Báo cáo Thưc tập chuyên ngành - Tìm hiểu công nghệ truyền hình IPTV

phối dữ liệu 62 Hình 3.6 Cấu trúc mạng gia đình số của ZTE 63 Hình. 3.8 HG kiểm soát dịch vụ cung cấp điều khiển của tất cả mọi thứ xung quanh nhà 67 Hình 3.9 Mô hình giải pháp triển khai xPON 68 Hình 3.10. Mô hình giải pháp hội tụ không dây 69 Hình 3.11. Mô hình kiến trúc giải pháp IPTV của Huawei 72 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 So sánh các công nghệ mạng PON: BPON, EPON và GPON 34 Bảng 2.2 So sánh các công nghệ DSL 40 Bảng 2.3 Các chuẩn OC SONET 47 Bảng 2.4 Định dạng MPLS header 48 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt A AS Application Server Máy chủ ứng dụng AVC Advanced Video Coding Mã hoá video tiên tiến AON Active Optical Network Mạng quang tích cực ATM Asynchronnuos Transfer Mode Mode truyền dẫn bất đồng bộ B BER Bit Error Rate Tỉ số lỗi bit B-RAS Broadband Remote Access Server Máy chủ truy nhập từ xa băng rộng C CAS Conditional Access System Hệ thống truy cập có điều kiện CATV Cable Television Truyền hình cáp CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit cố định CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CDN Content Distribution Network Mạng phân phối nội dung CDR Call Detail Recording Bản ghi chi tiết cuộc gọi CMPQM Color Moving Picture Quality Metric Thông số chất lượng ảnh động có màu CN Core Network Mạng lõi CPE Customer Premise Equipment Thiết bị phía khách hàng CSCF Call Session Control Function Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi CSF Contrast Sentivity Function Hàm độ nhạy tương phản CMTS Cable Modem Termination System Hệ thống kết cuối modem cáp CPU Central Processing Unit Đơn vị xử lý trung tâm D DF Delay Factor Hệ số trễ DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình động DRM Digital Right Management Quản lý bản quyền số DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá video số DVD Digital Video Disc Đĩa video kỹ thuật số DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo Mật độ bước sóng DVB-C DVB-Cable DVB - cáp DVB-H DVB-Handheld DVB - cầm tay DVB-S DVB-Satellite DVB - vệ tinh DVR Digital Video Recorder Bộ ghi video số E EPG Electronic Program Guide Chỉ dẫn chương trình điện tử ETSI European Telecommunication Standard Institute Viện chuẩn viễn thông châu âu EVC Ethernet Virtual Connection Kết nối ảo Ethernet F FEC Forward Error Correction Chỉnh lỗi chuyển tiếp FTTH Fiber to the home Dây dẫn tới tận nhà FTP File Transfer Protocol Giao thức vận chuyển file FTTC Fiber To The Curd Cáp quang tới lề đường FTTN Fiber To The Neighbourhood Cáp quang tới vùng lân cận FTTRO Fiber To The Regional Office Cáp quang tới tổng đài khu vục FTTP Fiber to the Premise Dây dẫn đến tận nơi G GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp GOP Group of Picture Nhóm hình ảnh GIE Gigabit Ethernet Giao thức Gigabit Ethernet H HA High Availability Khả năng sử dụng cao HD Hight Definition Chất lượng cao HDTV High Definition Television Truyền hình chất lượng cao HTTP Hyper Text Transfer Protocol Giao thức vận chuyển siêu văn bản HTTPS Hyper Text Transfer Protocol Secure Giao thức HTTP bảo đảm HFC Hybrid Fiber Coax Cáp sợi lai HG Home Gateway Cổng nhà HLR Home Location Register Bộ đăng ký định vị thường trú HSS Home Subscriber Server Máy chủ thuê bao thường trú HTML Hypertext Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản I I-CSCF Interrogating-CSCF CSCF Truy vấn IETF Internet Engineering Task Force Nhóm đặc trách kỹ thuật Internet IMS IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện IP IP Internet Protocol Giao thức internet IPR Intellectual Property Rights Quyền lợi tài sản trí tuệ IPTV IP Television TV giao thức internet ITU-T International Telecommunications Union-Telecommunication Standardization Sector Lĩnh vực tiêu chuẩn hoá viễn thông quốc tế IPTVCD IPTV Cunsumer Device Thiết bị khách hàng IPTV IRD Integrated Receiver Decoder Bộ giải mã đầu thu tích hợp ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số dịch vụ tích hợp IGMP Internet Group Management Protocol Giao thức quản lý nhóm Internet J JVT Joint Video Team Nhóm video tổng hợp L LAN Local Area Network Mạng cục bộ LSR Label Switch Router Router chuyển mạch nhãn LIR Label Information Base Cơ sở thông tin nhãn M Middleware : Các phần mêm chức năng hoặc dịch vụ liên kết các thành phần đặc biệt (ví dụ như server các ứng dụng, VoD server và STB) và các thành phần ứng dụng (ví dụ như giám sát truy cập có điều kiện, hệ thống lập hóa đơn và các dịch vụ tương tác) MDI Media Delivery Index Chỉ số phân phối phương tiện MGCF Media Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng phương tiện MLR Media Loss Rate Tỉ lệ mất phương tiện MMD Multimedia Domain Miền đa phương tiện MEF Metro Ethernet Forum Diễn đàn Metro Ethernet MIB Management Information Base Cơ sở thông tin quản lý MOS Mean Opinion Score Điểm ý kiến trung bình MPEG Moving Picture Experts Group Hội phim ảnh thế giới MPTS Multi Programme Transport Stream Luồng vận chuyển đa chương trình MPQM Moving Pictures Quality Metric Thông số chất lượng ảnh động MRFC Multimedia Rource Funtion Control Bộ điều khiển tài nguyên đa phương tiện MPLS Multi-Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao MSE Mean Squared Error Lỗi trung bình bình phương N NGN Next Generation Network Mạng thế hệ kế tiếp NMS Network Management System Hệ thống quản lý mạng NTSC NationalTelevision System Committee Ủy ban hệ thống truyền hình P PAT Program Association Table Bảng liên kết chương trình PCR Program Clock Reference Tham chiếu đồng hồ chương trình PID Packet Identification Nhận dạng gói PMT Program Map Table Bảng ánh xạ chương trình PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng POTS Plain Old Telephone Service Dịch vụ điện thoại truyền thống đơn giản PC Personal Computer Máy tính cá nhân PPV Pay-per-view Trả tiền theo lượt xem PS Packet Switch Chuyển mạch gói PSI Program Specific Information Thông tin riêng phần chương trình PSNR Peak Signal To Noise Ratio Tỉ số tín hiệu đỉnh trên nhiễu PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PVR Personal Video Recoder Máy ghi hình cá nhân Q QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ QoE Quality of Experience Chất lượng trải nghiệm QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cầu phương R RTP Real time Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức phân luồng thời gian thực RF Radio Frequency Tần số vô tuyến S Streaming : Phương thức để phân phối video hoặc nội dung khác trên mạng trong các luồng nối tiếp nhau theo một tỉ lệ phù hợp với tốc độ dữ liệu được sử dụng bởi thiết bị hiển thị SCTP Stream Control Transmission Protocol Giao thức truyền tải điều khiển luồng SDI Serial Digital Interface Giao diện dạng số chuỗi SHE Super Head End Bộ đầu cuối SD Standard Definition Định dạng chất lượng chuẩn SDH Synchronous Digital Hierarchy Ghép kênh cấp độ số đồng bộ SMIL Synchronized Multimedia Integrated Language Ngôn ngữ tích hợp đa phương tiện đồng bộ hóa SNMP Simple Network Management Protocol Giao thức quản lý mạng đơn giản SLA Service Level Agreement Thoả thuận mức dịch vụ SONET Synchronous Optical Networking Mạng quang đồng bộ SPTS Single Program Transport Stream Luồng vận tải chương trình đơn STB Set Top Box Hộp đặt trên nóc (TV) T TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo thời gian TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TS (MPEG) Transport Stream Luồng vận tải TTL Time to Live Thời gian sống U UA User Agent Bộ phận người dùng UE User Equipment Thiết bị người dùng URL Universal Resource Locator Bộ xác định địa chỉ tài nguyên toàn cầu UDP User Datagram Protocol Giao thức chương trình người dùng V VCR Video Casette Recording Ghi lại băng video VoD Video on Demand Video theo yêu cầu VoIP Voice over IP Thoại qua IP VLAN Virtual Local Area Network Mạng LAN ảo VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo VQM Video Quality Metric Thông số chất lượng video W WAN Wide Area Network Mạng diện rộng WLAN Wireless LAN Mạng LAN không dây WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng WM Windows Media Phương tiện Windows LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay,chúng ta đang sống trong kỷ nguyên của truyền thông đa phương tiện,nhiều dịch vụ,công nghệ hội tụ số đã được cung cấp đến người dùng,trong đó không thể không nhắc đến công nghệ IPTV. IPTV là dịch vụ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số tới người sử dụng dựa trên giao thức IP trên mạng Internet kết nối băng thông rộng,hiện đang phát triển mạnh mẽ và tiến tới vị trí chủ chốt trong công nghiệp truyền hình thu phí và đó cũng là dịch vụ thu hút được sự chú ý của rất nhiều các công ty Viễn thông trên thế giới.IPTV đang là cấp độ cao nhất và là công nghệ truyền hình thịnh hành của tương lai.Khác với các công nghệ của truyền hình truyền thống chỉ có khả năng cung cấp thông tin định tuyến một chiều thì IPTV lại có khả năng tạo ra tính tương tác hai chiều giữa khách hàng với dịch vụ,tạo nên sự hấp dẫn và ưu thế vượt trội.IPTV là một hệ thống nhiều tiện ích,chúng ta có thể nhận cùng lúc cả các tín hiệu truyền hình và Video song song với các dịch vụ đa phương tiện khác trên cùng một kết nối Internet.Cụ thể,IPTV sử dụng một kết nối băng thông rộng và một hệ thống mạng phân phối các chương trình truyền hình sử dụng giao thức IP. Trên thế giới IPTV đã được triển khai mạnh mẽ và thu được lợi nhuận rất lớn.Tại Việt nam,IPTV đã trở lên khá gần gũi đối với những người sử dụng Internet.IPTV được công ty FPT tiên phong cung cấp dịch vụ đầu tiên vào tháng 3/2006,đến tháng 5/2009 thì VNPT bắt đầu cung cấp IPTV tại Hải phòng.Ngày nay,đã có thêm nhiều công ty khác như SPT,VTCđã đưa IPTV,VoD.ra thị trường.Như vậy,có thể thấy thị trường IPTV tại Việt nam mới chỉ ở giai đoạt đầu cho nên tiềm năng và xu hướng phát triển là rất lớn. Mong muốn tìm hiểu những công nghệ mới ngày càng ứng dụng rộng rãi trong đời sống,sau một thời gian tìm hiểu cộng với sự hướng dẫn tận tình của Thầy giáo Nguyễn Đình Long,em đã cố gắng để hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Công nghệ IPTV và khả năng phát triển ở Việt nam”.Nội dung của đồ án được trình bày thành 3 chương như sau: Chương I : Tổng quan về IPTV Chương II : Phân phối trong mạng IPTV Chương III: Khả năng phát triển của IPTV và một số giải pháp công nghệ IPTV phổ biến trên mạng Viễn thông Việt Nam hiện nay. Do IPTV vẫn là một công nghệ mới và khả năng kiến thức còn hạn chế nên quá trình thực hiện đồ án không tránh khỏi những thiếu sót,mong các thầy cô giáo cùng các bạn thông cảm,cùng đóng góp ý kiến nhận xét bổ ích để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian học tập và làm báo cáo thực tập này ,tạo điều kiện tốt để em có thể hoàn thành báo cáo của mình một cách thành công nhất. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn cô : Mai Thị Kim Anh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình làm báo cáo thực tập này. Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nam, ngàytháng năm 2017 Sinh Viên Thực Tập Nguyễn Anh Dũng CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ IPTV 1.1 Giới thiệu chung về IPTV 1.1.1 Khái niệm IPTV Lịch sử về IPTV Năm 1994, World News Now của ABC đã có buổi trình chiếu truyền hình quảng bá qua mạng Internet đầu tiên, sử dụng phần mềm CU-SeeMe videoconferencing. Tổ chức liên quan đến IPTV đầu tiên xuất hiện là vào năm 1995, với sự thành lập Precept Software bởi Judith Estrin và Bill Carrico. Họ đã thiết kế và xây dựng một sản phầm internet video gọi là "IP/TV". IP/TV là một MBONE tương thích với các ứng dụng trên Windows và Unix, thực hiện truyền âm thanh, hình ảnh thông qua cả giao thức unicast và IP multicast RTP/RTCP. Phần mềm này được viết bởi Steve Casner, Karl Auerbach, và Cha Chee Kuan. Hệ thống này đã được Cisco Systems mua vào năm 1998 và Cisco đã giữ lại tên "IP/TV". AudioNet bắt đầu tiến hành nghiên cứu live webcasts với WFAA-TV trong tháng năm 1998, và KCTU-LP vào mùng 10 tháng 1 năm 1998. Kingston Communications, một nhà cung cấp dịch vụ viễn thông ở UK, triển khai KIT (Kingston Interactive Television), và IPTV qua mạng băng rộng DSL vào tháng 9 năm 1999 sau khi thử nghiệm dịch vụ TV và VoD. Nhà cung cấp này đã thêm dịch vụ VoD vào hệ thống trong tháng 10 năm 2001 với hệ thống Yes TV. Kingston là một trong những công ty đầu tiên trên thế giới triển khai IPTV và IP VoD qua mạng ADSL. Hiện nay, IPTV đã phát triển hầu khắp các nơi trên thế giớ, từ châu Mỹ, châu Âu, châu Á. Nhất là tại châu Á, với các thị trường như Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc và cả Việt Nam, một trong những nước đang đi đầu đã có nhiều công ty khai thác công nghệ IPTV, dịch vụ này ngày càng phát triển với lượng thuê bao ngày càng tăng. Tại thời điểm này ở Việt Nam có ba nhà mạng cung cấp dịch vụ IPTV là www.mytv.com.vn - 1 sản phẩm của VNPT, hay www.tv.fpt.vn của FPT và cuối cùng là sản phẩn IPTV của VTC. Từ khi có khái niệm Internet, nhu cầu trong mọi ứng dụng của nó tăng lên từng ngày. Giống như mọi dịch vụ khác, truyền hình cũng ngày càng được quan tâm. Hiện nay, IPTV không còn là một khái niệm quá mới mẻ. IPTV là tên viết tắt tiếng Anh Internet Protocol Television, là một loại công nghệ truyền hình mới, sử dụng mạng IP hiện thời để phân phối nội dung audio-video mức độ giải trí đến khách hàng. Nó sử dụng các kĩ thuật nén video để làm giảm dữ liệu phát đến phía khách hàng. Sau đó, phương tiện số đã nén được chuyển đến khách hàng qua mạng IP tiêu chuẩn. Người sử dụng có thể thông qua máy vi tính (PC) hoặc máy thu hình cộng với hộp phối ghép set top box để sử dụng dịch vụ IPTV. Theo định nghĩa đưa ra bởi ITU-T Focus Group lần đầu họp tại Geneva (Thụy Sĩ) tháng 7 năm 2006 : IPTV là các dịch vụ đa phương tiện phân phối truyền hình / audio / text / đồ hoạ / dữ liệu trên các mạng dựa trên nền IP được quản lý để cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) / chất lượng trải nghiệm (QoE), tính bảo mật, tính tương tác và tính tin cậy. Internet Head end Mạng lõi Set-top-box Triển khai kiểu truyền thống Triển khai IPTV Hình 1.1 Hai cách triển khai dịch vụ Thay vì nhận tín hiệu truyền hình theo kiểu truyền thống hoặc tín hiệu vệ tinh hoặc qua cáp, IPTV cho phép TV được kết nối trực tiếp vào đường mạng Internet của gia đình thu tín hiệu. Có thể thấy dịch vụ truyền hình đã được tích hợp trực tiếp với dịch vụ kết nối mạng Internet. Hiện có hai phương pháp chính thu tín hiệu truyền hình Internet. Thứ nhất, sử dụng máy tính kết nối với dịch vụ truyền hình IPTV để nhận tín hiệu sau đó chuyển đổi thành tín hiệu truyền hình truyền thống trên những chiếc TV chuẩn. Thứ hai, sử dụng một bộ chuyển đổi tín hiệu (set top box - STB). Thực chất bộ chuyển đổi tín hiệu này cũng chỉ đóng vai trò như một chiếc PC như ở phương pháp thứ nhất. Cùng với sự phát triển của công nghệ chắc chắn sẽ có những sản phẩm TV có thể kết nối và thu nhận tín hiệu truyền hình trực tiếp từ đường truyền Internet. Hiện nay, việc kết nối Internet không dây không còn là điều khó, do đó các nhà cung cấp dịch vụ hi vọng trong tương lai khách hàng có thể được hưởng những dịch vụ cung cấp bởi IPTV không dây. 1.1.2 Nguyên tắc hoạt động Trong các hệ thống quảng bá tiêu chuẩn, tất cả các kênh quảng bá thông thường (ví dụ, CNN, HBO,) được phân phối đến STB tại nhà (qua cáp, vệ tinh hoặc không trung). Có thể có đến hàng trăm kênh, tất cả đều được phân phối đồng thời. STB chỉnh đến kênh yêu cầu theo lệnh điều khiển từ xa của khách hàng. Do sự điều chỉnh cục bộ này, sự chuyển kênh diễn ra gần như ngay lập tức. Để giữ băng thông trên đường truyền cuối đến nhà, các hệ thống IPTV được thiết kế để phân phối chỉ một kênh được yêu cầu đến STB. Có thể có một vài chương trình (kênh) được truyền đến các địa chỉ IP khác nhau trong cùng một nhà (có nghĩa là các STB khác nhau hoăc các bộ nhận IP khác nhau). Để chuyển kênh, các yêu cầu đặc biệt được gửi vào mạng truy nhập, yêu cầu chuyển kênh. Về bản chất, trong các hệ thống IPTV, chuyển kênh được tạo ra trong mạng chứ không phải trên STB cục bộ. TV quảng bá sử dụng IP Multicast và IGMP để phân phối chương trình một cách hiệu quả thông qua hệ thống. Một Multicast được thiết kế để cho phép nhiều người sử dụng đồng thời truy cập phiên. VoD triển khai các dịch vụ IP unicast sử dụng cơ chế điều khiển RTSP. Khi có yêu cầu của người xem, chương trình được chọn sẽ được định vị từ trong mạng (từ một server) và phát duy nhất đến người sử dụng. Điều này hiệu quả cho một mạng có tính riêng tư giữa server và STB của người sử dụng. 1.1.3 IPTV và Triple-play Triple Play là một thuật ngữ dùng để mô tả sự phân phối các dịch vụ thoại, video và dữ liệu tới nhà khách hàng. Hiện nay vẫn tồn tại việc phân phối các dịch vụ này tới khách hàng là thông qua các công nghệ truy nhập khác nhau, nhưng Triple Play cung cấp các dịch vụ này thông qua một kết nối đơn đến nhà khách hàng (chẳng hạn như Fiber to the home). Dịch vụ Triple Play sử dụng hạ tầng IP để cung cấp các dữ liệu âm thanh, hình ảnh trong cùng một gói dịch vụ. Với người dùng, không đòi hỏi phải có đầy đủ các thiết bị kết nối riêng lẻ mà chỉ cần một modem là có thể xem phim - nghe nhạc, xem lại các kênh truyền hình yêu thích, kết nối dịch vụ Internet, sử dụng điện thoại với tính tương tác trực tuyến, khả năng tùy chỉnh các phương thức, giao diện hay phương thức sử dụng phù hợp theo sở thích của từng người dùng. Điểm mấu chốt trong Triple Play là 3 nhân tố thoại, video, dữ liệu được tích hợp chung trong một gói dịch vụ duy nhất, mang đến cho người sử dụng chất lượng và sự tiện lợi cao. IPTV là một thành phần của Triple Play. IPTV được sử dụng để mô tả sự phân bố video qua mạng IP. 1.1.4 Các đặc điểm cơ bản của IPTV a. Ưu điểm của IPTV Tích hợp đa dịch vụ. Trên một đường kết nối Internet người dùng IPTV có thể được sử dụng cùng một lúc rất nhiều dịch vụ khác nhau như truy cập Internet, truyền hình, điện thoại cố định và di động, VoIP (Voice over Internet Protocol)...mang lại cho người dùng sự tiện lợi trong quá trình sử dụng. Tính tương tác cao. IPTV sẽ mang lại cho người dùng trải nghiệm xem truyền hình có tính tương tác và cá nhân hóa rất cao. Ví dụ, nhà cung cấp dịch vụ IPTV có thể tích hợp một chương trình hướng dẫn tương tác cho phép người xem có thể tìm kiếm nội dung chương trình truyền hình theo tựa đề hoặc tên diễn viên. Hoặc nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai chức năng “hình-trong-hình” (picture-in-picture) cho phép người dùng xem nhiều kênh cùng một lúc. Người dùng cũng có thể sử dụng TV để truy cập đến các nội dung đa phương tiện khác trên PC như hình ảnh hay video hoặc sử dụng điện thoại di động để điều khiển TV ở nhà ghi lại một chương trình ưa thích nào đó... Một phương thức tương tác khác mà nhà cung cấp dịch vụ IPTV có thể triển khai là cung cấp các thông tin mà người xem yêu cầu trực tiếp trong quá trình xem chương trình. Ví dụ, người dùng có thể nhận thông tin về đội bóng mà họ đang xem thi đấu trên màn hình. Trên thực tế tính tương tác cao hoàn toàn có thể xuất hiện ở các loại hình truyền hình số khác như truyền hình vệ tinh hay cáp. Song để triển khai được thì cần phải có sự kết nối tương tác giữa đầu phát sóng và bộ thu sóng. Đây là điều mà truyền hình vệ tinh và cáp không có được. Muốn triển khai thì hai hình thức truyền hình này buộc phải kết hợp với các hạ tầng mạng khác như Internet hoặc điện thoại di động. Công nghệ chuyển mạch IP. Hầu hết người dùng đều không biết rằng truyền hình cáp và vệ tinh thường gửi đi tất tả tín hiệu của mọi kênh cùng một lúc cùng một thời điểm nhằm cho phép người dùng chuyển đổi kênh tức thời như chúng ta vẫn thấy. Điều này dẫn tới sự lãng phí băng thông cần thiết. IPTV sử dụng công nghệ chuyển mạch IP để loại bỏ hạn chế này. Mọi dữ liệu chương trình truyền hình được lưu trữ tại một vị trí trung tâm và chỉ có dữ liệu kênh mà người dùng yêu cầu xem là được truyền tải đi. Điều này sẽ cho phép nhà cung cấp dịch vụ có thể bổ sung thêm được nhiều dịch vụ cho IPTV hơn vì băng thông không còn phải là vấn đề quá khó giải quyết nữa. Mạng gia đình. Kết nối vào mạng Internet trong gia đình không chỉ có TV mà còn có các PC khác. Điều này sẽ cho phép người dùng có thể sử dụng TV để truy cập đến những nội dung đa phương tiện trên PC như ảnh số, video, lướt web, nghe nhạc... Không những thế một số màn hình TV giờ đây còn được tích hợp khả năng vận hành như một chiếc TV bình thường. Tất cả liên kết sẽ trở thành một mạng giải trí gia đình hoàn hảo. Video theo yêu cầu - Video on Demand (VOD). VOD là tính năng tương tác có thể nói là được mong đợi nhất ở IPTV. Tính năng này cho phép người xem có thể yêu cầu xem bất kỳ một chương trình truyền hình nào đó mà họ ưa thích. Ví dụ, người xem muốn xem một bộ phim đã có cách đây vài năm thì chỉ cần thực hiện tìm kiếm và dành thời gian để xem hoặc ghi ra đĩa xem sau. Truyền hình chất lượng cao HD. Xu hướng nội dung chất lượng cao hiện đã hiển hiện thực tế. Nhờ kết nối băng thông rộng nên có thể nói chỉ trong tương lai không xa IPTV sẽ chỉ phát truyền hình chất lượng cao. Điều này đồng nghĩa với việc người dùng sẽ thưởng thức các chương trình có chất lượng hình ảnh và âm thanh cao. b. Thách thức cho dịch vụ IPTV Gian lận truy cập. Gian lận truy cập là dạng gian lận lâu đời nhất trong dịch vụ truyền hình trả phí. Tình huống này xảy ra khi một cá nhân sử dụng kĩ xảo để phá vỡ các cơ chế truy cập thông thường nhằm tăng lượng truy cập trái phép đến nội dung truyền hình mà không phải trả tiền hoặc gia tăng thêm sự cho phép truy cập. Một ví dụ của loại thách thức này cho IPTV liên quan đến nhà vận hành và người sử dụng hệ thống cáp. Các modem cáp bị chỉnh sửa để mở ra truy cập đến mạng. Tình huống này xảy ra khi có ai đó truy cập chức năng cấu hình của modem cáp thông qua giao diện phần mềm hoặc, đôi khi truy cập vào cả thành phần phần cứng trong modem cáp, vì thế băng thông và các giới hạn khác bị huỷ bỏ. IPTV được phát truyền không chỉ đến các set top box mà còn đến các máy tính và các thiết bị cầm tay. Điều này tạo thuận lợi thêm cho quá trình phá vỡ an ninh về nội dung. Những kẻ trộm nội dung có thể sử dụng các phần mềm để phá hệ thống mã hoá bảo mật, thậm chí bắt và phân phối lại nội dung, sử dụng các mạng P2P. Quảng bá trái phép. Nội dung IPTV được phân phối theo định dạng số, làm đơn giản hoá công việc của một cá nhân nào đó muốn sao chép hoặc quảng bá nội dung. Với các trạm quảng bá đặt tại từng PC, các hacker sẽ có thể phân phối lại nội dung đến các máy tính khác trên toàn thế giới; một số trường hợp phổ biến là các cá nhân phát lại một số sự kiện thể thao nhiều người ưa thích và thu tiền như một hình thức thương mại. Các mạng P2P giúp cho việc quảng bá nội dung dễ dàng hơn, từ đó gây khó khăn cho mô hình kinh doanh IPTV. Lỗi hỏng truy cập. Với truyền hình, người dân mong là chỉ cần bấm một cái nút là đã có được các nội dung trên màn hình. Nếu một cá nhân phá hoại cơ sở hạ tầng hoặc một trong các thành phần dịch vụ, thì các khách hàng sẽ không truy cập được dịch vụ, làm cho uy tín dịch vụ sụt giảm. Do đó, an ninh và độ tin cậy là hai yếu tố bắt buộc để đảm bảo dịch vụ luôn sẵn sàng hoạt động và mọi sự cố sẽ được nhanh chóng xử lý. Lỗi hỏng nội dung. Trong IPTV, tín hiệu được gửi đi sử dụng các giao thức IP bình thường và những kẻ phá hoại có thể kết nối thông qua web và xử lý bộ phận middleware hoặc các server. Họ cũng có thể thay đổi dữ liệu trong kho nội dung trước khi nó được mã hoá bảo mật bởi phần mềm DRM. Do đó, các bộ phim hoặc nội dung trái phép có thể được phát đi. Chất lượng của dịch vụ. Cho dù không có các cá nhân phá hoại dịch vụ như các trường hợp nêu trên, chất lượng vẫn là một thách thức lớn của IPTV khi các dịch vụ truyền hình truyền thống đang thống trị thế giới. IPTV phải đối mặt với khả năng mất dữ liệu cao và sự chậm trễ truyền tín hiệu. Nếu như đường kết nối mạng của người dùng không thật sự tốt cũng như không đủ băng thông cần thiết thì khi xem chương trình sẽ rất dễ bị giật hay việc chuyển kênh có thể tốn khá nhiều thời gian để tải về. Thêm vào nữa nếu máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ không đủ mạnh thì khi số lượng người xem truy cập vào đông thì chất lượng dịch vụ có thể giảm sút. Tuy nhiên, hi vọng rằng công nghệ mạng Internet càng ngày càng phát triển mạnh mẽ đẩy băng thông kết nối lên cao hơn sẽ góp phần giúp IPTV khắc phục nhược điểm nói trên và biến nó trở thành công nghệ truyền hình của tương lai. 1.2 Cấu trúc mạng IPTV Vệ tinh Bộ nhận Bộ mã hoá VoD DRM Middleware ADSL ADSL2 VDSL PON WiMax . CPE Đồng Sợi quang Không dây Nội dung Head End Quản lý Vận chuyển Truy nhập Nhà 1.2.1 Mạng tổng quát Hình 1.2 Mạng tổng thể Mạng nội dung: Mạng này cung cấp và giới thiệu nội dung gồm xử lý nội dung truyền hình trực tiếp/truyền hình VoD (theo điểm) và xử lý, giới thiệu các ứng dụng gia tăng (phục vụ tin tức, điện thoại có hình, email, nhắn tin...). Nguồn nội dung truyền hình trực tiếp/truyền hình VoD không qua hệ thống xử lý nội dung được mã hóa để phù hợp với luồng media theo yêu cầu qua mạng chuyển tải đưa các luồng này cung cấp tới các người dùng đầu cuối. Mạng Head End: Khi triển khai cùng với hệ thống truyền hình vệ tinh số hoặc cáp số, dịch vụ IPTV yêu cầu một Video Head end. Đây là điểm trong mạng mà tại đó các nội dung tuyến tính (ví dụ: truyền hình quảng bá) hoặc theo yêu cầu (ví dụ: phim truyện) được bắt và định dạng để phân phối qua mạng IP. Thông thường, Head end sẽ nhận các chương trình quốc gia thông qua vệ tinh hoặc trực tiếp từ bộ quảng bá hoặc các bộ cài đặt chương trình, hoặc qua bộ tập hợp. Một số chương trình có thể được lấy thông qua một mạng sợi trên mặt đất. Một Head end lấy các kênh riêng và mã hoá thành dạng số. Sau khi mã hoá, mỗi kênh được đóng gói vào IP và gửi qua mạng. Các kênh này thường là luồng Multicast. IP Multicast có ưu điểm là nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ truyền một luồng IP trên kênh quảng bá từ video Head end đến mạng truy nhập, điều này có lợi khi nhiều khách hàng muốn chỉnh cùng vào một kênh quảng bá tại cùng một thời điểm (ví dụ hàng ngàn người cùng xem một sự kiện thể thao, văn hoá.) Mạng quản lý bao gồm quản lý nội dung, quản lý cáp truyền, tính cước phí, quản lý các thuê bao, quản lý các hộp ghép nối STB. Mạng truyền tải: Đây là mạng cáp IP. Đối với luồng media có thể dùng phương thức chuyển đa hướng (multicast) cũng có thể chuyển theo phương thức đơn kênh. Thông thường, truyền hình quảng bá BTV truyền đa hướng tới user đầu cuối, truyền hình theo yêu cầu VoD thông qua mạng cáp phân phát nội dung CDN (Content Distribution Network) tới địa điểm người dùng đầu cuối. Mạng truy nhập: Mạng truy nhập là đường truyền từ nhà cung cấp dịch vụ tới từng gia đình riêng lẻ. Đôi khi mạng truy nhập còn được coi là “chặng cuối”, kết nối băng rộng giữa nhà cung cấp dịch vụ và gia đình có thể được hoàn thành, sử dụng các công nghệ khác nhau. Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đang sử dụng công nghệ DSL (đường dây thuê bao số) để phục vụ các gia đình cá nhân. Họ cũng bắt đầu sử dụng các công nghệ sợi như PON (mạng quang thụ động) để đến các nhà. Các mạng IPTV sẽ sử dụng các phiên bản ADSL và VDSL để cung cấp băng thông yêu cầu để chạy các dịch vụ IPTV tại nhà khách hàng. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ đặt một thiết bị (như là DSL modem) tại khu vực khách hàng để phân phối kết nối Ethernet đến mạng nhà. Mạng đầu cuối (còn gọi là mạng cáp gia đình). Theo các nhà khai thác viễn thông, thì mạng này là mạng tiếp nối băng rộng xDSL, FTTx+LAN hoặc WLAN. 1.2.2 Kiến trúc và các thành phần IPTV Các hệ thống IPTV gồm một số thành phần quan trọng (thường gọi là Ecosystem), tất cả đều ảnh hưởng đến QoS và QoE của dịch vụ IPTV. Một số thành phần quan trọng nhất là: Bộ mã hoá Video Các bộ mã hoá video có nhiệm vụ biến đổi luồng đầu vào với nhiều định dạng khác nhau thành một luồng nén số. Đầu ra video có thể là dạng MPEG-2, MPEG-4 AVC hoặc WM VC-1. Các bộ mã hoá video cũng có nhiệm vụ đóng gói các luồng video vào một định dạng vận chuyển, có thể là lớp thích ứng ATM hoặc các gói IP. Các bộ mã hoá video thời gian thực mã hoá các nguồn tín hiệu truyền hình trực tiếp đã từng có giá rất đắt đỏ. Hiện nay giá của chúng đã giảm đáng kể, do đó chúng không còn chiếm phần lớn đầu tư trong Video Head End. Hầu hết bộ mã hoá cho truyền hình 35t xu908uh trực tiếp nằm trong Head End cấp quốc gia; tuy nhiên, chúng cũng có mặt trong các Head End của các chương trình cục bộ. Thuộc tính kĩ thuật chính của các bộ mã hoá video là chất lượng mã hoá, tỉ lệ nén, các loại thuật toán mã hoá, và hỗ trợ cho ghép kênh thống kê. Nội dung không trung Bộ mã hoá Middleware VoD server Mã hoá bảo mật Hệ thống truy cập khẩn cấp Nội dung vệ tinh ISP VoIP VoD cục bộ Nội dung và quảng cáo cục bộ Trạm Hub Video (VHO) Vòng SDH/SONET Điều khiển dịch vụ đa phương tiện Điều khiển IMS PSTN DSLAM Vòng truy nhập Trạm trung tâm Vòng GbE Trạm trung tâm DSLAM xDSL modem xDSL modem STB xDSL modem DVS-S DVS-T STB ONT/ONU Lõi Video Headend (SHE) Biên/Truy nhập Thuê bao Nguồn: Tektronix Hình 1.3 Kiến trúc mạng IPTV điển hình Video server Các video server là các thiết bị trên cơ sở máy tính, kết nối với các hệ thống lưu trữ lớn. Nội dung video trước đó đã mã hoá, được lưu trữ trên đĩa hoặc trong các ngân hàng RAM lớn. Các video server xếp luồng nội dung video và audio qua unicast hoặc multicast tới STB. Video server chủ yếu được dùng cho VoD; tuy nhiên, chúng cũng được dùng cho NPVR, cho phép thuê bao ghi lại nội dung từ xa trên một thiết bị ở phía nhà vận hành. Thuộc tính kĩ thuật chung của các video server là tính ...ầu. Dữ liệu mang đi out-of-band bằng giao thức khác. Đặc điểm của giao thức Giao thức RTSP có một số những đặc điểm sau đây: Khả năng mở rộng. Phương pháp mới và các thông số có thể dễ dàng thêm vào RTSP. Dễ dàng phân tích. Giao thức RTSP có thể dễ dàng phần tích bằng tiêu chuẩn HTTP hoặc MIME. Bảo mật. RTSP sử dụng kỹ thuật bảo mật web. Tất cả kỹ thuật nhận thực đều cơ bản và chứng thực đều trực tiếp được áp dụng. Một số có thể dừng lại hoặc bảo mật ở lớp mạng. Vận chuyển độc lập. RTSP có thể sử dụng một trong hai phương pháp truyền gói tin không tin cậy UDP và đáng tin cậy RDP, hoặc là giao thức luồng tin cậy TCP được thực hiện ở lớp ứng dụng đáng tin cậy. Khả năng chạy nhiều server. Mỗi một luồng media giữa các phần trình diễn có thể đặt tại các server khác nhau. Các client sẽ tự động thiết lập một vài phiên điều khiển hiện tại với các server media khác nhau. Giữa chúng được đồng bộ với nhau ở lớp giao vận. Điều khiển thiết bị ghi. Giao thức này có thể điều khiển cả 2 quá trình ghi và chạy lại thiết bị, hoặc cũng có thể nằm xen kẽ giữa hai mode. Điều khiển luồng và hội nghị ban đầu. Điều khiển luồng đã đưa ra từ lời mời của server tới hội nghị. Chỉ có những yêu cầu hội nghị là một trong hai cung cấp hoặc là có thể sử dụng tạo ra hội nghị riêng. Trong thực tế SIP và h323 có thể sử dụng mời một server tới hội nghị. Phù hợp với những ứng dụng cá nhân. RTSP hỗ trợ frame level thông qua SMPTE cho phép chỉnh sửa từ xa. Proxy và firewall tiện lợi. Giao thức nên sẵn sàng sử lý bởi cả hai ứng dụng và lớp giao vận. Một firewall có thể không hiểu cách setup và mở tiện ích cho UDP media. Mở rộng giao thức RTSP Không phải tất cả các server đều có một chức năng giống nhau, các server media cần thiết sẽ được hỗ trợ các yêu cầu khác nhau. Ví dụ: Một server có thể chỉ có khả năng Playback theo cách đó thì không cần hỗ trợ yêu cầu record. Một server có thể không có khả năng tìm kiếm nếu nó chỉ hỗ trợ các sự kiện sống. Một số server có thể không hỗ trợ các thông số luồng và theo cách đó nó không hỗ trợ get-parameter và set-parameter. Giao thức RTSP có thể mở rộng ra theo ba cách, danh sách ở đây đưa ra hợp lệ theo việc thay đổi độ lớn được hỗ trợ: Hiện nay phương pháp có thể mở rộng với các thông số mới, các thông số dài có thể an toàn khi bỏ qua bằng cách nhận về. Nếu máy client cần phủ định thừa lại ACK khi mà phương pháp mở rộng không được hỗ trợ, một tag tương ứng với phần mở rộng có thể thêm vào theo yêu cầu. Một phương pháp mới có thể đưa vào .Nếu nhận một bản tin mà không hiểu bản tin yêu cầu gì, nó sẽ trả lời với lỗi 501 (không thể thực hiện) và bên gửi không nên cố thử lại. Một client có thể sử dụng lựa chọn phương pháp để đòi hỏi về cách hỗ trợ bởi server. Các server nên đưa ra một danh sách các phương pháp mà nó hỗ trợ sử dụng. Một phiên bản mới của giao thức có thể được định nghĩa để cho phép hầu hết tất cả giao diện thay đổi. Bản tin RTSP Giao thức RTSP là giao thức cơ bản sử dụng ISO 10646 kí tự đặt trong UTE – 8 encoding. Đường giới hạn bởi CRLF nhưng mà người nhận sẽ nên chuẩn bị để hiểu được CR và LF bằng chính bản thân giới hạn. Với 10646 kí tự được sắp xếp để tránh sự chồng chéo, nhưng mà nó không xuất hiện các ứng dụng như là US-ASCII đã được sử dụng. Nó được mã hóa có thể sử dụng cho giao thức RTCP. ISO 8859-1 biên dịch trực tiếp vào Unicode với octer cao nhất là không. Bản tin RTSP có thể truyền qua các giao thức thấp hơn lớp giao vận. Ứng dụng của giao thức RTSP Công nghệ IPTV là công nghệ đòi hỏi tín hiệu được truyền đi theo thời gian thực. Chính vì vậy mà giao thức RTSP có ý nghĩa rất quan trọng. Giao thức RTSP hộ trợ trong việc truyền tín hiệu multicast để có thể truyền các kênh truyền hình. Để có thể xem được các kênh truyền hình thì tín hiệu nhận được phải theo thời gian thực. 1.6 Kết luận chương I Chương I đã đưa ra khái niệm IPTV, IPTV là một loại công nghệ truyền hình mới, sử dụng mạng IP hiện thời để phân phối nội dung đến khách hàng. IPTV có nhiều ưu điểm thể hiện ở sự tích hợp đa dịch vụ, tính tương tác cao. Mạng tổng thể IPTV gồm có mạng nội dung, mạng Headend, mạng quản lý, mạng truyền tải, mạng truy nhập và mạng đầu cuối. Các dịch vụ chính mà IPTV cung cấp là truyền hình theo yêu cầu, dịch vụ thông tin, ứng dụng tương tác IPTV hứa hẹn mang đến cho khách hàng những dịch vụ mang tính giải trí cũng như một kho tài nguyên thông tin mà khách hàng dễ dàng tìm kiếm. Ngoài ra, chương I còn chỉ ra các chức năng của dịch vụ IPTV,các giao thức mạng... Để tìm hiểu sâu hơn về IPTV ta sẽ đi tìm hiểu cụ thể cách thức phân phối trong mạng và tình hình phát triển cũng như một số giải pháp IPTV phổ biến trên mạng viễn thông hiện nay ở các chương sau. CHƯƠNG II. PHÂN PHỐI TRONG MẠNG IPTV Hiện nay IPTV được nhìn nhận như là con đường tốt nhất để phân phối các dịch vụ truyền hình kỹ thuật số cho khách hàng. Bản chất của IPTV là một mạng phân phối tốc độ cao được làm nền móng để phân phối nội dung. Mục đích của mạng này là truyền tải dữ liệu giữa thiết bị khách hàng IPTVCD và trung tâm dữ liệu của các nhà cung cấp dịch vụ. Nó cần làm việc này mà không ảnh hưởng tới chất lượng của luồng video được phân phối tới thuê bao IPTV, nó cũng quyết định cấu trúc mạng và độ phức tạp được yêu cầu để hỗ trợ các dịch vụ IPTV. Cấu trúc một mạng IPTV gồm có ik hai phần là mạng truy cập băng rộng và mạng tập trung hay backbone. Các loại mạng mở rộng khác bao gồm các hệ thống cáp, điện thoại cáp đồng, mạng không dây và vệ tinh có thể được sử dụng để phân phối các dịch vụ mạng IPTV tiên tiến. Phần chính của chương này là tập trung diễn giải các công nghệ mạng phân phối IPTV. Ngoài ra chương này cũng phân tích các công nghệ mạng lõi cơ bản triển khai các dịch vụ IPTV. 2.1. Các loại 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 một số định nghĩa được sử dụng để diễn giải về loại mạng này như mạng mạch vòng (local loop), mạng “last mile”, mạng biên (edge). Nhưng trong tài liệu này xin sử dụng định nghĩa là mạng truy cập băng rộng. Có bốn loại mạng truy cập (có dây dẫn) băng rộng khác nhau có khả năng cung cấp đủ các yêu cầu về băng thông của dịch vụ IPTV là: Mạng truy cập cáp quang Mạng DSL Mạng cáp truyền hình Mạng Internet Các nhà cung cấp khác nhau lựa chọn các hệ thống phân phối tùy thuộc vào điều kiện tài nguyên mạng và nhu cầu thực tế. Các phần sau đưa ra một cách tổng quát các loại mạng truy cập băng rộng được sử dụng trong hạ tầng mạng IPTV end-to-end. 2.2. IPTV phân phối trên mạng truy 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 một trong các cấu trúc mạng sau: Cáp quang tới khu vực văn phòng (FTTRO – Fiber to the regional office): sợi quang từ trung tâm dữ liệu IPTV tới khu vực văn phòng một cách gần nhất được lắp đặt bởi các công ty viễn thông hoặc công ty cáp. Sau đó sợi cáp đồng sẽ được sử dụng để truyền tín hiệu tới người dùng đầu cuối IPTV trong khu vực văn phòng đó. Cáp quang tới vùng lân cận (FTTN – Fiber to the neighborhood): như ta đã biết sợi quang được tập trung tại các node, FTTN đòi hỏi thiết lập sợi quang từ trung tâm dữ liệu IPTV tới bộ chia “vùng lân cận”. Đây là vị trí node có khoảng cách nhỏ hơn 1,5 Km tính từ nhà thuê bao. Việc triển khai FTTN cho phép người dùng nhận một gói các dịch vụ trả tiền bao gồm truyền hình IPTV, truyền hình chất lượng cao và video theo yêu cầu. Cáp quang tới lề đường (FTTC – Fiber to the curd ): sợi quang được lắp đặt từ trung tâm dữ liệu IPTV tới các tủ cáp được đặt tại lề đường. Từ đó một sợi dây cáp đồng hoặc cáp đồng trục được sử dụng để nối từ đầu cuối cáp quang trong tủ cáp tới vị trí thiết bị IPTV của nhà thuê bao. Cáp quang tới nhà khách hàng (FTTH – Fiber to the home): với sợi quang tới nhà khách hàng, toàn bộ các định tuyến từ trung tâm dữ liệu IPTV tới nhà khách hàng đều được kết nối bởi sợi quang này. FTTH dựa trên mạng quang có khả năng phân phối dung lượng dữ liệu cao tới người sử dụng trong hệ thống. FTTH là hệ thống thông tin song kênh và hỗ trợ tính năng tương tác của các dịch vụ IPTV. Việc phân phối những cấu trúc mạng này thường được triển khai bằng hai loại mạng khác nhau một chút đó là mạng quang thụ động và mạng quang tích cực. 2.2.1. Mạng quang thụ động Mạng quang thụ động PON (Passive Optical Network) là công nghệ mạng kết nối điểm – đa điểm. Mạng sử dụng các bước sóng khác nhau để truyền dữ liệu từ trung tâm dữ liệu IPTV tới các điểm đích mà không có các thành phần điện. Mạng quang thụ động được xây dựng dựa trên các mạng FTTx theo các tiêu chuẩn quốc tế. Tiêu chuẩn G.983 của ITU là tiêu chuẩn đang được sử dụng hiện nay. Mạng PON theo tiêu chuẩn G.983 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 (ví dụ như DSL) để truyền các tín hiệu IPTV vào thiết bị đầu cuối của mỗi hộ gia đình. Kết cuối đường quang OLT bao gồm cáp quang và các bộ chia quang để định tuyến lưu lượng mạng tới các kết cuối mạng quang ONT. Cáp quang: kết cuối OLT và các ONT khác nhau được kết nối với nhau bằng cáp quang. Với truyền dẫn bằng cáp quang thì can nhiễu thấp và băng thông cao. Theo tiêu chuẩn G.983 cho phép mạng PON truyền các tín hiệu ánh sáng được số hóa với khoảng cách tối đa là 20 Km mà không sử dụng bộ khuếch đại. Bộ chia quang: Bộ chia quang được sử dụng để chia tín hiệu tới thành những tín hiệu đơn lẻ mà không thay đổi trạng thái của tín hiệu, không biến đổi quang - điện hoặc điện – quang. Bộ chia quang cũng được sử dụng để kết hợp nhiều tín hiệu quang thành một tín hiệu quang đơn. Bộ chia quang cho phép 32 hộ gia đình chia sẻ băng thông của mạng FFTx. Cáp quang và bộ chia quang là các thiết bị thụ động, việc sử dụng các thiết bị thụ động để truyền dẫn các bước sóng qua mạng mà không cần cung cấp nguồn từ xa để giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng. Mục đích chính của ONT là cung cấp cho các thuê bao IPTV một giao diện với mạng PON. Nó nhận luồng tín hiệu dạng ánh sáng, giám sát địa chỉ được gán trong các gói tin và chuyển đổi thành tín các tín hiệu điện. Kết cuối ONT có thế định vị ở bên trong hoặc bên ngoài nhà thuê bao, được cung cấp nguồn từ trong nhà và bao gồm các mạch vòng (bypass) cho phép điện thoại vẫn hoạt động bình thường khi nguồn bị hỏng. Phần lớn các kết cuối ONT gồm có một giao diện Ethernet cho đường dữ liệu, một cổng RJ-11 cho kết nối vào hệ thống điện thoại gia đình và một giao diện cáp đồng trục để cung cấp các kết nối tới Tivi. Kết cuối ONT cũng làm nhiệm vụ chuyển đổi dữ liệu thành tín hiệu quang để truyền trên mạng PON. Hình 2.1 miêu tả cấu trúc mạng PON cơ bản được xây dựng để hỗ trợ phân phối các dịch vụ IPTV và Internet tốc độ cao cho sáu hộ gia đình khác nhau. Như trên hình 2.1, một sợi quang đơn được kéo từ trung tâm dữ liệu IPTV tới một bộ chia quang, vị 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 2.1 cũng mô tả 3 loại bước sóng truyền dẫn khác nhau. Bước sóng đầu tiên được sử dụng để mang lưu lượng Internet tốc độ cao. Bước sóng thứ hai được chỉ định mang các dịch vụ IPTV và bước sóng thứ ba có thể được sử dụng để mang lưu lượng tương tác từ nhà thuê bao trở lại nhà cung cấp dịch vụ. Trên hình 2.1 cũng mô tả thiết bị ghép kênh theo bước sóng WDM, WDM được lắp đặt tại trung tâm dữ liệu IPTV và bên trong kết cuối OLT cho phép mạng PON hỗ trợ truyền dẫn nhiều kênh song song hoặc nhiều bước sóng trên một sợi quang. Như vậy, sẽ tạo một số kênh quang ảo trên một sợi quang đơn. Trong WDM, dung lượng của mạng được tăng lên bằng việc gán bước sóng bắt đầu từ nguồn quang đến các bước sóng riêng biệt trên phổ tần truyền dẫn quang. Hình 2.1 Mạng IPTV FTTH sử dụng công nghệ PON Có 3 công nghệ mạng PON là BPON, EPON và GPON hỗ trợ cả truyền hình vô tuyến truyền thống và IPTV. Chi tiết cụ thể của mỗi công nghệ được tìm hiểu trong các phần sau. 2.2.1.1. BPON Mạng quang thụ động băng rộng PON dựa trên tiêu chuẩn G.983 của ITU-T. 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 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 đề u phân phối các ứng dụng dữ liệu, thoại và video ở tốc độ cao. Chuyển mạch ATM chia tất cả thông tin truyền đi thành các block nhỏ gọi là các cell, vì thế nó là công nghệ có tốc độ rất cao. Các cell được cố dịnh kích thước, mỗi cell có 5 byte header và trường thông tin chứa 48 byte dữ liệu. Trường thông tin của cell ATM mang nội dung IPTV, ngược lại header chứa thông tin thích hợp để thực hiện chức năng là giao thức ATM. ATM đã được phân loại như là giao thức định hướng kết nối, các kết nối giữa đầu thu và đầu phát đã được thiết lập trước để truyền dữ liệu video IP trên mạng. Khả năng giữ trước băng thông để cho các ứng dụng nhạy với độ trễ là một đặc tính khác của mạng ATM. Đây là đặc tính thường được sử dụng để phân phối các dịch vụ IPTV. Việc phân phối các kênh riêng biệt cho các dịch vụ khác nhau giúp loại bỏ được can nhiễu. 2.2.1.2. EPON Mạng quang thụ động EPON là mạng truy cập được phát triển bởi một nhóm gọi là EFM (Ethernet in the First Mile) của IEEE và được chấp nhận như là một chuẩn vào năm 2004. Như tên của nó, EPON là mạng PON sử dụng Ethernet làm cơ chế truyền dẫn. Các tốc độ hỗ trợ phụ thuộc vào khoảng cách giữa OLT và ONT. Lưu ý rằng các mạng EPON chỉ hỗ trợ lưu lượng mạng Ethernet. 2.2.1.3 GPON Mạng quang thụ động GPON là hệ thống truy cập dựa trên tiêu chuẩn G.984 của ITU-T. GPON về cơ bản là nâng cấp cho BPON, GPON hỗ trợ cho các tốc độ truyền dẫn hướng xuống cao hơn, cụ thể là 2,5 Gbits hướng xuống và 1,5 Gbits hướng lên, đây là các tốc độ đạt được cho khoảng cách lên tới 20 km. Ngoài ra GPON còn hỗ trợ các giao thức như Ethernet, ATM và SONET, và các đặc tính bảo an được cải tiến. GPON cung cấp các hỗ trợ đa giao thức cho phép các nhà khai thác mạng tiếp tục cung cấp cho khách hàng các dịch vụ viễn thông truyền thống, trong khi cũng dễ dàng giới thiệu các dịch vụ mới như IPTV vào hạ tầng mạng của họ. Bảng 2.1 tóm tắt đặc tính của các công nghệ mạng PON được sử dụng để truyền tải tín hiệu IPTV. Bảng 2.1 So sánh các công nghệ mạng PON: BPON, EPON và GPON Tiêu chuẩn ITU-T Tốc độ dữ liệu Giao thức truyền dẫn BPON G.983 Up : 155 Mbps Chủ yếu ATM và IP trên Ethernet cũng đuợc sử dụng Down : 622 Mbps GPON G.984 Up : 1,5Gbps Ethernet và SONET Down: 2.5 Gbps EPON P802.3ah Up : 1.25 Gbps Gigabit Ethernet Down : 1.25 Gbps Với sự quan tâm phát triển công nghệ mạng PON trong tương lai thành mạng truy cập dịch vụ đầy đủ, IEEE tiếp tục phát triển mạng PON thế hệ tiếp theo. Tại thời điểm này, đã bắt đầu có hai công nghệ mạng PON mới đó là WDM-PON và 10G-PON. 2.2.2. Mạng quang tích cực Mạng quang tích cực AON (Active optical network) sử dụng các thành phần điện giữa trung tâm dữ liệu IPTV và đầu cuối người dùng. Trong thực tế, cấu trúc mạng AON sử dụng các chuyển mạch Ethernet đặt tại vị trí giữa trung tâm dữ liệu IPTV và điểm kết cuối của mạng cáp quang. 2.3. IPTV phân phối trên mạng ADSL Trong một vài năm gần đây có một số lớn các công ty điện thoại trên khắp thế giới tuyên bố tham gia vào thị trường IPTV. Sự tham gia của các công ty viễn thông vào thị trường đầy tiềm năng này, dẫn đến kết quả là các nhà cung cấp truyền hình cáp và mạng băng rộng không dây đưa ra các dịch vụ thoại và truy cập Internet để cạnh tranh. Đáp lại, các công ty viễn thông đang nắm giữ thuận lợi là hạ tầng mạng DSL bắt đầu đưa ra các dịch vụ truyền hình thế hệ tiếp theo cho thuê bao của họ. Chú ý rằng DSL là công nghệ cho phép các nhà cung cấp viễn thông phân phối các dịch vụ băng thông lớn trên sợi dây cáp đồng đang dùng chỉ để truyền thoại. Nó làm biến đổi hạ tầng mạng cáp điện thoại đang tồn tại giữa tổng đài nội hạt và điện thoại nhà khách hàng thành đường dây số tốc độ cao. Đây là khả năng cho phép các công ty điện thoại sử dụng mạng đang có của họ để cung cấp các dịch vụ dữ liệu Internet tốc độ cao cho thuê bao. Băng thông là một vấn đề quan trọng trong việc phân phối các dịch vụ IPTV thế hệ mới. Một số mạng băng rộng dựa trên DSL hiện có được kế thừa từ các chuẩn DSL, nó không chỉ đơn giản là có khả năng hỗ trợ các dịch vụ video tốc độ cao. Hầu hết các mạng đó bị hạn chế trong việc phân phối luồng dữ liệu IP tới mỗi hộ gia đình. Trong một số trường hợp nó không thể gửi tín hiểu truyền hình chất lượng chuẩn trên mạng truy cập DSL. Việc tăng quá trình thực thi được yêu cầu cho IPTV có thể đạt được bằng cách triển khai các công nghệ DSL như ADSL, ADSL2+ và VDSL. Tổng quan về các công nghệ và cách thức hoạt động được tìm hiểu trong các phần sau. 2.3.1. ADSL Đường dây thuê bao kỹ thuật số bất đối xứng ADSL là kỹ thuật trong họ xDSL được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay trên các mạng viễn thông thế giới. ADSL là công nghệ kết nối điểm – điểm, nó cho phép các nhà cung cấp viễn thông phân phối các dịch vụ băng thông rộng trên đường dây cáp đồng điện thoại đang tồn tại. Nó được gọi là “bất đối xứng” vì thông tin được truyền từ trung tâm dữ liệu tới thiết bị IPTVCD nhanh hơn thông tin được truyền từ IPTVCD tới trung tâm dữ liệu. Cũng vì thế đặc tính kết nối điểm – điểm của ADSL loại trừ được các biến đổi về băng thông của môi trường mạng chia sẻ. Bằng việc sử dụng các kỹ thuật đặc trưng, ADSL cho phép tốc độ downstream là 8 Mbps và tốc độ upstream là 1,5 Mbps. Bởi vậy, một kết nối ADSL chỉ đủ cho đồng thời hai kênh truyền hình quảng bá theo chuẩn MPEG-2 và một kết nối Internet tốc độ cao. Điểm trở ngại chính của ADSL là phụ thuộc vào khoảng cách tính từ trung tâm dữ liệu của nhà cung cấp tới nhà khách hàng. Nếu nhà khách hàng ở gần trung tâm dữ liệu thì chất lượng dịch vụ tốt hơn những nhà ở xa. Dịch vụ ADSL giới hạn khoảng cách trên là 18.000 ft hay 5,5 Km. Các thiết bị ADSL cung cấp một kết nối kỹ thuật số trên mạng PSTN, tuy nhiên tín hiệu truyền là tín hiệu tương tự. Các mạch ADSL phải sử dụng tín hiệu tương tự vì mạng mạch vòng nội hạt (local loop) không có khả năng truyền các tín hiệu mã hóa 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 2.2 bao gồm: Modem ADSL: tại nhà thuê bao có một bộ thu phát ADSL hoặc modem. Modem thường kết nối bằng cổng USB hoặc giao tiếp Ethernet từ mạng gia đình hoặc PC tới đường line DSL. Đa số modem hiện này đều được tích hợp chức năng định tuyến để hỗ trợ các dịch vụ dữ liệu và truy cập Internet tốc độ cao. Bộ lọc POTS: người dùng được kết nối với Internet bằng kết nối băng thông rộng ADSL sẽ sử dụng một thiết bị gọi là bộ lọc POTS để lọc tín hiệu dữ liệu từ các tín hiệu thoại. Bộ lọc sẽ lọc tín hiệu tới thành tín hiệu tần số thấp đưa tới điện thoại và tần số cao đưa tới mạng gia đình. DSLAM – Digital Subscriber Line Access Multiplexer: bộ gép kênh truy cập đường dây thuê bao số. Tại mỗi tổng đài khu vực (Regional Office) của nhà cung cấp dịch vụ IPTV, DSLAM nhận các kết nối của thuê bao trên đường dây cáp đồng, tập hợp chúng lại và kết nối trở lại trung tâm dữ liệu IPTV bằng cáp quang tốc độ cao dựa trên mạng đường trục. Để triển khai IPTV, DSLAM thường hỗ trợ truyền dẫn đa điểm (multicast) vì thế không cần phải tái tạo lại các kênh cho từng yêu cầu từ một người xem IPTV. DSLAM chịu trách nhiệm trong việc phân phối nội dung IPTV từ tổng đài khu vực tới các thuê bao IPTV. DSLAM có hai loại là DSLAM lớp 2 và DSLAM nhận biết IP. Hình 2.2 IPTV trên cấu trúc mạng ADSL o DSLAM lớp 2: hoạt động tại lớp 2 trong mô hình OSI và thực hiện các chức năng như chuyển mạch lưu lượng giữa Ethernet và ATM, chuyển tiếp các lưu lượng mạng ngược dòng (up-stream) và ngăn ngừa can nhiễu giữa các thêu bao IPTV. Việc chuyển mạch giữa các mạch ảo ATM và các gói Ethernet ngược dòng được dễ dàng bằng cách sử dụng cơ chế bắc cầu. o DSLAM nhận biết IP: hỗ trợ các giao thức IP hoạt động tại lớp 3 trong mô hình OSI. Các chức năng tiên tiến được tích hợp trong các DSLAM nhận biết IP là tái tạo các kênh truyền hình quảng bá và kênh thực hiện theo lệnh. Công nghệ ADSL là một ý tưởng cho các dịch vụ tương tác khác nhau, tuy nhiên, đó không phải là giải pháp tốt nhất để phân phối nội dung IPTV do các nguyên nhân sau: üTốc 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. ü Tính tương tác: vì công nghệ ADSL tốc độ download thấp hơn tốc độ upload, do vậy nó sẽ hạn chế trong việc cung cấp các dịch vụ ngang hàng (peer-to-peer) yêu cầu băng thông download và upload bằng nhau. Cũng vì thế, các nhà cung cấp dịch vụ mạng đã bắt đầu triển khai các công nghệ ADSL tiên tiến để khắc phục các hạn chế, và ADSL2 là một trong các công nghệ đó. 2.3.2. ADSL2 Các chuẩn của họ ADSL2 được đưa ra để đáp ứng các yêu cầu về băng thông, hỗ trợ cho các ứng dụng yêu cầu băng thông lớn như IPTV. Có 3 loại khác nhau của họ ADSL2: ADSL2: ADSL2 là phiên bản đầu tiên của ADSL2 được phê chuẩn bởi ITU vào năm 2003. ADSL2 bao gồm một số cải tiến so với chuẩn ADSL gốc là đặt tên khác, các tốc độ download cao hơn và khoảng cách từ tổng đài trung tâm tới modem của thuê bao xa hơn. ADSL2+: ADSL2+ được chuẩn hóa sau ADSL2. Đây là chuẩn xây dựng trên ADSL2 và cho phép các nhà cung cấp dịch vụ mạng đưa ra các tốc độ lên tới 20 Mbps và hoạt động tốt trong khoảng 1,5 Km tính từ tổng đài trung tâm tới modem nhà thuê bao. ADSL(Reach): công nghệ phát triển ADSL2 để vượt lên khoảng cách 1,5 Km tính từ tổng đài trung tâm tới nhà thuê bao được gọi là ADSL mở rộng hay viết tắt là RE-ADSL2 (ADSL- Reach). RE-ADSL2 đã được chuẩn hóa năm 2003 cho phép các nhà cung cấp dịch vụ IPTV tăng khoảng cách lên tới 6 Km tính từ tổng đài trung tâm gần nhất tới nhà thuê bao. Nó là công nghệ tốt nhất thực thi được trong giới hạn về khoảng cách và tốc độ trên các sợi cáp đồng. 2.3.3. VDSL Đường dây thuê bao số tốc độ cao VDSL (Very high speed Digital Subscriber Line) dựa trên những nguyên lý cơ bản như công nghệ ADSL2+. Nó là công nghệ DSL mới nhất và phức tạp nhất tại thời điểm này, và nó đã được phát triển để khắc phục các khuyết điểm của các phiên bản công nghệ truy cập ADSL trước đây. Nó loại trừ được hiện tượng “thắt cổ trai” và hỗ trợ khả năng tốc độ rất lớn cho phép các nhà cung cấp dịch vụ đủ điều kiện để đưa ra cho các thuê bao IPTV rất nhiều dịch vụ để lựa chọn bao gồm cả VoD và truyền hình quảng bá định dạng HD. VDSL cũng được thiết kế để hỗ trợ các truyền dẫn của chuyển mạch ATM và lưu lượng IP trên cáp đồng, điều đó rất có lợi cho các nhà cung cấp khi họ muốn kế thừa các mạng ATM trên hạ tầng mạng IP. Một số thành viên trong họ gia đình VDSL như sau: VDSL1: đây là công nghệ được thông qua năm 2004. Nó hoạt động tại tốc độ giới hạn cao hơn 55 Mbps cho kênh hướng xuống và 15 Mbps cho hướng lên. Tuy nhiên nó chỉ hoạt động được trong khoảng cách ngắn. VDSL2: là một cải tiến từ VDSL1 và được định nghĩa trong kiến nghị G.993.2 của ITU-T. Nó có thể được chia nhỏ thành VDSL2 (Long Reach) và VDSL2 (Short Reach). VDSL2 (Long Reach): do thực tế DSL phụ thuộc vào chiều dài của vòng nội hạt (local loop), một phiên bản VDSL được tạo ra để phân phối các dịch vụ IPTV cho số lượng lớn khách hàng, trong khi vẫn được hưởng khả năng truy cập băng rộng tốc độ cao. VDSL với các cải tiến về khoảng cách có thể cung cấp cho các thuê bao IPTV tốc độ truy cập băng rộng là 30 Mbps cách tổng đài trung tâm từ 1,2 – 1,5 km. VDSL2 (Short Reach): dựa trên điều chế DMT, công nghệ này sử dụng 4096 tone, chia ra thành các băng tần 4 KHz và 8 KHz. Chuẩn VDSL2 sử dụng kỹ thuật ghép kênh cho phép nó hoạt động ở tốc độ cao gấp 12 lần so với chuẩn ADSL, tốc độ 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. Khả năng để cung cấp cho thuê bao IPTV tốc độ 100 Mbps để truy cập dịch vụ cho phép các nhà khai thác bắt đầu đưa ra các dịch vụ tương tác tiên tiến khác cho khách hàng của họ. Các đặc tính mới của VDSL2 như cải thiện chất lượng dịch vụ QoS và cải tiến kỹ thuật mã hóa tất cả đều thích hợp để phân phối các ứng dụng triple-play. Lợi ích quyết định giúp củng cố vị trí vững chắc của VDSL trong công nghệ DSL là tính tương thích ngược và khả năng phối hợp với các phiên bản trước của mạng ADSL. Điều này cho phép các nhà cung cấp IPTV giải quyết ổn thỏa và có hiệu quả trong việc phát triển các mạng thế hệ mới dựa trên nền VDSL. Có hai phương thức chính được các nhà cung cấp dịch vụ IPTV sử dụng để tích hợp VDSL2 vào hạ tầng mạng đang có của họ. Phương thức thứ nhất là thêm các thiết bị VDSL2 mới tại các tổng đài khu vực và cho phép DSLAM chạy song song với hệ thống DSLAM ADSL đang có. Phương thức thứ hai là đặt thiết bị VDSL2 gần thuê bao IPTV. Bảng 2.2 so sánh đặc tính của các công nghệ DSL được sử dụng để truyền tải tín hiệu IPTV. Điểm tích cực chính của DSL cho các hệ thống IPTV trong thực tế là nó lợi dụng mạng dây dẫn đang tồn tại trên thế giới hiện nay. Điểm tiêu cực là tất cả các mạng DSL đều phải cân bằng giữa khoảng cách và dung lượng băng thông, tức là tốc độ của DSL sẽ giảm nếu khoảng cách từ thuê bao tới tổng đài trung tâm tăng lên. 2.4. IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp: Các mạng truyền hình cáp truyền thống CATV (Cable Television) đã có được sự vượt trội trong việc phân phối hàng trăm kênh truyền hình đồng thời tới hàng ngàn user. Mỗi user có thể chọn một kênh bất kỳ trong hàng trăm kênh chỉ đơn giản bằng cách dò Tivi hoặc thông qua bộ giải mã STB. Các hệ thống này dễ dàng thêm các thuê bao mới bằng cách tách và khuếch đại tín hiệu. Trong quá khứ, tính tương tác đã bị giới hạn hoặc không được sử dụng tại tất cả các hệ thống, tất cả nội dung chỉ gửi trực tiếp tới người xem. Công nghệ DSL Downstream (Mbps) Uptream (Mbps) Khoảng cách lớn nhất (km) Các dịch vụ được hỗ trợ ADSL 8 1 5.5 Một kênh video SD nén MPEG-2,truy cập Internet tốc độ cao và các dịch vụ VoiP ADSL2 12 1 5.5 Hai kênh video SD nén MPEG-2 hoặc một kênh HD,truy cập Internet tốc độ cao và các dịch vụ Voip ADSL2+ 25 1 6 Năm kênh video SD nén MPEG-2 hoặc hai kênh HD, truy cập Internet tốc độ cao và các dịch vụ Voip ADSL-Reach 25 1 6 Năm kênh video SD nén MPEG-2 hoặc hai kênh HD , truy cập Internet tốc độ cao và các dịch vụ Voip VDSL1 25 15 Vài trăm mét Mười hai kên video SD MPEG-2 hoặc năm kênh HD. Truy cập Internet tốc độ cao và các dịch vụ VoiP VDSL2 (Long reach) 30 30 1,2-1,5 Bảy kênh video SD MPEG-2 hoặc ba kênh HD. Truy cập Internet tốc độ cao và các dịch vụ VoIP VDSL2(short reach) 100 100 350m Mười hai kênh video SD MPEG-2 hoặc 10 kênh HD truy cập Internet tốc độ cao và các dịch vụ VoiP Bảng 2.2 So sánh các công nghệ DSL Ngày nay các nhà khai thác CATV đã bắt đầu tìm kiếm các hệ thống phân phối video với nhiều cải tiến, điều đó cho phép họ đưa ra dịch vụ triple-play video, voice và dịch vụ dữ liệu. Công nghệ IP là công nghệ nền tảng cho việc hội tụ các dịch vụ khác. Các nhà khai thác truyền hình cáp đã có những đầu tư quan trọng để nâng cấp mạng của họ, hỗ trợ cho việc triển khai các dịch vụ tiên tiến IPTV. Để hiểu việc phân phối nội dung IPTV trên mạng truyền hình cáp về mặt công nghệ trong vấn đề này, trước tiên ta cần có các khái niệm cơ bản về mạng hỗn hợp HFC. 2.4.1. Tổng quan về kỹ thuật HFC Nếu mạng truyền hình cáp có thể sử dụng trên các vùng đặc thù thì khách hàng có thể truy cập IPTV từ mạng dựa trên kỹ thuật cáp quang, cáp đồng trục hỗn hợp HFC (hybrid fiber/coax). Kỹ thuật HFC nói đến một số cấu hình mạng hỗn hợp của cáp quang và cáp đồng trục được sử dụng để phân phối lại các dịch vụ truyền hình kỹ thuật số. Các mạng xây dựng dựa trên kỹ thuật HFC có một số đặc tính thuận lợi chuyển giao cho các dịch vụ thế hệ mới như sau: Mạng HFC có khả năng truyền dẫn đồng thời cả tín hiệu số và tín hiệu tương tự. Đây là đặc tính rất quan trọng cho các nhà khai thác mạng. Mạng HFC có thể chung hòa giữa việc tăng dung lượng và các yêu cầu tin cậy của một hệ thống IPTV. Đặc điểm tăng được dung lượng của hệ thống HFC cho phép các nhà khai thác mạng triển khai thêm các dịch vụ mà không cần phải thay đổi toàn bộ cấu trúc mạng. Đặc tính vật lý của cáp đồng trục và cáp quang hỗ trợ mạng hoạt động ở tốc độ vài Gbps. Hình 2.3 Mạng HFC end-to-end Như trên hình 2.3 ta thấy cấu trúc của mạng HFC gồm có đường trục chính là cáp quang kết nối theo các node quang tới mạng cáp đồng trục. Node quang hoạt động như một giao tiếp, ...; gói 50.000 đồng/tháng thêm bốn kênh HD. Dịch vụ truyền hình (Live TV) của MyTV có tính năng khóa chương trình (Parental Lock) là tính năng cho phép hạn chế một số khách hàng khỏi một số chương trình cụ thể. Ví dụ cho phép khách hàng chặn các chương trình, nội dung dành cho người lớn, không phù hợp với trẻ em. sau đúng 1 năm ra mắt dịch vụ, MyTV đã có 150.000 thuê bao, trong đó, Tây Ninh là địa phương đạt mức cao nhất với 7.000 thuê bao. Điều này cho thấy IPTV là dịch vụ rất có tiềm năng ở Việt Nam. Với mức tăng trưởng 200%/tháng như hiện nay, MyTV dự báo đến cuối năm 2010 sẽ đạt từ 250 – 300 nghìn thuê bao và tốc độ tăng trưởng này sẽ được duy trì trong vài năm tiếp theo. iTV của FPT lại có chương trình “Địa chỉ cần biết”, với nội dung dành cho những người bận rộn có thể nhanh chóng tìm thấy thông tin, địa điểm cần biết như ăn ở đâu, mua gì, nhà hàng nào gần nhất... Hay chương trình “Tiếng Anh cho bé” với những bài học tiếng Anh bổ ích dành cho các bé 3- 10 tuổi. Riêng với thương hiệu SaigonTV dù chỉ mới xuất hiện tại TP.HCM từ đầu tháng 2-2010 nhưng đã cung cấp gần 70 kênh truyền hình. VNPT TP.HCM, cho biết sẽ có lộ trình tăng kênh, tăng phim truyện và nhiều dịch vụ gia tăng khác với nội dung phong phú như: danh bạ vàng, mua bán trực tuyến (TV Shopping), quảng cáo tương tác, các chương trình trò chơi tương tác trên truyền hình, dạy và học tương tác trên truyền hình... 3.1.4. Khả năng đáp ứng nhu cầu dịch vụ IPTV của mạng Viễn thông tại Việt Nam. Với mạng băng hẹp truyền thống, chỉ một số dịch vụ đơn giản của IPTV là có thể thực hiện được. Còn để có thể triển khai thành công dịch vụ IPTV thì mạng băng rộng đóng vai trò tiên quyết, bởi vì chỉ với mạng băng rộng mới có thể bảo đảm cung cấp đầy đủ băng thông theo yêu cầu cho các dịch vụ IPTV (như truyền hình, Video, Games, v.v...). Cho đến nay, thị trường băng rộng tại Việt Nam đang trong giai đoạn phát triển bùng nổ nhu cầu và còn rất nhiều tiềm năng. Số lượng thuê bao băng rộng của Việt Nam đã đạt xấp xỉ 200.000 với sự tham gia của các nhà cung cấp dịch vụ VNPT, FPT Telecom, Viettel, SPT, ... Dự kiến đến cuối năm 2006, số lượng thuê bao băng rộng của Việt Nam sẽ đạt khoảng 300.000 và đến 2008 số lượng này sẽ phát triển lên tới 800.000 - 1.000.000 thuê bao. Đồng thời với việc triển khai các công nghệ hữu tuyến xDSL/PON và công nghệ vô tuyến băng rộng (WiFi/WiMAX, CDMA, ...) của các nhà cung cấp dịch vụ ở Việt Nam, thì IPTV lại càng có cơ hội phát triển mạnh mẽ và bảo đảm cho sự thành công của loại hình dịch vụ mới này. Việc chuyển đổi cấu trúc mạng lưới từ chuyển mạch kênh truyền thống theo thời gian sang mạng NGN với công nghệ chuyển mạch gói là một sự chuyển đổi mạnh mẽ về công nghệ, phù hợp với xu thế phát triển chung của các nước phát triển trên thế giới. Do vậy, các nhà cung cấp dịch vụ của Việt Nam đã chọn NGN làm bước phát triển tiếp theo trong việc tìm kiếm các giải pháp phát triển mạng. Mạng NGN sẽ cho phép triển khai các dịch vụ đa dạng với giá thành thấp, giảm thiểu thời gian đưa dịch vụ mới ra thị trường, giảm chi phí khai thác mạng và dịch vụ, đồng thời nâng cao hiệu quả đầu tư và tạo nguồn doanh thu mới ngoài doanh thu từ các dịch vụ truyền thống. NGN cho phép tăng cường khả năng kiểm soát, bảo mật thông tin và tin cậy trong khi giảm thiểu được chi phí vận hành. NGN được xây dựng trên tiêu chí mở, các giao thức chuẩn và giao diện thân thiện. NGN thống nhất mạng hữu tuyến truyền thống và chuẩn truyền tải âm thanh, hình ảnh, dữ liệu không dây. Xét trên khía cạnh công nghệ, xu hướng công nghệ hiện nay là sự hội tụ của nhiều công nghệ để đưa ra những loại hình dịch vụ tổng hợp (như kết hợp các dịch vụ thoại, số liệu và băng rộng) cho khách hàng, đồng thời tận dụng được những cơ sở hạ tầng sẵn có để giảm thiểu chi phí đầu tư nâng cấp. Dịch vụ IPTV chính là một sản phẩm của sự hội tụ đó khi mà chỉ với một thiết bị đầu cuối khách hàng có thể sử dụng khoảng 6-7 loại hình dịch vụ con (truyền hình quảng bá, truyền hình theo yêu cầu, điện thoại thông thường, điện thoại IP, điện thoại truyền hình, truy cập Internet, v.v...). Hơn nữa việc áp dụng công nghệ để triển khai những dịch vụ với các chi phí nhỏ, tối ưu hoá hạ tầng viễn thông sẵn có sẽ tăng sức cạnh tranh khi mà thời gian gia nhập WTO của Việt Nam đang đến gần. Đồng thời có thể khẳng định với hạ tầng mạng truy nhập hữu tuyến và vô tuyến băng rộng trên cơ sở mạng NGN hiện đại mà các nhà khai thác cung cấp dịch vụ của Việt Nam đã và đang hướng tới xây dựng thì việc triển khai dịch vụ IPTV là hợp lý và khả năng bảo đảm đáp ứng yêu cầu triển khai dịch vụ này là hoàn toàn khả thi. 3.2 Tìm hiểu một số giải pháp công nghệ IPTV phổ biến trên mạng Viễn thông Việt nam 3.2.1. Giải pháp IPTV của ZTE Giải pháp IPTV tổng thể của ZTE là một giải pháp được xây dựng để cung cấp các dịch vụ đa phương tiện qua mạng IP. Giải pháp này có thể cung cấp nhiều dịch vụ băng rộng đa phương tiện như truyền hình trực tiếp Live TV, Video theo yêu cầu VoD, Near Video on Demand (NvoD), Time-Shifted Television (TSTV), và Network Personal Video Recording (NPVR). Hệ thống IPTV của ZTE cho phép nhà khai thác có thể cung cấp nhiều dịch vụ trên hạ tầng mạng hiện có của mình. Đây là một giải pháp tiên tiến hoàn thiện với khả năng hoàn hảo về vận hành, quản lý và đáp ứng dung lượng lớn, giúp các nhà khai thác mạng cố định mở rộng các loại dịch vụ của mình. Giải pháp này mang lại cho các nhà khai thác mạng cố định một nền tảng để có thể cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng tương tác băng rộng phong phú đến nhiều đối tượng khách hàng. ZTE hiện dẫn đầu lĩnh vực này trên thị trường Trung Quốc, với các dự án cung cấp giải pháp IPTV cho China Netcom – chi nhánh Bắc Kinh, cho China Telecom – chi nhánh Thượng Hải, Quảng Đông, Jiangsu, Vân Nam, Shanxi và Quảng Châu. Trên thị trường IPTV quốc tế, ZTE đã cung cấp và triển khai giải pháp tích hợp triple play (bao gồm IPTV) cho Emcali, một nhà khai thác của Colombia, và Free Internet của Thái Lan, triển khai một số dự án thử nghiệm IPTV cho một số nhà khai thác như CanTV của Venezuela và TM của Nga. 3.2.1.1. Các thành phần của hệ thống IPTV của ZTE Giải pháp IPTV tổng thể của ZTE bao gồm khối mã hóa, mạng phân phối nội dung CDN, middleware, hệ thống quản lý quyền nội dung số (DRM) và truy nhập có điều kiện (CAS), mạng truyền tải IP và thiết bị đầu cuối tại nhà khách hàng. Hệ thống được tích hợp hoàn chỉnh nên loại bỏ được vấn đề về sự kết nối giữa các thành phần và đơn giản hóa việc triển khai và bảo trì hệ thống. Kiến trúc hệ thống như Hình 2.2  Hình 3.2: Kiến trúc hệ thống IPTV của ZTE a.Hệ thống Head end Hình 3.3: Mô hình Giải pháp Head end Hệ thống Head end là thành phần chính trong giải pháp IPTV của ZTE, bao gồm khối mã hóa, CDN, middleware và hệ thống CAS&DRM. Khối mã hóa sẽ chuyển đổi tín hiệu thoại và hình ảnh thành luồng dữ liệu IP multicast dưới định dạng mã hóa mong muốn (H.264). Middleware cung cấp giải pháp để quản lý thuê bao, dịch vụ và nội dung cũng như chỉ dẫn chương trình EPG (Electronic Program Guide) và phiên bản của STB, trong khi hệ thống CAS&DRM chịu trách nhiệm bảo vệ phân phối nội dung. Hình 3.4. Mô hình Middleware Mạng phân phối dữ liệu (CDN) bao gồm các cụm máy chủ video với nội dung được phân bố giữa các nút CDN theo các chính sách phân bố linh hoạt. Cấu trúc phân bố của CDN mang lại tính kinh tế nhà khai thác khi thiết kế hệ thống, phân bố tải thuê bao và các yêu cầu dịch vụ hợp lý. Giải pháp IPTV của hỗ trợ phân cấp phân phối theo thứ bậc .CDN khả năng mở rộng để đạt được tối ưu, tức là tương ứng với số lượng thuê bao và nhu cầu lưu lượng dịch vụ, và do đó đem đến cho các nhà cung cấp dịch vụ  có thể triển khai mọi giai đoạn của IPTV  trên qui mô kinh tế. CDN  có thể tùy chọn khi áp dụng Storage Area Network (SAN) nhằm đạt được dung lượng lưu trữ thông lượng cao nhât. Hình 3.5. Mô hình mạng phân phối dữ liệu b. Mạng truyền tải Mạng truyền tải là phương tiện vật lý để phân phối nội dung qua mạng IP băng rộng. Những yếu tố cần quan tâm khi triển khai một mạng IP là khả năng truyền dẫn tốc độ cao, là dự phòng và đáp ứng dung lượng lớn, khả năng hỗ trợ chất lượng dịch vụ, tính tin cậy và khả năng quản lý. c.Gia đình số IPTV được xem là một bước ngoặt và là nền tảng cho mô hình gia đình số trong tương lai với lối sống mới. Gia đình số được đặc trưng bởi các thiết bị đầu cuối đa dụng như Home gateway và IPTV set top box. Nó bao gồm ba yếu tố cơ bản: một Gateway chủ là một phương tiện cho người dùng truy cập một dịch vụ, nhà thiết bị mạng ngoại vi bao gồm cả hộp set-top (STB), PC, điện thoại video, điện thoại di động Bluetooth và một hệ thống quản lý thiết bị (EMS) Home Gateway (HG) là một cổng truy nhập tích hợp cho người dùng đơn lẻ, là thành phần cốt lõi trong mạng gia đình, kiểm soát và tích hợp mọi thiết bị trong gia đình, cung cấp các giao diện tiện lợi và thống nhất cho người dùng. HG của ZTE có các giao diện đa dạng, hoạt động như một thiết bị kết nối giữa các tài nguyên gửi đi và nhận đến, kết nối các thiết bị ứng dụng khác nhau trong gia đình, và kết nối các thiết bị này tới các mạng bên ngoài. HG đóng vai trò như một cổng giao diện để cung cấp các ứng dụng giao tiếp và giải trí đến cho người dùng. STB: Dòng STB ZXV10 của ZTE dựa trên kỹ thuật Mã hóa hình ảnh tiên tiến MPEG-4 (AVC). Ngoài ra, dòng thiết bị này cũng hỗ trợ HDTV, kết nối với các thiết bị lưu trữ ngoài và nhiều tính năng khác tất cả tính năng này sẽ giúp tăng tính cạnh tranh của các dịch vụ IPTV. Nguồn Hình 3.6 Cấu trúc mạng gia đình số của ZTE Home Gateway (HG) phục vụ như một trung tâm và router trong kỹ thuật số Gia đình số của ZTE. Đây là cổng truy cập tích hợp cho người dùng . Là trung tâm của mạng lưới nhà, HG kiểm soát và điều phối tất cả các thiết bị ở nhà, nó cũng cung cấp cho người dùng với một giao diện thống nhất và thuận tiện. HG có các giao diện đa dạng. Thông qua giao diện tải lên, nó có thể kết nối với chuyển mạch mềm IP ,GSM / CDMA mạng không dây, hệ thống IPTV, Internet Thông qua các giao diện tải về, nó có thể kết nối với thiết bị ngoại vi khác nhau trong nhà. HG cung cấp kết nối các thiết bị người sử dụng trong nhà với mạng ngoài. Nó được coi là một phần mở rộng của mạng truy cập, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng tăng cho giải trí và cho phép mở rộng các ứng dụng. Thiết bị ngoại vi Thiết bị ngoại vi trong một mạng gia đình chủ yếu bao gồm các thiết bị thường được sử dụng như là một điện thoại tương tự, máy fax, máy in, máy nghe nhạc MP3, ổ đĩa USB, STB, điện thoại video, máy tính, điện thoại di động Bluetooth và card mạng không dây cho phép một máy tính để tham gia Internet. Hệ thống quản lý thiết bị EMS được sử dụng để quản lý cơ sở khách hàng thiết bị (CPE). Các nhà khai thác có thể giám sát hoạt động và thực hiện xử lý sự cố từ xa. Chức năng EMS có thể được chia thành hai loại. Đầu tiên là cổng quản lý, chịu trách nhiệm về cấu hình cổng; cung cấp dịch vụ; quản lý phần mềm, phần cứng và đồ họa; tình trạng mạng lưới giám sát và thực hiện, chẩn đoán lỗi cụ thể. Thiết bị quản lý được xử lý sự cố và cấu hình từ xa. Giải pháp gia đình số của ZTE có thể cung cấp các dịch vụ ứng dụng sau đây: VoIP Các HG tự cung cấp hai giao diện cổng hỗ trợ quay số cuộc gọi IP và gửi fax từ một bộ điện thoại thông thường. Bên cạnh đó, bạn có thể quay số cuộc gọi điện thoại IP với các thiết bị đầu cuối điện thoại IP kết nối trực tiếp đến giao diện Ethernet của HG. Các thiết bị đầu cuối P801 là một điện thoại IP được thiết kế bởi ZTE cho chức năng này. Dịch vụ Internet Hộ gia đình có các tùy chọn linh hoạt để truy cập Internet thông qua giao diện bao gồm Bluetooth, Wi-Fi, Ethernet và USB HG có Các tính năng như một tường lửa để giữ cho những kẻ xâm nhập mạng lưới . Hơn nữa, nó có thể hạn chế truy cập cho các nhóm cụ thể. Ví dụ, nó có thể bảo vệ trẻ em truy cập vào các trang web khiêu dâm và bạo lực. Nguồn Hình. 3.7. Hệ thống mạng cung cấp truy cập Internet thông qua HG Các điện thoại di động được trang bị Bluetooth cũng cho phép người dùng thực hiện cuộc gọi IP qua các thiết bị cầm tay Bluetooth. HG cung cấp giao diện đường lên PSTN, cho phép người dùng để gọi những người khác trên mạng PSTN khi các chi phí có hiệu quả các cuộc gọi VoIP không có sẵn. Dịch vụ IPTV Các HG và STB được đặt ở những nơi khác nhau trong nhà và STB được kết nối với HG thông qua giao diện Ethernet. Các STB, kết nối Internet với TV, quay truyền hình của bạn thành một trung tâm giải trí đa phương tiện có khả năng cung cấp dịch vụ IPTV. HG cung cấp IPTV với QoS đảm bảo và hỗ trợ multicast. IPTV ZXBIV nền tảng có thể giúp cung cấp các dịch vụ khác nhau như truyền hình trực tiếp, VoD, mạng máy ghi video cá nhân (NPVR), NVOD, TSTV, và TV-Shopping. Điện thoại di động và hội tụ cố định Nhu cầu di động của thông tin liên lạc ngày càng cao, tính tương thích giữa các hệ thống khác nhau với nhau có tầm quan trọng đặc biệt. Tương lai kỹ thuật số có thể hỗ trợ kết nối giữa các dịch vụ di động và IP. Ví dụ khi bạn thực hiện cuộc gọi điện thoại gần nhà, Bluetooth cho phép điện thoại di động GSM kết nối giao diện với HG và sử dụng dịch vụ VoIP cung cấp bởi HG mà không gián đoạn dịch vụ. Tập tin dịch vụ chia sẻ Trên mạng gia đình, các tập tin có thể được chia sẻ giữa các thiết bị gia dụng. Ví dụ, bạn có thể có các file của bạn in trên bất kỳ máy in từ bất kỳ máy tính trên mạng của bạn. Bạn cũng có thể có quyền truy cập để lưu trữ tập trung của các tập tin đa phương tiện để bạn có thể chơi nhạc được lưu trữ trong đĩa thông qua một STB . Mục đích là để cho phép người dùng để lấy bất kỳ nội dung từ bất kỳ thiết bị nối mạng. Trang chủ điều khiển dịch vụ Người dùng có thể điều khiển thiết bị nhà của họ khi họ đang đi từ nhà hoặc thiết bị đầu cuối thông qua mạng hoặc thiết bị cầm tay của mình Họ có thể bật và tắt thiết bị, giám sát phòng, cửa sổ và cửa ra vào. Khi chức năng điều khiển nhà liên quan đến bất động sản và các vấn đề riêng tư. Với sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử và truyền thông, càng nhiều người sẽ bắt đầu sử dụng chức năng này để tự động hóa các hoạt động gia đình của họ. Hình. 3.8 HG kiểm soát dịch vụ cung cấp điều khiển của tất cả mọi thứ xung quanh nhà 3.2.1.2. Giải pháp triển khai xPON Cùng với sự phát triển của IPTV người dùng đang tìm kiếm trải nghiệm tốt hơn với truyền hình độ nét cao tại các nơi khác nhau. Ví dụ có 2 bộ hoặc 3 bộ TV tại một hộ gia đình .Mỗi STB cần HDTV với luồng video 7-10Mbps. Băng thông của cả hộ thuê bao đạt được từ 20-30Mbps. Bay giờ các ADSL2+ chỉ có thể đủ khả năng từ 8-10Mbps kết nối cho đường xuống nên không thể đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Hiện tại FTTx sẽ là một phương tiện truy cập mới cho người dùng ZTE là người dẫn đầu trong việc cung cấp giải pháp truy nhập băng thông rộng với hàng loạt các loại MSAG, DSLAM, xPON dùng để áp dụng FTTx. ZTE đề xuất C220 ZXA10 một dòng sản phẩm thiết bị đầu cuối đường quang mà tập trung vào tập hợp và điểm cuối của nhiều giao diện PON (mạng quang thụ động) các giao diện cho gia đình, người thuê hoặc các doanh nghiệp, đơn vị (SFU, SBU, MUD, MTU). Nó cung cấp công suật kích thước lớn hoặc trung bình với một nền tảng EPON và GPON trên toàn cầu. Như ONU,ZTE đề suất F820 và 9806H có thể cung cấp ADSL,VDSL, giao diện người sử dụng Ethernet để kết nối cuối theo yêu cầu khác nhau của băng thông. Hình 3.9 Mô hình giải pháp triển khai xPON Tất cả các dich vụ internat sẽ được xác nhận thông qua PPPOE, người dùng gửi yêu cầu PPPOE đến BRAS để được cấp phép và thiết lập kết nối PPPOE với BRAS để vào được internet. Đối với IPTV, STB gửi PPPOE hay yêu cầu DHCP đến BRAS. BRAS chỉ định địa chỉ IP và chỉ có thể kết nối với EPG và CDN sau khi người sử dụng xác nhận. Khi STB gửi các yêu cầu multicast như tham gia IGMP hoặc báo cáo , nó có thể yêu cầu dữ liệu từ các điểm nhân rông Mutilcast khác Bằng cách này,  các dịch vụ IPTV đã được triển khai vẫn được tiếp tục sử dụng trong khi các dịch vụ mới như HDTV,  hội nghị video có thể được triển khai với QoE cao hơn. 3.2.1.3. Giải pháp hội tụ không dây Ngoài hệ thống wireless cung cấp dịch vụ trên IPTV, ZTE cũng có thể cung cấp một giải pháp end-to-end Multi-play  1 cách toàn diện này .Giải pháp này áp dụng cho cả mạng cố định và mạng không dây như WIMAX, điện thoại di động và LTE Giải pháp ZTE Multi – play có thể cung cấp các dịch vụ điển hình sau đấy cho các thuê bao : Video tương tác dịch vụ : Tất cả các dịch vụ video đã và đang được sử dụng tương tác như là truyền hình trực tiếp, video on demand (VOD) và time shift Television (TSTV) có thể được phân phối trên card hai thiết bị đầu cuối cố định và di động , tăng cường hệ thông truyền hình hội nghị. Cho phép các hội nghị được truyền trực tiếp đến nhiều thành viên trong nhóm nằm ở các trang web khác nhau, cho phép người điều khiển cuộc họp sử dụng các clip video theo yêu cầu và sau đó tiến hành thảo luận với các thành viên trong nhóm và cho phép thiết bị đầu cuối như STB và điện thoại di đông có thể truy cập vào hệ thống. Universal video monitor:  Cùng với việc sử dụng  hệ thống phân phối Pre Unit (PU) trên toàn cầu , các nhà khai thác khai thác có thể thu thập tất cả thông tin môi trường và lưu trữ nó trong một cơ sở dữ liệu phân tán CDN. Thông qua các giao diện dịch vụ tùy biến, các nhà khai thác có thể cung cấp dịch vụ giám sát  đa dạng không chỉ dành cho người dùng di động nhất định trong đường sắt, ngân hàng, điện lực,cảnh sát công cộng, và giao thông vận tải, mà còn cho dùng bình thường ví dụ như dịch vụ chăm sóc và giám sát chăm sóc trẻ  tại gia đình. Các dịch vụ tích hợp cố định và di động  ví dụ :  đối tác truyền hình di động, TV di động, truyền thông video tích hợp v.v.. Hình 3.10. Mô hình giải pháp hội tụ không dây Các dịch vụ tích hợp cố định và di động  ví dụ :  đối tác truyền hình di động, TV di động, truyền thông video tích hợp v.v.. Hơn nữa,  giải pháp IPTV của ZTE dựa trên IMS có khả năng  nâng cao dịch vụ hội tụ giữa các IPTV, Điện thoại di động, NGN,Internet, v.v có thể tiếp tục hỗ trợ với nhiều chức năng hấp dẫn bao gồm các dịch vụ truyền hình di động hoàn hảo hơn. 3.2.1.4. Các ưu điểm của giải pháp Giải pháp IPTV của ZTE kết hợp cả chất lượng dịch vụ cao và chi phí thấp với các tính năng nổi bật như: Kiến trúc hệ thống mở Mỗi thành phần đều có giao diện đặc biệt để phát triển các ứng dụng của nhà cung cấp khác. Hệ thống có thể kết nối hoạt động hiệu quả với các thành phần của nhà cung cấp IPTV khác. Tính mở giúp nhà khai thác linh hoạt trong việc phát triển các ứng dụng mới. Ví dụ như dịch vụ game, middleware có thể dễ dàng tích hợp với các phần mềm game khác, do đó giúp nhà khai thác nhanh chóng cung cấp được các trò chơi ăn khách ra thị trường. Bảo mật trong phân phối nội dung ZTE tích hợp giải pháp bảo mật của Irdeto, nhà cung cấp DRM/CAS vào hệ thống IPTV của mình nhằm đảm bảo độ bảo mật cao cho nội dung, tăng tốc độ triển khai hệ thống để nhanh chóng cung cấp các dịch vụ IPTV ra thị trường.   Mã hóa video tiên tiến Hệ thống IPTV của ZTE sử dụng chuẩn mã hóa H.264/MPEG4 AVC tiên tiến. ZTE tin tưởng rằng H.264, chuẩn mã hóa video cho độ nét cao HD và độ nét tiêu chuẩn SD, sẽ thống trị trong thập niên tới cùng với sự phổ biến của HDTV. Với chuẩn mã hóa H.264, nhà khai thác có thể giảm được yêu cầu về băng thông và vốn đầu tư.  Khả năng cung cấp dịch vụ mạnh mẽ Với hệ thống này, nhà khai thác có thể phát triển nhiều ứng dụng để tăng ARPU, đồng thời có thể thêm các nội dung quảng cáo để tăng lợi nhuận cho mình. Các dịch vụ phong phú được cung cấp bao gồm: Truyền hình quảng bá, VoD, NVoD, NPVR, TSTV, điện thoại thấy hình, tin nhắn nhanh (IM), SMS, thoại qua IP (VoIP), walled garden, quảng cáo, trò chơi, TV-shopping và đào tạo từ xa.  Hệ thống quản lý mạng toàn diện Hệ thống quản lý mạng được áp dụng để quản lý toàn bộ hệ thống IPTV bao gồm middleware, máy chủ VoD, và DSL, cũng như các thiết bị đầu cuối STB và HG. Cùng với giao thức TR069 sẽ giúp vận hành dễ dàng hơn và giảm chi phí bảo trì. Hệ thống cũng cung cấp nhiều chức năng quản lý thiết bị bao gồm chẩn đoán lỗi từ xa, cung cấp thống kê vận hành dịch vụ và các báo cáo hoạt động của mạng.  Khả năng linh hoạt trong hỗ trợ dung lượng lớn CDN hỗ trợ đồng thời các kiến trúc phân bố, tập trung hoặc kết hợp. Dung lượng mạng IPTV có thể được mở rộng từ hàng ngàn thuê bao tới hàng triệu thuê bao. Dựa trên các công nghệ IPTV tiên tiến, giải pháp IPTV của ZTE sẽ thúc đẩy công cuộc cách mạng hóa phương thức xem truyền hình bằng các dịch vụ dữ liệu, video được cung cấp mọi lúc, mọi nơi. Với vai trò là một thành phần nền tảng của Mô hình gia đình số, giải pháp cũng sẽ đóng góp mạnh mẽ vào tiến trình xây dựng một mô hình gia đình số thế hệ mới trong tương lai gần. 3.2.2. Giải pháp IPTV của Huawei Khi mà truy nhập mạng băng rông đước triển khai trên toàn thế giới, các nhà khai thác mạng cố định nỗ lực để cung cấp Triple – play đa dịch vụ. IPTV là một phần chính của triple – play do đó nó trở thành một điểm nóng trong xây dựng mạng lưới để đáp ưng nhu cầu này, Huawei – một trong những nhà cung cấp băng thông rộng và thiết bị mạng hàng đầu thế giới đã hợp tác với các đối tác cung cấp giải pháp IPTV end-to-end. Dựa trên các giải pháp IPTV của Huawei, mạng điều hành băng rộng có thể cung cấp dich vụ IPTV state-oart cho các thuê bao băng rộng. Không giống như truyền hình truyển thống, truyền thông qua cáp , vệ tinh, phát sóng mặt đất, IPTV cung cấp cho các thuê bao các chương trình truyền hình chất lượng cao tương tác và các nội dung giải trí khác qua mạng IP. Ngoài Live TV, IPTV cho phép xem video giải trí tương tác như VoD, nPVR và Time-Shift TV. Nó cũng có thể cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng như Web,e-mail,trò chơi,T- Commerce.. 3.2.2.1. Kiến trúc giải pháp IPTV Giải pháp IPTV của Huawei được cung cấp thông qua việc hợp tác với CASCADE Limited – Một chi nhánh riêng của PCCW và cung cấp middleware đã được các dịch vụ IPTV,PCCW Now TV thành công nhất trên toàn thế giới chấp nhận để phục vụ hơn 450.000 thuê bao. Giải pháp IPTV của Huawei cung cấp một kiến trúc dịch vụ IPTV dựa trên tổng số mạng truy cập tiên tiến của Huawei. OLT TV headend Hệ thống VOD/nPVR CA/DRM BRAS IPTV Middleware Home Network STB & HG DSLAM EPON IP Multicast IP Unicast Hình 3.11. Mô hình kiến trúc giải pháp IPTV của Huawei 3.2.2.2. Các thành phần trong giải pháp IPTV Giải pháp IPTV của Huawei là một giải pháp end-toend toàn diện. Giải pháp này bao gồm mạng lưới băng thông rộng, IPTV Middleware, TV Headent, hệ thống VOD, hệ thống bảo mật nội dung truyền thông (CA/DRM) và IP STB. a, IPTV Middleware IPTV Middleware hoạt động như là nền tảng cốt lõi của IPTV. Nó thực hiện toàn bộ quá trinh quản lý bằng các cung cấp IPTV TV – Portal/EPG, quản lý người dùng, dịch vụ kênh /gói và chương trình cùng với các tính năng và dịch vụ thống kê. Middleware cung cấp các giao diện API rất phong phú đẻ tích hợp với OSS nhằm giúp các nhà khai thác cung cấp dịch vụ IPTV với quy mô lớn và nhanh chóng hơn. Ngoài ra, nó tích hợp với hệ thống VOD, Headend, CA/DRM,STB và mạng thực hiện triển khai dịch vụ tự động và kiểm soát truy nhập người dùng. b, Headend TV Giải pháp IPTV  của Huawei  cũng chứa   các đầu cuối truyền hình kỹ thuật số bao gồm MPEG Encoder, IRD, A / V Router và do đó  Headend TV cung cấp các nội dung MPEG2 hay MPEG4AVC/H.264 LIVEđến  STB. Nó thu nhận ,điều chế , giải mã video và các nội dung âm thanh từcác nguồn khác nhau, như vệ tinh, phòng thu, trên đất liền và lưu trữ. Sau đó chuyển đổi nội dung thông qua các kỹ thuật nén vào IPmulticast đóng gói  theo các luồng MPEG . Bộ mã hóa (Encoder) là phần cốt lõi của Headend.Bộ mã hóa này có nhiệm vụ  thực hiện mã hóa thời gian thực và chuyển mã của MPEG2 và MPEG4 AVC/H.264 thông qua phần cứng, và định hình tốc độ, tốc đọ chuyển đổi và đóng gói IP. c, Hệ thống VOD Giải pháp IPTV của Huawei tích hợp một hệ thống VOD mạnh, giúp tăng cường video / âm thanh trên các dịch vụ theo yêu cầu.Hệ thống VOD gồm Streaming Server và quản lý hệ thống phân phối nội dung. Hệ thống này được áp dụng để cung cấp VOD,nPVR vàTime Shift –TV khi được tích hợp với cùng với Middleware. Ngoài ra, việc hỗ trợ cơ cấu phân phối CDN cho phép phân phối các nội dung một cách thông minh và để đạt được  vị trí linh hoạt của các cụm máy chủ trung tâm và các cụm máy chủ biên, do đó tạo điềukiện triển khai quy mô lớn VOD. d, Hệ thống bảo vệ nội dung Giải pháp công nghệ IPTV của  Huawei hỗ trợ sự đổi mới và hiệu quả về giá thành của công nghệ bảo mật nội dung,CA Network  cho Live TV ( TV trực tiếp) và mã hóa dựa trên phiên cho VOD. CA Network dựa trênm Huawei SmartAX DSLAM,cung cấp multicast mạnh mẽ và các tính năng điều khiển multicast. Giải pháp IPTV  của  Huawei có thể tích hợp hệ thống third-partys CA / DRM nhằm cung cấp bảo vệ nội dung một cách hoàn hảo.Tất cả nội dung truyền thông được bảo mật  bởi hệ thống CA DRM /, bao gồm cả truyền hình trực tiếp và nội dung theo yêu cầu . e, STB IP Giải pháp IPTV của Huawei cung cấp Echolife loạt IP STB để hỗ trợ MPEG4 AVC/H.264 và MPEG2. 3.2.2.3. Các ưu điểm của giải pháp Huawei Điểm nổi bật của giải pháp IPTV Huawei là giải pháp IPTV đã được chứng minh lĩnh vực dịch vụ IPTV quy mô lớn đã được chứng minh lớn hơn 500 nghìn thuê bao, dịch vụ VOD Quy mô lớn đã được chứng minh lớn 200 nghìn thuê bao. 3.3 Kết luận chương III Chương này giúp ta có được những cái nhìn tổng thể về:su thế cũng như tình hình phát triển của IPTV trên thế giới,trong khu vực và trong nước.Dự đoán nhu cầu của thị trường để từ đó có những giải pháp ứng dụng các công nghệ thích hợp,phổ biến(như của ZTE,Huawei) nhằm đáp ứng nhu cầu dịch vụ IPTV tiềm năng của mạng viễn thông tại Việt nam. KẾT LUẬN CHUNG IPTV được các chuyên gia nhìn nhận là một công nghệ có khả năng mang tới lợi nhuận rất lớn cho các nhà cung cấp viễn thông trong một tương lai gần. IPTV có thể thay đổi phương thức xem các chương trình truyền hình và là một cuộc cách mạng trong việc tạo ra nội dung. Với sự phát triển của công nghệ truy cập băng rộng và các thiết bị sản xuất chương trình truyền hình, các chuyên gia tin tưởng rằng IPTV thực sự có khả năng cạnh tranh với các chương trình truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp hay các loại truyền hình thông thường. Để triển khai thác các dịch vụ IPTV cần phải có một nền tảng mạng băng rộng chất lượng và an toàn. Bên cạnh đó, việc quản lý mạng IPTV khi đi vào hoạt động cũng là vấn đề cần phải đặc biệt chú, vì hiệu quả của mạng cao hay thấp phụ thuộc vào yếu tố này. Mặc dù IPTV vẫn trong giai đoạn bắt đầu, nhưng đã có sự phát triển của một số nhà cung cấp cũng như số lượng thuê bao. Hiện tại IPTV là một nhân tố quan trọng trong thị trường truyền hình thu phí, và trong tương lai các nhà cung cấp IPTV sẽ cho ra các dịch vụ mới và sẽ thu hút được rất nhiều khách hàng. Xét về khía cạnh công nghệ, xu hướng công nghệ hiện nay là sự hội tụ của nhiều công nghệ để đưa ra nhiều loại hình dịch vụ tổng hợp (như kết hợp các dịch vụ thoại, số liệu và băng rộng) cho khách hàng. Dịch vụ IPTV chính là một sản phẩm của sự hội tụ đó khi mà chỉ với một thiết bị đầu cuối khách hàng có thể sử dụng rất nhiều các loại hình dịch vụ con (truyền hình quảng bá, truyền hình theo yêu cầu, điện thoại IP, điện thoại truyền hình, truy cập Internet v.v...). Hơn nữa việc áp dụng công nghệ để triển khai những dịch vụ với chi phí nhỏ, tối ưu hoá hạ tầng viễn thông sẵn có sẽ tăng sức cạnh tranh. Trong thời kỳ kinh tế thị trường, khi Việt Nam đang dần hội nhập với thế giới, những dịch vụ có chất lượng cao với giá thành phù hợp với đời sống người dân sẽ ngày một trở thành một phần thiết yếu của xã hội. Với nhiều tiện ích mang lại dựa trên hạ tầng có sẵn, trong tương lai IPTV sẽ ngày một phổ biến hơn, các dịch vụ và chương trình ngày một phong phú hơn đáp ứng nhu cầu của khách hàng, góp phần thúc đẩy phát triển xã hội. Với nội dung đã được trình bày ở trên, đồ án của em đã đưa ra được cái nhìn tổng quát về công nghệ IPTV, các phương thức phân phối mạng IPTV và ứng dụng của một số giải pháp công nghệ phổ biến hiện nay cung như thấy được khả năng,su thế phát triển của IPTV trên thế giới nói chung và Việt nam nói riêng.Vì IPTV là công nghệ mới, do đó nội dung của luận văn chưa trình bày được cụ thể và đi hết được các phần đề còn khúc mắc. Các vấn đề cần tìm hiểu thêm đó là các kỹ thuật nén dữ liệu, các giao thức sử dụng để phân phối mạng IPTV và một số thiết bị chuyên dụng khác. Do thời gian và lượng kiến thức của bản thân còn hạn chế, nên nội dung của đồ án chưa được đầy đủ và chính xác. Với mong muốn nắm chắc các kiến thức về công nghệ IPTV để mở ra một cơ hội về nghề nghiệp. Hướng phát triển tiếp theo của đồ án là hoàn thiện các vấn đề còn thiếu xót và áp dụng lý thuyết vào thực tế để phát triển mạng dịch vụ IPTV. Vì thế rất mong sự quan tâm và đóng góp ý kiến của thầy và các bạn để nội dung đồ án được hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn Cô : Mai Thị Kim Anh cùng các thầy cô và các bạn đã giúp đỡ em hoàn thành bài thực tập này. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] ZTE IPTV Integration with VNPT Delivery Networks [6] ZTE IPTV VOD System VOD Service Flow Descriptio [7] ZTE IPTV VOD System DSS_Distribution Stream Syst [8] ZTE IPTV VOD System Expansion Proposal [9] David Ramirez. “IPTV Security – Protecting High Value Digital Contents”. First edition, John Wiley & Son Ltd, 2008. [10] Gilbert Held. “Understanding IPTV”. First edition , Auerbach Publications, 2007 [11] Gerard O’Driscoll. “Next Generation IPTV Services and Technologies” First edition, John Wiley & Sons, Inc, 2008. [12] Wes Simpson. “Video Over IP”. Second edition, Elsevier Inc, 2008. [13] Wes Simpson & Howard Greenfield. “IPTV and Internet Video: New Markets in Television Broadcast”.First edition, Elsevier Inc, 2007. [14] Một số tài liệu tập huấn về dịch vụ MyTV của Công ty Phần mềm và Truyền thông VASC [15] Đồ án Nguyễn Ngọc Dung , nghiên cứu về sự đánh giá QoS và QoE trong IPTV [16] Tạp chí Bưu chính viễn thông Việt nam,”Hỏi đáp về IPTV”,3/2009 [17] Tạp chí Bưu chính viễn thông Việt nam,”TV qua mạng IP băng rộng”,6/2009. [18] ZTE(Trung Quốc),”ZTE IPTV Total Solution”,2008 [19]