Nghiên cứu dịch vụ IPTV và mô hình triển khai tới thuê bao

Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời cảm ơn
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn các
thầy giáo, cô giáo Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông nói chung và các thầy
cô Khoa Kỹ thuật Điện-Điện Tử nói riêng. Thầy cô không chỉ trang bị cho em những
kiến thức bổ ích về chuyên môn mà còn dạy em cách sống cách làm người giúp em
ngày một trưởng thành hơn.
Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo TS. Ngô Đức
Thiện, thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo những điều kiện thuận lợi nhất để
em có thể hoàn thành đồ án. Trong thời gian làm việc với thầy em đã tiếp thu được
nhiều kiến thức cũng như kinh nghiệm quý báu rất cần thiết cho quá trình học tập và
công tác sau này.
Đồng thời em xin chân thành cảm ơn đến các anh chị tại chi nhánh Viettel Hà
Nội 1 đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có môi trường tốt để thực hiện đề tài.
Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, những người đã luôn bên
cạnh em, đóng góp ý kiến và giúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Đặng Thái Sơn
Đặng Thái Sơn - D07DT2 i
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
i
MỤC LỤC 1
DANH MỤC HÌNH VẼ 3
DANH MỤC BẢNG BIỂU 5
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 6
LỜI MỞ ĐẦU 9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN DỊCH VỤ IPTV 10
1.1.Sơ lược về truyền hình số 10

1.1.1.Đặc điểm của truyền hình số 10
1.1.2.Các phương thức truyền dẫn truyền hình số 10
1.2.Lịch sử phát triển của IPTV 11
1.2.1.Lịch sử phát triển trên thế giới 12
1.2.2.Lịch sử phát triển ở Việt Nam 12
1.3.Khái niệm IPTV 13
1.4.Cấu trúc mạng IPTV 14
1.4.1.Cơ sở hạ tầng mạng 14
1.4.2.Cấu trúc chức năng của dịch vụ IPTV 15
1.5.Phân phối nội dung IPTV 18
1.5.1.Unicast 18
1.5.2.Broadcast 19
1.5.3.Multicast 21
1.6.Các dịch vụ IPTV 25
1.6.1.Live TV 25
1.6.2.VoD 26
1.6.3.Dịch vụ TVoD 27
1.6.4.Dịch vụ Time-Shifted TV 28
1.6.5.Dịch vụ NVoD (Near Video on Demand) 28
1.7. Ưu nhược điểm của IPTV 29
CHƯƠNG 2: CÁC KỸ THUẬT PHÂN PHỐI MẠNG IPTV 32
2.1. Các loại mạng truy cập băng rộng 32
2.2. IPTV phân phối trên mạng truy cập cáp quang 32
2.2.1. Mạng quang thụ động 33
Đặng Thái Sơn - D07DT2 Trang 1
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
2.2.2. Mạng quang tích cực 36
2.3. IPTV phân phối trên mạng ADSL 39
2.3.1. ADSL 40
2.3.2. ADSL2 42

2.3.3 VDSL 42
2.4. IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp 43
2.4.1. Tổng quan về kỹ thuật HFC 45
2.4.2. IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp 46
2.5. IPTV phân phối trên mạng Internet 48
2.5.1. Các kênh truyền hình Internet streaming 48
2.5.2. Download Internet 49
2.5.3. Chia sẻ video ngang hàng 50
2.6. Các công nghệ mạng lõi IPTV 50
2.6.1. ATM và SONET/SDH 51
2.6.2 IP và MPLS 52
2.6.3. Metro Ethernet 54
CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH TRIỂN KHAI IPTV TỚI THUÊ BAO 56
3.1. Tình hình phát triển của IPTV trong khu vực 56
3.2. Tình hình phát triển IPTV tại Việt Nam 57
3.3. So sánh IPTV với truyền hình Internet và CATV, DTH 57
3.3.1. So sánh IPTV với truyền hình Internet 57
3.3.2. So sánh IPTV với CATV, DTH 58
3.4. Mô hình triển khai của NetTV 60
3.4.1. Điều kiện triển khai 61
3.4.2. Tiến độ phát triển: 62
3.4.3. Triển khai NetTV trên FTTH 62
3.4.4. Triển khai NetTV trên ADSL 73
3.4.5. Một số sự cố thường gặp khi triển khai IPTV 82
3.4.6. Mô hình triển khai MyTV 83
Đặng Thái Sơn - D07DT2 Trang 2
Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sơ đồ khối mạng IPTV 12
Hình 1.2: Mô hình hệ thống IPTV 14

Hình 1.3: Cấu trúc chức năng dịch vụ IPTV 16
Hình 1.4: Các thành phần của cấu trúc chức năng 17
Hình 1.5: Truyền Unicast 18
Hình 1.6: Các kết nối IP unicast cho nhiều user IPTV 19
Hình 1.7: Truyền broadcast 20
Hình 1.8: Truyền multicast 22
Hình 1.9: Các kết nối IP multicast cho nhiều user IPTV 24
Hình 1.10: Dịch vụ Live TV 25
Hình 1.11: Dịch vụ VoD 26
Hình 1.12: Dịch vụ TVoD 27
Hình 1.13: Dịch vụ Time-ShiftedTV 28
Hình 2.1: Mạng IPTV FTTH sử dụng công nghệ PON 34
Hình 2.2: Kiến trúc đặc trưng của một mạng E-FTTH 37
Hình 2.3: Mô tả khối phân phối quang E-FTTH 37
Hình 2.4 : Triển khai dựa trên nền tảng sẵn có IP DSLAM 39
Hình 2.5: Dùng các sản phẩm Switch L2/L3 quang 39
Hình 2.6: IPTV trên cấu trúc mạng ADSL 41
Hình 2.7: Mạng HFC end-to-end 46
Hình 2.8: Mô hình triển khai cấu trúc mạng IPTV cáp kết hợp IP và RF 48
Hình 2.9: Cấu trúc mạng các kênh truyền hình Internet 48
Hình 2.10: Hạ tầng mạng lõi IPTV 51
Hình 2.11: Topology mạng lõi MPLS 53
Hình 2.12: Sử dụng EVC để cung cấp kết nối IPTV qua mạng lõi 54
Hình 3.1: Mô hình triển khai NetTV 60
Hình 3.2: Mô hình Broadband router FTTH đấu trực tiếp Site router 63
Hình 3.3: Broadband router FTTH đấu switch L2, switch L2 đấu với Site router 64
Hình 3.4: Đăng nhập 65
66
Đặng Thái Sơn - D07DT2 Trang 3
Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ

Hình 3.5:Kiểm tra phiên bản Firmware 66
Hình 3.6: Nâng cấp Firmware 66
Hình 3.7: Cấu hình Internet 67
Hình 3.8:Đăng nhập tài khoản của khách hàng 67
Hình 3.9:Khởi động lại 68
Hình 3.10: Cấu hình VLAN Internet/NetTV 69
Hình 3.11: Cấu hình tài khoản Internet 69
Hình 3.12: Khởi động lại 70
Hình 3.13: Đăng nhập 70
Hình 3.14: Chọn Basic 71
Hình 3.15: Chọn loại kết nối 71
Hình 3.16: Chọn LAN 71
Hình 3.17: Cấu hình server và account 72
Hình 3.18 Khởi động lại 72
Hình 3.19: Đăng nhập 72
Hình 3.20: Nhập password 73
Hình 3.21: Mô hình đấu nối không có tính năng wifi 73
Hình 3.22: Mô hình đấu nối có tính năng wifi 73
Hình 3.23.a. Mặt sau của modem 74
Hình 3.23.b. Măt trước của modem 74
Hình 3.24: Hình ảnh về STB 74
Hình 3.25: Đấu nối bằng cáp A/V trên STB 75
Hình 3.26: Đấu nối cáp A/V với cổng composite 75
Hình 3.27: Đấu nối cáp component tại STB 76
Hình 3.29: Cấu hình WAN 77
Hình 3.30:Cấu hình kết nối IPTV 78
Hình 3.31:Cấu hình các tham số 78
Hình 3.32: Cấu hình tính năng port mapping 79
Hình 3.33: Lưu cấu hình 80
Hình 3.34: Cấu hình DHCP 81

Hình 3.35: Cấu hình tính năng WIFI 82
Đặng Thái Sơn - D07DT2 Trang 4
Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ
Hình 3.36: Mô hình triển khai MyTV 84
Đặng Thái Sơn - D07DT2 Trang 5
Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục bảng biểu
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: So sánh các công nghệ mạng PON: BPON, GPON, EPON 36
Bảng 2.2: So sánh các công nghệ DSL 44
Bảng2.3: Các chuẩn OC SONET 52
Bảng 2.4: Định dạng MPLS Header 52
Bảng 3.1 Điều kiện lắp đặt IPTV trên đường dây mới 62
Bảng 3.2 Điều kiện lắp đặt IPTV trên đường dây sẵn có 62
Bảng 3.3: Quy định VLAN cho FTTH 64
Bảng 3.4: Danh sách thiết bị mạng Access 64
Bảng 3.5: Thiết bị đầu cuối 64
Bảng 3.6: Danh mục modem ADSL MyTV sử dụng 85
Đặng Thái Sơn - D07DT2 Trang 5
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
A
ADSL Asymmetric Digital Subscriber
Line
Đường dây thuê bao số bất đối
xứng
AON Active Optical Network Mạng quang tích cực
ATM Asynchronnuos Transfer Mode Mode truyền dẫn bất đồng bộ
ATSC Advanced Television Systems
Committee
Hệ thống truyền hình tiên tiến

B
BPON Broadband Passive Optical
Network
Mạng quang thụ động băng rộng
C
CAS Conditional Access System Hệ thống truy cập có điều kiện
CMTS Cable Modem Termination
System
Hệ thống kết cuối modem cáp
CPU Central Processing Unit Đơn vị xử lý trung tâm
D
DHCP Dynamic Host Configuration
Protocol
Giao thức cấu hình Host động
DRM Digital Rights Management Quản lý quyền nội dung số
DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số
DSLAM Digital Subscriber Line Access
Multiplexer
Bộ ghép kênh truy cập đường dây
thuê bao số
DTH Direct To Home Truyền hình số qua vệ tinh
DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá video số
DVD Digital Video Disc Đĩa video kỹ thuật số
E
EPG Electronic Program Guide Chỉ dẫn chương trình điện tử
EPON Ethernet PON Mạng quang thụ động Ethernet
EVC Ethernet Virtual Connection Kết nối ảo Ethernet
F
FTP File Transfer Protocol Giao thức vận chuyển file
FTTC Fiber To The Curd Cáp quang tới lề đường

FTTH Fiber To The Home Cáp quang tới hộ gia đình
FTTN Fiber To The Neighbourhood Cáp quang tới vùng lân cận
FTTRO Fiber To The Regional Office Cáp quang tới tổng đài khu vục
G
GIE Gigabit Ethernet Giao thức Gigabit Ethernet
GPON Gigabit PON Mạng quang thụ động Gigabit
H
Đặng Thái Sơn - D07DT2 Trang 6
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
HD High Definition Định dạng chất lượng cao
HDTV High Definition Television Truyền hình chất lượng cao
HFC Hybrid Fiber Coaxial Hỗn hợp cáp quang/đồng trục
HTTP Hyper Text Transfer Protocol Giao thức vận chuyển siêu văn bản
HTTPS Hyper Text Transfer Protocol
Secure
Giao thức HTTP bảo đảm
I
IETF Internet Engineering Task Force Tổ chức chuyên trách về kỹ thuật
liên mạng
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IPTV Internet Protocol Television Truyền hình giao thức Internet
IPTVCD
IPTV Cunsumer Device Thiết bị khách hàng IPTV
IRD Integrated Receiver Decoder Bộ giải mã đầu thu tích hợp
ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet
M
MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm chuyên gia về ảnh động
N
NTSC National Television System
Committee

Ủy ban hệ thống truyền hình quốc
gia (Mỹ)
O
OSI Open Systems Interconnection Liên kết hệ thống mở
OFDM Orthogonal frequency-division
multiplexing
Ghép kênh phân chia theo tần số
trực giao
P
PC Personal Computer Máy tính cá nhân
PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động
PSTN Public Switched Telephone
Network
Mạng điện thoại chuyển mạch công
cộng
POST Plain Old Telephone Service Dịch vụ điện thoại truyền thống đơn
giản
Q
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
R
RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực
RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức streaming thời gian thực
S
SD Standard Definition Định dạng chất lượng chuẩn
SDH
Synchronous Digital Hierarchy Ghép kênh cấp độ số đồng bộ
SFN
Single Frequency Network Mạng đơn tần
SNMP Simple Network Management
Protocol

Giao thức quản lý mạng đơn giản
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
STB Set Top Box Bộ giải mã
Streaming Phương thức để phân phối video hoặc nội dung khác trên mạng trong
Đặng Thái Sơn - D07DT2 Trang 7
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
các luồng nối tiếp nhau theo một tỷ lệ phù hợp với tốc độ dữ liệu được
sử dụng bởi thiết bị hiển thị
T
TCP/IP Transmission Control Protocol
Internet Protocol
Giao thức điều khiển vận chuyển
trên nền IP
U
URL Universal Resource Locator Bộ xác định địa chỉ tài nguyên
V
VoD Video on Demand Video theo yêu cầu
VLAN
Virtual Local Area Network Mạng LAN ảo
Đặng Thái Sơn - D07DT2 Trang 8
Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời mở đầu
LỜI MỞ ĐẦU
Sự phát triển của mạng Internet toàn cầu nói riêng và công nghệ thông tin nói
chung đã đem lại tiến bộ và phát triển vượt bậc của khoa học kĩ thuật. Internet không
những đã rút ngắn khoảng cách về không gian, thời gian mà còn mạng lại cho mọi
người, mọi quốc gia và cả thế giới những lợi ích to lớn. Tốc độ phát triển nhanh chóng
của công nghệ thông tin là một trong những lợi ích to lớn, có vai trò quan trọng và tầm
ảnh hưởng rộng khắp.
Với sự phát triển nhanh chóng của mạng Internet băng rộng còn làm thay đổi cả
về nội dung và kĩ thuật truyền hình. Hiện nay truyền hình có nhiềudạng khác nhau:

truyền hình số, truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp, truyềnhình Internet và IPTV.
IPTV đang là cấp độ cao nhất và là công nghệ truyền hình của tương lai. Sự vượt trội
trong kĩ thuật truyền hình của IPTV là tính năng tương tác giữa hệ thồng với người
xem, cho phép người xem chủ độngvề thời gian và khả năng triển khai nhiều dịch vụ
giá trị gia tăng tiện ích khác trên hệ thồng nhằm đáp ứng nhu cầu của người sử dụng.
Hiện nay trên thế giới IPTV đã được triển khai rộng khắp và ngày đang nâng cáo
chất lượng dịch vụ. Dịch vụ IPTV đã có mặt ở Việt Nam từ năm 2006 nhưng chỉ dưới
hình thức thí điểm và không nhiều người biết đến. Nhưng đến nay với sự hấp dẫn mà
dịch vụ đem lại cho khách hàng cũng như đem lại nguồn thu nhâp lớn cho nhà mạng,
IPTV đang được nâng cấp và phát triển mạnh mẽ.
Với sự hướng dẫn và động viên, khích lệ của thầy Ngô Đức Thiện và mong
muốn tìm hiểu công nghệ mới em đã lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu dịch vụ IPTV và
mô hình triển khai tới thuê bao”. Nội dung báo cáo gồm hai phần Lý thuyết và Thực
hành được trình bày trong 3 chương như sau:
Chương I: Tổng quan dịch vụ IPTV
Chương II: Các kỹ thuật phân phối mạng IPTV
Chương III: Mô hình triển khai IPTV tới thuê bao
Trong quá trình làm đố án do hạn chế về mặt kiến thức cũng như IPTV là một
công nghệ mới ở Việt Nam nên em chưa có nhiều kiện để tìm hiẻu sâu. Do vậy đồ án
sẽ không tránh khỏi những thiếu xót, mong được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Đặng Thái Sơn
Đặng Thái Sơn - D07DT2 Trang 9
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN DỊCH VỤ IPTV
1.1. Sơ lược về truyền hình số
Sử dụng phương pháp số để tạo, lưu trữ và truyền tín hiệu của chương trình
truyền hình trên kênh thông tin mở rộng ra một khả năng đặc biệt rộng rãi cho các thiết
bị truyền hìnhđã được nghiên cứu trước. Trong một số ứng dụng, tín hiệu số được thay

thế hoàn toàn cho tín hiệu tương tự vì có khả năng thể hiện được các chức năng mà tín
hiệu tương tự hầu như không thể làm được hoặc rất khó thực hiện, nhất là trong việc
xử lý tín hiệu và lưu trữ.
1.1.1. Đặc điểm của truyền hình số
•Có khả năng phát hiện lỗi và sửa sai.
•Thu di động tốt. Người xem dù đi trên ô tô, tàu hỏa vẫn xem được các chương
trình truyền hình. Sở dĩ như vậy là do xử lý tốt hiện tượng Doppler.
•Truyền tải được nhiều loại thong tin.
•Ít nhạy với nhiễu với các dạng méo xảy ra trên đường truyền, bảo toàn chất
lượng hình ảnh. Thu số không còn hiện tượng “bóng ma” do các tia sóng phản xạ từ
nhiều hướng đến máy thu. Đây là vấn đề mà hệ analog đang không khắc phục được.
•Phát nhiều chương trình trên một kênh truyền hình.
•Tiết kiệm được tài nguyên tần số.
Một trong những ưu điểm của truyền hình số là tiết kiệm phổ tần số. Một
transponder 36 MHz truyền được 2 chương trình truyền hình tương tự song có thể
truyền được 10 -12 chương trình truyền hình số (gấp 5-6 lần).
Một kênh 8 MHz (trên mặt đất) chỉ truyền được 1 chương trình truyền hình tương tự
song có thể truyền được 4 ÷ 5 chương trình truyền hình số đối với hệ thống ATSC, 4 ÷ 8
chương trình đối với hệ DVB – T (tùy thuộc M-QAM, khoảng bảo vệ và FEC)
•Bảo toàn chất lượng.
•Tiết kiệm năng lượng, chi phí khai thác thấp: Công suất phát không cần quá lớn
vì cường độ điện trường cho thu số thấp hơn cho thu analog (độ nhạy máy thu số thấp
hơn -30 db đến -20 db so với máy thu analog).
•Mạng đơn tần (SFN): cho khả năng thiết lập mạng đơn kênh, nghĩa là nhiều
máy phát trên cùng một kênh song. Đây là sự hiệu quả lớn xét về mặt công suất và tần
số.
•Tín hiệu số dễ xử lý, môi trường quản lý điều khiển và xử lý rất thân thiện với
máy tính…
1.1.2. Các phương thức truyền dẫn truyền hình số
1.1.2.1. Truyền hình số qua vệ tinh

Kênh vệ tinh (khác với kênh cáp và kênh phát sóng trên mặt đất) đặc trưng bởi
băng tần rộng và sự hạn chế công suất phát. Khuếch đại công suất của Transponder
làm việc gần như bão hòa trong cácđiều kiện phi tuyến.
1.1.2.2. Truyền hình số qua cáp
Điều kiện truyền các tín hiệu số trong mạng cáp tương đối dễ hơn, vì các kênh là
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 10
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
tuyến tính với tỷ số công suất song mang trên tạp (C/N) tương đối lớn. Tuy nhiên, độ
rộng băng tần kênh bị hạn chế (8 MHz), đòi hỏi phải dùng các phương pháp điều chế
số có hiệu quả cao hơn so với truyền hình theo qua vệ tinh.
1.1.2.3. Truyền hình số qua sóng mặt đất
Diện phủ song hẹp hơn so với truyền qua vệ tinh song dễ thực hiện hơn so với
mạng cáp. Cũng bị hạn chế bởi băng thông nên sử dụng phương pháp điều chế OFDM
nhằm tăng dung lượng dẫn qua 1 kênh song và khắc phục các hiện tượng nhiễu ở
truyền hình mặt đất tương tự.
Tóm lại:
Truyền hình số trong cả 3 môi trường có sự bổ sung, hỗ trợ cho nhau. Nếu truyền
hình qua vệ tinh có thể phủ sóng một khu vực rất lớn với số lượng chương trình lên
đến hàng trăm thì tín hiệu số trên mặt đất dùng để chuyển các chương trình khu vực,
nhằm vào một số lượng không lớn người thu.
Đồng thời, ngoài việc thu bằng Anten nhỏ của máy tính xách tay. Thu trên di
động (ô tô, máy bay…). Truyền hình số truyền qua mạng cáp phục vụ thuận lợi cho
đối tượng là cư dân ở các khu đông đúc, không có điều kiện lắp Anten thu vệ tinh hay
Anten mặt đất.
1.2. Lịch sử phát triển của IPTV
Sự phát triển không ngừng của internet kéo theo đó rất nhiều dịch vụ. Trong đó
nổi bật và đang có xu hướng phát triển mạnh là công nghệ IPTV-dịch vụ truyền hình
bằng rộng qua kết nối inter net. IPTV hội tụ đủ ba mảng dịch vụ quan trọng hiện nay
là voice, data, video. IPTV là mạng truyền hình kết hợp chặt chẽ với mạng viễn thông.

Nói rộng hơn IPTV là dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng mạng băng thông rộng IP phục
vụ cho nhiều người dùng(user). Các user có thể thông qua máy tính PC hoặc máy thu
hình phổ thông cộng với hộp phối ghép set-top-box(STB) để sử dụng dịch vụ. IPTV là
công nghệ truyền dẫn hình ảnh kỹ thuật số tới người sử dụng qua internet băng rộng.
Ngoài các dịch vụ truyền hình quảng bá thông thường, Video theo yêu cầu(Video on
demand-VOD), IPTV còn hỡ trợ sự tương tác giữa người xem với chương trình và đây
cũng là điểm đặc biệt và hấp dẫn nhất của IPTV. Không đơn thuần là truyền hình như
truyền hình cáp truyền thống, IPTV là một tổng thể chuỗi các dịch vụ truyền hình có
tính tương tác . Ngoài việc tự do lựa chọn chương trình hay phim muốn xem, người sử
dụng có thể tham gia các cuộc hội thảo từ xa, chơi game, mua hàng qua TV hoặc viết
blog video, nhắn tin qua TV,…
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 11
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
Hình 1.1: Sơ đồ khối mạng IPTV
1.2.1. Lịch sử phát triển trên thế giới
Năm 1994, World News Now của ABC đã có buổi trình chiếu truyền hình quảng
cáo quan mạng Internet đầu tiên, sử dụng phần mềm CU-SeeMe videoconferencing.
Tổ chức liên quan đến IPTV đầu tiên xuất hiện vào năm 1995, với sự thành lập
Precept Software bởi Judith Étrin 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. 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 tiền hành nghiên cứu live webcasts với WFAA-TV trong 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 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.
1.2.2. Lịch sử phát triển ở Việt Nam
Ở Việt Nam, các kênh truyền hình cáp và analog chỉ có thể phủ sóng trong nước còn
truyền hình kỹ thuật số qua vệ tinh (DTH) cần có khoản đầu tư lớn mới có thể phát
triển ra thế giới. Do đó, lợi thế của IPTV là tận dụng hạ tầng mạng Internet sẵn có và
khả năng kết nối toàn cầu. Người dùng còn có thể xem lại mọi chương trình họ thích
mà không bị lệ thuộc vào thời gian phát sóng. Một số kênh truyền hình trực tuyến
đang tìm lối đi riêng khi mà những dịch vụ tiện ích của truyền hình truyền thống chưa
đủ thỏa mãn nhu cầu của thời đại công nghệ số. Song song với sự phát triển về dịch vụ
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 12
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
ADSL, nhà nước cũng đã có chính sách mở hơn, cho phép tư nhân tham gia vào lĩnh
vực sản xuất chương trình và sở hữu các kênh truyền hình riêng.
Tín hiệu được truyền qua hạ tầng mạng ADSL và thông qua bộ giải mã truyền
thẳng lên TV. Ngoài những tiện ích thông thường, iTV còn cho phép xem lại các
chương trình đã phát song trong vòng 48h của nhiều kênh nổi tiếng. Trong khi đó, chỉ
có NetTV.vn, do công ty DINL của tổng công ty truyền thông đa phương tiện Việt
Nam (VTC) phát triển, là kênh truyền hình trực tuyến thời gian thực trong nước đầu
tiền. Những chuyên mục như công nghệ và cuộc sống, thị trường tiêu dung, mua sắm,
ẩm thực, … đều được NetTV tự dàn dựng và sản xuất độc lập chứ không mượn lại các
chương trình của các kênh khác. Theo bà Nguyễn Mai Anh, Giám đốc truyền thông
của NetTV, một trong những trở ngại cho sự phát triển IPTV tại Việt Nam là yêu cấu
đường truyền ADSL phải đạt trên 300Kb/giây trong khi các hộ gia đình thường chọn
gói dịch vụ giá rẻ với tốc độ chỉ bằng 1/3. Tuy nhiên Việt Nam là nước có mức độ
tăng trưởng Internet cao. Biểu hiện đó là hiện nay dịch vụ đang được triển khai mạnh
mẽ ở ba nhà mạng lớn đó là iTV của FPT triển khai năm 2006, MyTV của VNPT triển
khai năm 2009 và mới đây nhất vào tháng 7/2011 Viettel đã đưa NetTV vào triển khai.
1.3. Khái niệm IPTV

Công nghệ IPTV đang giữ phần quan trọng và có hiệu quả cao trong các mô hình
kinh doanh truyền hình thu phí. Nhưng thực chất nghĩa của từ viết tắt IPTV là gì và
ảnh hưởng của nó đối với người xem truyền hình như thế nào?
Khi mới bắt đầu IPTV được gọi là Truyền hình giao thức Internet (Internet
Protocol Television) hay Telco TV hoặc Truyền hình băng rộng (Broadband
Television). Thực chất tất cả các tên đều được sử dụng để nói đến việc phân phối
truyền hình băng rộng chất lượng cao hoặc nội dung âm thanh và hình ảnh theo yêu
cầu trên một mạng băng rộng. IPTV là một định nghĩa chung cho việc áp dụng để
phân phối các kênh truyền hình truyền thống, phim truyện, và nội dung video theo yêu
cầu trên một mạng riêng. IPTV có một số điểm đặc trưng sau:
Hỗ trợ truyền hình tương tác: khả năng của hệ thống IPTV cho phép các nhà
cung cấp dịch vụ phân phối đầy đủ các ứng dụng của truyền hình tương tác. Các dạng
dịch vụ IPTV có thể được phân phối bao gồm chuẩn truyền hình trực tiếp, truyền hình
hình ảnh chất lượng cao HDTV (High Definition Television), các trò chơi tương tác và
truy cập Internet tốc độ cao.
Dịch thời gian: IPTV kết hợp với một bộ ghi hình video số cho phép dịch chuyển
thời gian để xem nội dung chương trình, đây là một kỹ thuật ghi hình và lưu trữ nội
dung để có thể xem lại sau.
Tính cá nhân: một hệ thống IPTV end-to-end hỗ trợ thông tin có tính hai chiều và
cho phép các user xem các chương trình theo sở thích, thói quen…Hay cụ thể hơn là
cho các user xem cái gì họ muốn vào bất kỳ lúc nào.
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 13
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
Yêu cầu băng thông thấp: để thay thế cho việc phân phối mọi kênh cho mọi user,
công nghệ IPTV cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chỉ phân phối các kênh mà user
đã yêu cầu. Đây là đặc điểm hấp dẫn cho phép các nhà khai thác mạng bảo toàn được
băng thông của họ.
Nhiều thiết bị có thể sử dụng được: việc xem nội dung IPTV không giới hạn cho
Tivi. Khách hàng có thể sử dụng PC của họ và các thiết bị di động để truy cập các dịch

vụ IPTV.
1.4. Cấu trúc mạng IPTV
Có rất nhiều tài liệu trình bày cấu trúc của mạng IPTV, trong phần này trình bày
cấu trúc mạng IPTV theo hai vấn đề. Thứ nhất là cơ sở hạ tầng của mạng IPTV, đưa ra
các thành phần của một hệ thống IPTV end-to-end. Vấn đề thứ hai là cấu trúc chức
năng cho dịch vụ IPTV, nội dung phần này nói lên chức năng của từng thành phần cụ
thể tham giao vào công việc phân phối nội dung IPTV.
1.4.1. Cơ sở hạ tầng mạng
Hình 1.2: Mô hình hệ thống IPTV
1.4.1.1. Trung tâm dữ liệu IPTV
Cũng như với hệ thống truyền hình vệ tinh số hay truyền hình cáp, dịch vụ IPTV
cũng cần có trung tâm dữ liệu hay Headend. Trung tâm dữ liệu IPTV (IPTV Data
Center) hay Headend là nơi nhận nội dung từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm video
nội bộ, các bộ tập trung nội dung, các nhà sản xuất nội dung và các kênh truyền hình
vệ tinh, mặt đất, truyền hình cáp. Mỗi lần nhận như vậy, một số thành phần phần cứng
khác nhau như bộ giải mã, các server video, các router IP và các phần cứng bảo an
chuyên dụng đều được sử dụng để chuẩn bị nội dung sẽ được phân phối trên mạng IP.
Cộng với một hệ thống quản lý thuê bao IPTV về thuộc tính (profile) và hóa đơn thanh
toán. Chú ý rằng, vị trí vật lý của trung tâm dữ liệu IPTV sẽ được xác định bởi nhà
cung cấp dịch vụ sử dụng hạ tầng mạng.
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 14
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
Một head end mang một kênh riêng và mã hóa nó dưới định dạng video số, như
MPEG-2. Hiện nay các nhà cung cấpdịch vụ broadcast cũng bắt đầu sử dụng mã hóa
MPEG-4 vì nó có một số ưu điểm hơn so với MPEG-2 như yêu cầu tốc bộ bit thấp cho
cả tín hiệu truyền hình SD và HD.Sau khi mã hóa, mỗi kênh được đóng gói IP và được
truyền qua mạng. Các kênhnày là các dòng IP multicast điển hình, tuy nhiên một số
nhà sản xuất cũng sử dụng luồng IP unicast. IP multicast có rất nhiều ưu điểm vì nó
cho phép nhà cung cấp dịch vụ truyền một luồng IP trên kênh broadcast từ video head

end đến mạng truy nhập của nhà cung cấp dịch vụ. Cách này có rất nhiều ưu điểm khi
nhiều người sử dụng muốn sử dụng cùng một kênh broadcast tại cùng thời điểm.
1.4.1.2. Mạng truy cập băng thông rộng
Việc phân phối các dịch vụ IPTV theo yêu cầu kết nối one-to-one, nếu trong
trường hợp việc triển khai IPTV trên diện rộng thì số kết nối one-to-one sẽ tăng lên.
Do đó, yêu cầu về băng thông trên mạng là khá lớn. Những tiến bộ về công nghệ mạng
cho phép các nhà cung cấp viễn thông có được một số lượng lớn các mạng băng rộng.
Riêng mạng truyền hình cáp thì sử dụng hỗn hợp cả cáp đồng trục và cáp quang để đáp
ứng cho việc phân phối nội dung IPTV.
1.4.1.3. Thiết bị khách hàng IPTVCD
Thiết bị khách hàng IPTVCD (IPTV Consumer Device) là các thành phần cho
phép user truy cập dịch vụ IPTV. IPTVCD kết nối tới mạng băng rộng, chúng
đảmnhiệm chức năng giải mã, xử lý các luồng tín hiệu tới từ mạng IP. IPTVCD được
hỗ trợ các kỹ thuật tiên tiến để tối thiểu hóa hoặc loại trừ hoàn toàn ảnh hưởng của các
vấn đề về mạng khi xử lý nội dung IPTV. Có rất nhiều dạng IPTVCD như gateway
cho khu dân cư, bộ giải mã set-top-box, bảng điều khiển trò chơi…
1.4.1.4. Mạng gia đình
Mạng gia đình tại thuê bao cung cấp dịch vụ IPTV đến khách hàng. Có rất nhiều
loại mạng tại thuê bao khác nhau nhưng dịch vụ IPTV yêu cầu băng thông cao tại
mạng của thuê bao. Điểm cuối trong mạng của thuê bao mà TV được kết nối đến là
set-top-box
1.4.2. Cấu trúc chức năng của dịch vụ IPTV
Một mạng IPTV có thể bao gồm nhiều thành phần cơ bản, nó cung cấp một cấu
trúc chức năng cho phép phân biệt và chuyên môn hoá các nhiệm vụ. Hình 1.2 chính
bày sáu thành phần chính của cấu trúc chức năng được tạo thành bởi các chức năng
sau: cung cấp nội dung, phân phối nội dung, điều khiển IPTV, truyền dẫn IPTV, thuê
bao và bảo an.
1.4.2.1. Cung cấp nội dung
Tất cả nội dung được sử dụng bởi dịch vụ IPTV, bao gồm VoD và truyền hình
quảng bá sẽ phải thông qua chức năng cung cấp nội dung, ở đó các chức năng tiếp

nhận, chuyển mã và mã hóa sẽ tạo nên các luồng video số có khả năng được phân phối
qua mạng IP.
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 15
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
1.4.2.2. Phân phối nội dung
Khối phân phối nội dung bao gồm các chức năng chịu trách nhiệm về việc phân
phối nội dung đã được mã hoá tới thuê bao. Thông tin nhận từ các chức năng vận
truyển và điều khiển IPTV sẽ giúp phân phối nội dung tới thuê bao một cách chính
xác. Chức năng phân phối nội dung sẽ bao gồm cả việc lưu trữ các bản copy của nội
dung để tiến hành nhanh việc phân phối, các lưu trữ tạm thời (cache) cho VoD và các
bản ghi video cá nhân. Khi chức năng thuê bao liên lạc với chức năng điều khiển IPTV
để yêu cầu nội dung đặc biệt, thì nó sẽ gửi tới chức năng phân phối nội dung để có
được quyền truy cập nội dung.
Hình 1.3: Cấu trúc chức năng dịch vụ IPTV
1.4.2.3. Điều khiển IPTV
Các chức năng điều khiển IPTV là trái tim của dịch vụ. Chúng chịu trách nhiệm
về việc liên kết tất cả các chức năng khác và đảm bảo dịch vụ hoạt động ở cấp độ thích
hợp để thoả mãn nhu cầu của khách hàng. Chức năng điều khiển IPTV nhận yêu cầu
từ thuê bao, liên lạc với chức năng phân phối và vận chuyển nội dung để đảm bảo nội
dung được phân phối tới thuê bao. Một chức năng khác của điều khiển IPTV là cung
cấp hướng dẫn chương trình điện tử EPG (Electronic Program Guide), EPG được thuê
bao sử dụng để chọn nội dung theo nhu cầu. Chức năng điều khiển IPTV cũng sẽ chịu
trách nhiệm về quản lý quyền nội dung số DRM (Digital Rights Management) được
yêu cầu bởi thuê bao để có thể truy cập nội dung.
1.4.2.4. Chức năng vận chuyển IPTV
Sau khi nội dung yêu cầu từ thuê bao được chấp nhận, chức năng vận chuyển
IPTV sẽ chịu trách nhiệm truyền tải nội dung đó tới thuê bao, và cũng thực hiện truyền
ngược lại các tương tác từ thuê bao tới chức năng điều khiển IPTV.
Đặng Thái Sơn - D07DT2

Trang 16
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
1.4.2.5. Chức năng thuê bao
Chức năng thuê bao bao gồm nhiều thành phần và nhiều hoạt động khác nhau, tất
cả đều được sử dụng bởi thuê bao để truy cập nội dung IPTV. Một số thành phần chịu
trách nhiệm liên lạc thông tin với chức năng truyền dẫn, ví dụ như truy cập getway kết
nối với DSLAM, hay trình STB sử dụng trình duyệt web để kết nối với Middleware
server. Trong chức năng này, STB lưu trữ một số các thành phần quan trọng như các
key DRM và thông tin xác thực user. Khối chức năng thuê bao sẽ sử dụng EPG cho
phép khách hàng lựa chọn hợp đồng để truy cập và yêu cầu nó từ các chức năng điều
khiển IPTV. Nó cũng nhận các giấy phép số và các key DRM để truy cập nội dung.
1.4.2.6. Bảo an
Tất cả các chức năng trong mô hình IPTV đều được hỗ trợ các cơ chế bảo an tại
các cấp độ khác nhau. Chức năng cung cấp nội dung sẽ có bộ phận mật mã được cung
cấp bởi nhà cung cấp nội dung. Chức năng phân phối nội dung sẽ được đảm bảo thông
qua việc sử dụng DRM. Các chức năng điều khiển và vận chuyển sẽ dựa vào các
chuẩn bảo an để tránh các thuê bao không được xác thực có quyền sửa đổi và truy cập
nội dung. Chức năng thuê bao sẽ bị giới hạn sử dụng các cơ chế bảo an được triển khai
tại STB và Middleware server. Tóm lại, tất cả các ứng dụng và các hệ thống hoạt động
trong môi trường IPTV sẽ có các cơ chế bảo an luôn sẵn sàng được sử dụng để trách
các hoạt động trái phép.
Các thành phần trong môi trường IPTV sẽ tương ứng với các chức năng.
Ví dụ,chức năng điều khiển IPTV bao gồm các thành phần Middleware và quản
lý quyền nội dung số DRM. Khi phân phối các nhiệm vụ, một nhóm phụ trách các
chức năng điều khiển IPTV sẽ có khả năng sắp xếp tất cả các ứng dụng tương ứng với
các thành phần cho chức năng đó. Hình 1.3 mô tả các thiết bị thực hiện các chức năng
trong môi trường IPTV.
Hình 1.4: Các thành phần của cấu trúc chức năng
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 17

Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
1.5. Phân phối nội dung IPTV
Các kiểu lưu lượng mạng IP thời gian thực khác nhau được tạo ra bởi các loại
dịch vụ trên nền IP khác nhau như VoIP và truy cập Internet tốc độ cao. Với mỗi loại
dịch vụ có những đặc điểm riêng về nội dung, vì thế cần phải có những phương thức
phân phối thích hợp. Hiện nay có ba phương thức dùng để phân phối nội dung IPTV
qua mạng IP là unicast, broadcast và multicast
1.5.1. Unicast
Đây là một khái niệm chỉ sự trao đổi thông tin trong đó thông tin được gửi từ một
điểm này đến một điểm khác. Có nghĩa là chỉ có một người gửi và một người nhận.
Cho đến nay thì việc truyền thông tin theo cơ chế chỉ một nguồn và một đích này vẫn
chiếm ưu thế trong mạng LAN (ví dụ : Ethernet ) và trong các mạng IP hỗ trợ chế độ
Unicast. Người dùng mạng cũng khá quen thuộc với các ứng dụng sử dụng chế độ
Unicast, như: http, smtp, telnet, ftp… Và các ứng dụng này có sử dụng giao thức TCP,
đây là một giao thức truyền tin tin cậy.
Hình 1.5: Truyền Unicast
Nhìn vào hình 1.5, bạn có thể thấy rằng unicast được dùng để trao đổi dữ liệu
giữa 2 thiết bị. Trong gói tin unicast, địa chỉ của thiết bị đích được xem như là địa chỉ
đích và có thể định tuyến qua liên mạng.
Trong hệ thống IPTV, mọi luồng video IPTV đều được gửi tới một IPTVCD. Vì
thế, nếu có nhiều hơn một user IPTV muốn nhận kênh video tương tự thì IPTVCD sẽ
cần tới một luồng unicast riêng rẽ. Một trong các luồng đó sẽ truyền tới các điểm đích
qua mạng IP tốc độ cao. Nguyên tắc thực thi của unicast trên mạng IP là dựa trên việc
phân phối một luồng nội dung được định hướng tới mỗi user đầu cuối. Từ góc độ của
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 18
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
kỹ thuật này, thì việc cấu hình thực thi khá dễ dàng; tuy nhiên nó không có hiệu quả về
băng thông mạng
Hình 1.6: Các kết nối IP unicast cho nhiều user IPTV

Như hình 1.6, khi nhiều user IPTV truy cập cùng một kênh IPTV tại cùng một
thời điểm, thì một số các kết nối định hướng được thiết lập qua mạng. Trong ví dụ này,
server cần cung cấp kết nối tới mọi thuê bao có yêu cầu truy cập Kênh 10, với tổng số
là năm luồng riêng rẽ bắt đầu từ server nội dung và kết thúc tại router đích. Năm kết
nối này sau đó được định tuyến tới các điểm đích của nó. Các kết nối được kéo dài tới
hai tổng đài khu vực, với ba kết nối tới tổng đài khu vực 1 và hai kết nối tới tổng đài
khu vực 2. Sau đó các kết nối được thiết lập giữa các router tại tổng đài khu vực với
các gateway đặt trong năm hộ gia đình. Đây là phương thức truyền dẫn IP video tốt
cho các ứng dụng theo yêu cầu như VoD, ở đó mỗi thuê bao nhận một luồng duy nhất.
1.5.2. Broadcast
Broadcast là khái niệm chỉ chế độ trao đổi thông tin trong đó thông tin được gửi
từ một điểm này tới tất cả các điểm khác, có nghĩa là từ một nguồn tới tất cả các đích
có kết nối trực tiếp với nó.
Broadcast cũng được dùng trong mạng LAN, nó được dùng khi muốn gửi cùng một
bản tin tới tất cả các máy tính khác trong mạng LAN (Ví dụ trong thuật toán ARP :
Address Resolution Protocol ). Các giao thức lớp mạng (Lớp 3 trong mô hình OSI)
cũng có sử dụng một dạng của Broadcast để truyền cùng một bản tin tới tất cả các máy
tính trong một mạng logic. Ví dụ đối với giao thức lớp 3 là IP: 192.168.10.255/24 là
một địa chỉ Broadcast tới mạng 192.168.10.0/24.
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 19
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
Hình 1.7: Truyền broadcast
Gói tin broadcast được được dùng để gửi thông tin đến tất cả các thiết bị còn lại
trong một mạng. Như hình 1.7, khi máy 172.16.4.1 gửi một gói tin broadcast ra ngoài
thì tất cả các máy còn lại trong mạng đều nhận được gói tin broadcast này. Khi một
máy nhận được một gói tin broadcast, nó xử lý gói tin này như là một gói tin unicast
khác. Địa chỉ đích trong gói tin broadcast khác với unicast ở chỗ đó là địa chỉ
broadcast.
Broadcast rất quan trọng trong một số dịch vụ mạng, chẳng hạn như dịch vụ

DHCP sử dụng broadcast để tìm DHCP server v.v… Hay khi một máy muốn biết
thông tin của tất cả các máy còn lại trên mạng thì nó sử dụng broadcast.
Một vài ví dụ về broadcast:
•Ánh xạ địa chỉ lớp trên thành địa chỉ lớp dưới
•Yêu cầu một địa chỉ
•Các giao thức định tuyến như RIP
Không giống như unicast có thể được định tyến qua liên mạng, các gói tin
broadcast thường bị giới hạn trong một mạng cục bộ. Giới hạn này phụ thuộc vào cấu
hình của router biên và loại broadcast. Có 2 loại broadcast: directed broadcast và
limited broadcast.
Director broadcast:
Một directed broadcast hữu ích khi muốn gửi một broadcast đến tất cả các thiết bị trong
một mạng khác.Ví dụ, một máy ở ngoài mạng muốn gửi thông tin đến tất cả các máy trong
mạng 172.16.4.0/24, địa chỉ đích gói tin sẽ là 172.16.4.255. Mặc định các router không
chuyển directed broadcast, nhưng chúng có thể được cấu hình để làm điều này.
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 20
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
Limited broadcast
Limited broadcast bị giới hạn trong một mạng cục bộ. Những gói tin này sử dụng
địa chỉ đích là 255.255.255.255. Các router không chuyển các gói tin loại này. Các gói tin
này chỉ xuất hiện trên mạng cục bộ. Vì lý do này mà một mạng IPv4 được xem như là
một broadcast domain. Các router hình thành đường biên cho một broad domain.
Ví dụ, trong hình 1.9 một máy trong mạng 172.16.4.0/24 sẽ quảng bá thông tin
đến tất cả các máy còn lại trên mạng của nó bằng cách dung một gói tin với địa chỉ
đích là 255.255.255.255.
Các gói tin broadcast chiếm băng thông mạng và ảnh hưởng đến các thiết bị khác
vì phải nhận và xử lý nó. Mạng càng lớn, broadcast càng tăng lên làm ảnh hưởng đến
hiệu suất mạng. Do đó, cần phải có giải pháp để giới hạn broadcast. Giải pháp có thể
sử dụng router để chia một broadcast domain thành các subnet vì router hoạt động ở

lớp network có khả năng phân cách broadcast domain. Khi đố hiệu suất mạng được cải
thiện.
Trong triển khai IPTV, các mạng IP cũng hỗ trợ chức năng truyền broadcast, về
mặt nào đó giống như kênh IPTV được đưa tới mọi thiết bị truy cập được kết nối vào
mạng băng rộng. Khi một server được cấu hình truyền broadcast, một kênh IPTV gửi
tới tất cả các thiết bị IPTVCD được kết nối vào mạng bất chấp thuê bao có yêu cầu
kênh đó hay không. Đây sẽ là vấn đề chính do các tài nguyên IPTVCD bắt buộc phải
hoạt động để xử lý các gói tin không mong muốn. Một vấn đề khác mà broadcast
không phù hợp cho các ứng dụng IPTV là trong thực tế kỹ thuật truyền thông tin này
không hỗ trợ việc định tuyến.
Từ lâu, hầu hết các mạng đã mở rộng việc sử dụng các router, nhưng nếu truyền
broadcast thì không sử dụng định tuyến. Đây là lý do làm mạng và các thiết bị
IPTVCD khác bị tràn ngập khi tất cả các kênh được gửi tới tất cả mọi người.
1.5.3. Multicast
Multicast dùng để chỉ chế độ trao đổi thông tin trong đó thông tin được gửi từ
một điểm tới một tập các điểm khác còn lại, tức là một nguồn và nhiều đích (không
phải là tất cả). Một số giao thức lớp 3, ví dụ như giao thức OSPF cũng dùng Multicast
( với địa chỉ 224.0.0.5 ) để truyền đi thông tin cập nhật định tuyến đến DR và BDR.
Multicast là giao tiếp giữa một người gửi và người nhận nhiều trên mạng.
Multicast là cách hữu hiệu để truyền văn bản, âm thanh, video đến một nhóm người
trên mạng Internet hoặc mạng nội bộ. Thay vì phải gửi thông tin tới từng cá nhân,
thông tin sẽ được gửi cho cả nhóm multicast. Multicast có thể thực hiện trên nhiều mô
hình mạng nhưng ở đây chỉ đề cập đến multicast trên Internet. Multicast là cách truyền
dữ liệu từ một-nhiều (one-to-many). Ngược với phương pháp unicast - gửi thông tin
trên Internet theo cách truyền dữ liệu một-một (one-to-one). Nếu multicast có thể so
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 21
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
sánh với cuộc gọi chung cho nhiều người (conference call) thì unicast có thể so sánh
với cuộc gọi riêng giữa hai người. Multicast cho phép một trạm gửi gói dữ liệu đến

một nhóm trạm. Bên nhận sẽ trả lời và thông tin đáp ứng sẽ được gửi đến mọi thành
viên trong nhóm multicast. Trên Internet một nhóm bao gồm các máy tính ở trên nhiều
mạng con khác nhau ở bất kỳ nơi nào.
Hình 1.8: Truyền multicast
Multicast được thiết kế để bảo toàn băng thông của mạng IPv4. Nó làm giảm lưu
lượng bằng cách cho phép một thiết bị gửi thông tin đến một nhóm các thiết bị. Nếu sử
dụng unicast, khi muốn gửi một thông tin gì đó đến một nhóm các thiết bị, máy gửi
phải gửi từng gói tin riêng rẽ đến từng thiết bị trong nhóm. Nhưng với multicast máy
chỉ cần gửi một gói tin với địa chỉ đích là địa chỉ multicast.
Máy tính cho bộ định tuyến biết nó muốn nhận thông tin từ một multicast. Bộ
định tuyến này báo cho bộ định tuyến tiếp theo gần với nguồn của multicast biết điều
đó. Quá trình nầy được tiếp tục đến khi đường đi được thiết lập từ nguồn multicast đến
máy muốn nhận multicast. Kết quả là chỉ có các bộ định tuyến cần thiết mới nhận
được các gói multicast. Các bộ định tuyến không tham gia sẽ không nhận được gói,
việc nầy làm giảm lưu thông và giúp cho tiến trình hiệu quả hơn.
Multicast trên Internet diễn ra trên MBone (Multicast Backbone). Hiện giờ cấu
hình multicast trên Internet bao gồm các bộ định tuyến có khả năng multicast, gọi là
mrouter và bộ định tuyến dùng cho unicast gọi là urouter. Cấu hình này sẽ không cần
thiết nếu tất cả các các bộ định tuyến có khả năng multicast. MBone thuộc phần trên
cùng của Internet đóng vai trò như là mạng ảo bao gồm các mrouter, được vây quanh
bởi các router. Mrouter phải truyền gói IP multicast tới các mrouter khác. Tuy nhiên
chúng bị vây quanh bởi các urouter mà các urouter này không biết xử lý các gói
multicast. Để giải quyết vấn đề này các đường dẫn đi qua các urouter cần được thiết
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 22
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan dịch vụ IPTV
lập. Gói IP multicast sẽ được đóng gói thành các gói IP unicast khi đi qua đường dẫn.
Kết quả là MBone bao gồm tập hợp các mrouter được nối kết với nhau bởi các đường
dẫn, các đuờng dẫn nầy phủ kín Internet.
RTP (Real-time Transport Protocol) là giao thức kết hợp với multicast để truyền

các âm thanh thời gian thực, video, và các thông tin khác trên mạng multicast. Trong
khi IP multicast định nghĩa cách để thiết lập nhóm multicast, thì RTP định nghĩa cách
truyền thông tin thời gian thực đến các thành viên trong nhóm và kiểm tra chất lượng
thông tin được truyền đi.
IP multicast là chuẩn mở của IETF (Internet Engineering Task Force), dùng để
truyền dữ liệu tới nhiều người nhận. Thành viên trong nhóm multicast có thể thay đổi.
Người dùng có thể tham gia hoặc rời bỏ nhóm bất kỳ lúc nào, và có thể là thành viên
của nhiều nhóm multicast. Hơn nữa, bất kỳ người dùng nào cũng có thể là nguồn
multicast khi gửi dữ liệu tới một nhóm multicast nào đó.
Một vài ví dụ về Multicast:
•Truyền video và audio
•Các giao thức định tuyến trao đổi thông tin
•Cung cấp tin tức.
Multicast client
Những thiết bị nhận dữ liệu multicast được gọi là multicast client. Multicast
client sử dụng các dịch vụ được khởi tạo bởi một chương trình client đồng ý tham gia
vào nhóm multicast.
Mỗi nhóm multicast được biểu diễn bằng một địa chỉ đích multicast IPv4. Khi
một thiết bị đồng ý vào nhóm multicast, thiết bị xử lý gói tin multicast giống như gói
tin unicast. IPv4 dành một khoảng địa chỉ multicast từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255.
Trong phạm vi triển khai IPTV, mỗi nhóm multicast được truyền broadcast các
kênh truyền hình và các thành viên của nhóm tương đương với các thiết bị IPTVCD.
Vì thế, mỗi kênh IPTV chỉ được đưa tới IP-STB muốn xem kênh đó. Đây là cách hạn
chế được lượng tiêu thụ băng thông tương đối thấp và giảm gánh nặng xử lý trên
server. Hình 1.8 mô tả tác động của việc sử dụng kỹ thuật multicast trong ví dụ phân
phối cho năm thuê bao truy cập Kênh 10 IPTV cùng một lúc.
Đặng Thái Sơn - D07DT2
Trang 23