâm đa phương tiện. Các kênh

truyền hình Internet được streaming cũng có thể đưa vào điện thoại di động hoặc bộ

giải mã STB. Nội dung các kênh truyền hình Internet được streaming cũng có thể được

phân phối theo thời gian thực và người xem có thể xem lại theo cách xem truyền

thống. Quá trình kỹ thuật streaming kênh truyền hình Internet thường bắt đầu tại server

đó nội dung streaming, tại video được đóng vào trong các gói IP, nén lại và phát qua

mạng Internet tới PC client. PC có các phần mềm, thường là một chương trình tìm

duyệt (browser), giải nén nội dung video và phát ra video còn “sống”. Khoảng thời

gian từ lúc chọn kênh truyền hình tới lúc xem được thường ngắn và phụ thuộc tốc độ

kết nối có thể có giữa server và client. Mô hình cấu trúc mạng được sử dụng để phân

phối kênh truyền hình trên Internet như trên hình 2.5.

Trung tâm dữ liệu truyền hình Internet

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 43

Hình 2.5 Cấu trúc mạng các kênh truyền hình Internet

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Việc triển khai tất cả các kênh truyền hình Internet sẽ yêu cầu một server

streaming, server này sẽ hỗ trợ các chức năng sau:

Lưu trữ và khôi phục nội dung video nguồn.

Điều khiển tốc độ các gói video IP được phân phối tới thiết bị của người xem.

Thực hiện chuyển tiếp và chuyển ngược các lệnh yêu cầu từ người xem truyền

hình Internet.

Một server streaming đơn làm việc tốt khi phân phối số lượng ít các kênh

truyền hình tới một số thuê bao được giới hạn. Để hỗ trợ cho việc phân phối nhiều

kênh tới hàng trăm hoặc hàng ngàn thuê bao IPTV, thì cần phải triển khai một số

lượng lớn server streaming trên các đường mạng khác nhau.

Công việc streaming nội dung video hầu hết đều cần phải bảo mật vì nội dung

không được lưu trữ trên thiết bị truy cập của khách hàng. Vì thế, việc sao chép nội

dung trái phép cần phải được ngăn chặn. Một lợi thế khác của IPTV là khả năng hoạt

động hiệu quả trên các kết nối có băng thông thấp và người xem có khả năng bắt đầu

xem nội dung tại mọi điểm trong luồng IPTV.

Cái để phân chia việc phân phối truyền hình Internet khác với các cơ chế phân

phối khác được diễn giải trong chương này là các vị trí cổng Internet không thuộc sở

hữu của nhà cung cấp IPTV hoặc điều khiển cơ sở hạ tầng sử dụng cho việc cung cấp

các dịch vụ video IP tới người sử dụng Internet. Cơ sở hạ tầng mạng này thuộc quyền

sở hữu của các nhà cung cấp truyền hình cáp hoặc các công ty viễn thông.

2.5.2 Download Internet

Như tên gọi, IPTV cho phép khách hàng download và xem nội dung theo yêu

cầu.

Hầu hết các dịch vụ download Internet đều phải trả tiền hoặc trả theo dung

lượng download, các dịch vụ bao gồm tin tức nội bộ và bản tin thời tiết, phim điện

ảnh, phim nội bộ và âm nhạc, chỉ dẫn giải trí và các quảng cáo được phân loại. Một số

vị trí cổng Internet trực tuyến gần đây bắt đầu tiến hành đưa ra các thư viện nội dung

chương trình IPTV có thể download cho người sử dụng Internet. Trong hầu hết các

trường hợp, mọi người đều sử dụng PC để xem các chương trình download, tuy nhiên,

một số công ty bắt đầu cung cấp thiết bị giải mã STB cho những khách hàng không

muốn xem trên PC. Một số đặc điểm của công nghệ IPTV end-to-end dựa trên các

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 44

dịch vụ download Internet:

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Các giao thức mạng: chuẩn giao thức truyền tập tin FTP và giao thức truyền

siêu văn bản HTTP thường được sử dụng để truyền nội dung IPTV từ server tới client.

Việc sử dụng các giao thức trên để giảm thiểu khả năng nội dung IPTV bị ngăn chặn

bởi firewall.

Công nghệ server: chuẩn phần mềm Web server thường được sử dụng để đáp

ứng các yêu cầu về nội dung video.

Tốc độ mạng: thời gian để download một bộ phim trên Internet phụ thuộc vào

tốc độ của kết nối băng rộng và chất lượng nội dung video. Các bộ phim điện ảnh định

dạng SD và các chương trình download tương đối nhanh so với nội dung video dạng

HD. Mặc dù băng rộng là dạng kết nối được ưu thích hơn nhưng vẫn có thể sử dụng

các liên kết dial-up chậm hơn để truy cập các dịch vụ download Internet.

Các nhu cầu về lưu trữ: cả server và client đều yêu cầu khả năng lưu trữ tiên

tiến để hỗ trợ xử lý các tập tin IPTV lớn. Một số ứng dụng của download Internet cho

phép các thuê bao IPTV ghi lại một bản copy nội dung video đã được download vào

đĩa DVD và xem bằng đầu DVD.

2.5.3 Chia sẻ video ngang hàng

Ứng dụng chia sẻ video ngang hàng peer-to-peer cho phép nhiều user xem, chia

sẻ và tạo nội dung video trực truyến. Việc sử dụng ứng dụng chia sẻ video peer-to-peer

không phức tạp và nó thường là download và cài đặt một số phần mềm chuyên dụng.

Khi phần mềm hoạt động được trên PC, người dùng chỉ cần click vào các link

để download một file video. Khi tiến trình download đã bắt đầu, phần mềm ứng dụng

chia sẻ video peer-to-peer được thiết lập các kết nối và bắt đầu lấy nội dung video

được yêu cầu từ các nguồn khác nhau. Khi file video được download và ghi đầy đủ

vào ổ cứng thì có thể xem nội dung.

2.6 CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LÕI IPTV

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 45

Hình 2.6 Hạ tầng mạng lõi IPTV

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Hạ tầng mạng IPTV đòi hỏi phải truyền tải được một số lượng lớn nội dung

video tốc độ cao giữa trung tâm dữ liệu IPTV và mạng phân phối băng thông rộng.

Một số chuẩn truyền dẫn mạng lõi có các khả năng bảo vệ cần thiết để đảm bảo độ tin

cậy cao.

Mỗi chuẩn có một số đặc tính riêng biệt về tốc độ truyền dẫn tín hiệu và khả

năng mở rộng. Có ba loại công nghệ truyền dẫn mạng lõi chính được sử dụng làm hạ

tầng mạng IPTV là ATM trên nền SONET/SDH, IP trên MPLS và Metro Ethernet.

Như miêu tả trên hình 2.6, các công nhệ mạng lõi cung cấp việc kết nối giữa trung tâm

dữ liệu IPTV và các mạng truy cập khác nhau.

2.6.1 ATM và SONET/SDH

Như đã biết, ATM có thể hỗ trợ các ứng dụng như IPTV đòi hỏi băng thông cao

và các truyền dẫn có độ trễ thấp. ATM hoạt động trên các mạng khác nhau bao gồm cả

cáp đồng trục và cáp xoắn đôi, tuy nhiên nó chạy tốc độ tốt nhất là trên cáp quang. Lớp

vật lý gọi là mạng quang đồng bộ SONET (Synchronuos Optical Network) thường

được sử dụng để truyền tải các cell ATM trên mạng lõi.

SONET là giao thức cung cấp truyền dẫn tốc độ cao sử dụng cáp quang. Thuật

ngữ SDH (Synchronous Digital Hierarchy) được đưa ra cho công nghệ truyền dẫn

quang theo tiêu chuẩn Châu Âu. Tốc độ tín hiệu SONET được đo bằng các chuẩn sóng

mang quang OC (Optical Carrier). Bảng 2.3 là các tốc độ truyền dẫn đang sử dụng gọi

là cấp độ OC.

SONET sử dụng ghép kênh phân chia theo thời gian TDM (Time Division

Multiplexing) để truyền nhiều luồng dữ liệu cùng một lúc. Với TDM, mạng SONET

định rõ băng thông cho vị trí khe thời gian cụ thể trên dải tần số. Việc gán trước các

khe thời gian như vậy sẽ hoạt động bất chấp có dữ liệu được truyền hay không.

Trong môi trường IPTV, thiết bị SONET nhận một số luồng bit và kết hợp

thành một luồng đơn, các tốc độ được kết hợp thành một tốc độ chung. Ví dụ, bốn

luồng lưu lượng IPTV có tốc độ 1 Gbps sẽ được kết hợp thành luồng 4 Gbps sau đó

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 46

được chuyển tiếp lên mạng cáp quang.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Bảng 2.3 Các chuẩn OC SONET

Cấp độ OC Tốc độ truyền dẫn tín hiệu

OC-1 (tốc độ cơ sở) 51,84 Mbps

OC-3 155,52 Mbps

OC-12 622,08 Mbps

OC-24 1,224 Gbps

OC-48 2,488 Gbps

OC-192 10 Gbps

OC-256 13,271 Gbps

OC-768 40 Gbps

2.6.2 IP và MPLS

Một số lớn các công ty viễn thông đã bắt đầu triển khai giao thức Internet IP

trên mạng lõi của họ. Mặc dù IP nguyên bản không bao giờ được thiết kế với các đặc

tính như QoS hoặc khả năng phân biệt lưu lượng, giao thức làm việc tốt nhất khi nó

kết hợp với một công nghệ gọi là chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS

(Multiprotocol Label Switching). MPLS cho phép mạng hỗ trợ việc phân phối có hiệu

quả các dạng lưu lượng video khác nhau trên một nền mạng chung.

MPLS được thiết kế và xây dựng bằng việc sử dụng các router chuyển mạch

nhãn LSR (Label Switch Router) tiên tiến. Các router này chịu trách nhiệm thiết lập

các tuyến kết nối có định hướng tới các đích riêng biệt trên mạng IPTV. Các tuyến ảo

này được gọi là các tuyến chuyển mạch nhãn LSP (Label Switched Path) và được cấu

hình với đầy đủ tài nguyên để chắc chắn truyền dẫn trôi chảy lưu lượng IPTV thông

qua mạng MPLS. Việc sử dụng LSP làm đơn giản hóa và tăng tốc độ định tuyến các

gói thông qua mạng vì việc giữ gói để kiểm tra chỉ xuất hiện tại các lối vào của mạng

và không yêu cầu tại mỗi router hop.

Chức năng chính khác của LSR là xác định các kiểu lưu lượng mạng. Đây là

điều đạt được bằng việc thêm MPLS header vào phần đầu của mỗi gói tin IPTV. Các

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 47

thành phần của MPLS header được giải thích trong bảng 2.4.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Bảng 2.4 Định dạng MPLS header

Tên trường bit Độ dài trường bit (bit) Chức năng

Nhãn 20 Chứa các chi tiết riêng biệt của

hop tiếp theo cho mỗi gói IPTV

Các bit dự trữ 3 Được dự trữ cho user khác.

Stacking bit 1 Một header có thể chứa một hoặc

nhiều nhãn. Một khi

Stacking bit được thiết lập,

LSR sẽ nhận dạng được nhãn

sau cùng trong gói.

Thời gian sống 8 Đây là giá trị được copy từ trường

TTL trong IP header. TTL

Hình 2.7 Topology mạng lõi MPLS

Trong khi lưu lượng IPTV đi ngang qua mạng, MPLS thiết lập cho các router

một số bảng định tuyến nội bộ gọi là cơ sở thông tin nhãn LIB (Label Information

Bases) được tham khảo để xác định chi tiết cụ thể hop kế tiếp theo suốt tuyến. Ngoài

việc tham khảo bảng, một nhãn mới được được ứng dụng để đóng gói và được chuyển

tiếp tới cổng ra router thích hợp. Lợi ích khác của mạng MPLS là hỗ trợ các cấp độ

phục hồi nhanh khi mạng xuất hiện lỗi. Hình 2.7 miêu tả header được thêm vào LSR ở

lối vào và được gỡ bỏ bởi LSR ở lối ra.

2.6.3 Metro Ethernet

Một công nghệ khác có thể được triển khai trong mạng lõi là Metro Ethernet.

Một liên minh của các nhà cung cấp dịch vụ, cung cấp thiết bị và các công ty về mạng

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 48

nổi tiếng đã được thành lập với tên gọi là MEF (Metro Ethernet Forum). MEF chịu

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

trách nhiệm thiết lập các chi tiết kỹ thuật tích hợp các công nghệ Ethernet vào mạng

backbone dung lượng cao và các mạng lõi. Ngoài việc phát triển các chi tiết kỹ thuật,

MEF còn chứng nhận thiết bị Ethernet để sử dụng trong hạ tầng mạng của các nhà

cung cấp dịch vụ. Các đặc điểm kỹ thuật và hoạt động của các mạng lõi dựa trên Metro

Ethernet bao gồm:

 Các thiết bị khác nhau phải thích hợp đặc trưng về công nghệ mạng lõi, đó là

khả năng phục hồi nhanh, hiệu suất thực thi cao và năng mở rộng.

 Một số thành phần mạng Metro Ethernet hiện đại có thể hoạt động tại tốc độ

lên tới 100 Gbps với khoảng cách xa. Nó cung cấp cho các nhà cung cấp dịch vụ một

nền tảng mạng lý tưởng có khả năng phân phối các dịch vụ giá trị gia tăng mới như

IPTV cho khách hàng ở khoảng cách xa tính từ tổng đài khu vực.

 Nó thực thi cơ chế hồi phục tinh vi các lỗi xảy ra trên mạng, do đó đảm bảo

các dịch vụ như IPTV không bị ảnh hưởng do đứt quãng.

 Các công nghệ Metro Ethernet hỗ trợ sử dụng việc kết nối các mạch ảo được

định hướng, điều đó cho phép các nhà cung cấp dịch vụ IPTV bảo đảm việc phân phối

nội dung video chất lượng cao bên trong mạng lõi. Các liên kết chuyên dụng này được

gọi là các kết nối ảo Ethernet EVC (Ethernet Virtual Connection). Hình 2.8 trình bày

cách sử dụng 4 EVC để cung cấp kết nối giữa trung tâm dữ liệu IPTV và một số tổng

đài khu vực.

Hình 2.8 Sử dụng các EVC để cung cấp kết nối IPTV qua lõi mạng

Ngoài các đặc điểm kỹ thuật bên trên, đặc điểm giảm hiện tượng mất gói và trễ

thấp của Metro Ethernet làm cho nó trở lên lý tưởng hơn trong công nghệ mạng lõi để

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 49

truyền tải các dịch vụ IPTV.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

CHƯƠNG III : GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI DỊCH VỤ IPTV TẠI

VNPT BẮC NINH

3.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Ở BẮC NINH

Bắc Ninh là tỉnh thuộc khu vực phía bắc của vùng đồng bằng sông Hồng và tiếp

giáp với vùng trung du Bắc bộ tại tỉnh Bắc Giang. Bắc Ninh là cửa ngõ phía đông bắc

của thủ đô, cách trung tâm Hà Nội 31 km về phía Đông Bắc. Phía Tây và Tây Nam

giáp thủ đô Hà Nội, phía Bắc giáp tỉnh Bắc Giang, phía Đông và Đông Nam giáp tỉnh

Hải Dương, phía Nam giáp tỉnh Hưng Yên.

Bắc Ninh có 01 thành phố, 01 thị xã và 06 huyện:

* Thành phố Bắc Ninh: 13 phường và 6 xã

* Thị xã Từ Sơn: 7 phường và 5 xã

* Huyện Gia Bình: 1 thị trấn và 13 xã

* Huyện Lương Tài: 1 thị trấn và 13 xã

* Huyện Quế Võ: 1 thị trấn và 20 xã

* Huyện Thuận Thành: 1 thị trấn và 17 xã

* Huyện Tiên Du: 1 thị trấn và 13 xã

* Huyện Yên Phong: 1 thị trấn và 13 xã

Địa hình của tỉnh này tương đối phẳng, có hướng dốc chủ yếu từ Bắc xuống Nam

và từ Tây sang Đông, được thể hiện qua các dòng chảy bề mặt đổ về sông Đuống và

sông Thái Bình. Vùng đồng bằng thường có độ cao phổ biến từ 3-7 m, địa hình trung

du (hai huyện Quế Võ và Tiên Du) có một số dải núi độ cao phổ biến 300-400 m. Diện

tích đồi núi chiếm tỷ lệ nhỏ (0,53%) so với tổng diện tích, chủ yếu ở hai huyện Quế

Võ và Tiên Du

3.2 CƠ CẤU KINH TẾ Ở BẮC NINH

Bắc Ninh hiện nay là một trong những tỉnh tăng trưởng nhanh nhất miền bắc

nhất là tốc độ tăng trưởng công nghiệp. Năm 2012, Bắc Ninh tăng trưởng 17.86% cao

nhất từ trước đến nay và tính chung trong giai đoạn 2008-2012 Bắc Ninh tăng trưởng

15.3%. Đến năm 2012,giá trị sản xuất công nghiệp trên địa bàn đạt trên 32 ngàn tỷ,

tăng 57,3% so với năm 2010 và trở thành tỉnh có qui mô công nghiệp đứng thứ 9 cả

nước. Bắc Ninh năm 2012 thu ngân sách đạt mốc 5000 tỷ, GDP bình quân đạt

1800USD/1 năm, ngang với Hải Phòng và chỉ kém Hà Nôi . Năm 2012, Bắc Ninh

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 50

cũng đạt kim ngạch xuất khẩu là 5 tỷ USD, và là một tỉnh xuất siêu.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

* Năm 2012, Bắc Ninh là tỉnh có chỉ số năng lực cạnh tranh cấp tỉnh đứng thứ 6

ở Việt Nam

* Là một tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ.

* Có nhiều làng nghề thủ công truyền thống phát triển và được ví là "vùng đất

trăm nghề".

* Cơ cấu GDP CN&XD-DV-NN là 64.8%-24.2%-11%.

Hiện tại Bắc Ninh đã và đang xây dựng 15KCN tập trung qui mô lớn và hàng

chục khu-cụm CN vừa và nhỏ. Số vốn FDI của BN đứng thứ 7 cả nước và thứ 2 vùng

KT trọng điểm phía bắc. Bắc Ninh có tiếng với việc thu hút các nhà đầu tư lớn như

Canon, SamSung, Nokia, ABB

Phục vụ đắc lực cho sự phát triển đó có sự đóng góp to lớn của nghành Viễn

Thông tỉnh. Tính đến hết quý 1 năm 2012, toàn tỉnh này đã có tổng số thuê bao điện

thoại hiện có trên mạng đạt 1.247.822 thuê bao, trong đó thuê bao cố định (cố định có

dây và không dây) đạt: 258.579 thuê bao; thuê bao di động đạt: 990.242 thuê bao; mật

độ điện thoại đạt 115 máy/100 dân. Internet băng rộng tiếp tục phát triển mạnh với

tổng số thuê bao Internet trên địa bàn tỉnh đạt 50.298 thuê bao (đạt mật độ 4,7 thuê

bao/100 dân). Tổng doanh thu của các doanh nghiệp viễn thông ở Bắc Ninh ước đạt

654 tỷ đồng.

Trên đây là những đặc điểm kinh tế - xã hội của tỉnh Bắc Ninh mang tính tiền

đề và định hướng rất thuận lợi cho việc phát triển mạng Viễn thông tỉnh Bắc Ninh , nó

đòi hỏi sự phát triển mạnh mẽ về công nghệ và cả về chất lượng dịch vụ.

Hình 3.1 Bản đồ hành chính tỉnh Bắc Ninh

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 51

→Vì vậy Bắc Ninh rất thích hợp để phát triển dịch vụ IPTV

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

3.3 TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI IPTV TẠI VNPT BẮC NINH

Mạng lưới viễn thông Bắc Ninh đến nay đã phủ khắp từ thành phố đến vùng sâu

vùng xa phục vụ tốt nhu cầu của chính quyền và nhân dân địa phương, đến nay 100%

các xã đã có máy điện thoại, dịch vụ ADSL, IPTV(MyTV) đã có tại trung tâm tất cả

các huyện, thị và đang vươn dần về các xã.

Hình 3.2 Sơ đồ triển khai tại MAN-E tại VNPT Bắc Ninh

Hiện tại mạng MAN-E Bắc Ninh bao gồm 2PE-AGG và 11 UPE tất cả đều

được đấu ring với băng thông là 1Gbps.Tổng số Ring của mạng là 5 trong đó 1 Ring

core kết nối 2 PE-AGG và 4 Ring Acceess kết nối với các UPE khác nhau, các UPE và

PE-AGG được trang bị các card quang 1Gbps, mỗi một card quang đáp ứng 12 kết nối

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 52

từ các thiết bị truy nhập như DSLAM, Switch L2, Node B, số lượng các card quang tại

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

các UPE được trang bị 1 card 12 port. Trung kế kết nối lên BRAS cung cấp dịch vụ

Internet hiện tại là 1Gbps và lên PE cung cấp dịch vụ MyTV và MegaWan là 1Gbps.

Các DSLAM cung cấp dịch vụ Internet và MyTV một phần sẽ đấu nối trực tiếp vào hệ

thống UPE đặt tại các trung tâm, một phần sẽ được đấu nối về Switch L2 thu gom sau

đó sẽ được đẩy lên mạng MAN-E. 02 Core CES và 11 trạm Access CES như sau :

Bảng 3.1 Mô tả kết nối mạng MAN-E Bắc Ninh

Kết nối đến Kết nối đến Thuê GE 10 GE BRAS PE (GE/10 TT Địa điểm Ring bao Port Port (GE/10 GE) GE)

10 7/1 1/0 Suối Hoa Core 1

10 7/1 1/0 Thị trấn Hồ Core 2

Thị trấn Hồ 3 10 5

Chợ Sơn 1 4 20 5

5 Tiên Du 50 10 6

6 Từ Sơn 12 6 2 7 Yên Phong 25 10 6

8 Suối Hoa 50 17 6

9 Quế Võ 3 50 10 6

10 Gia Bình 10 6

11 Đông Du 20 20 5

12 Ngụ 4 8 5

13 Lương Tài 7 5

Tổng 195 134 81

Qua quá trình thực tế triển khai dịch vụ MyTV đã được người sử dụng đón

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 53

nhận, khen có và chê cũng có.

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

3.4 CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI DỊCH VỤ IPTV Ở VNPT BẮC NINH

3.4.1 Triển khai IPTV trên mạng cáp đồng tại VNPT Bắc Ninh

- Mô hình triển khai:

Hinh 3.3 Dịch vụ MyTV cung cấp đồng thời với dịch vụ truy nhập Internet MegaVNN

trên cáp đồng

- Đánh giá hoạt động của mô hình:

+ Đối với kênh HD sử dụng trên đường ADSL cáp đồng: thì chất lượng không được

đảm bảo.

+ Hạn chế lớn nhất của việc triển khai IPTV trên mạng cáp đồng là : do suy hao

trên đường truyền lớn nên khoảng cách tối đa từ Tổng Đài đến nhà khách hàng

phải nhỏ hơn 2 km vì vậy hạn chế rất nhiều khách hàng muốn đăng ký dịch vụ

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 54

IPTV của VNPT Bắc Ninh

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

3.4.2 Mô hình triển khai IPTV trên mạng GPON ở VNPT Bắc Ninh

- Mô hình triển khai :

Hình 3.4 Mô hình triển khai IPTV trên mạng GPON

- Đánh giá hoạt động của mô hình:

+ Mỗi khách hàng được kết nối tới mạng quang thông qua một bộ chia

quang thụ động. Tín hiệu download truyền tới các hộ gia đình được mã hóa để

tránh việc xem trộm. Tín hiệu upload được kết hợp bằng việc sử dụng giao thức

đa truy nhập phân chia theo thời gian sẽ điều khiển việc sử dụng các khe thời gian

cho việc truyền dữ liệu đường uplink một cách tối ưu nhất.

+ Ưu điểm của GPON là sử dụng các thiết bị chia quang Splitter không cần

cấp nguồn điện, nên có giá thành rẻ và có thể đặt ở bất kỳ đâu, không phụ thuộc

vào các điều kiện môi trường, không cần phải cung cấp năng lượng cho các thiết bị

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 55

giữa phòng máy trung tâm và phía người dùng. Ưu điểm này cũng giúp giảm được

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

chi phí bảo dưỡng, vận hành. Đây hiện là công nghệ sử dụng băng thông

download và upload tốc độ cao nhất được khai thác.

3.5 SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI TỪ TRẠM DSLAM VỀ TỪNG HỘ GIA ĐÌNH Ở BẮC

NINH

Hinh 3.5 Sơ đồ đấu nối từ DSLAM dến thuê bao

3.6 CÁC DỊCH VỤ IPTV HIỆN NAY VÀ NHỮNG DỊCH VỤ TRIỂN KHAI

TRONG TƯƠNG LAI Ở VNPT BẮC NINH

3.6.1 Các dịch vụ IPTV cung cấp hiện nay

 Truyền hình

 Truyền hình xem lại

 Phim truyện

 Đọc báo

 Nghe nhạc

 Chia sẻ

 Chương trình dành riêng cho thiếu nhi

3.6.2 Các dịch vụ IPTV trong tương lai ở VNPT Bắc Ninh

 Giải trí

 Giáo dục đào tạo

 Quản lý các dịch vụ tài chính

 Đầu tư kinh doanh và thị trường chứng khoán

 Dịch vụ ngân hàng qua tivi

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 56

 Thông tin cần biết

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

3.7 NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN KHI TRIỂN KHAI DỊCH VỤ IPTV

TẠI BẮC NINH

3.7.1 Thuận lợi

* Vị trí địa lí của Bắc Ninh rất thuận lợi để phát triển dịch IPTV.

* Bắc Ninh là vùng kinh tế trọng điểm , đời sống kinh tế của nhân dân cao nên

nhu cầu phát triển dịch vụ IPTV là rất cần thiết.

* Có 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 người sử dụng lựa chọn là được

gửi đến nhà thuê bao. Điều này sẽ tiết kiệm băng thông và sự lựa chọn của người sử

dụng ít bị giới hạn bởi “đường ống” dẫn đến nhà thuê bao, điều này có nghĩa là tính

riêng tư của người sử dụng được đảm bảo hơn so với hệ thống vệ tinh và truyền hình

truyền thống.

* 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 người xem lựa chọn nội dung xem theo tên phim hay tên của

diễn viên hay chức năng pícture in picture cho phép người xem có thể chuyển kênh mà

không phải rời bỏ chương trình họ đang xem. Người sử dụng còn có thể truy nhập và

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 để cấm con cái xem một số chương trình không phù hợp.

* VoD cho phép người sử dụng duyệt một chương trình trực tuyến hoặc một

danh sách các bộ phim để xem qua và sau đó lựa chọ chúng.

3.7.2 Khó khăn

* Qua quá trình triển khai dịch vụ gặp phải khó khăn lớn nhất đó là chất lượng

tín hiệu, khả năng mất dữ liệu rất cao và sự chậm trễ truyền tín hiệu. Nếu như đường

kết nối mạng của người sử dụng không thật sự tốt cũng như không đủ băng thông cần

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 57

thiết thì khi xem chương trình sẽ rất bị giật hay việc chuyển kênh có thể tốn khá nhiều

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

thời gian để tải về. Hệ thống cáp quang liên tỉnh(VTN) chạy ngầm dưới đất do đó

thường xuyên bị đứt cáp quang dẫn đến mất tín hiệu cho các thuê bao MyTV do khả

năng ring giữa các doanh nghiệp chưa tốt .Thêm vào nữa khi máy chủ của nhà cung

cấp không đủ mạnh thì khi số lượng người xem truy cập vào đông thì chất lượng dịch

vụ cũng bị giảm sút.

* Khó khăn về tài chính cũng như trong việc xử lý công nghệ phía người dùng

thay vì mua một chiếc anten với giá trên dưới 50,000 đồng về lắp vào Tivi, IPTV cần

trang bị nhiều thiết bị hơn, chưa kể chi phí dịch vụ và sử dụng cũng phức tạp hơn so

với thao tác tắt bật đơn thuần. Bên cạnh đó là yêu cầu đường truyền ADSL phải đạt

trên 300b/s trong khi đó các hộ gia đình thường chọn gói dịch vụ giá rẻ với tốc độ chỉ

bằng 1/3.

3.8 MỘT SỐ ĐỀ XUẤT ĐỂ TRIỂN KHAI CÓ HIỆU QỦA MẠNG CUNG CẤP

DỊCH VỤ IPTV BẮC NINH

- Sử dụng hạ tầng kỹ thuật của VNPT Bắc Ninh để tránh lãng phí băng tầng

viễn thông, băng thông rộng internet, tránh đầu tư chồng chéo hạ tầng mạng. Để tận

dụng triệt để mạng cáp đồng thì cần phải quy hoạch lại mạng cho hợp lí và đồng thời

nâng cao chất lượng mạng

- Hạn chế tắc nghẽn trên mạng truyền tải IPTV

- Quản lí dịch vụ Qos và QoE để nâng cao chất lương dịch vụ IPTV

- Phân loại ưu tiên lưu lượng IPTV

- Cần sớm xây dựng lộ trình triển khai mạng IPTV NGN và đưa thiết bị IP

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 58

STB vào sử dụng rông rãi .

Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

IPTV là công nghệ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số tới người sử dụng dựa trên

cơ sở giao thức Internet. Với sự vượt trội về tính tương tác giữa người xem và dịch vụ

gia tăng, IPTV hoàn toàn có thể làm thay đổi thói quen xem truyền hình truyền thống

bởi nó không chỉ cho phép người sử dụng xem các chương trình, mà còn cho phép

khán giả chủ động chọn những nội dung muốn xem. Với IPTV, người sử dụng 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... Hiện IPTV đã được triển khai rộng rãi

trên cả nước và được đánh giá là nguồn thu lớn của các nhà cung cấp dịch vụ trong

tương lai gần. Với xu hướng hội tụ các dịch vụ trong nền công nghiệp viễn thông với

IPTV là đỉnh cao, ta có thể tin tưởng vào một tương lai tươi sáng của dịch vụ IPTV.

Sau một thời gian nghiên cứu và tìm hiểu cùng với sự hướng dẫn của cô Trần Thị Trà

Vinh , em đã hoàn thành đồ án “Tìm hiểu về công nghệ IPTV và giải pháp triển khai

tại VNPT Bắc Ninh’’.

Hướng phát triển đề tài :

Tính toán và thiết kế hệ thống HEADEND để đảm bảo số lượng và chủng loại

kênh theo yêu cầu .

Tính toán việc phân bổ tần số cho các kênh IPTV để tránh trường hợp xuyên

nhiễu giữa các kênh để cung cấp có hiệu quả và chất lượng tín hiệu truyền hình IPTV.

Để đảm bảo chất lượng truyền hình tốt thì cần phải tiếp tục nghiên cứu vấn đề

QoS và QoE.

Mặc dù em đã cố gắng nhưng do thời gian và trình độ có hạn nên đồ án không

tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô

giáo và các bạn để có thể tiếp tục hoàn thiện và nghiên cứu đề tài sâu hơn. Em xin

SVTH: Dương Xuân Lai – Lớp : VT03A

Trang 59

chân thành cảm ơn .

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng việt:

[1]. Nhiệm vụ xây dựng bài đo và đo kiểm thử nghiệm hệ thống truyền hình trên

mạng xDSL, tài liệu báo cáo tập đoàn của nhóm nghiên cứu Viện Khoa học Kĩ thuật

Bưu điện, 2009.

[2]. Nghiên cứu xây dựng bộ tiêu chuẩn kĩ thuật và phương pháp đo đánh giá chất

lượng dịch vụ IPTV trên mạng viễn thông công cộng, tập thể tác giả Viện Khoa học Kĩ

thuật Bưu điện, 2008.

[3]. Nghiên cứu công nghệ IPTV và khả năng triển khai trên mạng viễn thông Việt

Nam, tập thể tác giả Viện Khoa Học Kỹ thuật Bưu điện, 2007

Tiếng Anh:

[1] IPTV and internet video, Wes Simpson & Howard Greenfield, 2007.

[2] IPTV security, David Ramirez, 2008.

[3] Understanding IPTV, Gilbert Held, 2007

[4] Why IPTV? Interactivity, technology, service, Johan Hjelm, 2008.

[5] Next Generation IPTV Services And Technology, Gerard O’Driscoll, 2008

[6] ITU-T Recommendation G.1080 (ex G.IPTV-QoE) “Quality of experiences

requirements for IPTV services”. Dec, 2008

[7] ITU-T J247

[8] ITU-T G1081/2008

Danh mục các website tham khảo:

1. www.vnpt.com.vn.

2. www.vtc.com.vn

3. www.vntelecom.org

4. www.mytv.com.vn

Trang lx

5. www.itv.vn

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

...........................................................................................................................................

Trang x

...........................................................................................................................................

Đồ án Tốt nghiệp: Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Đề tài nghiên cứu có cấu trúc gồm 3 chương trình bày tổng quan về IPTV; phân phối trong mạng IPTV; giải pháp triển khai dịch vụ IPTV tại VNPT Bắc Ninh. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

LỜI CÁM ƠN

MỤC LỤC

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH ẢNH

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ IPTV

Internet

Mạng lõi

Head end

Set-top-box

Triển khai IPTV

Triển khai kiểu truyền thống

Nội dung

Head End

Quản lý

Vận chuyển

Truy nhập

Nhà

Thuê bao

Biên/Truy nhập

Lõi

Video Headend (SHE)

CHƯƠNG II : PHÂN PHỐI TRONG MẠNG IPTV

CHƯƠNG III : GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI DỊCH VỤ IPTV TẠI

VNPT BẮC NINH

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi