›
›

Đồ án Nghiên cứu công nghệ VIPTV và triển khai dịch vụ VIPTV tại Viễn thông Hải Phòng

pdf 80 trang huongle 170
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu công nghệ VIPTV và triển khai dịch vụ VIPTV tại Viễn thông Hải Phòng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_nghien_cuu_cong_nghe_viptv_va_trien_khai_dich_vu_viptv.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu công nghệ VIPTV và triển khai dịch vụ VIPTV tại Viễn thông Hải Phòng

  1. LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay khi Internet băng rộng phát triển mạnh mẽ đã tạo nên sự thay đổi mạnh mẽ trong lĩnh vực truyền hình. Trong lĩnh vực truyền hình phải kể đến các dịch vụ truyền hình vệ tinh, sự tăng trưởng của dịch vụ truyền hình cáp số và đặc biệt là sự ra đời của truyền hình độ nét cao (HDTV) đã để lại dấu ấn trong truyền hình. Truyền hình giao thức Internet (IPTV) đang là công nghệ truyền hình của tương lai. Với sự hậu thuẫn của viễn thông, IPTV dễ dàng cung cấp nhiều hoạt động tương tác hơn, cung cấp sự cạnh tranh mạnh mẽ hơn cho các doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ truyền hình.Rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông lớn trên thế giới đang triển khai dịch vụ IPTV và xem đây như một cơ hội mới để thu lợi nhuận từ thị trường hiện có của họ và coi đó như một giải pháp tự bảo vệ trước sự lấn sân của các dịch vụ truyền hình cáp. Tại Việt Nam, hiện nay có rất nhiều nhà khai thác dịch vụ viễn thông lớn đang cạnh tranh nhằm cung cấp cho người sử dụng các dịch vụ băng thông rộng với chất lượng cao và giá rẻ. Họ cũng đã nhận ra xu hướng phát triển của truyền hình trực tuyến và video theo yêu cầu, và đang có những bước đi mạnh mẽ. Đó là các dịch vụ MyTV của VNPT, One TV của FPT, IPTV của VTC hay gần đây nhất là Net TV của Viettel. Ngày 12 tháng 5 năm 2009, VNPT Hải Phòng cùng với VTC Digicom đã cung cấp dịch vụ IPTV lấy thương hiệu là ViPTV. Đồ án “Nghiên cứu công nghệ VIPTV và triển khai dịch vụ VIPTV tại Viễn thông Hải Phòng” cũng là nghiên cứu về công nghệ IPTV. Đồ án được xây dựng với bố cục như sau: Chƣơng 2: Phân phối và quản lí mạng IPTV Chƣơng 3: Triển khai IPTV tại Viễn thông Hải Phòng 1
  2. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN IPTV 1.1. GIỚI THIỆU IPTV 1.1.1. Khái niệm IPTV IPTV (Internet Protocol Television) - truyền hình giao thức Internet là dịch vụ truyền tải kỹ thuật số tới người sử dụng qua giao thức IP với kết nối băng thông rộng. 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. Nó thường được cung cấp kết hợp với dịch vụ thoại và truy nhập Internet nên cũng được gọi là công nghệ Triple Play. ITU-T đã định nghĩa IPTV như sau: IPTV được định nghĩa là các dịch vụ đa phương tiện như truyền hình, video, audio, văn bản, số liệu truyền tải trên các mạng dựa trên IP được kiểm soát nhằm cung cấp mức chất lượng dịch vụ, tính tương tác, độ bảo mật và tin cậy theo yêu cầu. Từ quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ, IPTV bao hàm quá trình thu thập, xử lý, và truyền tải một cách an toàn nội dung video trên hạ tầng mạng dựa trên công nghệ IP. Tham gia vào quá trình cung cấp dịch vụ IPTV gồm nhiều nhà cung cấp dịch vụ từ các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh đến các công ty Viễn thông lớn và các nhà khai thác mạng riêng ở nhiều nơi trên thế giới. 1.1.2. Đặc tính dịch vụ IPTV - Truyền hình tương tác (Interactive TV): Khả năng hai chiều của hệ thống IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ phân phối toàn bộ các ứng dụng truyền hình tương tác. Các loại dịch vụ được truyền tải thông qua một dịch vụ IPTV có thể bao gồm truyền hình trực tiếp chuẩn (SDTV), truyền hình chất lượng cao (HDTV), VoD, game tương tác và khả năng truy nhập Internet tốc độ cao. Việc tăng cường tính tương tác của dịch vụ sẽ tạo ra một nguồn thu 2
  3. lợi nhuận, với khả năng kết nối băng thông rộng sẽ cho phép tạo ra nhiều dịch vụ mới vượt hơn cả truyền hình truyền thống chẳng hạn như VoD, Email TV, nối mạng gia đình, chat qua TV và các lựa chọn khác - Xem lại chương trình (Time Shift TV): là một dịch vụ gia tăng giúp người xem có thể tạm dừng kênh truyền hình đang phát và xem tiếp sau đó - Ghi lại chương trình (Network Personal Recorder): là một dịch vụ gia tăng cho phép ghi lại nội dung của các kênh truyền hình. Người dùng có thể thiết lập cho phép ghi lại những nội dung theo yêu cầu - Yêu cầu băng thông thấp: Công nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chỉ cần phải phát các kênh mà đối tượng sử dụng yêu cầu. Tính năng hấp dẫn này cho phép nhà khai thác mạng tiết kiệm băng thông - Khả năng truy nhập trên nhiều loại thiết bị: Việc xem nội dung IPTV bây giờ không chỉ giới hạn thiết bị đầu cuối là TV. Người dùng có thể sử dụng máy tính cá nhân hay thiết bị di động để truy xuất các dịch vụ IPTV 1.2. KIẾN TRÚC HỆ THỐNG IPTV Một hệ thống IPTV về tổng quát bao gồm 4 khu vực chính đại diện cho những chức năng khác nhau và có mối liên hệ với nhau, bao gồm: Hình 1.1: Kiến trúc hệ thống IPTV 1.2.1. Nhà cung cấp nội dung (Content Provider) Đây là đơn vị sản xuất, mua/bán trao đổi các nội dung chương trình, từ đó cung cấp các gói nội dung này cho các nhà cung cấp dịch vụ IPTV. Các nhà cung cấp nội dung sử dụng các phương tiện lưu trữ như: băng video, băng 3
  4. đĩa từ, băng/đĩa quang, hoặc sử dụng hệ thống sẵn có của mình để đưa (feed) các nội dung chương trình đến các nhà cung cấp dịch vụ IPTV. Các feed có thể được thực hiện thông qua vệ tinh, IPTV hay bất kì một hệ thống mạng truyền hình mà họ có. Trong trường hợp các feed được sử dụng, nhà cung cấp dịch vụ IPTV phải có cơ sở hạ tầng để thu nhận nội dung. 1.2.2. Nhà cung cấp dịch vụ (Service Provider) Đơn vị cung cấp dịch vụ IPTV cho người dùng. Khu vực này thực hiện chức năng tổng hợp các tài nguyên nội dung, sau đó các nội dung chương trình được đóng gói thành các gói IP, truyền nội dung đến người dùng thông qua Nhà cung cấp dịch vụ mạng. Việc tổng hợp các nội dung được thực hiện thông qua các hợp đồng cung cấp nội dung với các nhà cung cấp nội dung chương trình. Trong hợp này, các điều khoản về sử dụng và phân phối theo bản quyền tác giả được đề cập để đảm bảo các nội dung chương trình được sử dụng hợp pháp, đúng mục đích. Các nhà cung cấp dịch vụ luôn ở vị trí trung gian giữa nhà cung cấp dịch vụ IPTV và người dùng cuối. 1.2.3. Nhà cung cấp mạng (Network Provider) Đơn vị cung cấp dịch vụ hệ thống mạng kết nối, quản lý dịch vụ truyền dẫn với công nghệ được nghiên cứu đảm bảo cho dịch vụ IPTV, theo yêu cầu của nhà cung cấp dịch vụ IPTV. Bất kì một hệ thống mạng nền tảng IP nào cũng có thể sử dụng để cung cấp dịch vụ IPTV, chỉ cần mạng hạ tầng đảm bảo dải thông yêu cầu của nhà cung cấp dịch vụ IPTV như hệ thống mạng LAN, WAN, Internet Vì vậy, các nhà cung cấp dịch vụ IPTV có thể làm việc với nhiểu nhà cung cấp dịch vụ mạng khác nhau, cho phép họ tiếp cận người dùng rộng hơn. 1.2.4. Khách hàng (Customer) Hệ thống đầu cuối dịch vụ cung cấp cho người sử dụng dịch vụ IPTV. Khu vực bao gồm các hệ thống thu nhận, biên dịch/giải mã và đưa ra Video/Audio hiển thị trên màn ảnh thuê bao. Khu vực này chiếm tỷ trọng lớn 4
  5. trong việc phát triển hệ thống IPTV. Các khu vực trên có thể cùng do một nhà cung cấp thực hiện hoặc có thể do các nhà cung cấp khác nhau thực hiện, tùy theo quy mô và nhu cầu của hệ thống cần có. Mô hình đưa ra ở trên chỉ là mô hình cơ bản chung nhất. Hiện nay trên thế giới còn nhiều mô hình khác nhưng chủ yếu là sự kết hợp khác nhau hoặc sự giảm thiểu các khu vực chính trên, tùy theo mục đích triển khai. 1.3. CẤU TRÚC MẠNG IPTV 1.3.1. Cơ sở hạ tầng của mạng IPTV Hình 1.2: Mô hình hệ thống IPTV end-to-end 1.3.1.1. Trung tâm dữ liệu IPTV (Headend) Đây là nơi nhận nội dung từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm video nội bộ, các bộ tập trung nội dung, các nhà sản xuất nội dung và các kênh truyền hình vệ tinh, mặt đất, truyền hình cáp. Mỗi lần nhận như vậy, một số thành phần cứng khác nhau như bộ giải mã, các server video, các router IP và các phần cứng bảo mật chuyên dụng đều được sử dụng để chuẩn bị nội dung sẽ được phân phối trên mạng IP với thêm một hệ thống quản lý thuê bao IPTV về thuộc tính (profile) và hóa đơn thanh toán. Địa điểm thực của trung tâm dữ liệu IPTV được yêu cầu bởi hạ tầng cơ sở mạng được sử dụng bởi nhà cung cấp dịch vụ 5
  6. 1.3.1.2. Mạng truy cập băng thông rộng Việc phân phối các dịch vụ IPTV theo yêu cầu kết nối one-to-one, nếu trong trường hợp việc triển khai IPTV trên diện rộng thì số kết nối one-to-one sẽ tăng lên. Do đó, yêu cầu về băng thông trên mạng là khá lớn. Những tiến bộ về công nghệ mạng cho phép các nhà cung cấp viễn thông có được một số lượng lớn các mạng băng rộng. Riêng mạng truyền hình cáp thì sử dụng hỗn hợp cả cáp đồng trục và cáp quang để đáp ứng cho việc phân phối nội dung IPTV. 1.3.1.3. Thiết bị khách hàng IPTV (IPTVCD) Thiết bị khách hàng IPTV (IPTV Consumer Device) là các thành phần cho phép người dùng truy cập dịch vụ IPTV. IPTVCD kết nối tới mạng băng rộng, chúng đảm nhiệm chức năng giải mã, xử lý các luồng tín hiệu tới từ mạng IP. IPTVCD được hỗ trợ các kỹ thuật tiên tiến để tối thiểu hóa hoặc loại trừ hoàn toàn ảnh hưởng của các vấn đề về mạng khi xử lý nội dung IPTV. Có rất nhiều dạng IPTVCD như gateway cho khu dân cư, bộ giải mã set-top boxes, bảng điều khiển trò chơi 1.3.1.4. Mạng gia đình Mạng gia đình kết nối với một số thiết bị kĩ thuật số bên trong một khu vực có diện tích nhỏ. Nó cải tiến việc truyền thông và cho phép chia sẻ tài nguyên các thiết bị kĩ thuật giữa các thành viên trong gia đình. Mục đích của mạng gia đình là để cung cấp việc truy cập thông tin như là tiếng nói, âm thanh, dữ liệu, giải trí giữa những thiết bị khác nhau trong nhà. Với mạng gia đình, người dùng có thể tiết kiệm tiền và thời gian bởi vì các thiết bị ngoại vi như là máy in hay máy scan, thông qua kết nối Internet băng rộng, có thể được chia sẻ một cách dễ dàng 1.3.2. Mô hình chức năng hệ thống IPTV Một hệ thống dịch vụ IPTV có thể phân ra thành các bộ phận chức năng cơ bản cho phép xác định cụ thể chức năng của từng khu vực riêng biệt. Hình 6
  7. dưới đây là một trong những cách chung nhất để định nghĩa hệ thống IPTV chia thành 6 khu vực chức năng khác nhau. Hình 1.3: Mô hình chức năng hệ thống IPTV 1.3.2.1. Điều khiển IPTV Đây được coi là khối trung tâm của hệ thống IPTV. Khối này có nhiệm vụ kết nối các khối chức năng khác nhau để đảm bảo cho hệ thống cung cấp dịch vụ ổn định, bảo mật, đúng chức năng. Đối với vấn đề bảo mật hệ thống, khối này có vai trò rất quan trọng để đưa đến các phương thức bảo mật tối ưu cho hệ thống. Khối này cũng có nhiệm vụ tạo ra các giao diện cho phép người dùng dễ dàng chọn lựa nội dung muốn xem. Hệ thống điều khiển mạng IPTV còn có chức năng vận hành điều khiển hệ thống DRM. 1.3.2.2. Cung cấp nội dung Tất cả các nội dung chương trình, trong loại hình dịch vụ quảng bá (broadcast) hay VOD đều được đưa qua hệ thống xử lý này. Tại đây, hệ thống thực hiện chức năng mã hóa thành các luồng Video số thích hợp cho truyền dẫn trong mạng IP. Trong quá trình này, các nội dung có thể được dựng hay biên tập lại (ví dụ để tăng giá trị nội dung, quảng cáo, đưa logo, thương 7
  8. hiệu ) và thực hiện các chức năng đảm bảo bảo mật thông qua phương thức Watermarking hay DRM Encryption. 1.3.2.3. Phân phối nội dung Khối này thực hiện nhiệm vụ truyền tải các dòng video đã được mã hóa ở trên đến người xem. Các thông tin về địa chỉ người xem nhận được thông qua hệ thống điều khiển IPTV và các khu vực phụ trợ khác. Khối chức năng này bao gồm hệ thống lưu trữ, hệ thống đệm chương trình (Cache) hay các thiết bị ghi video số DVR (Digital Video Recoder). Khi người xem yêu cầu đến trung tâm dịch vụ IPTV, yêu cầu dịch vụ được chuyển tới các khu vực chức năng này để cung cấp dòng Video đúng theo yêu cầu. 1.3.2.4. 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. 1.3.2.5. Thuê bao Bao gồm tập hợp các thành phần chức năng và tác vụ giúp cho người dùng cuối có thể truy nhập các nội dung IPTV. Một số chức năng hỗ trợ việc giao tiếp với khối vận chuyển IPTV để thực hiện quá trình truyền dẫn đến trung kế dịch vụ của nhà cung cấp dịch vụ truyền dẫn. Một số chức năng khác trong khối chức năng này như cung cấp Web Server cho kết nối với các phần mềm Middle Ware Server tại trung tâm dịch vụ và lưu trữ thông tin bảo mật DRM. 1.3.2.6. Bảo mật Tất cả các chức năng trong mô hình IPTV đều được hỗ trợ các cơ chế bảo mật 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 8
  9. khiển và vận chuyển sẽ dựa vào các chuẩn bảo mật 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 mật luôn sẵn sàng được sử dụng để tránh các hoạt động trái phép. Mỗi khối chức năng có thể bao gồm nhiều thành phần chức năng khác nhau. Các thành phần chức năng trong các khối chức năng có liên hệ mật thiết với nhau. Hình 1.4: Các khối chức năng cụ thể IPTV 1.4. CÁC CÔNG NGHỆ CHO IPTV 1.4.1. Vấn đề xử lí nội dung Các hệ thống xử lí nội dung tiếp nhận các tín hiệu video thời gian thực từ rất nhiều nguồn khác nhau, hình thức của chúng là một dạng thích hợp để STB có thể giải mã và hiển thị truyền hình. Tiến trình này bao gồm các chức năng sau: - Nén: Các nguồn video tương tự, quá trình nén số được thực thi trên 9
  10. mỗi tín hiệu video trước khi nó được phát lên hệ thống IPTV. Tốc độ cao nhất của dữ liệu video và độ dài của gói tin được thực hiện sao cho phù hợp với tất cả các nguồn video đầu vào và để đơn giản hóa công việc truyền dẫn và các chức năng ghép kênh - Chuyển mã: Các luồng video tương tự đã được định dạng số, đôi khi nó cần được chuyển đổi sang thuộc tính MPEG hoặc cấp độ luồng tới thích hợp với các bộ STB. Chuyển mã nội dung định dạng HD cung cấp các chuẩn để chuyển mã gốc là MPEG-2 thành H.264 để có được băng thông thấp hơn cho các mạng DSL - Chuyển đổi tốc độ: Bản chất của việc chuyển đổi tốc độ là tiến trình chuyển đổi tốc độ bit của luồng video số tới. Ví dụ như luồng chuẩn SD là 4,5Mbps có thể cần phải giảm xuống 2,5Mbps để sử dụng trong hệ thống IPTV - Nhận dạng chương trình: Mỗi luồng video cần được ghi một nhãn duy nhất trong hệ thống IPTV, do đó các thiết bị ghép kênh và các bộ STB có thể xác định chính xác các luồng video. Mỗi chương trình audio hay video bên trong mỗi luồng truyền dẫn MPEG phải được xử lí để đảm bảo không có sự trùng lẫn chương trình Việc xử lí nội dung có thể được thực thi trên một luồng video trực tiếp hoặc đã được lưu trữ bên trong video server 1.4.2. VoD và Video Server VoD (Video on Demand) – truyền hình theo yêu cầu là cách thức xem các chương trình truyền hình theo sự lựa chọn của khán giả. Cấu trúc của hệ thống VoD sử dụng công nghệ video-over-IP trên hình 1.5 bao gồm 4 thành phần chính. Đầu tiên, nội dung phải được xử lý cho việc lưu trữ và phân phối bằng quá trình nén và mật mã tại trạm tiền xử lý nội dung. Một VoD server lưu trữ nội dung và tạo luồng gửi tới thuê bao. Mỗi thuê bao sẽ có một bộ STB để nhận và giải mã nội dung, sau đó đưa lên màn hình hiển thị. Bộ STB 10
  11. cũng cung cấp cho thuê bao một danh sách các dịch vụ từ thành phần quản lý thuê bao và hệ thống truy cập có điều kiện. Đây là một hệ thống con nhận các lệnh từ thuê bao, gửi những lệnh thích hợp tới VoD server và phân phối các key giải mã cho các bộ STB. Hình 1.5: Cấu trúc hệ thống VoD Các video server là yếu tố cần thiết cho mọi hệ thống VoD, do chúng tạo ra các luồng video trong thực tế và gửi chúng tới mỗi thuê bao. Các server có dung lượng bộ nhớ lớn nhỏ khác nhau tùy thuộc vào các ứng dụng khác nhau. Trong phần này chỉ để cập đến một số khía cạnh của các server và cách thức chúng được sử dụng cho việc phân phối nội dung. Dung lượng lưu trữ nội dung được hỗ trợ trên một server có thể lớn hoặc nhỏ. Các nhà cung cấp sử dụng hai phương thức để phân phối server trong mạng của họ, như trên hình 1.6. Đầu tiên là phương thức tập trung hóa, các server lớn, dung lượng cao được xây dựng tại những vị trí trung tâm, chúng phân phối nội dung cho thuê bao thông qua các liên kết tốc độ cao kết nối tới mỗi nhà cung cấp dịch vụ nội hạt. Phương thức thứ hai là phân phối hóa server, ở đó các server nhỏ hơn được đặt tại các vị trí gần thuê bao và server chỉ cung cấp cho các thuê bao trong vùng đó. Trung tâm Library server sẽ 11
  12. download các bản copy nội dung cung cấp cho các Hub server phân phối có yêu cầu. Trong phương thức tập trung hóa thì giảm được số lượng server cần phải xây dựng, giảm giá thành trong việc truyền dẫn và lưu trữ nội dung tại các vị trí khác nhau. Còn trong phương thức phân phối hóa thì giảm được số lượng băng thông cần thiết giữa các vị trí. Cả hai phương thức đều được sử dụng trong thực tế, dung lượng của VoD server phụ thuộc vào cấu trúc hệ thống và sở thích của người xem Hình 1.6: Mô hình triển khai server 1.4.3. Các hệ thống hỗ trợ Việc phân phối các dịch vụ video tới khách hàng yêu cầu nhiều thiết bị phần cứng có độ tin cậy cao. Một phần mềm lớn cũng được yêu cầu để quản lý số lượng công việc khổng lồ đó, từ việc thông báo cho khách hàng về các chương trình trên các kênh broadcast khác nhau cho tới dữ liệu cần thiết cho việc lập hóa đơn các dịch vụ mà khách hàng đã đăng ký. Tập trung lại, các hệ thống phần mềm này gọi là hệ thống hỗ trợ hoạt động OSS (Operations Support Systems) và nó có thể bao gồm nhiều dạng khác nhau. Một số chức năng được cung cấp bởi các hệ thống IPTV OSS như sau: - Hướng dẫn chương trình điện tử EPG (Electronic Program Guide) cung cấp cho người xem lịch phát kênh broadcast và tên các chương trình 12
  13. VoD sẵn có. Hướng dẫn này có thể bao gồm cả các kênh broadcast thông qua việc lựa chọn chương trình hoặc hướng dẫn chương trình tương tác cho phép người dùng lên lịch các kênh được phát trong tương lai. Một số các nhà khai thác dịch vụ IPTV sử dụng các công ty bên ngoài để cung cấp dữ liệu hướng dẫn chương trình. - Hệ thống phân quyền được yêu cầu khi các thuê bao đăng ký xem nội dung thông qua hệ thống IPTV. Hệ thống này cần có khả năng kiểm tra thông tin tài khoản của khách hàng, đó là căn cứ để hệ thống phân quyền có thể đáp ứng các yêu cầu của thuê bao hay không. Hệ thống này cần kết nối với hệ thống lập hoá đơn thuê bao. - Truy cập nội dung trực tuyến (e-mail, web) được cung cấp bởi một số hệ thống IPTV, cho phép người dùng có thể xem nội dung trên PC tương tự như xem trên TV nhưng không cần bộ giải mã IP STB. - Hệ thống lập hoá đơn và quản lý thuê bao sẽ bảo quản dữ liệu chính về mỗi thuê bao, bao gồm hợp đồng, các chi tiết hoá đơn, các trạng thái tài khoản, và các thông số nhận dạng thiết bị. Các hệ thống OSS có thể là thành phần đầu tư chính của các nhà cung cấp dịch vụ IPTV về cả thời gian lẫn tiền bạc. Bởi vì nó đảm bảo các phần mềm cần thiết được mua từ nhiều nhà cung cấp khác nhau sẽ thực thi đầy đủ các chức năng đã được lựa chọn bởi nhà cung cấp. Việc tích hợp các hệ thống này có thể mất nhiều tháng, và nhiều công việc cần được hoàn thành trước khi cung cấp dịch vụ cho số lượng lớn thuê bao. Hơn nữa, các chi phí trên là yếu tố để cố định giá dù dịch vụ thu hút được 1000 hay 100000 thuê bao. Cũng như vậy, chi phí lắp đặt các hệ thống OSS cần được xem xét cẩn thận trong kế hoạch kinh doanh của các nhà cung cấp dịch vụ, việc tính toán chi phí lắp đặt OSS nằm trong giai đoạn đầu tiên của kế hoạch triển khai, các chi phí này có thể vượt trội giá thành của phần cứng hệ thống cho số lượng thuê bao thấp hơn. Hơn nữa, giá thành để bảo dưỡng cơ sở dữ liệu sẽ không được xem xét 13
  14. khi triển khai mô hình kinh doanh cho một hệ thống IPTV. 1.5. TỔ CHỨC MẠNG CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV 1.5.1. Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV Quản lý mạng Headend & Tính cước Nguồn tín hiệu Encoder (số, analog) STB DRM IP multicast stream Thuê bao Middleware Mạng truy nhập Hệ thống phân phối nội dung STB IP multicast/unicast stream VoD servers Thuê bao Hình 1.7: Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 1.5.1.1. Hệ thống nguồn tín hiệu Thu, nhận và xử lý các dữ liệu chương trình từ các nguồn khác nhau như vệ tinh, truyền hình mặt đất và các nguồn khác để chuyển sang hệ thống Video Headend. 1.5.1.2. Hệ thống đầu-cuối (Headend) Thu, điều chế và giải mã nội dung hình ảnh và âm thanh từ các nguồn khác nhau và sử dụng các thiết bị mã hóa (encoder) để chuyển đổi nội dung này thành các luồng IP multicast ở khuôn dạng mã hóa mong muốn. Yêu cầu phải có thiết bị đầu cuối cho việc phát nội dung quảng bá. Thiết bị đầu cuối này có khả năng mã hoá một chuỗi các hình ảnh theo thời gian thực bằng kỹ thuật nén dùng MPEG-4 Part 10 hoặc H.264. Hình ảnh mã hoá có thể lấy từ vệ tinh, truyền hình cáp, hệ thống truyền hình mặt đất, máy chủ video, tape playout, v.v Sau khi mã hoá, các chuỗi (định dạng ASI, SPTS) truyền MPEG sẽ được đóng gói bằng cách sử dụng IP Streamer. Sau đó sẽ truyền 14
  15. những chuỗi gói IP bằng cách sử dụng giao thức UDP/IP. Đầu vào của hệ thống Video Headend là các chương trình truyền hình quảng bá, các kênh truyền hình mua bản quyền thu từ vệ tinh, các kênh truyền hình cáp, các phim từ các nguồn khác như tự sản xuất, từ các thiết bị VCD/DVD player, v.v 1.5.1.3. Hệ thống quản lí bản quyền số (DRM) DRM giúp nhà khai thác bảo vệ nội dung của mình, như trộn các tín hiệu truyền hình hay mã hóa nội dung VoD, khi truyền đi trên mạng Internet và tích hợp với tính năng an ninh tại STB ở phía thuê bao. DRM dùng để bảo mật nội dung các khóa giải mã của các thuê bao. Những nội dung được tải trên những máy chủ nội dung sẽ được mã hóa trước bằng hệ thống DRM và nó cũng cũng chỉ mã hóa nội dung broadcast để bảo mật sự phân bố đến Set- top Box (STB). Hệ thống có khả năng hỗ trợ chức năng mã hoá trong các Headend tương ứng và cung cấp khoá mật mã cho các Headend này. Hệ thống DRM chứa khoá cho phần nội dung của một cơ sở dữ liệu khoá đồng thời bí mật phân phối cơ sở dữ liệu này tới STB. Hệ thống DRM cũng sẽ hỗ trợ thêm vào phần nội dung các chức năng thủ thuật trong khi xem (tua nhanh, tua lại, v.v ). Hệ thống DRM sẽ dựa trên các khái niệm của hệ thống cơ sở hạ tầng khoá công cộng PKI (Public Key Infrastructure). PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 để xác nhận mỗi thành tố trong hệ thống DRM đồng thời để mã hoá an toàn dữ liệu có dùng các khoá chung/riêng. 1.5.1.4. Hệ thống Middleware Cung cấp khả năng quản lý thuê bao, nội dung và báo cáo hoàn chỉnh cùng với các chức năng quản lý EPG và STB, đồng thời vẫn duy trì tính mở cho việc tích hợp các dịch vụ trong tương lai. Middleware là một giao diện của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV với người sử dụng, nó xác định danh tính cho người dùng. Hiển thị một danh sách các dịch vụ mà thuê bao đó có thể sử dụng và trợ giúp lựa chọn dịch vụ này sau khi đã xác thực danh tính của người dùng. Middleware lưu lại một profile cho tất cả các dịch vụ. 15
  16. Middleware đảm bảo các hoạt động bên trong của dịch vụ truyền hình một cách hoàn hảo. Middleware sẽ không giới hạn bất kỳ hoạt động riêng rẽ nào trong hệ thống, nhưng sẽ giao tiếp trực tiếp với mỗi thành phần được hệ thống hỗ trợ. Middleware hỗ trợ API cho phép mở rộng các chức năng mới và truyền dữ liệu giữa các hệ thống. 1.5.1.5. Hệ thống phân phối nội dung Bao gồm các cụm máy chủ VoD và hệ thống quản lý VoD tương ứng, cho phép lưu trữ các nội dung đã được mã hóa và thiết lập các chính sách phân phối nội dung một cách mềm dẻo. Hệ thống này cũng cho phép nhà khai thác mở rộng một cách kinh tế, phù hợp với tải và yêu cầu dịch vụ của các thuê bao. Máy chủ VoD sẽ lưu nội dung thực và cung cấp cho thuê bao khi nó nhận được sự xác thực danh tính từ Middleware. Nó cho phép các thuê bao đặt và xem những bộ phim chất lượng cao và chương trình theo yêu cầu (chương trình này được lưu trên máy dịch vụ và truyền tải theo yêu cầu). Hệ thống này cũng cung cấp những chức năng điều khiển VCR như fast-forward, pause và rewind. 1.5.1.6. Mạng truy nhập Hạ tầng mạng IP băng rộng để truyền dịch vụ từ nhà cung cấp dịch vụ IPTV đến khách hàng. Mạng truy nhập sẽ tận dụng phần hạ tầng mạng xDSL có sẵn. Để cung cấp dịch vụ với chất lượng tốt và tiêu thụ ít băng thông khi có đồng thời nhiều truy nhập đến hệ thống, mạng truy nhập băng rộng cần phải được hỗ trợ multicast. Đối với DSLAM, ngoài hỗ trợ multicast, DSLAM còn cần hỗ trợ IGMP version 2. Mạng cũng phải có khả năng hỗ trợ QoS từ đầu cuối đến đầu cuối, các giao thức Ethernet chuẩn đảm bảo được băng thông cần thiết và độ ưu tiên cho các kênh truyền hình quảng bá cũng như các phiên Video theo yêu cầu đang sử dụng (phải đạt được độ mất gói và jitter tối thiểu). Băng thông xDSL do các DSLAM cung cấp đến khách hàng phải có khả năng lên đến 4-5 Mbps. 16
  17. 1.5.1.7. Hệ thống quản lí mạng và tính cƣớc Hệ thống này quản lý và tính cước dịch vụ truy cập của thuê bao IPTV. 1.5.1.8. Set Top Box (STB) Thiết bị đầu cuối phía khách hàng, cho phép thu, giải mã và hiển thị nội dung trên màn hình TV. STB cần hỗ trợ các chuẩn MPEG-4/H.264. Ngoài ra, STB cũng có thể hỗ trợ HDTV, có khả năng kết nối với các thiết bị lưu trữ bên ngoài, video phone, truy nhập web STB cung cấp các ứng dụng truyền thông và giải trí. STB sẽ hỗ trợ kết nối giữa thiết bị TV và mạng điện thoại, cũng như Internet và thư viện ảnh ảo của nhà cung cấp dịch vụ. Nó có thể giải mã những chuỗi dữ liệu và hình ảnh đến dựa vào địa chỉ IP, đồng thời thể hiện các hình ảnh này trên TV. 1.5.2. Các dịch vụ của IPTV Tất cả các lựa chọn cấu trúc và công nghệ cơ sở tập trung vào việc phân phối nhiều loại dịch vụ video theo yêu cầu và video quảng bá, nhưng với kinh nghiệm về các dịch vụ thoại và truyền số liệu tốc độ cao cho phép các nhà khai thác viễn thông cung cấp cho người sử dụng các dịch vụ tích hợp bổ sung là một phần của gói dịch vụ IPTV lớn. Các dịch vụ chính thường được triển khai trước là dịch vụ video theo yêu cầu và video quảng bá, tuy nhiên các nhà khai thác viễn thông đều có kế hoạch bổ sung các dịch vụ này với các dịch vụ trò chơi, quảng cáo, âm thanh, thông tin 1.5.2.1. Dịch vụ video IPTV Các dịch vụ IPTV video phân thành hai nhóm: phát quảng bá và phát theo yêu cầu. a. Dịch vụ video quảng bá Về cơ bản, các dịch vụ video quảng bá không khác gì so với các dịch vụ video mà các nhà khai thác truyền hình cáp, vệ tinh, mặt đất cung cấp ngày nay. Các kênh video quảng bá bao gồm các kênh truyền hình quốc gia, địa 17
  18. phương và các kênh trả tiền. Số các kênh quảng bá khu vực có thể thay đổi theo thị trường, các kênh này thường hỗ trợ các phiên bản theo khu vực của các mạng gốc (ABC, CBS, NBC và Fox ). Một số trong các kênh quảng bá có định dạng độ trung thực cao (HD), điều đó có nghĩa các nhà khai thác viễn thông có thể cung cấp cho người sử dụng cả hai loại kênh quảng bá tiêu chuẩn (SD) và độ trung thực cao (HD). Một phần nội dung quảng bá có thể được lưu lại trong mạng và sử dụng sau đó. b. Dịch vụ Video theo yêu cầu Các dịch vụ video lưu trữ có nhiều dạng và là nền tảng để phân biệt với các nội dung video khác được truyền tải qua các mạng IP. Nội dung video lưu trữ đáp ứng được nhiều sở thích khác nhau của người xem. Tùy theo vị trí lưu trữ, người sử dụng có thể tận dụng được các ưu điểm của nội dung video lưu tại thiết bị người sử dụng hoặc mạng để điều khiển một cách linh hoạt khi sử dụng dịch vụ như: tua nhanh, tua ngược, tạm dừng như khi họ sử dụng VCDs/DVDs. Nội dung video lưu trữ là động lực chính thúc đẩy sự phát triển phần mềm lớp dịch vụ trong các mạng IPTV cũng như các tùy chọn của set- top-box. 1.5.2.2. Dịch vụ âm thanh IPTV Nếu chỉ có dịch vụ IPTV audio thì chắc chắn không đủ kích thích các thuê bao chuyển nhà cung cấp dịch vụ và cũng không đủ để nhà cung cấp dịch vụ đầu tư một lượng lớn tiền vào hạ tầng mạng để phân phối dịch vụ IPTV. Tuy nhiên, khi kết hợp với các tùy chọn khác nó sẽ nâng cao tính hấp dẫn của gói dịch vụ tổng thể. Các dịch vụ audio như phát thanh quảng bá, âm nhạc quảng bà, âm nhạc theo yêu cầu 1.5.2.3. Dịch vụ trò chơi Chơi game (một người hay nhiều người cùng lúc) trên truyền hình là dịch vụ riêng biệt mà các nhà khai thác viễn thông đang xúc tiến tích hợp vào 18
  19. các gói dịch vụ IPTV. Sẽ có nhiều loại chò trơi cho nhiều loại đối tượng khác nhau cũng như cũng như các trò chơi cho 1 người và nhiều người chơi cùng lúc. Người sử dụng có thể lựa chọn người chơi cùng cũng như lên kế hoạch thời gian chơi với người khác. 1.5.2.4. Dịch vụ thông tin tích hợp Dịch vụ thông tin IPTV tích hợp là lĩnh vực trong đó các nhà khai thác viễn thông có ưu thế hơn so với các nhà cung cấp đa dịch vụ/truyền hình cáp. Các dịch vụ thông tin tích hợp sẽ tận dụng các lợi thế về tài nguyên của các nhà nhà cung cấp dịch vụ viễn thông khi cung cấp các dịch vụ thoại và truy cập Internet tốc độ cao. a. Dịch vụ thoại tích hợp Dịch vụ thoại tích hợp cho phép các thuê bao sử dụng TV của họ mở rộng các chức năng dịch vụ thoại di động và cố định như thông báo cuộc gọi đến, thông báo bản tin, thiết lập kết nối, hội nghị thoại/video, danh bạ. b. Dịch vụ Internet tích hợp Các dịch vụ Internet tích hợp sẽ cho phép sử dụng TV để sử dụng các ứng dụng Internet trước đây phải sử dụng bằng máy tính cá nhân như duyệt web, nhắn tin, email Các dịch vụ này không nhằm để thay thế các ứng dụng Internet dựa trên PC mà chúng cung cấp các biện pháp thuận tiện hơn để truy cập thông tin trong những khu vực khác nhau trong nhà thuê bao hay ở các thời điểm khác nhau. 1.5.2.5. Dịch vụ quảng cáo Hỗ trợ các quảng cáo quảng bá truyền thống và xen vào cùng với quảng bá cục bộ tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV. Khả năng tương quan giữa các set-top box và các mức ưu tiên dịch vụ cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra các dịch vụ quảng cáo có hướng đối tượng. Việc tích hợp các dịch vụ quảng cáo hướng vào đối tượng sử dụng với các dịch vụ mua bán từ xa cho phép nhà cung cấp dịch vụ có thể giúp người 19
  20. sử dụng của mình thực hiện được những thỏa thuận mua bán theo yêu cầu. Với bản chất hai chiều của mạng thông tin và các dịch vụ kết hợp, các thuê bao có thể cung cấp ý kiến đánh giá của mình đối với quảng cáo trên IPTV để làm cho dịch vụ quảng cáo này sát với đối tượng hơn, phù hợp hơn. 1.5.2.6. Dịch vụ tƣơng tác a. Ghi hình riêng tƣ (PVR) 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. b. Ghi hình riêng tƣ trên mạng (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. c. Bình chọn và dự đoán 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. Thao tác bình chọn, dự đoán được hỗ trợ thuận tiện thông qua Remote Control. 20
  21. d. Giáo dục trên TV Cung cấp tất cả các dịch vụ học tập, đào tạo theo các nội dung và theo từng lứa tuổi. Hệ thống hỗ trợ khả năng quản lý nội dung các chương trình học tập, đào tạo. Giao diện hệ thống đảm bảo thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện cho người sử dụng. e. Thƣơng mại trên TV Thương mại qua TV là các dịch vụ tương tác cho phép người sử dụng 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 và có sự đồng bộ, nhất quán từ server, middleware, EPG đến STB f. Tƣơng tác qua di động Dịch vụ này cho phép thuê bao có thể xem và tương tác hình ảnh thông qua các thiết bị cầm tay như trên màn hình TV. Ngoài ra còn có thể cho phép thuê bao từ thiết bị cầm tay của mình điều khiển mọi quá trình tương tác của STB đối với hệ thống qua thiết bị cầm tay của mình. g. Tin nhắn trên TV Chức năng này cho phép người xem TV có thể chat trực tuyến với nhau thông qua hệ thống IPTV. Ngoài ra, người sử dụng 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. 1.5.2.7. Dịch vụ truyền hình hội nghị 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 21
  22. cứ vị trí địa lý nào miễn là có kết nối hệ thống IPTV. 1.5.2.8. Dịch vụ gia tăng khác a. Tin nhắn SMS/MMS Chức năng này cho phép người dùng TV có thể gửi nhận tin nhắn SMS, MMS đến các mạng di động. Cho phép gửi nhận tin nhắn trực tiếp giữa người sử dụng của hệ thống IPTV và người sử dụng của mạng mobile. b. Thƣ điện tử trên TV 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. c. Chia sẻ truyền thông (album ảnh) Chức năng này cho phép người sử dụng thông qua hệ thống IPTV có thể tạo, lưu trữ và quản lý các album ảnh của mình. d. Ghi nhật ký hình ảnh Dịch vụ này cho phép người sử dụng 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. e. Quan sát toàn cầu 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 người sử dụng nhóm lớn như các công ty, doanh nghiệp. 22
  23. CHƢƠNG 2: PHÂN PHỐI VÀ QUẢN LÍ MẠNG IPTV 2.1. VẤN ĐỀ PHÂN PHỐI NỘI DUNG Các kiểu lưu lượng mạng IP thời gian thực khác nhau được tạo ra bởi các loại dịch vụ trên nền IP khác nhau như VoIP và truy cập Internet tốc độ cao. Với mỗi loại dịch vụ có những đặc điểm riêng về nội dung, vì thế cần phải có những phương thức phân phối thích hợp. Hiện nay có ba phương pháp truyền nội dung IPTV qua mạng IP là: truyền broadcast, truyền unicast và truyền multicast. 2.1.1. Truyền Unicast Đối với truyền Unicast mỗi thuê bao được thiết lập một luồng riêng tới máy chủ video, do đó nếu có nhiều thuê bao cùng muốn xem một kênh truyền hình thì các kết nối unicast được thiết lập do đó làm tốn băng thông mạng rất nhiều, phương pháp này chỉ được sử dụng khi thuê bao có nhu cầu riêng như trong dịch vụ video theo yêu cầu VoD Hình 2.1: Kết nối sử dụng Unicast 23
  24. 2.1.2. Truyền Broadcast Truyền Broadcast sẽ truyền đến tất cả các thiết bị trong mạng kể cả những thiết bị không có yêu cầu, do đó làm tăng khả năng xử lí của các thiết bị và lãng phí băng thông mà không cần thiết, ngoài ra phương pháp này không được hỗ trợ định tuyến 2.1.3. Truyền Multicast Để tiết kiệm băng thông trong quá trình truyền một luồng video đến đồng thời một nhóm các thuê bao, các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng phương pháp truyền multicast. Hình 2.2: Kết nối IP sử dụng kĩ thuật truyền Multicast Các nhóm và thành viên hình thành hoạt động cơ bản của kỹ thuật Multicast, khi triển khai IPTV mỗi nhóm Multicast là một kênh TV quảng bá và các thành viên trong một nhóm thì có quyền ngang bằng nhau khi xem kênh đó. Với kĩ thuật truyền này thì mỗi kênh IPTV chỉ được truyền đến các IP set-top-box mà có yêu cầu xem kênh đó. Điều này giữ cho việc tiêu thụ băng thông tương đối thấp và giảm gánh nặng xử lí trên các máy chủ. Chỉ một bản sao được gửi từ máy chủ nội dung đến bộ định tuyến phân phối. Những bộ định tuyến này tạo ra hai bản sao và gửi chúng đến các bộ 24
  25. định tuyến tại các tổng đài khu vực qua kết nối IP riêng rẽ. Mỗi bộ định tuyến sẽ tạo thành các bản sao để truyền tới cho các ngôi nhà số được kết nối tới các cổng giao tiếp của nó mà có yêu cầu xem kênh đó. Do đó phương pháp này sẽ cắt giảm số lượng kết nối IP và các dòng video đi ngang qua mạng và được các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng để quảng bá chương trình IPTV trực tuyến và là một kĩ thuật hiệu quả cho việc tận dụng hóa một hạ tầng IP hiện tại. 2.2. CÁC LOẠI MẠNG TRUY CẬP 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 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. 2.2.1. IPTV phân phối trên mạng truy cập cáp quang Đối với IPTV thì yêu cầu về băng thông lớn nhưng chi phí hoạt động phải thấp và tránh được các can nhiễu. Do đó, người ta quan tâm tới việc sử dụng mạng cáp 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 các cấu trúc mạng như cáp quang tới khu vực văn phòng FTTRO, cáp quang tới vùng lân cận FTTN, cáp quang tới hộ gia đình FTTH, cáp quang tới lề đường FTTC. 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. 25
  26. 2.2.1.1. 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. Mạng PON bao gồm một kết cuối đường quang OLT (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 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. 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. Kết cuối ONT cũng làm nhiệm vụ chuyển đổi dữ liệu thành tín hiệu quang để truyền trên mạng PON. Hình 2.3 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 2.3, một sợi quang đơn được kéo từ trung tâm dữ liệu IPTV tới một bộ chia quang, vị trí của bộ chia quang được đặt rất gần nhà thuê bao. Băng thông trên sợi quang được chia sẻ và có khả năng hỗ trợ dung lượng cao từ 622 Mbps tới vài Gbps. Mạng PON trên hình 2.3 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 26
  27. 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 2.3 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. Có 3 công nghệ mạng PON là BPON, EPON và GPON hỗ trợ cả truyền hình vô tuyến truyền thống và IPTV. Hình 2.3: Mạng IPTV FTTH sử dụng công nghệ PON a. BPON Mạng quang thụ động băng rộng BPON dựa trên tiêu chuẩn G.983 của ITU-T. Đây là topology mạng FTTx hỗ trợ các tốc độ dữ liệu lên đến 622 Mbps cho hướng xuống và 155 Mbps cho hướng lên. Như vậy, đây là phương 27
  28. 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 định 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. b. EPON Ethernet PON (EPON) là mạng trên cở sở PON mang lưu lượng dữ liệu gói trong các khung Ethernet được chuẩn hóa theo IEEE 802.3,sử dụng mã đường truyền 8b/10B và hoạt động với tốc độ 1Gbps. Các tốc độ hỗ trợ phụ thuộc khoảng cách giữa OLT và ONT c. GPON Do đặc tính câu trúc của BPON khó có thể nâng câp lên tốc độ cao hơn 622 Mbps và mạng PON trên cở sở nền ATM không tối ưu đối với lưu lượng IP, do đó hệ thống mạng GPON ra đời 28
  29. Các ưu điểm của GPON : - Cung cấp dịch vụ bộ ba: hỗ trợ các dịch vụ âm thanh, dữ liệu và video truyền theo định dạng gốc của nó. Rât nhiều các dịch vụ Ethernet như QoS, VLAN, IGMP (Internet Group Management Protocol)và RSTP (Rapid SpanningTree Protocol)cũng được hỗ trợ. - Hiệu suất và tốc độ đường truyền cao nhât: GPON hỗ trợ tốc độ bít cao nhât từ trước tới nay với tốc độ hướng xuống/ hướng lên tương ứng 2,488/1,244 Gbit/s. Hiện nay cũng như trong tương lai GPON là công nghệ phù hợp cho việc truyền thông Ethernet/IP với việc hỗ trợ truyền tiếng nói và video qua PON bằng việc sử dụng giao thức SONET/SDH Bảng 2.1: So sánh các công nghệ mạng PON: BPON, GPON, EPON Tiêu chuẩn Tốc độ dữ liệu Giao thức truyền dẫn ITU-T BPON G.983 Up : 155 Mbps Chủ yếu ATM và IP trên Down : 622 Mbps Ethernet cũng đuợc sử dụng 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 2.2.1.2. 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. 2.2.2. IPTV phân phối trên mạng xDSL 2.2.2.1. 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. 29
  30. 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. 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. Dịch vụ ADSL giới hạn khoảng cách là 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 dạng số. Vì thế, một modem tại trung tâm dữ liệu IPTV chịu trách nhiệm chuyển đổi 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 2.4 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. 30
  31. DSLAM – Digital Subscriber Line Access Multiplexer: bộ ghép kênh truy cập đường dây thuê bao số. Tại mỗi tổng đài khu vực 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. Hình 2.4: IPTV trên cấu trúc ADSL - 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. - 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, 31
  32. 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. 2.2.2.2. ADSL 2 Các chuẩn của họ ADSL 2 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 ADSL 2: ADSL 2: ADSL 2 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. ADSL 2+: ADSL 2+ được chuẩn hóa sau ADSL 2. 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 bao. ADSL (Reach):ADSL này 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. 32
  33. 2.2.2.3. 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 ADSL 2+. 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 chai” 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 VDSL như sau: VDSL 1: 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 VDSL 1. Nó có thể được chia nhỏ thành VDSL2 (Long Reach) và VDSL2 (Short Reach). VDSL2 (Long Reach): VDSL này được tạo ra với các cải tiến về khoảng cáchcách tổng đài trung tâm từ 1,2 – 1,5 km, tốc độ truy cập băng rộng là 30 Mbps, phân phối các dịch vụ IPTV cho số lượng lớn khách hàng. VDSL2 (Short Reach): 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 đó là 100 Mbps cho kênh hướng xuống trong khoảng cách 350 m. Mặc dù tốc độ kênh 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. 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 33
  34. 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. Bảng 2.2: So sánh các công nghệ xDSL Công Downstream Uptream Khoảng Các dịch vụ đƣợc hỗ trợ nghệ (Mbps) (Mbps) cách lớn xDSL nhất (km) Một kênh video SD nén MPEG- ADSL 8 1 5.5 2,truy cập Internet tốc độ cao và các dịch vụ VoiP Hai kênh video SD nén MPEG-2 ADSL2 12 1 5.5 hoặc một kênh HD,truy cập Internet tốc độ cao và các dịch vụ Voip Năm kênh video SD nén MPEG-2 ADSL2+ 25 1 6 hoặc hai kênh HD, truy cập Internet tốc độ cao và các dịch vụ Voip Năm kênh video SD nén MPEG-2 ADSL- hoặc hai kênh HD , truy cập 25 1 6 Reach 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 VDSL2 Bảy kênh video SD MPEG-2 hoặc (Long 30 30 1,2-1,5 ba kênh HD. Truy cập Internet tốc reach) độ cao và các dịch vụ VoIP 34
  35. Mười hai kênh video SD MPEG-2 VDSL2 (short 100 100 350m hoặc 10 kênh HD truy cập Internet reach) tốc độ cao và các dịch vụ VoiP 2.2.3. IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp 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. 2.2.3.1. Tổng quan về công nghệ 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 công nghệ lai ghép giữa cáp quang và cáp đồng trục HFC (hybrid fiber/coax). Các mạng xây dựng dựa trên kỹ thuật HFC có một số đặc tính thuận lợi như: 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 dung hòa giữa việc tăng dung lượng và các yêu cầu tin cậy của một hệ thống IPTV. Đặc điểm tăng 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. 35
  36. Hình 2.5: Mạng HFC end-to-end Như trên hình 2.5 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. 2.2.3.2. IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp 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 36
  37. 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. 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 doach thu bằng quảng cáo. Hình 2.6 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. Switch hay Router GigE: GiE (Gigabit Ethernet) như là một giao thức vận chuyển 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. 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 37
  38. 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. Hình 2.6: Mô hình triển khai cấu trúc mạng IPTV cáp kết hợp IP và RF 2.2.4. IPTV phân phối trên mạng Internet Mạng Internet cũng cho phép khách hàng xem truyền hình quảng bá và nội dung video theo yêu cầu. 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, đa số khách hàng đã sử dụng Internet để giải trí. IPTV triển khai trên mạng Internet có thể là một trong các dạng ứng dụng sau. 2.2.4.1. Các kênh truyền hình Internet Streaming Việc phân phối các kênh truyền hình trên Internet là một ứng dụng rộng rãi của IPTV. Các loại thiết bị được sử dụng để xem các kênh truyền hình Internet thường là PC. 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 38
  39. 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 streaming, tại đó nội dung 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. Hình 2.7: Cấu trúc mạng các kênh truyền hình Internet 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 39
  40. 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. 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. 2.2.4.2. Download Internet IPTV cho phép khách hàng download và xem nội dung theo yêu cầu. 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 dịch vụ download Internet: 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. 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. 2.2.4.3. Chia sẻ video ngang hàng Ứng dụng chia sẻ video ngang hàng peer-to-peer cho phép nhiều người dùng xem, chia sẻ và tạo nội dung video trực truyến. Việc sử dụng ứng dụng 40
  41. chia sẻ video ngang hàng 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 hàng ngang 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. 2.3. CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LÕI IPTV Hình 2.8: Hạ tầng mạng lõi IPTV 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 thong rộng. Một số chuẩn truyền dẫn mạng lõi có các khả năng bảo vệ cần thiết để đảm bảo độ tin cậy cao. 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 2.8, các công nghệ mạng lõi cung cấp việc kết nối giữa trung tâm dữ liệu IPTV và các mạng truy cập khác nhau. 41
  42. 2.3.1. ATM và SONET/SDH 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. 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. 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 42
  43. 2.3.2. IP và MPLS Một số lớn các công ty viễn thông đã bắt đầu triển khai giao thức IP trên mạng lõi của họ. 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 gọi là các tuyến chuyển mạch nhãn LSP (Label Switched Path). 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. Hình 2.9: 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 ra, 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 43
  44. là hỗ trợ các cấp độ phục hồi nhanh khi mạng xuất hiện lỗi. Hình 2.9 miêu tả header được thêm vào LSR ở lối vào và được gỡ bỏ bởi LSR ở lối ra. 2.3.3. Metro Ethernet Một công nghệ khác có thể được triển khai trong mạng lõi là Metro Ethernet. 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. Cung cấp một nền tảng mạng lý tưởng có khả năng phân phối các dịch vụ giá trị gia tăng mới.  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. Hỗ trợ sử dụng việc kết nối các mạch ảo được định hướng, bảo đảm việc phân phối nội dung video chất lượng cao bên trong mạng lõi. Các liên kết chuyên dụng này gọi là các kết nối ảo Ethernet EVC (Ethernet Virtual Connection). Hình 2.10 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 2.10: 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 44
  45. gói và trễ thấp của Metro Ethernet làm cho nó trở lên lý tưởng hơn trong công nghệ mạng lõi để truyền tải các dịch vụ IPTV. 2.4. HỆ THỐNG QUẢN LÍ MẠNG IPTV Việc quản lý hệ thống IPTV end-to-end là nhiệm vụ khó khăn. Thỉnh thoảng, hệ thống có các vần đề ảnh hưởng rất lớn cho nhà cung cấp dịch vụ IPTV. Để giảm thiểu rủi ro và sự cố về mạng, các nhà khai thác sử dụng hệ thống quản lý mạng NMS để giám sát cấu trúc mạng IPTV end-to-end. Các chức năng được thực thi bởi hệ thống quản lý IPTV có thể bao gồm: Quan sát mạng 24/7: Một hệ thống quản lý mạng NMS bao gồm các bản đồ hiển thị thông tin các tình trạng của một số thành phần mạng như: các thiết bị và server trung tâm dữ liệu IPTV, các thiết bị mạng lõi IP, các thiết bị mạng truy cập, thiết bị khách hàng IPTV, các mạng gia đình. Tối ƣu hóa mạng: NMS giúp đỡ quá trình tối ưu hóa tài nguyên mạng, hỗ trợ tăng khả năng tích hợp các dịch vụ dựa trên nền mạng IP. Hỗ trợ nhân viên kỹ thuật: NMS tập hợp các bản tin lỗi từ các thành phần hệ thống IPTV end-to-end để hỗ trợ nhân viên kỹ thuật nhận biết nhanh và giải quyết các sự cố có thể xảy ra hàng ngày trên mạng IPTV. Báo cáo: NMS tập hợp các trạng thái của các thành phần cơ bản của mạng thành một báo cáo hệ thống cho phép người quản lý mạng IPTV: - Theo dõi và đánh giá các đoạn đứt quãng của dịch vụ IPTV. - Kiểm tra “sức khỏe” của các thành phần mạng. - Nhận dạng các vấn đề trên mạng thông qua phân tích chiều hướng dữ liệu. - Ghi nhận việc sử dụng mạng trong các giai đoạn đặc biệt chú ý. Minh họa các thành phần mạng bằng đồ thị: Các giao diện trực giác đặc trưng cung cấp một đồ thị hoặc bản đồ các trạng thái có thể xảy ra đối với các thành phần hạ tầng mạng IPTV end-to-end. Quản lý các lỗi của server trung tâm: NMS hỗ trợ việc giám sát server bằng cách gửi các thông báo cảnh báo và các sự cố tới nhân viên kỹ thuật. Quản lý cấu hình: NMS sẽ lưu trữ các mục thông tin cấu hình của mỗi 45
  46. thiết bị được kết nối vào mạng IPTV trong cơ sở dữ liệu. Quản lý băng thông: NMS cho phép các nhà cung cấp dịch vụ giữ quyền điều khiển chặt chẽ việc sử dụng băng thông mạng và tối ưu hóa mạng của họ cho các ứng dụng trên nền IPTV. Ƣu tiên hóa lƣu lƣợng: Để cải thiện chất lượng dịch vụ được phân phối tới người dùng đầu cuối, NMS cho phép các nhà cung cấp dịch vụ ưu tiên hóa nội dung video trên các ứng dụng không nhạy với độ trễ như ứng dụng tìm kiểm trên Internet và lưu lượng các ứng dụng ngang hàng. Quản lý các nhật ký mạng: Đây là chức năng chịu trách nhiệm ghi và lưu trữ nhật ký của các sự kiện xuất hiện trong thời gian hoạt động của mạng IPTV. 2.4.1. Sử dụng giao thức SNMP để quản lí mạng IPTV Giao thức quản lý mạng đơn giản SNMP là phương thức mạnh mẽ để giảm sát và điều khiển các thiết bị trên cả mạng IP và non-IP. Nó là một cấu trúc để xác định các thông số cần quản lý của thiết bị. Tại cấp độ cơ bản nhất, SNMP là một giao thức truyền tin xác định cách thức thực thi của hệ thống, dữ liệu hoạt động và các lệnh được tập hợp từ các thiết bị này. Các thành phần của hệ thống bao gồm: -Network manager là bộ phận chịu trách nhiệm về các hoạt động chính xác của mạng. -Management console là thành phần được trang bị cho Network manager, nó chịu trách nhiệm tập hợp thông tin về mạng, hiển thị thông tin và thực hiện các lệnh quản lý mạng. -Network management software chạy trên manager console để thực hiện các nhiệm vụ như hiển thị các trạng thái mạng, các cảnh báo đăng nhập và gửi các lệnh tới các thiết bị mạng. -SNMP manager chịu trách nhiệm về thông tin quản lý các thiết bị được quản lý, giữ các bản ghi chép về các trạng thái hiện tại của mạng trên cơ sở dữ liệu chủ được gọi là cơ sở thông tin quản lý MIB (Management 46
  47. information base). -Thiết bị 1 và 2 đều được quản lý trực tiếp do chúng đều được trang bị một SNMP agent và một module cơ sở dữ liệu MIB nội bộ. SNMP agentchịu trách nhiệm tập hợp và lưu trữ trạng thái thiết bị vào trong cơ sơ dữ liệu MIB để trả lời các lệnh và các yêu cầu cho dữ liệu MIB từ SNMP manager. -Thiết bị 3 và 4 không có SNMP, vì thế có một thiết bị đặc biệt gọi là proxy agent quản lý chúng. Proxy agent chứa đựng phần mềm SNMP agent và một module MIB biên dịch dữ liệu từ các thiết bị được gắn vào. Proxy agent phải tập hợp dữ liệu từ mỗi thiết bị bằng mọi cách có thể, ví dụ như các cồng serial trên thiết bị, giám sát các giao tiếp hoặc các phương thức khác. Hình 2.11: Hệ thống SNMP đơn giản Một trong những lợi ích lớn nhất của hệ thống SNMP là tập hợp dữ liệu và các chức năng hiển thị có thể được tự động hóa. Dữ liệu từ mỗi thiết bị có thể được tập hợp một cách định kỳ để phân tích mọi hoạt động có thể xảy ra. Trong môi trường IPTV các dạng dữ liệu được tập hợp từ mạng IPTV rơi vào ba loại riêng biệt sau: -Các cảnh báo: Thông báo cho nhân viên kỹ thuật tại trung tâm dữ liệu IPTV về hoạt động bất thường trên mạng. 47
  48. -Tình trạng hiện hành: Dữ liệu các tình trạng hiện hành của mạng được tập hợp lại trên cơ sở thông thường để xác định các thành phần mạng IPTV có hoạt động hay không. -Các thống kê: Các thống kê mạng ví dụ như các cấp độ lưu lượng mạng được tập hợp lại bởi hệ thống quản lý trên cơ sở thông thường. Mạng IP có thể thực thi tốt hoặc xấu. Dữ liệu thống kê được tập hợp bởi hệ thống quản lý, và nhân viên kỹ thuật sử dụng nó để tối ưu hóa tiến trình thực thi mạng IPTV. Mạng được tối ưu hóa cải thiện tốc độ phân phối cho dịch vụ IPTV và VoD. Các ứng dụng và cơ sơ dữ liệu được lưu trữ trên một server và sử dụng các kết nối theo thứ tự, các giao tiếp dành riêng, hoặc giao tiếp Ethernet để truyền thông tin với các thiết bị mạng IPTV Mỗi thiết bị được tải trước một module phần mềm agent quản lý SNMP, chức năng chính của agent quản lý là cung cấp thông tin về thiết bị IPTV tới ứng dụng server. Đây là thông tin được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu thường trú cơ sở thông tin quản lý MIB. Thông tin trong MIB được chuẩn hóa để các dạng NMS khác nhau có thể sử dụng được nó Hình 2.12: Liên kết hệ thống quản lí mạng IPTV Hình 2.12 mô tả thông tin giữa server quản lý SNMP và các SNMP agent dựa trên một số lệnh. Một trong các lệnh là get và get next được nhận từ mạng IPTV, SNMP agent thực hiện lệnh được yêu cầu và gửi trả lại thông tin 48
  49. đã được yêu cầu. Thêm vào thông tin yêu cầu tập hợp và trả lời, phần mềm SNMP agent cũng chịu trách nhiệm gửi các cảnh báo ngoài các lệnh đặc biệt nhận từ SNMP manager. Một SNMP agent có thể thông báo các sự kiện hoặc các lỗi xuất hiện tại các router, cho phép các nhà quản lý IPTV có thể quản lý các thiết bị mạng. 2.4.2. Quản lý thiết bị bằng trình duyệt web Quản lý thiết bị bằng trình duyệt web cho phép một thiết bị mạng vẫn được quản lý từ vị trí khác thông qua sử dụng chuẩn trình duyệt web. Thông tin về thiết bị được hiển thị trong cửa số chương trình tìm duyệt và các sửa đổi cho hoạt động của thiết bị hay cấu hình có thể được thiết lập thông qua các giao diện người dùng chuẩn. Một số thiết bị sử dụng các giao diện IP cho hoạt động chuẩn của nó, đầu tiên là chức năng web server. Đây là server cho phép truy cập web từ xa để thông tin với bộ xử lý của thiết bị cho một số chức năng. Một trong rất nhiều chức năng được thực thi trên web server là quản lý thiết bị. Hình 2.13: Cấu trúc quản lí dựa trên trình duyệt web Trong hình 2.13 thiết bị phía bên phải là một thiết bị mạng, có thể là bộ mã hoá video MPEG với một kết nối IP, là một switch với port IP quản lý hoặc một số thiết bị khác. Phần mềm bên trong thiết bị thực hiện chức năng web server, xử lý các yêu cầu của giao thức HTTP. Các yêu cầu này có thể đến từ một số người dùng khác nhau với các quyền truy cập khác nhau. Để đáp ứng các yêu cầu này, server sẽ cung cấp các trang web được thiết kế theo 49
  50. yêu cầu cho phép người dùng xem thông tin quan trọng về thiết bị. Ví dụ trong hình 2.13 có ba lớp truy cập được cung cấp: nhân viên quản lý mạng, nhân viên bảo dưỡng và người dùng đã được xác thực. Nhân viên quản lý mạng có toàn quyền truy cập để theo dõi mọi mặt của thành phần mạng và có thể sửa đổi cấu hình của thiết bị. Nhân viên bảo dưỡng có thể quan sát tất cả các trạng thái và cấu hình của thiết bị nhưng không thể thay đổi cấu hình. Người dùng đã được xác thực có thể bị giới hạn về quyền quan sát các trạng thái của thiết bị và không được phép thay đổi cấu hình. Các lớp truy cập khác nhau thường được thực hiện chung trên phần mềm web server thông qua việc sử dụng username và password được truyền dẫn trên các kết nối đảm bảo (HTTPS). 2.5. QUẢN LÝ CÀI ĐẶT Việc cài đặt, quản lý các sự cố của dịch vụ và một số lý do trực tiếp của kết cuối dịch vụ có thể là thách thức đặc biệt và xử lý tốn kém cho các nhà khai thác mạng trên toàn cầu. Việc cài đặt mạng IPTV có thể bao gồm rất nhiều công việc khác nhau, một số cài đặt chung như: -Phân phối địa chỉ: Trong thực tế, các nguồn video được cố định các địa chỉ IP, vì thế các thiết bị IPTVCD có thể xác định chúng. -Cài đặt nguồn video: Đây là công việc thực hiện sớm nhất trong tiến trình cài đặt vì thế các thiết bị có thể được kiểm tra với video thực khi chúng đã được cài đặt. Các nguồn multicast thường cần băng thông thấp để gửi bản sao luồng video tới mỗi thiết bị người xem. -Cài đặt các phần mềm client: Hầu hết các phần mềm media player mất phí đều tự cài đặt, và hầu hết các PC có khả năng cài bằng tay các chương trình này. -Cài đặt các phần cứng client: Khi các bộ giải mã IP-STB hoặc các thiết bị client được cài đặt, một số nhà cung cấp dịch vụ quyết định đưa nhân viên kỹ thuật tới nhà khác hàng. Điều này cho phép các công việc kiểm tra mạng được 50
  51. thực hiện đầy đủ và các hỗ trợ khác được cài đặt chính xác. -Cấu hình multicast: Nếu phương thức multicast được sử dụng trong IPTV, một phần của tiến trình cài đặt phải kiểm tra lại tất cả các thiết bị mạng có khả năng tạo luồng multicast. -Cấu hình hạ tầng hệ thống quản lý mạng: Một cải tiến lớn của các mạng IPTV trên nền IP đó là các mạng vật lý giống nhau có thể được sử dụng để gửi và nhận các lệnh quản lý mạng và truyền dẫn video, với điều kiện là được cung cấp khả năng thông tin hai chiều (two-way). -Quản lý việc di dời và lắp đặt lại thiết bị: Mỗi lần các thiết bị được di dời hoặc lắp đặt lại thì cần phải cấu hình lại hệ thống để đảm bảo không có các thông báo lỗi về vị trí vật lý của thiết bị. 2.6. GIÁM SÁT THỰC THI VÀ KIỂM TRA MẠNG Tất cả quá trình vận hành mạng đều được giám sát, từ việc đếm các lỗi trên một liên kết dữ liệu cho tới việc theo dõi số lượng người xem nội dung cùng một lúc. Nếu tiến trình thực thi không đạt được các yêu cầu đã quy định trước thì các cảnh báo sẽ được phát ra để phục vụ cho việc dự đoán các lỗi sớm nhất có thể. Thông thường, việc giám sát là trách nhiệm được thực hiện bởi nhiều thành phần. Đầu tiên các thiết bị sẽ thu thập số liệu về các hoạt động của chính bản thân mỗi thiết bị, và hệ thống quản lý tập trung sẽ biên dịch các dữ liệu này để phân tích định kỳ. Sau đó, bộ xử lý tập trung sẽ phân tích dữ liệu tới và thông báo cho nhân viên kỹ thuật khi thiết bị lỗi. Một số dạng dữ liệu được thu thập và phân tích bởi hệ thống giám sát thực thi như sau: -Lỗi bit: Một số loại mạng bao gồm một byte kiểm tra tổng hoặc kiểm tra chẵn lẻ sẽ chỉ ra các bit hoặc các gói tin đã bị thay đổi. -Các gói mất: Thông qua việc giám sát số lượng gói bị mất tại các vị trí khác nhau trong mạng, các nhà khai thác mạng sẽ xác định được dung lượng cần tăng lên, số lượng router cần xây dựng thêm cho dịch vụ hoặc các liên kết cần phải được bảo dưỡng. 51
  52. -Các trạng thái của thuê bao: Tất cả các loại dữ liệu thu thập về thuê bao được phân tích để xác định xem có vấn đề gì xảy ra với các kết nối từ phía thuê bao hay không, từ đó sớm phát cảnh bảo về các sự cố trên mạng. -Các hoạt động đăng nhập của ngƣời dùng: Dữ liệu này có thể chỉ ra các người dùng đang gặp sự cố khi truy cập hệ thống hoặc người dùng đã gian lận về quyền truy cập -Giám sát hệ thống bảo mật: Thông qua việc thu thập dữ liệu về quá trình thực thi của hệ thống bảo mật, các nhà khai thác có thể xác định các firewall đang làm việc chính xác, các nguồn tấn công, cung cấp các cảnh bảo về virus. Việc giám sát thực thi làm việc để ngăn ngừa các sự cố mạng do một vài thiết bị có hiện tượng giảm hiệu suất thực thi trước khi chúng ngừng hoạt động hoàn toàn. Việc giám sát chặt chẽ mạng IPTV sẽ có một số lợi ích sau: - Cho phép các nhà quản lý mạng nhận ra các kiểu lưu lượng mạng, từ đó cho biết sự đứt quãng hoặc sự giảm sút chất lượng hình ảnh sắp xảy ra, giảm khả năng xảy ra các đoạn đứt quãng lớn hoặc giảm sút chất lượng video. - Sửa chữa ngay lập tức sự đứt quãng mạng dù là nhỏ nhất. - Mang đến cho nhóm kỹ thuật khả năng ước tính phạm vi sự cố mạng khi nó xuất hiện. Cấp độ nguy hiểm của sự cố sẽ ra lệnh cho các tài nguyên nào được sử dụng đề xác định vị trí sự cố. Để đảm bảo các người dùng IPTV xem được chất lượng cao, có thể tiến hành một số kiểm tra các thành phần mạng IPTV Thiết bị truy cập: Thường tiến hành kiểm tra các thành phần phần cứng và phần mềm đã được cài đặt gần nhất. Các nội dung tiến hành kiểm tra gồm: - Kiểm tra tốc độ dữ liệu di chuyển trong mạng thiết bị truy cập thuê bao. - Đánh giá các lỗi và các vấn đề thực thi xuất hiện do giao thức IP, các lớp đóng gói và vận chuyển video của mô hình thông tin IPTV. Mạng lõi IP: Các nhà quản lý mạng tiến hành kiểm tra định kỳ các cấp độ thực thi luồng thông tin khi có sự thay đổi xuất hiện trên mạng. Các thay đổi có thể xuất phát từ việc mạng có thêm một switch hay có sự thay đổi 52
  53. firmware của các thiết bị. Thiết bị trung tâm dữ liệu IPTV: Các thiết bị khác nhau được cài đặt tại trung tâm dữ liệu IPTV cần được kiểm tra đầy đủ để đảm bảo nó có khả năng phân phối nhiều dịch vụ IPTV tới số lượng lớn thiết bị IPTVCD một cách chắc chắn và hiệu suất cao. Thiết bị IPTVCD: Kiểm tra các thiết bị IPTVCD để biết các thiết bị nào được sử dụng để cung cấp cho người dùng truy cập các dịch vụ. 2.7. QUẢN LÝ VÀ DỰ PHÒNG Dịch vụ IPTV có các yêu cầu về độ khả dụng và độ tin cậy. Để ngăn ngừa các hiện tượng làm đứt quãng việc cung cấp dịch vụ thì các thiết bị mạng và thiết bị trung tâm dữ liệu IPTV cần được hỗ trợ việc thay thế nhanh chóng các thiết bị gặp sự cố. Thời gian cần thiết để thay thế sẽ chỉ là vài ms để đảm bảo sự cố đó không ảnh hưởng tới dịch vụ. Các cấp độ dự phòng của phần cứng và phần mềm đôi khi được các nhà cung cấp dùng để giảm thiểu ảnh hưởng của việc đứt quãng dịch vụ lên các thuê bao IPTV. Hình 2.14: Thiết kế mạng hỗ trợ dự phòng Mạng được miêu tả bao gồm một số đặc tính dự phòng sau: - Topology mạng ring đối xứng được sử dụng để truyền tải lưu lượngIPTV tại lõi mạng. - Vì thế khi liên kết bị đứt tại bất kỳ chỗ nào trong mạng ring thì lưu lượng IPTV sẽ được định tuyến đi theo hướng ngược lại trong mạng ring. - Các thành phần hạ tầng mạng được lắp đặt song song hai thiết bị. 53
  54. - Router phân phối dự phòng cũng được lắp đặt để đảm bảo router sẵn sàng truyền tải nếu một trong hai thiết bị gặp sự cố. - Mỗi bộ mã hóa có hai cổng ra. - Một số liên kết dự phòng cũng được sẵn sàng giữa router phân phối và các router biên phục vụ số lượng lớn người dùng đầu cuối. Các hệ thống bảo dưỡng tinh vi thường được các nhà cung cấp sử dụng để theo dõi các hoạt động bảo dưỡng hàng ngày và hàng tuần. 2.8. XỬ LÝ CÁC SỰ CỐ IPTV Các sự cố gặp phải của thuê bao IPTV với các dịch vụ thường được thông báo bằng cách gọi tới bộ phận dịch vụ khách hàng.Việc xử lý sự cố mạng IPTV tương tự như xử lý sự cố các ứng dụng trên nền IP khác. Trước hết, sự cố cần được cô lập và sẽ phụ thuộc vào bản chất và phạm vi của sự cố. Tiếp theo sẽ là sửa chữa sự cố, việc sữa chữa sự cố thường đạt được kết quả tốt bằng cách thay đổi cấu hình hoặc thay thế thành phần bị lỗi trên mạng. 2.9. QUẢN LÝ QUYỀN NỘI DUNG SỐ Quản lý quyền nội dung số DRM (Digital Right Management) là một tập hợp các định nghĩa về các cơ chế được sử dụng để điều khiển truy cập nội dung thông qua việc mật mã hoặc các phương pháp khác. DRM luôn là một yêu cầu để sử dụng trong việc cung cấp nội dung video trên hệ thống phân phối IPTV cũng như hệ thống truyền hình cáp và truyền hình vệ tinh. Hình 2.15: Mô hình hệ thống DRM đơn giản Trong hệ thống DRM thực tế cho hệ thống VoD, quyền sở hữu nội dung 54
  55. có hai nhiệm vụ. Đầu tiên, nội dung phải được phân phối tới một serverđảm bảo, ở đó nội dung có thể được truy cập dựa trên các yêu cầu của người xem. Thứ hai, các quy định cho người xem phải được định rõ. Hệ thống DRM làm các quy định có hiệu lực đối với quyền sở hữu nội dung, nó cần được cập nhật những người tham gia vào và rời khỏi hệ thống. Hệ thống DRM chịu trách nhiệm đảm bảo chắc chắn người xem đã trả tiền cho nội dung mà họ yêu cầu. 2.10. QUẢN LÝ CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ QoS Chất lượng dịch vụ QoS (Quality of Service) là tập hợp các chỉ tiêu đặc trưng liên quan đến lượng băng thông dành cho mạng bao gồm: độ trễ jitter, tỷ lệ mất gói Để việc đồng bộ tín hiệu có thể thực hiện được mạng buộc phải được quản lý chặt chẽ về chất lượng dịch vụ. Để thực hiện được việc quản lý chất lượng dịch vụ cần thiết phải có: - Chính sách đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS policy). - Các cơ chế đảm bảo chất lượng dịch vụ tại các nút mạng - Phương thức báo hiệu QoS. Hình 2.16: Quản lí chất lượng dịch vụ QoS Chính sách QoS có vạch ra mong muốn thực hiện vụ quản lý chất lượng dịch vụ theo kế hoạch cụ thể và thông qua hệ thống báo hiệu QoS để ra lệnh cho các cơ chế chấp hành tại các nút mạng thực hiện nhiệm vụ đó. 55
  56. CHƢƠNG 3: TRIỂN KHAI IPTV TẠI VIỄN THÔNG HẢI PHÒNG 3.1. TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN IPTV 3.1.1. Trên thế giới Cuối thập kỷ trước, cùng sự phát triển của các dịch vụ truyền hình vệ tinh, sự tăng trưởng của dịch vụ truyền hình cáp số, và đặc biệt là sự ra đời của HDTV đã để lại dấu ấn đối với lĩnh vực truyền hình. Tuy nhiên, hiện nay trên thế giới đã xuất hiện một phương thức cung cấp dịch vụ mới còn mạnh hơn với đe dọa sẽ làm lung lay mọi thứ đã có. Internet Protocol Television (IPTV) đã ra đời, dựa trên sự hậu thuẫn của ngành viễn thông, đặc biệt là mạng băng rộng, IPTV dễ dàng cung cấp nhiều hoạt động tương tác hơn, tạo nên sự cạnh tranh mạnh mẽ hơn cho các doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ truyền hình. Trên thế giới, tốc độ tăng trưởng và mức độ phổ biến loại dịch vụ này trong những năm qua liên tục tăng theo cấp số nhân. Từ chỗ cả thế giới chỉ có 6,4 triệu thuê bao trong năm 2006, đến năm 2010 con số đó đã tăng lên trên 120 triệu thuê bao (theo nghiên cứu thị trường của ABI Research). Doanh thu từ IPTV trong năm 2005 chỉ đạt 371 triệu USD, thì đến hết năm 2009 đạt mức 44 tỷ USD. Tại các nước có hạ tầng ADSL và cáp quang phát triển như Mỹ và các nước châu Âu, IPTV đã được thừa nhận như là một thế lực mới trong ngành truyền hình. Còn tại châu Á, mô hình này cũng đang bắt đầu phá vỡ thế độc quyền của các kênh truyền hình truyền thống. Công ty British Telecom đã triển khai dịch vụ IPTV ở Anh vào cuối năm 2006. Ở Pháp, dịch vụ IPTV được Orange TV cung cấp từ năm 2003 và tới nay đã có 2.200.000 thuê bao. Dịch vụ IPTV cũng được FastWeb TV triển khai ở Italia từ năm 2002 và hiện có 350.000 thuê bao. Ở Mỹ cũng có rất nhiều doanh nghiệp cung cấp dịch vụ IPTV. 56
  57. Theo kết quả khảo sát của Frost & Sullivan, tính đến cuối năm 2009, số thuê bao IPTV tại khu vực châu Á – Thái Bình Dương đã đạt con số 9,4 triệu thuê bao, tăng trưởng gần 51% so với năm ngoái (6,27 triệu), đứng thứ hai ngay sau thị trường IPTV lâu đời nhất là Tây Âu. Theo đó, Nhật Bản sẽ là quốc gia đứng đầu trong khu vực về mức phát triển thuê bao với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm từ năm 2009-2014 là 24.6% và sẽ đạt 23,5 triệu thuê bao vào cuối năm 2014. 3.1.2. Tại Việt Nam FPT Telecom là doanh nghiệp viễn thông đầu tiên chính thức khai thác và cung cấp dịch vụ IPTV trên hệ thống mạng băng rộng ADSL/ADSL2+ từ ngày 03/03/2006. Hiện tại, cả nước có khoảng 1 triệu thuê bao IPTV của 4 nhà cung cấp là VNPT, Viettel, FPT và VTC. Xét về mặt công nghệ thì IPTV có khả năng mang lại nhiều tiện ích cho khách hàng hơn là dịch vụ truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh hay truyền hình số mặt đất. Hiện nay, dịch vụ IPTV nhìn chung có giá rẻ hơn dịch vụ trả tiền khác, với mức giá dao động từ 60.000 - 135.000 đồng/tháng, số lượng kênh khoảng 60 - 100 và đi kèm nhiều dịch vụ gia tăng tiện ích tùy gói cước. Do hạn chế lớn nhất của IPTV là phải cung cấp trên hạ tầng cố định (điện thoại cố định cộng ADSL) và đòi hỏi khắt khe về đường truyền, hạ tầng truyền dẫn phải có băng thông rộng (xem các kênh HD đường truyền phải từ 10Mb trở lên). Do đó, để IPTV có chất lượng cao nhà cung cấp dịch vụ phải có hạ tầng cố định rất tốt. Như vậy, chỉ có VNPT đủ điều kiện phát triển IPTV thành công dựa vào hạ tầng thuê bao cố định và ADSL sẵn có. Với hạ tầng này VNPT có thể cung cấp cho khách hàng 3 dịch vụ trên một đường truyền (điện thoại cố định, ADSL và MyTV). Tính đến nay, VNPT có khoảng 2,7 triệu thuê bao Internet băng rộng, dự báo nếu MyTV phát triển tối đa thì chỉ có trên 2 triệu thuê bao là cùng. 57
  58. Mặt khác, MyTV có đặc điểm chỉ phát triển được ở thị trường vùng xa, đa số khách hàng dùng gói cước giá rẻ nên doanh thu thấp. Viettel và FPT được đánh giá là khó khăn trong phát triển thuê bao IPTV do hạn chế về hạ tầng mạng cố định. Hiện Viettel có khoảng 400.000 thuê bao cố định và ADSL, với khoảng vài chục nghìn thuê bao NetTV, tốc độ phát triển 1.000 - 2.000 thuê bao/tháng. Viettel chỉ coi NetTV là dịch vụ cộng thêm gia tăng tiện ích cho khách hàng chứ không có ý định đầu tư mạnh. FPT Telecom không công bố số thuê bao OneTV nhưng theo ý kiến của một số chuyên gia thì con số cũng chỉ tương tự như NetTV. VTC tuy phát triển dịch vụ IPTV khá sớm nhưng do không có hạ tầng nên hợp tác cung cấp dịch vụ trên hạ tầng của VNPT. Do phải cạnh tranh trực tiếp với MyTV nên đến năm 2012, VTC bắt đầu thu hẹp thị trường, tạm dừng phát triển thuê bao mới ở một số tỉnh. Từ 1/3/2013, FPT Telecom cho ra mắt dịch vụ FPT PLAY HD, một giải pháp cung cấp dịch vụ OneTV trên hạ tầng của nhà mạng khác (tương tự như VTC). Nhưng có ý kiến cho rằng, cung cấp dịch vụ IPTV trên đường cáp của nhà mạng khác gặp rủi ro rất cao vì chất lượng dịch vụ không đảm bảo do không đủ băng thông. Và trong trường hợp thỏa thuận hợp tác không rõ ràng, khi nhà mạng hạ dung lượng đường truyền thì chắc chắn dịch vụ IPTV sẽ "chết". Ngoài ra, giá set top box khá cao cộng với việc không thể chia sẻ tín hiệu ra nhiều TV cũng là một hạn chế khiến người tiêu dùng ít lựa chọn IPTV. 3.1.3. Tại Hải Phòng Mạng lưới viễn thông Hải Phòng 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 đã có hơn 20000 thuê bao ADSL cáp quang, hơn 100000 thuê bao ADSL cáp đồng, IPTV đã có tại trung tâm tất cả các quận, huyện và đang vươn dần về các xã. 58
  59. Ngày 12 tháng 5 năm 2009, VNPT Hải Phòng cùng với VTC Digicom đã cung cấp dịch vụ IPTV lấy thương hiệu là ViPTV.Về vai trò của VNPT Hải Phòng và VTC trong việc triển khai cung cấp dịch vụ IPTV thì cụ thể như sau: Phía VTC đóng góp hạ tầng IPTV. Hạ tầng ở đây gồm có các máy chủ, phần mềm quản lý dịch vụ và tính cước, các thiết bị nén, giải mã tín hiệu, và tất nhiên nội dung các chương trình truyền hình. Còn phía VNPT chịu trách nhiệm cung cấp cơ sở hạ tầng mạng băng thông rộng và có thể chủ động đầu tư nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng để đáp ứng yêu cầu cũng như hướng tới mục tiêu cung cấp dịch vụ có chất lượng tốt nhất cho khách hàng. Tháng 9 năm 2009, VNPT chính thức ra mắt MyTV và cạnh tranh trực tiếp với ViPTV. Hiện nay thuê bao MyTV đã tăng lên số lượng khoảng 15000 thuê bao. Hình 3.1: Sơ đồ triển khai mạng MAN-E tại VNPT Hải Phòng Mạng MAN-E (Metro Area Network - Ethernet) Hải Phòng bao gồm 2PE-AGG Aggregation Provider Edge (thiết bị MAN core) và 11 UPE (thiết bị MAN access) tất cả đều được đấu ring với băng thông là 1Gbps.Tổng số 59
  60. Ring của mạng là 5 trong đó 1 Ring core kết nối 2 PE-AGG và 4 Ring Access 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 từ các thiết bị truy nhập như DSLAM, Switch L2, Node B, số lượng các card quang tại 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. Qua quá trình thuc tế triển khai dịch vụ MyTV đã được người sử dụng đón nhận, khen có và chê cũng có trên cơ sở đó đã rút ra một số ưu điểm và một số khó khăn như sau: Ƣu điểm: * 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 60
  61. 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 chọn chúng. 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 thiết thì khi xem chương trình sẽ rất bị giật hay việc chuyển kênh có thể tốn khá nhiều 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. 61
  62. 3.2. MÔ HÌNH ĐẤU NỐI Hình 3.2: Mô hình đấu nối tổng quan DSLAM: Bộ ghép kênh truy nhập DSL, thiết bị này tách tín hiệu thoại và dữ liệu trên đường dây thuê bao, chuyển dữ liệu thoại về tổng đài và tín hiệu dữ liệu qua mạng ISP truyền ra Internet Splitter: thiết bị chia tách tín hiệu điện thoại và dữ liệu ADSL 2+ dung chung đường dây với đường dây thoại. Trên đường dây này tin hiệu thoại được truyền với tần số nhỏ hơn 4Kbps và ADSL 2+ truyền dữ liệu trên dải tần số trên. Để thiết bị có thể làm việc mà không bị nhiễu giữa 2 loại tín hiệu này cần phải có bộ chia tách tín hiệu mà về cơ bản là bộ lọc tần số, lọc tần số của tín hiệu thoại và lọc tần số của tín hiệu dữ liệu Modem ADSL 2+: thiết bị điều chế và giải điều chế tín hiệu điện trước khi đi vào trong mạng hoặc đi vào đường truyền trên đường dây điện thoại Set top box: thiết bị thu, giải mã và hiển thị trên màn hình TV 3.3. CÁC BƢỚC THIẾT LẬP 3.3.1. Thực hiện đấu nối Có 3 chế độ kết nối STB – TV như sau: - HDMI: Sử dụng cáp HDMI vủa TV và STB. Trong trường hợp này TV sẽ làm việc ở chế độ 1080i, 720p và cho ra chất lượng truyền hình tốt nhất. 62
  63. Các TV LCD và Plasma thế hệ mới đều được tích hợp cổng HDMI. - Componen: Thực hiện kết nối TV và STB theo màu cáp và cổng tương ứng. Trong trường hợp này cáp Component cho hình ảnh tối đa ở chế độ 720p. - AV: Sử dụng dây màu vàng nối vào cổng Video, dây màu trắng và đen nối vào cổng Audio. Trong trường hợp trên TV sẽ cho tín hiệu đầu ra với độ phân giải thấp nhất 3.3.2. Cấu hình Modem ADSL 2+ - Kiểm tra tốc độ của Modem phải đạt ≥ 14Mbps - Thiết lập PVC cho dịch vụ IPTV: Trên DSLAM mỗi PVC sẽ được ánh xạ đến một VLAN dịch vụ: PVC0 (sử dụng cặp VPI/VCI: 0/32) dùng cho Internet sẽ được gán vào VLAN dịch vụ Internet, PVC1 (sử dụng cặp VPI/VCI: 0/33) dùng cho IPTV được gán vào dịch vụ IPTV, việc ánh xạ này cho phép tách PVC, đồng nghĩa với việc tách dịch vụ Internet và IPTV thành 2 dịch vụ với lưu lượng riêng biệt trên mạng Metronet. Điều này đảm bảo băng thông, chất lượng cung cấp dịch vụ IPTV và Internet. Chọn 1 trong những PVC còn lại (nếu trong trường hợp khách hàng sử dụng đồng thời cả Internet) và thiết lập thông số như dưới - Thiết lập các tham số giao diện cho dịch vụ Internet - Thiết lập các tham số giao diện cho dịch vụ IPTV Login với User: admin Pass: admin (Chú ý thiết lập trên máy tính: Đổi địa chỉ máy tính đang cấu hình về cùng lớp mạng với địa chỉ mặc định của modem và cắm cáp mạng LAN nối PC với Modem vào LAN1) 63
  64. Hình 3.3: Đăng nhập vào cấu hình Modem Thiết lập các cấu hình cho MyTV và Internet như sau: Vào Interface Setup / chọn Internet. 1) Thiết lập PVC cho Internet - Chọn PVC 0 phần Status chọn Activated và cấu hình: VPI=0, VCI=32 / ISP: PPPoA/PPPoE và nhập Username và Password do VNPT cung cấp vào phần PPPoE/PPPoA như hình vẽ. Encapsulation: PPPoE LLC. Sau đó nhấn Save (như hình vẽ) Hình 3.4: Thiết lập cấu hình Internet 64
  65. 2) Tiếp tục thiết lập PVC dành cho dịch vụ MyTV nhƣ sau: - Chọn PVC 1 phần Status chọn Activated và cấu hình: VPI=0, VCI=33 / ISP: Bridge Mode.Phần Encapsulation chọn 1483 Bridged IP LLC. Các phần khác để mặc định.Sau đó nhấn Save Hình 3.5: Thiết lập cấu hình cho MyTV Chú ý: có thể Deactivated các PVC 2 đến PVC 7 nếu không cần thiết - Sau khi cấu hình PVC xong, ta bấm vào PVCs Sumary để xem trạng thái PVC. PVC 0 và PVC 1 phải có thuộc tính Active là Yes 3) Cấu hình DHCP - Do chạy 2 dịch vụ đồng thời nên ta cấu hình cho Modem chỉ cấp IP động (DHCP) cho cổng LAN chạy dịch vụ Internet còn cổng LAN chạy dịch vụ MyTV phải Disable DHCP để cho Set top box cấp IP động. Ta làm như sau: - Chọn vào Interface Setup / chọn LAN trong phần DHCP chọ Enabled, phần Physical Port để chọn cổng mà DHCP sẽ cấp ta tích vào cổng LAN 1,2,3 và bỏ tích cổng LAN 4. Sau đó bấm vào Save như hình sau: 65
  66. Hinh 3.6: Thiết lập các Port cho Internet và MyTV Chú ý: ta quy ước là cho cổng Lan 1,2,3 chạy Internet còn cổng Lan 4 chạy MyTV 3.3.3. Cấu hình Set Top Box Trước khi cấu hình ta phải kiểm tra cáp nối từ STB tới modem, cáp nối từ STB tới TV 1) Truy nhập bấm nút Set trên Remote của STB Hình 3.7: Bấm nút Set trên Remote STB Màn hình hiển thị như sau: 66
  67. Hình 3.8: Nhập Password trên giao diện Configuration 2) Nhập Password mặc định: 6321 rồi bấm OK trên Remote màn hình xuất hiện như sau: Hình 3.9: Chọn Basic trên giao diện Configuration Chọn Basic màn hình xuất hiện như sau: 67
  68. Hình 3.10: Chọn kiểu kết nối mạng Lan cable trên giao diện Network Connection Chọn Lan cable và ấn Next 3) Cấu hình địa chỉ STB Chọn DHCP (Ở phần này ta không cần thay đổi thông số) Hình 3.11: Chọn kết nối DHCP và đăng nhập hệ thông MyTV Chọn Next 68
  69. 4) Cấu hình địa chỉ trang chủ cho IPTV Hình 3.12: Nhập các thông số do VNPT cung cấp trên giao diện Service Lưu ý: - Trong phần MainAuth.Server và Update Server Address là mặc định trên STB ta không cần sửa lại - Để nhập phần Account và Password ta có thể chọn bàn phím ảo bằng cách bấm phím LOC trên Remote. Account và Password phân biệt chữ hoa và chữ thường Sau khi nhập các thông số ta chọn OK 5) Khởi động lại Set Top Box Sau khi chọn OK màn hình xuất hiện như sau: 69
  70. Hình 3.13: Chọn Reboot để khởi động dịch vụ MyTV Chọn Reboot để hoàn tất quá trình cài đặt 3.4. LỖI VÀ CÁCH KHẮC PHỤC Bảng 3.1: Mã lỗi và cách sửa lỗi MyTV Stt Mã lỗi Phân tích Cách khắc phục Router ADSL chưa đồng bộ với hệ thống DSLAM (đèn Kiểm tra lại kết nối Router chỉ trạng thái kết 1 1901 nối ADSL chưa dừng) Lỗi kết nối do Kiểm tra lại kết nối cáp mạng giữa Router cáp mạng gây và STB lên 2 1302 Router ADSL Kiểm tra lại kết nối Wan của Router ADSL 70
  71. chưa đồng bộ với hệ thống DSLAM (đèn chỉ trạng thái kết nối ADSL chưa dừng) Lỗi khai báo Khai báo lại VPI/VCI: 0/33 và kiểm tra PVC dịch vụ trạng thái active của VC trong Router Nhập lại địa chỉ đường dẫn của máy chủ như sau: Máy chủ cập nhật thuê bao Nhập sai địa chỉ đường dẫn máy sp chủ Máy chủ xác nhận thuê bao Kiểm tra chức năng cấp địa chỉ động STB nhận sai địa (DHCP) của Router (disable) chỉ do hệ thống Kiểm tra các tham số cấu hình thiết bị IPTV cung cấp Router Wifi nhà khách hang Lỗi hệ thống Phối hợp Tổ DVBR - TTVT1 để tiến hành MAN kiểm tra xử lý Router ADSL chưa đồng bộ với hệ thống Kiểm tra kết nối Router, cấu hình PVC dịch 3 1305 DSLAM (đèn vụ chỉ trạng thái kết nôi ADSL chưa dừng) 71