1

LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Viện Đào tạo sau
đại học, Viện Công nghệ thông tin và truyền thông – Trƣờng Đại học
Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện tốt giúp em hoàn thành luận văn tốt
nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy hƣớng dẫn - TS. Phạm Công
Hùng đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện
đề tài. Thầy đã truyền tải cho em thấy đƣợc những yếu tố cần thiết đối
với hoạt động nghiên cứu. Thầy đã cùng tham gia thảo luận và đề xuất
giải pháp cho các vấn đề liên quan. Đồng thời, thầy cũng cung cấp cho
em nhiều tƣ liệu chuyên môn quan trọng để tìm hiểu sâu và toàn diện
hơn đề tài đƣợc giao.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, ngày

tháng năm 2014

Nguyễn Thanh Sơn


2

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là
trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ một công trình nào
khác, trừ những phần tham khảo đã đƣợc ghi rõ trong luận văn.

Tác giả

Nguyễn Thanh Sơn


3

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................... 1
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................... 2
MỤC LỤC ................................................................................................. 3
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................... 7
DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................ 8
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................... 10
MỞ ĐẦU ................................................................................................. 11
1

CHƢƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ

MỚI NGN................................................................................................ 13
1.1 Mạng viễn thông hiện tại ............................................................ 13
1.2 Nhu cầu mới về khai thác dịch vụ viễn thông ............................ 15
2

CHƢƠNG II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ IPTV ..... 20
2.1 Giới thiệu công nghệ IPTV ......................................................... 20
2.1.1 Định nghĩa ............................................................................ 20
2.1.2 Các chuẩn sử dụng trong IPTV ............................................ 21
2.1.2.1 Chuẩn IMS ..................................................................... 21
2.1.2.2 Chuẩn máy ảnh MPEG 4(H264) ................................... 27
2.1.3 Một số đặc tính của IPTV ....................................................... 32

2.1.4 Sự khác biệt giữa IPTV và truyền hình Internet ..................... 34
2.1.5. Cơ sở hạ tầng một mạng IPTV .............................................. 37
2.2 Phƣơng thức hoạt động của IPTV .............................................. 39


4

2.2.1 Mô hình truyền thông IPTV ................................................. 39
2.2.2 Phƣơng pháp truyền đa tín hiệu............................................ 40
2.2.3 Phƣơng pháp thu tín hiệu ..................................................... 42
2.2.4 Mạng tổng thể IPTV. ............................................................ 44
2.2.5 Ƣu nhƣợc điểm của IPTV .................................................... 46
2.3 Dịch vụ IPTV và khả năng phát triển ......................................... 48
2.3.1 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV ....................................... 48
2.3.1.1 Trên thế giới ................................................................... 48
2.3.1.2 Trong khu vực ................................................................ 49
2.3.2 Tổ chức mạng cung cấp dịch vụ IPTV ................................. 50
2.3.3 Khả năng triển khai dịch vụ IPTV tại Việt Nam .................. 51
2.4 Kết luận chƣơng ......................................................................... 66
3

CHƢƠNG III TRIỂN KHAI DỊCH VỤ IPTV TRÊN MẠNG

TRUYỀN TẢI IP/MPLS TẠI HÀ NỘI .................................................. 68
3.1 Giới thiệu về mạng IP/MPLS VNPT tại Hà Nội ....................... 68
3.2 Tổng quan về mạng viễn thông Hà Nội ..................................... 71
3.2.1 Chuyển mạch ........................................................................ 71
3.2.1.1 Hệ thống chuyển mạch IP .............................................. 72
3.2.1.2 Các kiểu chuyển mạch IP .............................................. 73
3.2.2 Hệ thống truyền dẫn ............................................................. 74

3.2.2.1 Mạng lõi ......................................................................... 74
3.2.2.2 Mạng gom và mạng truy nhập ....................................... 75
3.2.2.3 Mạng khách hàng ........................................................... 76


5

3.2.3 Băng rộng ............................................................................. 76
3.3 Triển vọng IPTV ở Việt Nam ..................................................... 77
3.4 Ứng dụng triển khai IPTV trên mạng viễn thông Hà Nội........... 79
3.4.1 Mô hình đấu nối ................................................................... 79
3.4.2 Cấu hình hoạt động .............................................................. 81
3.4.2.1 Mạng khách hàng ........................................................... 81
3.4.2.2 Mạng truy nhập .............................................................. 81
3.4.2.3 Lƣu lƣợng Multicast ...................................................... 83
3.4.2.4 Phƣơng thức hỗ trợ Multicast ........................................ 84
3.3.3.Dịch vụ ................................................................................... 88
3.3.3.1. Dịch vụ truyền hình quảng bá ......................................... 88
3.3.3.2. Dịch vụ theo yêu cầu....................................................... 89
3.3.3.3. Dịch vụ tƣơng tác ............................................................ 90
3.4.2.5 Dịch vụ thông tin và truyền thông ................................. 90
3.4.2.6 Các dịch vụ gia tăng khác .............................................. 90
3.5 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng dịch vụ IPTV. ................ 90
3.6 Các tham số ảnh hƣởng đến chất lƣợng dịch vụ IPTV trên mạng
truyền tải IP/MPLS tại VNPT Hà Nội. ............................................... 92
3.6.1 Cấu trúc QoS mạng VNPT ................................................. 92
3.6.2 Chỉ tiêu chất lƣợng dịch vụ IPTV ........................................ 93
3.7 Tình hình tiêu chuẩn hóa IPTV trên thế giới. ............................. 93
3.8 Các tham số đánh giá chất lƣợng IPTV trên mạng truyền tải
IP/MPLS tại VNPT Hà Nội. ................................................................ 94



6

3.8.1 Các chỉ tiêu chất lƣợng kỹ thuật .......................................... 94
3.8.2 Chất lƣợng tín hiệu video ..................................................... 95
3.8.2.1 Các tham số lớp truyền dẫn............................................ 95
3.8.2.2 Chỉ tiêu thời gian tƣơng tác............................................ 98
3.8.2.3 Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng .................. 98
3.8.3

Các chỉ tiêu chất lƣợng phục vụ....................................... 99

3.8.3.1 Thời gian thiết lập dịch vụ ............................................. 99
3.8.3.2 Thời gian khắc phục dịch vụ.......................................... 99
3.8.3.3 Độ khả dụng của dịch vụ ............................................. 100
3.9 Kết quả đo triển khai dịch vụ IPTV của VNPT tại Hà Nội ..... 101
3.9.1 Triển khai IPTV trên mạng cáp đồng tại VNPT Hà Nội ... 101
3.9.2 Triển khai IPTV trên mạng FTTx: ..................................... 103
3.9.3 Triển khai IPTV trên nền GPON ....................................... 104
KẾT LUẬN ........................................................................................... 106
4

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................. 107


7

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
STT


Chữ viết tắt

Tiếng Anh

1

3GPP

3rd Generation Partnership Project

2

ATM

Asynchronous Transfer Mode

3

CDMA

Code division multiple access

4

CN

Correspondant Node

5


COA

Care-Of-Address

6

DHCP

Dynamic Host Configuration Protocol

7

EDGE

Enhanced Data rates for GSM Evolution

8

FA

Foreign Agent

9

FA

Foreign Agent

10


FDMA

Frequency Division Multiple Access

11

FN

Foreign Network

12

FN

Foreign network

13

GGSN

Gateway GPRS Support Node

14

GPRS

General Packet Radio Service

15


GRU

Globally Routable Unicast

16

GSM

Global System for Mobile Communications

17

HA

Home Agent

18

HN

Home network

19

HN

Home network

20


HSCSD

High-Speed Circuit-Switched Data

21

ICMP

Internet Control Message Protocol

22

ICMP

Internet Control Message Protocol

23

IETF

Internet Engineering Task Force


8

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Các khối chính trong IMS ........................................................ 22
Hình 2.2 Kiến trúc chức năng các dịch vụ IPTV dựa trên IMS.............. 23
Hình 2.3 Mô hình IPTV dựa trên IMS .................................................... 26

Hình 2.4 Sơ đồ khối đơn giản của một hệ thống IPTV ........................... 37
Hình 2.5 Mô hình truyền thông IPTV ..................................................... 39
Hình 2.6 Nguyên lý hoạt động của hệ thống quảng bá ........................ 41
Hình 2.7 Mạng cung cấp nội dung .......................................................... 42
Hình 2.8 Mạng tổng thể IPTV ................................................................. 44
Hình 2.9 IPTV tại Việt Nam ................................................................... 54
Hình 2.10 Mô hình triển khai đa phƣơng tiện gia đình (Home Media) . 57
Hình 2.11 Thiết bị IPTV ......................................................................... 59
Hình 2.12 Mô hình triển khai IPTV tại Việt Nam .................................. 62
Hình 2.13 Hƣớng và dung lƣợng các đƣờng kết nối ra hạ tầng internet
quốc tế của Việt Nam (Quý I năm 2014) ................................................ 65
Hình 3.1 mạng IP/MPLS VNPT tại Hà Nội ........................................... 69
Hình 3.2 Mạng viễn thông Hà Nội .......................................................... 71
Hình 3.3 Chuyển mạch IP kiểu hƣớng dữ liệu........................................ 73
Hình 3.4 Chuyển mạch IP theo cấu hình ................................................ 74
Hình 3.5 Các LSP đƣợc thiết lập qua mạng lõi IP/MPLS dành cho các
lƣu lƣợng unicast ..................................................................................... 75
Hình 3.6 Multicast VPN đƣợc thiết lập qua mạng IP/MPLS dành cho các
lƣu lƣợng multicast ................................................................................. 75
Hình 3.7 Mô hình đấu nối hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV .................. 80
Hình 3.8 Mô hình S-VLAN trong mạng truy nhập giai đoạn 1 .............. 82
Hình 3.9 Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP giai đoạn 1 .......................... 83


9

Hình 3.10 Các dịch vụ IPTV cung cấp ................................................... 88
Hình 3.11 Qos và QoE ............................................................................ 91
Hình 3.12 Triển khai IPTV trên mạng cáp đồng .................................. 101
Hình 3.13 Dịch vụ MyTV HD cung cấp đồng thời với dịch vụ truy nhập

Internet FiberVNN trên cáp quang........................................................ 103
Hình 3.14 Mô hình triển khai IPTV trên mạng GPON ......................... 104


10

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 So sánh MPEG-4 với một số định dạng Multimedia đƣợc sử
dụng phổ biến trên Internet hiện nay ...................................................... 30
Bảng 2.2 So sánh dịch của của IPTV với một số dịch hiện có nhƣ sau .. 36
Bảng 2.3 Tình hình phát triển Internet của Việt Nam............................. 64
Bảng 3.1 Mức độ cảm nhận đối với kênh IPTV ..................................... 95
Bảng 3.2 Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD

mã

MPEG-2................................................................................................... 96
Bảng 3.3 Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ SDTV, VoD mã
MPEG-4 AVC hay VC-1 ........................................................................ 96
Bảng 3.4 Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-2 97
Bảng 3.5 Các chỉ tiêu truyền dẫn đối với dịch vụ HDTV mã MPEG-4
AVC hay VC-1 ........................................................................................ 97
Bảng 3.6 Chỉ tiêu thời gian tƣơng tác ..................................................... 98
Bảng 3.7 Chỉ tiêu đồng bộ giữa tín hiệu hình và tiếng ......................... 98
Bảng 3.8 Kết quả đo kiểm IPTV trên đƣờng cáp đồng......................... 102
Bảng 3.9 Kết quả đo kiểm IPTV trên mạng FTTx ............................... 103
Bảng 3.10 Kết quả đo kiểm IPTV trên mạng GPON ............................ 105


11


MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Tại Việt Nam, IPTV đã trở nên khá gần gũi đối với ngƣời sử dụng
Internet tại Việt Nam. Các nhà cung cấp nhƣ VNPT, FPT, SPT, VTC đã
đƣa IPTV, VoD... ra thị trƣờng nhƣng ở phạm vi và quy mô nhỏ.
Xu hƣớng phát triển mạng thế hệ sau NGN hiện nay là chuyển từ
Softswitch sang IMS do IMS đem lại khả năng cung ứng dịch vụ đa
phƣơng tiện cho ngƣời sử dụng đầu cuối mà không bị phụ thuộc vào vị
trí, công nghệ truy nhập mạng và vào thiết bị đầu cuối của ngƣời sử
dụng. IMS hỗ trợ các loại hình dịch vụ khác nhau (thoại, dữ liệu,
hình ảnh và khả năng tích hợp của cả ba loại hình dịch vụ nói trên Tripple Play mà điển hình là dịch vụ IPTV), các công nghệ mạng và các
thiết bị đầu cuối. Đặc biệt, trên nền tảng IMS, yếu tố di động và truy
nhập không dây trở nên khả thi, càng tạo điều kiện cho IPTV phát
triển thành một trong những dạng dịch vụ Quad-Play.
Ở trong nƣớc đã có một số nghiên cứu về IPTV và IMS, tuy
nhiên những nghiên cứu về phát triển ứng dụng IPTV trên IMS-NGN
chƣa đƣợc đầy đủ và hệ thống. Ở nƣớc ngoài đã có một số các
hãng lớn nhƣ Alcatel-Lucent, Ecrisson, Fokus,... đã bắt đầu triển
khai phát triển một số mô hình thử nghiệm IPTV trên IMS- NGN.
Mục đích của đề tài (các kết quả cần đạt đƣợc):
- Đặc điểm, cấu trúc và các giao thức của mạng NGN
- Công nghệ IPTV: phƣơng thức hoạt động, dịch vụ và khả năng
phát triển
- Triển khai dịch vụ IPTV trên mạng truyền tải IP/MPLS tại Hà Nội.


12

Kết cấu của đề tài:

Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan về mạng thế hệ mới NGN
Chƣơng 2: Giới thiệu chung về công nghệ IPTV
Chƣơng 3: Triển khai công nghệ IPTV trên mạng truyền tải
IP/MPLS tại Hà Nội


13

1 CHƢƠNG I
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ
MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN
1.1 Mạng viễn thông hiện tại
Hiện nay, trên thế giới tồn tại một số mạng viễn thông nhƣ sau:
PSTN (Public Switching Telephone Network) là mạng chuyển
mạch thoại công cộng. PSTN phục vụ thoại và bao gồm hai loại tổng
đài: Tổng đài nội hạt cấp 5 và tổng đài tandem (tổng đài chuyển tiếp nội
hạt cấp 4). Tổng đài chuyển tiếp nội hạt đƣợc nối với các tổng đài Toll
để giảm mức phân cấp. Phƣơng pháp nâng cấp các tổng đài chuyển
tiếp là bổ sung cho mỗi nút một lõi ATM. Các lõi ATM sẽ cung cấp các
dịch vụ băng rộng cho thuê bao đồng thời hợp nhất các mạng số liệu
hiện nay vào mạng chung ISDN. Các tổng đài cấp 4 và cấp 5 là các tổng
đài loại lớn. Các tồng đài này có kiến trúc tập trung, cấu trúc phần mềm
và phần cứng độc quyền.
ISDN (Integrated Service Digital Network) là mạng số tích hợp
đa dịch vụ. ISDN cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và phi thoại trong
cùng một mạng và xây dựng giao tiếp ngƣời sử dụng – mạng đa dịch vụ
bằng một số giới hạn các kết nối ISDN cung cấp nhiều ứng dụng khác
nhau bao gồm các kết nối chuyển mạch và không chuyển mạch. Các
kết nối chuyển mạch của ISDN bao gồm nhiều chuyển mạch thực,
chuyển mạch gói và chuyển mạch kết hợp của chúng. Các dịch vụ

mới phải tƣơng hợp với các kết nối chuyển mạch số 64 kbit/s. ISDN
phải chứa sự thông minh để cung cấp cho các dịch vụ, bảo dƣỡng và
các chức năng quản lý mạng. Sử dụng kiến trúc phân lớp là đặc trƣng
của truy xuất ISDN. Truy xuất của ngƣời sử dụng đến ISDN có thể


14

khác nhau tùy thuộc vào dịch vụ yêu cầu và tình trạng ISDN của từng
quốc gia.
PSDN (Public Switching Data Network) là mạng chuyển số liệu
công cộng. PSDN chủ yếu cung cấp các dịch vụ số liệu. Mạng PSDN
bao gồm các PoP (Point of Persence: điểm hiện diện) và các thiết bị
truy cập từ xa. Hiện nay PSDN đang phát riển với tốc độ nhanh do sự
bùng nổ các dịch vụ Internet và các mạng riêng ảo (Virtual Private
Network).
Mạng di động GSM (Global System for Mobile Telecom) là mạng
cung cấp dịch vụ thoại tƣơng tự nhƣ PSTN nhƣng qua đƣờng truy nhâp
vô tuyến. Mạng này chuyển mạch dựa trên công nghệ ghép phân kênh
phân chia thời gian và công nghệ ghép kênh phân chia tần số. Các thành
phần cơ bản của mạng này là bộ điều khiển trạm gốc (BSC – Base
Station Controller), trạm chuyển tiếp gốc (BTS – Base Transfer
Station), đăng ký định vị thƣờng trú (HLR – Home Location Register),
đăng ký định vị tạm trú (VLR – Visitor Location Register) và thuê bao
di động (MS – Mobile Subscriber).
Hiện nay các nhà cung cấp các dịch vụ thu đƣợc lợi nhuận phần
lớn từ các dịch vụ nhƣ thuê kênh riêng, chuyển tiếp khung, ATM và các
dịch kết nối cơ bản. Tuy nhiên xu hƣớng giảm lợi nhuận từ các dịch vụ
này bắt buộc các nhà khai thác phải tìm các dịch vụ mới dựa trên nền IP
để bảo đảm lợi nhuận lâu dài. VPN là một hƣớng đi của các nhà khai

thác. Các dịch vụ dựa trên nền IP cung cấp kết nối giữa một nhóm ngƣời
sử dụng xuyên qua mạng hạ tầng công cộng. VPN có thể đáp ứng các
nhu cầu của khách hàng bằng các kết nối bằng dạng nhiều tới nhiều
(any-to-any), các lớp đa dịch vụ, các dịch vụ giá thành quản lý thấp,
riêng tƣ, tích hợp xuyên suốt cùng các mạng Intranet/Extranet.


15

Một nhóm ngƣời sử dụng Intranet và Extranet có thể hoạt
động thông qua mạng có định tuyến IP. Các mạng riêng ảo có chi phí
vận hành thấp hơn hằn so với mạng riêng trên phƣơng tiện quản lý, băng
thông, dung lƣợng. VPN là một mạng mở rộng tự quản nhƣ một sự lựa
chọn cơ sở hạ tầng của mạng WAN. VPN có thể liên kết ngƣời sử dụng
thuộc một nhóm kín hay giữa các nhóm khác nhau. VPN đƣợc định
nghĩa bằng một chế độ quản lý. Các thuê bao VPN có thể di chuyển đến
một kết nối mềm dẻo trải từ mạng cục bộ đến mạng hoàn chỉnh. Các
thuê bao này có thể dùng trong cùng hoặc khác tổ chức. Tuy nhiên cần
lƣu ý rằng hiện nay mạng PSTN/ISDN vẫn là mạng cung cấp các dịch
vụ dữ liệu

1.2 Nhu cầu mới về khai thác dịch vụ viễn thông
 Sự linh hoạt
Nhiều nhà khai thác trên một mạng viễn thông. Khách hàng
không bị ảnh hƣởng từ các quá trình tập trung, xử lý và truyền dẫn
thông tin phức tạp của hệ thống. Nó cho phép khách hàng truy xuất và
sử dụng các dịch vụ mạng một cách đơn giản hơn bao gồm các giao
diện ngƣời dùng cho phép tƣơng tác tự nhiên giữa khách hàng và mạng.
Khách hàng đƣợc cung cấp thông tin hƣớng dẫn các tùy chọn các tƣơng
tác quản lý xuyên suốt các dịch vụ.

Linh hoạt về điểm khai thác dịch vụ. Mục tiêu đặt ra là khách
hàng có thể lấy thông tin họ muốn ở bất kỳ dạng nào, trong bất kỳ điều
kiện nào, tại mọi nơi và dung lƣợng tùy ý. Liên lạc thông tin rộng khắp,
thời gian thực, đa phƣơng tiện, đảm bảo độ tin cậy, thân thiện trong liên
kết thuê bao, truy nhập tốc độ cao và truyền tải thông tin với bất kỳ
phƣơng tiện nào vào mọi lúc mọi nơi…


16

Trong khi các dịch vụ hiện tại vẫn đƣợc các nhà cung cấp giữ
lại thì khách hàng lại sẽ hƣớng đến các dịc vụ đa phƣơng tiện băng rộng
vả các dịch vụ mang nhiều thông tin. Khách hàng có thể tƣơng tác với
nhau thông qua mạng nhờ các thiết bị CPE tinh vi và có thể chọn trên
phạm vi rộng chất lƣợng dịch vụ (QoS) và giải tần. Trong tƣơng lai,
mạng thông minh sẽ không chỉ tạo ra các tuyến kết nối bằng cách dựa
trên cơ sở dữ liệu đơn giản mà còn có thể mang nhiều thông tin rộng
hơn nhƣ: quản lý phiên (session) đa phƣơng tiện, các kết nối đa cộng
nghệ, điều khiển/quản lý thông minh, bảo mật cao, các dịch vụ chỉ dẫn
trực tiếp, các phần tử giám sát.
 Độ tƣơng tác
Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một
cách riêng lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất có một
loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó. Mỗi mạng đƣợc
thiết kế cho các dịch dụ riêng biệt và không thể sử dụng cho các mục
đích khác. Ví dụ ta không thể truyền tiếng nói qua mạng chuyển mạch
gói X.25 vì trễ qua mạng náy quá lớn. Ta cần xem xét các mạng viễn
thông đang sử dụng hiện nay:
- Xét về góc độ dịch vụ thì gồm các mạng sau: Mạng điện thoại cố
định, Mạng điện thoại di động và mạng truyền số liệu.

- Xét về góc độ kỹ thuật bao gồm các mạng chuyển mạch, mạng
truyền dẫn, mạng truy cập, mạng báo hiệu và mạng đồng bộ.
Trong môi trƣờng có tích hợp nhiều loại dịch vụ phạm vi thị
trƣờng của các dịch vụ có thể sử dụng đƣợc mở rộng một cách lớn mạnh
gồm các loại hình dịch vụ khác nhau và liên kết thông minh. Môi trƣờng
xử lý phân tán sẽ giải phóng tính thông minh của các phần tử vật lý trên


17

mạng. Do vậy tính thông minh trên mạng có thể đƣợc phân tán đến các vị
trí thích hợp trong mạng hoặc nếu có thể, đến cả CPE.
Cấu trúc phân lớp chia điều khiển dịch vụ/phiên từ các phƣơng
thức truyền tải cơ sở. Điều này cho phép các nhà cung cấp lựa chọn (cho
từng trƣờng hợp cụ thể) các phƣơng thức truyền tải thông tin không phụ
thuộc vào phần mềm điều khiển. Điều khiển có thể đƣợc phân tách
thành điều khiển đặc tính (feature), điều khiển dịch vụ/phiên, điều khiển
kết nối. Sự phân tách giữa truy cập, dịch vụ và điều khiển phiên trong
lớp dịch vụ cho phép mỗi phiên đƣợc xử lý độc lập với các phiên khác.
Do đó nhiều phiên dịch vụ có thể đƣợc bắt đầu từ một phiên truy nhập.
Tƣơng tự, các phiên liên lạc có thể đƣợc xử lý riêng lẻ với các phiên
dịch vụ nói chung mà chúng là bộ phận (bằng cách đó cho phép điều
khiển cuộc gọi và kết nối một cách riêng lẻ). Điều quan trọng nhất là các
phân tách này cho phép các dịch vụ đƣợc phát triển độc lập với truyền
dẫn và kết nối. Do vậy các nhà phát triển dịch vụ có thể không cần hiểu
hết các dịch vụ họ đang phát triển.
Do đó để các nhà khai thác dịch vụ viễn thông trên các dịch vụ
khác nhau có thể tƣơng tác với nhau cần phải: Tách lớp dịch vụ viễn
thông ra khỏi tồng đài.
 Yêu cầu phát triển dịch vụ mới

Sự gia tăng cả về chất lƣợng lẫn số lƣợng của nhu cầu dịch vụ
ngày càng phức tạp từ phía khách hàng đã kích thích sự phát triển nhanh
chóng của công nghệ thông tin và viễn thông. Chúng ta cần xem xét xu
hƣớng phát triển các dịch vụ trong tƣơng lai.
Các dịch vụ tiên tiến ngày càng phát triển nhiều hơn, các dịch vụ
này hầu hết đếu là sự kết hợp của thoại và dữ liệu. Bằng việc sử dụng hệ
thống nhận dạng tiếng nói, bất kỳ đầu cuối nào kể cả chiếc điện thoại
truyền thống cũng có thể truy nhập các dịch vụ tiên tiến. Chẳng hạn truy


18

nhập thoại tới internet cho phép thuê bao điện thoại có thể tìm kiếm một
tên gọi trên cửa sổ địa chỉ trực tuyến. Sau khi đã tìm đƣợc tên, thuê bao
có thể yêu cấu một kết nối thoại đƣợc thiết lập chỉ đơn giản bẳng cách
nói một từ khóa “call”.
Tính di động là một động lực then chốt của các dịch vụ tiên tiến.
Sẽ không có sự hạn chế nào đối với đầu cuối di động. Tính di động
ngƣời dùng cho phép một thuê bao sử dụng bất kỳ thiết bị đầu cuối nào
để truy nhập vào môi trƣờng dịch vụ tại nhà của họ nhằm sử dụng đƣợc
tất cả các dịch vụ đã đăng ký. Một tính năng quan trọng của các dịch
vụ tiên tiến là chúng đƣợc cung cấp một cách thông suốt qua các thiết bị
đầu cuối khác nhau, cả di dộng lẫn cố định.
Chúng ta sẽ thấy các dịch vụ đa phƣơng tiện mới (chẳng hạn nhƣ
các cuộc gọi hiện hình giữa ngƣời này và ngƣời kia, cùng sử dụng chung
tài liệu hay các cuộc gọi nhiều bên bằng tiếng nói và hình ảnh). Các dịch
vụ điện thoại chủ đạo và việc làm chủ các ứng dụng cũng đem lại nhiều
dịch vụ tiên tiến khác mà bản thân chúng đóng vai trò nhƣ một động lực
để tiếp tục mở rộng thị trƣờng các dịch vụ thoại.
Sự phát triển của các dịch vụ truyền thông hiện nay sẽ hƣớng tới

các nhà cung cấp phải mềm dẻo, linh hoạt để phục vụ cả thị trƣờng
lớn và nhỏ. Khi có nhiều phƣơng tiện truyền tin, nhà cung cấp dịch vụ,
nhà cung cấp thiết bị và các doanh nghiệp thƣơng mại đến việc cung cấp
dịch vụ, liên mạng và các hệ thống thƣơng mại sẽ trở nên càng quan
trọng.
Để đáp ứng sự phát triển của các dịch vụ hiện nay cần phải có
giao diện và cấu trúc mở, Đặc biệt môi trƣờng phát triển mở dựa trên
giao diện lập trình ứng dụng (API) sẽ cho phép các nhà cung cấp dịch
vụ, các nhà phát triển ứng dụng và các khách hàng tiềm năng tạo và giới
thiệu các ứng dụng một cách nhanh chóng. Nó cũng mở ra nhiều cơ hội


19

để tạo ra và phân phối các dịch vụ cho nhiều khách hàng hơn. Nhƣ vậy,
khả năng cung cấp các dịch vụ mới và sáng tạo sẽ chỉ bị giới hạn bởi
chính sự sáng tạo của chúng ta mà thôi. Do vậy để đáp ứng đƣợc yêu
cầu phát triển mạng thì chức năng điều khiển phải tách ra khỏi tổng đài.
 Yêu cầu về phát triển mạng
Hiện nay để đảm bảo truyền các dịch vụ một cách thông suốt toàn
trình (end to end) thì phải thống nhất trong cách quản lý mạng, quản lý
dịch vụ đến quản lý kinh doanh. Do đó một mạng hiện đại phải có quản
lý mạng, quản lý dịch vụ và quản lý kinh doanh. Tất cả tạo nên một thể
thống nhất, nên lớp quản lý là lớp đặc biệt xuyên suốt 3 lớp: lớp truy
nhập, lớp thời gian lớp chuyển tải và lớp điều khiển.
Mô hình các lớp chức năng quản lý mạng TMN do ITU đƣa ra bao
gồm:
- Quản lý phần tử mạng
- Quản lý mạng
- Quản lý dịch vụ

- Quản lý kinh doanh
So với mô hình quản lý mạng do ITU đƣa ra thì các chức năng
quản lý đƣợc chú trọng đối với mạng NGN là:
- Quản lý mạng
- Quản lý dịch vụ
- Quản lý kinh doanh
Theo mô hình chung của cấu trúc mạng mới lớp quản lý là một
lớp đặc biệt nhằm đảm bảo các đáp ứng các yêu cầu của khách hàng một
cách thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối. Nguyên tắc quản lý nhƣ vậy
đƣợc TINA-C phân tích và trình bày chi tiết trong mô hình cấu trúc
thông tin quản lý viễn thông.


20

2 CHƢƠNG II
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ IPTV
2.1 Giới thiệu công nghệ IPTV
2.1.1 Định nghĩa
IPTV là tên viết tắt của cụm từ Internet Protocol Television
truyền hình qua giao thức Internet trên nền tảng mạng truyền dẫn băng
thông rộng sẵn có gồm có mạng ADSL MegaVNN và mạng cáp quang
FTTH. Không chỉ là dịch vụ truyền hình thông thƣờng mà IPTV còn
cung cấp cho khách hàng cả truyền hình độ nét cao (HD).
ITPV theo định nghĩa chính thức nhƣ sau: IPTV đƣợc định nghĩa
là các dịch vụ đa phƣơng tiện nhƣ truyền hình ảnh, tiếng nói, văn bản,
dữ liệu đƣợc phân phối qua các mạng dựa trên IP mà đƣợc quan lý để
cung cấp các cấp chất lƣợng dịch vụ, bảo mật, tính tƣơng tác, tính tin
cậy theo yêu cầu. (theo ITU – T FG IPTV)
Nhƣ vậy IPTV đóng vai trò phân phối các dữ liệu, kể cả hình ảnh,

âm thanh, văn bản qua mạng sử dụng giao thức Internet. Điều này nhấn
mạnh vào việc Internet không đóng vai trò chính trong việc truyền tải
thông tin truyền hình hay bất kì loại nội dung truyền hình nào khác.
Thay vào đó, IPTV sử dụng IP là cơ chế phân phối mà theo đó có thể
sử dụng Internet, đại diện cho mạng công cộng dựa trên IP, hay có thể
sử dụng mạng riêng dựa trên IP.
Có thể thấy, IPTV là một dịch vụ số mà có khả năng cung cấp
những tính năng vƣợt trội hơn khả năng của bất kì cơ chế phân phối
truyền hình nào khác. Ví dụ, set – top box IPTV có thể thông qua phần
mềm để cho phép xem đồng thời 4 chƣơng trình truyền hình trên màn
hiển thị, hay có thể nhận tin nhắn sms, e – mail….


21

Tiềm năng của IPTV là rất lớn. Dự đoán rằng, năm 2008 sẽ có
khoảng 20 triệu gia đình sử dụng dịch vụ IPTV. Nếu chúng ta trả phí
50$ mỗi tháng cho dịch vụ IPTV, để cả một set – top box, thì ngân
sách sẽ thu về khoảng 12 tỉ $ một năm trong vài năm.
2.1.2 Các chuẩn sử dụng trong IPTV
2.1.2.1 Chuẩn IMS
Để cung cấp cho thuê bao các dịch vụ truyền hình tƣơng tác, hội
tụ và cá nhân hoá, các nhà khai thác cần đến một kiến trúc mạng linh
hoạt, vững mạnh và giá rẻ. IMS (IP Multimedia Subsystem) đƣợc coi là
giải pháp tiêu chuẩn thích hợp nhất để cung cấp IPTV trên các mạng
quản lý. Bài báo đƣa ra mô hình và kiến trúc phát triển dịch vụ IPTV
dựa trên IMS, để cung cấp các dịch vụ IPTV qua phân hệ IMS cũng nhƣ
cho phép tái sử dụng các chức năng IMS, các cơ chế điều khiển và khởi
tạo dịch vụ sử dụng giao thức SIP.
IMS là nền tảng hạ tầng công nghệ chung nhằm cung cấp các dịch

vụ đa phƣơng tiện cho ngƣời sử dụng (NSD). Tập hợp các chuẩn và quy
định kỹ thuật của IMS đƣợc tổ chức 3 GPP (3rd Generation Partnership
Project) quản lý và phát triển. IMS dựa trên hai yếu tố cơ bản là công
nghệ IP và giao thức báo hiệu SIP (Session Initiation Protocol). IMS
đem lại khả năng cung cấp dịch vụ đa phƣơng tiện cho NSD đầu cuối mà
không bị phụ thuộc vào vị trí, công nghệ truy nhập mạng và vào thiết bị
đầu cuối của NSD. Nói cách khác, IMS hứa hẹn đem lại khả năng hội tụ
cho các loại hình dịch vụ, các công nghệ mạng và các thiết bị đầu cuối.
Một giải pháp IPTV dựa trên IMS có chứa tất cả các thành phần
thƣờng thấy trong một giải pháp IPTV, chẳng hạn nhƣ một hệ thống
head-end, middleware, các server đa phƣơng tiện, các set-top box và một
cơ sở hạ tầng có sự hỗ trợ của IPTV. Đồng thời do giải pháp này dựa vào
cơ sở hạ tầng IMS, nên cũng bao gồm các nút lõi, chẳng hạn nhƣ CSCF.


22

 Kiến trúc IPTV trên nền IMS
Nền tảng kiến trúc IPTV dựa trên IMS nhằm cung cấp các dịch vụ
IPTV đƣợc điều khiển và xử lý bởi IMS cũng nhƣ phân phối các dịch vụ
IPTV một cách độc lập với các mạng truyền tải IP. IPTV dựa trên IMS
có một số ƣu điểm nhƣ hỗ trợ tính di động, khả năng tƣơng tác với các
dịch vụ NGN, cá nhân hóa dịch vụ cũng nhƣ tích hợp thoại, dữ liệu,
video và các dịch vụ di động. Hơn nữa, bằng cách triển khai và tái sử
dụng các chức năng IMS có sẵn để hỗ trợ các dịch vụ IPTV, kiến trúc
này còn giúp tối ƣu và tái sử dụng các đặc tính NGN.
Ngoài ra, IPTV dựa trên IMS cho phép tƣơng thích giữa luồng
dịch vụ dữ liệu IPTV với các tài nguyên mạng có sẵn và các tính năng
của các thiết bị đầu cuối ngƣời dùng. Do đó, NSD có thể truy nhập các
dịch vụ IPTV không chỉ tại nhà mà cả khi di chuyển sử dụng một thiết bị

đầu cuối di động. Do đó, IPTV dựa trên IMS cũng cho phép hội tụ các
dịch vụ di động cố định.
IPTV dựa trên IMS cũng cho phép điều khiển linh hoạt các dịch
vụ IPTV, nhờ việc điều khiển phiên thông qua giao thức SIP. Ví dụ, một
NSD có thể sử dụng một thiết bị IMS để điều khiển bộ ghi IPTV từ xa.

Hình 2.1 Các khối chính trong IMS
Các thành phần chính của IMS là máy chủ/proxy SIP, đƣợc biết
đến trong IMS nhƣ là CSCF. Để tƣơng tác với những proxy này, các


23

thiết bị của NSD phải thực hiện các chức năng của một tác nhân ngƣời
dùng SIP. Các CSCF xử lý tất cả các báo hiệu phiên SIP nhƣng không
tham gia và không có trong đƣờng dữ liệu ứng dụng.
Mặc dù IMS tạo ra khả năng tự điều khiển nhiều dịch vụ , nó còn
đƣợc thiết kế để tƣơng tác với các nhà cung cấp dịch vụ thứ ba và các
máy chủ ứng dụng của nó (AS). Mục tiêu cuối cùng là xây dựng một môi
trƣờng dịch vụ phong phú, hấp dẫn đối với NSD. Trong đó, dịch vụ hứa
hẹn nhất là IPTV.
 Kiến trúc chức năng các dịch vụ IPTV dựa trên IMS
Kiến trúc chức năng các dịch vụ IPTV trên IMS gồm có các chức
năng chính và các điểm tham chiếu đƣợc định nghĩa trong ETSI
TISPAN, bao gồm các chức năng điều khiển dịch vụ, chức năng điều
khiển và phân phối phƣơng tiện.

Hình 2.2 Kiến trúc chức năng các dịch vụ IPTV dựa trên IMS



24

Trong đó:
- MCF: Media Control Function
- MDF:Media Delivery Function
- NASS: Network Attachment Subsystem
- RACS: Resource and Admission Control Subsystem
- SSF: Service Selection Function
- SDF: Service Discovery Function
- SCF: Service Control Function
- UE: User Equipment
- UPSF: User Profile Server Function
Thiết bị ngƣời dùng (UE) có thể giao tiếp với các máy chủ ứng
dụng IPTV (bao gồm các chức năng điều khiển dịch vụ SCF thông qua
các giao diện khác nhau cho các mục đích khác nhau. Cụ thể qua giao
diện Gm tới lõi IMS cho quản lý phiên, qua giao diện Ut cho mục đích
cấu hình hồ sơ NSD hay qua giao diện Xa để tƣơng tác với các chức
năng lựa chọn dịch vụ.
Mỗi UE có ít nhất 4 giao diện để điều khiển phƣơng tiện thông
qua Xc và phân phối phƣơng tiện qua Xd cũng nhƣ là giao diện Gm tới
IMS và giao diện ảo Xt cho các máy chủ ứng dụng IPTV. Các giao diện
Gm và Ut hoàn toàn tƣơng thích với các đặc tả kỹ thuật của 3GPP IMS.
Máy chủ ứng dụng IPTV sử dụng giao diện ISC (điều khiển dịch vụ
IMS) để giao tiếp với các chức năng điều khiển dịch vụ NGN dựa trên
IMS. Các chức năng điều khiển phƣơng tiện MCF có thể điều khiển các
chức năng phân phối phƣơng tiện MDF qua điểm tham chiếu Xp mà cho
phép xây dựng hạ tầng phân phối phƣơng tiện phân tán và có khả năng
mở rộng. Nội dung ngoài có thể đƣợc nhập từ các nguồn đa phƣơng tiện



25

bên ngoài (tức là các nhà cung cấp nội dung hay head-end IPTV) thông
qua một giao diện bên ngoài tới MDF.
Các thành phần chức năng:
- Phát hiện và lựa chọn dịch vụ (SDP &SSF): Chức năng phát hiện
và lựa chọn dịch vụ (SDP và SSF) cung cấp thông tin cần thiết cho
một UE để lựa chọn một dịch vụ IPTV. SDF có nhiệm vụ cung
cấp thông tin đi kèm với dịch vụ về các dịch vụ IPTV có thể truy
nhập (khám phá dịch vụ cá nhân hóa). Trong IPTV dựa trên IMS,
có thể sử dụng một hoặc một số SSF để cung cấp thông tin dịch vụ
cũng nhƣ thông tin ƣu tiên ngƣời dùng cá nhân. Ngoài ra, một số
thông tin nhƣ chỉ dẫn chƣơng trình điện tử (EPG) hay một chỉ dẫn
chƣơng trình dịch vụ chung chứa siêu dữ liệu cũng nhƣ thông tin
về các tài nguyên phân phối phƣơng tiện cũng cần thiết.
- Các chức năng điều khiển dịch vụ IPTV (SCF): SCF IPTV xử lý
các yêu cầu liên quan đến dịch vụ IPTV và thực thi dịch vụ và
điều khiển phiên đối với tất cả các dịch vụ IPTV. Các chức năng
này cũng chịu trách nhiệm về khả năng làm việc liên mạng với lõi
IMS trên lớp điều khiển dịch vụ.
- Các chức năng phƣơng tiện IPTV (MCF & MDF): Các chức năng
phƣơng tiện IPTV bao gồm các chức năng điều khiển phƣơng tiện
(MCF) và các chức năng phân phối phƣơng tiện (MDF). Một
nguyên tắc thiết kế quan trọng đối với các chức năng phƣơng tiện
là thực hiện kiến trúc phân phối phƣơng tiện phân cấp và linh hoạt
để phân phối hiệu quả nội dung trong một môi trƣờng phân tán.
Các chức năng phân phối phƣơng tiện chủ yếu chịu trách nhiệm
phân phối phƣơng tiện (video, thoại và dữ liệu) đến thiết bị ngƣời dùng.
Chúng đƣợc phân chia theo các loại dịch vụ (quảng bá, nội dung theo