Hệ thống truyền hình trên mạng xDSL

g tác unicast. Đối với các nhà quản lí mạng, IPTV nắm giữ cánh cửa tới các nguồn thu nhập từ các dịch vụ truyền thông trên nền mạng băng thông rộng. IPTV thực hiện bằng cách thay đổi từ hình ảnh tương tự thành hình ảnh số. Các ưu điểm trong công nghệ nén giúp cho IPTV có thể cung cấp âm thanh và hình ảnh tiêu chuẩn hoặc chất lượng cao. Câu hỏi cách nào triển khai dịch vụ IPTV một cách tốt nhất? không thể có câu trả lời. Ngày nay, mạng cung cấp dịch vụ bao gồm: mạng DSL, mạng quang thụ động, cáp, hoặc tổng hợp của các mạng trên. Từng mạng đều có ưu điểm và thách thức. Sau đây là một số mô hình mạng cung cấp dịch vụ IPTV: 4.3.1.Công nghệ mạng truy nhập xDSL Với công nghệ nén hiện nay, cả DSL hoặc ADSL đều có thể cung cấp dịch vụ IPTV. VDSL có khả năng cung cấp băng thông lớn hơn cho thuê bao (lên tới 50 Mbps đường down), nhưng nó lại tỉ lệ nghịch với khoảng cách. Thuê bao phải gần các CO hoặc các thiết bị Remote terminal do tốc độ đường truyền của mạng giảm theo khoảng cách. Đối với các nhà quản lí mạng việc triển khai dịch vụ IPTV thông qua mạng xDSL vẫn duy trì được nguồn tài chính. Một đường download xDSL cung cấp High – definition TV. HDTV hiện tại yêu cầu 19.2 Mbps cho một kênh so với 2.5 Mbps yêu cầu cho standard-definition TV đòi hỏi phải sử dụng công nghệ mạng truy nhập ADSL 2+ hoặc VDSL. Thay đổi kênh yêu cầu STB phải gửi một tín hiệu tới DSLAM, điều này có thể tạo ra một số vấn đề tiềm tàng đối với các chương trình HD ở tốc độ tối đa của VDSL. Các dạng chuẩn của ADSL Common name Downstream rate Upstream rate ADSL 8 Mbps 1.0 Mbps ADSL (G.DMT) 12 Mbps 1.3 Mbps ADSL over POTS 12 Mbps 1.3 Mbps ADSL over ISDN 12 Mbps 1.8 Mbps ADSL.Lite (G.Lite) 4 Mbps 0.5 Mbps ADSL2 12 Mbps 1.0 Mbps ADSL2 12 Mbps 3.5 Mbps RE-ADSL2 5 Mbps 0.8 Mbps ADSL2+ 24 Mbps 1.0 Mbps RE-ADSL2+ 24 Mbps 1.0 Mbps ADSL2+M 24 Mbps 3.5 Mbps Hiện tại các thuê bao tại các tỉnh sử dụng công nghệ mạng truy nhập xDSL, tại các tỉnh thành phố lớn (Hà Nội, Hải Phòng, Thành Phố Hồ Chí Minh) các thuê bao sử dụng chủ yếu công nghệ mạng truy nhập ADSL 2+ tốc độ download lên tới 24 Mbps. Sơ đồ triển khai 4.3.2.Công nghệ mạng truy nhập FTTx Trong triển khai thực tế, sự khác nhau giữa FTTN và FTTC không được nhiều và thường thì các thiết bị FTTC thường gần thuê bao hơn. Định nghĩa của FTTP (fiber to the premises FTTP thỉnh thoảng được sử dụng để diễn tả FTTH và FTTB. Có 2 công nghệ chính được sử dụng cho cấu trúc này là VDSL2 (được sử dụng trong FTTN, FTTC và đôi lúc sử dụng trong FFTB) và PON. 4.3.2.1.Khả năng của PON Đối tượng khi nghiên cứu khả năng của PON là để xác định liệu ứng dụng PON có thể đảm bảo được các yêu cầu về băng thông hay không. Nó không chỉ quan trọng trong các cổng download mà còn quan trọng đối với các cổng upload khi công nghệ multicast được sử dụng. Khả năng của PON phải đảm bảo số lượng người sử dụng tối đa mà không ảnh hưởng tới chất lượng hình ảnh với bất kì tỉ lệ nén nào. Việc triển khai FTTx cho dịch vụ IPTV là khá khả quan tại các tỉnh và thành phố lớn. Công nghệ mạng truy nhập FTTx 4.3.2.2.Công nghệ mạng truy nhập Wimax Wimax ngày càng được sử dụng rộng rãi để cung cấp các kết nối Internet băng thông rộng mà không thể sử dụng các công nghệ như DSL hoặc cáp. Chúng ta cũng sẽ có thể cung cấp dịch vụ IPTV thông qua các kết nối tới thuê bao bằng công nghệ Wimax. Công nghệ Wimax theo chuẩn IEEE 802.16d với tốc độ bitrate cho từng sector lên tới 10 Mbps trên băng thông 3.5 MHz đủ để cung cấp một số kênh IPTV nhưng không phù hợp khi triển khai rộng rãi. Tuy nhiên Wimax cho mobile chuẩn IEEE 802.16e có thể được sử dụng để cung cấp dịch vụ IPTV tới các thiết bị cầm tay bằng cách sử dụng tốc độ bitrate thấp hơn. Công nghệ mạng truy nhập Wimax Việc truyền tải dịch vụ IPTV với các băng thông khác nhau: Bit rate SIMO 1x2 SIMO 2x2 10 MHz Bandwidth TDD 2:1 Max. DL Throughput per BS(Mbps) 18.4 37.4 Max. UL Throughput per BS(Mbps) 4 8 10 MHz Bandwidth TDD 1:1 Max. DL Throughput per BS(Mbps) 12.96 25.9 Max. UL Throughput per BS(Mbps) 7 14.1 5 MHz Bandwidth TDD 2:1 Max. DL Throughput per BS(Mbps) 9.36 18.7 Max. UL Throughput per BS(Mbps) 2 4 Các yêu cầu QoS cho dịch vụ IPTV Service Delay Jitter Packet loss rate BTV 1s 1s 1/1000 VoD 1s 1s 1/1000 Video Conference 90ms 20ms 1/1000 4.4.Phương thức phục vụ IPTV Khi có nguồn điện, STB sẽ nhận một địa chỉ IP private bằng cách nhận thực thông qua máy chủ DHCP (điều này chủ yếu được triển khai trong giai đoạn đầu tiên và trong tương lai sẽ triển khai nhiều máy chủ DHCP nếu thấy cần thiết), sau đó sẽ gửi yêu cầu của trang chủ cổng thông tin tới phần mềm Middleware. Có thể sử dụng các lựa chọn DHCP, chẳng hạn 82 hay 60. Bộ dữ liệu của STB sẽ tự động được đăng ký trong hệ thống quản lý Middleware mỗi khi có một khách hàng STB kết nối thành công với Middleware. Các địa chỉ IP sẽ được phân bổ tức thời thông qua DHCP sao cho phù hợp với địa chỉ MAC của STB. Vấn đề cần thiết đối với người sử dụng là cần nhập đúng mã số PIN để xác định chính xác tên STB. Tính năng định cấu hình tự động được cài sẵn nhằm loại bỏ việc cấu hình thủ công cho set-top box. Chỉ khi nào tài khoản được nhận dạng chính xác trong hệ thống Middleware thì thuê bao mới nhận được dịch vụ trên set-top box. Hệ thống Middleware sẽ kiểm tra tính hợp pháp của thuê bao (tình trạng cước và quyền khai thác nội dung) dựa trên danh sách thuê bao trên máy chủ/cơ sở dữ liệu có chứa ID và địa chỉ MAC của thuê bao. Thông tin này sẽ được nhập liệu ngay vào hệ thống cùng thời gian cung cấp nội dung chương trình cho STB. Nếu xác định đúng quyền được cấp phép xem nội dung của thuê bao và số PIN đúng, hệ thống Middleware sẽ cung cấp một trang chủ cổng thông tin cho STB (thông tin EPG dành cho kênh quảng bá và danh sách nội dung cho yêu cầu). Chẳng hạn trang chủ cổng thông tin sẽ cho biết thuê bao được xem nội dung chương trình dành cho bố mẹ, chương trình phải trả phí hay tất cả các chương trình. Còn nếu không đúng quyền được cấp phép và số PIN của thuê bao không đúng thì thông báo lỗi sẽ hiện ra. Ngoài ra Middleware phải cung cấp EPG/danh mục nội dung bằng multicast. Khi người dùng chọn một kênh truyền phát từ EPG, địa chỉ multicast router/ DSLAM/ BRAS gần nhất sẽ được phần mềm Middleware gửi lại bằng địa chỉ multicast của kênh truyền phát này. STB của người dùng sẽ thực hiện giao thức quản lý nhóm Internet v2 (IGMP v2) để gửi yêu cầu tới multicast router/ DSLAM/ BRAS gần nhất nhằm thu được kênh truyền phát này. Và chỉ khi đó, người dùng mới có thể gia nhập vào dòng chương trình multicast. Hệ thống Middleware sẽ lưu giữ một dãy các địa chỉ IP kể cả địa chỉ IP của các STB, các máy chủ VoD, máy chủ DRM… Trường hợp người dùng chọn xem nội dung có thu phí, hệ thống Middleware có thể xác thực người dùng này và liên kết với các máy chủ DRM để gửi khoá giải mã chính xác tới STB của người đó. Hệ thống Middleware có khả năng xác nhận nội dung sẽ được xem trước khi máy chủ VoD bắt đầu phân phối các dòng RTSP tới STB. Cũng như thế, cả MW và máy chủ nội dung sẽ cung cấp một số phương thức như đã mô tả trong tài liệu này. Thêm nữa, Middleware còn có thể bắt đầu truyền phát nội dung từ phần cuối chương trình quay ngược trở lại trong trường hợp tạm ngừng tải chương trình giữa chừng vì lý do nào đó. Hệ thống DRM chứa khoá cho phần nội dung của một cơ sở dữ liệu khoá đồng thời bí mật phân phối cơ sở dữ liệu này tới STB. Hệ thống DRM cũng sẽ hỗ trợ thêm vào phần nội dung các chức năng thủ thuật trong khi xem (tua nhanh, tua lại,...). Mô hình thu phí dịch vụ khá linh hoạt và có thể hoạt động trên cơ sở trả phí cho các chương trình xem, thuê bao trọn gói xem phim chẳng hạn cho một bộ phim, việc tính tiền sẽ dựa vào các chương trình xem. Hệ thống DRM sẽ dựa trên các khái niệm của hệ thống PKI (Public Key Infrastructure – Cơ sở hạ tầng khoá công cộng). PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 để xác nhận mỗi thành tố trong hệ thống DRM đồng thời để mã hoá an toàn dữ liệu có dùng các khoá chung/riêng. Hệ thống Middleware sẽ cung cấp một giao diện "Subcriber_API" ("Thuê bao_API"). Để cung cấp một dịch vụ liên tục bao gồm cả hệ thống kế thừa của nhà cung cấp, Middleware sẽ đưa ra các giao diện API, giao diện này sẽ mở rộng khả năng thực hiện những chức năng mới và giúp chuyển giao dữ liệu giữa các hệ thống. Từ việc thiết lập một thuê bao trong hệ thống quản lý thuê bao của nhà cung cấp đến việc trình bày một mẫu hoá đơn thống nhất trong hệ thống thanh toán của nhà cung cấp, tất cả đều được Middleware thực hiện trôi chảy từ đầu đến cuối". Người dùng sẽ được biết về việc sử dụng hiện thời và hoá đơn thanh toán của họ trên Middleware gắn kèm với nội dung chương trình phục vụ. Qua đó, họ nắm được thời điểm và ngày tháng bắt đầu hay ngừng sử dụng dịch vụ, số lượng phát sinh, âm lượng/thời gian (dành cho những nội dung có thu phí). Hệ thống Middleware được đề nghị sẽ tích hợp với hệ thống tính cước trong hoạt động này. Người xem có thể chọn các kênh phát sóng miễn phí hoặc bất kỳ nội dung nào khác từ STB-Remote bằng cách nhấn số kênh và bằng thao tác cuộn (chẳng hạn qua phím số trên điều khiển từ xa hoặc qua lựa chọn của EPG trong giao diện người dùng TV). Phần 5 GIẢI PHÁP CUNG CẤP DỊCH VỤ IPTV CHO MẠNG xDSL CỦA VNPT 5.1.Hạ tầng truyền tải Hạ tầng truyền tải có thể chia làm 3 phần như sau: Mạng lõi. Mạng gom và mạng truy nhập. Mạng khách hàng. 5.1.1.Mạng lõi Mạng lõi có nhiệm vụ truyền tải các lưu lượng thông tin giữa hệ thống IPTV và các PE/BRAS tại các tỉnh thành. Lưu lượng truyền tải bao gồm 2 loại chính là unicast (các thông tin điều khiển, các luồng video trong dịch vụ video theo yêu cầu) và multicast (dịch vụ broadcast video). Các lưu lượng unicast được truyền qua mạng lõi IP/MPLS bằng cách thiết lập các đường chuyển mạch nhãn (Label Switching path – LSP) giữa các PE/BRAS. Các LSP được thiết lập qua mạng lõi IP/MPLS dành cho các lưu lượng unicast Các lưu lượng multicast được truyền qua mạng lõi IP/MPLS bằng cách thiết lập các multicast VPN. Để xây dựng bảng định tuyến multicast, các thiêt bị mạng lõi sử dụng giao thức PIM-SM/SSM ( Protocol Independent Multicast – Sparse Mode/Source Specific Mode). Multicast VPN được thiết lập qua mạng IP/MPLS dành cho các lưu lượng multicast 5.1.2.Mạng gom và mạng truy nhập Mạng gom và mạng truy nhập có nhiệm vụ truyền tải thông tin từ mạng lõi đến thuê bao. Ta đã biết rằng, các dịch vụ được ánh xạ vào mạng truy nhập theo các mô hình khác nhau: mô hình N:1 VLAN và mô hình 1:1 VLAN. Với sự tăng trưởng số lượng thuê bao ngày càng lớn, cũng như số lượng dịch vụ ngày càng nhiều thì mô hình 1:1 VLAN có hạn chế. Số lượng VLAN là giới hạn, do đó số lượng thuê bao có thể phục vụ cũng bị giới hạn theo. Cũng do số lượng VLAN hạn chế nên khả năng nâng cấp, mở rộng cũng như đưa thêm các dịch vụ mới gặp khó khăn. Do đó, để đảm bảo khả năng mở rộng hệ thống, phương án ánh xạ dịch vụ trong mạng gom và mạng truy nhập được sử dụng là N:1 VLAN. 5.1.3.Mạng khách hàng Tại phía khách hàng, sử dụng các thiết bị đầu cuối khác nhau cho các loại dịch vụ khác nhau: PC cho dịch vụ Internet. Set –top- box cho dịch vụ IPTV. Sử dụng thiết bị truy nhập DSL (modem, home gateway) để tách các PCV cho các dịch vụ khác nhau và chuyển tiếp đến các thiết bị đầu cuối tương ứng. 5.2.Triển khai dịch vụ IPTV trên mạng của VNPT Hệ thống IPTV được xây dựng hoàn toàn trên nền tảng IP. Sau khi hoàn thành, tối thiểu hệ thống phải cung cấp được các dịch vụ sau: Dịch vụ truyền hình quảng bá (BTV) với 100 kênh. Dịch vụ video theo yêu cầu (VoD). Các dịch vụ video tương tác (Interactive Video). Hệ thống có khả năng cung cấp dịch vụ với số lượng thuê bao trên toàn quốc vào khoảng 1 triệu thuê bao, trong đó tập trung tại các thành phố lớn, các khu vực đông dân cư, có nhu cầu cao. Lộ trình triển khai hệ thống IPTV được chia làm 02 giai đoạn. Giai đoạn 1 triển khai trên hệ thống mạng hiện tại của VNPT. Dự kiến lượng thuê bao trong giai đoạn này vào khoảng 60.000 thuê bao, tập trung chủ yếu tại 6 tỉnh thành là Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, Bình Dương, và Đồng Nai. Phân bố thuê bao dự kiến như sau: Hà Nội, TP Hồ Chí Minh: 20.000 thuê bao Hải Phòng, Đà Nẵng, Bình Dương, Đồng Nai: 5.000 thuê bao. Giai đoạn 2 được triển khai trên hệ thống mạng NGN của VNPT. Đây là giai đoạn mà hệ thống mạng đường trục quốc gia đã được chuyển đổi hoàn toàn sang NGN trên nền công nghệ IP/MPLS. Hệ thống mạng gom (mạng MAN) và mạng truy nhập tại các bưu điện tỉnh đã cơ bản hoàn tất. Dự kiến hệ thống được chuyển đổi và mở rộng từng bước phù hợp với tốc độ phát triển thuê bao như sau: Bước 1: Lượng thuê bao là 200.000. Phân bố thuê bao được mở rộng ra 10 tỉnh thành, trong đó: Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh: 60.000 thuê bao. Các tỉnh thành còn lại: 10.000 thuê bao. Bước 2: Lượng thuê bao là 500.000. Phân bố thuê bao được mở rộng ra 20 tỉnh thành, trong đó: Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh: 150.000 thuê bao. Các tỉnh thành còn lại: khoảng từ 5.000 đến 15.000 thuê bao. Bước 3: Lượng thuê bao đạt 1.000.000. Phân bố thuê bao được mở rộng ra 40 tỉnh thành, trong đó: Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh: 250.000 thuê bao. Các tình thành còn lại: khoảng từ 5.000 đến 25.000 thuê bao. 5.3.Triển khai giai đoạn 1 5.3.1.Mô hình đấu nối Tất cả các lưu lượng từ trung tâm IPTV đều được định tuyến đến thiết bị PE M20 của Công ty Viễn Thông Liên Tỉnh (VTN). Các lưu lượng dịch vụ sau đó đi qua mạng core đến BRAS tại các các tỉnh thành. Từ BRAS, các lưu lượng được đẩy xuống các access switch, switch lớp 2, DSLAM, và cuối cùng tới thuê bao. Mô hình đấu nối hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV Chú ý: Hiện nay các ATM-DSLAM đang dần được thay thế bởi các IP-DSLAM. Vì vậy, các thuê bao của dịch vụ IPTV sẽ được triển khai trên các IP-DSLAM. Do nhu cầu sử dụng cũng như băng thông chiếm dụng của dịch vụ VoD rất lớn nên để giảm tải cho hệ thống mạng, đặc biết là mạng đường trục, các VoD server thứ cấp sẽ được triển khai tại các địa điểm gần với thuê bao hơn. Có hai vị trí có thể bố trí các VoD server thứ cấp: Bố trí VoD server tại BRAS. Bố trí VoD server tại access switch. Giải pháp bố trí VoD server thứ cấp tại các BRAS khả thi hơn vì: Bố trí VoD server tại các access switch đòi hỏi chi phí rất lớn cho một số lượng lớn VoD server. BRAS là điểm tập trung lưu lượng với số lượng thuê bao hợp lý. BRAS hoạt động ở lớp 3 nên việc cấu hình, đảm bảo QoS, và quản lý cũng dễ dàng hơn. 5.3.2.Mô hình hoạt động 5.3.2.1.Mạng khách hàng (home network) Mạng khách hàng sử dụng mô hình ánh xạ dịch vụ multi-VC. Dịch vụ IPTV được cung cấp trên các kết nối ADSL2+. Mỗi kết nối ADSL2+ đến thuê bao gồm có 2 PVC khác nhau nhằm cung cấp 2 loại dịch vụ: PVC 1: cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (HSI). PVC 2: cung cấp dịch vụ video (bao gồm cả VoD, BTV,...). Khách hàng sử dụng các thiết bị đầu cuối khác nhau cho từng loại dịch vụ: Video: STB (Set-Top Box). Internet: PC. Kết nối ADSL2+ được kết cuối bới modem hoặc home gateway. Các thiết bị này chuyển các lưu lượng trên các PVC đến các giao diện đầu ra tương ứng kết nối với các thiết bị đầu cuối dịch vụ. 5.3.2.2.Mạng truy nhập (access network) Mạng truy nhập tại các tỉnh thành được triển khai theo mô hình S-VLAN (Service-VLAN hay VLAN per service). Mô hình tương đương với mô hình N:1 VLAN. Nguyên tắc thực hiện mô hình này như sau: Mạng truy nhập tại các tỉnh thành bao gồm các thiết bị mạng, các kết nối mạng từ các DSLAM đến BRAS. Trong mạng truy nhập cấu hình các VLAN khác nhau cho từng loại dịch vụ sẽ được cung cấp. Tại biên của mạng truy nhập, các lưu lượng trước khi đi vào mạng được phân loại để ánh xạ vào các VLAN dịch vụ. Cụ thể đối với hệ thống mạng hiện tại, mô hình S-VLAN hoạt động như sau: Tại các IP-DSLAM, mỗi cổng ADSL2+ gồm 3 PVC, mỗi PVC dành cho một dịch vụ (Internet, VoIP, video). Tại các giao diện uplink, các PVC được ánh xạ vào các S-VLAN tương ứng với từng loại dịch vụ sử dụng phương thức đóng gói 802.1q. Các S-VLAN này bao gồm: HSI VLAN: VLAN dành cho dịch vụ truy nhập Internet. VoIP VLAN: VLAN dành cho dịch vụ VoIP. VoD VLAN: VLAN dành cho dịch vụ VoD. BTV VLAN: VLAN dành cho dịch vụ truyên hình (multicast). Mô hình S-VLAN trong mạng truy nhập giai đoạn 1 Tại các switch lớp 2, access switch, cấu hình các giao diện trunk mang lưu lượng của các S-VLAN này. BRAS có nhiệm vụ kết cuối các S-VLAN và thực hiện định tuyến các gói tin đến đích mong muốn. Các biện pháp đảm bảo QoS được áp dụng trên từng S-VLAN thông qua cấu hình 802.1p đối với các S-VLAN tương ứng. Tại BRAS, nơi kết cuối các S-VLAN, thực hiện QoS lớp 3 bằng DSCP (Diffrentiated Service Code Point). Như vậy tại BRAS cần cấu hình chuyển đổi QoS từ 802.1p của lớp 2 sang DSCP của lớp 3. 5.3.2.3.Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP Đối với dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (HSI), thuê bao thực hiện quay số PPPoE đến BRAS. BRAS cấp địa chỉ IP cho từng kết nối PPPoE, thực hiện NAT (nếu cần) và chuyển tiếp các lưu lượng ra Internet. Đối với các dịch vụ video, địa chỉ IP được cấp phát động bằng DHCP. Tại BRAS cấu hình DHCP relay chuyển tiếp các gói tin DHCP đến DHCP server và thực hiện định tuyến các gói tin của các dịch vụ này đến đích mong muốn. Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP giai đoạn 1 5.3.2.4.Lưu lượng multicast Để các lưu lượng multicast có thể truyền tải trong hệ thống mạng một cách hiệu quả, các tính năng multicast cần được hỗ trợ tại các thiết bị mạng. Các giao thức thực hiện tại các thiết bị mạng như trên hình 5. Chú ý: Với hệ thống mạng hiện tại đã chạy MPLS, nếu BRAS không hỗ trợ multicast VPN thì cần chạy song song native IP và IP/MPLS trên mạng đường trục, trong đó native IP dùng để truyền các lưu lượng multicast. Nếu BRAS hỗ trợ multicast VPN thì có thể chạy multicast VPN để truyền các lưu lượng multicast qua mạng đường trục. Lưu lượng multicast giai đoạn 1 5.3.3.Yêu cầu về băng thông 5.3.3.1.Các kí hiệu và tham số thống kê đầu vào Số lượng thuê bao tại một tỉnh thành: Si. Tỉ lệ thuê bao sử dụng dịch vụ VoD tại một thời điểm: R1 = 30%. Tỉ lệ đáp ứng thuê bao của VoD server thứ cấp: R2 = 80%. Băng thông cho một luồng video: B = 2 Mbps. Số lượng access switch kết nối đến một BRAS: SW. Giả sử số lượng thuê bao phân bố trên các access switch là tương đối đồng đều, khi đó lượng thuê bao trong cùng phục vụ của mỗi access switch là. 5.3.3.2.Dung lượng mạng dành cho dịch vụ BTV Hệ thống sẽ cung cấp 100 kênh truyền hình, mỗi kênh truyền hình yêu cầu băng thông 2 Mbps. 5.3.3.3.Dung lượng mạng dành cho dịch vụ VoD Dung lượng mạng core: có 20% yêu cầu VoD không được đáp ứng bới các VoD server thứ cấp, các yêu cầu này sẽ được phục vụ bởi VoD server đặt tại trung tâm IPTV. Như vậy dung lượng bị chiếm dụng trong mạng core là: Dung lượng kết nối từ BRAS đến core router Dung lượng kết nối từ BRAS đến access switch 5.3.3.4.Dung lượng mạng phục vụ đồng bộ nội dung giữa các VoD server Quá trình đồng bộ nội dung giữa các VoD server được thực hiện vào thời gian rảnh rỗi của mạng. Băng thông dành cho tác vụ này được lập kế hoạch từ trước và hoàn toàn có thể kiểm soát được. Tùy thuộc khối lượng cần đồng bộ mà băng thông dành ra có thế thay đổi từ 100 Mbps đến 500 Mbps. 5.3.4.Yêu cầu tính năng thiết bị, các giao thức cần hỗ trợ 5.3.4.1.IP-DSLAM IGMP snooping, proxy. Phân loại lưu lượng và ánh xạ PVC ↔ S-VLAN. 802.1q. 802.1p. 5.3.4.2.Switch lớp 2 IGMP snooping. 802.1q. 802.1p. 5.3.4.3.Access switch IGMP snooping. 802.1q. 802.1p. 5.3.4.4.BRAS IGMP v2, v3. PIM-SM. DHCP relay. 802.1q. 802.1p. DSCP (Differentiated Service Code Point). Phân loại lưu lượng và ánh xạ 802.1p ↔ DSCP.  OSPF. 5.4.Triển khai dự án giai đoạn 2 5.4.1.Mô hình đấu nối Trung tâm IPTV được kết nối trực tiếp vào mạng core IP/MPLS qua PE của VTN. Riêng hệ thống VoD server được triển khai với một VoD server chứa đầy đủ nội dung đặt tại trung tâm IPTV, và nhiều VoD server thứ cấp được bố trí gần với thuê bao. Các VoD server thứ cấp chỉ lưu một phần nội dung của VoD server trung tâm nhằm mục đích đáp ứng những nội dung VoD có nhu cầu cao tại một thời điểm nhất định. Vị trí đặt VoD server thứ cấp có thể là: PE: giảm tải mạng core, nhưng khi số lượng thuê bao lớn thì kết nối giữa các core MAN switch và các PE sẽ có yêu cầu băng thông rất lớn. Core MAN switch: so với phương án đặt tại PE thì phương án này chỉ giảm tải cho kết nối từ mạng MAN lên PE, các phần khác của mạng không được lợi gì hơn. Access switch: vấn đề chính của phương án này là số lượng VoD server cần đầu tư rất lớn và việc quản lý gặp nhiều khó khăn. Mô hình đấu nối giai đoạn 2 5.4.2.Mô hình hoạt động 5.4.2.1.Mạng khách hàng (home network) Mạng khách hàng hoàn toàn không phải thay đổi so với giai đoạn 1. 5.4.2.2.Mạng truy nhập (access network) Mạng truy nhập tiếp tục triển khai theo mô hình S-VLAN. Tuy nhiên có một số thay đổi so với giai đoạn 1: Mạng truy nhập có phạm vi từ các IP-DSLAM đến các core switch. BRAS kết nối trực tiếp với core switch và chỉ dành cho dịch vụ truy nhập Internet. Core switch là nơi kết cuối S-VLAN. Để tránh loop trong mạng truy nhập, các thiết bị mạng truy nhập cần được cấu hình STP (Spaning Tree Protocol). 5.4.2.3.Mạng gom hay vòng core mạng MAN (distribution network) Mạng gom bao gồm từ 3 đến 4 core switch kết nối với nhau thành mạng vòng. Kết nối giữa các core switch là có thể là GE, 10GE, hoặc STM-N. Có 2 trường hợp có thể xảy ra đối với mạng gom: Mạng gom chạy ở lớp 2 Khi mạng gom chạy ở lớp 2 thì toàn mạng MAN là một vùng broadcast. Vì vậy tất cả các gói tin broadcast sẽ được phát tán ra toàn mạng MAN. Trong quá trình hoạt động của mạng, có rất nhiều giao thức cần phát sinh các gói tin broadcast, điều này có thể ảnh hưởng xấu đến hoạt động của mạng. Khi hoạt động ở lớp 2, cấu trúc vòng có nhược điểm là có thể gây ra loop, do đó các core switch cần cấu hình STP để tránh loop. Tuy nhiên cấu hình STP sẽ làm mất đi khả năng cân tải trên các core switch. Core switch phải thực hiện cấu hình các S-VLAN để đảm bảo chất lượng dich vụ, thực hiện IGMP snooping dành cho các lưu lượng multicast. PE sẽ đóng vai trò là nơi kết cuối S-VLAN, thực hiện IGMP v2, v3, định tuyến lớp 3 (unicast, multicast). Mạng gom chạy ở lớp 3 Với mô hình hoạt động này thì các core switch đóng vai trò giống như các BRAS ở trong giai đoạn 1. Chú ý: Trong các tính toán về sau này đều áp dụng cho trường hợp mạng gom hoạt động ở lớp 3. 5.4.2.4.Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP Đối với dịch vụ truy nhập Internet, home gateway thực hiện quay số PPPoE đến BRAS. Core switch được cấu hình để chuyển tiếp các gói tin PPPoE đến BRAS. BRAS cấp phát địa chỉ IP cho từng kết nối PPPoE, chuyển tiếp các gói tin ra Internet và ngược lại. Các dịch vụ IPTV sử dụng địa chỉ cấp phát qua DHCP server. Các core switch cấu hình DHCP relay để chuyển tiếp các gói tin DHCP đến DHCP server. DHCP server có thể được đặt tại core switch hoặc tại trung tâm IPTV. Truy nhập đầu cuối và địa chỉ IP – giai đoạn 2 5.4.2.5.Lưu lượng multicast Lưu lượng multicast – giai đoạn 2 Để truyền các lưu lượng multicast qua mạng lõi IP/MPLS, giữa các PE cần thực hiện multicast VPN. Multicast VPN được thực hiện bằng GRE (Generic Routing Encapsulation). 5.4.3.Yêu cầu băng thông 5.4.3.1.Các kí hiệu và tham số thống kê đầu vào Số lượng thuê bao tại một tỉnh thành: Si Tỉ lệ thuê bao sử dụng dịch vụ VoD tại một thời điểm: R1 = 30% Tỉ lệ đáp ứng thuê bao của VoD server thứ cấp: R2 = 80% Băng thông cho một luồng video: B = 2 Mbps Số lượng core MAN switch: AR 5.4.3.2.Dung lượng mạng dành cho dịch vụ BTV Giống như trong giai đoạn 1, số lượng kênh truyền hình mà hệ thống sẽ cung cấp là 100 kênh. Do đó dung lượng mạng dành cho dịch vụ BTV là: 5.4.3.3.Dung lượng mạng dành cho dịch vụ VoD Dung lượng mạng core Dung lượng kết nối từ core switch đến PE Trong trường hợp thực hiện cân tải trên 2 PE thì dung lượng kết nối từ core switch đến PE là: Dung lượng mạng gom (hay vòng core mạng MAN): ngoại trừ lưu lượng từ các thuê bao trong vùng phục vụ của core switch kết nối trực tiếp với PE, các lưu lượng từ các thuê bao khác đều được chuyển tiếp qua vòng core. Vì vậy, dung lượng vong core bị chiếm dụng là: Trong trường hợp thực hiện cân tải trên 2 core switch thì dung lượng bị chiếm dụng trên vòng core: Dung lượng mạng truy nhập: Các access switch được kết nối thành vòng access, mỗi vòng access có sự tham gia của 2 core switch và các access switch. Như vậy, có thể coi dung lượng vòng access dành cho VoD là dung lượng VoD đáp ứng cho tất cả các thuê bao nằm dưới 1 core switch, nghĩa là: 5.4.3.4.Dung lượng mạng phục vụ đồng bộ nội dung giữa các VoD server: giống như trong giai đoạn 1. 5.4.4.Phương án giảm tải mạng core và mạng gom. 5.4.4.1.Phương án giảm tải mạng core Lưu lượng VoD chiếm rất nhiều băng thông của mạng. Mặc dù các VoD server thứ cấp đã đáp ứng được một phần lớn nhu cầu của thuê bao, nhưng dung lượng mạng bị chiếm dụng vẫn rất lớn do có 20% yêu cầu bắt buộc phải chuyển về trung tâm IPTV qua mạng core. Để giảm tải mạng core, các hệ thống VoD server tại Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh được nâng cấp với 100% nội dung như tại tr