ĐINH NHO THUẦN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

Đinh Nho Thuần

KỸ THUẬT ĐIỆN TƯ VIỄN THÔNG

CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG TRẢI NGHIỆM
DỊCH VỤ (QoE) TRONG MẠNG P2P-TV

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

KHOÁ 2010-2012
Hà Nội – Năm 2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

Đinh Nho Thuần

CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG TRẢI NGHIỆM DỊCH VỤ
(QoE) TRONG MẠNG P2P-TV

Chuyên ngành : Kỹ thuật điện tử viễn thông

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN:
PGS. TS. NGUYỄN HỮU THANH

Hà Nội – Năm 2012


LÝ LỊCH KHOA HỌC
(Dùng cho học viên cao học)

I. Sơ lược lý lịch:

ảnh 4x6

Họ và tên: Đinh Nho Thuần
Sinh ngày: 10 tháng 08 năm 1978

Giới tính: Nam.
.

Nơi sinh (Tỉnh mới): Nghệ An
Quê quán: xã Phúc Trạch huyện Hương Khê tỉnh Hà Tĩnh

.

Chức vụ: Phó giám đốc Trung Tâm
Đơn vị công tác: Trung tâm viễn thông Quỳnh Lưu – VNPT Nghệ An
Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: TTVT Quỳnh Lưu Khối 1 TT Cầu Giát – Quỳnh Lưu – Nghệ

An
Điện thoại CQ: 0383.864989 . Điện thoại NR: 0383.655198 . Điện thoại di động: 0912334777
Fax: 0383.864989

E-mail:

II. Quá trình đào tạo:
1. Trung học chuyên nghiệp (hoặc cao đẳng):
- Hệ đào tạo(Chính quy, tại chức, chuyên tu) . . ….….. . Thời gian đào tạo: từ. . . . /. . . . .. đến . ……. .
- Trường đào tạo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …… . . . . . . . . . . . . ………………. . . . . . . . . . . .
- Ngành học: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………. . . . . . Bằng tốt nghiệp đạt loại. . . . . . … . .
2. Đại học:
- Hệ đào tạo: Chính quy. Thời gian đào tạo: từ năm 1996 đến năm 2001.
- Trường đào tạo: Đại học Bách Khoa Hà Nội

.

- Ngành học: Điện tử viễn thông. Bằng tốt nghiệp đạt loại: Khá .
3. Thạc sĩ:
- Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: từ tháng 04 năm 2010 đến tháng 04 năm 2012 .
- Chuyên ngành học: Kỹ thuật điện tử viễn thông
- Tên luận văn: Các giải pháp đảm bảo chất lượng trải nghiệm dịch vụ (QoE) trong mạng P2P-TV
- Người hướng dẫn Khoa học: PGS.TS. Nguyễn Hữu Thanh.


4. Trình độ ngoại ngữ (Biết ngoại ngữ gì, mức độ nào): Tiếng Anh – TOEFL-457 điểm.
III. Quá trình công tác chuyên môn kể từ khi tốt nghiệp đại học:
Thời gian
Từ năm 2001 đến nay


Nơi công tác
TTVT Quỳnh Lưu – VNPT
Nghệ An

Công việc đảm nhận
Phó giám đốc trung tâm

IV. Các công trình khoa học đã công bố:

Tôi cam đoan những nội dung viết trên đây là đúng sự thật.

Ngày

tháng

năm 2012

NGƯỜI KHAI KÝ TÊN

Đinh Nho Thuần


Lời cam đoan

Em xin cam đoan nội dung của đồ án này không là bản sao chép của bất kì
đồ án hay công trình nghiên cứu nào đã có từ trước. Nếu vi phạm em xin chịu hoàn
toàn trách nhiệm.

Hà Nội, ngày 8-2-2012
Học viên


Đinh Nho Thuần


MỤC LỤC
Trang phụ bìa

Trang

Lời cam đoan
Mục lục
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
PHẦN MỞ ĐẦU

Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT, CẤU TRÚC MẠNG VÀ NHỮNG TỒN
TẠI CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV HIỆN NAYError! Bookmark not defin
1.1. Khái niệm IPTV: .................................................... Error! Bookmark not defined.
1.1.1. Định nghĩa: ................................................... Error! Bookmark not defined.
1.1.2. Hội tụ mạng viễn thông và giải pháp IPTV: Error! Bookmark not defined.
1.2. Cấu trúc IPTV: ....................................................... Error! Bookmark not defined.
1.2.1. Mạng cung cấp dịch vụ IPTV:...................... Error! Bookmark not defined.
1.2.2. Phương thức truyền dữ liệu IPTV: ............... Error! Bookmark not defined.
1.2.3. Đóng gói dữ liệu video của IPTV: ............... Error! Bookmark not defined.
1.3. Đặc điểm của IPTV: ............................................... Error! Bookmark not defined.
1.3.1. Một số đặc điểm của IPTV:.......................... Error! Bookmark not defined.
1.2.2. Các dịch vụ IPTV:........................................ Error! Bookmark not defined.
1.2.3. Một số hạn chế của các mạng cung cấp dịch vụ IPTV hiện nay:Error! Bookmark no

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP MẠNG NGANG HÀNG CHO IPTVError! Bookmark not define
2.1 Cơ sở lý thuyết mạng ngang hàng ......................... Error! Bookmark not defined.
2.1.1 Định nghĩa mạng ngang hàng........................ Error! Bookmark not defined.
2.1.2 Phân loại mạng ngang hàng .......................... Error! Bookmark not defined.
2.2 Giải pháp mạng ngang hàng cho IPTV ................ Error! Bookmark not defined.
2.2.1 Giới thiệu chung ............................................ Error! Bookmark not defined.
2.2.2 Cấu trúc hệ thống P2P-IPTV........................ Error! Bookmark not defined.
2.3. Một số mô hình hệ thống IPTV ngang hàng ....... Error! Bookmark not defined.


2.3.1. Hệ thống ngang hàng thuần túy (Pure Peer-to-peer Systems)Error! Bookmark not d
2.3.2. Hệ thống ngang hàng lai (Hybrid Peer-to-peer System)Error! Bookmark not define
2.3.3. Hệ thống siêu ngang hàng (Super-peer Architecture)Error! Bookmark not defined.
2.3.4. Hệ thống siêu ngang hàng có dự phòng (Super-peer Redundancy)Error! Bookmark
2.3.5. Kết luận ........................................................ Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 3: KHÁI NIỆM QoE VÀ QoE TRONG HỆ THỐNG P2P-IPTVError! Bookmar
3.1 . Tổng quan về chất lượng trải nghiệm QoE (Quality of Experience)Error! Bookmark n
3.1.1. Giới thiệu chung ........................................... Error! Bookmark not defined.
3.1.2. Định nghĩa QoE............................................ Error! Bookmark not defined.
3.1.3. Ý nghĩa của QoE .......................................... Error! Bookmark not defined.
3.2. Đo đạc, kiểm soát và yêu cầu QoE đối với IPTV Error! Bookmark not defined.
3.2.1. Đo đạc và kiểm soát QoE ............................. Error! Bookmark not defined.
3.2.2. Yêu cầu chất lượng trải nghiệm QoE cho IPTVError! Bookmark not defined.
3.3. Giới thiệu phương pháp xác định QoE của P2P-TV của NAPA-WINEError! Bookmar
3.3.1. Mục đích nghiên cứu QoE của hệ thống P2P-TV của NAPA-WINEError! Bookmar
3.3.2. Hướng nghiên cứu thứ nhất.......................... Error! Bookmark not defined.
3.3.3. Hướng nghiên cứu thứ hai............................ Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 4: CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO QoE TRONG MẠNG P2P-TVError! Bookmar
4.1. Giới thiệu chung ..................................................... Error! Bookmark not defined.
4.2. Các nội dung liên quan .......................................... Error! Bookmark not defined.

4.3. Mô tả hệ thống........................................................ Error! Bookmark not defined.
4.4. Hai giải pháp cơ bản .............................................. Error! Bookmark not defined.
4.4.1 Thiết kế topo xếp chồng ................................ Error! Bookmark not defined.
4.4.2. Thuật toán phân đoạn ................................... Error! Bookmark not defined.
4.5. Phương thức đánh giá chất lượng ........................ Error! Bookmark not defined.
4.5.1. Kiểu mạng và các giả định ........................... Error! Bookmark not defined.
4.5.2. Các tham số Video ....................................... Error! Bookmark not defined.
4.5.3. Chèn đoạn – sắp xếp các khung vào trong các đoạnError! Bookmark not defined.
4.5.4. Đánh giá chất lượng video tại phía thu ........ Error! Bookmark not defined.


4.6. Các kết quả. ............................................................ Error! Bookmark not defined.
4.6.1. Ảnh hưởng của α .......................................... Error! Bookmark not defined.
4.6.2. Ảnh hưởng của rs và β.................................. Error! Bookmark not defined.
4.7. Các lược đồ video đã biết trước............................ Error! Bookmark not defined.
4.8. Tham khảo .............................................................. Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN

Error! Bookmark not defined.


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
3
3G

Third Genegation

Mạng di động thế hệ thứ ba

AAC


Avanced Audio Coding

Mã hóa audio nâng cao

ADSL

Asymmetrical DSL

Đường dây thuê bao số bất đối

A

xứng
AQM

Active Queue Management

Quản lý hàng đợi tích cực

ASP

Application Service Provider

Ứng dụng dịch vụ khách hàng

B
B

Bi-predictive Picture


BE

Best EffortNỗ lực tối đa

Ảnh dự đoán hai chiều

C
CA/DRM Condition Access/Digital Rights

Điều khiển truy nhập/quản lý bản

Management

quyền số

CAC

Call Control Adminssion

Điều khiển quản lý cuộc gọi

CAR

Committed Access Rate

Cam kết tốc độ truy nhập

CAVLC


Context-Adaptive Variable Length

Mã hóa thích nghi có chiều dài

Coding

thay đổi

CBT

Core Based Trees

Giao thức cây lõi cơ bản

CBWFQ

Class Base Weighted Fair Queuing

Hàng đợi cân bằng trọng số

CLI

Command-line Interface

Giao diện dòng lệnh

CoS

Class of Service


Lớp dịch vụ

CPE

Customer Premise Equipment

Thiết bị sở hữu người dùng


CPU

Central Proccesing Unit

Khối xử lý trung tâm

CQ

Custom Queuing

Hàng đợi tự chọn

CRC

Cyclic Redundancy Check

Mã vòng

CRM

Customer Relationship Managerment


Quản lý quan hệ người dùng

D
DCT

Discrete Cosine Transform

Biến đổi cosin rời rạt

DF

Delay Factor

Yếu tố trễ

DiffServ

Difference Services

Phân biệt dịch vụ

DOCSIS

Data Over Cable Service Interface

Tiểu chuẩn giao diện dịch vụ dữ

Specification


liệu qua cáp

DSCP

Difference Services Code Point

Mã điểm phân biệt dịch vụ

DSL

Digital Subcriber Line

Đường dây thuê bao số

DVB-C

Digital Video Broadcast over Cable

Quảng bá video số qua cáp

DVMRP

Distance Vector Multicast Routing

Giao thức multicast vecto khoảng

Protocol

cách


E
ECN

Explicit Congestion Notification

Cảnh báo lỗi minh bạch

EDTV

Enchanted Definition Television

Truyền hình định dạng nâng cao

EPG

Electronic Program Guide

Giao diện hướng dẫn người dùng
điện tử

ETSI

European Telecommunications

Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu

Standards Institute

Âu
F


FEC

Forward Error Correction

Mã sửa lỗi chuyển tiếp


FG IPTV

Forcus Group Internet Protocol

Nhóm nghiên cứu truyền hình

Television

giao thức Internet

FIFO

First In First Out

Vào trước ra trước

FM

Frequency Modulation

Điều chế tần số


G
GoS

Grade Of Service

Cấp độ dịch vụ

H
HDTV

High Definition Television

Định dạng truyền hình chất lượng
cao

HEVC

High Efficiency Video Coding

Mã hóa video hiệu quả cao

I
I

Intra-picture

Ảnh dự đoán bên trong

IEC


International Electrotechnical

Ủy ban điện tử quốc tế

Commission
IEEE

Institute of Electrical and Electronic

Viện kỹ sư điện và điện tử

Engineers
IGMP

Internet Group Management Protocol

Giao thức quản lý nhóm internet

IntServ

Intergrated Service

Tích hợp dịch vụ

IP

Internet Protocol

Giao thức Internet


IPDV

IP Packet Delay Variation

Biến động trễ gói tin IP

IPER

IP Packet Error Ratio

Tỉ lệ lỗi gói tin IP

IPLR

IP Packet Loss Ratio

Tỉ lệ mất gói tin IP

IPRR

IP Packet Reordering Ratio

Tỷ lệ sắp xếp lại gói tin

IPSLBR

IP Packet Severely Loss Block Ratio

Tỉ lệ tổn thất khối



IPTD

IP Packet Time Delay

Trễ lan truyền gói tin IP

IPTV

Internet Protocol Television

Truyền hình giao thức Internet

ISO

International Organization for

Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế

Standardization
ITU-T

International Telecommunication

của tiêu chuẩn ngành viễn thông

Union - Telecommunication

thuộc Tổ chức viễn thông quốc tế


Standardization Sector

J
JPEG

Joint Photographic Experts Group

Nhóm chuyên gia nhiếp ảnh

L
LL

Low Loss

Tổn thất thấp

LLQ

Low Loss Queue

Hàng đợi tổn thất thấp

LTE

Long Term Evolution

Giải pháp phát triển lâu dài

M
MAN-E


Metro Access Network – Ethenet

Mạng đô thị Ethenet

MBGP

Multiprotocol BGP Extenssion for IP

Giao thức cổng mở rộng

Multicast
MDI

Media Delivery Index

Chỉ số truyền thông

MJPEG

Motion Joint Photographic Experts

JPEG động

Group
MLR

Media Loss Rate

tỉ lệ tổn thất truyền thông


MMS

Multimedia Messageing Service

Dịch vụ tin nhắn đa phương tiện

MOS

Mean Opinion Score

Điểm trung bình chất lượng


MOSPF

Multicast Open Shortest-Path First,

Giao thức tìm đường ngắn nhất
multicast

MP3

MPEG1 Audio Layer 3

Audio lớp 3 MPEG1

MPEG

Moving Picture Experts Group


Nhóm chuyên gia hình ảnh động

MPEG-

MPEG2-Transport Stream

Luồng truyền vận MPEG2

MPLS

Multi-Protocol Label Switching

Chuyển mạch nhãn đa giao thức

MPQM

Moving Pictures Quality Metric

Mô hình chất lượng hình ảnh động

MSDP

Multicast Source Discovery Protocol

Giao thức multcast tìm kiếm

TS

nguồn


N
NAL

Network Abstraction Layer unit

Đơn vị lớp mạng trừu tượng

NBAR

Network-Based Application

Công nhận ứng dụng cơ sở mạng

Recognition
NP

Network Performance

Hiệu năng mạng

NS

Network Section

Phân đoạn mạng

NTSC

National Television Standard


Ủy ban tiêu chuẩn truyền hình

Committee

quốc gia

O
OSI

Open Systems Interconnection

Hệ thống liên kết mở

P
P

Predicted-picture

Ảnh dự đoán

P2P

Peer – to – peer

Điểm đến điểm


P2P-TV


Peer – to – peer Television

Truyền hình dựa trên công nghệ
mạng ngang hàng

PAL

Phase Alternation Line

Đường dây thay đổi pha

PBR

Policy-based Routing

Định tuyến chính sách lưu lượng

PES

Packetized Element Stream Packet

Gói cơ bản được đánh dấu thời
gian

PIM

Protocol Independent Multicast

Giao thức multicast độc lập


PON

Paasive Optical Networking

Mạng quang thụ động

PQ

Priority Queuing

Hàng đợi ưu tiên

PSRN

Peak Signal-to-Noise Ratio

Tỉ số tín hiệu trên lỗi

PVR

Personal Video Recorder

Bộ lưu trữ video cá nhân

Q
QoE

Quality of Experience

Chất lượng trải nghiệm


QoS

Quality of Service

Chất lượng dịch vụ

Qpel

Quarter Pixel Precision

Chính xác 1/4 pixel

R
RB

Round Robin

Vòng Robin

RED

Random Early Detection

Loại bỏ gói ngẫu nhiên

RESV

Reservation-request messages


Bản tin yêu cầu chiếm dụng

RFC

Request For Comments

Yêu cầu bình luận

RSVP

Resource Reservation Protocol

Giao thức giành trước tài nguyên

RTCP

Real time Transport Control Protocol

Giao thức điều khiển truyền vận
thời gian thực

RTI

Real Time Interactive

Tương tác thời gian thực


RTMU


Real-Time Multicast & Unicast

Multicast và unicast thời gian thực

RTP

Real time Transport Protocol

Giao thức truyền vận thời gian
thực

S
SDTV

Standard Definition Television

Truyền hình định dạng tiểu chuẩn

SECAM

Séquentiel Couleur A Memoire

Bộ nhớ màu sắc tương tự

SLA

Service Levels Agreement

Thỏa thuận cấp độ dịch vụ


SMS

Short Message Service

Dịch vụ tin nhắn ngắn

STB

Set-Top-Box

Hộp giải mã

T
ToS

Type of Service

TS

Transport Stream

Dòng truyền vận

TV

Telvevision

Truyền hình

U

UDP

User Datagram Protocol

Giao thức dữ liệu người dùng

V
VCEG

Video Coding Experts Group

Nhóm chuyên gia mã hóa video

VDSL

Very-high-speed DSL

Đường dây thuê bao số tốc độ rất
cao

VLC

Variable-Length Coding

Mã hóa có chiều dài thay đổi

VOD

Video on Demand


Video theo yêu cầu

VoIP

Voice over IP

Thoại trên IP


W
WFQ

Weighted Fair Queuing

Hàng đợi cân bằng trọng số

WMA

Windows Media Audio

Âm thanh cho Window media

WRED

Weight Random Early Detection

Loại bỏ gói sớm ngẫu nhiên theo
trọng số WRED



DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Hội tụ mạng viễn thông.............................Error! Bookmark not defined.
Hình 1.2: Lộ trình phát triển IPTV của Ericsson ......Error! Bookmark not defined.
Hình 1.4: Mô hình tổng quát hệ thống IPTV ............Error! Bookmark not defined.
Hình 1.5 : Mô hình truyền thông IPTV.....................Error! Bookmark not defined.
Hình 1.6 : Cấu trúc dòng cơ bản (Elementary stream) với kỹ thuật nén H.264 Error!
Bookmark not defined.
Hình 1.7 : Cấu trúc gói PES ......................................Error! Bookmark not defined.
Hình 1.8: MPEG-TS..................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 1.9: Cấu trúc dòng MPEG-TS tổng hợp...........Error! Bookmark not defined.
Hình 1.10 : Đóng gói MPEG/RTP/UDP/IP ..............Error! Bookmark not defined.
Hình 2.1: Phân loại mạng ngang hàng ......................Error! Bookmark not defined.
Hình 2.2 Mạng ngang hàng tập trung thế hệ thứ 1 ( Napster) Error! Bookmark not
defined.
Hình 2.3 Mạng ngang hàng thuần túy ( Pure)..........Error! Bookmark not defined.
Hình 2.4 Mạng ngang hàng lai ( Hybrid).................Error! Bookmark not defined.
Hình 2.5: Cấu trúc hệ thống IPTV P2P.....................Error! Bookmark not defined.
Hình 2.6: Hệ thống ngang hàng thuần tuý ................Error! Bookmark not defined.
Hình 2.7: Hệ thống ngang hàng lai ...........................Error! Bookmark not defined.
Hình 2.8. Hệ thống siêu ngang hàng .........................Error! Bookmark not defined.
Hình 2.9. Hoạt động của mạng siêu ngang hàng ......Error! Bookmark not defined.
Hình 2.10. Mạng siêu ngang hàng có dự phòng cấp 2............ Error! Bookmark not
defined.
Hình 3.1. Đánh giá theo hệ thị giác chủ quan của NSD ......... Error! Bookmark not
defined.
Hình 3.2. Mô hình đánh giá QoE cần sự so sánh giữa hình ảnh gốc và hình ảnh đầu
thu..............................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 3.3. Mô hình MPQM đánh giá QoE của IPTV Error! Bookmark not defined.



Hình 3.4. Mô hình MPQM........................................Error! Bookmark not defined.
Hình 3.5. Mô hình V-factor.......................................Error! Bookmark not defined.
Hình 3.6. QoS và QoE của dịch vụ IPTV .................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.1. Mô phỏng cơ chế phân đoạn và phát tán đoạn........ Error! Bookmark not
defined.
Hình 4.3. Các tần số trễ .............................................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.5. PSNR cho các điểm khác nhau với ρ = 0.9 and H = 0.10................. Error!
Bookmark not defined.
Hình 4.6. Đồ thị minh họa topo xếp chồng với α = 0.0, α = 0.1 and α = 1.0.... Error!
Bookmark not defined.
Hình 4.7. Yêu cầu mạng đối với α, cho sự khác nhau với topo và các giá trị của trễ
tải với ρ = 0.9. ...........................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.8. PSNR trung bình đối với α với các giá trị khác nhau của H với Dmax=5s.
...................................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.9. Sử dụng băng thông điểm lớp cao với giá trị α = 0.1, 0.1, 1.0. ........ Error!
Bookmark not defined.
Hình 4.10. PSNR trung bình đối với các dòng video khác nhau với ρ = 0.9 và
H=0.10.......................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.11. PSNR trung bình cho các giá trị khác nhau của trễ tải và số lượng các
điểm với ρ = 0.9 và H = 0.10. ...................................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.12. PSNR trung bình đối với ρ cho các giá trị khác nhau của β với Dmax =
5s, α = 0.1. Tốc độ video tương ứng rs được biểu diễn trên đỉnh của trục hoành
...................................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.13. PSNR thay đổi của một điểm ngẫu nhiên đối với thời gian. Các giá trị ρ
= 0.6 (rs = 780kb/s) and ρ = 1.0 (rs = 1290kb/s) tương ứng trên đỉnh và đáy của
sườn. ..........................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.14. PSNR đối với các điểm khác nhau và các giá trị ω khác nhau với ρ = 1.1,
Dmax = 5s và H=0.10. Pink, Foreman và Paris tuần tự từ trên xuống. ............ Error!
Bookmark not defined.



DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1-3: Ví dụ về các dịch vụ IPTV .......................Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.1. Thống kê về sự quan tâm đến khái niệm QoE và QoS.. Error! Bookmark
not defined.
Bảng 3.2. Thống kê về mức độ phổ biến của khái niệm QoE và QoS (8/2011)Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.3. Ánh xạ từ các tham số QoS sang QoE của dịch vụ truy nhập web sử dụng
WAP/ xHTML trong mạng di động ..........................Error! Bookmark not defined.
Bảng 4.1. Các ký hiệu ...............................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 4.2. Tỷ lệ phần trăm của các điểm tại mỗi lớp với trường hợp khác nhau
...................................................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 4.3. Các tham số của dòng video tuần tự.........Error! Bookmark not defined.


BỘ GIÁO DỤC

VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------------------------------------------------

Tác giả: Đinh Nho Thuần

CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG TRẢI NGHIỆM (QoE)
TRONG MẠNG P2P-TV

Chuyên ngành: Điện tử viễn thông

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN
PGS.TS NGUYỄN HỮU THANH

Hà Nội - Năm 2012


MỞ ĐẦU

PHẦN MỞ ĐẦU
Nếu như sự xuất hiện của công nghệ truyền hình (TV) là một bước ngoặt
trong lịch sử truyền thông của nhân loại thì sự xuất hiện của IPTV (truyền hình giao
thức Internet) là một ngoặc trong sự phát triển của công nghệ truyền hình. Với
những ưu điểm vượt trội: tính năng tương tác giữa hệ thống với người xem, cho
phép người xem chủ động về thời gian và khả năng triển khai nhiều dịch vụ giá trị
gia tăng, IPTV thật sự xứng đáng là công nghệ truyền hình dẫn đầu. IPTV không chỉ
đơn thuần là một dịch vụ giá trị gia tăng trên nền mạng IP, nó còn là một bước phát
triển, tiến lên hội tụ mạng viễn thông – xu hướng chung của truyền thông toàn cầu.
Tuy nhiên đối với một hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV thuần túy dựa trên
mô hình client/server nên đều có các nhược điểm khó khắc phục của hệ thống trong
đó có một nhược điểm quan trọng là khi số lượng client tăng đến một mức độ nào
đó thì nhu cầu về tải và băng thông tăng lên dẫn đến việc máy chủ không có khả
năng cung cấp dịch vụ cho các máy khách thêm vào. Để giải quyết vấn đề trên, công
nghệ mạng ngang hàng P2P (peer to peer) được tin tưởng sẽ là lời giải cho các vấn
đề trên.
Trong bối cảnh hiện nay, khi các dịch vụ viễn thông trên nền mạng IP, đặc
biệt là VoIP (Voice over IP), IPTV (Internet Protocol Television) ngày càng trở nên
phổ biến và thông dụng hơn, QoS không còn là yếu tố duy nhất mang tính quyết
định trong cuộc cạnh tranh chiếm lĩnh thị trường giữa các nhà cung cấp dịch vụ.

Theo xu hướng chung, yếu tố dần trở nên quan trọng hơn để phân biệt mức độ và
đánh giá các nhà cung cấp dịch vụ là những gói dịch vụ được thiết lập tốt đến mức
nào theo nhu cầu cá nhân của người sử dụng, có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu cá
nhân khách hàng đến đâu để thỏa mãn tối đa yêu cầu của họ. Đây chính là tiền đề
dẫn đến khái niệm chất lượng trải nghiệm QoE (Quality of Experience), một khái
niệm được đưa vào bức tranh cung cấp dịch vụ trong ngành công nghệ viễn thông.
Một cách đơn giản nhất, chất lượng trải nghiệm QoE là nhận xét chủ quan của người
sử dụng đánh giá về dịch vụ họ đang sử dụng.

1


MỞ ĐẦU

Xuất phát từ những yếu tố trên tôi đã chọn đề tài “Các giải pháp đảm bảo
chất lượng trải nghiệm dịch vụ QoE trong mạng P2P-TV”. Nội dung luận văn
gồm 3 phần chính: phần 1 giới thiệu dịch vụ IPTV và giải pháp mạng ngang hàng
cho IPTV. Phần 2 khái niệm chất lượng trải nghiệm dịch vụ QoE và đảm bảo QoE
cho P2P-IPTV và phần 3 là phần đưa ra và phân tích các .
Do thời gian có hạn nên trong luận văn mới chỉ dừng lại ở mức tổng hợp các
kiến thức sẵn có về các nội dung trên và nghiên cứu trên cơ sở lý thuyết một số giải
pháp nhằm đảm bảo QoE cho mạng P2P-TV.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới quý Thầy Cô của trường Đại học Bách
khoa Hà Nội đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý báu trong
suốt thời gian vừa qua. Em xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh,
người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em trong thời gian học tập và làm luận văn
Thạch sỹ. Dù bận rộn công việc nhưng thầy luôn dành thời gian tận tình hướng dẫn
và cho em nhiều lời khuyên đúng đắn. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến với
Cha Mẹ, chị em trong gia đình, cùng vợ con những người luôn ở bên cạnh ủng hộ,
động viên em hoàn thành tốt nhiêm vụ của mình. Cuối cùng xin cám ơn tất cả Các

bạn lớp 10AĐTVT-VH luôn đoàn kết gắn bó giúp đỡ nhau trong quá trình học tập
và hoàn thành luận văn.

2


CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG TRẢI NGHIỆM (QOE) TRONG MẠNG P2P-TV

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT, CẤU TRÚC MẠNG VÀ NHỮNG TỒN
TẠI CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV HIỆN NAY
1.1.

Khái niệm IPTV:

1.1.1. Định nghĩa:
Thuật ngữ IPTV gồm hai thành phần: IP và TV. Trong đó:
• IP: Internet Protocol – giao thức Internet. Là giao thức ở lớp 3 trong mô hình
OSI (Open Systems Interconnection Reference Model) (tương đương lớp 2 trong
mô hình TCP/IP), là giao thức cơ sở để xây dựng mạng băng rộng hiện nay đồng
thời cũng là cơ sở để xây dựng mạng viễn thông hội tụ trong tương lai. Mạng băng
rộng hoạt động dựa trên giao thức IP (mô hình TCP/IP) không ngừng được cải tiến,
phát triển về băng thông và tốc độ bit, có thể cung cấp đa dịch vụ, kể cả các dịch vụ
tốn nhiều băng thông và cần thời gian thực như thoại, video…
•

TV: Television – Truyền hình. TV được hiểu là một môi trường viễn thông

cho phép truyền và nhận hình ảnh động (video) và âm thanh. TV thông thường được
hiểu cho máy thu hình hoặc chương trình truyền hình. Tuy nhiên, thực tế, TV là một
hệ thống gồm có máy thu hình, máy phát, nội dung chương trình và kênh truyền

hình.
Sự kết hợp giữa IP và TV có thể được hiểu là dùng mạng băng rộng IP để truyền
tín hiệu hình ảnh và âm thanh đến người xem. Tuy nhiên, IPTV không dùng để chỉ
tất cả các dịch vụ truyền hình ảnh và âm thanh qua mạng IP. IPTV chỉ được hiểu là
các dịch vụ truyền video qua mạng IP được quản lý, không bao gồm các dịch vụ
video dựa trên mạng Internet mở (thường được biết đến như TV online hay video
online).
IPTV được định nghĩa là dịch vụ truyền hình số được cung cấp thông qua mạng
Internet băng rộng được quản lý về chất lượng.

3


CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG TRẢI NGHIỆM (QOE) TRONG MẠNG P2P-TV

1.1.2. Hội tụ mạng viễn thông và giải pháp IPTV:
IPTV là một giải pháp hướng tới hội tụ các mạng viễn thông – xu hướng chung
của viễn thông toàn cầu, ở đây là hội tụ mạng băng rộng và mạng truyền thông
truyền hình.

Hình 1.1: Hội tụ mạng viễn thông
Giải pháp của mỗi nhà sản xuất cũng bao gồm một lộ trình riêng để phát triển
IPTV, dưới đây là lộ trình được đưa ra bởi Ericsson:

Hình 1.2: Lộ trình phát triển IPTV của Ericsson
¾ Bước 1 (Mở rộng TV – Extended TV): nâng cao trải nghiệm TV truyền
thống, tăng số kênh truyền hình, các dịch vụ truyền hình chất lượng cao
HDTV…

4



CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG TRẢI NGHIỆM (QOE) TRONG MẠNG P2P-TV

¾ Bước 2 (Truyền thông tương tác – Interactive Communication): các dịch vụ
tương tác (game, TV định thời gian (time-shift)…), cá nhân hóa các dịch vụ, kết
hợp VoIP, dịch vụ data truyền thống (Triple Play)…
¾ Bước 3 (Hội tụ - Convergence): Gọi điện thoại và voicemail trên TV, hội
nghị truyền hình, di động truyền hình… hoàn thành cung cấp các dịch vụ quadplay, đưa khách hàng đến những trải nghiệm hoàn toàn mới về truyền thông dữ
liệu, thoại, truyền hình, và di động.
1.2.

Cấu trúc IPTV:

1.2.1. Mạng cung cấp dịch vụ IPTV:

Hình 1.4: Mô hình tổng quát hệ thống IPTV
Mô hình IPTV được sử dụng chung cho thiết bị của hầu hết các nhà sản xuất
thường bao gồm: mạng nội dung, mạng truyền dẫn, mạng gia đình và mạng quản
lý. Tuy nhiên, đây chỉ là mô hình tổng quát ở cấp cao, thực tế, về chi tiết, các hệ
thống IPTV và giải pháp mạng của các nhà sản xuất khác nhau có đặc tính riêng
biệt khác nhau và phức tạp.

5