Tiểu luận Tìm hiểu vấn đề tổng quan về IPTV

LỜI NÓI ĐẦU Ngày này, Khi internet băng rộng phát triển mạnh mẽ, đã tạo nên sự thay đổi mạnh mẽ trong lĩnh vực truyền hình. Hiện nay bên cạnh truyền hình tương tự, truyền hình số, truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp, truyền hình internet, chúng ta còn biết đến IPTV. IPTV thường được cung cấp cùng với dịch vụ Video-on-Demand (VoD) và cũng có thể cung cấp cùng với các dịch vụ Internet khác như truy cập Web và VoIP, do đó còn được gọi là “Triple Play” và được cung cấp bởi nhà khai thác dịch vụ băng rộng sử dụng chung một hạ tầng mạng. IPTV có cơ hội rất lớn để phát triển nhanh chóng khi mà mạng băng rộng đã có mặt ở khắp mọi nơi và hiện nay đã có trên 100 triệu hộ gia đình sử dụng dịch vụ băng rộng trên toàn cầu. Rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông lớn trên thế giới đang triển khai thăm dò IPTV và xem như một cơ hội mới để thu lợi nhuận từ thị trường hiện có của họ và coi đó như một giải pháp tự bảo vệ trước sự lấn sân của các dịch vụ truyền hình cáp. Tại thị trường cung cấp dịch vụ ở Việt Nam, dịch vụ IPTV đã bắt đầu được cung cấp với một số dịch vụ cơ bản. Điều này xem như là cơ hội kinh doanh dịch vụ mới của các nhà cung cấp dịch vụ tại Việt Nam, khi mà cơ sở hạ tầng mạng băng rộng đã và đang phát triển mạnh mẽ cùng với sự đòi hỏi nhu cầu của khách hàng ngày càng cao. Nội dung bài viết sẽ cho chúng ta thấy rõ tiềm năng to lớn của dịch vụ IPTV trong mạng băng rộng và khả năng ứng dụng triển khai IPTV trên trường viễn thông Việt Nam. Trong bài tiểu luận này em trình bày tổng quan về IPTV, các khái niệm cơ bản, các dịch vụ ứng dụng của IPTV,các tiêu chuẩn chất lượng của dịch vụ IPTV triển khai trên thực tế và xu hướng phát triển của IPTV ở Việt Nam cũng như trên toàn thê giới. Chương I: Giới thiệu chung về IPTV, trình bày khái niệm IPTV và các ưu điểm nhược điểm của nó so với các dịch vụ truyền hình khác. Mô tả các thành phần chính của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV và các dịch vụ cơ bản. Chương II: Xây dựng chất lượng dịch vụ của IPTV Chương III: Thực trạng triển khai IPTV ở VNPT, tìm hiểu tình hình triển khai các dịch vụ IPTV của VNPT và giải pháp triển khai dịch vụ. Trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu về đề tài mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng , nhưng do còn nhiều hạn chế về trình độ cũng như thời gian nên chắc chắn đề tài không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự phê bình và góp ý của các thầy cô giáo CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IPTV 1.1 Tổng quan về hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 1.1.1 Khái niệm IPTV IPTV được gọi là truyền hình trên giao thức Internet, Telco TV hay truyền hình băng rộng, với nghĩa truyền tải truyền hình quảng bá và/hoặc video theo yêu cầu, chương trình phát thanh có chất lượng cao trên mạng băng rộng. Theo quan điểm của đối tượng sử dụng, việc khai thác và xem IPTV cũng giống như dịch vụ TV trả tiền. ITU-T (ITU-T FG IPTV) đã chính thức chấp thuận định nghĩa IPTV như sau: IPTV được định nghĩa là các dịch vụ đa phương tiện như truyền hình/video/audio/văn bản/đồ họa/số liệu truyền tải trên các mạng dựa trên IP được kiểm soát nhằm cung cấp mức chất lượng dịch vụ, độ mãn nguyện, độ bảo mật và tin cậy theo yêu cầu. Từ quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ, IPTV bao hàm quá trình thu thập, xử lý, và truyền tải một cách an toàn nội dung video trên hạ tầng mạng dựa trên công nghệ IP. Tham gia vào quá trình cung cấp dịch vụ IPTV gồm nhiều nhà cung cấp dịch vụ từ các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh đến các công ty Viễn thông lớn và các nhà khai thác mạng riêng ở nhiều nơi trên thế giới. IPTV có một số đặc điểm sau: Hỗ trợ truyền hình tương tác - Các khả năng hoạt động hai chiều của hệ thống IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra một số lượng lớn các ứng dụng truyền hình tương tác. Các loại hình dịch vụ được phân phối qua dịch vụ IPTV có thể bao gồm truyền hình trực tiếp tiêu chuẩn, truyền hình độ trung thực cao (HDTV), các trò chơi trực tuyến, và kết nối Internet tốc độ cao. Không phụ thuộc thời gian - IPTV khi kết hợp với máy thu video số cho phép tạo chương trình nội dung không phụ thuộc thời gian bằng cơ chế ghi và lưu lại nội dung IPTV và sau đó có thể xem lại. Tăng tính cá nhân - Hệ thống IPTV từ đầu cuối-đến-đầu cuối hỗ trợ thông tin hai chiều và cho phép các đối tượng sử dụng lựa chọn và thiết lập việc xem TV theo sở thích riêng như chương trình và thời gian xem ưa thích. Yêu cầu về băng thông thấp - Thay vì phải truyền tải tất cả các kênh cho mọi đối tượng sử dụng, công nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chỉ cần phải phát các kênh mà đối tượng sử dụng yêu cầu. Tính năng hấp dẫn này cho phép nhà khai thác mạng tiết kiệm băng thông. Khả năng truy nhập trên nhiều loại thiết bị - Việc xem nội dung IPTV không bị giới hạn là dùng cho các máy thu hình. Các khác hàng thường sử dụng máy tính cá nhân và các thiết bị di động để truy cập tới các dịch vụ IPTV. 1.1.2 Kiến trúc hệ thống IPTV Hệ thống IPTV bao gồm bốn phần chính Hình 1.1: Kiến trúc hệ thống IPTV 1.1.2.1 Video head end Cũng như với hệ thống truyền hình vệ tinh số hay truyền hình cáp, dịch vụ IPTV cũng cần có hệ thống video head end. Đây là nơi mà nội dung linear (ví dụ broadcast TV) và on-demand (ví dụ phim) được ghi lại và định dạng để truyền qua mạng IP. Về cơ bản thì đầu vào của bộ head end là các chương trình được thu qua vệ tinh hoặc lấy trực tiếp từ các bộ broadcast hay các chương trình qua bộ kết hợp. Một head end mang một kênh riêng và mã hóa nó dưới định dạng video số, như MPEG-2. Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ broadcast cũng bắt đầu sử dụng mã hóa MPEG-4 vì nó có một số ưu điểm hơn so với MPEG-2 như yêu cầu tốc bộ bit thấp cho cả tín hiệu truyền hình SD và HD. Sau khi mã hóa, mỗi kênh được đóng gói IP và được truyền qua mạng. Các kênh này là các dòng IP multicast điển hình, tuy nhiên một số nhà sản xuất cũng sử dụng luồng IP unicast. IP multicast có rất nhiều ưu điểm vì nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ truyền một luồng IP trên kênh broadcast từ video head end đến mạng truy nhập của nhà cung cấp dịch vụ. Cách này có rất nhiều ưu điểm khi nhiều người sử dụng muốn sử dụng cùng một kênh broadcast tại cùng thời điểm (ví dụ hàng nghìn người xem cùng muốn xem một sự kiện thể thao). 1.1.2.2 Mạng Core/Edge của nhà cung cấp dịch vụ Nhóm các luồng video đã mã hóa được truyền qua mạng IP của nhà cung cấp dịch vụ. Mỗi nhà cung cấp dịch vụ có một mạng riêng của họ và mạng này thường bao gồm thiết bị từ nhiều nhà sản xuất. Các mạng này có thể là một hỗn hợp của mạng IP hiện có và mục đích là xây dựng mạng IP cho việc truyền video. Tại Edge, mạng IP kết nối với mạng truy nhập. 1.1.2.3 Mạng truy nhập Mạng truy nhập là liên kết từ nhà cung cấp dịch vụ đến thuê bao khách hàng. Kết nối băng rộng giữa nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng có thể sử dụng nhiều công nghệ khác nhau. Nhà cung cấp dịch vụ viễn thông sử dụng công nghệ DSL phục vụ cho thuê bao khách hàng. Nhà cung cấp dịch vụ cũng bắt đầu sử dụng công nghệ quang như PON để kết nối đến khách hàng. Mạng IPTV sử dụng đường truyền ADSL và VDSL để cung cấp băng thông đảm bảo cho hoạt động của dịch vụ IPTV đến thuê bao. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ thay thế thiết bị (như DSL modem) tại thuê bao để phân phát kết nối Ethernet đến mạng của khách hàng. 1.1.2.4 Mạng tại thuê bao Mạng tại thuê bao cung cấp dịch vụ IPTV đến khách hàng. Có rất nhiều loại mạng tại thuê bao khác nhau nhưng dịch vụ IPTV yêu cầu băng thông cao tại mạng của thuê bao. Điểm cuối trong mạng của thuê bao mà TV được kết nối đến là set top box. 1.1.2.5 Middlewave Thuật ngữ IPTV Middleware được dùng để mô tả các gói phần mềm liên quan đến việc phân phát dịch vụ IPTV. Có rất nhiều nhà sản xuất thực thi gói phần mềm này, mỗi nhà sản xuất có cách tiếp cận riêng đối với IPTV. Middleware do nhà cung cấp dịch vụ sử dụng có thể ảnh hưởng đến kiến trúc của mạng IPTV. Middleware có kiến trúc client/server điển hình, trong đó client nằm ở set top box. Middleware định nghĩa cách khách hàng tương tác với dịch vụ. Ví dụ giao diện người sử dụng và dịch vụ sẵn có cho khách hàng sử dụng (như EPG – Electronic Program Guige, VoD hay PPV) được thực hiện và điều khiển thông qua Middleware. Tính dễ dàng trong quản lý nhiều dịch vụ là một chức năng của mạng IP hai chiều. Kiến trúc IP này cung cấp tiêu chuẩn cho các ứng dụng và dịch vụ được tích hợp vào trong mạng, IPTV chỉ là một dịch vụ trong các ứng dụng này. Nhân tố phân biệt trong mô hình dịch vụ IP là tính hội tụ. Bởi vì cấu trúc chung cho các ứng dụng và dịch vụ, tính hội tụ có thể được hiện thực hóa cho các thành phần mạng, ứng dụng, hệ thống hỗ trợ hoạt động. Vì vậy quản lý đa dịch vụ trở thành bài toàn quản lý cùng các dịch vụ qua mạng và phân bố chúng đến nhiều môi trường người dùng đầu cuối khác nhau. 1.1.3 Ưu nhược điểm của IPTV so với các dịch vụ truyền hình khác 1.1.3.1 Ưu điểm Hệ thống IPTV dựa trên IP nên có những ưu điểm đáng kể, bao gồm khả năng tích hợp truyền hình với các dịch vụ IP khác như truy nhập internet tốc độ cao và VoIP. Mạng IP cũng cho phép truyền nhiều thông tin hơn và với nhiều chức năng hơn. Trong mạng vệ tinh hay truyền hình truyền thống, sử dụng công nghệ broadcast thì tất cả nội dung được truyền liên tục đến mỗi thuê bao, thuê bao chuyển kênh tại set top box. Thuê bao có thể lựa chọn từ nhiều lựa chọn như công ty vệ tinh, cáp, truyền thông để đưa luồng thông tin về nhà. Mạng IP làm việc khác, nội dung được giữ ở trên mạng và chỉ những nội dung khách hàng lựa chọn là được gửi đến nhà thuê bao. Điều này sẽ tiết kiệm băng thông và sự lựa chọn của khách hàng ít bị giới hạn bởi “đường ống” dẫn đến nhà thuê bao. Điều này cũng có nghĩa là tính riêng tư của khách hàng được đảm bảo hơn so với hệ thống vệ tinh và truyền hình truyền thống. Tính tương tác Hệ thống IPTV cho phép người xem có cơ hội để xem các chương trình TV có tính tương tác hơn và cá nhân hơn. Ví dụ nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp chức năng tương tác cho phép người xem lựa chọn nội dung xem theo tên phim hay tên của diễn viên hay chức năng picture in picture cho phép người xem có thể chuyển kênh mà không phải rời bỏ chương trình họ đang xem. Người xem còn có thể truy nhập vào album ảnh và kho nhạc trên PC của họ từ màn hình TV, sử dụng điện thoại để đặt lịch ghi lại các chương trình TV yêu thích. Ngoài ra họ còn có thể sử dụng chức năng giám sát điều khiển (parent control) để cấm con cái xem một số chương trình truyền hình không phù hợp. VoD VoD cho phép khách hàng duyệt một chương trình trực tuyến hoặc một danh sách các bộ phim để xem qua và sau đó lựa chọn chúng. Về mặt kỹ thuật, khi khách hàng lựa chọn một bộ phim, thì một kết nối point-to-point được thiết lâp giữa bộ giải mã của khách hàng (Set top box hoặc PC) và server phân phát luồng nội dung. Báo hiệu về các chức năng như pause, backward/forward… được đảm bảo bởi giao thức RTSP. Dạng mã hóa chung nhất được sử dụng cho VoD là MPEG-2, MPEG-4 và VC-1. Để tránh hiện tượng ăn cắp bản quyền nội dung phim thì nội dung của VoD thời được mã hóa. Với công nghệ IPTV việc mã hóa được thực hiện hiệu quả thông qua hệ thống DRM. Với hệ thống này nếu khách hàng lựa chọn xem phim trong thời gian 24 giờ thì sau 24 giờ nội dung phim sẽ không thể xem được nữa… Các dịch vụ hội tụ dựa trên IPTV Một ưu điểm khác của mạng IP là khả năng tích hợp và hội tụ. Các dịch vụ hội tụ ở đây nói đến khả năng tương tác của các dịch vụ hiện có theo cách trong suốt để tạo ra các dịch vụ gia tăng mới. Ví dụ là dịch vụ On-Screen Caller ID, nhận Caller IP trên màn hình TV và khả năng xử lý (gửi đến voice mail…). Các dịch vụ dựa trên IP sẽ cung cấp khả năng cho khách hàng có thể truy nhập ở bất kỳ đâu, bất kỳ khi nào đến nội dung thông qua TV, PC hay điện thoại của khách hàng, và khả năng tích hợp các dịch vụ và nội dung để gắn chặt chúng với nhau. 1.1.3.2 Nhược điểm Nhược điểm chính của IPTV chính là khả năng mất dữ liệu rất cao và sự chậm trễ truyền tín hiệu. Nếu như đường kết nối mạng của người dùng không thật sự tốt cũng như không đủ băng thông cần thiết thì khi xem chương trình sẽ rất dễ bị giật hay việc chuyển kênh có thể tốn khá nhiều thời gian để tải về. Thêm vào nữa nếu máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ không đủ mạnh thì khi số lượng người xem truy cập vào đông thì chất lượng dịch vụ sẽ bị giảm sút. Ngoài ra, các nhà cung cấp dịch vụ IPTV cũng gặp nhiều khó khăn trong việc đàm phán hợp đồng với các nhà cung cấp dịch vụ nội dung dẫn đến tình trạng nghèo nàn thông tin trên các kênh IPTV. Nhiều công ty viễn thông đang tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có để phân phối IPTV, nhưng bài toán đặt ra là làm sao để đáp ứng đủ nhu cầu về băng rộng. Một vấn đề khác là nhà cung cấp dịch vụ khó có thể thu được lợi nhuận từ quảng cáo vì người xem có thể tua nhanh hoặc làm bất cứ thao tác nào để không phải tốn thời gian xem những đoạn mà họ không thích 1.2 Các thành phần cơ bản của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 1.2.1 Các thành phần thuộc nhà cung cấp dịch vụ (SP – Service Provider) 1.2.1.1 Hệ thống Video Headend Thu, điều chế và giải mã nội dung hình ảnh và âm thanh từ các nguồn khác nhau và sử dụng các thiết bị mã hóa để chuyển đổi nội dung này thành các luồng IP multicast ở khuôn dạng mã hóa mong muốn. Yêu cầu phải có thiết bị đầu cuối cho việc phát nội dung quảng bá. Thiết bị đầu cuối này có khả năng mã hoá một chuỗi các hình ảnh theo thời gian thực bằng kỹ thuật nén dùng MPEG-4 Part 10 hoặc H.264. Hình ảnh mã hoá có thể lấy từ vệ tinh, truyền hình cáp, hệ thống truyền hình mặt đất, máy chủ video, tape playout, v.v... Sau khi mã hoá, các chuỗi (định dạng ASI, SPTS) truyền MPEG sẽ được đóng gói bằng cách sử dụng IP Streamer. Sau đó sẽ truyền những chuỗi gói IP bằng cách sử dụng giao thức UDP/IP. Đầu vào của hệ thống Video Headend là các chương trình truyền hình quảng bá, các kênh truyền hình mua bản quyền thu từ vệ tinh, các kênh truyền hình cáp, các phim từ các nguồn khác như tự sản xuất, từ các thiết bị VCD/DVD player, v.v... 1.2.1.2 Hệ thống Middlewave Cung cấp khả năng quản lý thuê bao, nội dung và báo cáo hoàn chỉnh cùng với các chức năng quản lý EPG và STB, đồng thời vẫn duy trì tính mở cho việc tích hợp các dịch vụ trong tương lai. Middleware là một giao diện của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV với người sử dụng, nó xác định danh tính cho người dùng. Hiển thị một danh sách các dịch vụ mà thuê bao đó có thể sử dụng và trợ giúp lựa chọn dịch vụ này sau khi đã xác thực danh tính của người dùng. Middleware lưu lại một tiểu sử cho tất cả các dịch vụ. Middleware đảm bảo các hoạt động bên trong của dịch vụ truyền hình một cách hoàn hảo. Middleware sẽ không giới hạn bất kỳ hoạt động riêng rẽ nào trong hệ thống, nhưng sẽ giao tiếp trực tiếp với mỗi thành phần được hệ thống hỗ trợ. Middleware hỗ trợ API cho phép mở rộng các chức năng mới và truyền dữ liệu giữa các hệ thống. 1.2.1.3 Hệ thống phân phối nội dung Bao gồm các cụm máy chủ VoD và hệ thống quản lý VoD tương ứng, cho phép lưu trữ các nội dung đã được mã hóa và thiết lập các chính sách phân phối nội dung một cách mềm dẻo. Hệ thống này cũng cho phép nhà khai thác mở rộng một cách kinh tế, phù hợp với tải và yêu cầu dịch vụ của các thuê bao. Máy chủ VoD sẽ lưu nội dung thực và cung cấp cho thuê bao khi nó nhận được sự xác thực danh tính từ middleware. Nó cho phép các thuê bao đặt và xem những bộ phim chất lượng cao và chương trình theo yêu cầu (chương trình này được lưu trên máy dịch vụ và truyền tải theo yêu cầu). Hệ thống này cũng cung cấp những chức năng điều khiển VCR như tua đi, tạm dừng, và tua lại. 1.2.1.4 Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM) DRM giúp nhà khai thác bảo vệ nội dung của mình, như trộn các tín hiệu truyền hình hay mã hóa nội dung VoD, khi truyền đi trên mạng Internet và tích hợp với tính năng an ninh tại set top box ở phía thuê bao. DRM dùng để bảo mật nội dung các khóa giải mã của các thuê bao. Những nội dung được tải trên những máy chủ nội dung sẽ được mã hóa trước bằng hệ thống DRM và nó cũng cũng chỉ mã hóa nội dung quảng bá để bảo mật sự phân bố đến STB. Hệ thống có khả năng hỗ trợ chức năng mã hoá trong các headend tương ứng và cung cấp khoá mật mã cho các headend này. Hệ thống DRM chứa khoá cho phần nội dung của một cơ sở dữ liệu khoá đồng thời bí mật phân phối cơ sở dữ liệu này tới STB. Hệ thống DRM cũng sẽ hỗ trợ thêm vào phần nội dung các chức năng thủ thuật trong khi xem (tua nhanh, tua lại, v.v...). Hệ thống DRM sẽ dựa trên các khái niệm của hệ thống cơ sở hạ tầng khoá công cộng (PKI). PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 để xác nhận mỗi thành tố trong hệ thống DRM đồng thời để mã hoá an toàn dữ liệu có dùng các khoá chung/riêng. 1.2.2 Các thành phần thuộc nhà mạng (NP – Network Provider) 1.2.2.1 DSLAM Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số (DSLAM) có một số modem DSL nhận các phiên từ các thuê bao. Sau đó đưa tất cả các phiên cùng ra đường trục kết nối tới mạng tổng hợp. Hình 1.2: DSLAM DSLAM là một trong các biên được quản lý hoàn toàn bởi nhà cung cấp mạng IPTV vì nó được lưu trữ bên trong môi trường vật lý an toàn, tương phản với set top box và đầu vào hộ gia đình, các thuê bao không thể truy nhập vật lý tới DSLAM. Hình 1.2 miêu tả cách DSLAM hỗ trợ Internet tốc độ cao, VoIP và IPTV VLAN tới các thuê bao. Thiết bị tại gia đình sẽ chia lưu lượng và cho phép VLAN được kết thúc (nó cũng có thể được kết thúc tại DSLAM). Các DSLAM mới có thể kết hợp tất cả các phiên vào một tín hiệu và điều khiển chúng qua TCP/IP (hoặc các giao thức khác) tới mạng truyền tải. Trong một số kiểu DSLAM có các lựa chọn mạng lưới như các chức năng IGMP proxy, kênh ảo và VLAN cũng như một số ứng dụng TCP/IP hỗ trợ vận hành mạng IPTV. DSLAM sử dụng các phổ tần số thấp cho âm thanh và phân bổ các tấn số cao cho truyền dẫn dữ liệu. Bằng cách này cả âm thanh và dữ liệu có thể được quản lý bởi DSLAM. DSLAM sử dụng cầu nối Ethernet (VLAN). Hoạt động bởi việc đánh dấu các gói đến với một VLAN-ID đại diện cho một nhóm. VLAN-ID dựa trên 802.1Q và được sử dụng bởi DSLAM để đảm bảo quá trình gửi đi. Dựa vào bảng chuyển tiếp bên trong, DSLAM sẽ gửi các gói tới các cổng truy nhập khác nhau, luôn luôn tách biệt lưu lượng từ các VLAN khác nhau. Mỗi cầu nối ảo thực hiện kiểm tra độc lập lưu lượng. Lưu lượng đường lên đến từ một cổng đặc biệt/PVC được gán vào một VLAN riêng. Các gói này được gửi tới một cổng Ethernet riêng theo bảng chuyển tiếp trong DSLAM. Lưu lượng đường lên từ các set top box khác nhau được tập hợp vào các VLAN chuyên dụng cho các dịch vụ riêng. Hình 1.3 miêu tả cái nhìn chung về DSLAM và cách các VLAN kết thúc tại BRAS, head end hoặc tại các bộ phận Internet. Một vài DSLAM sẽ chia sẻ việc truy nhập vào một VLAN đơn. Hình 1.3 Mô tả chung về DSLAM VLAN Set top box yêu cầu địa chỉ IP để gia nhập vào mạng. cấu hình của chúng được quản lý sử dụng giao thức DHCP. DHCP cũng sẽ được hỗ trợ bởi các kỹ thuật nhận thực cho phép điều khiển bởi middleware và các ứng dụng thương mại trên các loại hình truy cập cung cấp cho các thuê bao. Các DSLAM có một DHCP chuyển tiếp chèn vào định danh đường dây vật lý (lựa chọn 82 trên DHCP) trên địa chỉ yêu cầu. Điều này đảm bảo các bản tin đền từ set top box được liên kết một vị trí vật lý riêng, giảm các nguy cơ lừa đảo và gian lận. Quá trình tính toán và nhận thực dựa vào lựa chọn 82 để xác nhận người sử dụng và sử dụng dịch vụ RADIUS, có thể yêu cầu các ứng dụng thương mại kiểu truy nhập nên được cấp cho thuê bao. Các DSLAM cũng có thể sử dụng IEEE 802.1X nhận thực, sử dụng RADIUS để hỗ trợ quá trình nhận thực mạng. Sử dụng giao thức nhận thực mở rộng giữa set top box và các máy chủ nhận thực. Máy chủ DHCP sẽ chờ máy chủ middlewave cho phép địa chỉ IP được gán vào set top box. Hình 1.4 miêu tả quá trình nhận thực set top box, bắt đầu với yêu cầu DHCP đưa ra bởi set top box và được chuyển đi bởi DSLAM và các router tới máy chủ DHCP. Yêu cầu bao gồm thông tin đường vật lý của yêu cầu DHCP. Máy chủ DHCP kiểm tra với các thành phần khác như RADIUS hoặc máy chủ middleware nếu đường vật lý và thuê bao nhận một địa chỉ IP hợp lệ, và nhận được sự xác nhận, truy nhập được chấp nhận. Các DSLAM tham gia vào quá trình multicast bằng cách cung cấp các chức năng proxy hoặc snooping cho các yêu cầu IGMP. Lưu lượng IGMP đường lên sẽ đánh dấu VLAN để đảm bảo tách biệt lưu lượng tại mạng tổng hợp. Các bản tin IGMP được tìm bởi các cầu nối để tối ưu cây phân phối multicast. Luồng video sẽ được nhân đôi tới các cổng thích hợp theo các yêu cầu gia nhập IGMP được nhận bởi DSLAM từ các set top box. Các luồng video được mã hóa, nên các set top box sẽ yêu cầu các chìa khóa DRM cũng như nhận thực để gia nhập miền IGMP riêng. Hình 1.4: Nhận thực set top box Để chống lại lừa đảo và tăng cường mã hóa, DSLAM sẽ kiểm tra các địa chỉ IP nguồn của mỗi thuê bao cho mỗi yêu cầu đối với danh sách các hợp đồng thuê bao. Ánh xạ các địa chỉ IP với cổng vật lý tương ứng được lưu trong DSLAM. Địa chỉ IP nguồn của mỗi gói đường lên đi vào DSLAM qua cổng thuê bao được kiểm tra trong bảng. DSLAM cũng cung cấp các báo cáo trạng thái thuê bao. Tất cả các yêu cầu từ các set top box đều được ghi lại. Hình 1.5 miêu tả kiến trúc multicast Hình 1.5: Kiến trúc multicast – sự tham gia của DSLAM 1.2.2.2 Router Router kết hợp với nhau tạo thành các mạng của Internet. Vai trò chính của chúng là truyền các gói từ một tập các liên kết đầu vào tới một tập các liên kết đầu ra, chúng cũng có quan hệ với các công nghệ liên kết không đồng nhất, cung cấp danh mục hỗ trợ cho dịch vụ khác nhau. Router có tại mọi cấp trong Internet. Router trong mạng truy nhập cho hộ gia đình và nhà kinh doanh nhỏ kết nối tới nhà cung cấp dịch vụ (ISP). Router trong mạng doanh nghiệp liên kết 10 máy tính vào một khu. Router trong đường trục thường không truy nhập trực tiếp tới hệ thống cuối. Thay vào đó, chúng liên kết các ISP và các mạng doanh nghiệp với đường trục khoảng cách xa. Sự lớn lên nhanh chóng của Internet đã tạo ra các yêu cầu khác nhau cho router trong các mạng truy nhâp, doanh nghiệp, đường trục. Đường trục yêu cầu router khả năng định tuyến tốc độ cao ở một số liên kết. Các router doanh nghiệp nên có giá thành thấp, nhiều cổng, dễ dàng cấu hình, và hỗ trợ QoS. Cuối cùng, router truy nhập phải hỗ trợ các cổng tốc độ cao, các giao thức khác nhau tại mỗi cổng. Router có bốn thành phần chính: cổng vào, cổng ra, cơ cấu chuyển mạch, và xử lý định tuyến. Một cổng vào là điểm gắn vào liên kết vật lý và là điểm đi vào của các gói đi đến. Cơ cấu chuyển mạch liên kết các cổng đầu vào với các cổng đầu ra. Phân loại router là hàng đợi đầu vào hay hàng đợi đầu ra phụ thuộc vào quan hệ tốc độ của các cổng đầu vào và cơ cấu chuyển mạch. Nếu cơ cấu chuyển mạch có băng thông lớn hơn tổng băng thông của các cổng đầu vào, thì các gói chỉ đợi ở đầu ra, được gọi là router hàng đợi đầu ra. Mặt khác, các hàng đợi có thể xây dựng tại đầu vào, được gọi là router hàng đợi đầu vào. Cổng đầu ra chứa các gói và dự định chúng cho dịch vụ tại liên kết đầu ra. Cuối cùng, xử lý định tuyến tham gia vào các giao thức định tuyến và tạo một bảng định tuyến để chuyển gói. 1.2.3 Các thành phần thuộc khách hàng (Client) 1.2.3.1 Set top box Set top box được sử dụng để kết nối IPTV headend với TV. Chức năng chính của bộ phận này là hiểu và chuyển đổi các yêu cầu từ các thuê bao sau đó gửi các bản tin tới headend, các dịch vụ và các nội dung yêu cầu riêng. Set top box sẽ nhận các nội dung đã được mã hóa và giải mã chúng. Hình 1.6 miêu tả kiến trúc IP set top box. Các thành phần của set top box bao gồm: Hình 1.6: Kiến trúc IP set top box điển hình a, Phần cứng CPU Các set top box hướng tới bộ vi xử lý giá rẻ. Bộ nhớ và khả năng xử lý bị giới hạn so với các PC chuẩn. Các nhà sản xuất hướng tới việc lựa chọn các CPU cơ sở để cung cấp đủ khả năng xử lý các chức năng cơ bản và tương ứng với số lần đáp ứng. b, Hệ thống lõi Phần cứng lõi bao gồm các thành phần điện tử khác nhau hỗ trợ cho set top box vận hành, thông tin trao đổi giữa các thành phần, bộ nhớ và khả năng quan trọng nhất của một vi mạch chuyên dụng là để lưu trữ DRM và khóa PKI được yêu cầu cho truy nhập và nhận thực. Với việc sử dụng vi mạch chuyên dụng để lưu trữ khóa, các đe dọa về việc truy nhập trái phép giảm đi, trái ngược với giải pháp dựa trên phần mềm lưu trữ tất cả các thành phần an ninh trên đĩa cứng hoặc ROM. c, Thiết bị ngoại vi Có một số thiết bị ngoại vi kết nối tới set top box, bao gồm dây cáp, đầu ra video, thành phần hồng ngoại cho điều khiển từ xa hoặc bàn phím, USB hoặc các kỹ thuật lưu trữ. d, DRM và hệ thống truy nhập điều kiện Set top box yêu cầu một thành phần chuyên dụng để phân phối với các chức năng liên quan DRM. Nó cần thiết để cập nhật và yêu cầu khóa DRM, mã hóa nội dung và cung cấp luồng mã hóa tới các bộ phận khác. Set top box cần tự nhận thực dựa vào hệ thống truy nhập điều kiện để cho phép truy nhập nội dung. Nhà cung cấp dịch vụ IPTV cần đảm bảo tương thích các ứng dụng CAS và DRM được đặt trên set top box. Yêu cầu đặc trưng này gây khó khăn cho một thị trường mở về các dịch vụ IPTV. Nó không giống như việc các thuê bao chuyển đổi các nhà cung cấp dịch vụ IPTV mà không cần thay đổi set top box. Ngoài ra, nó không giống như tập hợp nội dung có thể hoạt động trong thị trường mà các nội dung đưa ra từ số lượng lớn nhà cung cấp nội dung hoặc cung cấp dịch vụ IPTV, do mỗi nhà cung cấp dịch vụ có thể có hệ thống DRM khác nhau. Theo thời gian, các chuẩn sẽ được phát triển để đảm bảo tương kết giữa các hệ thống CAS và DRM. Trong khi đó, các thuê bao sẽ được liên kết đến nhà cung cấp dịch vụ của chính họ. e, MPEG-2 và MPEG-4 Set top box cần có MPEG-2, MPEG-4 nói chung là các trình điều khiển mã hóa-giải mã để cho phép mã hóa luồng dữ liệu và cung cấp đầu ra để hiển thị trên TV. Nhà cung cấp dịch vụ cần đảm bảo tương thích các bộ mã hóa-giải mã được đặt vào set top box. Các bộ mã hóa-giải mã được sử dụng trên headend cần được nạp vào set top box. f, Hệ điều hành và trình điều khiển hệ điều hành Các hệ điều hành nhẹ được sử dụng cho set top box. Một số hệ điều hành độc quyền và nguồn mở được sử dụng cho chức năng này. Một ưu điểm của các hệ điều hành này là tính mềm dẻo đưa ra để phát triển set top box cơ bản, vì chúng hỗ trợ trình duyệt cũng như thư điện tử, tin nhắn tức thời và hỗ trợ mạng. Cần sao chép bản gốc của được cấu hình chính xác, áp dụng các bản vá lỗi và biết chắc chắn khả năng bị tấn công trước khi đưa set top box tới các thuê bao. Ngoài ra, tất cả các cổng không cần thiết cần được khóa lại. g, Middleware khách hàng Một khách hàng liên lạc với máy chủ middleware. Khách hàng này có thể sử dụng trình duyệt web để trao đổi thông tin với máy chủ middleware cũng như tải về EPG để hiển thị với thuê bao. Middleware khách hàng có thể bao gồm các chức năng DRM trong một số trường hợp h, Giải mã - thu thập video Chức năng này sẽ nhận luồng ra từ chức năng DRM và sẽ giải mã dữ liệu MPEG-4 thành dạng sử dụng được. Nó có thể giải mã dữ liệu thành NTSC/PAL đầu ra i, Trình duyệt web Các máy chủ middlewave hướng tới việc vận hành như các dịch vụ web. Một số cài đặt sẽ cung cấp tất cả các truy nhập sử dụng SSL (HTTPS, cổng 443). Trình duyệt web được sử dụng bởi set top box để truy nhập các nội dung và hiển thị thông tin cho các thuê bao. Một số set top box cũng cho phép sự tương tác giữa thuê bao với set top box và cho phép trình duyệt web Internet đặt bởi thuê bao. k, Tin nhắn tức thời khách hàng Một số set top box hiện hành có thể bao gồm một bản tin tức thì của khách hàng và các chức năng tương tự khác như gọi ID và báo giá tức thời. l, Thư điện tử của khách hàng Nhà cung cấp set top box có thể cài sẵn một thư điện tử để cho phép thuê bao gửi và nhận các bản tin. Ứng dụng này bao gồm chương trình đọc các tập tin cơ bản như các hồ sơ, bảng tính và thuyết trình. Hình 1.7 mô tả set top box xử lý lưu lượng, bắt đầu với việc yêu cầu IP và nhận nội dung, các chức năng trình duyệt web, tương tác middleware và giải mã nội dung, sau đó đến các luồng mã hóa và giải mã cho NTSC/PAL hoặc các chuẩn thích hợp và cuối cùng cung cấp đầu ra cho TV. Hình 1.7: Quá trình xử lý cơ bản của set top box 1.2.3.2 Cổng giao thiếp thuê bao (Residential Gateway – RG) Cổng giao tiếp thuê bao ở giữa mạng truy nhập băng rộng IP và mạng trong nhà cho phép các thiết bị số trong nhà chia sẻ một kết nối IP đơn. Ngoài các ứng dụng truy nhập Internet tốc độ cao, RG cũng có khả năng định tuyến thông minh dịch vụ IPTV tới thiết bị số cụ thể. RG thế hệ thứ ba có khả năng hỗ trợ nhiều công nghệ mạng trong nhà và băng rộng. Phần cứng được thiết kế theo kiểu modul. Hỗ trợ modul có nghĩa là các RG bắt đầu phát triển thành một kiểu máy chủ ứng dụng, thuê bao sử dụng để phân phối các dịch vụ VoIP, IPTV và băng rộng vào nhà của họ. Từ góc độ nhà cung cấp dịch vụ IPTV, RG là một kỹ thuật quan trọng. Chúng cho phép nhà điều khiển mạng giới thiệu các sản phẩm mạng trong nhà, phân biệt các dịch vụ của họ với dịch vụ của đối thủ cạnh tranh. Một RG cần có hệ thống phần mềm và phần cứng tin cậy để điều tiết phân phối các dịch vụ đảm bảo và tương thích. RG thường kết hợp chức năng của modem, router, hub để truy nhập các dịch vụ IPTV. Có nhiều kiểu RG khả dụng khác nhau dựa trên yêu cầu về chức năng Hình 1.8: RG cung cấp kết nối IP Đơn giản – RG đơn giản giới hạn các ứng dụng, khả năng xử lý kết nối và định tuyến. Kiểu RG này hỗ trợ cầu nối tại lớp hai của IPTVCM. Đây không phải là thiết kế phổ biến bởi lưu lượng mạng được gửi tới tất cả các thiết bị. Đầy đủ – Hầu hết RG có khả năng cung cấp dữ liệu tiên tiến, định tuyến video và âm thanh trong nhà. Một RG đầy đủ bao gồm phần mềm mạng amodemand và không phụ thuộc vào PC để hoạt động. Chức năng định tuyến được hỗ trợ để cung cấp kết nối lớp 3 giữa địa chỉ IP cá nhân được gán cho IPTVCD kết nối tới mạng trong nhà và mạng truy nhập băng rộng. Khi mạng băng rộng phát triển liên tục, RG cũng phát triển các chức năng của nó. Tuy nhiên, về cơ bản nó bao gồm và kết hợp ba thành phần kỹ thuật riêng biệt (1) Một modem số (2) Các vi xử lý mạng nhà (3) Phần mềm thích hợp Nhiều cầu hình linh hoạt được đưa đến bởi một RG hỗ trợ các kiểu modem khác nhau. Các modem này cung cấp kết nối tới các kiểu mạng truy nhập băng rộng: (1) Truyền hình vệ tinh trực tiếp (2) Các hệ thống Wi-fi, Wireless và WiMax (3) Mạng truyền hình cáp quang lai hai chiều (4) Hệ thống DSL, ADSL, VDSL (5) Các mạng quang tới nhà (FTTH) Hầu hết các RG đều có một cổng điều khiển cho phép sửa chữa RG nếu có vấn đề phát sinh. 1.3 Các dịch vụ IPTV cơ bản Live TV Digital TV Premium TV Pay-per-view Near video-on-demand Program guide Entertainment Gaming Gambling Karaoke Internet TV Stored TV Video on demand Subscription VoD Time-dhifting PRV Network PVR Commerce Telecomerce Targeted/interactive advesting Communictaion Residental VoIP portal SMS/MMS mesaging Instant messaging Mobile services portal Video conferencing Emergency alert system ASP Distance learning Home automation portal Converged services Hospitality IPTV không chỉ đơn thuần là IP video. Trên thực tế, các nhà khai thác viễn thông đang tập trung vào dịch vụ này để tạo ra sự khác biệt của dịch vụ họ cung cấp với các dịch vụ mà các nhà khai thác mạng truyền hình cáp hay vệ tinh cung cấp. Tất cả các lựa chọn cấu trúc và công nghệ cơ sở tập trung vào việc phân phối nhiều loại dịch vụ video theo yêu cầu và video quảng bá, nhưng với kinh nghiệm về các dịch vụ thoại và số liệu tốc độ cao cho phép các nhà khai thác viễn thông cung cấp cho khách hàng các dịch vụ tích hợp bổ xung là một phần của gói dịch vụ IPTV lớn. Bảng 1.1: Ví dụ về các dịch vụ IPTV Các dịch vụ chính thường được triển khai trước là dịch vụ video theo yêu cầu và video quảng bá, tuy nhiên các nhà khai thác viễn thông đều có kế hoạch bổ xung các dịch vụ này với các dịch vụ trò chơi, quảng cáo, âm thanh, thông tin…Điều cần biết là định nghĩa và phạm vi của các dịch vụ này sẽ liên tục được tiến triển theo thời gian. Bảng 21 mô tả tổng quan các loại dịch vụ IPTV khác nhau hiện đang được dự kiến và triển khai [17]. Các dịch vụ video IPTV Các dịch vụ IPTV video có thể phân thành hai nhóm: phát quảng bá và phát theo yêu cầu. a) Các dịch vụ video quảng bá Về cơ bản, các dịch vụ video quảng bá không khác gì so với các dịch vụ video mà các nhà khai thác truyền hình cáp, vệ tinh, mặt đất cung cấp ngày nay. Điều này góp phần tạo thành tiêu chuẩn đối với dịch vụ TV, không kể đến các cơ chế truyền tải: lai cáp đồng/quang, DSL hay FTTx…Các kênh video quảng bá bao gồm các kênh truyền hình quốc gia, địa phương và các kênh trả tiền (như HBO). Số các kênh quảng bá khu vực có thể thay đổi theo thị trường, các kênh này thường hỗ trợ các phiên bản theo khu vực của các mạng gốc (ABC, CBS, NBC và Fox..). Một số trong các kênh quảng bá có định dạng độ trung thực cao (HD), điều đó có nghĩa các nhà khai thác viễn thông có thể cung cấp cho khách hàng cả hai loại kênh quảng bá tiêu chuẩn (SD) và độ trung thực cao (HD). Một phần nội dung quảng bá có thể được lưu lại trong mạng và sử dụng sau đó. b) Các dịch vụ video lưu trữ Các dịch vụ video lưu trữ có nhiều dạng và là nền tảng để phân biệt với các nội dung video khác được truyền tải qua các mạng IP. Nội dung video lưu trữ đáp ứng được nhiều các sở thích khác nhau của người xem. Tùy theo vị trí lưu trữ, khách hàng có thể tận dụng được các ưu điểm của nội dung video lưu tại thiết bị khách hàng hoặc mạng để điều khiển một các linh hoạt khi sử dụng dịch vụ như: tua nhanh, tua ngược, tạm dừng.. như khi họ sử dụng VCDs/DVDs. Nội dung video lưu trữ là động lực chính thúc đẩy sự phát triển phần mềm lớp dịch vụ trong các mạng IPTV cũng như các tùy chọn của set-top box. Các tùy chọn nội dung video lưu trữ bao gồm: VoD lưu trữ cục bộ: Nội dung được xem là phổ biến rộng rãi sẽ được phát quảng bá tới CPE qua mạng IP và lưu cục bộ để khách hàng có thể xem theo yêu cầu. Các nội dung này thường gắn với quá trình xác thực quyền sử dụng khi xem đối với từng thuê bao. VoD lưu trên mạng: VoD lưu trên mạng dành cho các nội dung được coi là không phổ biến cho nhiều thuê bao tại cùng thời điểm. Khách hàng có thể yêu cầu xem nội dung ngay lập tức và/hoặc sau khi yêu cầu. Nội dung có thể xem ngay được truyền tải dưới dạng unicast trên mạng IP, trong khi nội sung xem sau yêu cầu được tập hợp theo nhóm các thuê bao và có thể truyền tải dạng broadcast hay narrowcast dựa trên thứ tự tương đương đối với các thuê bao khác. Điều này sẽ cho phép nhà cung cấp dịch vụ sử dụng tối ưu các tài nguyên mạng một cách linh hoạt. VoD thuê bao: VoD thuê bao là biến thể của hai dịch vụ trên, cho phép khác hàng quyền xem một số nội dung được đã được cho phép trước đó trong một hoảng thời gian xác định, tận dụng ưu điểm của cả hai nội dung vdeo luuw trên mạng và cục bộ. Ghi lại nội dung video theo yêu cầu cá nhân: PVR (Personal Video Recorder) cho phép người dùng quyền ghi lại các chương trình quảng bá/theo yêu cầu để xem lại sau đó. Các quyền xem nội dung thay đổi tùy theo việc sử dụng một lần, nhiều lần hay không giới hạn nội dung và phần mềm quản lý bản quyền (DRM) là yếu tố quan trọng trong các trường hợp này để kiểm soát quá trình chia sẻ nội dung giữa các thiết bị trong nhà thuê bao. Ghi lại nội dung video và lưu trên mạng (Network-based PVR): tương tự như dịch vụ PVR, sự khác nhau chủ yếu là vị trí lưu nội dung, trong trường hợp này là trên mạng, thay vì sử dụng thiết bị của khách hàng. Dịch vụ này cho phép các thuê bao với set-top box đơn giản tận dụng được các ưu điểm của các dịch vụ video lưu trữ và cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tập hợp các nội dung lưu trữ trong mạng một cách tối ưu nhờ đó giảm chi phí so với việc thuê bao phải sử dụng set-top box phức tạp. Dịch vụ này cũng cung cấp một cách tốt nhất cho thuê bao khả năng linh hoạt trong việc lựa chọn chương trình vì mạng có khả năng lưu nhiều nội dung hơn soa với set-top box của khách hàng. Các dịch vụ IPTV audio Nếu chỉ có dịch vụ IPTV audio thì chắc chắn không đủ kích thích các thuê bao chuyển nhà cung cấp dịch vụ và cũng không đủ để nhà cung cấp dịch vụ đầu tư một lượng lớn tiền vào hạ tầng mạng để phân phối dịch vụ IPTV. Tuy nhiên, khi kết hợp với các tùy chọn khác nó sẽ nâng cao tính hấp dẫn của gói dịch vụ tổng thể. a) Dịch vụ radio broadcast Dịch vụ này cho phép khách hàng dò tìm bất kỳ đài phát nào trên thế giới và nghe qua lối ra âm thanh của TV hay hệ thống loa kèm theo. b) Dịch vụ music broadcast theo quan điểm dịch vụ âm thanh, dịch vụ này rất giống uqangr bá vido cơ bản, nghĩa là người dùng có thể sử dụng nhiều kênh âm nhạc khác nhau. Dịch vụ này đã khá phổ biến và được cung cấp bởi nhiều nhà cung cấp dịch vụ cáp/MSO. Dịch vụ âm nhạc này thường đi kèm với thông tin đồ họa về nội dung nhạc hiển thị trên TV của khách hàng. Hướng dẫn chương trình chọn kênh cũng tương tự như đối với các kênh video. c) Music on demand Tương tự như VoD, quyền yêu cầu và nghe tương tự như đối với các dịch vụ VoD. Mối quan hệ giữa các nhà cung cấp nội dung và phương tiện là yếu tố quan trọng như đối với dịch vụ VoD để đảm bảo có được thư viện lớn các file nhạc. d) Music subscription service Cho phép thuê bao lưu trữ và sắp xếp theo sở thích của mình. Dịch vụ âm nhạc theo yêu cầu sẽ được truyền tải qua mạng IP theo cách tương tự như các dịch vụ VoD sử dụng các cơ cấu broadcast hay unicast, theo thời gian và mức độ tương đương với các thuê bao khác. Các dịch vụ IPTV gaming Chơi game (một người hay nhiều người cùng lúc) trên truyền hình là dịch vụ riêng biệt mà các nhà khai thác viễn thông đang xúc tiến tích hợp vào các gói dịch vụ IPTV của họ. Sẽ có nhiều loại chò trơi cho nhiều loại đối tượng khác nhau cũng như cũng như các trò chơi cho 1 người và nhiều người chơi cùng lúc. Khách hàng có thể lựa chọn người chơi cùng cũng như lên kế hoạch thời gian chơi với người khác. Các dịch vụ thông tin tích hợp Dịch vụ thông tin IPTV tích hợp là lĩnh vực trong đó các nhà khai thác viễn thông có ưu thế hơn so với các nhà cung cấp đa dịch vụ/truyền hình cáp. Các dịch vụ thông tin tích hợp sẽ tận dụng các lợi thế về tài nguyên của các nhà nhà cung cấp dịch vụ viễn thông khi cung cấp các dịch vụ thoại và truy cập Internet tốc độ cao. Các ví dụ về dịch vụ thoại và Internet tích hợp được mô tả như sau: a) Dịch vụ thoại tích hợp Dịch vụ thoại tích hợp cho phép các thuê bao sử dụng TV của họ mở rộng các chức năng dịch vụ thoại di động và cố định. Ví dụ: Dịch vụ thông báo cuộc gọi đến (Incoming Call Notification Service): Hiển thị biểu tượng trên TV, thông báo cho thuê bao có cuộc gọi thọai/vdieo đến. Ngoài ra còn hỗ trợ các chức năng hiển thị số thuê bao và ghi lại cuộc gọi. Dịch vụ thông báo bản tin (Message Notification Service): Hiển thị biểu tượng trên TV, thông báo cho thuê bao có lời nhắn (voice mail) trong hộp thư kèm theo dịch vụ thoại cố định và/hoặc di động. Dịch vụ thiết lập kết nối (Connection Establishment Service): cho phép thuê bao gọi thoại/video từ TV của họ. Dịch vụ hội nghị thoại/video (Voice/Video Conferencing Service): cho phép thuê bao tham gia và/hoặc khởi tạo hội nghị thoại/video. Dịch vụ danh bạ (Directory Service): Cung cấp cho thuê bao danh bạ điện thoại điện tử có thể truy cập qua TV. b) Các dịch vụ Internet tích hợp Các dịch vụ internet tích hợp sẽ cho phép sử dụng TV để sử dụng các ứng dụng Internet trước đây phải sử dụng bằng máy tính cá nhân. Các dịch vụ này không nhằm để thay thế các ứng dụng Internet dựa trên PC mà chúng cung cấp các biện pháp thuận tiện hơn để truy cập thông tin trong những khu vực khác nhau trong nhà thuê bao hay ở các thời điểm khác nhau. Duyệt web bằng TV (TV web browsing): cho phép thuê bao xem các trang web trên TV của họ. Nhắn tin bằng TV (TV Instant Messaging): cho phép thuê bao thông tin qua IM trong khi đồng thời sử dụng các dịch vụ video/audio hay gaming khác. TV Email: cho phép thuê bao sử dụng các ứng dụng client trên TV để đọc, gửi và nhận thư điện tử. Telecommerce Service: tương tự như các dịch vụ e-commerce, các dịch vụ này được thiết kế để cho phép thuê bao sử dụng TV của mình để tìm kiếm và đặt mua hàng. Các dịch vụ quảng cáo Hỗ trợ các quảng cáo quảng bá truyền thống và xen vào cùng với quảng bá cục bộ tại các điểm khác nhau trong mạng IPTV. Khả năng tương quan giữa các set-top box và các mức ưu tiên dịch vụ cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra các dịch vụ quảng cáo có hướng đối tượng. Việc tích hợp các dịch vụ quảng cáo hướng vào đối tượng sử dụng với các dịch vụ mua bán từ xa cho phép nhà cung cấp dịch vụ có thể giúp khách hàng của mình thực hiện được những thỏa thuận mua bán theo yêu cầu. Với bản chất hai chiều của mạng thông tin và các dịch vụ kết hợp, các thuê bao có thể cung cấp ý kiến đánh giá của mình đối với quảng cáo trên IPTV để làm cho dịch vụ quảng cáo này sát với đối tượng hơn, phù hợp hơn. Tổng kết chương 1 Chương này giới thiệu tổng quan về hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV, ưu nhược điểm của hệ thống này so với các hệ thống truyền hình khác. Mô tả các thành phần cơ bản của hệ thống IPTV: các thành phần thuộc nhà cung cấp, các thành phần thuộc nhà mạng, các thành phần thuộc thuê bao. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN Tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ IPTV Qua phân tích tình hình tiêu chuẩn hóa IPTV trên thế giới, có thể thấy hiện nay có nhiều tổ chức tham gia vào quá trình tiêu chuẩn hóa liên quan đến IPTV. Hiện nay để đánh giá chất lượng dịch vụ IPTV, các nhà cung cấp dịch vụ sẽ phải dựa vào các tiêu chuẩn được tổng hợp từ nhiều khuyến nghị và tiêu chuẩn của các tổ chức tiêu chuẩn hóa trên thế giới. Hiện tại, ITU-T đang trong quá trình soạn thảo hai tiêu chuẩn về chất lượng dịch vụ IPTV và giám sát chất lượng dịch vụ IPTV G.1080 [16] và IPTV-GSI [25]. Trong [16], tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ IPTV được đánh giá qua các tham số như: QoE for video and audio: Requirements for network transmission QoE for text and graphics QoE for control functions QoE for other IPTV services Accessibility requirements Đây là khuyến nghị đề cập đầy đủ nhất các tham số, chỉ tiêu để đánh giá chất lượng dịch vụ IPTV. Tuy nhiên, trong khuyến nghị này một số mục được đề xuất nhưng còn chưa có giá trị quy định cụ thể, và ITU-T khuyến nghị các nhà khai thác viễn thông đặt ra các giá trị phù hợp với tìn hình thực tế. Một điểm đáng chú ý là phần khuyến nghị về tiêu chuẩn đối với video, audio và các tham số truyền dẫn mạng truyền tải trong [16] có rất nhiều điểm tương tự như trong DSL TR-126 [12]. Tuy nhiên, tiêu chuẩn TR-126 có khuyến nghị cụ thể giá trị thời gian tương tác dịch vụ và đưa ra các giá trị chỉ tiêu độ khả dụng dịch vụ của một số nhà khai thác viễn thông trên thế giới. Khuyến nghị TS 181 016 của ETSI cũng mới chỉ đưa ra các đề mục và hầu như không quy định giá trị cụ thể nào mà có thể sử dụng được trong quá trình đo kiểm. Kết luận:IPTV là dịch vụ mới đang được triển khai tại nhiều nước trên thế giới. hiện tại có nhiều tổ chức tiêu chuẩn hóa tham gia vào quá trình tiêu chuẩn hóa đối với dịch vụ IPTV. Hiện tại tiêu chuẩn đối với dịch vụ IPTV chưa được hoàn thiện chính thức. Cho đến nay, hai tiêu chuẩn quốc tế có thể coi là sở cứ tốt nhất để đánh xây dựng tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ IPTV là TR-126 của DSL Forum và G.1080 của ITU-T. 2.1 Phân tích lựa chọn sở cứ xây dựng tiêu chuẩn 2.1.1 ITU-T G.1080 và DSL TR-126 Trong các chương trước, báo cáo đã đề cập đến các loại hình dịch vụ IPTV, tình hình phát triển dịch vụ IPTV trên thế giới, các tổ chức tiêu chuẩn hóa và các tiêu chuẩn hiện tại của các tổ chức này liên quan đến dịch vụ IPTV. Hiện tại, hai tiêu chuẩn quốc tế có thể coi là sở cứ tốt nhất để đánh xây dựng tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ IPTV là TR-126 của DSL Forum và khuyến nghị đang trong quá trình hoàn thiện G.1080 của ITU-T với các lý do sau: Khuyến nghị G.1080 đề xuất khá đầy đủ các tham số chất lượng dịch vụ IPTV: QoE đối với video và audio, QoE đối với text và đồ họa, QoE đối với các chức năng điều khiển, QoE đối với các dịch vụ IPTV khác và các yêu cầu truy cập. Tuy nhiên, một số tham số chưa có giá trị quy định cụ thể. Về cơ bản mục 6 trong khuyến nghị G.1080 dựa trên mục 6 (Entertainment Video Service QoE Objectives) trong TR-126 của DSL Forum. Những điểm khác biệt là G.1080 đề xuất thêm một số chỉ tiêu khác mà TR-126 không có. Có thể thấy được điểm khác biệt này là do G.1080 tập trung vào dịch vụ IPTV là một phần trong gói dịch vụ triple-play được đề cập đến trong TR-126. Hiện tại, phần lớn dịch vụ IPTV được cung cấp đến khách hàng qua mạng truy cập xDSL. DSL Forum là diễn đàn chung cho các nhà cung cấp thiết bị mạng xDSL, các nhà cung cấp dịch vụ và nhà khai thác mạng viễn thông băng rộng. Các khuyến nghị của DSL Forum đưa ra rất phù hợp với các thiết bị mạng và dịch vụ truyền tải trên mạng DSL. Chính vì lý do này, trong TR-126 có khuyến nghị con số cụ thể về thời gian tương tác dịch vụ mà trong G.1080 không đề xuất được giá trị cụ thể. Hiện nay, quá trình phát triển dịch vụ IPTV tại Việt nam đang trong giai đoạn đầu và dịch vụ này sẽ triển khai chủ yếu trên các thuê bao ADSL hiện có. Như vậy việc áp dụng các chỉ tiêu trong TR-126 là rất khả thi. Giai đoạn tiếp theo, các nhà khai thác mạng sẽ phát triển các mạng cáp quang hoặc lai ghép quang-vô tuyến băng rộng... để đáp ứng nhu cầu về băng thông ngày càng cao và nâng cao chất lượng truyền tải. Trên thực tế, phần lớn các yếu tố gây suy giảm chất lượng dịch vụ IPTV xuất phát từ mạng truy cập. Xét theo quan điểm của người sử dụng, không quan tâm tới hạ tầng và công nghệ mạng truyền tải dịch vụ, thì khi được triển khai trên các mạng cáp quang, các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ IPTV dựa trên cơ sở mạng truy cập là xDSL sẽ được đáp ứng một cách dễ dàng. Do vậy, trong tương lai, các tham số chỉ tiêu kỹ thuật về truyền dẫn cần cập nhật và nâng cao hơn. TR-126 được ban hành tháng 12 năm 2006 và khuyến nghị G.1080 có phiên bản mới nhất được sửa vào tháng 12 năm 2008. Cả hai khuyến nghị này đều đảm bảo tính cập nhật. 2.1.2 Các tiêu chuẩn về chất lượng dịch vụ trong lĩnh vực viễn thông Các tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ trong lĩnh vực viễn thông [32-37] thường bao gồm hai phần chính là: Chỉ tiêu chất lượng kỹ thuật: quy định các chỉ tiêu kỹ thuật liên quan đến dịch vụ. Phần lớn các tham số này liên quan chủ yếu đến nhà cung cấp dịch vụ và nhà khai thác mạng còn người sử dụng có thể không quan tâm hoặc không biết khái niệm. Ví dụ như: trong tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ truy nhập Internet ADSL, chỉ tiêu lưu lượng sử dụng trung bình của mỗi hướng kết nối ISP trong khoảng thời gian 7 ngày liên tiếp ≤ 70% [36]. Hoặc chẳng hạn trong TCN-68-176, và TCN- 68-253, chất lượng thoại được quy định theo MOS với giá trị lần lượt là lớn hơn 3,5 và 3,0. Chỉ tiêu chất lượng phục vụ: trong phần chỉ tiêu này, các tiêu chuẩn đều quy định độ khả dụng dịch vụ liên quan trực tiếp đối với nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng. Các chỉ tiêu về thời gian thiết lập dịch vụ và trả lời khiếu nại khách hàng là những chỉ tiêu mà mọi khách hàng đều biết và quan tâm. Trong các tiêu chuẩn về chất lượng dịch vụ, TCN 68-277: 2006 có thể làm sở cứ để xây dựng tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ IPTV vì: Xét về phương diện kỹ thuật, cả dịch vụ truy cập Internet và dịch vụ IPTV đều được truyền tải qua mạng truy cập và mạng lõi của nhà khai thác viễn thông. Tiêu chuẩn này đã được áp dụng trên thực tế đối với dịch vụ truy nhập Internet sử dụng ADSL. Như vậy, các chỉ tiêu về chất lượng phục vụ sẽ rất phù hợp khi áp dụng cho dịch vụ IPTV được triển khai trên mạng DSL. Xét về đối tượng áp dụng, hiện tại, ở Việt Nam, phần lớn các nhà cung cấp mạng đều cung cấp luôn dịch vụ như VNPT, Viettel... Thời gian thiết lập dịch vụ và độ khả dụng dịch vụ tùy thuộc vào khả năng thiết bị và hạ tầng mạng của nhà khai thác viễn thông. Các nhà khai thác này cũng đều có kế hoạch phát triển dịch vụ IPTV trên mạng của mình, tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ IPTV dựa trên tiêu chuẩn dịch vụ truy cập Internet ADSL có khả năng đạt được sự đồng thuận chung. Xây dựng dự thảo tiêu chuẩn 2.2.1 Phương pháp xây dựng Dự thảo tiêu chuẩn được xây dựng theo phương pháp xây dựng mới trên cơ sở tham khảo, áp dụng áp dụng tiêu chuẩn quốc tế DSL TR-126, ITU-T G.1080. Nội dung của các tiêu chuẩn quốc tế này được chấp nhận đưa vào dự thảo tiêu chuẩn, có bổ sung một số chỉ tiêu về chất lượng phục vụ dựa trên TCN 68-227: 2006. 2.2.2 Nội dung dự thảo tiêu chuẩn Tương tự như các tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ viễn thông đã ban hành. Nội dung Tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng dịch vụ IPTV bao gồm các phần chính: Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu chỉ tiêu chất lượng cho dịch vụ IPTV trên mạng Viễn thông công cộng. Tiêu chuẩn này là sở cứ để người sử dụng giám sát chất lượng dịch vụ; cơ quan quản lý Nhà nước và các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ thực hiện quản lý chất lượng dịch vụ IPTV theo các quy định của Nhà nước và của Bộ Thông tin và Truyền thông. Tài liệu viện dẫn [1] TR-126 “Triple-Play Services Quality of Experience (QoE) Requirements”, DSL Forum, Dec. 2006 (Các yêu cầu chất lượng thực tế cho các dịch vụ Triple-Play). [2] ITU-T G.1080 “Quality of experience requirements for IPTV services”, Dec, 2008 (Các yêu cầu chất lượng thực tế cho dịch vụ IPTV). [3] TCN 68-227: 2006 “Dịch vụ truy nhập Internet ADSL - Tiêu chuẩn chất lượng”, 2006. Thuật ngữ và định nghĩa Dịch vụ IPTV (IPTV service) Dịch vụ đa phương tiện như truyền hình/video/audio/văn bản/đồ họa/số liệu truyền tải trên các mạng dựa trên IP được kiểm soát nhằm cung cấp mức chất lượng dịch vụ, độ mãn nguyện, độ bảo mật và tin cậy theo yêu cầu Doanh nghiệp cung cấp dịch vụ IPTV Doanh nghiệp viễn thông cung cấp dịch vụ IPTV theo các quy định của Nhà nước và Bộ Thông tin và Truyền thông Khách hàng Cá nhân, tổ chức Việt Nam hoặc nước ngoài sử dụng dịch vụ IPTV Chất lượng dịch vụ Kết quả tổng hợp của các chỉ tiêu thể hiện mức độ hài lòng của người sử dụng dịch vụ đối với dịch vụ đó. Sự cố Hư hỏng của một hoặc một số phần tử của mạng của DNCCDV dẫn đến việc làm gián đoạn cung cấp dịch vụ. Phương pháp xác định Các phương pháp đánh giá chất lượng dịch vụ với mức lấy mẫu tối thiểu được quy định để cơ quan quản lý Nhà nước và DNCCDV áp dụng trong việc đo kiểm chất lượng dịch vụ. Mỗi chỉ tiêu chất lượng được quy định một hay nhiều phương pháp xác định khác nhau. Trong trường hợp chỉ tiêu chất lượng dịch vụ được xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau quy định tại tiêu chuẩn này thì tiêu chuẩn chất lượng được đánh giá là phù hợp khi kết quả đánh giá bởi mỗi phương pháp đều phù hợp với mức chỉ tiêu quy định. Ký hiệu và thuật ngữ DNCCDV Doanh nghiệp cung cấp dịch vụ IPTV HDTV Truyền hình độ trung thực cao IPTV Truyền hình dựa trên giao thức Internet SDTV Truyền hình độ trung thực tiêu chuẩn VoD Video theo yêu cầu EPG Hướng dẫn chương trình điện tử Chỉ tiêu chất lượng dịch vụ IPTV Các chỉ tiêu chất lượng kỹ thuật Chỉ tiêu chất lượng tín hiệu video Chất lượng tín hiệu video Định nghĩa: Chất lượng tín hiệu video là chỉ số tích hợp chất lượng truyền video được xác định bằng cách tính điểm trung bình với thang điểm MOS từ 1 đến 5 theo khuyến nghị ITU-R BT.500-11 của Liên minh Viễn thông quốc tế. Chỉ tiêu: Điểm chất lượng hình ảnh trung bình MOS ≥ 3,0. Phương pháp xác định: Phương pháp mô phỏng. Sử dụng phương pháp đo theo khuyến nghị ITU-T J.144 rev.1 và quy đổi ra tháng điểm MOS. Các tham số lớp truyền dẫn Định nghĩa: các tham số truyền dẫn tại lớp chuyển tải có giá trị được khuyến nghị để đảm bảo chất lượng dịch vụ video trong IPTV. Chỉ tiêu: Để đảm bảo chất lượng dịch vụ video, các tham số lớp truyền dẫn phải tuân theo các giá trị quy định trong các bảng từ 1 đến 4. Phương pháp xác định: Phương pháp giám sát. Sử dụng các thiết bị đo giám sát tại thiết bị nhà thuê bao (set-top box). Điều kiện giả thiết set-top box có hoặc không có khả năng bù lỗi. Các chỉ tiêu này chỉ áp dụng đối với các luồng IP truyền tải nội dung video. Các đại lượng trong các cột (4), (5), (6) dưới đây được hiểu theo khuyến nghị IETF RFC 335. Bảng 2.1: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã MPEG-2 Bảng 2.2: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV,VoD mã MPEG-4 AVC hay VC-1 Tốc độ luồng (Mbps) (1) Trễ, ms (2) Rung pha, ms (3) Thời gian lỗi cực đại, ms (4) Chu kỳ tổn thất gói IP, gói IP (5) Khoảng tổn thất gói, sự kiện lỗi/giờ (6) Tỉ lệ lỗi gói luồng IP video (7) 1,75 < 200 < 50 ≤ 16 < 4 ≤ 1 ≤ 6,68 E-06 2,0 < 200 < 50 ≤ 16 < 5 ≤ 1 ≤ 7,31 E-06 2,5 < 200 < 50 ≤ 16 < 5 ≤ 1 ≤ 5,85 E-06 3,0 < 200 < 50 ≤ 16 < 6 ≤ 1 ≤ 5,85 E-06 Bảng 2.3: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-2 Tốc độ luồng (Mbps) (1) Trễ, ms (2) Rung pha, ms (3) Thời gian lỗi cực đại, ms (4) Chu kỳ tổn thất gói IP, gói IP (5) Khoảng tổn thất gói, sự kiện lỗi/giờ (6) Tỉ lệ lỗi gói luồng IP video (7) 15,0 < 200 < 50 ≤ 16 < 24 ≤ 1 ≤ 1,17 E-06 17,0 < 200 < 50 ≤ 16 < 27 ≤ 1 ≤ 1,16 E-06 18,1 < 200 < 50 ≤ 16 < 29 ≤ 1 ≤ 1,17 E-06 Bảng 2.4: Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-4 AVC hay VC-1 Trễ, ms (2) Rung pha, ms (3) Thời gian lỗi cực đại, ms (4) Chu kỳ tổn thất gói IP, gói IP (5) Khoảng tổn thất gói, sự kiện lỗi/giờ (6) Tỉ lệ lỗi gói luồng IP video (7) 8 < 200 < 50 ≤ 16 < 14 ≤ 1 ≤ 1,28 E-06 10,0 < 200 < 50 ≤ 16 < 17 ≤ 1 ≤ 2,24 E-06 12 < 200 < 50 ≤ 16 < 20 ≤ 1 ≤ 5,22 E-06 Chỉ tiêu thời gian tương tác Bảng 2.5: Chỉ tiêu thời gian tương tác Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng Bảng 6 Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng Đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng Tiếng xuất hiện trước hình Tiếng xuất hiện sau hình ≤ 15,0 ms ≤ 45,0 ms Các chỉ tiêu chất lượng phục vụ Độ khả dụng của dịch vụ Định nghĩa: Độ khả dụng của dịch vụ () là tỷ lệ thời gian trong đó DNCCDV sẵn sàng cung cấp dịch vụ cho khách hàng: Trong đó: : Thời gian xác định độ khả dụng của dịch vụ. : Thời gian sự cố thuộc trách nhiệm của DNCCDV được tính theo công thức: : Tổng số lần xảy ra sự cố trong thời gian xác định độ khả dụng : Tổng số thuê bao IPTV tại thời điểm xảy ra sự cố thứ : Số thuê bao IPTV bị ảnh hưởng trong sự cố thứ thời gian sự cố thứ Chỉ tiêu: Độ khả dụng của dịch vụ ≥ 99,5%. Phương pháp xác định: Phương pháp thống kê. Thống kê toàn bộ sự cố trong thời gian xác định độ khả dụng. Thời gian xác định độ khả dụng tối thiểu là 3 tháng. Thời gian thiết lập dịch vụ Định nghĩa: thời gian thiết lập dịch vụ được tính từ lúc DNCCDV và khách hàng ký hợp đồng cung cấp dịch vụ IPTV cho tới khi khách hàng có thể sử dụng được dịch vụ này. Nếu DNCCDV không thể ký hợp đồng cung cấp dịch vụ thì trong vòng 3 ngày kể từ thời điểm nhận được phiếu yêu cầu cung cấp dịch vụ của khách hàng, DNCCDV phải có văn bản thông báo cho khách hàng về việc từ chối ký kết hợp đồng dịch vụ và nêu rõ lý do từ chối. Chỉ tiêu: Ít nhất 90% số hợp đồng cung cấp dịch vụ có thời gian thiết lập dịch vụ trong khoảng thời gian quy định như sau: Trường hợp không lắp đặt đường thuê bao, E ≤ 5 ngày. Trường hợp có lắp đặt đường thuê bao, E được cộng thêm thời gian lắp đặt đường thuê bao Ei: - Nội thành, thị xã: Ei ≤ 7 ngày. - Thị trấn, làng, xã: Ei ≤ 15 ngày. Phương pháp xác định: Phương pháp thống kê. Thống kê toàn bộ yêu cầu thiết lập dịch vụ IPTV của DNCCDV trong khoảng thời gian ít nhất là 3 tháng. Thời gian khắc phục dịch vụ Định nghĩa: Thời gian khắc phục dịch vụ được tính từ lúc DNCCDV nhận được thông báo về việc mất dịch vụ từ phía khách hàng hoặc từ hệ thống thiết bị của doanh nghiệp đến lúc dịch vụ được khôi phục. Chỉ tiêu: Ít nhất 90% số lần mất dịch vụ được khắc phục trong khoảng thời gian quy định như sau: - Nội thành, thị xã: R ≤ 36 giờ. - Thị trấn, làng, xã: R ≤ 72 giờ. Phương pháp xác định: Phương pháp thống kê. Thống kê đầy đủ số liệu khắc phục dịch vụ trong khoảng thời gian ít nhất là 3 tháng. Khiếu nại của khách hàng về chất lượng dịch vụ Định nghĩa: Khiếu nại của khách hàng là việc khách hàng phản ánh sự không hài lòng về chất lượng dịch vụ được báo cho DNCCDV bằng đơn khiếu nại. Chỉ tiêu: Khiếu nại của khách hàng về chất lượng dịch vụ ≤ 0,25 khiếu nại/100 khách hàng/3 tháng. Phương pháp xác định: Phương pháp thống kê. Thống kê toàn bộ số khiếu nại của khách hàng về chất lượng dịch vụ trong khoảng thời gian tối thiểu là 3 tháng Hồi âm khiếu nại khách hàng Định nghĩa: Hồi âm khiếu nại của khách hàng là văn bản của DNCCDV thông báo cho khách hàng có đơn, thư khiếu nại về việc tiếp nhận khiếu nại và xem xét giải quyết. Chỉ tiêu: DNCCDV phải có văn bản hồi âm cho 100 % khách hàng khiếu nại trong thời hạn 48 giờ kể từ thời điểm tiếp nhận khiếu nại. Phương pháp xác định: Phương pháp thống kê. Thống kê toàn bộ công văn hồi âm cho khách hàng về chất lượng dịch vụ trong khoảng thời gian tối thiểu là 3 tháng Dịch vụ hỗ trợ khách hàng Định nghĩa: Dịch vụ hỗ trợ khách hàng là dịch vụ hỗ trợ, hướng dẫn, giải đáp cho khách hàng về dịch vụ IPTV. Chỉ tiêu: -Thời gian cung cấp dịch vụ hỗ trợ khách hàng bằng nhân công qua điện thoại là 24 h trong ngày. -Tỷ lệ cuộc gọi tới dịch vụ hỗ trợ khách hàng chiếm mạch thành công và nhận được tín hiệu trả lời của điện thoại viên trong vòng 60 giây ≥ 80%. Phương pháp xác định: Thực hiện gọi nhân công tới dịch vụ hỗ trợ khách hàng, số cuộc gọi thử tối thiểu là 250 cuộc gọi vào các giờ khác nhau trong ngày. CHƯƠNG III: ÁP DỤNG CƠ CHẾ THỰC HIỆN DỊCH VỤ IPTV CHO VNPT 3.1 Tìm hiểu nhu cầu sử dụng IPTV ở Việt Nam Từ năm 2006, nhìn thấy được xu hướng phát triển mạnh mẽ của IPTV, VNPT đã giao cho Công ty Phần mềm và Truyền thông VASC nghiên cứu thị trường, xây dựng kế hoạch phát triển và triển khai dịch vụ. Tại thời điểm đó, dù IPTV vẫn còn là một khái niệm khá mới mẻ, nhưng những kết quả nghiên cứu thị trường của VASC đã cho thấy tiềm năng của việc triển khai IPTV tại Việt Nam. Để xây dựng phương án triển khai dịch vụ IPTV VASC đã khảo sát tại 4 thành phố lớn là Hà Nội, Tp.Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng và tập trung vào các đối tượng là cá nhân trong độ tuổi 18-50, có quan tâm đến các dịch vụ giải trí truyền hình và biết sử dụng Internet. Mục tiêu của cuộc khảo sát nhằm tìm hiểu thói quen giải trí của công chúng, tìm hiểu mức độ chấp nhận của công chúng đối với dịch vụ truyền hình trực tuyến, video theo yêu cầu và các các dịch vụ giá trị gia tăng của IPTV, dự báo nhu cầu sử dụng dịch vụ IPTV và phân tích dữ liệu thu được nhằm đề xuất các định hướng kinh doanh dịch vụ. Kết quả cho thấy, với sự phát triển không ngừng của kinh tế - xã hội, nhu cầu giải trí của người dân ngày càng cao. Gần 1/3 đối tượng được khảo sát có nhu cầu truy cập Internet, 1/8 có thói quen xem phim tại rạp và chơi video game. Đặc biệt, 1/2 đối tượng được khảo sát có đăng ký sử dụng truyền hình cáp/kỹ thuật số, cho thấy sự quan tâm của họ đối với các loại hình dịch vụ giải trí truyền hình, đặc biệt là hình thức dịch vụ TV có trả tiền. Trên cơ sở giới thiệu dịch vụ IPTV, đông đảo khách hàng được hỏi rất quan tâm đến dịch vụ này, trong đó trung bình có trên 50% đối tượng cho biết sẽ đăng ký sử dụng dịch vụ. Đây là những dự báo lạc quan cho thấy IPTV sẽ được đón nhận như một luồng gió mới về công nghệ giải trí tiện ích. Bên cạnh đó, Việt Nam đang có nhiều yếu tố thuận lợi để phát triển IPTV, trong đó phải kể đến tỷ lệ dân số trẻ chiếm hơn 70%, tốc độ tăng trưởng thuê bao Internet băng rộng ngày càng cao, hạ tầng truyền dẫn mạng không ngừng được nâng cấp… Chính vì vậy, không chỉ xét trên góc độ đáp ứng nhu cầu thị trường, việc triển khai cung cấp dịch vụ IPTV sẽ tạo cơ hội kinh doanh mới cho các nhà cung cấp dịch vụ, đặc biệt là tạo nên sự tăng trưởng thuê bao băng, góp phần tăng doanh thu và khai thác tối đa mạng băng rộng hiện có. 3.2 Tình hình triển khai IPTV của VNPT 3.2.1 Tổng quan VNPT lựa chọn năm 2009 làm thời điểm để cung cấp dịch vụ, việc triển khai thành công dịch vụ IPTV phụ thuộc vào 3 yếu tố mấu chốt nhất là: nội dung, chất lượng đường truyền và thị trường. Với các yếu tố này, đến nay VNPT đã có hệ thống mạng băng rộng rộng khắp và chiếm tới hơn 75% thị phần băng rộng cả nước (1.5 triệu thuê bao). Cùng với đó, vừa qua, VNPT đã hoàn thành việc triển khai mạng thế hệ mới NGN, tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai dịch vụ IPTV và các dịch vụ giá trị gia tăng khác trên mạng băng rộng. Không chỉ chuẩn bị tốt các yếu tố về mặt hạ tầng, thời gian qua VNPT cũng đã không ngừng thúc đẩy việc hợp tác phát triển các dịch vụ nội dung với các đối tác trong và ngoài nước. Chính vì thế, mục tiêu của VNPT là hướng tới việc triển khai các dịch vụ IPTV đầy đủ (full-service), có chất lượng cao dựa trên một hạ tầng mạng lưới và các ứng dụng nội dung đủ năng lực phục vụ. Theo lộ trình triển khai dịch vụ của VASC, dự kiến trong giai đoạn 1 sẽ có khoảng 14 dịch vụ IPTV được cung cấp, trong đó có các dịch vụ cơ bản như Live TV, VoD, TVoD, Mod, Information, dịch vụ quảng cáo… Giai đoạn 2 của dự án, các dịch vụ IPTV tiện ích khác như Media sharing & Photo album, Usage data, E-education… sẽ được triển khai đầy đủ đến khách hàng, nâng tổng số các dịch vụ IPTV của VNPT lên hơn 30 dịch vụ. Đối với các kênh truyền hình, bước đầu, VNPT sẽ cung cấp khoảng 32 kênh truyền hình (trong đó có 13 kênh có bản quyền nước ngoài, 4 kênh HD, có hỗ trợ các tính năng xem lại, tạm dừng) và sau đó dự kiến sẽ nâng lên 60-100 kênh truyền hình. Đặc biệt, thế mạnh vượt trội của VNPT là cung cấp nhiều dịch vụ giá trị gia tăng mà hiện các doanh nghiệp khác chưa có, đó là các dịch vụ TVoD, Music, Karaoke, Game, quảng cáo,… 3.2.2 Giải pháp triển khai dịch vụ IPTV 3.2.2.1 Cấu trúc mạng Cấu trúc mạng như hình 3.1. 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 dich vụ sau đó đi qua mạng core đến BRAS tại các tỉnh thành. Từ BRAS, các lưu lượng được đẩy xuống các access switch lớp 2, DSLAM, và cuối cùng tới thuê bao. Hình 3.1: Mô hình đấu nối hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 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 biệt 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 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. 3.2.2.2 Mô hình hoạt động a, 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 bởi modem hoặc gateway. Các thiết bị này chuyển các lưu lượng trên các PVC đến giao diện đầu ra tương ứng kết nối với các thiết bị đầu cuối dịch vụ. b, 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). Nguyên tắc thực hiện mô hình: mcạng 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 chính 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). Hình 3.2: Mô hình S-VLAN trong mạng truy nhập Tại các switch lớp 2, access switch, cấu hình 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. 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 (Different Service Code Point). Như vậy tại BRAS cần cấu hình chuyển đổi QoS từ 802.1p của lớp 2 sang DSCP của lớp 3. c, 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 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 3.3: Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP d, Lưu lượng multicast Các giao thức thực hiện tại các thiết bị như trên hình vẽ 3.4. Một số BRAS không hỗ trợ multicast VPN đã chạy song song IP và IP/MPLS trên mạng đường trục, trong đó IP dùng để truyền lưu lượng multicast. Các BRAS hỗ trợ multicast VPN chạy multicast VPN để truyền lưu lượng multicast qua mạng đường trục. 3.2.3 Một số nhận xét Ban đầu VNPT mới chỉ triển khai dịch vụ IPTV ở các tỉnh/thành phố lớn, chưa thể mở rộng được cả nước do chưa tìm hiểu được nhu cầu thực tế tại các địa phương và giá thành dịch vụ vẫn còn cao chưa thích hợp với đa số người sử dụng. Hình 3.4: Mô hình truyền tải multicast của VNPT Hệ thống truy nhập được quản lý hiệu quả do VNPT đã có hạ tầng mạng khá vững chắc, về mặt nội dung chương trình còn phụ thuộc vào các nhà cung cấp nội dung nên có thể xảy ra các vấn đề về bản quyền và sự thiếu đồng bộ giữa các nhà cung cấp nội dung với nhà cung cấp dịch vụ. Hệ thống middleware đặt tập trung tại các trung tâm lớn như Hà Nội, TPHCM chỉ được đáp ứng được trong giai đoạn đầu mới triển khai dịch vụ vì số lượng thuê bao còn ít, khi mở rộng dịch vụ số thuê bao tăng lên thì hệ thống sẽ trở nên quá tải. Hiện tại VNPT đang cung cấp dịch vụ IPTV trên cơ sở hạ tầng mạng truy nhập sử dụng công nghệ xDSL nên chất lượng dịch vụ mới dừng lại ở mức thỏa thuận với khách hàng. Trong tương lai, khi nhu cầu dịch vụ được nâng cao, để triển khai dịch vụ IPTV thành công cần thay đổi công nghệ của mạng truy nhập để đảm bảo chất lượng dịch vụ cũng như yêu cầu về số lượng người dùng và băng thông. 3.3 Một số đề xuất cơ chế thực hiện dịch vụ IPTV cho VNPT 3.3.1 Cơ chế chung thực hiện dịch vụ IPTV Cần tìm hiểu nhu cầu thực tế tại các địa phương để tiến hành lắp đặt hệ thống mạng truy nhập, hệ thống máy chủ một cách hợp lý để tiết kiệm chi phí khi mở rộng dịch vụ. Sau khi mở rộng dịch ra toàn quốc thì cần mở rộng hoặc phân tán một phần middleware cho các hệ thống nhỏ cấp vùng. Để làm phong phú nội dung chương trình thì VNPT cần hợp tác với nhiều nhà cung cấp nội dung và cần có sự liên kết chặt chẽ các nhà cung cấp với nhau để đảm bảo về mặt bản quyền và tính đồng bộ về nội dung. Ngoài ra, để nâng cao chất lượng dịch vụ thì mạng truy nhập nên sử dụng mạng quang do mạng cáp quang có băng thông lớn đủ khả năng đáp ứng nhu cầu của người sử dụng. 3.3.2 Về cơ chế thực hiện Broadcast TV Các chương trình quảng bá được triển khai theo phương thức Multicast trên nền mạng IP. Hệ thống mạng cần phải hỗ trợ và cấu hình cho phép lưu lượng IP Multicast mang nội dung từ trung tâm hệ thống cung cấp dịch vụ tới đầu cuối khách hàng trong phạm vi cung cấp dịch vụ (tiến tới trên phạm vi toàn quốc) Giao thức thực hiện trong hệ thống IPTV đối với các ứng dụng multicast nên là giao thức IGMP v2 vì giao thức này hỗ trợ hầu hết các ứng dụng cũng như các thiết bị mạng hiện có. Trong tương lai, khi các thiết bị đã hỗ trợ IGMP v3 thì sẽ chuyển sang sử dụng IGMP v3. Do sử dụng công nghệ truy nhập xDSL nên sử dụng giao thức H264 cho kỹ thuật mã hóa vì nó là giao thức hiệu quả cho băng thông thấp. 3.3.3 Về cơ chế thực hiện on Demand và Interactive Các chương trình theo yêu cầu (on Demand) được triển khai theo phương thức IP Unicast trong các phạm vi nhất định (vùng, tiểu vùng, thành phố…). Các lưu lượng này phải được giới hạn chỉ trong phạm vi cung cấp dịch vụ tương ứng, không được chạy xuyên suốt giữa các vùng cung cấp dịch vụ khác nhau gây lãng phí băng thông của hệ thống đường trục. Nên đặt các máy chủ VoD ở gần thuê bao để giảm lưu lượng tới mạng lõi. Sử dụng RTSP để truyền tải vì nó đảm bảo tính thời gian thực cho các dịch vụ cung cấp cho khách hàng. Tổng kết chương 3 Chương 3 tập trung nội dung chính về đánh giá hiện trạng mạng viễn thông hiện tại của VNPT, nguyên tắc cơ bản tổ chức mạng IPTV và cấu trúc kết nối các phần tử trong mạng khi triển khai dịch vụ IPTV áp dụng cho mạng viễn thông VNPT. Đề xuất một số giải pháp thực hiện dịch vụ IPTV cho VNPT KẾT LUẬN Xét trên khía cạnh công nghệ, xu hướng công nghệ hiện nay là sự hội tụ của nhiều công nghệ để đưa ra những loại hình dịch vụ tổng hợp (như kết hợp các dịch vụ thoại, số liệu và băng rộng) cho khách hàng, đồng thời tận dụng được những cơ sở hạ tầng sẵn có để giảm thiểu chi phí đầu tư nâng cấp. Dịch vụ IPTV chính là một sản phẩm của sự hội tụ đó khi mà chỉ với một thiết bị đầu cuối khách hàng có thể sử dụng rất nhiều các loại hình dịch vụ con (truyền hình quảng bá, truyền hình theo yêu cầu, điện thoại thông thường, điện thoại IP, điện thoại truyền hình, truy cập Internet, v.v...). Hơn nữa việc áp dụng công nghệ để triển khai những dịch vụ với các chi phí nhỏ, tối ưu hoá hạ tầng viễn thông sẵn có sẽ tăng sức cạnh tranh. Trong thời kỳ kinh tế thị trường, khi Việt Nam đang dần hội nhập với thế giới, những dịch vụ có chất lượng cao với giá thành phù hợp với đời sống người dân sẽ ngày một trở thành một phần thiết yếu của xã hội. Với nhiều tiện ích mang lại dựa trên hạ tầng có sẵn, trong tương lai IPTV sẽ ngày một phổ biến hơn, cách dịch vụ và chương trình ngày một phong phú hơn đáp ứng nhu cầu của khách hàng, góp phần thúc đẩy phát triển xã hội. Đồng thời có thể khẳng định với hạ tầng mạng truy nhập hữu tuyến và vô tuyến băng rộng trên cơ sở mạng NGN hiện đại mà các nhà khai thác cung cấp dịch vụ của Việt Nam đã và đang hướng tới xây dựng thì việc triển khai dịch vụ IPTV là hợp lý và khả năng bảo đảm đáp ứng yêu cầu triển khai dịch vụ này là hoàn toàn khả thi Sau một thời gian nghiên cứu và tìm hiểu cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo Đỗ Văn Tráng, em đã hoàn thành đề tài “Nghiên cứu cơ chế thực hiện dịch vụ IPTV” với những nội dung chính sau: Giới thiệu chung về IPTV, trình bày khái niệm IPTV và các ưu nhược điểm của nó so với các dịch vụ truyền hình khác. Xây dựng các tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ của IPTV Trên cơ sở tìm hiểu nhu cầu và tình hình triển khai các dịch vụ IPTV đề xuất áp dụng cơ chế thực hiện dịch vụ ở VNPT Do đây là một vấn đề lớn nên đồ tài mới chỉ tập trung tìm hiểu cơ chế thực hiện các dịch vụ IPTV và giải pháp triển khai IPTV của VNPT một cách tổng quan. Hướng tiếp theo của đồ án là tiếp tục tìm hiểu sâu hơn giải pháp triển khai cùng với các giải pháp kinh doanh, mô hình khai thác dịch vụ, các giải pháp cung cấp nội dung,… Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do nội dung vấn đề còn mới, thời gian và trình độ có hạn nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thày cô giáo và các bạn để có thể tiếp tục hoàn thiện và nghiên cứu đề tài sâu hơn TÀI LIỆU THAM KHẢO Gerard O’Driscoll, Next Generation IPTV Services And Technologies, 2008 Gilbert Held, Understanding IPTV, 2007 David Ramirez, IPTV Security, 2008 Wes Simpson, Video Over IP 2nd Edition, 2008 Trần Thế Tuynh., “Đánh giá chất lượng truyền dẫn video MPEG trong mạng IP”., TCBCVT, 2006 Bộ TTTT, Đề tài 91-07-KHKT-RD “Nghiên cứu công nghệ IPTV và khả năng triển khai trên mạng Viễn thông Việt Nam”, Hà Nội 2007 ETSI TS 181 016 V3.1.1 “ Service layer requirements to integrate NGN services and IPTV”, July, 2009. Gerard O’Driscoll., Next Generation IPTV Services Networks., Wiley, 2008 Gilbert Held., Understanding IPTV, Auerbach. 2007 Các bài báo trên internet