Giáo trình bài giảng Xử lý và truyền thông đa phương tiện

Nhược điểm - Sự phụ thuộc của tốc độ vào khoảng cách từ nhà thuê bao đến nơi đặt tổng đài ADSL (DSLAM). Khoảng cách càng dài thì tốc độ đạt được càng thấp. Nếu khoảng cách trên 5Km thì tốc độ sẽ xuống dưới 1Mbps. Tuy nhiên, hiện tại hầu hết các tổng đài vệ tinh của nhà cung cấp (nơi sẽ đặt các DSLAM) chỉ cách các thuê bao trong phạm vi dưới 2km. Như vậy, sự ảnh hưởng của khoảng cách tới tốc độ sẽ không còn là vấn đề lớn. - Trong thời gian đầu cung cấp dịch vụ, nhà cung cấp dịch vụ sẽ không thể đầu tư các DSLAM tại tất cả các tổng đài điện thoại vệ tinh (chi phí rất lớn) vì vậy một số khách P IT 87 hàng có nhu cầu không được đáp ứng do chưa đặt được DSLAM tới tổng đài điện thoại vệ tinh gần nhà thuê bao. Như vậy, trong thời gian đầu cung cấp dịch vụ, dịch vụ sẽ chỉ được triển khai tại các thành phố lớn, các khu vực tập trung nhiều khách hàng tiềm nǎng. Tuy nhiên, khi số lượng khách hàng tăng thì sẽ tăng cường số lượng DSLAM để phục vụ khách hàng. 3.3.2.7 Mạng FTTx FTTx (Fiber To The x) là 1 thuật ngữ nói chung chỉ một kiến trúc mạng sử dụng cáp quang để kết nối viễn thông. FTTx bao gồm các loại sau: - FTTN (Fiber To The Node) - FTTC (Fiber To The Curb) - FTTB (Fiber To The Building) - FTTH (Fiber To The Home). Sơ đồ mạng : Mang IP OLT ONU/ONT Internet Radius Server L2SW CPE BRAS Hình 3. 6: Sơ đồ cung cấp dịch vụ FTTx Các thiết bị trong mạng FTTx bao gồm: - OLT/ONU (Optical Line Terminal / Optical Network Unit) : Các thiết bị truy cập mạng quang thụ động. - CPE: Thiết bị đầu cuối khách hàng - BRAS, RADIUS: Tương tự như của mạng ADSL. Hiện nay, công nghệ FTTH (Fiber-To-The-Home là mạng viễn thông băng thông rộng bằng cáp quang được nối đến tận nhà để cung cấp các dịch vụ tốc độ cao như điện thoại, Internet tốc độ cao và TV) đang được triển khai khá mạnh mẽ trên thế giới. Khi dùng công nghệ FTTH, đường truyền dẫn hoàn toàn bằng cáp quang tới tận phòng máy của người sử dụng. Chất lượng truyền dẫn tín hiệu bền bỉ ổn định không bị suy hao tín hiệu bởi nhiễu điện từ, thời tiết hay chiều dài cáp như đối với ADSL. Độ bảo mật rất cao. Với ADSL, khả năng bảo mật thấp hơn vì có thể bị đánh cắp tín hiệu trên đường dây, còn với FTTH thì hầu như không thể bị đánh cắp tín hiệu trên đường dây. PT IT 88 Với công nghệ FTTH, nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp tốc độ download lên đến 10 Gigabit/giây, nhanh gấp 200 lần so với ADSL 2+ (hiện chỉ có thể đáp ứng 20 Megabit/giây). Tốc độ truyền dẫn với ADSL là không cân bằng, có tốc độ tải lên luôn nhỏ hơn tốc độ tải xuống (Bất đối xứng, Download > Upload) và tối đa 20 Mbps. Còn FTTH cho phép cân bằng, tốc độ tải lên và tải xuống như nhau (Đối xứng, Download = Upload) và cho phép tối đa là 10 Gbps, có thể phục vụ cùng một lúc cho hàng trăm máy tính. FTTH đặc biệt hiệu quả với các dịch vụ: Hosting Server riêng, VPN (mạng riêng ảo), Truyền dữ liệu, Game Online, IPTV (truyền hình tương tác), VoD (xem phim theo yêu cầu), Video Conferrence (hội nghị truyền hình), IP Cameravới ưu thế băng thông truyền tải dữ liệu cao, có thể nâng cấp lên băng thông lên tới 1Gbps, An toàn dữ liệu, Độ ổn định cao, không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện, từ trường... Dự kiến FTTH sẽ dần thay thế ADSL trong tương lai gần một khi băng thông ADSL không đủ sức cung cấp đồng thời các dịch vụ trực tuyến trong cùng một thời điểm. FTTH cung cấp 1 IP tĩnh thích hợp với các doanh nghiệp, tổ chức triển khai dễ dàng các dịch vụ trực tuyến như IP Camera, lưu trữ mail, truyền dữ liệu tốc độ cao... Mạng FTTx chia làm 2 loại: - AON (Active Optical Network): Mạng quang chủ động là mạng sử dụng các phần tử phân chia mạng chủ động (phải cấp nguồn điện) trên đường truyền. Đặc điểm các thiết bị chia như switch phải được cấp nguồn và với mạng AON phải sử dụng 2 đường quang: một cho chiều xuống và một cho chiều lên. Tốc độ có thể đối xứng – chiều xuống bằng chiều lên. - PON (Passive Optical Network): Mạng quang bị động là mạng quang sử dụng các phần tử phân chia mạng bị động (không phải cấp nguồn) trên đường truyền. Đặc điểm các thiết bị spliter quang không cần cấp nguồn chỉ là bộ chia quang. GPON sử dụng công nghệ ghép bước sóng cao nên sử dụng 2 bước sóng: 1 cho chiều xuống và 1 cho chiều lên. Do vậy chỉ cần sử dụng duy nhất một sợi quang cho cả chiều xuống và chiều lên. Tốc độ chiều xuống lớn hơn nhiều so với chiều lên. Tốc độ của thuê bao phụ thuộc vào bộ chia, nếu bộ chia 1: n với n càng lớn thì tốc độ càng giảm (n thường là số lũy thừa của 2). Tốc độ chiều xuống thường là 2,5Gb và chiều lên là 1,25Gb. 3.3.3 Mạng máy tính Vào những năm 1980, máy tính để bàn đã nổi lên như một phương án thay thế rẻ tiền cho các máy tính lớn đắt giá. Mỗi máy tính để bàn đều có khả năng tích hợp mọi thiết bị ngoại vi và phần mềm để hoàn thành một số công việc cụ thể, song việc chuyển giao dữ liệu giữa các hệ thống chưa được thực hiện tự động, khi cần trao đổi dữ liệu người sử dụng phải dùng tới đĩa mềm. Với đà phát triển của công nghiệp máy tính, các quản trị viên PC*, các chuyên viên tiếp thị, người dùng, và thiết kế viên bắt đầu thấy rõ các ưu điểm của việc dùng chung dữ liệu và PT IT 89 phần cứng giữa một nhóm các máy PC tuy riêng lẻ song lại mang tính hợp tác. Từ đó mạng máy tính ra đời, nó đã trở thành một phương tiện để truyền bá thông tin. Mạng máy tính (computer network) là một nhóm các máy tính tương kết chia sẻ các dịch vụ thông qua một kết nối dùng chung. Do đó, yêu cầu của mạng máy tính là hai hoặc nhiều cá nhân có một tài liệu nào đó muốn cùng nhau chia sẻ. Một cá nhân phải có khả năng cung cấp một tài liệu nào đó. Các hệ thống riêng lẻ phải được kết nối với nhau thông qua một phương tiện vật lý. Mọi hệ thống nối với phương tiện vật lý này phải tuân thủ một loạt các quy tắc truyền thông chung thì dữ liệu mới đến được đích chúng đã định, và do đó các hệ thống gửi nhận mới hiểu được nhau. Các quy tắc điều hành tiến trình truyền thông máy tính được gọi là giao thức (protocol). Mạng máy tính thường có một trong hai mô hình sau: khách/chủ (Client/Server) và ngang hàng. Nhiều môi trường mạng sử dụng cả hai mô hình. Ví dụ, một công ty có thể dùng đồng thời các hệ điều hành Netware khách/chủ cùng với Novell và Windows for Workgroup ngang hàng của Microsoft. Mô hình khách/chủ Trong môi trường khách/chủ, tài nguyên thường nằm trên một nhóm máy chủ. Máy chủ là máy tính được chỉ định cụ thể để cung cấp dịch vụ cho các máy tính khác trên mạng. máy khách chỉ truy nhập tài nguyên sẵn có từ các máy chủ chứ không cung cấp dịch vụ. Dưới mô hình khách/chủ, các tài nguyên phần cứng có thể được tập trung trên các máy chủ và các máy khách có thể được thiết kế theo các cấu hình phần cứng tối thiểu. Mô hình khách/chủ tỏ ra là lý tưởng đối với các mạng lớn cần đến hệ thống bảo mật mạng. Dưới mô hình khách/chủ, người quản trị có thể dễ dàng điều khiển quyền truy nhập các tài nguyên mạng. Mô hình ngang hàng Trong môi trường mạng ngang hàng, tài nguyên được phân phối trên toàn mạng thông qua các máy tính; các máy tính này có thể hoạt đông như những máy chủ hoặc máy khách. Trong môi trường này, người dùng trên từng PC chịu trách nhiệm điều hành và chia sẻ các tài nguyên PC của họ. Các mạng ngang hàng rất phù hợp với các tổ chức nhỏ, có số người dùng giới hạn và không đặt nặng vấn đề bảo mật. 3.3.3.1 Kiến trúc mạng (Network Architecture) Kiến trúc mạng bao gồm cách thức đấu nối các máy tính lại với nhau và trong quá trình hoạt động truyền thông chúng phải tuân theo một số quy tắc, quy ước bắt buộc. Cách thức đấu nối các máy tính lại với nhau bao gồm việc bố trí các phần tử mạng theo một cấu trúc hình học nào đó và cách thức kết nối chúng (gọi là cấu hình mạng hay là topo của mạng). Tập các quy tắc, quy ước bắt buộc các thành phần của mạng khi tham gia các hoạt động truyền thông phải tuân theo, gọi là các giao thức của mạng (Protocols). PT IT 90 Thiết bị đầu cuối (Users) Các nút mạng Printer Hình 3. 7: Mạng máy tính 3.3.3.2 Cấu hình mạng (Topology) Cấu hình mạng là cấu trúc hình học không gian của mạng, thực chất là cách bố trí vị trí vật lý các nút (node) và cách thức kết nối chúng lại với nhau. Có hai kiểu cấu trúc mạng, đó là kiểu điểm - điểm và kiểu đa điểm. Kiểu điểm - điểm (Point to Point): Đường truyền nối từng cặp nút lại với nhau theo một dạng hình học xác định nào đó. Nếu các nút có nhu cầu trao đổi thông tin, một kênh truyền vật lý sẽ được thiết lập giữa nút nguồn và nút đích bằng thông qua một chuỗi tuần tự các nút. Các nút trung gian có chức năng tiếp nhận thông tin, lưu trữ thông tin tạm thời trong bộ nhớ phụ và chờ cho đến khi đường truyền rỗi sẽ gửi tiếp thông tin sang nút tiếp theo...cứ như vậy cho đến nút đích. Người ta gọi mạng có cấu trúc điểm- điểm là mạng lưu và gửi tiếp (Store - and - Forward). Mạng hình sao (Star), mạng chu trình (đôi khi gọi là mạng vòng - Loop), mạng hình cây (Tree) và mạng hình đầy đủ (Complete) là những mạng có cấu trúc kiểu điểm - điểm. Ưu điểm của loại mạng này ít xẩy ra va chạm thông tin (collision) trên đường truyền, nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là hiệu suất sử dụng đường truyền không cao, tốc độ trao đổi thông tin thấp, độ trễ lớn, cần tiêu tốn nhiều thời gian để thiết lập đường truyền và xử lý tại các nút. Kiểu đa điểm, quảng bá (Point to Multipoint, Broadcasting):Tất cả các nút cùng truy nhập chung trên một đường truyền. Thông tin được truyền đi từ nút nguồn nào đó, tất cả các nút còn lại tiếp nhận thông tin, kiểm tra địa chỉ đích, thông tin nhận đến có phải là của nó hay không. Vì các nút cùng truy nhập đồng thời trên đường truyền chung, cần thiết phải có cơ chế để giải quyết va chạm thông tin trên đường truyền, nhất là trong mạng hình BUS và RING. Các mạng có cấu trúc quảng bá có hai loại, quảng loại tĩnh và quảng bá động. Quảng bá Quảng bá tĩnh Quảng bá động Quảng bá động tập trung Quảng bá động phân tán PT IT 91 - Quảng bá tĩnh: Người ta chia thời gian thành nhiều khoảng rời rạc và dùng cơ chế quay vòng (Round Robin) để cấp phát đường truyền cho các nút. Các nút có quyền truy nhập khi đến thời gian của nó. Tuy nhiên có nhiều nút không có nhu cầu truyền tin khi đến lượt nó được phép truyền, vì vậy vẫn có hiện tượng kênh rỗi trong khoảng thời gian nào đó trong khi các nút có nhu cầu truyền tin lại không được phép truy nhập, điều này dẫn đến việc hiệu suất kênh truyền không cao. - Quảng bá động tập trung: Người ta thiết kế và cài đặt thêm một bộ phận trung gian có chức năng tiếp nhập và cấp phát đường truyền cho các nút khi có nhu cầu trao đổi thông tin. Kiểu cấp phát này giảm được tối đa thời gian chết của đường truyền (khi đường truyền rỗi mà không thể gửi được thông tin lên đó), nhưng việc thiết kế và cài đặt rất phức tạp và khó khăn, không dễ dàng gì. - Quảng bá động phân tán: Các nút tự quyết định có nên truy nhập đường truyền hay không phụ thuộc vào trạng thái của đường truyền. Đây là giải pháp tốt nhất trong thiết kế và cài đặt các phương pháp truy nhập đường truyền. 3.3.3.3 Giao thức mạng máy tính Ngoài các quy định về đường truyền vật lý đảm bảo truyền dữ liệu dưới dạng chuỗi bit giữa các thành phần trong mạng, còn phải có các tiến trình (Proccess), các quy định nhằm duy trì cho mọi hoạt động truyền thông được chính xác và thông suốt. Các thành phần của mạng muốn trao đổi thông tin với nhau trước tiên chúng phải hiểu nhau, đàm phán với nhau về một số thủ tục, nguyên tắc. Các máy chủ có thể cung cấp các dịch vụ cho các trạm làm việc, trước tiên hai thực thể đó phải trao đổi liên lạc được với nhau. Như vậy trong quá trình hoạt động truyền thông, các thành phần của mạng phải bắt buộc phải tuân theo tập các quy tắc về cách khởi động và kết thúc một tương tác, điều khiển tốc độ truyền, kiểm soát và phát hiện lỗi, sửa lỗi; tập các quy ước về cú pháp, ngữ nghĩa của dữ liệu.... được gọi là tập các "giao thức mạng" (Protocols). Như vậy giao thức mạng được hiểu là các quy tắc điều khiển các tiến trình truyền thông giữa các thành phần trong mạng với nhau. Giao thức mạng là sản phẩm của các tổ chức chuẩn hóa quốc tế. Nhóm các giao thức cùng thực hiện một chức năng truyền thông nào đó được gọi là các chuẩn hoặc khuyến nghị... Trong một mạng máy tính, có thể sử dụng nhiều chuẩn khác nhau, sản phẩm của các công ty khác nhau. 3.3.3.4 Phân loại mạng máy tính Phân loại theo chỉ tiêu khoảng cách Mạng máy tính thường được phân chia theo khoảng cách, khi đó mạng máy tính được chia thành 4 loại: mạng cục bộ (LAN), mạng đô thị (MAN), mạng diện rộng (WAN) và mạng toàn cầu GAN. - Mạng cục bộ: LAN (Local Area Network) là một nhóm các máy tính và thiết bị mạng được kết nối với nhau trong một khu vực địa lý giới hạn, chẳng hạn tòa nhà hay khu trường học. Nó thường kết nối các trạm làm việc, máy tính cá nhân, máy in, máy chủ và một số thiết bị khác. Mạng cục bộ cung cấp cho người dùng máy tính nhiều lợi ích, gồm truy nhập chia sẻ tới các thiết bị và ứng dụng, trao đổi tệp và truyền thông giữa các người dùng thông qua thư điện tử và các ứng dụng khác. PT IT 92 Mạng LAN thường sử dụng 3 topo chính là hình sao (star), xa lộ (bus) và vòng (ring). - Mạng đô thị: MAN (Metropolitan Area Network) là nhóm các máy tính và thiết bị mạng được kết nối với nhau trong giới hạn phạm vi là khu vực cấp thành phố. MAN có thể kết nối các mạng cục bộ sử dụng các kiểu phần cứng và phương tiện truyền dẫn khác nhau. - Mạng diện rộng: WAN (Wide Area Network) kết nối các LAN hoặc MAN. Một WAN có thể trải rộng khắp trên toàn quốc gia hay thậm trí khắp toàn thế giới. Mạng diện rộng WAN là một mạng truyền số liệu bao phủ một vùng địa lý tương đối rộng lớn và thường sử dụng các phương tiện truyền dẫn do các nhà khai thác mạng cung cấp. Các công nghệ mạng diện rộng hoạt động ở 2 tầng thấp nhất trong mô hình tham chiếu OSI: Tầng vật lý, tầng liên kết dữ liệu - Mạng toàn cầu: GAN (Global Area Network) là mạng kết nối máy tính và thiết bị mạng có phạm vi trải rộng khắp các lục địa của trái đất. Phân loại theo cấu trúc mạng - Mạng hình sao (Star): Các nút thông tin được nối vào một trung tâm điều khiển (có thể là bộ chuyển mạch- Switching hoặc bộ tập trung - Hub). Trung tâm này điều khiển toàn bộ hoạt động của mạng. - Mạng hình lưới (Mesh): Các nút thông tin được kết nối trực tiếp với nhau. - Mạng hình cây (Tree): Các nút kết nối theo hình cây, mỗi nút sẽ được kết nối tới tối đa 2 nút. - Mạng xa lộ (hình BUS): Các trạm làm việc (Workstations) được nối vào một Bus thông tin xác định 2 đầu, cùng truy nhập chung đường truyền. Bus thông tin gọi là trục mạng hay xương sống của mạng. Các mạng cục bộ hình Bus như TRANAS NET, ETHERNET, D-LINK... - Mạng hình vòng (Ring): Các trạm làm việc (Workstations) được nối vào một đường truyền vòng tròn khép kín. Các nút truy nhập vào mạng theo kiểu nối tiếp nhau. Hình 3.8 minh họa các cấu trúc mạng máy tính điển hình. PT IT 93 H×nh sao (star) Chu tr×nh (loop) L-íi (mesh) C©y (tree) Vßng (ring) Xa lé (bus) Hình 3. 8: Cấu trúc mạng máy tính điển hình 3.3.4 Mạng thế hệ mới (NGN –Next General Network) Theo khuyến nghị của Liên minh Viễn thông thế giới (ITU), mạng thế hệ mới - Next Generation Network (NGN) được coi là mạng gói có khả năng cung cấp các dịch vụ viễn thông, sử dụng băng tần rộng và các công nghệ truyền tải hỗ trợ QoS trong đó các chức năng liên quan đến dịch vụ không phụ thuộc vào công nghệ truyền tải. Hệ thống hỗ trợ tính di động linh hoạt cho phép cung cấp dịch vụ cho thuê bao một cách ổn định mọi lúc, mọi nơi. NGN được hiểu là mạng dựa trên mạng chuyển mạch gói trong đó các phần tử thực hiện chức năng chuyển mạch định tuyến và các phần tử điều khiển được phân tách một cách logic và vật lý theo khả năng thông minh điều khiển dịch vụ hoặc cuộc gọi. Mạng NGN hỗ trợ rất đa dạng các loại hình dịch vụ dựa trên một cơ sở hạ tầng truyền dẫn chung, bao gồm từ các dịch vụ thoại cơ bản cho đến các dịch vụ số liệu, video, đa phương tiện, dịch vụ băng thông rộng, và các ứng dụng quản lý mạng thông minh. 3.3.4.1 Cấu trúc mạng Về cơ bản, mô hình chức năng của mạng NGN như hình 3-9. Trong mô hình này, mạng NGN được chia thành các phân lớp cơ bản: lớp truy nhập, lớp truyền tải, lớp điều khiển và lớp ứng dụng. Mỗi phân lớp có chứa một số phần tử chức năng cơ bản như: Máy chủ cuộc gọi (Call Sever) hay còn gọi là Chuyển mạch mềm (SoftSwitch), Cổng truy nhập (Access Gateway), Cổng báo hiệu (Signalling Gateway) ,.. PT IT 94 Hình 3. 9: Mô hình chức năng mạng NGN 3.3.4.2 Các dịch vụ trên mạng NGN a. Dịch vụ Internet băng rộng (HSI) Dịch vụ HSI (High Speed Internet) hay còn gọi là Internet băng thông rộng là nhóm các dịch vụ truy cập Internet tốc độ cao trên hạ tầng mạng viễn thông. Các loại dịch vụ HSI: - Nhóm các các dịch vụ xDSL (truy cập qua cáp đồng) - Nhóm các dịch vụ FTTx (truy cập qua cáp quang) - Nhóm các dịch vụ truy cập không dây (Satellite, CityWifi, WiMax, 3G, 4G) b. Dịch vụ VoIP VoIP là một dịch vụ cho người sử dụng thực hiện cuộc gọi thoại trên hạ tầng mạng IP thay vì các mạng điện thoại chuyển mạch kênh TDM truyền thống. Một số ứng dụng thực tế đã triển khai trên mạng VT: các dịch vụ thoại giá rẻ 171, 178, 179... Một số ứng dụng Voip điển hình trên Internet như Skype, Yahoo,Kakao talk, Zalo,.. Cấu trúc mạng Voip điển hình: PT IT 95 Mạng IP VoIP server IP phone VoIP GW POTS phone  Mạng PSTN Hình 3. 10: Cấu trúc mạng VoIP Mạng Voip gồm các thực thể: - Thiết bị đầu cuối IP phone: Có thể là một phần mềm chạy trên máy tính ( softphone) hoặc một điện thoại IP (hardphone). - Hạ tầng truyền tải IP: Cung cấp kết nối IP để truyền tải dữ liệu báo hiệu điều khiển và thoại. - Máy chủ dịch vụ VoiP (VoiP Server): Là thiết bị quản lý các thuê bao dịch vụ và điều khiển cuộc gọi VoiP. - VoIP gateway: Cổng giao tiếp sang các mạng truyền thống hoặc cung cấp các giao diện xuống các POTS phone Trong hệ thống cung cấp dịch vụ VoIP, có 2 loại thông tin chính được trao đổi giữa các thành phần: - Thông tin báo hiệu điều khiển: Mang các thông tin của các giao thức điều khiển cuộc thoại (SIP, MGCP, H.323, H.248,) giữa VoIP server và IP phone/VoIP GW. - Thông tin thoại: Mang nội dung thoại trao đổi được mã hóa và đóng trong các gói tin (RTP,) giữa các IP phone với nhau và giữa Ip phone với VoIP gateway. Hoạt động của dịch vụ Voip: Việc trao đổi thoại trên IP về bản chất chính là trao đổi các gói tin IP chứa dữ liệu thoại của người sử dụng. Mỗi đầu cuối sẽ có một địa chỉ IP. Hai đầu cuối có thể trao đổi thoại nếu biết được địa chỉ IP của nhau. Tuy nhiên trên thực tế người sử dụng không thể nhớ được các IP này mà chỉ nhớ số điện thoại của nhau nên vai trò của VoiP Server là phân tích địa chỉ dạng số sang địa chỉ IP (thông thường sẽ có thêm địa chỉ Port) tương ứng của các đầu cuối và cập nhật lại cho các đầu cuối bằng giao thức báo hiệu nào đó (SIP, H.248/MEGACO,..). Sau đó, các đầu cuối có thể gửi/nhận các tín hiệu thoại đến/từ đối tác trong các gói tin IP bằng một giao thức truyền tải thoại nào đó (RTP,). Hiện nay, các giao thức điều khiển khác ngoài giao thức SIP đã không còn đươc dủng rộng rãi và các thiết bị cũng chủ yếu là dùng giao thức SIP. Do vậy, bài thực hành này sẽ lấy giao thức SIP để mô tả hoạt động của một cuộc gọi cơ bản. TIT 96 c. Dịch vụ IPTV IPTV (Internet Protocol TV) - là mạng truyền hình sử dụng cơ sở hạ tầng truyền tải IP. Người dùng có thể thông qua máy vi tính PC hoặc máy thu hình phổ thông kết hợp với hộp phối ghép – Set-top-box (STB) để sử dụng dịch vụ IPTV. IPTV bao gồm 3 dịch vụ chính là Truyền hình quảng bá - Broadcast TV (BTV), Truyền hình theo yêu cầu – Video on Demand (VoD) và nhóm dịch vụ tương tác như truyền thanh (Broadcast Radio), trò chơi trực tuyến (Game Online), Thông tin (Information), các dịch vụ chia sẻ đa phương tiện (Media Sharing), dịch vụ lưu trữ (usage data), dịch vụ quảng cáo Hiện nay trên mạng có 1 số nhà cung cấp dịch vụ IPTV như VNPT (MyTV), Viettel (NetTV), FPT (iTV), VTC IPTV có thể truyển khai trên mạng viễn thông IP cũng như trên mạng truyền hình cáp HFC. Cấu trúc mạng cung cấp IPTV: Mang IP DSLAM ADSL Modem STB Mạng cung cấp Nội dung BTV ServerVoD Server DHCP Server EPG Server L2SWSTB FTTx Router Hình 3. 11: Cấu trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV Cấu trúc gồm: - Mạng truy nhập phía người dùng sử dụng các thiết bị như Modem (ADSL hoặc FTTx), Set-top-box (STB). - Mạng truyền tải IP: Đối với các kênh truyền hình quảng bá (BTV) trên mạng này sẽ sử dụng kỹ thuật định tuyến Multicast để cấp phát nội dung từ nguồn (source) đến các ngưới dùng IPTV (đích) để việc sử dụng tài nguyên mạng truyền tải hiệu quả. Đối với dịch vụ VoD thì một kết nối Điểm-Điểm sẽ được thiết lập giữa người sử dụng và nguồn phát nội dung. - Mạng cung cấp nội dung: Phần mạng này bao gồm chức năng thu thập nội dung thông tin, lưu trữ và phát các nội dung này đến thuê bao. Nguồn nội dung được mã hóa trước khi cung cấp tới các người dùng đầu cuối. Để dịch vụ MyTV có thể hoạt động cần phải trải qua các bước sau đây: - STB nhận được IP chính xác từ DHCP Server trong mạng cung cấp nội dung. PT IT 97 - Sau khi nhận được địa chỉ IP chính xác STB xác thực thành công với EPG Server (Electronic Program Guides) trong mạng cung cấp nội dung. Sau STB xác thực thành công, dịch vụ MyTV được sử dụng bình thường. d. Dịch vụ VPN VPN (virtual private network) là công nghệ xây dựng hệ thống mạng riêng ảo nhằm đáp ứng nhu cầu chia sẻ thông tin, truy cập từ xa và tiết kiệm chi phí. VPN cho phép các máy tính truyền thông với nhau thông qua một môi trường chia sẻ như mạng Internet nhưng vẫn đảm bảo được tính riêng tư và bảo mật dữ liệu. Để cung cấp kết nối giữa các máy tính, các gói thông tin được bao bọc bằng một header có chứa những thông tin định tuyến, cho phép dữ liệu có thể gửi từ máy truyền qua môi trường mạng chia sẻ và đến được máy nhận, như truyền trên các đường ống riêng được gọi là tunnel. Để bảo đảm tính riêng tư và bảo mật trên môi trường chia sẻ này, các gói tin được mã hoá và chỉ có thể giải mã với những khóa thích hợp, ngăn ngừa trường hợp "trộm" gói tin trên đường truyền. Các trường hợp VPN : - Remote Access: Đáp ứng nhu cầu truy cập dữ liệu và ứng dụng cho người dùng ở xa, bên ngoài công ty thông qua Internet. Ví dụ khi người dùng muốn truy cập vào cơ sở dữ liệu hay các file server, gửi nhận email từ các mail server nội bộ của công ty - Site To Site: Áp dụng cho các tổ chức có nhiều văn phòng chi nhánh, giữa các văn phòng cần trao đổi dữ liệu với nhau. Ví dụ một công ty đa quốc gia có nhu cầu chia sẻ thông tin giữa các chi nhánh đặt tại Singapore và Việt Nam, có thể xây dựng một hệ thống VPN Site-to-Site kết nối hai site Việt Nam và Singapore tạo một đường truyền riêng trên mạng Internet phục vụ quá trình truyền thông an toàn, hiệu quả. 3.4 Hạ tầng truyền thông di động 3.4.1 Tổng quan về mạng di động Mạng di động là mạng vô tuyến được phân bố có cấu trúc dạng ô (cell) trên mặt đất. Tại mỗi ô có các trạm thu phát tín hiệu gọi là các BTS hoặc NodeB. Trong mạng di động, các cell cạnh nhau dùng bộ tần số khác nhau để đảm bảo không bị ảnh hưởng băng thông bên trong mỗi cell. PT IT 98 3.4.1.1 Lịch sử phát triển của di động Hình 3. 12: Lịch sử phát triển mạng di động - AMPS: Advanced Mobile Phone Service- Dịch vụ điện thoại di động tiên tiến - NAMPS: Narrow AMPS – AMPS băng hẹp - TACS : Total Access Communiction System -Hệ thống thông tin truy nhập đầy đủ - ETACS: TACS mở rộng - NMT450: Nordic Mobile Telephone 450- Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu tần số 450MHz - NMT900: Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu tần số 900MHz - NTT: Nippon Telegraph and Telephone – Hệ thống do NTT phát triển - JTACS: Japanese TACS - NTACS: Narrow TACS - Các hệ thống thông tin di động thế hệ hai bao gồm: - IS-54B TDMA - IS -136 TDMA - IS-95 CDMA - GSM : Global System for Mobile Communications – Hệ thống thông tin di động toàn cầu - ..... 3.4.1.2 Phân loại Mạng thông tin di động 1G: Là mạng thông tin di động không dây cơ bản đầu tiên trên thế giới. Nó là hệ thống giao tiếp thông tin qua kết nối tín hiệu analog được giới thiệu lần đầu tiên vào những năm đầu thập niên 80s. Nó sử dụng các ăng-ten thu phát sóng gắn ngoài, kết PT IT 99 nối theo tín hiệu analog tới các trạm thu phát sóng và nhận tín hiệu xử lý thoại thông qua các module gắn trong máy di động. Chính vì thế mà các thế hệ máy di động đầu tiên trên thế giới có kích thước khá to và cồng kềnh do tích hợp cùng lúc 2 module thu tín hiện và phát tín hiệu. Mặc dù là thế hệ mạng di động đầu tiên với tần số chỉ từ 150MHz nhưng mạng 1G cũng phân ra khá nhiều chuẩn kết nối theo từng phân vùng riêng trên thế giới: NMT (Nordic Mobile Telephone) là