PHƯƠNG PHÁP TRIỂN KHAI DỊCH VỤ IPTV CỦA VNPT (nguyen duc hoang)

Phương án triển khai dịch vụ IPTV của VNPT

1

LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển của mạng Internet toàn cầu nói riêng và công nghệ thông tin nói

chung đã đem lại tiến bộ vượt bậc của khoa học kĩ thuật. Internet không những đã rút

ngắn khoảng cách về không gian, thời gian mà còn mạng lại cho mọi người, mọi quốc

gia và cả thế giới những lợi ích to lớn. Tốc độ phát triển nhanh chóng của công nghệ

thông tin là một trong những lợi ích to lớn, có vai trò quan trọng và tầm ảnh hưởng

rộng khắp

Với sự phát triển nhanh chóng, mạng Internet băng rộng còn làm thay đổi cả về

nội dung và kĩ thuật truyền hình. Hiện nay truyền hình có nhiều dạng khác nhau: truyền

hình số, truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp, truyền hình Internet và IPTV. IPTV đang

là cấp độ cao nhất và là công nghệ truyền hình của tương lai. Sự vượt trội trong kĩ thuật

truyền hình của IPTV là tính năng tương tác giữa hệ thồng với người xem, cho phép

người xem chủ động về thời gian và khả năng triển khai nhiều dịch vụ giá trị gia tăng

tiện ích khác trên hệ thồng nhằm đáp ứng nhu cầu của người sử dụng.

Hiện nay trên thế giới đã có một số quốc gia triển khai thành công IPTV. Theo

các chuyên gia dự báo thì tốc độ tăng trưởng thuê bao IPTV sẽ tăng theo cấp số nhân

qua từng năm. Ở Việt Nam hiện nay, một số nhà cung cấp đang triển khai dịch vụ

IPTV. Bản đồ án này tập trung giới thiệu tổng quan về công nghệ IPTV và phương án

triển khai IPTV của VNPT, đơn vị hàng đầu về viễn thông tại Việt Nam.

Em xin chân thành cảm ơn tiến sĩ Phạm Thành Công, là giảng viên hướng dẫn

đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập và làm đồ án tốt nghiệp. Em xin

bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tập thể phòng điều hành thông tin,trực thuộc Viễn thông

Hà Nội đã nhiệt tình chỉ bảo và cung cấp tư liệu để em có thể hoàn thành đồ án.

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy giáo, cô giáo của trường Đại Học Bách

Khoa Hà Nội đã giảng dạy và dìu dắt em trong suốt những năm học đại học để em có

được những kiến thức cơ bản trước mắt, có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp và tiếp

đó, là nền tảng cho quá trình học tập, công tác của em sau này.

Hà Nội,tháng 5 năm 2011

Sinh viên: Nguyễn Đức Hoàng

http://updatebook.vn/kinh-te-phat-trien-181/

http://updatebook.vn/kinh-te-phat-trien-181/


2

TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án tập trung nghiên cứu công nghệ IPTV, những kiến thức cơ bản, phương

án triển khai IPTV của VNPT và mô phỏng các giao thức truyền tin multicast, phần cốt

lõi để phát quảng bá trong IPTV. Tuy IPTV là một công nghệ đã phát triển nhanh

chóng những năm gần đây nhưng tương lai nó sẽ còn phát triển rộng rãi hơn, tiếp tục

được mở rộng thêm những tính năng mới, phù hợp hơn với nhu cầu của người sử dụng

dịch vụ. Trong khuôn khổ của đồ án tốt nghiệp, em sử dụng GNS3(Graphical network

simmulator), phần mềm giả lập cisco router để xây dựng một hệ thống mạng qua đó

mô phỏng cách thức truyền tin multicast.

Nội dung chính của đồ án bao gồm:

-Chương I: Giới thiệu IPTV và các dịch vụ ứng dụng.

-Chương II: Tổng quan về hệ thống IPTV.

-Chương III: Hiện trạng cơ sở hạ tầng mạng viễn thông của VNPT.

-Chương IV: Các giải pháp kĩ thuật, công nghệ phát triển hệ thống truyền hình

IPTV.

-Chương V: Giải pháp cung cấp dịch vụ IPTV của VNPT.

-Chương VI: Mô phỏng truyền tin multicast bằng GNS3.


3

ABSTRACT In this thesis, I focus on researching in IPTV technology’s basic knowledge,

VNPT's IPTV deployment plan and simulating multicast communication protocols to

broadcast in IPTV. IPTV is a technology which has developed rapidly in recently years

and it keeps extending new features to match the user’s demands. In the graduation

thesis, I use GNS3 (Graphical network simulator), a cisco router simulation software to

design a network system to simulate multicast communication.

The main contents of the thesis include:

Chapter 1st: IPTV and application services.

Chapter 2nd

: Overview of IPTV system

Chapter 3rd

: Infrastructure telecommunication networks of VNPT

Chapter 4th

: The technical solutions, technological development of IPTV

systems.

Chapter 5th

: Solution to deliver IPTV services by VNPT.

Chapter 6th

: Simulate multicast communication with GNS3.


4

MỤC LỤC

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

TÓM TẮT ĐỒ ÁN ........................................................................................................2

ABSTRACT ...................................................................................................................3

DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................................7

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................8

CHƢƠNG I. GIỚI THIỆU IPTV VÀ CÁC DỊCH VỤ ỨNG DỤNG ....................10

1.1. Khái niệm .......................................................................................................... 10

1.2. Phân loại dịch vụ IPTV .................................................................................... 11

1.2.1. Dịch vụ truyền hình quảng bá ..................................................................... 11

1.2.2. Dịch vụ theo nhu cầu (On-Demand) ........................................................... 13

1.2.3. Dịch vụ tương tác (Interactive) ................................................................... 14

1.2.4. Dịch vụ thông tin và truyền thông ............................................................... 16

1.2.5. Các dịch vụ gia tăng khác ............................................................................ 17

CHƢƠNG II. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG IPTV .............................................19

2.1. Kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV .................................................... 19

2.1.1. Mô hình tổng quát ....................................................................................... 19

2.1.2. Các thành phần cung cấp dịch vụ Broadcast Video .................................... 19

2.1.3. Các thành phần cung cấp dịch vụ VoD ....................................................... 20

2.1.4. Các thành phần chung ................................................................................. 22

2.1.5. Kiến trúc sản phẩm ...................................................................................... 23

2.2. Phƣơng thức phục vụ IPTV ............................................................................. 24

2.3. Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV ......................................................... 27

2.3.1. Video site ..................................................................................................... 27

2.3.2. Mạng truyền dẫn .......................................................................................... 28


5

2.4. Những yêu cầu đặt ra cho dịch vụ video ........................................................ 33

2.4.1. Băng thông rộng .......................................................................................... 33

2.4.2. Băng thông không đối xứng ........................................................................ 33

2.4.3. Chất lượng dịch vụ ...................................................................................... 33

2.4.4. Sự sẵn sàng của dịch vụ ............................................................................... 34

2.4.5. Thời gian chuyển kênh đối với dịch vụ Broadcast ...................................... 34

CHƢƠNG III. HIỆN TRẠNG CƠ SỞ HẠ TẦNG MẠNG VIỄN THÔNG CỦA

VNPT ...........................................................................................................................36

3.1. Mạng đƣờng trục .............................................................................................. 36

3.2. Mạng gom và mạng truy nhập ........................................................................ 38

3.2.1. Mô hình cũ (chưa triển khai MEN) ............................................................. 39

3.2.2. Mô hình mới (đã và đang triển khai MEN) ................................................. 39

CHƢƠNG IV. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT, CÔNG NGHỆ PHÁT TRIỂN HỆ

THỐNG TRUYỀN HÌNH IPTV ...............................................................................42

4.1. Giải pháp lựa chọn chuẩn nén hình ảnh ........................................................ 42

4.1.1. Chuẩn nén MJPEG và Wavelet ................................................................... 42

4.1.2. Chuẩn nén MPEG-x và H.26x ..................................................................... 43

4.1.3. Chuẩn nén MPEG-2 .................................................................................... 44

4.1.4. Chuẩn nén MPEG-4 .................................................................................... 45

4.1.5. Chuẩn nén H.264/MPEG-4 Part 10/AVC ................................................... 47

4.1.6. Yêu cầu về băng thông của các chuẩn nén .................................................. 50

4.2. Các giao thức truyền tải và báo hiệu .............................................................. 50

4.2.1. Mô hình TCP/IP ............................................................................................ 50

4.2.2. Giao thức IP – Internet Protocol .................................................................. 51

4.2.3. Giao thức TCP – Transmission Control Protocol ....................................... 53

4.2.4. Giao thức UDP ............................................................................................ 56

4.2.5. Giao thức RTSP ........................................................................................... 56

4.2.6. Giao thức IGMP .......................................................................................... 59

4.2.7. Giao thức PIM ............................................................................................. 60

4.2.8. Giao thức khởi tạo phiên SIP (Session Initiation Protocol) ........................ 63


6

4.3. Lựa chọn công nghệ mạng truy nhập ............................................................. 67

4.3.1. Công nghệ mạng truy nhập xDSL ............................................................... 67

4.3.2. Công nghệ mạng truy nhập FTTx ............................................................... 69

4.3.3. Công nghệ mạng truy nhập Wimax ............................................................. 70

CHƢƠNG V. GIẢI PHÁP CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV CỦA VNPT.................72

5.1. Hạ tầng truyền tải ............................................................................................. 72

5.1.1. Mạng lõi ....................................................................................................... 72

5.1.2. Mạng gom và mạng truy nhập ..................................................................... 73

5.1.3. Mạng khách hàng ........................................................................................ 73

5.2. Triển khai dịch vụ IPTV trên mạng của VNPT ............................................ 74

5.3. Triển khai giai đoạn 1 ...................................................................................... 75

5.3.1. Mô hình đấu nối ........................................................................................... 75

5.3.2. Mô hình hoạt động ....................................................................................... 76

5.3.3. Yêu cầu về băng thông ................................................................................ 80

5.3.4. Yêu cầu tính năng thiết bị, các giao thức cần hỗ trợ ................................... 81

5.4. Triển khai giai đoạn 2 ...................................................................................... 82

5.4.1. Mô hình đấu nối ........................................................................................... 82

5.4.2. Mô hình hoạt động ....................................................................................... 83

5.4.3. Yêu cầu băng thông ..................................................................................... 85

5.4.4. Yêu cầu tính năng thiết bị, các giao thức cần hỗ trợ ................................... 86

CHƢƠNG VI. MÔ PHỎNG TRUYỀN TIN MULTICAST BẰNG GNS3 ...........88

6.1. Giới thiệu GNS3 ................................................................................................ 88

6.2. Mô phỏng giao thức IGMP và PIM bằng GNS3 ........................................... 88

KẾT LUẬN .............................................................................................................. 95

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................................96


7

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 IPTV – Công nghệ của tương lai ............................................................................................ 10 Hình 1.2 Các dịch vụ IPTV được cung cấp ........................................................................................... 11 Hình 2.1 Mô hình tổng quát hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV .............................................................. 19 Hình 2.2 Kiến trúc sản phẩm hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV ............................................................ 23 Hình 2.3 Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV ................................................................................. 27 Hình 2.4 Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo ............................................................................................... 29 Hình 2.5 Kiến trúc truy nhập đa VLAN ................................................................................................ 30 Hình 3.1 Mạng đường trục của VNPT .................................................................................................. 36 Hình 3.2 Mô hình kết nối từ mạng lõi đến mạng gom/mạng truy nhập tại các tỉnh thành .................... 38 Hình 3.3 Mạng truy nhập và mạng gom tại các tỉnh thành chưa triển khai MEN ................................ 39 Hình 3.4 Mô hình mạng gom và mạng truy nhập tại các tỉnh thành đã tiến hành triển khai MEN........ 40 Hình 4.1 So sánh kiến trúc TCP/IP với kiến trúc OSI ........................................................................... 51 Hình 4.2 Khuôn dạng gói IP ................................................................................................................. 52 Hình 4.3 Datagram được đóng gói lại thành các khung ........................................................................ 53 Hình 4.4 Khuôn dạng gói TCP .............................................................................................................. 55 Hình 4.5 Khuôn dạng UDP datagram ................................................................................................... 56 Hình 4.6 Quá trình nhận và thông báo tới các thuê bao để join vào group G và sourse S ..................... 62 Hình 4.7 Kiến trúc của giao thức SIP .................................................................................................... 63 Hình 4.8 Ví dụ đơn giản về một phiên thiết lập, duy trì và hủy cuộc gọi bằng SIP .............................. 67 Hình 4.9 Sơ đồ triển khai ....................................................................................................................... 69 Hình 4.10 Công nghệ mạng truy nhập FTTx ........................................................................................ 69 Hình 4.11 Công nghệ mạng truy nhập Wimax ....................................................................................... 70 Hình 5.1 Các LSP được thiết lập qua mạng lõi IP/MPLS dành cho các lưu lượng unicast ................... 72 Hình 5.2 Multicast VPN được thiết lập qua mạng IP/MPLS dành cho các lưu lượng multicast ........... 73 Hình 5.3 Mô hình đấu nối hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV ................................................................. 75 Hình 5.4 Mô hình S-VLAN trong mạng truy nhập giai đoạn 1 ............................................................. 77 Hình 5.5 Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP giai đoạn 1 .......................................................................... 78 Hình 5.6 Lưu lượng multicast giai đoạn 1 ............................................................................................. 80 Hình 5.7 Mô hình đấu nối giai đoạn 2 ................................................................................................... 82 Hình 5.8 Lưu lượng multicast – giai đoạn 2 ......................................................................................... 84 Hình 6.1 Sơ đồ mạng lí thuyết ............................................................................................................... 88 Hình 6.2 Sơ đồ mạng trên GNS3 ........................................................................................................... 89 Hình 6.3 Cấu hình cơ bản router R1 ...................................................................................................... 89 Hình 6.4 Cấu hình địa chỉ IP router R1 .................................................................................................. 91 Hình 6.5 Định tuyến OSPF trên router R1 ............................................................................................. 91 Hình 6.6 Kiểm tra bảng định tuyến trên router R1 ................................................................................. 91 Hình 6.7 Chạy PIM DM trên các interface router R3 ............................................................................ 92 Hình 6.8. Router R4 gửi 1 gói ICMP Echo và nhận được 1 gói Reply .................................................. 93 Hình 6.9 Router R3 nhận được 2 gói Prune của R2 và R6 gửi tới ......................................................... 93 Hình 6.10 Router R4 gửi 1 gói ICMP Echo và nhận được 2 gói Reply ................................................. 94 Hình 6.11 Router R3 chỉ nhận được 1 gói Prune của R6 gửi tới ......................................................... 944


8

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ADS Asset Distribution System

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line

ATM Asynchronous Transfer Mode

BRAS Broadband Remote Access Server

CAS Conditional Access System

DHCP Dynamic Host Configuration Protocol

DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer

EPG Electronic Program Guide

FTTx Fiber-To-The-x

HTTP Hypertext Transfer Protocol

IGMP Internet Group Management Protocol

IP Internet Protocol

IPTV Internet Protocol Television

ITU-T International Telecommunication Union -

Telecommunication Standardization Sector

MAN Metropolitan Area Network

MPEG Moving Picture Experts Group

MPLS Multiprotocol Label Switching

OSPF Open Shortest Path First

PE Provider Edge

PIM-DM Protocol Independent Multicast - Dense Mode

PIM-SM Protocol Independent Multicast - Sparse Mode

PIN Personal Identification Number

PPPoE Point-to-Point Protocol over Ethernet

QoS Quality of Service

RP Rendezvous Point


9

RTSP Real Time Streaming Protocol

SIP Session Initiation Protocol

STB Set Top Box

TCP Transmission Control Protocol

UDP User Datagram Protocol

VLAN Virtual Local Area Network

VoD Video on Demand

VPN Virtual Private Networks

WIMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access


10

CHƢƠNG I. GIỚI THIỆU IPTV VÀ CÁC DỊCH VỤ ỨNG DỤNG

1.1. Khái niệm

IPTV (Internet Protocol Television) là dịch vụ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số tới

người sử dụng qua giao thức IP trên mạng Internet với kết nối băng thông rộng. Nó

thường được cung cấp kết hợp với VoIP, video theo yêu cầu... nên còn được gọi là

công nghệ TriplePlay (dữ liệu, âm thanh và hình ảnh). Nhưng trong một môi trường mà

thách thức nhân lên theo cấp số mũ và công nghệ phải liên tục được cập nhật, bộ ba

dịch vụ nói trên đã chuyển thành bộ tứ khi có thêm xem truyền hình Internet qua điện

thoại di động (MobileTV).

Hình 1.1 IPTV – Công nghệ của tƣơng lai

Khả năng của IPTV gần như là vô hạn và nó hứa hẹn mang đến những nội dung

kỹ thuật số chất lượng cao như video theo yêu cầu (Video-on-Demand- VoD), hội thảo,

truyền hình tương tác/trực tiếp, game, giáo dục từ xa, video blogging (vBlog), tin nhắn

nhanh qua TV...

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

quay số quá chậm, nhưng trong vài năm tới, IPTV sẽ trở nên thịnh hành bởi hơn 100

triệu hộ gia đình trên toàn thế giới đã đăng ký thuê bao băng thông rộng. Các nhà cung

cấp dịch vụ viễn thông coi IPTV như một cơ hội để tăng doanh thu trên thị trường và là

vũ khí lợi hại chống lại sự bành trướng của truyền hình cáp.


11

1.2. Phân loại dịch vụ IPTV

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

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

Hình 1.2 Các dịch vụ IPTV đƣợc cung cấp

1.2.1. Dịch vụ truyền hình quảng bá

1.2.1.1. Live TV

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

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

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

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

Các kênh truyền hình analog của quốc gia

Các kênh truyền hình được thu miễn phí từ vệ tinh

Các kênh truyền hình đã mã hoá từ vệ tinh

Các kênh truyền hình riêng của nhà cung cấp TV.

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

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


12

nhau. Các kênh truyền hình được hỗ trợ tính năng trả tiền theo từng kênh hoặc theo

từng thời điểm người xem muốn xem (Pay-per-View – PPV). Set-top-box (STB) có

giao diện hướng dẫn xem chương trình và kế hoạch phát sóng chương trình TV cập

nhật dễ dàng. Người xem có thể chuyển kênh thuận tiện trên STB tại đầu cuối của

khách hàng.

1.2.1.2. Time-shifted TV

Tạm dừng TV là tính năng giúp người xem có thể tạm dừng kênh truyền hình

đang phát và có thể xem tiếp sau đó. Ví dụ người xem tạm dừng khi cần nghe điện

thoại, sau khi cuộc gọi kết thúc người xem có thể xem chương trình TV tiếp tục từ thời

điểm trước đó hoặc xem tiếp như bình thường.

Giao diện và chức năng của dịch vụ được thể hiện rõ ràng, trực quan thông qua

EPG và STB, thuận tiện cho người sử dụng. Người dùng có thể xem tiếp từ thời điểm

tạm dừng và hệ thống đáp ứng kênh LiveTV như bình thường.

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

1.2.1.3. Virtual Channel from VoDs

Chức năng này cho phép hệ thống ghép một số nội dung VoD tùy chọn thành một

kênh riêng và phát trên mạng. Sau khi đã kích hoạt, kênh ảo này hoạt động và có đầy

đủ các tính năng như một kênh TV bình thường.

Dịch vụ cho phép biên tập các nội dung VoD cùng thể loại (âm nhạc, thời trang,

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

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

1.2.1.4. Mobile TV

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

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

Giải pháp hoàn chỉnh hệ thống IPTV có thể kết nối, triển khai để cung cấp dịch

vụ Mobile-TV. Việc tính cước có thể tích hợp với hệ thống Billing độc lập để có các

phương thức tính cước linh động và hiệu quả.


13

1.2.2. Dịch vụ theo nhu cầu (On-Demand)

1.2.2.1. VoD (Video on Demand)

Đối với dịch vụ VoD, người xem lựa chọn các video (phim, video clip) trực tiếp

từ thư viện của nhà cung cấp để xem qua trên TV của khách hàng. Thư viện hỗ trợ tính

năng tìm kiếm, hiển thị danh sách và miêu tả các video cùng với việc giới thiệu độ hấp

dẫn của video. Nhằm khuyến khích khán giả mua phim, người xem sẽ được xem qua

các bản tóm tắt phim, xem trước các đoạn phim demo rồi mới quyết định có mua hay

không.

Dịch vụ VoD có những tính năng cơ bản của thiết bị ghi hình VCR như là tạm

dừng, chạy tiếp, chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau. Tính năng

chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau cần đạt được tốc độ 2X, 4X,

8X, 16X, 32X và 64X.

Hệ thống cho phép giới thiệu thông tin tóm tắt về các bộ phim và video trên giao

diện của EPG. Tùy vào mục đích kinh doanh của nhà cung cấp dịch vụ, người xem có

thể xem nhiều lần bất cứ lúc nào như ở chế độ phát sóng. Nhà cung cấp có thể gắn kèm

trailer quảng cáo và nội dung demo, hỗ trợ lưu các thông tin VoD ưa thích vào

Favourite, sau đó có thể chọn lại. Chức năng khoá chương trình, phim hoặc nội dung

không dành cho trẻ em. VoD có thể phân loại thành VoD miễn phí (Free on Demand -

FoD) và VoD trả tiền.

1.2.2.2. TVoD (TV on Demand)

Tính năng này cho phép các chương trình LiveTV được lưu lại trên server trong

một khoảng thời gian nào đó. Khách hàng sau đó có thể lựa chọn để xem lại (như đối

với VoD) các chương trình mà mình bỏ lỡ.

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

thực tế. Hệ thống sẽ hỗ trợ cả 2 cách thức là lưu trữ theo thời gian và lưu trữ theo

chương trình được chọn nào đó.

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

đưa ra quyết định lựa chọn.

Hỗ trợ các tính năng cơ bản của thiết bị ghi hình VCR, đó là tạm dừng, chạy tiếp,

chuyển nhanh về phía trước, chuyển nhanh về phía sau. Tính năng chuyển nhanh về


14

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

64X.

1.2.2.3. Karaoke on Demand

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

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

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

hát karaoke theo yêu cầu.

Hệ thống có khả năng quản lý, tìm kiếm nội dung karaoke theo yêu cầu. Tìm

kiếm theo tên bài hát hoặc tên ca sỹ, cho phép cập nhật và bổ sung các nội dung

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

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

Favorite.

1.2.3. Dịch vụ tƣơng tác (Interactive)

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

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

mình, các thuê bao sẽ trả tiền thông qua tài khoản. Đối với nội dung đã được mã hoá,

khoá giải mã sẽ được download từ trên hệ thống tại thời điểm xem nội dung. Chức

năng này để thuê bao có thể chia sẻ những hình ảnh của họ cho bạn bè và những người

thân của họ.

1.2.3.2. Networked Personal Video Recorder (nPVR)

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

hình. Có thể không nhất thiết ghi lại tất cả các kênh truyền hình, nPVR sẽ giới hạn

trước chỉ những chương trình được chọn, những chương trình này có thể được ghi lại

với mục đích điều khiển lưu trữ dữ liệu.

EPG sẽ có nhiệm vụ xác định xem kênh nào mà nPVR có thể cung cấp. Dựa trên

“list” này, các thuê bao có thể lưu lại các chương trình mà họ chọn trong thư viện

nPVR hoặc thông qua EPG chẳng hạn như một biểu tượng hay một icon. Trong lúc

xem những chương trình do nPVR cung cấp, thuê bao có thể tuỳ thích sử dụng những

các chức năng điều khiển như Play, Pause, FF, RW. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ thiết lập

các quy tắc ghi cho mỗi kênh TV riêng, chẳng hạn thời gian lưu trữ cho kênh được ghi.


15

1.2.3.3. Guess và Voting

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

xem qua TV. Việc dự đoán, bình chọn được kết hợp thể hiện trực tiếp trên các chương

trình truyền hình.

Cho phép tạo các kịch bản bình chọn hoặc dự đoán dễ dàng và linh động theo

nhiều tiêu chí khác nhau. Chức năng bình chọn có thể thực hiện đồng thời trong khi

vẫn đang xem chương trình TV.

Hỗ trợ âm thanh, hình ảnh minh họa cho các đề mục đưa ra. Thao tác bình chọn,

dự đoán cần được hỗ trợ thuận tiện thông qua Remote Control.

1.2.3.4. TV –Commerce

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

bán và đấu giá những sản phẩm được giới thiệu trên TV hoặc những chương trình

quảng cáo. Để thuê bao có thể đăng kí, thực hiện các dịch vụ này hệ thống cần hỗ trợ

các phương thức đặt hàng, thanh toán, giao hàng đến tận tay người dùng.

Hệ thống có sự đồng bộ, nhất quán từ server, middleware, EPG đến STB để cung

cấp dịch vụ đến khách hàng. Hỗ trợ giới thiệu, quảng bá các thông tin sản phẩm trên

các kênh Live TV, VoD .. một cách linh động và hiệu quả. Có giải pháp tích hợp với

hệ thống thanh toán qua ngân hàng, giải pháp đảm bảo an toàn cho Online-Payment.

1.2.3.5. Chức năng tương tác qua mobile

Dịch vụ này cho phép thuê bao có thể xem và tương tác hình ảnh thông qua các

thiết bị cầm tay như trên màn hình TV. Ngoài ra còn có thể cho phép thuê bao từ thiết

bị cầm tay của mình điều khiển mọi quá trình tương tác của STB đối với hệ thống qua

thiết bị cầm tay của mình.

Ví dụ, khi thuê bao đang bận đi công tác nhưng muốn thu một chương trình mà

họ thích xem tại một thời điểm nào đó vào bộ nhớ trên STB của mình tại nhà. Họ có

thể điều khiển thu chương trình đó từ thiết bị cầm tay của mình.


16

1.2.4. Dịch vụ thông tin và truyền thông

1.2.4.1. Internet on TV (Web Browser)

Dịch vụ này cho phép người dùng truy cập vào những trang web trên Internet. Hệ

chức năng sẽ có các tính năng cơ bản của trình duyệt web như Back, Refresh, Stop,

History và Boookmark, ..

Các thành phần hệ thống middleware, EPG, STB có cơ chế để duyệt các trang

web và hiển thị thông tin chính xác lên màn hình. Nội dung hiển thị có thể thay đổi

font chữ theo yêu cầu. Hỗ trợ font chữ Unicode.

1.2.4.2. TV – Information

Dịch vụ này cung cấp các thông tin đến khách hàng thông qua hệ thống IPTV.

Các thông tin có thể cung cấp rất đa dạng và phong phú, bao gồm tin tức, thông tin thị

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

thông, …

Cho phép phát triển, tích hợp thêm các dịch vụ thông tin mới vào Hệ thống IPTV

hiện tại. Các nhà cung cấp nội dung thông tin third-party có thể tích hợp vào hệ thống

để cung cấp dịch vụ.

1.2.4.3. TV Messaging

Chức năng này cho phép người xem TV có thể chat trực với nhau thông qua hệ

thống IPTV. Ngoài chat trực tiếp với nhau, khách hàng có thể chat với các người dùng

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

Hệ thống có thể quản lý thông tin cá nhân của các thành viên (Profile). Quản lý

danh sách bạn bè như thêm, xóa, sửa thông tin, có chế độ thông báo tới người dùng khi

có message mới đến. Quản lý thông tin Offline Message.

Ngoài ra các tính năng khác sẽ phát triển như hỗ trợ voice chat và video

(webcam), STB hỗ trợ bàn phím không dây, font chữ Unicode và tích hợp bộ gõ tiếng

Việt.

1.2.4.4. Video Conference

Hội thảo truyền hình cho phép nhiều thuê bao tham gia đối thoại trực tuyến thông

qua truyền hình. Giải pháp này cho phép tổ chức các cuộc họp, các buổi hội thảo, đào


17

tạo trực tuyến từ xa, người dùng có thể tham gia từ bất cứ vị trí địa lý nào miễn là có

kết nối hệ thống IPTV.

Hệ thống hỗ trợ việc thay đổi các thông số về chất lượng hình ảnh, chuẩn nén, …

cho phù hợp với băng thông của mạng lưới.

1.2.4.5. Video Phone (SIP Phone)

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

Dịch vụ cho phép 2 thuê bao có thể liên lạc bằng hình ảnh và âm thanh với nhau dựa

trên chuẩn SIP/IP. Các dữ liệu âm thanh và hình ảnh sẽ được STB mã hoá và được gửi

thông qua IP tới từng thuê bao riêng biệt.

Hệ thống cung cấp dịch vụ VoIP-Phone cho phép thuê bao IPTV có thể gọi điện

cho nhau hoặc gọi ra các mạng điện thoại khác.

Hệ thống cung cấp giải pháp hoàn chỉnh cho việc tích hợp hệ thống VoIP-Phone.

Cung cấp các thiết bị tích hợp đi kèm (handset) hỗ trợ cho việc gọi điện thoại. Hỗ trợ

khả năng mở rộng, tích hợp đến các mạng điện thoại khác như fixed-phone, mobile

phone,..

1.2.5. Các dịch vụ gia tăng khác

1.2.5.1. Tin nhắn SMS/MMS

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

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

thống IPTV và khách hàng của mạng mobile.

Hệ thống có giao diện nhập tin nhắn dễ dàng, STB sẽ hỗ trợ bàn phím không dây

trong tương lai. Có chế độ cảnh báo người dùng khi có SMS mới đến.

1.2.5.2. TV Mail

Chức năng này giống như một trình email-client. Người dùng có thể gửi, nhận,

đọc trực tiếp email thông qua màn hình giao diện trên màn hình TV. Tuy nhiên hiện tại

các STB cấu hình thấp có hạn chế là không thể gửi được file đính kèm, cần phát triển

khả năng tích hợp thiết bị đầu vào (USB chẳng hạn..) để upload nội dung.

Chức năng này hỗ trợ đầy đủ chuẩn SMTP, POP3 thông dụng. Hỗ trợ các tính

năng email-client cơ bản như CC, BCC, HTML mail, chèn chữ ký (signature), sắp xếp

message theo các tiêu chí khác nhau... Cho phép cấu hình, tạo nhiều tài khoản email


18

kết nối gửi nhận email đến các mail-server khác nhau. Quản lý thông tin Address

Book.

1.2.5.3. Media Sharing (Photo Album)

Chức năng này cho phép khách hàng thông qua hệ thống IPTV có thể tạo, lưu trữ

và quản lý các album ảnh của mình.

Hệ thống album cho phép quản lý theo các category khác nhau. Hỗ trợ giao diện

thân thiện, EPG hiển thị dễ dàng thuận tiện. Chức năng tìm kiếm thông tin ảnh, tạo các

thư mục cá nhân (Private).

1.2.5.4. Video Blog

Dịch vụ này cho phép khách hàng IPTV có thể tạo riêng cho mình một blog có

khả năng lưu trữ các clip video. Người dùng có thể soạn thảo, thêm mới các đề mục,

bài viết dễ dàng.

Hệ thống hỗ trợ quản lý thông tin cá nhân của các thành viên (Profile), cho phép

phân quyền các thành viên khác nhau. Khách hàng có thể quản lý danh sách bạn bè

như thêm, xóa, sửa thông tin.

1.2.5.5. Global Monitoring

Ứng dụng cho theo dõi giao thông, giám sát an ninh và giám sát hộ gia đình từ xa.

Với loại hình dịch vụ này, hệ thống IPTV có thể ứng dụng cho tập khách hàng nhóm

lớn như các công ty, doanh nghiệp.

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

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

phía khách hàng hỗ trợ cho việc monitoring.

1.2.5.6. Game Online (Multiplayer game)

Dịch vụ cung cấp những trò chơi quy mô lớn, chơi trực tuyến và có nhiều người

chơi tham gia đồng thời.

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

vào hệ thống IPTV triển khai để cung cấp dịch vụ. Hỗ trợ tính tiền một cách linh động

và hiệu quả (tính tiền theo thời gian chơi game, các chế độ khuyến mại theo yêu cầu

...).


19

CHƢƠNG II. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG IPTV

2.1. Kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV

2.1.1. Mô hình tổng quát

Hình 2.1 Mô hình tổng quát hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV

Dịch vụ IPTV được chia làm 02 loại chính: Dịch vụ video quảng bá (Broadcast

Video) và dịch vụ video theo yêu cầu (Video on Demand – VoD).

2.1.2. Các thành phần cung cấp dịch vụ Broadcast Video

a) Bộ nén video thời gian thực

Bộ nén video thời gian thực tiếp nhận tín hiệu audio, video từ các nguồn phát

broadcast video (tín hiệu có thể ở dạng tương tự hoặc số), sau đó chuyển đổi tín hiệu

này thành luồng các gói IP mang dữ liệu audio/video ở dạng đã được nén số.

b) EPG

EPG cung cấp thông tin về các kênh truyền hình đến broadcast client chạy trên

các STB. EPG thường được xây dựng dưới dạng một HTTP server và các kênh truyền

hình được hiển thị dưới dạng các trang web. Ứng dụng EPG sẽ đảm nhận việc xác thực

và chứng thực một thuê bao đối với các dịch vụ broadcast.


20

EPG còn cung cấp địa chỉ IP multicast được sử dụng để phát kênh truyền hình

vào mạng IP. Broadcast client dùng địa chỉ này để thực hiện giao thức IGMP trong quá

trình chọn và chuyển kênh.

c) Broadcast Client

Broadcast Client là một tiến trình ứng dụng chạy trên STB đảm nhiệm việc cung

cấp giao diện người dùng và điều khiển cho các dịch vụ Broadcast video. Broadcast

client cùng với EPG tạo ra giao diện xác thực thuê bao cho các dịch vụ. Việc xác thực

thường được thực hiện bằng các giao thức xác thực của tầng ứng dụng (Application

layer). Broadcast client hiển thị thông tin về các kênh truyền hình sử dụng dữ liệu lấy

được từ EPG và tạo ra giao diện điều khiển phục vụ thay đổi kênh bằng IGMP.

2.1.3. Các thành phần cung cấp dịch vụ VoD

a) Hệ thống phân phối nội dung

Hệ thống phân phối nội dung (Asset Distribution System – ADS) lấy nội dung

video từ các nhà cung cấp nội dung và sử dụng các qui tắc kinh doanh để phân phối nội

dung này đến những khu vực khác nhau trong hệ thống mạng của nhà cung cấp dịch

vụ.

ADS có thể được sử dụng để thay đổi các thông tin mô tả (metadata) của nội

dung video nhằm bổ sung các thông tin liên quan đến các quy tắc kinh doanh như giá

của nội dung video, gói dịch vụ của nội dung video, nội dung video có cần được mã

hóa không,… Dựa trên các quy tắc kinh doanh, ADS sẽ phân phối nội dung đến phân

hệ quản lý tài nguyên tại các video server ở các khu vực khác nhau.

b) Navigation server

Navigation server cung cấp các thông tin về nội dung VoD cho on-demand client

chạy trên STB. Navigation server thường được thực hiện bởi một HTTP server và hiển

thị thông tin về các nội dung video dưới dạng các trang web. Navigation server sử dụng

thông tin từ hệ thống quản lý tài nguyên để xác định những nội dung video nào được

hiển thị đến thuê bao. Đối với các nội dung được cung cấp dưới dạng gói thuê bao thì

navigation server có thể sử dụng thông tin trong cơ sở dữ liệu khách hàng để điều

chỉnh những thông tin được hiển thị.


21

c) Phân hệ quản lý phiên

Phân hệ quản lý phiên là điểm liên lạc trung tâm cho các yêu cầu phiên VoD từ

on-demand client chạy trên STB. Thành phần này quản lý vòng đời của một phiên

video và đảm nhiệm việc điều phối các tài nguyên khác nhau nhằm gửi các luồng video

tương ứng với các yêu cầu từ on-demand client.

Khi nhận được một yêu cầu phiên video từ on-demand client, phân hệ quản lý

phiên sử dụng dịch vụ của phân hệ bản quyền để xác định xem thuê thuê bao có được

phép xem nội dung video mà thuê bao đang yêu cầu hay không. Nếu yêu cầu được

chấp nhận, phân hệ bản quyền sẽ trả lại các thông tin có liên quan (chẳng hạn như định

dạng mã hóa được sử dụng cho nội dung video). Sau đó, phân hệ quản lý phiên xác

định VoD server tối ưu để phục vụ thuê bao. Tiếp theo, phân hệ quản lý tài nguyên sẽ

gửi đi luồng video. Trong trường hợp nội dung cần được mã hóa, phân hệ quản lý

phiên trao đổi thông tin với hệ thống truy nhập có điều kiện (Conditional Access

System – CAS) để lấy thông tin về thuật toán mã hóa cũng như là để gửi khóa mã hóa

đến STB. Cuối cùng, các thông tin liên quan đến nội dung video (địa chỉ IP/UDP/RTP)

được gửi đến STB.

d) Phân hệ bản quyền

Phân hệ bản quyền có chức năng xác định một nội dung video chỉ được xem bởi

những thuê bao được cấp phép. Phân hệ bản quyền sử dụng các thông tin từ ADS để

xây dựng cơ sở dữ liệu cho biết các nội dung video trong các gói thuê bao khác nhau.

e) Video pump

Video pump là thành phần lưu trữ và streaming của hệ thống VoD. Video pump

chứa các thiết bị lưu trữ, nội dung video được tổ chức sao cho có thể gửi bất kỳ một

nội dung video nào với một tốc độ xác định trước. Thành phần streaming thực hiện lấy

file từ hệ thống lưu trữ và đẩy vào mạng. Video pump phải có khả năng điều khiển các

luồng video ở mức tối thiểu, ví dụ như fast-forward, rewind… phục vụ cho quá trình

xem nội dung của thuê bao.

f) Phân hệ quản lý tài nguyên

Phân hệ quản lý tài nguyên quản lý các luồng video, các thiết bị lưu trữ của một

nhóm các video pump. Phân hệ này định vị, sao chép nội dung cũng như cấp phát các

video pump cho các yêu cầu video nhận được từ phân hệ quản lý phiên.


22

Ở đầu vào, phân hệ quản lý tài nguyên tiếp nhận nội dung từ hệ thống phân phối

nội dung và sao chép nội dung này đến các video pump mà nó quản lý. Phân hệ này sẽ

đưa ra quyết định khi nào và ở đâu cần được sao chép nội dung dựa trên các thông tin

như các thông tin quản lý từ hệ thống phân phối nội dung, các yêu cầu video từ thuê

bao.

Ở đầu ra, nó có nhiệm vụ đáp ứng các yêu cầu video từ phân hệ quản lý phiên

bằng cách chỉ ra video pump sẽ phục vụ cho yêu cầu đó.

m) On-demand client

Đây là một tiến trình ứng dụng chạy trên STB, có nhiệm vụ cung cấp giao diện

người dùng và điều khiển cho các dịch vụ video theo yêu cầu. On-demand client cung

cấp giao diện người dùng để duyệt các nội dung theo yêu cầu bằng cách sử dụng các

dịch vụ của navigation server. On-demand client cũng tương tác với phân hệ quản lý

phiên để yêu cầu một luồng video theo yêu cầu.

2.1.4. Các thành phần chung

Hệ thống truy nhập có điều kiện (Conditional Access System – CAS) đóng vai trò

là hạ tầng quản lý và phân phối các khóa mã hóa được sử dụng để mã hóa các nội dung

video. Mã hóa nội dung được sử dụng như là lớp bảo vệ thứ hai chống lại nạn ăn cắp

nội dung. Lớp bảo vệ đầu tiên cho cả dịch vụ broadcast lẫn dịch vụ theo yêu cầu được

tích hợp trong ứng dụng chạy trên STB.

Các ứng dụng chạy trên STB sử dụng cơ chế xác thực người dùng để kiểm tra

một thuê bao có được phép xem nội dung mong muốn không. Tuy nhiên, các ứng dụng

này lại không bảo vệ bản thân luồng video. CAS sử dụng các giải thuật mã hóa nội

dung để ngăn chặn những thuê bao xem nội dung trái phép.

Bởi vì truy nhập có điều kiện tạo ra thêm sự phức tạp cũng như chi phí cho hệ

thống truyền tải nên thường mã hóa nội dung bằng CAS chỉ áp dụng với những kênh

truyền hình hoặc nội dung cao cấp. Đối với dịch vụ broadcast, mã hóa được thực hiện

trong bộ nén video thời gian thực. Đối với các dịch vụ theo yêu cầu, mã hóa có thể

được thực hiện trong bộ nén video thời gian thực hoặc trong quá trình xử lý sao chép

nội dung đến các video pump.


23

2.1.5. Kiến trúc sản phẩm

Hình 2.2 Kiến trúc sản phẩm hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV

a) Middleware

Middleware có vai trò gắn kết các thành phần logic với nhau để tạo thành một hệ

thống phần mềm phục vụ IPTV/video hoàn chỉnh. Middleware tạo ra giao diện người

dùng cho cả dịch vụ broadcast lẫn dịch vụ theo yêu cầu. Nó cũng được sử dụng để làm

nhiệm vụ của một phần mềm gắn kết tích hợp các sản phẩm của các nhà cung cấp giải

pháp ứng dụng khác. Các sản phẩm middleware thường được sử dụng để tích hợp các

VoD server, các hệ thống truy nhập có điều kiện, và các STB của các nhà sản xuất

khác nhau trong cùng một giải pháp khai thác.

Middleware cung cấp chức năng client và server cho cả dịch vụ broadcast lẫn

dịch vụ theo yêu cầu. Các thành phần cung cấp chức năng client là các ứng dụng client

chạy trên STB, trong khi các thành phần cung cấp chức năng server là EPG và

navigation server.

b) VoD server

VoD server có chức năng lưu trữ và đẩy các luồng nội dung (dưới dạng thời gian

thực) vào mạng cho các dịch vụ theo yêu cầu. VoD server bao gồm một tập hợp nhiều


24

video pump được quản lý bởi phân hệ quản lý tài nguyên. VoD server phối hợp cùng

với middleware và có thể được tích hợp với CAS khi yêu cầu tiền mã hóa (pre-

encryption) được sử dụng .

c) Hệ thống truy nhập có điều kiện

Hệ thống truy nhập có điều kiện (CAS) cung cấp các dịch vụ mã hóa và giải mã

hóa, các chức năng tạo và phân phối khóa mã hóa, cho các dịch vụ broadcast cũng như

các dịch vụ theo yêu cầu. CAS bao gồm phân hệ quản lý tài nguyên mã hóa, hệ thống

mã hóa (encryption engine), và tiến trình giải mã hóa video tại STB.

CAS tương tác với middleware khi sự mã hóa theo phiên được yêu cầu cho các

dịch vụ theo yêu cầu. CAS cũng có thể tương tác với middleware khi cần phân phối

khóa mã hóa giữa phân hệ quản lý tài nguyên mã hóa và tiến trình giải mã hóa trên

STB. Cuối cùng, CAS tương tác với VoD server khi tiền mã hóa được sử dụng cho một

nội dung nào đó.

2.2. Phƣơng thức phục vụ IPTV

Khi có nguồn điện, STB sẽ nhận một địa chỉ IP private bằng cách nhận thực thông

qua máy chủ DHCP (điều này chủ yếu được triển khai trong giai đoạn đầu tiên và trong

tương lai sẽ triển khai nhiều máy chủ DHCP nếu thấy cần thiết), sau đó sẽ gửi yêu cầu

của trang chủ cổng thông tin tới phần mềm Middleware. Có thể sử dụng các lựa chọn

DHCP, chẳng hạn 82 hay 60.

Bộ dữ liệu của STB sẽ tự động được đăng ký trong hệ thống quản lý Middleware

mỗi khi có một STB của khách hàng kết nối thành công với Middleware. Các địa chỉ IP

sẽ được phân bổ tức thời thông qua DHCP sao cho phù hợp với địa chỉ MAC của STB.

Vấn đề cần thiết đối với người sử dụng là cần nhập đúng mã số PIN để xác định

chính xác tên STB. Tính năng định cấu hình tự động được cài sẵn nhằm loại bỏ việc

cấu hình thủ công cho set-top box. Chỉ khi nào tài khoản được nhận dạng chính xác

trong hệ thống Middleware thì thuê bao mới nhận được dịch vụ trên set-top box.

Hệ thống Middleware sẽ kiểm tra tính hợp pháp của thuê bao (tình trạng cước và

quyền khai thác nội dung) dựa trên danh sách thuê bao trên máy chủ/cơ sở dữ liệu có

chứa ID và địa chỉ MAC của thuê bao. Thông tin này sẽ được nhập liệu ngay vào hệ

thống cùng thời gian cung cấp nội dung chương trình cho STB.


25

Nếu xác định đúng quyền được cấp phép xem nội dung của thuê bao và số PIN

đúng, hệ thống Middleware sẽ cung cấp một trang chủ cổng thông tin cho STB (thông

tin EPG dành cho kênh quảng bá và danh sách nội dung cho yêu cầu). Chẳng hạn trang

chủ cổng thông tin sẽ cho biết thuê bao được xem nội dung chương trình dành cho bố

mẹ, chương trình phải trả phí hay tất cả các chương trình. Còn nếu không đúng quyền

được cấp phép và số PIN của thuê bao không đúng thì thông báo lỗi sẽ hiện ra. Ngoài

ra Middleware phải cung cấp EPG/danh mục nội dung bằng multicast.

Khi người dùng chọn một kênh truyền phát từ EPG, địa chỉ multicast router/

DSLAM/ BRAS gần nhất sẽ được phần mềm Middleware gửi lại bằng địa chỉ multicast

của kênh truyền phát này. STB của người dùng sẽ thực hiện giao thức quản lý nhóm

Internet v2 (IGMP v2) để gửi yêu cầu tới multicast router/ DSLAM/ BRAS gần nhất

nhằm thu được kênh truyền phát này. Và chỉ khi đó, người dùng mới có thể gia nhập

vào dòng chương trình multicast.

Hệ thống Middleware sẽ lưu giữ một dãy các địa chỉ IP kể cả địa chỉ IP của các

STB, các máy chủ VoD, máy chủ DRM…

Trường hợp người dùng chọn xem nội dung có thu phí, hệ thống Middleware có

thể xác thực người dùng này và liên kết với các máy chủ DRM để gửi khoá giải mã

chính xác tới STB của người đó.

Hệ thống Middleware có khả năng xác nhận nội dung sẽ được xem trước khi máy

chủ VoD bắt đầu phân phối các dòng RTSP tới STB. Cũng như thế, cả MW và máy

chủ nội dung sẽ cung cấp một số phương thức như đã mô tả trong tài liệu này. Thêm

nữa, Middleware còn có thể bắt đầu truyền phát nội dung từ phần cuối chương trình

quay ngược trở lại trong trường hợp tạm ngừng tải chương trình giữa chừng vì lý do

nào đó.

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,...).

Mô hình thu phí dịch vụ khá linh hoạt và có thể hoạt động trên cơ sở trả phí cho

các chương trình xem, thuê bao trọn gói xem phim chẳng hạn cho một bộ phim, việc

tính tiền sẽ dựa vào các chương trình xem.

Hệ thống DRM sẽ dựa trên các khái niệm của hệ thống PKI (Public Key

Infrastructure – Cơ sở hạ tầng khoá công cộng). PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 để


26

xác nhận mỗi thành tố trong hệ thống DRM đồng thời để mã hoá an toàn dữ liệu có

dùng các khoá chung/riêng.

Hệ thống Middleware sẽ cung cấp một giao diện "Subcriber_API" ("Thuê

bao_API").

Để cung cấp một dịch vụ liên tục bao gồm cả hệ thống kế thừa của nhà cung cấp,

Middleware sẽ đưa ra các giao diện API, giao diện này sẽ mở rộng khả năng thực hiện

những chức năng mới và giúp chuyển giao dữ liệu giữa các hệ thống. Từ việc thiết lập

một thuê bao trong hệ thống quản lý thuê bao của nhà cung cấp đến việc trình bày một

mẫu hoá đơn thống nhất trong hệ thống thanh toán của nhà cung cấp, tất cả đều được

Middleware thực hiện trôi chảy từ đầu đến cuối".

Người dùng sẽ được biết về việc sử dụng hiện thời và hoá đơn thanh toán của họ

trên Middleware gắn kèm với nội dung chương trình phục vụ. Qua đó, họ nắm được

thời điểm và ngày tháng bắt đầu hay ngừng sử dụng dịch vụ, số lượng phát sinh, âm

lượng/thời gian (dành cho những nội dung có thu phí). Hệ thống Middleware được đề

nghị sẽ tích hợp với hệ thống tính cước trong hoạt động này.

Người xem có thể chọn các kênh phát sóng miễn phí hoặc bất kỳ nội dung nào

khác từ STB-Remote bằng cách nhấn số kênh và bằng thao tác cuộn (chẳng hạn qua

phím số trên điều khiển từ xa hoặc qua lựa chọn của EPG trong giao diện người dùng

TV).


27

2.3. Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV

Hình 2.3 Kiến trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV

Theo kiến trúc này, hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV gồm các video site và mạng

truyền dẫn.

2.3.1. Video site

Trong hệ thống mạng, hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV được chia thành 3 khu

vực chính như sau:

SHE (Super HeadEnd).

VHO (Video Headend Office)

VSO (Video Switching Office).

a) Super Headend

Tại SHE, các kênh truyền hình quản bá được thu sóng và chuyển đổi thành các

luồng multicast thông qua các bộ nén video thời gian thực (real-time encoder). Bên

cạnh đó, tại SHE còn có hệ thống quản lý phân phối nội dung phục vụ cho các dịch vụ

video theo yêu cầu. Ngoài ra các hệ thống hỗ trợ quản trị, vận hành, bảo dưỡng, và tính

cước cũng được bố trí tại SHE. Hầu hết các phương án triển khai IPTV trên mạng cố


28

định đều xây dựng một SHE. Thông thường, SHE được bố trí trong mạng lõi của mạng

truyền dẫn.

b) Video Headend Office

VHO là nơi đặt hệ thống video server. Đây là nơi mà phần lớn các video pump

phục vụ cho các dịch vụ video theo yêu cầu được trang bị. Tại đây cũng có thể có các

bộ nén video thời gian thực dành cho dịch vụ broadcast video cục bộ.

Một VHO thường phục vụ trong phạm vi một đô thị. Có thể coi VHO tương

đương với một điểm POP trong dịch vụ truy nhập Internet. Kết nối giữa VHO và mạng

lõi IP/MPLS là một router biên (Distribution Edge Router – DER). DER kết nối mạng

lõi và các luồng video tại chỗ với mạng phân phối băng thông rộng để mang các luồng

video của cả dịch vụ broadcast video lẫn dịch vụ video theo yêu cầu đến VSO.

c) Video Switching Office

Các VSO chứa các router của mạng gom (Aggregation Router - AR) là các router

làm nhiệm vụ thu gom lưu lượng từ các DSLAM của mạng gom. VSO thường được

đặt tại đài chuyển mạch trung tâm (central switching office), là điểm kết cuối vật lý cho

các đường dây thuê bao. Các thiết bị của VSO sẽ kết nối mạng phân phối với mạng

gom. Lưu lượng đến và đi khỏi các DSLAM được thu gom tại các AR, AR có thể nằm

trong VSO trung gian hoặc VSO biên (terminal).

2.3.2. Mạng truyền dẫn

IPTV là một dịch vụ trong mô hình mạng cung cấp dịch vụ triple-play. Một vấn

đề quan trọng đối với mạng truyền dẫn trong kiến trúc triple-play là làm thế nào một hệ

thống mạng cung cấp được nhiều dịch vụ một cách tách biệt nhau. Trong phần này sẽ

trình bày về các vấn đề sau:

Ánh xạ dịch vụ

Kiến trúc chất lượng dịch vụ

Kiến trúc biên lớp 3

Kiến trúc multicast.

a) Ánh xạ dịch vụ

Ánh xạ dịch vụ nghĩa là ánh xạ các dịch vụ khác nhau (được cung cấp đến khách

hàng) với các topo mạng logic khác nhau của hạ tầng mạng truy nhập và mạng gom.

Khi các dịch vụ khác nhau được ánh xạ vào các topo logic khác nhau thì các dịch vụ


29

này sẽ được kết cuối tại các thiết bị biên lớp 3 khác nhau. Khi các dịch vụ khác nhau

được ánh xạ vào các topo logic khác nhau thì ánh xạ logic này thường xuất phát từ thiết

bị CPE tại thuê bao. Như vậy, cần có những phương án khác nhau để mang ánh xạ này

đi bằng cách sử dụng các phương thức đóng gói trong mạng truy nhập cũng như mạng

gom.

Ánh xạ dịch vụ trong mạng truy nhập: Có 3 phương án ánh xạ dịch vụ trong mạng

truy nhập, đó là:

Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo (Multi-VC)

Kiến trúc truy nhập EtherType

Kiến trúc truy nhập đa VLAN (Multi-VLAN).

Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo. Trong kiến trúc này, các kênh ảo ATM (hay

ATM VC) riêng rẽ được sử dụng để phân biệt các không gian địa chỉ khác nhau cho

từng loại dịch vụ. Các VC này cũng được sử dụng để áp các tham số chất lượng dịch

vụ cho từng loại dịch vụ. Trong hình 4, DSLAM ánh xạ các ATM VC trên đường day

ADSL vào các VLAN dịch vụ trên đường uplink.

Hình 2.4 Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo

Kiến trúc truy nhập EtherType. Với kiến trúc này, trường EtherType trong

khung Ethernet được sử dụng để phân biệt hai không gian địa chỉ khác nhau. Ở đây, giả

sử rằng dịch vụ Internet sử dụng phương thức đóng gói PPPoE, còn dịch vụ video sử

dụng phương thức đóng gói IP. Khi các gói IP và PPP được mang trong khung


30

Ethernet, trường EtherType được sử dụng để phân biệt hai loại gói này. Một điểm đáng

chú ý là dịch vụ thoại phải được mang trong 1 trong 2 topo logic được mô tả bởi

trường EtherType trong khung Ethernet. Nghĩa là hoặc dịch vụ thoại được mang trong

khung Ethernet với trường EtherType là IP hoặc dịch thoại được mang trong khung

Ethernet với trường EtherType là PPPoE.

Do một VC được sử dụng cho tất cả các dịch vụ nên chất lượng dịch vụ được

quyết định bởi các tham số chất lượng dịch vụ lớp Ethernet hoặc lớp IP. Trong hình 5,

DSLAM ánh xạ các giá trị EtherType khác nhau vào các VLAN dịch vụ khác nhau.

Kiến trúc truy nhập đa VLAN. Trong kiến trúc truy nhập da VLAN, phương thức

đóng gói 802.1q được sử dụng trên các đường truyền ADSL, các VLAN ID khác nhau

được sử dụng để phân biệt các không gian địa chỉ của các dịch vụ khác nhau. Sau đó,

DSLAM thực hiện các VLAN ID này trên đường uplink vào một tập VLAN ID khác

dùng để nhận dạng không gian địa chỉ trên link đó.

Trong mô hình này, một VC được sử dụng cho tất cả các dịch vụ. Do đó, cũng

giống như kiến trúc truy nhập EtherType, chất lượng dịch vụ được quyết định bởi các

tham số chất lượng dịch vụ lớp Ethernet hoặc lớp IP. Trong hình 7, DSLAM ánh xạ

VLAN ID trên đường truyền ADSL vào các VLAN dịch vụ trên đường uplink.

Hình 2.5 Kiến trúc truy nhập đa VLAN

Ánh xạ dịch vụ trong mạng truy nhập. Có hai kiến trúc khác nhau để ánh các dịch

vụ từ thuê bao vào các VLAN trong mạng gom Ethernet: là kiến trúc N:1 VLAN và


31

kiến trúc 1:1 VLAN. Điểm khác biệt giữa hai kiến trúc này là cách thức ánh xạ các

đường dây thuê bao và các dịch vụ vào các VLAN:

Kiến trúc N:1 VLAN ánh xạ nhiều đường dây thuê bao và dịch vụ vào cùng

một VLAN.

Kiến trúc 1:1 VLAN: ánh xạ mỗi dường dây thuê bao vào một VLAN riêng

rẽ.

Mô hình N:1 VLAN. Trong mô hình N:1 VLAN, nhiều thuê bao và nhiều dịch vụ

được ánh xạ vào một VLAN trong mạng gom Ethernet. Có nhiều cách để ánh xạ các

nhóm thuê bao và dịch vụ vào các VLAN.

Ví dụ, mỗi VLAN trong mô hình này có thể được sử dụng để gom tất cả các thuê

bao của cùng một dịch vụ. Khi sử dụng mô hình này, tất cả các thuê bao ứng với một

dịch vụ và một DSLAM được ánh xạ vào một VLAN duy nhất. DSLAM thực hiện

chức năng chuyển tiếp (Ethernet bridge) giữa các đường dây DSL mà DSLAM đã gom

vào một VLAN với VLAN trên Ethernet uplink. Một trong những vấn đề về bảo mật

liên quan đến chuyển tiếp Ethernet là một thuê bao có thể xem được thông tin của một

thuê bao khác. Vì vậy, các DSLAM phải có khả năng ngăn chặn hiện tượng chuyển

tiếp giữa các đường dây DSL và đường Ethernet uplink.

Mô hình 1:1 VLAN. Trong mô hình 1:1 VLAN, mỗi đường dây thuê bao được

nhận diện trong mạng gom thông qua một VLAN ID. Kiến trúc này tương tự nhue kiến

trúc gom các đường truyền DSL theo ATM trước đây, bởi vì mõi thuê bao trong kiến

trúc ATM được nhận diện tại BRAS bởi một kênh ảo ATM. Vì số lượng bit VLAN tag

theo 802.1q là 12 nên trong trường hợp số lượng thuê bao lớn hơn 4096 thì mạng gom

lớp 2 phải sử dụng đóng gói 802.1ad (hay còn gọi là Q-in-Q). Trong mô hình này,

DSLAM phải ánh xạ đường dây thuê bao vào một VLAN tag ở đường Ethernet uplink.

Khi sử dụng đóng gói 802.1q thì DSLAM ánh xạ đường dây DSL vào một 802.1a

VLAN ID. Trong trường hợp đóng gói 802.1ad thì DSLAM phải ánh xạ đường dây

DSL vào một cặp 802.1ad tag trong (inner) và ngoài (outer).

b) Kiến trúc chất lượng dịch vụ

Chất lượng dịch vụ tại mạng truy nhập và mạng gom có thể thực hiện theo 2 kiến

trúc khác nhau: kiến trúc tập trung và kiến trúc phân tán.


32

Kiến trúc tập trung

Trong kiến trúc chất lượng dịch vụ tập trung, tất cả các chức năng chất lượng dịch

vụ được thực hiện tại BRAS nếu các thiết bị mạng gom lớp 2 và DSLAM không có

khả năng thực hiện chất lượng dịch vụ. Trong kiến trúc này, tất cả các dịch vụ đều đi

qua một nut BRAS duy nhất. Như vậy, với phương án thực hiện như thế này thì việc

sao chép các luồng multicast sẽ được thực hiện tại BRAS.

Kiến trúc phân tán

Trong kiến trúc chất lượng dịch vụ phân tán, chất lượng dịch vụ được thực hiện

bằng cách lập lịch cho các link vật lý. Với phương án này, mỗi link vật lý phải có khả

năng phân loại lưu lượng và dựa theo một thứ tự đã cấu hình sẵn để áp dụng chất lượng

dịch vụ.

c) Kiến trúc biên lớp 3

Kiến trúc biên lớp 3 được phân làm kiến trúc: Single-edge và multi-edge

Single- edge

Với kiến trúc này, tất cả các dịch vụ đều được kết cuối tại một nút BRAS duy

nhất. Vì vậy, kiến trúc này phải sử dụng kiến trúc chất lượng dịch vụ tập trung.

Multi-edge

Trong kiến trúc multi-edge, các dịch vụ khác nhau được kết cuối tại các thiết bị

lớp 3 khác nhau. Điều này có thể thực hiện bằng cách ánh xạ các dịch vụ khác nhau

vào các VLAN ID khác nhau tại DSLAM, hoặc sử dụng phân giải ARP với các nut lớp

3 khác nhau với các địa chỉ subnet khác nhau.

d) Kiến trúc multicast

Kiến trúc multicast cũng được chia thành kiến trúc tập trung và kiến trúc phân

tán.

Kiến trúc tập trung

Trong kiến trúc tập trung, sao chép các luồng multicast được thực hiện tập trung

tại một nút BRAS. Điều này ảnh hưởng khá nhiều đến băng thông được sử dụng cho

dịch vụ broadcast video vì tất cả các luồng multicast đều được gửi unicast từ BRAS.


33

Kiến trúc phân tán

Trong kiến trúc phân tán, tất cả các nút lớp 3, mạng gom và mạng truy nhập đều

có khả năng thực sao chép các luồng multicast. Các nút lớp 3 sử dụng IP multicast để

sao chép các luồng multicast, trong khi đó các thiết bị lớp 2 sử dụng IGMP snooping.

Khi sử dụng kiến trúc phân tán thì cũng có nghĩa là sử dụng mô hình N:1 VLAN

cho dịch vụ multicast video. Một VLAN duy nhất được sử dụng cho luồng video

multicast, điều này cho phép chỉ tạo ra một bản sao duy nhất của luồng multicast cho

nhiều thuê bao. Với kiến trúc này thì chất lượng dịch vụ cũng được thực hiện theo kiến

trúc phân tán.

2.4. Những yêu cầu đặt ra cho dịch vụ video

2.4.1. Băng thông rộng

So với các dịch vụ thoại, Internet thì băng thông dành cho các dịch vụ video cao

hơn nhiều. Một luồng video với độ phân giải chuẩn (standard-definition) với chuẩn nén

MPGE-4/H.264 yêu cầu băng thông 2Mbps.

Đối với hạ tầng mạng truy nhập DSL thì có thể thấy rằng đường truyền DSL

thường chỉ có khả năng truyền đồng thời từ 1 đến 2 luồng video cùng một lúc. Điều

này có nghĩa là thuê bao chỉ có thể xem đồng thời 2 kênh truyền hình hay 2 nội dung

video.

Bên cạnh đó, bởi vì các dịch vụ theo yêu cầu hoạt động theo phương thức unicast,

trong khi dịch vụ broadcast video hoạt động theo phương thức multicast nên có thể nói

băng thông dành cho các dịch vụ theo yêu cầu trong mạng phân phối cũng như mạng

gom lớn hơn rất nhiều so với dịch vụ Broadcast video.

2.4.2. Băng thông không đối xứng

Lưu lượng video (bao gồm cả theo yêu cầu lẫn broadcast) đều được truyền đi

trong mạng theo một hướng (hướng xuống). Chỉ có các thông tin điều khiển là được

truyền di theo hướng ngược lại (hướng lên). Do đó, chi phí về hạ tầng có thể giảm bớt

khi xây dựng các liên kết đơn hướng.

2.4.3. Chất lƣợng dịch vụ

Chất lượng video khi truyền trên mạng IP phải đảm bảo không bị giảm sút so với

các loại hình truyền hình thông thường (truyền hình cáp, số, vệ tinh). Để đảm bảo sự


34

suy giảm chất lượng video khi truyền qua mạng IP khó nhận biết được từ phía khách

hàng cần cố gắng hạn chế sự xuất hiện của các lỗi suy giảm chất lượng mà khách hàng

có thể nhận biết dễ dàng.

Khác với các dịch vụ Internet, thoại, đối với các dịch vụ video thì việc mất gói

ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hình ảnh. Do đó, yêu cầu đặt ra cho các dịch vụ video

ngặt nghèo hơn so với các dịch vụ khác. Tỉ lệ mất gói phải đảm bảo ở mức nhỏ nhất có

thể.

2.4.4. Sự sẵn sàng của dịch vụ

Mỗi loại dịch vụ có một mức độ sẵn sàng khác nhau. Các dịch vụ broadcast có

tính chất quan trọng là tính thời gian thực, thuê bao không thể quay trở lại để xem đoạn

chương trình đã phát. Do đó sự sẵn sàng đặt ra đối với dịch vụ broadcast là rất cao.

Trong khi đó, đối với các dịch vụ video theo yêu cầu thì thuê bao hoàn toàn có

thể xem lại cũng như bỏ qua một đoạn nội dung nào đó. Hơn nữa tỉ lệ thuê bao sử dụng

dịch vụ này tối đa cũng chỉ nằm trong khoảng từ 10% đến 20%. Do đó, yêu cầu về tính

sẵn sàng đối với dịch vụ này thấp hơn đáng kể so với dịch vụ broadcast.

2.4.5. Thời gian chuyển kênh đối với dịch vụ Broadcast

Một chỉ tiêu quan trọng đối với các dịch vụ broadcast video là thời gian mà thuê

bao phải chờ đợi khi chuyển từ một kênh này sang một kênh khác. Đối với các dịch vụ

truyền hình tương tự, khoảng thời gian này gần như là tức thời. Đối với các dịch truyền

hình số, khoảng thời gian này nằm trong khoảng từ 1 đến 1.5 giây. Lý do của hiện

tượng này là do trong truyền hình số, tín hiệu video được mã hóa theo các chuẩn nén

nên cần một khoảng thời gian nhất định để giải nén tín hiệu.

Đặc điểm của các chuẩn nén là chia tín hiệu hình tương tự thành một chuỗi các

khung ảnh tĩnh và thực hiện các giải thuật đánh giá để loại bỏ sự dư thừa thông tin

cũng như xác định chuyển động. Các loại khung hình được sử dụng gồm có: khung I,

khung B, và khung P. Trong số này khung I là khung mang đầy đủ thông tin, có tính

chất quyết định đến sự hiển thị chính xác của hình ảnh. Trên thực tế, các khung I không

được gửi đi liên tục mà được gửi đi xen kẽ cùng các khung B và khung P. Khoảng thời

gian giữa 2 khung I liên tiếp sẽ quyết định thời gian chuyển kênh.

Trong mạng IP, bên cạnh giải thuật nén, các yếu tố sau cũng ảnh hưởng đến

khoảng thời gian giữa các khung I (đối với thiết bị đẩu cuối – STB):


35

Đặc điểm của STB

Trễ do giao thức multicast

Các yêu cầu về bảo mật, bản quyền.


36

CHƢƠNG III. HIỆN TRẠNG CƠ SỞ HẠ TẦNG MẠNG VIỄN THÔNG CỦA

VNPT

3.1. Mạng đƣờng trục

PE/

BRASs

Core router

M160

Core router

M160

Core router

M160

PE/

BRASs

PE/

BRASs

Hình 3.1 Mạng đƣờng trục của VNPT

Mạng đường trục của VNPT có nhiệm vụ truyền dẫn các lưu lượng thông tin liên

tỉnh cũng như thông tin đi quốc tế. Hệ thống mạng đường trục gồm các core router, các

PE và BRAS.

Hiện nay, mạng lõi VNPT gồm 3 core router Juniper M160 đặt tại Hà Nội, Đà

Nẵng, và Thành phố Hồ Chí Minh. Với các core router này, năng lực chuyển mạch của

mạng lõi có thể lên đến 160 Mbps.

Dòng router M-series của Juniper hỗ trợ nhiều mô hình dịch vụ mới:

Đồng thời chạy các dịch vụ khác nhau: Layer 2 Virtual Circuit, Layer 2

VPN, Layer 2.5 interworking VPN, Layer 3 1547 VPN, VPLS, IPSec, IP over

IP, và GRE.

Khả năng mở rộng lớn, có thể hỗ trợ hàng nghìn VPN

Điều khiển chất lượng dịch vụ với các chỉ số trễ và jitter thấp cộng với

hiệu quả cao trong hỗ trợ các dịch vụ thoại, video và các ứng dụng thời gian

thực khác.


37

Có thể áp dụng các mô hình dịch vụ theo DLCI, VP (Virtual Path), VC

(Virtual Circuit), VLAN, kênh thuê riêng, và theo chất lượng dịch vụ.

Phân loại, giới hạn tốc độ, điều khiển, lập lịch xoay vòng, lập lịch theo mức

độ ưu tiên,… áp dụng trong vận hành hệ thống.

Ánh xạ chất lượng dịch vụ lớp 2 (802.1p, CLP, DE) với chất lượng dịch vụ

lớp 3 (IP DSCP, MPLS EXP).

Hỗ trợ IPv6 (thực hiện bằng phần cứng, IPv6 over MPLS, IPv6 over IPv4

GRE tunnel, IPv6/IPv4 dual stack).

Hỗ trợ multicast: IGMP v1/v2/v3, PIM-SM, PIM-DM, MLD, SSM, RP,

MSDP, BSR, multicast trong các VPN MPLS/BGP.

Các core router được kết nối vòng với nhau bằng các giao diện POS (Packet Over

SDH). Mạng đường trục hiện nay sử dụng công nghệ truyền dẫn SDH. Giao diện kết

nối giữa các core router sử dụng khung STM-16 với dung lượng 2.5 Gbps.

Từ các core router, mạng lõi kết nối đến hệ thống mạng gom và mạng truy nhập

của VNPT thông qua các PE và các BRAS. Các BRAS hiện nay chủ yếu là các router

Juniper E-series mà cụ thể là ERX-1410 (năng lực chuyển mạch lên đến 10Gbps). Đa

số các tỉnh hiện nay đang sử dụng cùng một thiết bị đóng vai trò làm BRAS và PE.

Riêng tại Hà Nội, Đà Nẵng, và Thành phố Hồ Chí Minh thì sử dụng PE là các router

Juniper M20.

Các PE, BRAS kết nối đến các core router theo cấu trúc dạng sao.

Kết nối giữa PE/BRAS và core router thực hiện qua các giao diện POS, đóng

gói trong các khung truyền dẫn STM-1 (dung lượng 155 Mbps) hoặc STM-4

(dung lượng 622 Mbps). Riêng tại Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí

Minh, kết nối từ PE/BRAS đến các core router là các giao diện GE (dung

lượng 1Gbps).

Hiện nay, VNPT đang tiến hành chuyển đổi toàn bộ hệ thống mạng sang mạng

thế hệ mới (Next Generation Network – NGN). Trong đó, mạng lõi sẽ sử dụng công

nghệ chuyển mạch nhãn MPLS trên nền tảng IP (IP/MPLS). Toàn bộ mạng lõi hiện

nay đã vận hành theo giao thức IP/MPLS.

Với hiện trạng này, các lưu lượng unicast và multicast qua mạng lõi theo phương

án sau:


38

Đối với các lưu lượng unicast: thiết lập các đường chuyển mạch nhãn

LSP từ nguồn đến đích, cụ thể là từ một PE/BRAS này đến một PE/BRAS

khác.

Đối với các lưu lượng multicast sử dụng multicast VPN giữa các

PE/BRAS khác nhau trong cùng một nhóm multicast.

Dự kiến, khi triển khai NGN hoàn tất, mô hình kết nối mạng lõi và mạng

gom/mạng truy nhập của các tỉnh thành như sau:

MAN B

MAN Z

MAN Y

Core switch

Core switch

Core switch

Core switch

Core switch

Core switch

PE

PE

PE

PE

PE

PE

LSR LSR

LSR LSRLSR

IP/MPLS core

network

Core switch

Core switch

PE

PE

MAN A

Hình 3.2 Mô hình kết nối từ mạng lõi đến mạng gom/mạng truy nhập tại các tỉnh thành

3.2. Mạng gom và mạng truy nhập

Mạng gom và mạng truy nhập của VNPT do các bưu điện tỉnh thành quản lý.

Hiện nay VNPT đang tiến hành xây dựng hệ thống mạng gom và mạng truy nhập theo

mô hình mạng MEN (Metro Ethernet Network). Các mạng MEN kết nối vào mạng lõi

IP/MPLS qua các PE/BRAS. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi này chưa hoàn tất, một

số tỉnh đã triển khai, một số tỉnh chưa triển khai. Do đó, trong hệ thống mạng gom và

mạng truy nhập của VNPT đang tồn tại song song cả hai mô hình.


39

3.2.1. Mô hình cũ (chƣa triển khai MEN)

Kết nối từ mạng các bưu điện tỉnh thành đến mạng core thông qua PE/BRAS.

Mạng truy nhập của các bưu điện tỉnh thành có cấu trúc sao, phân thành nhiều cấp:

Hệ thống các DSLAM được kết nối đến các switch lớp 2 hoặc kết nối

trực tiếp đến các access switch.

Các switch lớp 2 (và các DSLAM) được tập trung tại access switch trước

khi chuyển tiếp lên PE/BRAS.

Trong hệ thống tồn tại song song cả ATM-DSLAM và IP-DSLAM.

Mạng truy nhập hoạt động hoàn toàn ở lớp 2.

Kết nối từ các ATM-DSLAM đến các switch lớp 2 cũng như các access

switch thường là STM-1. Trong khi đó, với các IP-DSLAM mới triển khai thì

các kết nối này là các kết nối GE.

PE/BRAS

DSLAMs

Access switch

Layer 2

swtich

IP/MPLS core network

Hình 3.3 Mạng truy nhập và mạng gom tại các tỉnh thành chƣa triển khai MEN

3.2.2. Mô hình mới (đã và đang triển khai MEN)

Đối với các tỉnh thành đã triển khai mạng MEN, hệ thống mạng được chia làm 2

thành phần: phần lõi và phần truy nhập.


40

Phần lõi của mạng MEN bao gồm từ 3 đến 4 thiết bị Carrier Ethernet cỡ lớn (còn

gọi là các core switch) kết nối vòng với nhau (sử dụng công nghệ RPR). Dung lượng

tối thiểu của vòng core là 10Gbps.


Core switch

Core switch

Core switch

PE

Core ring

Access ring

Access ring

Core switch

Access switch Access switch

Access switch

Access switch

Access switch

Access switchAccess switch

Access switch

DSLAM

DSLAM

PE

Hình 3.4 Mô hình mạng gom và mạng truy nhập tại các tỉnh thành đã tiến hành triển khai MEN

Các core switch kết nối vào mạng lõi của VNPT thông qua các PE/BRAS. Dự

kiến, khi xây dựng hoàn tất, mỗi mạng MEN sẽ kết nối vào mạng lõi của VNPT qua 2

PE kết nối full-mesh với 2 core switch của MEN. Kết nối từ core switch đến PE

thường là kết nối GE.

Phần truy nhập bao gồm các DSLAM, các thiết bị MSAN, và các thiết bị Carrier

Ethernet khác (còn gọi là các access switch).


41

Các DSLAM kết nối dạng sao đến các access switch bằng các giao diện GE. Dự

kiến sẽ dần thay thế tất cả các ATM-DSLAM bằng các IP-DSLAM.

Kết nối giữa các access switch và các core switch có thể theo cấu trúc dạng

vòng, dạng mesh hoặc dạng sao sử dụng các giao diện GE.


42

CHƢƠNG IV. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT, CÔNG NGHỆ PHÁT TRIỂN HỆ

THỐNG TRUYỀN HÌNH IPTV

Nguyên tắc lựa chọn giải pháp kỹ thuật, công nghệ dựa trên các giải pháp kỹ thuật

phù hợp với thực trạng mạng lưới của VNPT, để cung cấp dịch vụ IPTV với chất lượng

tốt nhất tới khách hàng.

4.1. Giải pháp lựa chọn chuẩn nén hình ảnh

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của máy tính và sự ra đời của Internet thì việc

tìm ra một phương pháp nén ảnh nhằm giảm bớt không gian lưu trữ thông tin và truyền

thông trên mạng là yêu cầu cấp thiết. Các kỹ thuật nén video đều cố gắng giảm lượng

thông tin cần thiết cho một chuỗi các bức ảnh mà không làm giảm chất lượng ảnh.

Mục đích của nén video là giảm bớt số bít khi lưu trữ và truyền bằng cách loại bỏ

lượng thông tin dư thừa trong từng frame và dùng kỹ thuật mã hoá để tối thiểu hoá

lượng thông tin quan trọng cần lưu giữ. Với một thiết bị lưu hình kỹ thuật số thông

thường, ảnh sau khi được số hoá sẽ được nén lại. Quá trình nén sẽ xử lý các dữ liệu

trong ảnh để đưa hình ảnh vào một không gian hẹp hơn như trong thiết bị nhờ kỹ thuật

số hoặc qua đường dây điện thoại ...

Với thị trường lưu hình kỹ thuật số hiện nay, các chuẩn nén phổ biến là Motion

JPEG (MJPEG), Wavelet, H.261/ H.263/ H.263+/ H.263++ và MPEG-1/ MPEG-2/

MPEG-4. Nhìn chung, có 02 nhóm tiêu chuẩn chủ yếu là nhóm 1 gồm định dạng nén

MJPEG và Wavelet và nhóm 2 gồm các định dạng chuẩn còn lại.

4.1.1. Chuẩn nén MJPEG và Wavelet

Tính chất chung của các ảnh số là tương quan giữa các pixel ở cạnh nhau lớn,

điều này dẫn tới dư thừa thông tin để biểu diễn ảnh. Việc dư thừa thông tin dẫn tới việc

mã hoá không tối ưu. Do vậy cần tìm phương án biểu diễn ảnh với tương quan nhỏ

nhất để giảm thiểu độ dư thừa thông tin của ảnh.

Có 2 kiểu dư thừa thông tin sau:

Dư thừa trong miền không gian: là tương quan giữa không gian pixel của ảnh

(các pixel lân cận của ảnh có giá trị gần giống nhau, trừ những pixel ở giáp

đường biên ảnh).

Dư thừa trong miền tần số: là tương quan giữa những dải màu hoặc các dải

phổ khác nhau.


43

Trọng tâm của các nghiên cứu về nén ảnh là giảm bớt một số bit để biểu diễn ảnh

bằng việc loại bỏ dư thừa trong miền không gian và miền tần số càng nhiều càng tốt.

Các chuẩn nén MJPEG và Wavelet đều tuân theo nguyên tắc tìm ra các phần tử dư

thừa miền không gian (mỗi Frame nén tự động). Trong khi đó, đặc trưng của các chuẩn

nén thuộc nhóm 2 là loại bỏ dư thừa ở cả miền không gian và miền tần số của ảnh.

MPEG là định dạng nén ảnh lâu đời nhất và đã được dùng phổ biến. Khi dùng

chuẩn nén MJPEG, ảnh được phân chia thành các khối vuông ảnh, mỗi khối vuông có

kích thước 8 x 8 pixel và biểu diễn mức xám của 64 điểm ảnh. Mã hoá biến đổi cosin

rời rạc DCT (Discrete Cosin Tranform) trong chuẩn nén này khai thác sự tương đồng

giữa các pixel trong mỗi khối để lấy ra các biểu diễn ảnh với tương quan nhỏ. Chuỗi

biểu diễn sẽ bị rút ngắn tuỳ theo mức nén của hệ thống hiện hành với qui trình rút ngắn

chuỗi biểu diễn. Vì vậy, hình ảnh sau khi giải nén thường có nhiều sai lệch so với ảnh

gốc.

Ở chuẩn nén Wavelet, thay vì mã hoá theo từng khối 8 x 8, việc thực hiện trên

toàn bộ bề mặt ảnh, một loạt các bộ phận lọc ở khâu chuyển đổi sẽ phân tích các dữ

kiện về từng điểm ảnh và cho ra một tập các hệ số. Do chuẩn Wavelet có tác dụng với

toàn bộ bề mặt ảnh nên các sai lệch ở ảnh giải nén sẽ khác với MJPEG. Hiệu ứng ghép

mảnh không xảy đến với ảnh được quan sát nhưng độ phân giải hình ảnh giảm cũng

như một vài vết mờ sẽ xuất hiện.

Các định dạng Wavelet và MJPEG đều gây ra hiện tượng mất thông tin ở ảnh giải

nén. Sự dư thừa khả năng lưu ảnh ở mắt người cảm thụ khi dùng chuẩn nén Wavelet ít

hơn MJPEG 30%.

4.1.2. Chuẩn nén MPEG-x và H.26x

MPEG không phải là một công cụ nén đơn lẻ mà ưu điểm của ảnh nén dùng

MPEG là ở chỗ MPEG có một tập hợp các công cụ mã hoá chuẩn, chúng có thể kết

hợp với nhau một cách linh động để phục vụ cho một loạt các ứng dụng khác nhau.

Nguyên lý chung của nén tín hiệu video là loại bỏ sự dư thừa về không gian (spatial

redundancy) và sự dư thừa về thời gian (temporal redundancy). Trong MPEG, việc loại

bỏ sự dư thừa về thời gian (nén liên ảnh) được thực hiện trước hết nhờ sử dụng tính

chất giữa các ảnh liên tiếp. Dùng tính chất này để tạo ra các bức ảnh mới nhờ vào

thông tin từ những bức ảnh gửi trước đó. Do vậy ở phía bộ mã hoá chỉ cần giữ lại

những ảnh có sự thay đổi so với ảnh trước, sau đó dùng phương pháp nén về không


44

gian trong những bức ảnh sai khác này. Nói một cách cụ thể, nguyên lý chung của các

chuẩn nén là phỏng đoán trước chuyển động của các frame ở bộ mã hoá. Mỗi frame ở

tại một thời điểm nhất định sẽ có nhiều khả năng giống với các frame đứng ngay trước

và sau đó. Các bộ mã hoá sẽ tiến hành quét lần lượt những phần nhỏ trong mỗi frame

(marco blocks) và phát hiện ra marco block nào không thay đổi từ frame này tới frame

khác. Phía bên thu, tức bộ giải mã đã lưu trữ sẵn những thông tin không thay đổi từ

frame này tới frame khác, chúng được dùng để điền thêm vào vị trí trống trong ảnh

được khôi phục.

Tuy nhiên, do sự tương đồng giữa các frame rất lớn nên sự phát hiện ra các sai

lệch là rất khó. Do vậy ảnh khôi phục khó đạt được như ảnh gốc. Điều này đồng nghĩa

với việc chất lượng ảnh cũng tương tự như khi dùng chuẩn Wavelet và MJPEG, nhưng

dung lượng kênh truyền và không gian lưu trữ của các chuẩn nén H.26x và MPEG-x là

nhỏ hơn (ví dụ như không gian lưu trữ của chuẩn H.263 nhỏ hơn Motion JPEG từ 3 tới

5 lần). Sự khác biệt giữa các chuẩn nén này (như ở H.26x và MPEG-x) chủ yếu nằm ở

khâu tiên đoán các frame mới và cách thức tính toán sai lệch giữa các frame hiện tại và

frame phỏng đoán. Chuẩn nén H.26x (gồm các thế hệ H.261, H.262 và H.263, ...),

thường có tốc độ mã hoá tín hiệu thấp hơn MPEG-x (khoảng 1,5 Mbps với độ phân

giải hình 352 x 288) do dùng chủ yếu trong viễn thông. Trong khi đó, chuẩn MPEG-2

dùng cho thị trường giải trí có độ phân giải hình cao hơn, và mang lại chất lượng hình

ảnh tốt (cao hơn 1,5 Mbps với độ phân giải 352x288 hoặc 6 Mbps cho phân giải hoàn

chỉnh).

4.1.3. Chuẩn nén MPEG-2

MPEG-2, ra đời năm 1994, là tên của một nhóm các tiêu chuẩn mã hóa cho tín

hiệu âm thanh và hình ảnh số, được chấp thuận bởi MPEG (Moving Picture Expert

Group) và được công bố trong tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 13818. MPEG-2 thường

được sử dụng để mã hóa âm thanh và hình ảnh cho các tín hiệu broadcast bao gồm

truyền hình vệ tinh quảng bá trực tiếp và truyền hình cáp. MPEG-2 với một số sửa đổi

cũng là khuôn dạng được sử dụng bởi các phim DVD thương mại tiêu chuẩn.

MPEG-2 bao gồm các phần chính sau:

MPEG-2 Video part (Part 2): tương tự MPEG-1, nhưng chỉ hỗ trợ video xen kẽ

(interlaced video, là khuôn dạng được sử dụng cho các hệ thống truyền hình

quảng bá). MPEG-2 video không được tối ưu hóa cho các tốc độ bit thấp (nhỏ


45

hơn 1 Mbps), nhưng lại thực hiện tốt hơn MPEG-1 ở tốc độ 3 Mbps và cao hơn.

Tất cả các bộ giải mã tín hiệu video tuân theo chuẩn MPEG-2 hoàn toàn có khả

năng phát lại các luồng video MPEG-1. Do có nhiều cải tiến, MPEG-2 video và

các hệ thống MPEG-2 được sử dụng trong hầu hết các hệ thống truyền dẫn

HDTV.

MPEG-2 Audio part (Part 3): cải tiến chức năng amm thanh của MPEG-1 bằng

cách cho phép mã hóa các chương trình âm thanh với nhiều hơn hai kênh. Part 3

cũng cũng tương thích với chuẩn trước, cho phép các bộ giải mã âm thanh

MPEG-1 giải mã các thành phần âm thanh nổi (stereo).

MPEG-2 được dùng để mã hóa hình ảnh động và âm thanh và để tạo ra ba kiểu

khung số liệu (intra frame, forward predictive frame và bidirectional pridicted frame)

có thể được sắp xếp theo một trật tự cụ thể gọi là cấu trúc nhóm các hình ảnh (group of

pictures, GOP).

Một luồng video MPEG-2 được tạo nên bởi một chuỗi các khung số liệu mã hóa

hình ảnh. Có ba cách để mã hóa một hình ảnh là: intra-coded (I picture), forward

predictive (P picture) và bidirectional predictive (B picture). Các hình ảnh của luồng

video được phân ra thành một kênh chứa thông tin về độ sáng (luminance, còn gọi là

kênh Y) và hai kênh thành phần mầu (chrominance, còn gọi là các tín hiệu mầu phân

biệt Cb và Cr).

MPEG-2 sử dụng các chuẩn mã hóa âm thanh mới, đó là:

Mã hóa tốc độ bit thấp với tần số lấy mấu giảm đi một nửa (MPEG-1 Layer

1/2/3 LSF).

Mã hóa đa kênh, lên đến 5.1 kênh

MPEG-2 AAC.

4.1.4. Chuẩn nén MPEG-4

So với các chuẩn nén đã nêu ở trên, chuẩn MPEG-4 là định dạng nén hình ảnh tiên

tiến nhất, đáp ứng những đòi hỏi về kỹ thuật cũng như phù hợp với nhiều loại thị

trường.

Với nỗ lực không ngừng để đưa ra thị trường sản phẩm ưu việt nhất của ngành

công nghiệp . Máy ghi hình kỹ thuật số chuẩn MPEG-4 với bản chất là một thiết bị thu

hình kỹ thuật số có hiệu suất cao, được chọn để đáp ứng nhu cầu cấp thiết của thị


46

trường về một định dạng nén ảnh hoàn hảo với tính năng nổi trội là, có thể thu được hệ

thống lớn các nguồn hình ảnh.

MPEG-4 thực sự là một dạng nén ảnh mang tính đột phá của công nghệ nén hình

đương đại, thể hiện rõ nét ở những tiêu chuẩn sau:

Áp dụng những tiêu chuẩn có tính mở cao với sự hỗ trợ đắc lực từ ngành công

nghiệp an ninh và công nghiệp máy tính.

Hiệu suất lớn

Khả năng truyền theo dòng và mạng lưới

Tối thiểu hoá dung lượng kênh truyền và không gian lưu trữ trong khi vẫn giữ

được tính trung thực của ảnh.

Chuẩn MPEG-4 cung cấp các phân bộ trong kết cấu logic và năng lực giải mã

từng dòng bit riêng rẽ. Một profile (chất lượng của video) là một phân bộ xác định trên

toàn bit stream (điều chỉnh bit stream và bộ phân giải màu), một level (độ phân giải của

video) sẽ xác định một số tiêu chí bắt buộc cho tham số của bức ảnh (kích thước ảnh,

số lượng bit, ...).

Những chuẩn nén MPEG-4 có profile dạng đơn giản chiếm lĩnh đa phần thị

trường. MPEG-4 đã được phát triển và hoàn thiện trở thành định dạng nén hình tiên

tiến, hoàn hảo, với tiêu chí tập trung phát triển những nhân tố giúp tăng cường chất

lượng hình ảnh, cũng như phục vụ đắc lực cho các thiết bị giám sát có các frame dạng

chữ nhật. Mỗi bit stream hiển thị trong định dạng nén MPEG-4 cung cấp một mô tả

mang tính phân tầng về hình ảnh hiển thị. Từng lớp dữ liệu được đưa vào luồng bit bởi

những mật mã đặc biệt gọi là mật mã khởi nguồn.

Mỗi vật thể ảnh có thể được mã hoá dưới dạng đa lớp (scalable) hoặc đơn lớp

(non scalable).

VOL (video object layer) sẽ hỗ trợ quá trình mã hoá đa lớp. Một vật thể ảnh

được mã hoá dưới dạng đa lớp không gian hoặc đa lớp thời gian, đi từ phân giải thô tới

phân giải tinh. Bộ phận giải mã có thể đạt được độ phân giải hình mong muốn, tuỳ theo

những thông số như diải thông tần hiện có, hiệu suất máy và theo mong muốn của

người dùng.

Có 02 loại VOL, loại thứ nhất mang đầy đủ chức năng của định dạng nén MPEG-

4, loại còn lại với những chức năng được giảm bớt (VOL với header dạng ngăn). Loại

VOL này giúp luồng bit tương thích với đường biên ở H.263.


47

VOP (Video object plane)- ảnh được mã hoá độc lập hoặc mã hoá trên cơ sở tham

khảo các ảnh khác qua khâu bù chuyển động ở bộ giải mã. Mỗi frame ảnh thông

thường được biểu diễn bởi một VOP dạng chữ nhật.

Với chuẩn nén MPEG-4, có 3 kiểu khác nhau để mã hoá cho khối ảnh:

VOP được mã hoá độc lập. Trong trường hợp này VOP được mã hoá gọi là

Intra VOP (I-VOP).

VOP được tiên đoán qua kỹ thuật bù chuyển động nhờ một VOP khác đã được

tiên đoán trước đó. Đó là loại P-VOP (Predicted VOP).

VOP được tiên đoán dựa trên các VOP trước và sau nó thuộc dạng B-VOP

(Bidirectiional Interpolated VOP).

B-VOP được thêm vào dựa trên I-VOP và P-VOP. Ngoài việc có thể nâng cao

chất lượng hình ảnh khi dùng, một ưu điểm khác của B-VOP là dùng kỹ thuật đa lớp

thời gian. Với kỹ thuật này, Frame dữ liệu hiển thị được tăng cường. Những lớp tăng

cường đưa thông tin vào giữa các lớp frame.

Định dạng nén ảnh MPEG-4 hỗ trợ quá trình lượng tử hoá, do vậy cũng giúp đáp

ứng những đòi hỏi khác nhau về tốc độ bít. Lượng tử hoá đã có ở các chuẩn nén như

H.263 và MPEG-1, MPEG-2. Bộ phận mã hoá ở định dạng nén của MPEG-4 cũng

tương thích với những bộ mã hóa trong các chuẩn nén trước đây.

4.1.5. Chuẩn nén H.264/MPEG-4 Part 10/AVC

H.264, hay MPEG-4 Part 10, còn gọi là AVC (Advanced Video Coding), là chuẩn

mã hóa tín hiệu video số được dùng để nén các tín hiệu số liệu ở mức cao. H.264 được

viết bởi ITU-T Video Coding Exterts Group (VCEG) cùng với ISO/IEC MPEG như

một nỗ lực hợp tác có chọn lọc mang tên Joint Video Team (JVT). Chuẩn ITU-T H.264

và chuẩn ISO/IEC MPEG-4 Part 10 (trước đây là ISO/IEC 14496-10) là hoàn toàn

giống nhau về mặt kỹ thuật.

H.264 được đặt tên theo dòng tiêu chuẩn H.26x của ITU-T, trong khi AVC theo

phía ISO/IEC MPEG. Mục đích của H.264 là tạo ra một chuẩn có khả năng cung cấp

chất lượng video cao ở tốc độ bit thấp hơn hẳn (bằng một nửa hoặc thấp hơn nữa) so

với yêu cầu của các chuẩn trước đó (MPEG-2, H.263 hay MPEG-2 Part 2) mà không

làm tăng nhiều sự phức tạp trong thiết triển khai. Một mục tiêu khác đó là cho phép

tiêu chuẩn được áp dụng cho nhiều kiểu ứng dụng (cho cả tốc độ bit thấp và cao, và cả

độ phân giải video thấp và cao) và có thể làm việc tốt trên nhiều kiểu mạng và hệ thống


48

(quảng bá, lưu trữ DVD, mạng gói RTP/IP, các hệ thống điện thoại đa phương tiện của

ITU-T).

JVT gần đây đã hoàn thiện việc phát triển một số mở rộng so với chuẩn ban đầu,

được biết đến với tên gọi Mở rộng phạm vi độ trung thực (Fidelity Range Extensions,

FRExt). Các mở rộng này hỗ trợ mã hóa video trung thực cao bằng cách tăng độ chính

xác lấy mẫu (bao gồm mã hóa 10 bit và 12 bit) và thông tin mầu sắc độ phân giải cao

(bao gồm các cấu trúc lấy mẫu YUV 4:2:2 và YUV 4:4:4). Nhiều đặc điểm khác cũng

được thêm vào trong các mở rộng FRExt như chuyển đổi thích ứng giữa các khối 4x4

và 8x8, các ma trận trọng số lượng tử hóa dựa trên cảm biến của các bộ mã hóa cụ thể,

hỗ trợ thêm nhiều không gian màu sắc, ...

Một số tính năng mới của H.264/MPEG-4 Part 10 cho phép chuẩn này nén các tín

hiệu video hiệu quả hơn so với các chuẩn cũ và và linh hoạt hơn cho các ứng dụng

trong các môi trường mạng.

Một số các tính năng quan trọng đó là:

Bù chuyển động đa hình sử dụng các hình ảnh đã được mã hóa trước đó làm tham

chiếu theo cách linh hoạt hơn các chuẩn cũ, cho phép lên tới 32 hình ảnh tham

chiếu được sử dụng (các chuẩn cũ chỉ sử dụng 1, hoặc 2 với trường hợp B

picture). Tính năng đặc biệt này cho phép cải thiện tốc độ bit và chất lượng trong

hầu hết các trường hợp.

Bù chuyển động block có kích thước biến đổi với kích thước block rộng đến

16x16 và nhỏ đến 4x4, cho phép phân mảnh chính xác các vùng chuyển động.

Cấu trúc cặp macroblock, cho phép các macroblock kích thước 16x16 (so với

16x8 ở MPEG-2).

Độ chính xác bù chuyển động lên đến 1/4 pixel, cho phép thể hiện chính xác các

dịch chuyển của vùng chuyển động.

Đánh số khung, cho phép tạo ra các chuỗi con (điều chỉnh về thời gian bằng cách

gộp một ảnh giữa các ảnh khác), phát hiện và giấu các hình bị mất (xảy ra do mất

gói trên mạng hoặc lỗi kênh).

Đếm thứ tự hình, cho phép giữ các hình và các giá trị mẫu theo trật tự trong các

hình được giải mã tách biệt với thông tin định thời (cho phép thông tin định thời

được chuyển đi và điều khiển độc lập bởi hệ thống mà không ảnh hưởng đến nội

dung hình ảnh được giải mã).


49

Các kỹ thuật này, cùng với nhiều kỹ thuật khác, làm cho H.264 hoạt động tốt hơn

so với các tiêu chuẩn trước, trong nhiều trường hợp và môi trường ứng dụng khác

nhau.

H.264 thường làm việc tốt hơn rất nhiều so với MPEG-2, cho chất lượng tốt hơn

ở tốc độ bít chỉ bằng một nửa hoặc thấp hơn so với yêu cầu của MPEG-2. H.264 cung

cấp các profile sau:

Baseline profile (BP): Dùng cho các ứng dụng chi phí thấp đòi hỏi ít tài nguyên

hơn, chủ yếu dùng cho các ứng dung hội nghị truyền hình và di động.

Main Profile (MP): Dùng cho các ứng dụng quảng bá và lưu trữ.

Extended profile (XP): Có khả năng nén khá cao, giảm thiểu khả năng mất dữ

liệu.

High Profile (HiP): Dùng cho các ứng dụng quảng bá và lưu trữ đĩa, đặc biệt cho

các ứng dụng truyền hình yêu cầu độ nét cao (HD-DVD, Bluray disc).

High 10 Profile (Hi10P): Được xây dựng bên trên của HiP, hỗ trợ độ 10 bit trên

một mẫu của độ chính xác của hình ảnh được giải mã.

High 4:2:2 Profile (Hi422P): dùng cho các ứng dụng chuyên nghiệp sử dụng

video quét xen kẽ, được xây dựng bên trên của Hi10P, hỗ trợ khuôn dạng lấy mẫu

sắc độ 4:2:2 trong khi sử dụng 10 bit trên một mẫu của độ chính xác của hình ảnh

được giải mã.

High 4:4:4 Profile (Hi444P): được xây dựng bên trên của Hi422P, hỗ trợ lấy mẫu

sắc độ 4:4:4, lên đến 12 bit trên một mẫu.

MPEG đã tích hợp đầy đủ các hỗ trợ của H.264/AVC vào các hệ thống tiêu chuẩn

của mình (MPEG-2 và MPEG-4) và các tập tin đa phương tiện theo tiêu chuẩn ISO.

ITU-T đã đưa H.264/AVC vào bộ tiêu chuẩn H.32x cho hệ thống điện thoại đa

phương tiện. Dựa trên các tiêu chuẩn ITU-T, H.264/AVC được sử dụng rộng rãi cho

ứng dụng hội nghị truyền hình, và đã được ứng dụng trong các sản phẩm của các công

ty chiếm ưu thế trên thị trường (như Polycom và Tendberg). Điều quan trọng hơn cả là

tất cả các sản phẩm hội nghị truyền hình mới đều hỗ trợ H.264/AVC.

H.264 cũng được sử dụng trong nhiều loại dịch vụ Video-on-Demand trên

Internet để cung cấp phim và các show diễn truyền hình trực tiếp đến máy tính và máy

thu hình và có khả năng sẽ thay thế chuẩn mã hóa H.262/MPEG-2 hiện tại đang sử

dụng trong các hệ thống truyền hình số quảng bá mặt đất và vệ tinh.


50

4.1.6. Yêu cầu về băng thông của các chuẩn nén

So sánh hoạt động của chuẩn nén khác nhau như trong bảng dưới đây:

Độ nét tiêu chuẩn Độ nét cao Ứng dụng

MPEG-1 Lên đến 1,5 Mbps - Video on Internet,

MP3

MPEG-2 4 - 5 Mbps 18 - 20 Mbps Digital TV, DVD

MPEG-4 Part 10

H.264 2 - 4 Mbps 8 - 10 Mbps Multi video

Bảng 1. Yêu cầu về băng thông đối với các chuẩn nén

Có thể thấy được từ đồ thị so sánh ở trên, kỹ thuật mã hóa H.264 rất hiệu quả ở

dải băng thông thấp. Chất lượng video của chuẩn H.264 tại băng thông 1,5 Mbps tốt

hơn so với chuẩn MPEG-2 ở băng thông 3 Mbps. Sử dụng chuẩn nén H.264 có thể tiết

kiệm được hơn một nửa băng thông.

4.2. Các giao thức truyền tải và báo hiệu

4.2.1. Mô hình TCP/IP

Trước khi tìm hiểu về các giao thức truyền tải trong mạng IP, ta nói qua một chút

về mô hình TCP/IP. TCP/IP thực chất là một họ giao thức cùng làm việc với nhau để

cung cấp các phương tiện truyền thông liên mạng. Hình 2-1 mô tả sự tương ứng giữa

mô hình TCP/IP với mô hình 7 lớp OSI.


51

Hình 4.1 So sánh kiến trúc TCP/IP với kiến trúc OSI

Điểm khác biệt dễ nhận thấy là ở cách phân tầng, lớp. TCP/IP có 4 tầng trong khi

đó, OSI có 7 tầng. Hai tầng được thêm vào đó là tầng trình diễn. và tầng phiên. Tầng

ứng dụng, tầng trình diễn và tầng phiên trong OSI tương ứng với tần ứng dụng và dịch

vụ của TCP/IP.

4.2.2. Giao thức IP – Internet Protocol

Chức năng chính của IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành một

liên mạng để truyền dữ liệu. IP là một giao thức kiểu “không liên kết” nghĩa là không

cần phải thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu.

Khuôn dạng gói IP

Đơn vị dữ liệu dùng trong IP là datagram. Khuôn dạng gói datagram được chỉ ra

trong hình 2-2


52

Hình 4.2 Khuôn dạng gói IP

Ý nghĩa của các tham số như sau:

- VER (4 bits): Chỉ ra phiên bản hiện hành của IP được cài đặt

- IHL (4 bits): Chỉ độ dài phần đầu (Internet Header Length) của datagram, tính

theo đơn vị word (32bits). Độ dài tối thiểu là 5 words = 20 bytes.

- Type of Service (8 bits): Đặc tả tham số về dịch vụ

- Total Length (16 bits): Chỉ độ dài của toàn bộ datagram bao gồm cả phần

header (tính theo đơn vị byte)

- Identification (16 bits): Cùng với các tham số khác (như Source Address và

Destination Address) tham số này dùng để định danh duy nhất cho một

datagram trong khoảng thời gian nó vẫn còn trên liên mạng.

- Frags (3 bits): Liên quan đến sự phân đoạn các datagram

- Fragment Offsets (13 bits): Chỉ vị trí của đoạn (fragment) ở trong datagram,

tính theo đơn vị 64 bits, có nghĩa là mỗi đoạn (trừ đoạn cuối cùng) phải chứa

một vùng dữ liệu có độ dài là bội số của 64 bits.

- Time to Live (8 bits): Quy định thời gian tồn tại (tính bằng giây) của datagram

trong liên mạng để tránh tình trạng một datagram bị quẩn trên liên mạng. Thời


53

gian này được cho bởi trạm gửi và được giảm đi (thường quy ước là 1 đơn vị)

khi datagram đi qua mỗi router trên mạng.

- Protocol (8 bits): Chỉ giao thức tầng trên kế tiếp sẽ nhận vùng dữ liệu ở trạm

đích (hiện tại thường là UDP hoặc TCP được cài đặt trên IP)

- Header Checksum (16 bits): mã kiểm soát lỗi 16 bits theo phương pháp CRC,

chỉ cho vùng header.

- Source Address (32 bits): Địa chỉ của trạm nguồn

- Destination Address (32 bits): Địa chỉ của trạm đích

- Options (độ dài thay đổi): khai báo các options do người gửi yêu cầu.

- Padding (độ dài thay đổi): vùng đệm được dung để đảm bảo cho phần header

luôn kết thúc ở một mốc 32 bits.

- Data (độ dài thay đổi): vùng dữ liệu, có độ dài là bội số của 8 bits, và tối đa là

65535 bytes.

Khi được truyền trên mạng, các datagram được gắn thêm phần mào đầu (header)

tạo thành các khung (frame) do đường truyền vật lý không xác định được các

datagram. Toàn bộ datagram sẽ được nằm trong vùng dữ liệu của frame như hình 2-3

dưới đây:

Hình 4.3 Datagram đƣợc đóng gói lại thành các khung

4.2.3. Giao thức TCP – Transmission Control Protocol

Giao thức TCP là giao thức điều khiển truyền thông hướng kết nối và có độ tin

cậy cao. TCP cung cấp là giao thức được xây dựng phức tạp hơn UDP rất nhiều, ngoài


54

các dịch vụ như UDP, TCP còn cung cấp các dịch vụ khác cho ứng dụng. Dịch vụ quan

trọng nhất là truyền dữ liệu có độ tin cậy cao, các cơ chế điều khiển lưu lượng và kiểm

soát tắc nghẽn, đánh số thứ tự và số thứ tự bên nhận, bộ định thời,....Cụ thể TCP cung

cấp các dịch vụ sau:

Thiết lập liên kết: TCP là giao thức hướng kết nối, trước khi gửi dữ liệu cần

thiết lập trước đường truyền (chính là 1 liên kết logic giữa hai thực thể TCP),

thủ tục này gọi là thủ tục “bắt tay”. Liên kết được thiết lập phải đảm bảo tính

chính xác và độ tin cậy, một liên kết khi không còn đủ độ tin cậy thì sẽ bị huỷ

bỏ và thiết lập lại. Khi quá trình truyền tin hoàn thành thì kết nối được giải

phóng .

Cung cấp đường truyền hai chiều (song công - full duplex).

Đảm bảo độ tin cậy: Giao thức TCP cung cấp các tham số kiểm tra cùng với số

thứ tự (Sequence number), xác nhận (ACKnowledge ) và kiểm tra lỗi tổng

(Checksum). Các segment được đánh số tuần tự, cách làm này nhằm mục đích

loại bỏ các segment bị trùng lặp hay không đúng yêu cầu. Tại bên thu, khi nhận

được các segment thực hiện việc kiểm tra nhờ trường checksum. Nếu segment

nhận được không lỗi hay lặp, tín hiệu ACK sẽ được gửi trả lại bên phát để

khẳng định dữ liệu nhận tốt. Ngược lại nếu segment nhận được bị lỗi hay bị

trùng lặp thì segment này sẽ được loại bỏ và bên thu sẽ gửi một tin hiệu yêu cầu

bên phát phát lại segment bị lỗi đó, bằng cơ chế này sẽ đảm bảo tính chính xác

và độ tin cậy cho dữ liệu.

Cung cấp các dịch vụ (chức năng) kiểm tra đường truyền, cho phép điều khiển

luồng và điều khiển tắc nghẽn.


55

Hình 4.4 Khuôn dạng gói TCP

Đơn vị dữ liệu của TCP là segment (đoạn dữ liệu) có khuôn dạng được mô tả ở

hình 2-5.

Một tiến trình ứng dụng trong một host truy nhập vào các dịch vụ của TCP cung

cấp thông qua một cổng. Một cổng kết hợp với một địa chỉ IP tạo thành một socket duy

nhất trong liên mạng. Dịch vụ TCP được cung cấp nhờ một liên kết logic giữa một cặp

socket. Một socket có thể tham gia nhiều liên kết ở xa khác nhau. Trước khi truyền dữ

liệu giữa hai trạm cần phải thiết lập một liên kết TCP giữa chúng và khi không còn nhu

cầu truyền dữ liệu thì liên kết được giải phóng.


56

4.2.4. Giao thức UDP

UDP là giao thức “không liên kết” được dùng thay thế cho TCP trên IP theo yêu

cầu của ứng dụng. Khác với TCP, UDP không có chức năng thiết lập và giải phóng các

liên kết, tương tự như IP. Nó cũng không cung cấp các cơ chế báo nhận, không sắp xếp

tuần tự các đơn vị dữ liệu đến và có thể xảy ra tình trạng mất hoặc trùng dữ liệu mà

không hề có thông báo cho người gửi. UDP cũng cung cấp cơ chế gán và quản lý các

số hiệu cổng để định danh duy nhất các ứng dụng chạy trên trạm của mạng. Do ít chức

năng phức tạp nên UDP có xu thế hoạt động nhanh hơn TCP. Nó thường dùng cho các

ứng dụng không đòi hỏi độ tin cậy cao trong giao vận. Khuôn dạng UDP datagram

trong hình 2-6 đơn giản hơn nhiều so với TCP segment.

Hình 4.5 Khuôn dạng UDP datagram

4.2.5. Giao thức RTSP

Giao thức RTSP được phát triển bởi IETF và thành lập vào năm 1998 với chuẩn

RFC 2326. Đây là giao thức được ứng dụng để điều khiển dữ liệu với thời gian thực.

RTSP cung cấp một khung làm việc cho phép điều khiển theo yêu cầu về thời gian

thực, giống như audio và video. Nguồn dữ liệu có thể bao gồm cả dữ liệu sống và clip

lưu trữ. Đây là giao thức dành cho phát triển dữ liệu đa phương tiện , cung cấp cách

phân phát các kênh như UDP, TCP và việc đó đảm bảo theo thời gian thực. Điều khiển


57

luồng bởi RTSP có thể sử dụng RTP , nhưng sự hoạt động của RTSP là không phụ

thuộc vào kỹ thuật vận chuyển để truyền data. Giao thức được cố tình giả lập trong cú

pháp và hoạt động tới HTTP/1.1, vì mở rộng kỹ thuật tới HTTP có thể là hầu hết các

trường hợp địa chỉ tới RTSP. Tuy nhiên ở RTSP có sự khác biệt quan trọng về lý

thuyết so với HTTP:

RTSP giới thiệu một số phương pháp mới và có sự khác giao thức xác nhận

Một RTSP server cần xác định trạng thái bằng cách mặc định hầu hết tất cả các

trường hợp, tương phản với trạng thái tự nhiên của HTTP.

Cả RSTP server và client có thể đưa ra yêu cầu

Dữ liệu mang đi out-of-band bằng giao thức khác.

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, 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.


58

+ 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 xử 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 gới hạn.


59

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 hỗ 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.

4.2.6. Giao thức IGMP

Giao thức IGMP phát triển từ giao thức Host Membership Protocol, được mô tả

trong tài liệu của Deering. Giao thức IGMP có ba phiên bản verion 1, verion 2,và

verion 3. IGMP phát triển từ IGMPv1 (RFC1112) đến IGMPv2 (RFC2236) và đến

phiên bản cuối cùng IGMPv3 (RFC3376). Các thông điệp IGMP được gửi bên trong

gói tin IP với trường protocol number bằng 2, trong đó trường TTL có giá trị bằng 1.

Các gói IGMP chỉ được truyền trong LAN và không được tiếp tục chuyển sang LAN

khác do giá trị TTL của nó.

Hai mục đích quan trọng nhất của IGMP là:

Thông báo cho router multicast rằng có một máy muốn nhận multicast traffic của

một nhóm cụ thể.

Thông báo cho router rằng một có một máy muốn rời một nhóm multicast (nói

cách khác, có một máy không còn quan tâm đến việc nhận multicast traffic nữa).

Các router thường dùng IGMP để duy trì thông tin cho từng cổng của router là

những nhóm multicast nào router cần phải chuyển và những host nào muốn nhận.

Trước khi một host có thể nhận bất kỳ một multicast traffic nào, một ứng dụng

multicast phải được cài đặt và chạy trên host đó. Sau khi một host tham gia vào một

nhóm, phần mềm sẽ tính toán địa chỉ multicast và sau đó card mạng sẽ bắt đầu lắng

nghe địa chỉ multicast MAC. Trước khi một host hoặc một người dùng muốn tham gia

vào một nhóm, người dùng cần phải biết nhóm nào đang tồn tại và làm thế nào để tham

gia vào nhóm đó. Đối với các ứng dụng mức doanh nghiệp, người dùng chỉ cần đơn

giản nhấp vào một link trên một trang web hoặc địa chỉ multicast có thể cấu hình trước


60

trên client. Ví dụ, một người dùng có thể được yêu cầu để log vào một máy chủ và xác

thực bằng tên và người dùng. Nếu tên người dùng được xác thực, ứng dụng multicast

sẽ tự động cài trên PC của người dùng, nghĩa là người dùng đã tham gia vào nhóm

multicast. Khi người dùng không còn muốn dùng ứng dụng multicast nữa, người dùng

phải rời khỏi nhóm. Ví dụ, người dùng đơn giản chỉ cần đóng ứng dụng multicast để

rời khỏi nhóm. Đối với cơ chế multicast, một người dùng cần phải tìm ra ứng dụng nào

họ muốn chạy, địa chỉ multicast được dùng bởi ứng dụng.

Làm thế nào một router biết được các máy cần nghe multicast traffic? Để nhận

multicast traffic từ một nguồn, cả nguồn và các máy nhận đầu tiên phải gia nhập (join)

vào một nhóm multicast. Nhóm này được xác định thông qua địa chỉ multicast. Một

host có thể tham gia vào một nhóm multicast bằng cách gửi các yêu cầu đến router gần

nhất. Tác vụ này được thực hiện thông qua giao thức IGMP. IGMPv1 được định nghĩa

trong RFC1112 và bản cải tiến của nó, IGMPv2 được định nghĩa trong RFC2236. Khi

có vài host muốn tham gia vào nhóm, giao thức PIM sẽ thông báo cho nhau giữa các

router và hình thành nên cây multicast giữa các routers. IGMP và ICMP có nhiều điểm

tương đồng, cùng chia sẽ một vài chức năng tương tự. IGMP cũng đóng gói trong gói

tin IP (protocol number 2), nhưng IGMP giới hạn chỉ trong một kết nối lớp 2. Để đảm

bảo router không bao giờ tiếp tục chuyển gói tin đi, trường TTL của IGMP luôn có giá

trị bằng 1.

4.2.7. Giao thức PIM

Giao thức PIM là giao thức xử lý gói tin multicast độc lập nhau. Hiện nay có ba

loại PIM đang được sử dụng là : PIM-SM , PIM-DM , PIM-SSM

a.Giao thức PIM-SM( Protocol independent multicast – sparse mode)

Giao thức định tuyến chế độ sparse được sử dụng khi có ít số lượng các ứng dụng

multicast. Các giao thức PIM chế độ sparse không truyền lưu lượng của nhóm tới bất

kỳ router nào trừ phi nó nhận được một thông điệp yêu cầu các bản sao của các gói tin

được gửi tới một nhóm multicast đặc biệt.

Một router láng giềng yêu cầu các gói chỉ nhằm một trong hai mục đích :

Router đã nhận được một yêu cầu nhận gói tin từ một vài router láng giềng

Một host trên một phân đoạn mạng đã gửi thông điệp IGMP join cho nhóm đó.


61

PIM-SM hoạt động với một chiến lược khác hẳn với PIM-DM mặc dù cơ chế của

giao thức không hoàn toàn đối lập. PIM-SM giả sử rằng không có máy nào muốn nhận

lưu lượng multicast cho đến khi nào các máy chủ động hỏi. Kết quả là, cho đến khi nào

trong một subnet có một máy yêu cầu nhận multicast thì multicast mới được phân phối

vào subnet đó. Với PIM-SM, các router downstream phải yêu cầu nhận multicast dùng

thông điệp PIM Join. Khi các router nhận được các thông điệp này, các router bên dưới

phải định kỳ gửi thông điệp Join lên router upstream. Nếu khác đi, router upstream sẽ

không đưa lưu lượng xuống, đặt kết nối vào trong trạng thái prune. Tiến trình này thì

ngược lại với tiến trình được dùng trong PIM-DM, trong đó mặc định là phát tán lưu

lượng multicast với các router downstream cần phải liên tục gửi thông điệp Prune hay

thông điệp làm mới trạng thái State refresh để giữ cho một kết nối là trong trạng thái

prune. PIM-SM phù hợp khi chỉ có những tỉ lệ nhỏ các phân đoạn mạng nhận lưu

lượng multicast.

b.Giao thức PIM-DM ( dense mode)

Giao thức PIM-DM thường được sử dụng khi mà lưu lượng luồng multicast là rất

lớn. PIM-DM luôn có một cổng trong trạng thái prune trong khoảng ba phút. Các thông

điệp prune liệt kê một nguồn và nhóm. Đối với giao thức PIM-DM này thì bất cứ khi

nào một router nhận được thông điệp prune nó sẽ tìm một hang (S, G) SPT trong bảng

định tuyến multicast và đánh dấu các cổng trong đó thông điệp prune là nhận được.

Tuy nhiên , các router cũng thiết lập giá trị prune timer, và thường thì mặc định là

khoảng 3 phút, để sao cho trong khoảng 3 phút cổng này được đặt trong trạng thái

forwarding . Để có thể khắc phục được những tình trạng như là các kết nối bị loại bỏ,

liên kết bị loại bỏ và sau 3 phút thì các link tiếp tục hoạt động thì ở PIM-DM có cơ chế

làm mới trạng thái stase refresh. Các thông điệp làm mới trạng thái đã khắc phục được

sự yếu kém của PIM-DM trong tiến trình pruning.

Trong giao thức PIM-DM các router còn gửi thông điệp Graft để router nhận

được đưa một cổng vào trạng thái forwarding cho một nhóm multicast nào đó.

Giao thức PIM-DM nhận biết các thiết bị láng giềng bằng cách trao đổi các gói

“hello”. Thông tin láng giềng này được dùng trước để xây dựng cây đến tất cả các láng

giềng. Sau đó, các nhánh của cây sẽ lần lượt được loại bỏ. Nếu một dòng multicast bắt

đầu, cây sẽ được xây dựng, cây sẽ chỉ tồn tại khi các thành viên tích cực còn tồn tại.

Nếu một host mới đăng ký tham gia nhóm, nhánh của phân đoạn mạng đó sẽ được đính

thêm vào cây.


62

c.Giao thức PIM-SSM

Giao thức PIM-SSM là giao thức mở rộng của PIM. Khi sử dụng SSM thì một

client có thể nhận luồng multicast trực tiếp từ địa chỉ nguồn. PIM-SSM sử dụng chức

năng của PIM-SM để tạo ra một cây SPT giữa nguồn và đích nhận, tuy nhiên nó xây

dựng SPT mà không cần sự giúp đỡ của router RP.

Mặc định là nhóm địa chỉ multicast được giới hạn trong dải địa chỉ 232.0.0.0 tới

232.255.255.255. Tuy nhiên, chúng ta có thể mở rộng tầm hoạt động của SSM sang lớp

dải lớp D bao gồm địa chỉ ở mức cao.

Việc cấu hình PIM-SSM có sự khác biệt so với cấu hình PIM-SM truyền thống.

Ở đây ta không cần phải chia xẻ tree hay là RP mapping, hoặc là RP –to –RP nguồn lấy

lại thông qua Multicast source discovery Protocol ( MSDP).

Triển khai SSM là rất dễ dàng. Chúng ta chỉ cần cấu hình PIM-SM trên tất cả

interface của router và chỉ định interface nào cần SSM, bao gồm một cách rõ ràng cả

IGMPv3 trên Lan. Nếu PIM-SM không được cấu hình rõ ràng trên cả nguồn và nhóm

thành viên interface thì gói tin multicast sẽ không được forwarded. Trên danh sách hỗ

trợ IGMPv3 có sử dụng PIM-SSM. Như tại ở nguồn, trước khi active và bắt đầu gửi

gói tin multicast thì quan tâm đến nơi nhân gói tin multicast đó là SSM . Trong việc

cấu hình mạng theo PIM-SSM , một thuê bao tới một kênh SSM ( sử dụng IGMPv3) sẽ

thông báo với các thuê bao để join vào nhóm G và nguồn S. Kết nối trực tiếp với router

PIM-SM , router được phân công nhận làm DR, nhận bản tin từ RPF láng giềng.

Hình 4.6 Quá trình nhận và thông báo tới các thuê bao để join vào group G và sourse S


63

Giao thức PIM là giải pháp hỗ trợ truyền tín hiệu multicast. Khi mà số lượng các

nhóm multicast cần phải truyền tăng lên thì PIM là một giải pháp quan trọng để quản lý

và giám sát lưu lượng multicast.

4.2.8. Giao thức khởi tạo phiên SIP (Session Initiation Protocol)

SIP là giao thức báo hiệu được sử dụng để thiết lập các phiên trong mạng IP, một

phiên có thể đơn giản là một cuộc gọi điện thoại hai chiều, một thông báo danh sách

các tin nhắn hoặc một hội nghị sử dụng truyền thông đa chiều.

SIP được thiết kế là một thành phần quan trọng của mạng IP tích hợp dữ liệu và

thoại. Ví dụ, các công ty có thể tiết kiệm chi phí khi chạy một đường dây duy nhất đến

máy tính để bàn dùng IP thay cho đường dây thứ nhất dùng điện thoại truyền thống và

cho phép máy tính hoạt động như điện thoại mềm để người dùng có thể thực hiện được

cuộc gọi bằng cách nhấn chuột lên các phím số hoặc tên của người gọi trong niên giám

PC. Tên này được nối kết với một địa chỉ SIP URL, gửi một thông điệp vào mạng. Sau

khi kết nối được thiết lập, người dùng điện thoại mềm có thể giao tiếp qua tai nghe-nói

nối với máy tính

Các thành phần của SIP như sau:

Hình 4.7 Kiến trúc của giao thức SIP


64

User Agent: Là 1 ứng dụng để khởi tạo, nhận và kết thúc cuộc gọi User

Agent Clients (UAC) – Khởi tạo cuộc gọi.

User Agent Server (UAS) – Nhận cuộc gọi.

Cả UAC và UAS đều có thể kết thúc cuộc gọi.

Proxy Server: Là 1 chương trình tức thời hoạt động vừa là client vừa là

server. Chương trình này được sử dụng để tạo ra các yêu cầu (requests)

thay cho các client. Một proxy server đảm bảo chức năng định tuyến và

thực hiện các quy tắc (policy) (ví dụ như đảm bảo người dùng có được

phép gọi hay không). Proxy Server có thể biên dịch khi cần thiết, sửa đổi

1 phần của bản tin yêu cầu trước khi chuyển đi.

Location Server: Được sử dụng bởi SIP redirect hoặc proxy server để

lấy thông tin về địa điểm của người được gọi.

Redirect Server: Là server nhận các yêu cầu SIP, sắp xếp các địa chỉ và

trả địa chỉ về phía client. Khác với Proxy Server, Redirect server không

tự khởi tạo ra các yêu cầu SIP của riêng nó. Đồng thời nó cũng không

chấp nhận hay huỷ cuộc gọi giống như User Agent Server.

Registrar Server: Là server chấp nhận các yêu cầu REGISTER, server

này có thể hỗ trợ thêm tính năng xác thực, đồng thời hoạt động với proxy

hoặc redirect server để đưa ra các dịch vụ khác.

Các bản tin trong SIP:

INVITE: Khi 1 user agent client muốn khởi tạo 1 phiên mới (ví dụ như

audio, video hay game), nó sẽ tạo ra 1 bản tin INVITE (Invite Request).

Bản tin này gửi yêu cầu về server cho phép thiết lập 1 phiên làm việc.

Bản tin này có thể được gửi qua các proxy, các User Agent Server

(UAS). Các UAS sẽ kiểm tra thường xuyên xem người sử dụng có đồng

ý lời mời không. Nếu đồng ý (có nghĩa là phiên làm việc được thiết lập)

thì các UAS sẽ gửi bản tin phản hồi 2xx về.


65

Nếu lời mời không được chấp nhận thì phản hồi 3xx, 4xx, 5xx hay 6xx sẽ

được gửi đi tuỳ theo lý do từ chối. Trước khi gửi tin hiệu phản hồi cuối

cùng này, UAS còn gửi kèm 1 bản tin 1xx để thông báo User Agent

Client tiếp tục giữ quá trình liên lạc với người được gọi.

ACK: SIP thực thi quá trình bắt tay qua 3 bước

Phía gọi gửi bản tin INVITE.

Phía được gọi gửi bản tin ACK chấp nhận yêu cầu.

Phía gọi gửi bản tin ACK để thông báo quá trình bắt tay đã hoàn tất và

quá trình thiết lập cuộc gọi bắt đầu.

Cho dù bản tin INVITE đầu tiên bao gồm gói tin SDP (Session

Description Protocol) hay không thì bản tin ACK đầu tiên sẽ có SDP của

phía được gọi. Các bản tin ACK khác được gửi đi để kết thúc quá trình

bắt tay và bao gồm SDP cần thiết để thiết lập cuộc gọi.

BYE: Được sử dụng để kết thúc 1 phiên làm việc cụ thể hoặc 1 phiên

làm việc tạm thời.

CANCEL: Giống như tên gọi, bản tin CANCER được sử dụng để huỷ

yêu cầu trước đó được gửi từ phía client. Nó yêu cầu UAS tạm dừng xử

lý yêu cầu và tạo ra 1 phản hồi lỗi cho yêu cầu đó. Bản tin này sẽ không

có tác dụng đối với yêu cầu mà UAS đã gửi đi phản hồi cuối cùng.

Vì vậy bản tin này sẽ rất có ích đối với những yêu cầu mà server mất

nhiều thời gian để phản hồi. Do đó, bản tin CANCER thích hợp nhất với

bản tin INVITE, là bản tin mất nhiều thời gian để phản hồi.

REGISTER: Bản tin này sử dụng để đăng ký User Agent với UAS.

OPTIONS: Bản tin OPTIONS cho phép 1 User Agent xác định khả năng

có thể của Proxy Server hay User Agent khác.

Ngoài ra còn 1 số các giao thức khác được sử dụng nữa như:


66

INFO, NOTIFY, SUBCRIBE, UNSUBCRIBE, UPDATE, MESSAGE,

REFER, …

Các phản hồi trong SIP:

1xx: (PROVISIONAL) Phản hồi tạm thời, cho biết đã nhận được yêu

cầu, tiếp tục quá trình yêu cầu.

2xx: (SUCCESS) Thông báo đã nhận được đầy đủ, hiểu và chấp nhận.

3xx: (REDIRECTION) Thông báo cần có các bản tin khác để hoàn thành

yêu cầu.

4xx: (CLIENT ERORR) Thông báo yêu cầu chứa cấu trúc sai hoặc

không được đáp ứng ở server.

5xx: (SERVER ERORR) Thông báo server không thể đáp ứng được yêu

cầu có cấu trúc hợp lệ.

6xx: (GLOBAL FAILURE) Thông báo yêu cầu không thể xử lý được ở

bất cứ server nào.

Các bước thiết lập, duy trì và hủy cuộc gọi:

Đăng ký, khởi tạo và xác định vị trí người sử dụng.

Xác định băng thông cần thiết được sử dụng.

Xác định sự sẵn sàng của phía được gọi, phía được gọi phải gửi 1 bản tin

phản hồi thể hiện sự sẵn sàng để thực hiện cuộc gọi: chấp nhận hay từ

chối.

Cuộc gọi được thiết lập.

Chỉnh sửa cuộc gọi (ví dụ như chuyển cuộc gọi) và duy trì.

Kết thúc cuộc gọi.

Sơ đồ ví dụ quá trình thiết lập, duy trì và huỷ cuộc gọi bằng giao thức SIP, được

chỉ ra ở hình 4.8 dưới đây.


67

Hình 4.8 Ví dụ đơn giản về một phiên thiết lập, duy trì và hủy cuộc gọi bằng SIP

4.3. Lựa chọn công nghệ mạng truy nhập

IPTV thực hiện bằng cách thay đổi từ hình ảnh tương tự thành hình ảnh số. Các

ưu điểm trong công nghệ nén giúp cho IPTV có thể cung cấp âm thanh và hình ảnh tiêu

chuẩn hoặc chất lượng cao.

Câu hỏi cách nào triển khai dịch vụ IPTV một cách tốt nhất chưa thể có câu trả

lời. Ngày nay, mạng cung cấp dịch vụ bao gồm: mạng DSL, mạng quang thụ động,

cáp, hoặc tổng hợp của các mạng trên. Từng mạng đều có ưu điểm và thách thức. Sau

đây là một số mô hình mạng cung cấp dịch vụ IPTV:

4.3.1. Công nghệ mạng truy nhập xDSL

Với công nghệ nén hiện nay, ADSL có thể cung cấp dịch vụ IPTV. VDSL có khả

năng cung cấp băng thông lớn hơn cho thuê bao (lên tới 50 Mbps đường down), nhưng

nó lại tỉ lệ nghịch với khoảng cách. Thuê bao phải gần các CO hoặc các thiết bị


68

Remote terminal do tốc độ đường truyền của mạng giảm theo khoảng cách. Đối với các

nhà quản lí mạng việc triển khai dịch vụ IPTV thông qua mạng xDSL vẫn duy trì được

nguồn tài chính. Một đường download xDSL cung cấp High – definition TV. HDTV

hiện tại yêu cầu 8-10 Mbps cho một kênh so với 2.5 Mbps yêu cầu cho standard-

definition TV đòi hỏi phải sử dụng công nghệ mạng truy nhập ADSL 2+ hoặc VDSL.

Thay đổi kênh yêu cầu STB phải gửi một tín hiệu tới DSLAM, điều này có thể tạo ra

một số vấn đề tiềm tàng đối với các chương trình HD ở tốc độ tối đa của VDSL. Các

dạng chuẩn của ADSL

Common name Downstream rate Upstream rate

ADSL 8 Mbps 1.0 Mbps

ADSL (G.DMT) 12 Mbps 1.3 Mbps

ADSL over

POTS

12 Mbps 1.3 Mbps

ADSL over

ISDN

12 Mbps 1.8 Mbps

ADSL.Lite

(G.Lite)

4 Mbps 0.5 Mbps

ADSL2 12 Mbps 1.0 Mbps

ADSL2 12 Mbps 3.5 Mbps

RE-ADSL2 5 Mbps 0.8 Mbps

ADSL2+ 24 Mbps 1.0 Mbps

RE-ADSL2+ 24 Mbps 1.0 Mbps

ADSL2+M 24 Mbps 3.5 Mbps

Hiện tại các thuê bao tại các tỉnh sử dụng công nghệ mạng truy nhập xDSL, tại

các tỉnh thành phố lớn (Hà Nội, Hải Phòng, Thành Phố Hồ Chí Minh) các thuê bao sử

dụng chủ yếu công nghệ mạng truy nhập ADSL 2+ tốc độ download tối đa lên tới 24

Mbps.


69

4.3.2. Công nghệ mạng truy nhập FTTx

Mạng FTTx (Fiber-to-the-x) hiện đang được xem là sẽ đóng một vai trò quan

trọng trong 2-3 năm tới do tiềm năng cung cấp băng thông cho khách hàng lớn hơn so

với cáp đồng, đáp ứng nhu cầu truyền thoại, dữ liệu và video trên nền IP. Việc triển

khai FTTx cho dịch vụ IPTV là rất khả quan tại các tỉnh và thành phố lớn.

Hình 4.10 Công nghệ mạng truy nhập FTTx

Hình 4.9 Sơ đồ triển khai


70

4.3.3. Công nghệ mạng truy nhập Wimax

Wimax ngày càng được sử dụng rộng rãi để cung cấp các kết nối Internet băng

thông rộng mà không thể sử dụng các công nghệ như DSL hoặc cáp. Chúng ta cũng sẽ

có thể cung cấp dịch vụ IPTV thông qua các kết nối tới thuê bao bằng công nghệ

Wimax. Công nghệ Wimax theo chuẩn IEEE 802.16d với tốc độ bitrate cho từng

sector lên tới 10 Mbps trên băng thông 3.5 MHz đủ để cung cấp một số kênh IPTV

nhưng không phù hợp khi triển khai rộng rãi. Tuy nhiên Wimax cho mobile chuẩn

IEEE 802.16e có thể được sử dụng để cung cấp dịch vụ IPTV tới các thiết bị cầm tay

bằng cách sử dụng tốc độ bitrate thấp hơn.

Hình 4.11 Công nghệ mạng truy nhập Wimax


71

Việc truyền tải dịch vụ IPTV với các băng thông khác nhau:

Bit rate SIMO 1x2 SIMO 2x2

10 MHz Bandwidth

TDD 2:1

Max. DL Throughput per BS(Mbps) 18.4 37.4

Max. UL Throughput per BS(Mbps) 4 8

10 MHz Bandwidth

TDD 1:1


Max. UL Throughput per BS(Mbps) 7 14.1

5 MHz Bandwidth

TDD 2:1


Max. UL Throughput per BS(Mbps) 2 4

Các yêu cầu QoS cho dịch vụ IPTV

Service Delay Jitter Packet loss rate

BTV 1s 1s 1/1000

VoD 1s 1s 1/1000

Video Conference 90ms 20ms 1/1000


72

CHƢƠNG V. GIẢI PHÁP CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV CỦA VNPT

5.1. Hạ tầng truyền tải

Hạ tầng truyền tải có thể chia làm 3 phần như sau:

Mạng lõi

Mạng gom và mạng truy nhập

Mạng khách hàng

5.1.1. Mạng lõi

Mạng lõi có nhiệm vụ truyền tải các lưu lượng thông tin giữa hệ thống IPTV và

các PE/BRAS tại các tỉnh thành. Lưu lượng truyền tải bao gồm 2 loại chính là unicast

(các thông tin điều khiển, các luồng video trong dịch vụ video theo yêu cầu) và

multicast (dịch vụ broadcast video).

Các lưu lượng unicast được truyền qua mạng lõi IP/MPLS bằng cách thiết lập các

đường chuyển mạch nhãn (Label Switching path – LSP) giữa các PE/BRAS.

Các lưu lượng multicast được truyền qua mạng lõi IP/MPLS bằng cách thiết lập

các multicast VPN. Để xây dựng bảng định tuyến multicast, các thiêt bị mạng lõi sử

dụng giao thức PIM-SM/SSM ( Protocol Independent Multicast – Sparse Mode/Source

Specific Mode).

Hình 5.1 Các LSP đƣợc thiết lập qua mạng lõi IP/MPLS dành

cho các lƣu lƣợng unicast


73

5.1.2. Mạng gom và mạng truy nhập

Mạng gom và mạng truy nhập có nhiệm vụ truyền tải thông tin từ mạng lõi đến

thuê bao.

Ta đã biết rằng, các dịch vụ được ánh xạ vào mạng truy nhập theo các mô hình

khác nhau: mô hình N:1 VLAN và mô hình 1:1 VLAN. Với sự tăng trưởng số lượng

thuê bao ngày càng lớn, cũng như số lượng dịch vụ ngày càng nhiều thì mô hình 1:1

VLAN có hạn chế.

Số lượng VLAN là giới hạn, do đó số lượng thuê bao có thể phục vụ cũng bị

giới hạn theo.

Cũng do số lượng VLAN hạn chế nên khả năng nâng cấp, mở rộng cũng như

đưa thêm các dịch vụ mới gặp khó khăn.

Do đó, để đảm bảo khả năng mở rộng hệ thống, phương án ánh xạ dịch vụ trong

mạng gom và mạng truy nhập được sử dụng là N:1 VLAN.

5.1.3. Mạng khách hàng

Tại phía khách hàng, sử dụng các thiết bị đầu cuối khác nhau cho các loại dịch vụ

khác nhau:

PC cho dịch vụ Internet.

Set –top- box cho dịch vụ IPTV.

Hình 5.2 Multicast VPN đƣợc thiết lập qua mạng IP/MPLS

dành cho các lƣu lƣợng multicast


74

Sử dụng thiết bị truy nhập DSL (modem, home gateway) để tách các PCV cho

các dịch vụ khác nhau và chuyển tiếp đến các thiết bị đầu cuối tương ứng.

5.2. Triển khai dịch vụ IPTV trên mạng của VNPT

Hệ thống IPTV được xây dựng hoàn toàn trên nền tảng IP. Sau khi hoàn thành, tối

thiểu hệ thống phải cung cấp được các dịch vụ sau:

Dịch vụ truyền hình quảng bá (BTV) với 100 kênh.

Dịch vụ video theo yêu cầu (VoD).

Các dịch vụ video tương tác (Interactive Video).

Hệ thống có khả năng cung cấp dịch vụ với số lượng thuê bao trên toàn quốc vào

khoảng 1 triệu thuê bao, trong đó tập trung tại các thành phố lớn, các khu vực đông dân

cư, có nhu cầu cao.

Lộ trình triển khai hệ thống IPTV được chia làm 02 giai đoạn. Giai đoạn 1 triển

khai trên hệ thống mạng hiện tại của VNPT. Dự kiến lượng thuê bao trong giai đoạn

này vào khoảng 60.000 thuê bao, tập trung chủ yếu tại 6 tỉnh thành là Hà Nội, Thành

phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, Bình Dương, và Đồng Nai.

Phân bố thuê bao dự kiến như sau:

Hà Nội, TP Hồ Chí Minh: 20.000 thuê bao

Hải Phòng, Đà Nẵng, Bình Dương, Đồng Nai: 5.000 thuê bao.

Giai đoạn 2 được triển khai trên hệ thống mạng NGN của VNPT. Đây là giai

đoạn mà hệ thống mạng đường trục quốc gia đã được chuyển đổi hoàn toàn sang NGN

trên nền công nghệ IP/MPLS. Hệ thống mạng gom (mạng MAN) và mạng truy nhập tại

các bưu điện tỉnh đã cơ bản hoàn tất.

Dự kiến hệ thống được chuyển đổi và mở rộng từng bước phù hợp với tốc độ phát

triển thuê bao như sau:

Bước 1: Lượng thuê bao là 200.000. Phân bố thuê bao được mở rộng ra 10 tỉnh

thành, trong đó:

Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh: 60.000 thuê bao

Các tỉnh thành còn lại: 10.000 thuê bao.

Bước 2: Lượng thuê bao là 500.000. Phân bố thuê bao được mở rộng ra 20 tỉnh

thành, trong đó:


75

Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh: 150.000 thuê bao

Các tỉnh thành còn lại: khoảng từ 5.000 đến 15.000 thuê bao.

Bước 3: Lượng thuê bao đạt 1.000.000. Phân bố thuê bao được mở rộng ra 40 tỉnh

thành, trong đó:

Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh: 250.000 thuê bao.

Các tình thành còn lại: khoảng từ 5.000 đến 25.000 thuê bao.

5.3. Triển khai giai đoạn 1

5.3.1. Mô hình đấu nối

Tất cả các lưu lượng từ trung tâm IPTV đều được định tuyến đến thiết bị PE M20

của Công ty Viễn Thông Liên Tỉnh (VTN). Các lưu lượng dịch vụ sau đó đi qua mạng

core đến BRAS tại các các tỉnh thành. Từ BRAS, các lưu lượng được đẩy xuống các

access switch, switch lớp 2, DSLAM, và cuối cùng tới thuê bao.

Chú ý: Hiện nay các ATM-DSLAM đang dần được thay thế bởi các IP-DSLAM.

Vì vậy, các thuê bao của dịch vụ IPTV sẽ được triển khai trên các IP-DSLAM.

Hình 5.3 Mô hình đấu nối hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV


76

Do nhu cầu sử dụng cũng như băng thông chiếm dụng của dịch vụ VoD rất lớn

nên để giảm tải cho hệ thống mạng, đặc biết là mạng đường trục, các VoD server thứ

cấp sẽ được triển khai tại các địa điểm gần với thuê bao hơn. Có hai vị trí có thể bố trí

các VoD server thứ cấp:

Bố trí VoD server tại BRAS.

Bố trí VoD server tại access switch.

Giải pháp bố trí VoD server thứ cấp tại các BRAS khả thi hơn vì:

Bố trí VoD server tại các access switch đòi hỏi chi phí rất lớn cho một số

lượng lớn VoD server.

BRAS là điểm tập trung lưu lượng với số lượng thuê bao hợp lý.

BRAS hoạt động ở lớp 3 nên việc cấu hình, đảm bảo QoS, và quản lý cũng dễ

dàng hơn.

5.3.2. Mô hình hoạt động

5.3.2.1. Mạng khách hàng (home network)

Mạng khách hàng sử dụng mô hình ánh xạ dịch vụ multi-VC.

Dịch vụ IPTV được cung cấp trên các kết nối ADSL2+. Mỗi kết nối ADSL2+ đến

thuê bao gồm có 2 PVC khác nhau nhằm cung cấp 2 loại dịch vụ:

PVC 1: cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (HSI).

PVC 2: cung cấp dịch vụ video (bao gồm cả VoD, BTV,...).

Khách hàng sử dụng các thiết bị đầu cuối khác nhau cho từng loại dịch vụ:

Video: STB (Set-Top Box).

Internet: PC.

Kết nối ADSL2+ được kết cuối bới modem hoặc home gateway. Các thiết bị này

chuyển các lưu lượng trên các PVC đến các giao diện đầu ra tương ứng kết nối với các

thiết bị đầu cuối dịch vụ.

5.3.2.2. Mạng truy nhập (access network)

Mạng truy nhập tại các tỉnh thành được triển khai theo mô hình S-VLAN (Service-

VLAN hay VLAN per service). Mô hình tương đương với mô hình N:1 VLAN.

Nguyên tắc thực hiện mô hình này như sau:


77

Mạng truy nhập tại các tỉnh thành bao gồm các thiết bị mạng, các kết nối

mạng từ các DSLAM đến BRAS.

Trong mạng truy nhập cấu hình các VLAN khác nhau cho từng loại dịch vụ sẽ

được cung cấp.

Tại biên của mạng truy nhập, các lưu lượng trước khi đi vào mạng được phân

loại để ánh xạ vào các VLAN dịch vụ.

Cụ thể đối với hệ thống mạng hiện tại, mô hình S-VLAN hoạt động như sau:

Tại các IP-DSLAM, mỗi cổng ADSL2+ gồm 3 PVC, mỗi PVC dành cho một

dịch vụ (Internet, VoIP, video).

Tại các giao diện uplink, các PVC được ánh xạ vào các S-VLAN tương ứng

với từng loại dịch vụ sử dụng phương thức đóng gói 802.1q. Các S-VLAN

này bao gồm:

HSI VLAN: VLAN dành cho dịch vụ truy nhập Internet.

VoIP VLAN: VLAN dành cho dịch vụ VoIP.

VoD VLAN: VLAN dành cho dịch vụ VoD.

BTV VLAN: VLAN dành cho dịch vụ truyền hình (multicast).

Tại các switch lớp 2, access switch, cấu hình các giao diện trunk mang lưu

lượng của các S-VLAN này.

BRAS có nhiệm vụ kết cuối các S-VLAN và thực hiện định tuyến các gói tin

đến đích mong muốn.

Hình 5.4 Mô hình S-VLAN trong mạng truy nhập giai đoạn 1


78

Các biện pháp đảm bảo QoS được áp dụng trên từng S-VLAN thông qua cấu hình

802.1p đối với các S-VLAN tương ứng. Tại BRAS, nơi kết cuối các S-VLAN, thực

hiện QoS lớp 3 bằng DSCP (Diffrentiated Service Code Point). Như vậy tại BRAS cần

cấu hình chuyển đổi QoS từ 802.1p của lớp 2 sang DSCP của lớp 3.

5.3.2.3. Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP

Đối với dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (HSI), thuê bao thực hiện quay số

PPPoE đến BRAS. BRAS cấp địa chỉ IP cho từng kết nối PPPoE, thực hiện NAT (nếu

cần) và chuyển tiếp các lưu lượng ra Internet.

Đối với các dịch vụ video, địa chỉ IP được cấp phát động bằng DHCP. Tại BRAS

cấu hình DHCP relay chuyển tiếp các gói tin DHCP đến DHCP server và thực hiện

định tuyến các gói tin của các dịch vụ này đến đích mong muốn.

Hình 5.5 Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP giai đoạn 1

5.3.2.4. Lưu lượng multicast

Để các lưu lượng multicast có thể truyền tải trong hệ thống mạng một cách hiệu

quả, các tính năng multicast cần được hỗ trợ tại các thiết bị mạng. Các giao thức thực

hiện tại các thiết bị mạng như trên hình 5.

Chú ý: Với hệ thống mạng hiện tại đã chạy MPLS, nếu BRAS không hỗ trợ

multicast VPN thì cần chạy song song native IP và IP/MPLS trên mạng đường trục,

trong đó native IP dùng để truyền các lưu lượng multicast.


79

Nếu BRAS hỗ trợ multicast VPN thì có thể chạy multicast VPN để truyền các lưu

lượng multicast qua mạng đường trục.


80

5.3.3. Yêu cầu về băng thông

5.3.3.1. Các kí hiệu và tham số thống kê đầu vào

Số lượng thuê bao tại một tỉnh thành: Si.

Tỷ lệ thuê bao sử dụng dịch vụ VoD tại một thời điểm: R1 = 30%.

Tỷ lệ đáp ứng thuê bao của VoD server thứ cấp: R2 = 80%.

Băng thông cho một luồng video: B = 2 Mbps.

Số lượng access switch kết nối đến một BRAS: SW.

Giả sử số lượng thuê bao phân bố trên các access switch là tương đối đồng đều, khi đó

lượng thuê bao trong cùng phục vụ của mỗi access switch là iS

SW

5.3.3.2. Dung lượng mạng dành cho dịch vụ BTV

Hệ thống sẽ cung cấp 100 kênh truyền hình, mỗi kênh truyền hình yêu cầu băng

thông 2 Mbps.

BTVC =100×2Mbps=200Mbps

5.3.3.3. Dung lượng mạng dành cho dịch vụ VoD

Dung lượng mạng core: có 20% yêu cầu VoD không được đáp ứng bới

các VoD server thứ cấp, các yêu cầu này sẽ được phục vụ bởi VoD server đặt

tại trung tâm IPTV. Như vậy dung lượng bị chiếm dụng trong mạng core là:

1VoD 1 2i

i

C = S ×R × 1-R ×B

Dung lượng kết nối từ BRAS đến core router

i 1 22VoDC =S×R × 1-R ×B

Dung lượng kết nối từ BRAS đến access switch

i1

3VoD

SC = ×R ×B

SW

Hình 5.6 Lƣu lƣợng multicast giai đoạn 1


81

5.3.3.4. Dung lượng mạng phục vụ đồng bộ nội dung giữa các VoD server

Quá trình đồng bộ nội dung giữa các VoD server được thực hiện vào thời gian

rảnh rỗi của mạng. Băng thông dành cho tác vụ này được lập kế hoạch từ trước và hoàn

toàn có thể kiểm soát được. Tùy thuộc khối lượng cần đồng bộ mà băng thông dành ra

có thế thay đổi từ 100 Mbps đến 500 Mbps.

5.3.4. Yêu cầu tính năng thiết bị, các giao thức cần hỗ trợ

a) IP-DSLAM

IGMP snooping, proxy.

Phân loại lưu lượng và ánh xạ PVC ↔ S-VLAN.

802.1q.

802.1p.

b) Switch lớp 2

IGMP snooping.

802.1q.

802.1p.

c) Access switch

IGMP snooping.

802.1q.

802.1p.

d) BRAS

IGMP v2, v3.

PIM-SM.

DHCP relay.

802.1q.

802.1p.

DSCP (Differentiated Service Code Point).

Phân loại lưu lượng và ánh xạ 802.1p ↔ DSCP.

OSPF.


82

5.4. Triển khai giai đoạn 2

5.4.1. Mô hình đấu nối

Hệ thống IPTV được kết nối trực tiếp vào mạng core IP/MPLS qua PE của VTN.

Riêng hệ thống VoD server được triển khai với một VoD server chứa đầy đủ nội dung

đặt tại trung tâm IPTV, và nhiều VoD server thứ cấp được bố trí gần với thuê bao.

Các VoD server thứ cấp chỉ lưu một phần nội dung của VoD server trung tâm

nhằm mục đích đáp ứng những nội dung VoD có nhu cầu cao tại một thời điểm nhất

định. Vị trí đặt VoD server thứ cấp có thể là:

PE: giảm tải mạng core, nhưng khi số lượng thuê bao lớn thì kết nối giữa các

core MAN switch và các PE sẽ có yêu cầu băng thông rất lớn.

Core MAN switch: so với phương án đặt tại PE thì phương án này chỉ giảm tải

cho kết nối từ mạng MAN lên PE, các phần khác của mạng không được lợi gì

hơn.

Access switch: vấn đề chính của phương án này là số lượng VoD server cần

đầu tư rất lớn và việc quản lý gặp nhiều khó khăn.

IPTV Center


Core switch

Core switch

Core switch

PE

PE

Subscriber

Subscriber

Subscriber

Core ring

Access ring

Access ring

Core switch

Access switch Access switch

Access switch

Access switch

Access switch

Access switchAccess switch

Access switch

DSLAM

DSLAM

PEPE

DHCP server

VoD server

VoD server

VoD server

Hình 5.7 Mô hình đấu nối giai đoạn 2


83

5.4.2. Mô hình hoạt động

5.4.2.1. Mạng khách hàng (home network)

Mạng khách hàng hoàn toàn không phải thay đổi so với giai đoạn 1.

5.4.2.2. Mạng truy nhập (access network)

Mạng truy nhập tiếp tục triển khai theo mô hình S-VLAN. Tuy nhiên có một số

thay đổi so với giai đoạn 1:

Mạng truy nhập có phạm vi từ các IP-DSLAM đến các core switch.

BRAS kết nối trực tiếp với core switch và chỉ dành cho dịch vụ truy nhập

Internet.

Core switch là nơi kết cuối S-VLAN.

Để tránh loop trong mạng truy nhập, các thiết bị mạng truy nhập cần được cấu

hình STP (Spaning Tree Protocol).

5.4.2.3. Mạng gom hay vòng core mạng MAN (distribution network)

Mạng gom bao gồm từ 3 đến 4 core switch kết nối với nhau thành mạng vòng.

Kết nối giữa các core switch là có thể là GE, 10GE, hoặc STM-N. Có 2 trường hợp có

thể xảy ra đối với mạng gom:

Mạng gom chạy ở lớp 2

Khi mạng gom chạy ở lớp 2 thì toàn mạng MAN là một vùng broadcast. Vì vậy

tất cả các gói tin broadcast sẽ được phát tán ra toàn mạng MAN. Trong quá trình hoạt

động của mạng, có rất nhiều giao thức cần phát sinh các gói tin broadcast, điều này có

thể ảnh hưởng xấu đến hoạt động của mạng.

Khi hoạt động ở lớp 2, cấu trúc vòng có nhược điểm là có thể gây ra loop, do đó

các core switch cần cấu hình STP để tránh loop. Tuy nhiên cấu hình STP sẽ làm mất đi

khả năng cân tải trên các core switch. Core switch phải thực hiện cấu hình các S-

VLAN để đảm bảo chất lượng dich vụ, thực hiện IGMP snooping dành cho các lưu

lượng multicast. PE sẽ đóng vai trò là nơi kết cuối S-VLAN, thực hiện IGMP v2, v3,

định tuyến lớp 3 (unicast, multicast).

Mạng gom chạy ở lớp 3

Với mô hình hoạt động này thì các core switch đóng vai trò giống như các BRAS

ở trong giai đoạn 1.


84

Chú ý: Trong các tính toán về sau này đều áp dụng cho trường hợp mạng gom hoạt

động ở lớp 3.

5.4.2.4. Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP

Đối với dịch vụ truy nhập Internet, home gateway thực hiện quay số PPPoE đến

BRAS. Core switch được cấu hình để chuyển tiếp các gói tin PPPoE đến BRAS. BRAS

cấp phát địa chỉ IP cho từng kết nối PPPoE, chuyển tiếp các gói tin ra Internet và

ngược lại.

Các dịch vụ IPTV sử dụng địa chỉ cấp phát qua DHCP server. Các core switch

cấu hình DHCP relay để chuyển tiếp các gói tin DHCP đến DHCP server. DHCP

server có thể được đặt tại core switch hoặc tại Công ty VASC.

Hình 5.8 Lƣu lƣợng multicast – giai đoạn 2


85

5.4.2.5. Lưu lượng multicast

Để truyền các lưu lượng multicast qua mạng lõi IP/MPLS, giữa các PE cần thực

hiện multicast VPN. Multicast VPN được thực hiện bằng GRE (Generic Routing

Encapsulation).

5.4.3. Yêu cầu băng thông

5.4.3.1. Các kí hiệu và tham số thống kê đầu vào

Số lượng thuê bao tại một tỉnh thành: Si

Tỉ lệ thuê bao sử dụng dịch vụ VoD tại một thời điểm: R1 = 30%

Tỉ lệ đáp ứng thuê bao của VoD server thứ cấp: R2 = 80%

Băng thông cho một luồng video: B = 2 Mbps

Số lượng core MAN switch: AR

5.4.3.2. Dung lượng mạng dành cho dịch vụ BTV

Giống như trong giai đoạn 1, số lượng kênh truyền hình mà hệ thống sẽ cung cấp

là 100 kênh. Do đó dung lượng mạng dành cho dịch vụ BTV là:

BTVC =100×2Mbps=200Mbps

5.4.3.3. Dung lượng mạng dành cho dịch vụ VoD

Dung lượng mạng core

1VoD 1 2i

C = S ×R × 1-R ×B

Dung lượng kết nối từ core switch đến PE

12VoD i

C =S ×R ×B

Trong trường hợp thực hiện cân tải trên 2 PE thì dung lượng kết nối từ core

switch đến PE là:

1

2

iVoD

S ×R ×BC =

2

Dung lượng mạng gom (hay vòng core mạng MAN): ngoại trừ lưu lượng từ các

thuê bao trong vùng phục vụ của core switch kết nối trực tiếp với PE, các lưu


86

lượng từ các thuê bao khác đều được chuyển tiếp qua vòng core. Vì vậy, dung

lượng vong core bị chiếm dụng là:

13VoD i

AR-1C = ×S ×R ×B

AR

Trong trường hợp thực hiện cân tải trên 2 core switch thì dung lượng bị chiếm

dụng trên vòng core:

13VoD i

AR-2C = ×S ×R ×B

AR

Dung lượng mạng truy nhập: Các access switch được kết nối thành vòng access,

mỗi vòng access có sự tham gia của 2 core switch và các access switch. Như vậy,

có thể coi dung lượng vòng access dành cho VoD là dung lượng VoD đáp ứng

cho tất cả các thuê bao nằm dưới 1 core switch, nghĩa là:

14VoD i

1C = ×S ×R ×B

AR

5.4.3.4. Dung lượng mạng phục vụ đồng bộ nội dung giữa các VoD server

Giống như trong giai đoạn 1.

5.4.4. Yêu cầu tính năng thiết bị, các giao thức cần hỗ trợ

a) IP-DSLAM

IGMP snooping, proxy.

Phân loại lưu lượng và ánh xạ PVC ↔ S-VLAN.

802.1q.

802.1p.

b) Access switch

IGMP snooping.

802.1q.

802.1p.

c) Core switch

IGMP v2, v3.

PIM-SM.

DHCP relay.


87

802.1q.

802.1p.


Phân loại lưu lượng và ánh xạ 802.1p ↔ DSCP.

OSPF.

d) PE

IGMP v2, v3.

PIM-SM.

DHCP relay.


OSPF.

Multicast VPN.


88

CHƢƠNG VI. MÔ PHỎNG TRUYỀN TIN

MULTICAST BẰNG GNS3 Trong IPTV, dịch vụ truyền hình quảng bá Live TV luôn được khách hàng sử

dụng thường xuyên nhất. Vì vậy, chương này sẽ tập trung mô phỏng phương thức

truyền tin multicast, cụ thể là giao thức IGMP và PIM, điểm cốt lõi của truyền hình

quảng bá Live TV.

6.1. Giới thiệu GNS3

GNS3 là một trình giả lập mạng có giao diện đồ hoạ (graphical network simulator) cho

phép thiết kế các mô hình mạng rồi sau đó chạy giả lập trên chúng.GNS3 hỗ trợ các

IOS của router, ATM/FrameRelay/Ethernet swicth và hub.

GNS3 dựa trên Dynamips và một phần của Dynagen, được phát triển bằng Python và

thông qua PyQt. Phần giao diện đồ hoạ của GNS3 sử dụng thư viện Qt, rất nổi tiếng về

tính hữu dụng. GNS3 cũng sử dụng kĩ thuật SVG ( Scalable Vector Graphics) để cung

cấp các biểu tượng chất lượng cao cho việc thiết kế mô hình mạng.

6.2. Mô phỏng giao thức IGMP và PIM bằng GNS3

Cho mạng có topo như hình vẽ :

Hình 6.1 Sơ đồ mạng lí thuyết

-Bước 1: Chạy trình mô phỏng GNS3, lập sơ đồ mạng:


89

Hình 6.2 Sơ đồ mạng trên GNS3

-Bước 2: Telnet vào từng router, thực hiện các cấu hình cơ bản như tên router, mật

khẩu vào mode đặc quyền, banner, mật khẩu cho các line console, vty…

- Hình 6.3 Cấu hình cơ bản router R1


90

Bước 3: Cấu hình địa chỉ interface trên các Router, riêng trên R1 và R2, tạo

thêm cổng loopback 0 với địa chỉ lần lượt là 1.1.1.1/24 và 2.2.2.2/24 để phục vụ cho

việc kiểm tra chạy multicast sau này:

Địa chỉ interface trên các Router:

R1 :

Serial 0/0 : 10.0.13.1/24

Loopback 0 : 1.1.1.1/24

R2:

Serial 0/0 : 10.0.23.2/24

Loopback 0 : 2.2.2.2/24

R3:

Serial 0/0 : 10.0.35.3/24

Serial 0/1 : 10.0.25.3/24

Serial 0/2 : 10.0.13.3/24

Serial 0/3 : 10.0.23.3/24

R4:

Serial 0/0 :10.0.45.4/24

R5:

Serial 0/0 :10.0.45.5/24

Serial 0/1 : 10.0.35.5/24

R6:

Serial 0/0 : 10.0.25.6/24


91

-Bước 4: Chạy định tuyến OSPF trên các router, sau đó kiểm tra mạng đã hội tụ hay

chưa.

-Bước 5 : Trên các router, vào mode configured global chạy multicast, sau đó vào từng

interface chạy PIM DM

Hình 6.4 Cấu hình địa chỉ IP router R1

Hình 6.5 Định tuyến OSPF trên router R1

Hình 6.6 Kiểm tra bảng định tuyến trên router R1


92

-

Bước 6: Kiểm tra multicast vừa cấu hình.

Trên loopback 0 của router R1, join nhóm multicast có địa chỉ 239.1.1.2.

!--Trên R1

R1(config)#int loopback 0

R1(config-if)#ip igmp join-group 239.1.1.2

R4 gửi 1 gói ping đến địa chỉ 239.1.1.2, R3 flood gói ping đó ra các interface

s0/1, s0/2 và s0/3.

!-- on R4:

R4(config-if)#do ping 239.1.1.2

R1 nhận được gói multicast và trả lời gói ping của R4

R2/R6 cũng nhận được gói multicast , do không có thông điệp IGMP join

nhóm 239.1.1.2 nên R2/R6 sẽ gửi 1 thông điệp Prune tới R3

Hình 6.7 Chạy PIM DM trên các interface router R3


93

Dùng lệnh debug ip pim trên R3 để quan sát gói tin prune R2 gửi trả về.

!-- Trên R3:

R3(config-if)#do debug ip pim

PIM debugging is on

R3(config-if)#

Trên loopback 0 của R2, join nhóm multicast 239.1.1.2

!--Trên R2

R2(config)#int loopback 0

R2(config-if)#ip igmp join-group 239.1.1.2

R4 gửi 1 gói ping đến nhóm 239.1.1.2. Lần này R1 và R2 đều đã join nhóm

239.1.1.2 nên R4 nhận được 2 gói trả lời. R6 vẫn tiếp tục gửi thông điệp Prune tới R3.

Hình 6.8. Router R4 gửi 1 gói ICMP Echo và nhận đƣợc 1 gói Reply

Hình 6.9 Router R3 nhận đƣợc 2 gói Prune của R2 và R6 gửi tới


94

6.3. Kết luận

Trên đây là kết quả mô phỏng phương thức truyền tin multicast. Tuy đơn giản nhưng

cũng phần nào giúp hình dung được hoạt động của các giao thức IGMP và PIM-DM.

Kết quả thực nghiệm phù hợp với li thuyết đã đưa ra trong mục 4.2.6 và 4.2.7.

Hình 6.10 Router R4 gửi 1 gói ICMP Echo và nhận đƣợc 2 gói Reply

Hình 6.11 Router R3 chỉ nhận đƣợc 1 gói Prune của R6 gửi tới


95

KẾT LUẬN Trong giới hạn của đồ án tốt nghiệp, đồ án “ Phương án triển khai dịch vụ IPTV

của VNPT” đã tổng hợp được một số vấn đề cơ bản về IPTV, kiến trúc hệ thống

IPTV, các chuẩn nén, các giao thức truyền tải, báo hiệu được sử dụng trong IPTV và

việc triển khai IPTV trong thực tế. Đồ án cũng đã mô phỏng xây dựng một hệ thống

mạng bằng phần mềm GNS3,từ đó kiểm tra hoạt động của giao thức được sử dụng chủ

yếu để truyền hình qua mạng IP.

IPTV cùng các hoạt động thông tin trên băng tần rộng đã kết hợp được 3 mạng

(máy tính + viễn thông + truyền hình) biểu thị xu thế phát triển của mạng truyền thông

tương lai. Hoạt động của IPTV là hoạt động tương tác trên mạng không chỉ có các

chương trình truyền hình quảng bá mà còn thực hiện truyền hình đến địa điểm theo yêu

cầu (VOD). IPTV còn có các dịch vụ tương tác khác như truyền thoại có hình, email,

du lịch trên mạng, học tập từ xa...Với những ưu điểm nổi trội như vậy, tin rằng trong

tương lai IPTV sẽ ngày càng phát triển mở rộng, cung cấp thêm nhiều tính năng mới,

giúp khách hàng có những trải nghiệm thú vị khi xem truyền hình.

Trong quá trình nghiên cứu đề tài và thực hiện đồ án, không tránh khỏi những

thiếu sót và nhược điểm. Vì vậy, em mong được sự lượng thứ và góp ý của thầy cô và

các bạn. Em xin chân thành cảm ơn!


96

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Gerard O’Driscoll, Next Generation IPTV Services and Technologies,

Wiley, 2008.

[2] Wes Simpson and Howard Greenfield, IPTV and Internet Video

Expanding the Reach Television Broadcasting, Focal Press, 2007.

[3] http://www.iptv-forum.com, Truy nhập lần cuối ngày 21/5/2011

[4] Diễn đàn điện tử viễn thông http://www.dientuvienthong.net, Truy nhập

lần cuối ngày 21/5/2011

[5] Daniel Minoli, IP Multicast with Applications to IPTV and Mobie DVB-

H, Wiley, 2008.

[6] http://www.gns3.net/, Truy nhập lần cuối 18/5/2011.

http://www.iptv-forum.com/

http://www.dientuvienthong.net/

http://www.gns3.net/

Documents

PHƯƠNG PHÁP TRIỂN KHAI DỊCH VỤ IPTV CỦA VNPT (nguyen duc hoang)