Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh

Hình 1.1 Hai cách triển khai dịch vụ 4

Hình 1.2 set-top-box 5

Hình 1.3 Các công nghệ truyền hình 5

Hình 1.4 Mạng tổng thể 13

Hình 1.5. Kiến trúc mạng IPTV điển hình 15

Hình 1.6 Cấu trúc chức năng các thành phần cho dịch vụ IPTV 17

Hình 1.7 Các dịch vụ IPTV được cung cấp 19

Hình 2.1 Mạng IPTV FTTH sử dụng công nghệ PON 31

Hình 2.2 IPTV trên cấu trúc mạng ADSL 35

Hình 2.4 Mô hình triển khai cấu trúc mạng IPTV cáp kết hợp IP và RF 42

Hình 2.5 Cấu trúc mạng các kênh truyền hình Internet 43

Hình 2.6 Hạ tầng mạng lõi IPTV 45

Hình 2.7 Topology mạng lõi MPLS 48

Hình 2.8 Sử dụng các EVC để cung cấp kết nối IPTV qua lõi mạng 49

Hình 3.1 Bản đồ hành chính tỉnh Bắc Ninh 51

Hình 3.2 Sơ đồ triển khai tại MAN-E tại VNPT Bắc Ninh 52

Hinh 3.3 Dịch vụ MyTV cung cấp đồng thời với dịch vụ truy nhập Internet MegaVNN trên cáp đồng 54

Hình 3.4 Mô hình triển khai IPTV trên mạng GPON 55

Hinh 3.5 Sơ đồ đấu nối từ DSLAM dến thuê bao 56

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay,chúng ta đang sống trong kỷ nguyên của truyền thông đa phương tiện, nhiều dịch vụ, công nghệ hội tụ số đã được cung cấp đến người dùng, trong đó không thể không nhắc đến công nghệ IPTV.

IPTV là dịch vụ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số tới người sử dụng dựa trên giao thức IP trên mạng Internet kết nối băng thông rộng,hiện đang phát triển mạnh mẽ và tiến tới vị trí chủ chốt trong công nghiệp truyền hình thu phí và đó cũng là dịch vụ thu hút được sự chú ý của rất nhiều các công ty viễn thông trên thế giới. IPTV đang là cấp độ cao nhất và là công nghệ truyền hình thịnh hành của tương lai. Khác với các công nghệ của truyền hình truyền thống chỉ có khả năng cung cấp thông tin định tuyến một chiều thì IPTV lại có khả năng tạo ra tính tương tác hai chiều giữa khách hàng với dịch vụ, tạo nên sự hấp dẫn và ưu thế vượt trội. IPTV là một hệ thống nhiều tiện ích,chúng ta có thể nhận cùng lúc cả các tín hiệu truyền hình và Video song song với các dịch vụ đa phương tiện khác trên cùng một kết nối Internet. Cụ thể, IPTV sử dụng một kết nối băng thông rộng và một hệ thống mạng phân phối các chương trình truyền hình sử dụng giao thức IP.

Trên thế giới IPTV đã được triển khai mạnh mẽ và thu được lợi nhuận rất lớn. Tại Việt nam, IPTV đã trở lên khá gần gũi đối với những người sử dụng Internet. IPTV được công ty FPT tiên phong cung cấp dịch vụ đầu tiên vào tháng 3/2006, đến tháng 5/2009 thì VNPT bắt đầu cung cấp IPTV tại Hải phòng. Ngày nay, đã có thêm nhiều công ty khác như SPT, VTC…đã đưa IPTV, VoD….ra thị trường. Như vậy, có thể thấy thị trường IPTV tại Việt nam mới chỉ ở giai đoạt đầu cho nên tiềm năng và xu hướng phát triển là rất lớn.

Mong muốn tìm hiểu những công nghệ mới ngày càng ứng dụng rộng rãi trong đời sống, sau một thời gian tìm hiểu cộng với sự hướng dẫn tận tình của cô giáo Trần Thị Trà Vinh, em đã cố gắng để hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tìm hiểu công nghệ IPTV và giải pháp triển khai tại VNPT Bắc Ninh”.Nội dung của đồ án em được trình bày thành 3 chương như sau:

Chương I: Tổng quan về IPTV

Chương II: Phân phối trong mạng IPTV

Chương III: Giải pháp triển khai dịch vụ IPTV tại VNPT Bắc Ninh

Do IPTV vẫn là một công nghệ mới và khả năng kiến thức còn hạn chế nên quá trình thực hiện đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, mong các thầy cô giáo cùng các bạn thông cảm, cùng đóng góp ý kiến nhận xét bổ ích để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo đã tận tình dạy dỗ em trong suốt thời gian học tập và làm đồ án tốt nghiệp,tạo điều kiện tốt để em có thể hoàn thành đồ án của mình. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn cô giáo Trần Thị Trà Vinh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ IPTV

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IPTV

1.1.1 Lịch sử IPTV

Lịch sử về IPTVnăm 1994, World News Now của ABC đã có buổi trình chiếu truyền hình quảng bá qua mạng Internet đầu tiên, sử dụng phần mềm CU-SeeMe videoconferencing.

Tổ chức liên quan đến IPTV đầu tiên xuất hiện là vào năm 1995, với sự thành lập Precept Software bởi Judith Estrin và Bill Carrico. Họ đã thiết kế và xây dựng một sản phẩm internet video gọi là "IP/TV". IP/TV là một MBONE tương thích với các ứng dụng trên Windows và Unix, thực hiện truyền âm thanh, hình ảnh thông qua cả giao thức unicast và IP multicast RTP/RTCP. Phần mềm này được viết bởi Steve Casner, Karl Auerbach, và Cha Chee Kuan. Hệ thống này đã được Cisco Systems mua vào năm 1998 và Cisco đã giữ lại tên "IP/TV".

AudioNet bắt đầu tiến hành nghiên cứu live webcasts với WFAA-TV trong tháng năm 1998, và KCTU-LP vào mùng 10 tháng 1 năm 1998.

Kingston Communications, một nhà cung cấp dịch vụ viễn thông ở UK, triển khai KIT (Kingston Interactive Television), và IPTV qua mạng băng rộng DSL vào tháng 9 năm 1999 sau khi thử nghiệm dịch vụ TV và VoD. Nhà cung cấp này đã thêm dịch vụ VoD vào hệ thống trong tháng 10 năm 2001 với hệ thống Yes TV. Kingston là một trong những công ty đầu tiên trên thế giới triển khai IPTV và IP VoD qua mạng ADSL.

Hiện nay, IPTV đã phát triển hầu khắp các nơi trên thế giớ, từ châu Mỹ, châu Âu, châu Á. Nhất là tại châu Á, với các thị trường như Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc và cả Việt Nam, một trong những nước đang đi đầu đã có nhiều công ty khai thác công nghệ IPTV, dịch vụ này ngày càng phát triển với lượng thuê bao ngày càng tăng. Tại thời điểm này ở Việt Nam có ba nhà mạng cung cấp dịch vụ IPTV là www.mytv.com.vn - 1 sản phẩm của VNPT, hay www.tv.fpt.vn của FPT và cuối cùng là sản phẩn IPTV của VTC.

1.1.2 khái niệm IPVT

Từ khi có khái niệm Internet, nhu cầu trong mọi ứng dụng của nó tăng lên từng ngày. Giống như mọi dịch vụ khác, truyền hình cũng ngày càng được quan tâm. Hiện nay, IPTV không còn là một khái niệm quá mới mẻ.

IPTV là tên viết tắt tiếng Anh Internet Protocol Television-truyền hình qua giao thức Internet, là một loại công nghệ truyền hình mới, sử dụng mạng IP hiện thời để phân phối nội dung audio-video mức độ giải trí đến khách hàng. Nó sử dụng các kĩ thuật nén video để làm giảm dữ liệu phát đến phía khách hàng. Sau đó, phương tiện số đã nén được chuyển đến khách hàng qua mạng IP tiêu chuẩn. Người sử dụng có thể thông qua máy vi tính (PC) hoặc máy thu hình cộng với hộp phối ghép set top box để sử dụng dịch vụ IPTV.

Theo định nghĩa đưa ra bởi ITU-T Focus Group lần đầu họp tại Geneva (Thụy Sĩ) tháng 7 năm 2006 : IPTV là các dịch vụ đa phương tiện phân phối truyền hình / audio / text / đồ hoạ / dữ liệu trên các mạng dựa trên nền IP được quản lý để cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) / chất lượng trải nghiệm (QoE), tính bảo mật, tính tương tác và tính tin cậy.

Mạng

Head end

Set-top-box

Internet

Triển khai kiểu truyền

Triển khai IPTV

Hình 1.1 Hai cách triển khai dịch vụ

Thay vì nhận tín hiệu truyền hình theo kiểu truyền thống hoặc tín hiệu vệ tinh hoặc qua cáp, IPTV cho phép TV được kết nối trực tiếp vào đường mạng Internet của gia đình thu tín hiệu. Có thể thấy dịch vụ truyền hình đã được tích hợp trực tiếp với dịch vụ kết nối mạng Internet.

Hiện có hai phương pháp chính thu tín hiệu truyền hình Internet. Thứ nhất, sử dụng máy tính kết nối với dịch vụ truyền hình IPTV để nhận tín hiệu sau đó chuyển

đổi thành tín hiệu truyền hình truyền thống trên những chiếc TV chuẩn. Thứ hai, sử dụng một bộ chuyển đổi tín hiệu (set top box - STB). Thực chất bộ chuyển đổi tín hiệu này cũng chỉ đóng vai trò như một chiếc PC như ở phương pháp thứ nhất. Cùng với sự phát triển của công nghệ chắc chắn sẽ có những sản phẩm TV có thể kết nối và thu nhận tín hiệu truyền hình trực tiếp từ đường truyền Internet.

Hình 1.2 set-top-box

Hiện nay, việc kết nối Internet không dây không còn là điều khó, do đó các nhà cung cấp dịch vụ hi vọng trong tương lai khách hàng có thể được hưởng những dịch vụ cung cấp bởi IPTV không dây.

1.1.3. So sánh IPTV và các công nghệ truyền hình khác

Truyền hình tương tự

Truyền hình quảng bá mặt đất

Truyền hình cáp analog

Truyền hình số

Truyền hình cáp kỹ thuật số

Truyền hình vệ tinh

Truyền hình số mặt đất

IPTV

Hình 1.3 Các công nghệ truyền hình

1.1.3.1 IPTV và các công nghệ truyền hình truyền thống

a. Truyền hình tương tự (analog):

Tín hiệu hình ảnh và âm thanh được truyền đi là tín hiệu tương tự, truyền hình tương tự là công nghệ truyền hình xuất hiện sớm nhất và hiện nay vẫn đang được sử dụng rộng rãi. Các kênh truyền hình quảng bá như HTV7, HTV9, VTV1 và hầu hết các dịch vụ truyền hình cáp của Việt Nam hiện nay cũng sử dụng công nghệ tương tự.

Truyền hình cáp tương tự và truyền hình quảng bá mặt đất nhìn chung là giống nhau về kỹ thuật, truyền hình cáp phát được nhiều kênh hơn do không bị hạn chế về băng tần.

Truyền hình tương tự có ưu điểm là công nghệ đơn giản, phù hợp với đa số máy thu hình đang được sử dụng, sử dụng truyền hình tương tự, khách hàng không phải đầu tư thêm các bộ giải mã, tiết kiệm chi phí đầu tư. Nhược điểm của truyền hình tương tự là rất tốn băng thông và chất lượng hình ảnh không cao. Do đó, hiện nay, các quốc gia trên thế giới đều đã có lộ trình kết thúc phát các kênh truyền hình quảng bá tương tự và chuyển sang truyền hình số nhằm tiết kiệm băng tần. Mỹ, Hà Lan, Thụy Điển, Thụy Sỹ… đã chính thức ngưng phát các kênh truyền hình tương tự trước 2010 và ở Việt Nam, chính phủ cũng đã đưa ra lộ trình xóa bỏ các kênh truyền hình tương tự trước 2020.

b. Truyền hình số (digital):

Tín hiệu âm thanh và hình ảnh truyền đi là tín hiệu số. Tín hiệu truyền hình số có thể có những định dạng khác nhau cung cấp chất lượng khác nhau: SDTV (Standard Definition Television ), EDTV (Enchanted Definition Television) và HDTV (High Definition Television). Truyền hình số được triển khai dựa trên nhiều công nghệ khác nhau: truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh, truyền hình số mặt đất và IPTV.

Truyền hình vệ tinh và truyền hình số mặt đất dựa vào các công nghệ viba số để truyền tín hiệu hình ảnh và âm thanh. Để thu được các kênh truyền hình số, đòi hỏi TV của khách hàng cần phải có bộ giải mã tín hiệu số. Điều này làm tăng chi phí đầu tư phía khách hàng, do đó, dù có nhiều ưu thế về chất lượng và tiết kiệm được băng thông, truyền hình số không thể tự nó thay thế hoàn toàn truyền hình tương tự.

Truyền hình cáp digital (DVB-C Digital Video Broadcast over Cable) và IPTV đều là truyền hình số triển khai dựa vào mạng có dây ( chỉ xét trong thời điểm hiện tại).

So sánh DVB-C và IPTV:

Bảng 1.1 So sánh IPTV và truyền hình cáp

Truyền hình cáp

IPTV

+ Triển khai trên mạng cáp đồng trục hoặc cáp quang.

+ Tất cả các kênh truyền hình đồng thời được phát đi trong toàn bộ mạng cáp. Người xem có thể chuyển kênh ngay (vì tín hiệu đã có sẵn). Truyền hình cáp rất tốn băng thông vì sử dụng cơ chế broadcast, do đó, số kênh có thể phát cũng bị hạn chế.

+ Có thể truyền dữ liệu dựa vào DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification). DOCSIS là một chuẩn viễn thông quốc tế cho phép truyền dữ liệu tốc độ cao qua mạng truyền hình cáp có sẵn, DOCSIS cũng cho phép cung cấp dịch vụ VoIP. Tuy nhiên, do đặc tính có tốc độ phụ thuộc băng thông, mà băng thông trong truyền hình cáp còn lại rất hạn hẹp (do broadcast) vì vậy, tốc độ

truyền dữ liệu thường không cao.

+ Triển khai trên mạng băng rộng có thể truy nhập bằng cáp quang hay cáp đồng.

+ Truyền theo cơ chế multicast, chỉ đưa luồng dữ liệu đến các đầu cuối có yêu cầu có thể tiết kiệm được băng thông, tăng chất lượng và số lượng kênh có thể phát trên mạng.

+ IPTV được cung cấp trên hạ tầng mạng băng rộng truyền dữ liệu do đó hoàn toàn có thể đảm bảo truyền dữ liệu dựa trên mạng IP và còn có thể triển khai các dịch vụ khác: VOD, VoIP…