Nghiên cứu dịch vụ IPTV trên nền IMS và đề xuất phương án triển khai trên mạng viễn thông hà nội

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG






Vũ Hữu Hưng




NGHIÊN CỨU DỊCH VỤ IPTV TRÊN NỀN IMS VÀ ĐỀ
XUẤT PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI TRÊN MẠNG VIỄN
THÔNG HÀ NỘI



Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
Mã số: 60.52.70




TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ





Hà Nội năm 2012

1
Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG




Người hướng dẫn khoa học: TS. Đỗ Mạnh Quyết



Phản biện 1:……………………………………………

Phản biện 2:……………………………………………





Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn
thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông



Vào lúc: giờ ngày tháng năm 2012

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn
thông



2
MỞ ĐẦU
Cùng với sự bùng nổ của các công nghệ mới và nhu cầu
sử dụng dịch vụ viễn thông của khách hàng, mạng viễn thông
đã có những bước tiến vượt bậc. Hiện tại và trong tương lai nhu
cầu phát triển các loại hình dịch vụ Internet và đặc biệt là các
loại hình dịch vụ băng rộng ngày một tăng và không thể tách rời
đời sống xã hội. Để thỏa mãn nhu cầu đó mạng viễn thông đòi
hỏi phải có cấu trúc hiện đại linh hoạt và nhất là thỏa mãn mọi
nhu cầu về dịch vụ đa phương tiện.
IPTV là dịch vụ truyền hình qua kết nối băng rộng dựa
trên giao thức Internet. Đây là một trong các dịch vụ Triple-play
mà các nhà khai thác dịch vụ viễn thông đang giới thiệu trên
phạm vi toàn thế giới. Orange/France Telecom khá thành công
với gói dịch vụ Orange TV tại Pháp, Hàn Quốc mở rộng IPTV
ra cả nước, PCCW thành công với dịch vụ IPTV tại Hồng
Kông, Nokia Siemens Networks triển khai IPTV tại Ba Lan
(4/2007), IPTV đã và đang phát triển với tốc độ rất nhanh, dự
kiến đến năm 2012 số thuê bao IPTV trên toàn thế giới sẽ đạt
92,8 triệu với tốc độ tăng trưởng hàng năm là 31%, trong khi
năm 2008 con số này chỉ là 24 triệu. Trong đó, số lượng thuê
bao của khu vực châu Á sẽ đạt gần 40 triệu thuê bao.
Xu hướng phát triển mạng thế hệ sau NGN hiện nay là

chuyển từ Softswitch sang IMS do IMS đem lại khả năng cung
ứng dịch vụ đa phương tiện cho người sử dụng đầu cuối mà
không bị phụ thuộc vào vị trí, công nghệ truy nhập mạng và vào
thiết bị đầu cuối của người sử dụng.
IMS hỗ trợ các loại hình dịch vụ khác nhau (thoại, dữ
liệu, hình ảnh và khả năng tích hợp của cả ba loại hình dịch vụ
3
nói trên - Tripple Play mà điển hình là dịch vụ IPTV). Các công
nghệ mạng và các thiết bị đầu cuối. Đặc biệt, trên nền tảng IMS,
yếu tố di động và truy nhập không dây trở nên khả thi, càng tạo
điều kiện cho IPTV phát triển thành một trong những dạng dịch
vụ Quad-Play.
Hiện nay viễn thông Hà Nội đang triển khai cung cấp các
dịch vụ IPTV theo kiến trúc kiến trúc non-NGN-based IPTV,
dựa trên hệ thống IPTV Middleware với mạng truy nhập MAN-
E, xDSL Tuy nhiên do cơ cấu điều khiển dịch vụ riêng biệt
dẫn đến sự phức tạp của toàn hệ thống. Mặt khác ở mạng truy
nhập do suy hao lớn nên cự ly cung cấp dịch vụ bị hạn chế, chất
lượng dịch vụ còn thấp, nội dung chưa đa dạng phong phú nên
chưa cạnh tranh được với các dịch vụ truyền hình khác. Do vậy
với mục tiêu nắm bắt được các vấn đề liên quan tới truyền hình
IPTV, các vấn đề liên quan đến phân hệ IMS và đặc biệt là
nghiên cứu phương án triển khai IPTV trên phân hệ lõi IMS để
đề xuất áp dụng triển khai tại VNPT Hà Nội trong thời gian tới,
nhằm khắc phục những hạn chế của việc cung cấp dịch vụ IPTV
hiện nay đồng thời nâng cao khả năng cung cấp các dịch vụ mới
thu hút khách hàng để bù đắp lại dịch vụ thoại truyền thống
đang bị suy giảm mạnh. Đề tài được xây dựng theo nội dung
như sau:
Chương 1: Kiến trúc IMS

Chương 2: Công nghệ IPTV trên nền IMS
Chương 3: Đề xuất phương án triển khai IPTV trên
nền IMS tại VNPT Hà Nội.

4
CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC IMS
1.1. Quá trình hình thành và phát triển IMS
1.1.1 Khái niệm IMS
Phân hệ đa phương tiện IP (IMS – IP Multimedia
Subsystem) là một kiến trúc mạng lõi dựa trên nền IP gồm
nhiều chức năng được gắn kết với nhau thông qua các giao tiếp
đã được chuẩn hóa nhằm cung cấp các dịch vụ đa phương tiện
qua vùng chuyển mạch gói IP cơ bản. IMS được coi như kiến
trúc cho việc hội tụ mạng thoại, dữ liệu và di động.
Hình 1.1 Kiến trúc phân hệ IMS
1.1.2 Quá trình phát triển của IMS
IMS được dự án hợp tác về viễn thông thế hệ thứ 3
(3GPP – 3
rd
Generation Partnership Project) giới thiệu đầu tiên
trong phiên bản thứ 5 (Release 5) vào tháng 3/2002 với các tính
5
năng xử lý cuộc gọi cơ bản. Đầu năm 2004, 3GPP tiếp tục
chuẩn hóa IMS với Release 6. Những kết quả chuẩn hóa IMS
trong Release 6 của 3GPP được ETSI TISPAN sử dụng để thực
hiện chuẩn hóa phiên bản NGN R1. Đây được coi như một sự
khởi đầu cho hội tụ cố định - di động trong IMS. Release 7
được 3GPP chuẩn hóa theo 3 pha và được hoàn thiện vào
khoảng tháng 3 – 9/2007 hỗ trợ cho truy nhập với mạng băng
rộng cố định. Tháng 6/2007, ETSI TISPAN kết hợp với 3GPP

để tiếp tục chuẩn hóa xây dụng cấu trúc mạng IMS chung
nhằm hỗ trợ các kết nối cố định và các dịch vụ mới như IPTV.
Cấu trúc này được chuẩn hóa bắt đầu từ phiên bản Release 8.
Đầu năm 2008 phiên bản Release 9 bắt đầu được chuẩn hóa với
một số tính năng như: Giải pháp cho dịch vụ thoại và video
trong miền chuyển mạch kênh (CS – Circuit Switch), tính năng
hỗ trợ di động WiMAX - LTE, WiMAX – UMTS… Tính đến
thời điểm hiện tại Release 11 và Release 12 vẫn đang phát triển
để hoàn thiện hơn kiến trúc phân hệ IMS.
1.1.3 Các yêu cầu trong phân hệ IMS
Có thể thấy rằng mục tiêu xây dựng mạng IMS nhằm:
Tổ hợp các xu hướng công nghệ mới nhất; Hiện thực Internet di
động; Tạo cơ sở hạ tầng chung để triển khai nhiều dịch vụ đa
phương tiên; Tạo một cơ chế tăng lợi nhuận nhờ việc bổ sung
dịch vụ trên mạng di động. Để đạt được mục tiêu đó 3GPP đưa
ra 6 yêu cầu cơ bản cho mạng lõi IMS như sau:
 Thiết lập các phiên đa phương tiện IP
 Quản lý đảm bảo chất lượng dịch vụ - QoS
6
 Hỗ trợ liên mạng
 Chuyển vùng
 Điều khiển dịch vụ
 Tạo dịch vụ nhanh chóng và đa truy nhập
1.2. Kiến trúc IMS
1.2.1 Kiến trúc và chức năng các thành phần trong IMS
IMS mô tả một cấu trúc lớp với các chức năng mạng cụ
thể tại mỗi lớp, nhưng không định nghĩa các thành phần hay
thiết bị mạng cung cấp các chức năng đó. Các nhà cung cấp có
thể tùy ý thiết kế các thiết bị nhưng phải tuân theo các giao diện
chuẩn để có thể kết nối, hoạt động tương thích với thiết bị IMS

của nhà cung cấp khác.
1.2.1.1 Lớp dịch vụ
+ AS (Application Server): máy chủ ứng dụng là nơi
chứa đựng và vận hành các dịch vụ IMS.
+ SLF (Subscriber Location Function): trong trường
hợp có nhiều HSS trong cùng một mạng, chức năng định vị thuê
bao SLF sẽ được thiết lập nhằm xác định HSS nào đang chứa
hồ sơ của thuê bao tương ứng.
+ USPF (User Profile Server Function): hay còn gọi
là HSS (Home Subscriber Server) là trung tâm chứa toàn bộ dữ
liệu liên quan đến thuê bao.
+ Charging: IMS hỗ trợ cả hai phương thức tính cước
online và offline.
7
1.2.1.2 Lớp điều khiển
+ Chức năng điều khiển cuộc gọi CSCF
CSCF có 3 loại: Proxy-CSCF (P-CSCF), Serving-CSCF
(S-CSCF) và Interrogating-CSCF (I-CSCF). Mỗi CSCF có chức
năng riêng. Chức năng chung của CSCF là tham gia trong suốt
quá trình đăng kí và thiết lập phiên giữa các thực thể IMS. Hơn
nữa, những thành phần này còn có chức năng gửi dữ liệu tính
cước đến Server tính cước. Có một vài chức năng chung giữa P-
CSCF và S-CSCF trong hoạt động là cả hai có thể đại diện cho
user để kết thúc phiên và có thể kiểm tra nội dung của bản tin
trong giao thức SDP.
+ Chức năng Chức năng điều khiển cổng chuyển
mạng BGCF (Breakout Gateway Control Function)
Chức năng điều khiển cổng chuyển mạng (BGCF) Là
một máy chủ SIP chứa đựng chức năng định tuyến dựa trên số
điện thoại có nhiệm vụ lựa chọn mạng PSTN hoặc mạng

chuyển mạch kênh (CSN) mà lưu lượng trong IMS sẽ được định
tuyến sang. Nếu BGCF xác định được rằng lưu lượng chuyển
mạng đó sẽ tới mạng PSTN hay CSN nằm trong cùng mạng với
BGCF thì nó sẽ lựa chọn một MGCF để đáp ứng cho liên mạng
với PSTN hay CSN. Nếu lưu lượng cần truyền tới một mạng
không nằm cùng mạng với BGCF thì BGCF sẽ gửi báo hiệu
phiên này tới BGCF đang quản lý mạng đích đó.
+ Chức năng điều khiển cổng phương tiện MGCF
(Media Gateway Control Function)
8
MGCF là thành phần gateway của PSTN hay CSN và
mạng IMS. Nút này có nhiệm vụ quản lý cổng phương tiện, bao
hàm các chức năng như: liên lạc với S-CSCF để quản lý các
cuộc gọi trên kênh phương tiện, làm trung gian chuyển đổi giữa
giao thức báo hiệu ISUP và SIP.
+ Chức năng điều khiển kết nối biên IBCF
(Interconnection Border Control Function)
IBCF điều khiển biên giữa 2 domain của nhà cung cấp
dịch vụ khác nhau; cho phép tương tác giữa các ứng dụng IPv6,
IPv4. Ẩn đi topo mạng, chức năng điều khiển truyền tải, thông
tin về báo hiệu SIP, lựa chọn các tương tác báo hiệu phù hợp và
tạo ra các bản ghi cước. Tùy thuộc vào cấu hình, IBCF còn thực
hiện chức năng chuyển tiếp báo hiệu.
+ Chức năng tài nguyên phương tiện MRF (Media
Resource Function)
MRF được phân thành bộ điều khiển chức năng tài
nguyên đa phương tiện MRFC và bộ xử lí chức năng tài nguyên
đa phương tiện MRFP. MRFC là khối trực tiếp giao tiếp với AS
qua giao thức SIP và với S-CSCF qua giao thức MEGACO
/H.248. MRFP nhận thông tin điều khiển từ MRFC và giao tiếp

với các thành phần của mạng truyền dẫn. MRF có vai trò quan
trọng trong hội nghị đa điểm để phân bố tài nguyên hợp lý.
1.2.1.3 Lớp truyền tải
+ Thành phần cổng phương tiện IMS (IMS-
Media Gateway)
9
IMS-MGW là thành phần giao tiếp với mạng chuyển
mạch kênh, nó cung cấp mặt phẳng liên kết cho người dùng
IMS và CSN. Nó xác định kênh truyền từ CSN và dòng truyền
dẫn từ mạng, thực hiện việc chuyển đổi giữa những đầu cuối và
thực hiện giải mã và xử lý tín hiệu cho mặt phẳng người dùng
khi cần thiết.
+ SGSN (Signaling GPRS Support Node)
SGSN là thành phần liên kết giữa mạng IMS và mạng
chuyển mạch gói hiện có. Nó có thể hoạt động, điều khiển và
xử lý lưu lượng cho miền PS. Phần điều khiển có hai chức năng
chính: quản lý di động và quản lý phiên.
+ GGSN (Gateway GPRS Support Node)
Khối chức năng này cung cấp khả năng tương tác với
những mạng PS khác nhau như mạng IMS hoặc Internet. Nó
chuyển đổi những gói GPRS đến từ SGSN thành định dạng
PDP tương ứng và gửi chúng ra ngoài trên mạng ở ngoài tương
ứng. Trong hướng ngược lại, địa chỉ PDP của gói dữ liệu đến
được chuyển đổi thành địa chỉ IMS của người dùng đích.
+ NASS (Network Attachment Subsystem)
NASS là thành phần chỉ sử dụng cho các mạng truy
nhập hữu tuyến, với nhiệm vụ cung cấp kết nối đến người dùng
trong mạng truy nhập.
+ RACS (Resource and Admission Control
Subsystem)

Chức năng điều khiển tài nguyên và chấp nhận kết nối
10
RACS bao gồm 2 chức năng chính là: chức năng quyết định
chính sách dịch vụ (S-PDF) và chức năng điều khiển chấp nhận
kết nối và tài nguyên truy nhập (A-RACF).
1.2.2 Các điểm tham chiếu
Điểm tham chiếu IMS có nhiệm vụ là điểm nối giữa các
thực thể trong và ngoài mạng IMS, trao đổi các thông tin và báo
hiệu. Có nhiều loại điểm tham chiếu khác nhau được sử dụng
trong IMS.
1.2.3 Các giao thức sử dụng trong IMS
1.2.3.1 Giao thức SIP
1.2.3.2 Giao thức DIAMETER
1.2.3.3 Giao thức mô tả phiên SDP
1.2.3.4 Giao thức Megaco/H.248
1.3 Một số thủ tục trong IMS
Phần này mô tả quá trình đăng ký đến thiết lập phiên để
sử dụng dịch vụ của một UE. Quá trình này sẽ liên quan đến
nhiều thực thể trong IMS. Đầu tiên UE phải thực hiện việc đăng
kí với hệ thống mới có thể sử dụng được dịch vụ. Tùy thuộc vào
trạng thái của UE mà S-CSCF sẽ phân phối phù hợp.
1.3.1 Thủ tục khởi tạo phiên
1.3.2 Thủ tục xóa đăng ký khởi tạo phiên bởi UE
1.3.3 Thủ tục xóa đăng ký bởi nhà khai thác mạng
1.3.4 Thủ tục thiết lập phiên
11
CHNG 2 CễNG NGH IPTV TRấN NN IMS
2.1. Tng quan v cụng ngh IPTV
2.1.1 Khỏi nim v IPTV
IPTV (Internet Protocol Television), truyn hỡnh

qua giao thc Internet c nh ngha l cỏc dch v a
phng tin nh truyn hỡnh/video/audio/vn bn/
ha/s liu truyn ti trờn cỏc mng da trờn IP, c
kim soỏt nhm cung cp mc cht lng dch v, món
nguyn, bo mt v tin cy theo yờu cu.
2.1.2 Kin trỳc h thng cung cp dch v IPTV
End System
Hệ thống phân phối nội dung
Nguồn cung cấp
nội dung
latigid
Mạng truyền tải IP
hiển thị
yêu cầu
Hệ thống Middleware
Hệ thống Head-end
Quản lý bản quyền
số (DRM)
Lu trữ nội dung
(VoD server)
Điều khiển phân
phối nội dung
Cấp phát
nội dung
Xử lý đa
phơng tiện
Tơng tác dịch vụ
Điều khiển cung
cấp dịch vụ
Tơng thích nội

dung
Tập hợp nội dung
Điều khiển cung
cấp nội dung
Hồ sơ ngời
dùng
Hồ sơ dịch vụ
Hồ sơ nội dung
Thẩm quyền và
xác thực
Quản lý bản
quyền nội dung
Định hớng dịch
vụ
Proxy quản lý
bản quyển
Máy trạm ứng dụng
Hệ thống
quản lý
và tính cớc
Mạng nhà


Hỡnh 2.1. Mụ hỡnh kin trỳc h thng cung cp dch v IPTV
12
+ Nguồn cung cấp nội dung: cung cấp nguồn dữ liệu
thu, nhận và xử lý các dữ liệu chương trình từ các nguồn khác
nhau như vệ tinh, truyền hình mặt đất và các nguồn khác để
chuyển sang hệ thống Head-end.
+ Hệ thống Head-end: Thu, điều chế và giải mã nội

dung hình ảnh và âm thanh từ các nguồn khác nhau và sử dụng
các thiết bị mã hóa (encoder) để chuyển đổi nội dung này thành
các luồng dữ liệu IP ở khuôn dạng mã hóa mong muốn. Hiện
nay tín hiệu video chủ yếu được mã hóa MPEG-4 hoặc H.264
đảm bảo tốc độ khá thấp, cho phép triển khai tốt trên mạng truy
nhập xDSL.
+ Hệ thống Middleware: Thuật ngữ Middleware được
dùng để mô tả các gói phần mềm liên quan đến việc phân phát
dịch vụ IPTV. Middleware có kiến trúc client/server điển hình,
trong đó client nằm ở set top box. Nó cung cấp khả năng quản
lý thuê bao, nội dung và báo cáo hoàn chỉnh cùng với các chức
năng quản lý EPG và STB, đồng thời vẫn duy trì tính mở cho
việc tích hợp các dịch vụ trong tương lai.
+ Hệ thống phân phối nội dung: Bao gồm các cụm
máy chủ VoD và các hệ thống quản lý VoD tương ứng, cho
phép lưu trữ các nội dung đã được mã hóa và thiết lập các chính
sách phân phối nội dung một cách mềm dẻo. Hệ thống này
thường được thiết lập phân tán, cho phép nhà khai thác mở rộng
một cách kinh tế, phù hợp với tải và yêu cầu dịch vụ của các
thuê bao. Máy chủ VoD sẽ lưu nội dung thực và cung cấp cho
thuê bao khi nó nhận được sự xác thực danh tính từ
Middleware.
13
+ Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM): DRM giúp
nhà khai thác bảo vệ nội dung của mình, như trộn các tín hiệu
truyền hình hay mã hóa nội dung VoD, khi truyền đi trên mạng
Internet và tích hợp với tính năng an ninh tại STB ở phía thuê
bao. DRM dùng để bảo mật nội dung các khóa giải mã của các
thuê bao.
+ Mạng truyền tải: Mạng truyền tải đóng vai trò quan

trọng nhất trong toàn bộ hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV. Khả
năng đáp ứng về băng thông của mạng truyền tải sẽ quyết định
đến sự thành công cho dịch vụ IPTV cung cấp. Mạng truyền tải
chính là hạ tầng mạng IP băng rộng để truyền dịch vụ từ nhà
cung cấp dịch vụ IPTV đến khách hàng.
+ Hệ thống quản lý mạng và tính cước: Hỗ trợ quản
lí mạng và tính cước cho dịch vụ IPTV của khách hàng.
+ Set-top Box (STB): được sử dụng để kết nối IPTV
headend với TV. Chức năng chính của bộ phận này là hiểu và
chuyển đổi các yêu cầu từ các thuê bao sau đó gửi các bản tin
tới headend, các dịch vụ và các nội dung yêu cầu riêng. Set top
box sẽ nhận các nội dung đã được mã hóa và giải mã chúng.
2.1.3 Các đặc tính của IPTV
+ Hỗ trợ truyền hình tương tác
+ Không phụ thuộc thời gian
+ Tăng tính cá nhân
+ Yêu cầu về băng thông thấp
+ Khả năng truy nhập trên nhiều loại thiết bị
14
+ Cung cấp nhiều dịch vụ tiện ích
2.2. Công nghệ IPTV trên nền IMS
2.2.1 Sự phát triển kiến trúc IPTV theo hướng IMS – NGN
Sự phát triển này bao gồm một quá trình gồm bốn bước
như sau:

Hình 2.3. Các bước phát triển chính của IPTV
 Kiến trúc non-NGN-based IPTV :
Giải pháp IPTV trên cơ sở non-NGN hiện đang triển khai
trên thị trường. Trong đó lớp điều khiển dịch vụ và ứng dụng
được thiết kế riêng biệt (như IPTV Middleware) để cung cấp

các dịch vụ IPTV.
 Kiến trúc IPTV dựa trên NGN non-IMS:
Kiến trúc IPTV trên cơ sở NGN. Cho phép tương tác và
hợp tác làm việc qua các điểm tham chiếu chuẩn giữa các ứng
dụng IPTV và vài thành phần NGN chung đang tồn tại. Những
thành phần này gồm các yếu tố điều khiển truyền tải cho việc
15
thừa nhận nguồn và điều khiển phân hệ (RACS) hoặc phân hệ
gắn với mạng TISPAN (NASS). Cách tiếp cận này sử dụng một
phân hệ dành cho IPTV trong NGN để cung cấp tất cả các chức
năng yêu cầu IPTV cần thiết.
 Kiến trúc IPTV dựa trên IMS-NGN
Kiến trúc IPTV trên nền IMS. Xác định các chức năng
IPTV được hỗ trợ bởi phân hệ IMS và thực hiện những chức
năng này để cho phép tái sử dụng các chức năng IMS và cũng
tạo sự khởi tạo dịch vụ và điều khiển trên cơ sở SIP.
 Kiến trúc hội tụ non-IMS và IMS IPTV
Đây là kết hợp và hội tụ giữa hai kiến trúc IPTV dựa trên
IMS và non-IMS trong một cấu hình chung để cung cấp các
kiểu hội tụ của các dịch vụ IPTV. Ngoài ra trong kiến trúc này
còn tích hợp các tính năng quản lý vận hành hệ thống mạng
(OSS) và quản lý khách hàng, kinh doanh, tính cước (BSS).
2.2.2 Ưu điểm của kiến trúc IPTV trên nền IMS
IPTV dựa trên IMS-NGN có nhiều ưu điểm như hỗ trợ
tính năng di động, tương hỗ với các dịch vụ NGN, cá nhân hoá
dịch vụ, tương thích phương tiện và các dịch vụ di động như
các dịch vụ quadruple-play.
Hơn nữa, với việc ứng dụng và tái sử dụng đặc tính IMS
sẵn có để hỗ trợ các dịch vụ IPTV, có thể tối ưu hoá và tái sử
dụng các đặc tính NGN về những vấn đề sau:

- Đăng ký và nhận thực người dùng tích hợp (ví dụ, báo
phát sign-on đơn, nhận dạng người dùng đồng nhất).
16
- Quản lý thuê bao điện thoại của người dùng, tập trung
hồ sơ người dùng, chính sách người dùng linh hoạt và cá nhân
hoá dịch vụ.
- Quản lý phiên, định tuyến, khởi đầu dịch vụ (service
trigger), đánh số.
- Tương tác với các nhà cho phép dịch vụ (hiện diện,
nhắn tin, quản lý nhóm)
- Hỗ trợ Roam (chuyển vùng) và Nomadic (Lưu động).
- Chất lượng dịch vụ (QoS) và điều khiển ngang hàng.
- Ghi cước (billing) và tính cước đồng nhất.
Ngoài ra, IPTV dựa trên IMS-NGN còn cho phép tương
thích giữa luồng dữ liệu IPTV với các tài nguyên mạng sẵn có
và khả năng kết cuối người dùng. Do vậy, người dùng có thể
truy nhập dịch vụ IPTV không chỉ ở nhà mà cả khi di chuyển sử
dụng một đầu cuối di đông. Do đó, IMS-NGN-based IPTV
cũng cho phép hội tụ giữa cố định và di động.
2.3. Giải pháp phát triển ứng dụng IPTV trên nền IMS của
TISPAN
2.3.1 Các thành phần chức năng
a) Chức năng điều khiển dịch vụ (SCF)
Chức năng này xử lý yêu cầu về IPTV, nó đóng vai trò
là phần tử điều khiển phiên và dịch vụ của tất cả các dịch vụ
IPTV. Thành phần chức năng này cũng chịu trách nhiệm tương
tác với lõi IMS-NGN trên lớp điều khiển dịch vụ.
17

Hình 2.8 Kiến trúc IPTV trên nền IMS của TISPAN

b) Chức năng điều khiển phương tiện IPTV (MCF)
Chức năng phương tiện IPTV bao gồm chức năng điều
khiển phương tiện (MCF) và chức năng phân phối phương tiện
(MDF). Một nguyên lý thiết kế quan trọng đối với chức năng
này là kiến trúc phân phối phương tiện phân cấp và linh hoạt.
c) Chức năng phân phối phương tiện IPTV (MDF)
Tính năng phân phối phương tiện bao gồm ba phần tử
chức năng sau:
- Interconnect (I-MDF): chức năng này xử lý nội dung
phương tiện và nhập nội dung CoD, metadata và nhà cung cấp
dịch vụ, đồng thời tiếp nhận các luồng trực tiếp từ đầu cuối
18
IPTV hay tiếp nhận trực tiếp từ các nguồn tài nguyên của nhà
cung cấp nội dung.
- Serving (S-MDF): chức năng này xử lý quy trình của
nội dung (mã hoá, bảo vệ nội dung, chuyển mã sang các dạng
thức khác), lưu trữ nội dung và metadata cùng với việc truyền
bá thông tin nội dung trong IPTV IMS.
- Primary (P-MDF): chức năng này là điểm liên lạc sơ
cấp, nó cung cấp các tính năng streaming cho tất cả các dịch vụ
theo định dạng, chất lượng yêu cầu với phương thức phát cụ
thể (phát đa điểm/ phát duy nhất/quảng bá).
d) Chức năng lựa chọn và phát hiện dịch vụ
Chức năng phát hiện và lựa chọn dịch vụ (SDF và SSF)
cung cấp thông tin yêu cầu đối với một UE để lựa chọn dịch vụ.
 Nhiệm vụ của SDF
- Cung cấp thông tin đi kèm với dịch vụ;
- Phát hiện dịch vụ cá nhân;
Thông tin đi kèm dịch vụ bao gồm các địa chỉ SSF dưới
dạng các URI hoặc địa chỉ IP.

 Nhiệm vụ của SSF
- Cung cấp thông tin lựa chọn dịch vụ cá nhân và thông
tin cần thiết để cá thể hoá việc lựa chọn dịch vụ. SSF có thể
phát thông tin này một cách tuỳ ý. Trường hợp thông tin lựa
chọn dịch vụ là thông tin cá nhân thì nó phải được phân phối
qua chế độ unicast. Ngược lại, thông tin này sẽ được phân phối
qua chế độ multicast.
- Cung cấp thông tin trình diễn lựa chọn dịch vụ một cách
tuỳ chọn qua chế độ unicast.
19
e) UPSF
UPSF lưu trữ hồ sơ người dùng IMS và dữ liệu hồ sơ
chuyên dụng cho IPTV. Nó giao tiếp với thực thể chức năng
điều khiển dịch vụ IPTV tại điểm tham chiếu Sh và với lõi IMS-
NGN tại điểm tham chiếu Cx.
2.3.2 Hoạt động cung cấp dịch vụ IPTV dựa trên IMS

Hình 2.9 Mô hình cung cấp IPTV dựa trên IMS
2.3.2.1 Hoạt động phát hiện dịch vụ
 Chế độ đẩy (Push mode)
 Chế độ kéo (Pull mode)
2.3.2.2 Hoạt động khởi tạo phiên CoD
2.3.2.3 Hoạt động kết thúc phiên CoD
2.3.2.4 Hoạt động khởi tạo phiên BC bởi UE
20
2.3.2.5 Hoạt động khởi tạo phiên BC bởi SCF
2.3.2.6 Hoạt động kết thúc phiên BC
2.3.3 Các điểm tham chiếu
Có 5 giao diện chuyên dụng cho IPTV trên IMS-NGN.
a) Điểm tham chiếu Xa

Điểm tham chiếu Xa nằm giữa UE và SSF. Giao thức
giữa UE và SSF là HTTP.
b) Điểm tham chiếu Xc
Xc là điểm tham chiếu nằm giữa UE và MCF để thay
đổi các bản tin điều khiển phương tiện dành cho luồng phương
tiện IPTV. Giao thức giữa UE và MCF là RTSP.
c) Điểm tham chiếu Xd
Xd là điểm tham chiếu nằm giữa UE và thực thể MDF
được sử dụng để phân phối dữ liệu phương tiện. Giao thức sử
dụng là RTP.
d) Điểm tham chiếu y2
Điểm tham chiếu y2 nằm giữa S-CSCF và MCF, mang
các bản tin báo hiệu điều khiển dịch vụ IPTV phát từ CSCF để
điều khiển MCF. Sử dụng các giao thức SIP/SDP.
e) Điểm tham chiếu Xp
Điểm tham chiếu Xp nằm giữa MCF và MDF, điều
khiển các phiên phân phối phương tiện để hỗ trợ việc thiết lập
phiên khi nội dung được phân phối qua một và nhiều thực thể
chức năng phân phối phương tiện. Sử dụng giao thức
Megaco/H248.


21
CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI IPTV
TRÊN NỀN IMS TẠI VNPT HÀ NỘI
3.1 Tình hình cung cấp dịch vụ IPTV hiện nay tại viễn thông
Hà Nội
Tính đến hết năm 2011 số thuê bao băng rộng cố định
của VNPT Hà Nội đạt khoảng 360.000 thuê bao các loại. Thuê
bao IPTV năm 2011 phát triển thêm 11.000 thuê bao, nâng tổng

số thuê bao IPTV của VNPT Hà Nội lên gần 20.000 thuê bao.
Một số dịch vụ băng rộng phổ biến hiện VNPT Hà Nội đang
cung cấp gồm: dịch vụ MegaVNN trên cáp đồng, dịch vụ Fiber
MegaVNN, dịch vụ Internet FTTH.
3.2.1 Cấu trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV (MyTV)
Hiện nay VNPT Hà Nội có các hình thức cung cấp dịch
vụ MyTV sau:
- MyTV dùng chung thiết bị với MegaVNN, không chung
cáp với điện thoại.
- MyTV dùng chung thiết bị với MegaVNN, dùng chung
cáp với điện thoại.
- MyTV dùng chung thiết bị với Internet FTTH.
- MyTV dùng riêng cổng xDSL cáp đồng.
- MyTV dùng riêng cổng MAN -E, GPON.
- MyTV dùng chung cáp với điện thoại cố định.
Giai đoạn hiện nay VNPT Hà Nội chỉ cung cấp loại
hình dịch vụ MyTV dùng chung thiết bị với các dịch vụ
MegaVNN.
3.2.2 Các vấn đề tồn tại và hướng khắc phục
22
 Vấn đề nội dung
 Vấn đề chất lượng truyền hình
 Vấn đề tích hợp gói dịch vụ
3.2 Tình hình triển khai IMS hiện nay tại VNPT Hà Nội
VNPT lựa chọn xây dựng IMS theo giải pháp của hãng
Alcatel - Lucent. Trong giai đoạn đầu triển khai hiện nay
VNPT mới chỉ cung cấp dịch vụ điện thoại cố định VoIP trên
nền IMS và một số dịch vụ giá trị gia tăng khác. Tại VNPT Hà
Nội Bắt đầu từ tháng 5/2012 đã chính thức triển khai dịch vụ
VoIP trên nền IMS cung cấp đồng thời cùng với dịch vụ truy

nhập Internet.
3.3 Đề xuất phương án triển khai IPTV trên nền IMS tại
VNPT Hà Nội
3.3.1 Đề xuất xây dựng các thành phần chức năng
a, Các tiêu chí khi triển khai xây dựng: Sử dụng giao
thức SIP cho các phiên đa phương tiện , kiến trúc được mô đun
hóa, dễ dàng tích hợp với mạng viễn thông cũ và các dịch
vụ tồn tại, trung tâm hệ thống thanh toán phải dựa trên giải pháp
OSA, dễ dàng tương thích với các dịch vụ bên thứ ba
b, Phương án xây dựng các thành phần chức năng
Từ mô hình kiến trúc IPTV/IMS của TISPAN, từ kiến
trúc cung cấp dịch vụ IPTV hiện nay, đồng thời dựa trên các
tiêu chí ở trên ta có thể có xây dựng hệ thống IPTV trên nền
IMS cho VNPT Hà Nội như hình 3.6 dưới đây
23
- Đối với việc xây dựng các thành phần chức năng:
Gồm các server lựa chọn và phát hiện dịch vụ (SD&S server),
thành phần điều khiển dịch vụ (SCF), thành phần điều khiển
phân phối phương tiện (MCF) và các server phân phối nội dung
(MDF)… hiện đang sử dụng cung cấp các dịch vụ IPTV cơ bản
thì cần phải nâng cấp phần cứng, phần mềm hoặc thay mới
nhằm bổ xung, hỗ trợ các giao thức kết nối (như giao thức SIP,
Diameter ) để kết nối giữa các thành phần với nhau và để kết
nối đến lõi IMS.
Dịch vụ IPTV cơ bản
IPTV Middleware
Core IMS
IP Transport
Phân phối
phương tiện (MDF)

VoD Server
Video/music
Nội dung
Nội dung khác
Cung cấp
nội dung
Điều khiển phân
phối phương tiện
(MCF)
Các chức năng
quản lý
Server SD&S
(EPG/ECG)
DRM
IPTV
STB
Live TV
TV
Encoder
Khách hàng
SIP Client
Dịch vụ IPTV cá nhân
Dịch vụ IPTV trên nền
IMS

Hình 3 .6 Đề xuất mô hình xây dựng hệ thống IPTV trên nền
IMS cho VNPT Hà Nội
- Đối với hệ thống phân phối nội dụng MDF: Do mạng
viễn thông Hà Nội lớn đặc biệt khi sát nhập nên thành phần
phân phối nội dung cần xây dựng theo mô hình phân tán để

giảm tải lưu lượng chạy qua mạng lõi.
- Đối với hệ thống quản lý và giám sát: Đề xuất xây
dựng các Modul thực hiện các chức năng sau : Quản lý an ninh,
24
quản lý bản ghi, quản lý cảnh báo, quản lý thiết bị và mô đun
cấu hình.
- Về phía mạng khách hàng: Cần phải bổ xung thành
phần thực hiện chức năng giao thức SIP phía đầu cuối khách
hàng theo hai mô hình cung cấp: Set-top-box có hỗ trợ SIP và
Set-top-box không hỗ trợ SIP.
3.3.2 Đề xuất phương án cung cấp dịch vụ
a, Đề xuất nâng cấp,xây dưng nội dung: Hiện nay số
lượng thuê bao IPTV của Viễn thông Hà Nội còn rất hạn chế,
chỉ khoảng 4% tổng số thuê bao băng rộng cố định đang sử
dụng IPTV. Có nhiều nguyên nhân nhưng nguyên nhân chính là
vấn đề nội dung. Vì vậy để triển khai thành công MyTV trên
nền IMS, thì trước tiên phải xây dựng được các chương trình
nội dung đa dạng phong phú nhưng phải đảm bảo các yếu tố
riêng biệt, thời sự. Cụ thể VNPT Hà Nội cần hợp tác sản xuất
một số kênh truyền hình quảng bá độc quyền chỉ có ở MyTV
(Ví dụ như các kênh về sức khỏe, y tế, món ăn bài thuốc ).
b, Đề xuất triển khai bổ xung các dịch vụ mới: Theo xu
thế chung của thị trường hiện nay có ba dịch vụ đang được
khách hàng quan tâm nhiều. Một là dịch vụ an ninh nhà riêng,
an ninh trong các tòa nhà, với dịch vụ này một loạt Camera lắp
đặt trong tòa nhà sẽ được kết nối với hộp Set-top-box thông qua
phát WiFi. Hai là dịch vụ nhắn tin trực tiếp qua Tivi, dịch vụ
này đặc biệt phù hợp với lứa tuổi thanh thiếu niên, ngoài ra nó
còn được sử dụng để bầu chọn trực tiếp trong các chương
trình Live TV. Ba là truyền hình hội nghị, đây là một ứng dụng

rất hữu ích cho các doanh nghiệp và các cơ sở giáo dục tham
gia vào quá trình đào tạo.