1. Gi?i thi?uIPTV: IP (Internet Protocol) + TV (Television), d�ng ph??ng th?c IP ?? truy?n m?t ngu?n video (h�nh ?nh v� �m thanh) ??n ng??i d�ng th�ng qua h? t?ng m?ng IP.
Ngu?n video thu t? h? th?ng v? tinh ho?c c�p ???c m� h�a (encode) th�nh lu?ng (stream) video v� ?�ng g�i th�nh c�c g�i tin (packet) IP, v?i ??a ch? ?�ch l� m?t ??a ch? IP ph�t ??ng lo?t ( multicast) x�c ??nh. Sau ?� g�i tin ???c ??a v�o m?ng IP, nh? v�o b?ng ??nh tuy?n multicast trong c�c thi?t b? m?ng (router, switch) c�c g�i tin n�y s? ???c ph�n ph?i ??n ?�ng ng??i d�ng c� y�u c?u. T?i ??u cu?i kh�ch h�ng, b? gi?i m� video (STB - Set Top Box) nh?n lu?ng video (k�nh truy?n h�nh) v� chuy?n ch�ng sang t�n hi?u t??ng t? (analog) ho?c s? (digital) ?? hi?n th? h�nh ?nh, �m thanh l�n m�n h�nh TV.
H�nh 1. M� h�nh m?ng IPTV
Khi kh�ch h�ng chuy?n k�nh TV, m?t b?n tin tham gia nh�m IGMP ???c g?i t? STB ??n thi?t b? m?ng ?? y�u c?u m?t lu?ng video m?i. Ph?n t? m?ng (DSLAM ho?c b? ??nh tuy?n bi�n c?a m?ng IP) ?�p ?ng y�u c?u c?a STB v� g?i lu?ng video m?i.
C�u h?i ??t ra l� ?L�m th? n�o ?? c� ???c ch?t l??ng h�nh ?nh v� �m thanh t?t nh?t ??n nh� kh�ch h�ng??. B?i c�c ?ng d?ng v� d?ch v? s? d?ng m?t h? t?ng m?ng chung ?? truy?n t?i d?ch v? ??n kh�ch h�ng, g�i tin d?ch v? ?i qua nhi?u th�nh ph?n m?ng kh�c nhau. ?i?u n�y ?�i h?i c?n c� gi?i ph�p ph� h?p cho t?ng th�nh ph?n m?ng t??ng ?ng ?? ??m b?o ch?t l??ng d?ch v? t? ngu?n d?ch v? cho ??n kh�ch h�ng. N�i c�ch kh�c, trong m�i tr??ng ?a d?ch v?, c?n xem x�t gi?i quy?t 2 v?n ?? l?n:
1. ?�p ?ng ?? b?ng th�ng ?? cung c?p ?a d?ch v?.
2. ??m b?o ch?t l??ng cho c�c d?ch v? kh�c nhau khi s? d?ng h? t?ng m?ng chung.
C�u tr? l?i cho v?n ?? tr�n c?n xem x�t c? th? t?ng th�nh ph?n m?ng ?? ch?n l?a, x�y d?ng h? t?ng m?ng ??m b?o c�c y�u c?u ??t ra v?i m?t chi ph� th?p nh?t.
2. C�c th�nh ph?n c? b?n c?a m?ng IPTV
C�c th�nh ph?m c? b?n c?a m?ng (H�nh 1) g?m:
- Ngu?n Video ??u m?i: Head-end, m�y ch?
- Ph?n m?m t??ng t�c, qu?n l�, cung c?p d?ch vu: Middleware
- M?ng tr?c/Ph�n ph?i: Core/Distribution network
- M?ng k?t t?p: Aggregation network
- M?ng truy c?p: Access network
- M?ng kh�ch h�ng: Home Network.
Ngu?n t?o Video ??u m?i ? Head end
H�nh 2. S? ?? kh?i d?ch v? IPTV
C�c th�nh ph?n c?a m?t Head-End:
1. Ch?o thu v? tinh v� anten m?t ??t (Satellite dishes and off-air antennas).
2. B? nh?n v� gi?i m� t�n hi?u v? tinh (Satellite receivers)
3. B? s? h�a t�n hi?u h�nh (Digital encoders): m� h�a t�n hi?u h�nh theo chu?n n�n video ho?c MPEG-2 ho?c H.264.
Vi?c ch?n l?a k? thu?t n�n video quy?t ??nh r?t l?n ??n s? l??ng k�nh truy?n h�nh c� th? ph�t qu?ng b� (multicast) tr�n m?ng v� vi?c d? tr� b?ng th�ng m?ng ?? ?? ?�p ?ng d?ch v?.
Ph?n m?m t??ng t�c, qu?n l�, cung c?p d?ch v? ? Middleware:
Middleware l� h? th?ng ?i?u khi?n trung t�m c?a d?ch v? IPTV, th?c hi?n ch?c n?ng giao ti?p v?i STB theo c? ch? ch? - kh�ch (client-server) ?i?u khi?n, cung c?p n?i dung v� ?�p ?ng y�u c?u d?ch v? c?a STB.
Middleware th??ng ???c b�n theo s? l??ng ng??i d�ng cu?i v� m?i middleware ch? l�m vi?c t?t v?i m?t s? STB nh?t ??nh, do ?� nh� cung c?p d?ch v? vi?n th�ng c?n c�n nh?c khi mua middleware. B�n c?nh ?� nh� cung c?p d?ch v? c?n t? ch?c ??i ng? ?? x�y d?ng v� t?i ?u giao di?n ng??i d�ng ph� h?p nhu c?u cung c?p d?ch v?.
M?ng tr?c (Core Network):
C� 2 v?n ?? c?n quan t�m:
1. B?ng th�ng ?? truy?n t?i lu?ng d? li?u VoD, l�n ??n v�i ch?c Gbps.
2. Ch?n l?a giao th?c ??nh tuy?n Multicast th�ch h?p.
C�ng ngh? Ethernet v?i kh? n?ng x? l� d? li?u ng�y c�ng cao, chi ph� c?ng r? cho ph�p nh� cung c?p d?ch v? vi?n th�ng ??u t? h? t?ng m?ng d? d�ng. Tuy nhi�n, v?n ?? t�nh to�n ??m b?o b?ng th�ng cho m?ng tr?c l� c?c k? quan tr?ng v� ph?c t?p (xem t�nh to�n b?ng th�ng m?ng) ?�i h?i c�ng t�c d? b�o nhu c?u ch�nh x�c v� th?c t? khai th�c.
| IGMP snooping Thi?t b? chuy?n m?ch nh?n b?n tin tham gia nh�m (IGMP join) multicast ??n t? m?t c?ng x�c ??nh, nh? v�o th�ng tin n�y thi?t b? Switch sao ch�p d? li?u ??n ?�ng c?ng c� y�u c?u. N�i c�ch kh�c, tr�n h??ng k?t n?i DSLAM v� Switch (m?ng k?t t?p) ch? d? li?u multicast c?a nh?ng k�nh truy?n h�nh ?ang ???c kh�ch h�ng thu?c DSLAM ?� xem th� ?� m?i ???c g?i xu?ng DSLAM. IGMP snooping t?i ?u b?ng th�ng cho h??ng xu?ng. |
Giao th?c ??nh tuy?n Multicast c� th? l�: PIM-SSM ho?c PIM-SM d?a tr�n giao th?c ??nh tuy?n trong (IGP) ho?c P2MP LSP (Point To Multipoint Lable Switched Path). Trong ?�, PIM-SM th??ng ???c khuy?n c�o �p d?ng khi s? l??ng ngu?n d? li?u multicast trong m?ng l?n ho?c ??a ch? IP c?a ngu?n multicast th??ng xuy�n thay ??i hay kh�ng x�c ??nh tr??c. V� v?y, d?ch v? tho?i, h?i ngh? truy?n h�nh v� ch?i game qua m?ng th??ng d�ng giao th?c muticast PIM-SM. Trong khi giao th?c PIM-SSM ho?c P2MP LSP ???c khuy?n c�o s? d?ng cho d?ch v? IPTV.
Nh� cung c?p d?ch v? vi?n th�ng khi tri?n khai d?ch v? Triple Play ph?i ??i m?t v?i s? thay ??i c? h�nh th?c kinh doanh v� h? t?ng m?ng. Trong ?�, vi?c chuy?n ??i m?ng k?t t?p v� m?ng truy c?p t? c�ng ngh? ATM sang c�ng ngh? Ethernet l� xu h??ng kh�ng th? tr�nh kh?i.
M?ng k?t t?p (Aggregation Network):
M?ng k?t t?p ho?t ??ng ? l?p 2 (m� h�nh OSI), kh�ng nh?n bi?t lu?ng d? li?u IP multicast. V� v?y, t�y c�ng ngh? s? d?ng ? m?ng k?t t?p vi?c truy?n t?i lu?ng d? li?u multicast t?i ??u cu?i thu� bao c� th? d�ng:
- K? thu?t qu?ng b� (th??ng ???c g?i l� ?Drop & Continue?) trong m?ng k?t t?p SDH.
- K? thu?t thi?t l?p k�nh ?o ?i?m n?i ?a ?i?m cho m?ng ATM.
- IGMP snooping tr�n m?ng Ethernet.
V?n ?? ??t ra cho m?ng k?t t?p s? d?ng c�ng ngh? Ethernet ?� l�: hi?u su?t s? d?ng b?ng th�ng, ?? tin c?y cao, ch?t l??ng d?ch v? ??m b?o (QoS) v� t�nh hi?u qu? trong v?n h�nh, khai th�c m?ng.
?? tin c?y c?a m?ng Ethernet ch? y?u d?a v�o giao th?c c�y b?c c?u STP (Spanning Tree Protocol) ?? kh�i ph?c ho?t ??ng m?ng. Tuy nhi�n, th?i gian h?i t? c?a STP l� qu� l?n (15 gi�y), kh�ng th? ch?p nh?n ???c ??i v?i d?ch v? IPTV. ?�i h?i m?ng ph?i c� th?i gian h?i t? m?ng d??i 1 gi�y, y�u c?u thi?t b? m?ng h? tr? giao th?c RSTP (Rapid STP).
Tri?n khai c? IGMP snooping v� IGMP proxy ?? gi�p t?i ?u b?ng th�ng cho m?ng Ethernet.
| IGMP proxy DSLAM ??i ?i?n cho t?t c? c�c thu� bao k?t n?i ??n n� g?i b?n tin tham gia nh�m multicast ??n b? ??nh tuy?n bi�n IP. Nh? v?y l�m gi?m c�c b?n tin IGMP join tr�n m?ng, ??ng th?i gi?m t?i x? l� v� ?�p ?ng c?a b? ??nh tuy?n bi�n IP. M?t ??c ?i?m n?i b?t c?a IGMP proxy ?� l� l�m t?ng th?i gian ?�p ?ng k�nh (zapping time - th?i gian t? l�c thu� bao nh?n ch?n k�nh cho ??n l�c n?i dung k�nh xu?t hi?n tr�n m�n h�nh TV). Do vi?c x? l� b?n tin IGMP ngay t?i DSLAM g?n thu� bao h?n b? ??nh tuy?n bi�n IP r?t nhi?u. |
Ch?t l??ng d?ch v? (QoS): th??ng d�ng Ethernet 802.1p, Ethertype, DSCP (DiffServ Code Points) ?? ph�n bi?t c�c g�i d?ch v? kh�c nhau v� x�c ??nh ph??ng th?c chuy?n t?i l?u l??ng kh�c nhau.
M?ng truy c?p (Access Network)
C� 3 y?u t? ?nh h??ng ??n nhu c?u t?ng b?ng th�ng cho m?ng truy c?p:
- S? gia t?ng s? l??ng TV trong m?t h? gia ?�nh. Ng�y nay, trung b�nh m?i h? gia ?�nh t?i M? c� 2.7 TV trong khi ch�u �u l� 1.5 [7].
- D?ch v? truy?n h�nh ?? ph�n gi?i cao (HDTV - High Definition TV) ng�y c�ng ph? bi?n. B?ng th�ng c?n thi?t cho m?t k�nh HDTV ph? thu?c r?t nhi?u v�o chu?n m� h�a, m?t k�nh HDTV s? chi?m b?ng th�ng t? 8-20Mbps.
- S? thu h�t c?a truy?n h�nh theo y�u c?u ng�y c�ng cao so v?i truy?n h�nh qu?ng b�.
?? ?�p ?ng nhu c?u s? d?ng ?a d?ch v? c?a kh�ch h�ng, nh� cung c?p d?ch v? c?n t�i thi?t l?i h? t?ng m?ng truy c?p c?a m�nh nh?m cung c?p b?ng th�ng r?ng h?n ??n nh� kh�ch h�ng 10Mbps (n?u kh�ng c� k�nh HDTV) v� 20 Mbps (c� HDTV) b?ng nhi?u k? thu?t kh�c nhau: C�p quang (FTTH - Fiber To The Home), ???ng d�y thu� bao s? (DSL) : ADSL2+ (b?ng th�ng 20Mbps) ho?c VDSL (b?ng th�ng 50Mbps).
Vi?c ch?n l?a ?i?m k?t n?i d?ch v? (injection point) h?p l� gi�p nh� khai th�c x�c ??nh ?�ng c�c ??i t??ng m?ng c?n xem x�t ?? th?c hi?n n�ng c?p m?ng th?a m�n nhu c?u d?ch v?. V� d?: Head-End qu?c gia k?t n?i v�o m?ng tr?c IP qu?c gia. Do ?�, tri?n khai IPTV v?i ngu?n h�nh c?p qu?c gia c?n xem x�t n�ng c?p c�c th�nh ph?n: m?ng truc IP, m?ng k?t t?p v� m?ng truy c?p.
V?i ngu?n h�nh n?i h?t, ?i?m k?t n?i d?ch v? ngay t?i c�c b? ??nh tuy?n bi�n IP ho?c b? chuy?n m?ch (Switch) c?a m?ng k?t t?p H�nh 3) v?n ?? n�ng c?p m?ng ch? t?p trung ? m?ng k?t t?p v� m?ng truy c?p.
M?ng ng??i d�ng (Home Network):
M?ng ng??i d�ng g?m m?t c?ng v�o (home gateway ? c� th? l� modem DSL, b? ??nh tuy?n) giao ti?p v?i m?ng c?a nh� cung c?p c� nghi?m v? nh?n ngu?n h�nh IPTV v� ph�n ph�t ??n c�c STB kh�c nhau. Thi?t b? ??u cu?i (end point): STB, phone, mobile? c� th? d�ng c�p ??ng UTP ho?c v� tuy?n (WiFi, DECT) ?? k?t n?i v�o Home Gateway.
H�nh 3. ?i?m k?t n?i d?ch v?
Home Gateway c� kh? n?ng nh?n c?u h�nh t? ??ng t? ph�a m?ng nh� cung c?p d?ch v? (plug-and-play) ?? thi?t l?p k�nh ho?t ??ng cho c�c thi?t b? ??u cu?i g?n th�m v�o Home gateway ??m b?o t�nh linh ho?t v� m? r?ng d?ch v?.
M?ng qu?n l� (Network Management):
M?ng ?a d?ch v? c?n s? d?ng b?ng th�ng m?ng hi?u qu?, ?? tin c?y cao v� ??m b?o ch?t l??ng d?ch v? n�n c�ng c? h? tr? qu?n l�, v?n h�nh, khai th�c, chu?n ?o�n l?i l� v?n ?? h?t s?c thi?t th?c c?n quan t�m ?�ng m?c v� trang b? h? th?ng t??ng x?ng.
H? th?ng h? tr? v?n h�nh, khai th�c v� qu?n l� m?ng l� ?u ti�n h�ng ??u c?n xem x�t ??u t? khi tri?n khai ?a d?ch v? tr�n h? t?ng m?ng chung. Vi?c ch?n l?a gi?i ph�p qu?n l� t?t s? gi�p nh� cung c?p d?ch v? gi?m chi ph� v?n h�nh, khai th�c h? th?ng v� chi ph� ch?m s�c, h? tr? kh�ch h�ng, n�ng cao ch?t l??ng d?ch v?. T?o ?i?u ki?n cho nh� cung c?p d?ch v? t?p trung ti?m l?c v�o c�c v?n ?? kh�c ?em l?i doanh thu nhi?u h?n.
H? th?ng ph?i c� kh? n?ng ph�t hi?n nh?n bi?t thi?t b? (khi thi?t b? ??u cu?i k?t n?i v�o m?ng) v� t? ??ng c�i ??t c?u h�nh cho ??u cu?i kh�ch h�ng.
Vi?c tri?n khai d?ch v? IPTV s? ?nh h??ng r?t l?n ??n c?u tr�c m?ng c?a nh� cung c?p d?ch v? vi?n th�ng, ?�i h?i nh� cung c?p d?ch v? ph?i c� k? ho?ch tri?n khai n�ng c?p h? t?ng m?ng ?�p ?ng nhu c?u b?ng th�ng cho d?ch v? c? trong m?ng tr?c, m?ng k?t t?p v� m?ng truy c?p. Vi?c t�nh to�n b?ng th�ng c?ng nh? d? b�o nhu c?u d?ch v? l� c�ng t�c c?n xem x�t trong qu� tr�nh x�y d?ng v� tri?n khai d?ch v?.
Khi t�nh to�n b?ng th�ng m?ng ?? tri?n khai cung c?p d?ch v? IPTV v� VoD nh� cung c?p d?ch v? vi?n th�ng c?n quan t�m ??n c�c v?n ?? sau:
Ch?n chu?n m� h�a:
- MPEG-2 : 3.5-5Mbps/k�nh truy?n h�nh chu?n (STV)
- H.264 (MPEG-4 part 10): 2Mbps/STV
8-12Mbps/k�nh truy?n h�nh ph�n gi?i cao (HDTV)
Nh? v?y, n?u d�ng chu?n m� h�a H.264 b?ng th�ng m?ng s? ???c ti?t ki?m h?n, nh?ng gi� th�nh m?t b? STB/H.264 l?i ??t h?n STB/MPEG-2. L?i v? b?ng th�ng cho nh� cung c?p d?ch v?, nh?ng chi ph� ??u t? ban ??u c?a kh�ch h�ng cao.
?nh h??ng c?a d?ch v? ??n b?ng th�ng m?ng:
- D?ch v? IPTV: ?nh h??ng ch? y?u ??n b?ng th�ng m?ng k?t t?p v� m?ng truy c?p ??ng th?i ph? thu?c v�o s? l??ng k�nh IPTV ph�t tr�n m?ng.
- D?ch v? VoD: ?nh h??ng r?t l?n ??n b?ng th�ng m?ng tr?c v� ph? thu?c v�o s? l??ng thu� bao s? d?ng d?ch v? VoD.
V?i d?ch v? VoD, nh� cung c?p c?n xem x�t kh? n?ng ??u t? c�c thi?t b? l?u tr? (storage) ngu?n Video ??t ph�n t�n trong m?ng k?t t?p ho?c m?ng truy c?p ?? l?u c�c b? phim m?i, phim th�ng d?ng d? b�o nhi?u ng??i xem nh?m gi?m l?u l??ng ?i?m ? ?i?m (unicast) tr�n m?ng.
V?i d?ch v? IPTV, c?n t?i ?u vi?c s? d?ng b?ng th�ng b?ng c�ch thi?t k? m?ng v?i ?i?m sao ch�p lu?ng multicast (leaf multicast) c�ng g?n kh�ch h�ng c�ng t?t, h??ng t?i kh? n?ng ch? th?c hi?n sao ch�p n?i dung multicast t?i c?ng v�o nh� thu� bao.
3. T�nh to�n b?ng th�ng m?ng
B?ng th�ng m?ng c?n ?�p ?ng cho d?ch v? IPTV: T?ng s? k�nh IPTV x�c ??nh t?ng b?ng th�ng m?ng c?n ?? cung c?p d?ch v?. V� d?: n?u c� 100 k�nh IPTV ph�t tr�n m?ng ???c m� h�a b?ng H.264 (2Mbps/STV), th� y�u c?u b?ng th�ng d�nh cho IPTV l� 200Mbps.
B?ng th�ng m?ng cho d?ch v? VoD: V?i d?ch v? xem phim theo y�u c?u (VoD), vi?c truy?n t?i lu?ng (stream) d? li?u video ??n ng??i xem d�ng unicast, m?i ng??i xem s? chi?m b?ng th�ng tr�n m?ng t??ng m?t k�nh IPTV. Do ?�, d?ch v? VoD s? chi?m t�i nguy�n m?ng nhi?u h?n:
Th�ng th??ng ?? t�nh to�n b?ng th�ng cho d?ch v? VoD, ng??i ta ??a ra con s? d? b�o s? kh�ch h�ng xem VoD b?ng 10% t?ng s? thu� bao IPTV[2]. V� d?: h? th?ng c� 10.000 thu� bao IPTV th� l??ng kh�ch h�ng xem VoD d? ?o�n l� 1.000, v?i lu?ng video m� h�a chu?n H.264 (2Mbps/STV) th� b?ng th�ng m?ng c?n ?? ?�p ?ng d?ch v? VoD l� 2Gbps.
B?ng th�ng y�u c?u cho c? IPTV v� VoD s? t??ng ???ng: 2.2Gbps.
B�i to�n t�nh l?u l??ng d?ch v? cho to�n m?ng l� m?t b�i to�n ph?c t?p, ?�i khi c?n ph?i d?a v�o th?c t? khai th�c, th�i quen s? d?ng d?ch v? c?a t?ng ??a b�n d�n c?, t?ng khu v?c c? th? ?? t�nh to�n v� c� c�c ?i?u ch?nh l?u l??ng h?p l� trong qu� tr�nh khai th�c.
?? t?i ?u b?ng th�ng m?ng ?�p ?ng ?? b?ng th�ng cung c?p d?ch v? IPTV, thi?t b? m?ng c?n h? tr? t�nh n?ng Multicast ??i v?i m?ng tr?c v� IGMP ??i v?i m?ng k?t t?p v� m?ng truy c?p, trong t??ng lai s? l� m?ng thu� bao (TR-101).
Đăng nhận xét