báo cáo thực tập tốt nghiệp tại công ty viễn thông liên tỉnh VTN và tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông về mảng Chuyển Mạch

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page i

LỜI NÓI ĐẦU

Viễn thông đang ngày càng phát triển không ngừng với những tiến bộ của khoa
học kỹ thuật cùng sự sáng tạo vô hạn của loài người đã đem đến cho Viễn thông một bộ
mặt mới và một tương lai vô cùng tiềm năng. Xuất phát từ nhu cầu vô cùng của con
người, các tính năng mới, dịch vụ mới, công nghệ và kỹ thuật mới đã được đưa vào các
hệ thống Viễn thông để đáp ứng những nhu cầu đó. Chính vì thế, Viễn thông đóng một
vai trò rất quan trọng và là một trong những yếu tố không thể thiếu của bất kỳ quốc gia
nào trên thế giới muốn được gọi là cường quốc về kinh tế, khoa học kỹ thuật, quân sự,…
Cùng với niềm đam mê về khoa học kỹ thuật, nhất là về Viễn thông, tôi đã chọn
môi trường học tập là Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông làm nơi khởi đầu
cho tương lai của mình. Trong suốt bốn năm học tập tại đây, tôi đã có được những kiến
thức tổng quát nhất về các hệ thống thông mạng viễn thông, cách vận hành, nhận biết và
khắc phục một số sự cố căn bản của hệ thống. Tuy nhiên, nếu chỉ học những lý thuyết đó
trên sách vở là chưa đủ, chính vì vậy nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng tôi đến với
công ty viễn thông liên tỉnh VTN để được tìm hiểu và học tập với những hệ thống viễn
thông trong thực tế đang được công ty vận hành và khai thác.
Qua khoảng thời gian thực tập khoảng 3 tháng tại công ty viễn thông liên tỉnh
VTN và tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông về mảng Chuyển Mạch, tôi đã
thu thập được một số nội dung để viết thành báo cáo này.
Nội dung của báo cáo gồm 2 phần chính:
Phần I: Thực tập tại cơ sở VTN:
1. Giới thiệu về cơ sở thực tập.
2. Mạng ASON North – Rings.
3. Mạng Backbone 120Gbps.
4. Mạng Backbone 240Gbps
Phần II: Thực tập chuyên sâu tại Học Viện:

1. Tổng quan về IPTV.
2. Các kỹ thuật phân phối mạng IPTV
3. Tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page ii

Em xin trân trọng cảm ơn các anh chị tại công ty viễn thông liên tỉnh VTN đã giúp
đỡ, hướng dẫn tận tình và cung cấp những tài liệu cần thiết để em có thể hoàn thành tốt
bài báo cáo thực tập này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Chuyển
Mạch đã hướng dẫn và góp ý cho em làm báo cáo thực tập này.
Hà Nội, ngày 03 tháng 08 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Tiến Hiệp


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page iii

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU i
MỤC LỤC iii
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG v
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vi
PHẦN I: THỰC TẬP CƠ SỞ VTN 1
1.1. Giới thiệu về cơ sở thực tập 1
1.2. Mạng ASON North – Rings. 2
1.2.1. Tổng quát 2

1.2.2. Các lớp của mạng ASON North – Rings 3
1.2.2.1. Lớp WDM 3
1.2.2.2. Lớp SDH. 5
1.3. Mạng Backbone 120Gbps. 6
1.3.1. Tổng quát 6
1.3.2. Các lớp của mạng Backbone 120Gb 6
1.3.2.1. Lớp WDM 6
1.3.2.2. Lớp SDH 7
1.4. Mạng Backbone 240Gbps 8
1.4.1. Tổng quát 8
1.4.2. Các lớp của mạng Backbone 240Gbps. 8
1.4.2.1. Lớp WDM 8
1.4.2.2. Lớp SDH 9
PHẦN II: THỰC TẬP CHUYÊN SÂU 10
2.1. Tổng quan về IPTV 10
2.1.1. Khái niệm IPTV 10
2.1.2. Đặc tính của IPTV 10
2.1.3. Cấu trúc mạng IPTV 11
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page iv

2.1.4. Sự khác biệt giữa IPTV và truyền hình Internet 12
2.2. Các kỹ thuật phân phối mạng IPTV 13
2.2.1. IPTV phân phối trên mạng ADSL 13
2.2.2. IPTV phân phối trên mạng truy cập quang 15
2.2.2.1. Mạng quang thụ động 16
2.2.2.2. Mạng quang tích cực 19
2.2.3. IP phân phối trên mạng truyền hình cáp 19
2.2.3.1. Tổng quan về kỹ thuật HFC 19

2.2.3.2. IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp 20
2.3. Tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam 22
2.3.1. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của VNPT 22
2.3.2. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của FPT 23
2.3.3. Tình hình phát triển IPTV của VTC 24
ĐỊNH HƯỚNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 25




Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page v

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG

Hình 1.1: Topo mạng North - Rings 3
Hình 1.2: Cấu trúc WDM N bước sóng 4
Hình 1.3: Topo lớp WDM mạng North - Rings 4
Hình 1.4: Topo lớp SDH mạng North - Rings 5
Hình 1.5: Topo lớp WDM mạng Backbone 120Gbps 7
Hình 1.6: Topo lớp WDM mạng Backbone 240Gbps 8
Hình 1.7: Topo lớp SDH mạng Backbone 240Gbps 9

Hình 2.1: Mô hình hệ thống IPTV end to end 11
Hình 2.2: IPTV trên cấu trúc mạng ADSL 15
Hình 2.3: Mạng IPTV FTTH sử dụng công nghệ PON 18
Hình 2.4: Mạng HFC end to end 20
Hình 2.5: Mô hình triển khai cấu trúc mạng IPTV cáp kết hợp IP và RF 22

Bảng 2.1: So sánh các công nghệ mạng PON 18


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page vi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Tên viết tắt

Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng
AON Active Optical Network Mạng quang tích cực
BPON Broadband Passive Optical Network Mạng quang thụ động băng rộng
DSL Digital Subcriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng
DSLAM Digital Subcriber Line Access Multiplexer

Bộ ghép kênh truy cập đường dây thuê bao số

DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing

Ghép kênh phân chia theo mật độ bước sóng

EPON Ethernet PON Mạng quang thụ động Ethernet
GPON Gigabit PON Mạng quan thụ động Gigabit
HFC Hybrid Fiber Coaxial Lai giữa cáp quang và cáp đồng trục
IPTV Internet Protocol Television Truyền hình giao thức Internet
IPTVCD IPTV Receiver Decoder Bộ giải mã đầu thu tích hợp
MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm các chuyên gia về ảnh động
OA Optical Amplifier Khuếch đại quang

OD Optical De-Multiplexer Unit Tách bước sóng
OLT Optical Line Termination Đầu cuối đường quan
OM Optical Multiplexer Unit Ghép bước sóng
ONT Optical Network Termination Đầu cuối mạng quang
OSC/ESC

Optical/Electrical Supervisory Channel Giám sát kênh quang/điện
OUT Optical Transponder Unit Chuyển đổi bước sóng
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 1

PHẦN I: THỰC TẬP CƠ SỞ VTN

1.1. Giới thiệu về cơ sở thực tập
Công ty viễn thông liên tỉnh có tên giao dịch quốc tế là Vietnam Telecom National
(gọi tắt là VTN) được thành lập ngày 31-03-1990 và một đơn vị thành viên trực thuộc
Tập đoàn Bưu chính Viễn Thông Việt Nam VNPT. VTN là có trụ sở tại số 30 Phạm
Hùng, Mỹ Đình, Từ Liêm, Hà Nội.
Sau hơn 20 năm xây dựng và phát triển, VTN luôn là một trong những công ty đi
đầu trong lĩnh vực viễn thông đường trục tại Việt Nam, với bốn nút chuyển mạch tiên
tiến đặt tại Hà Nội, Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh, Cần Thơ, mạng viễn thông thế hệ mới
NGN, hệ thống truyền dẫn hiện đại sử dụng công nghệ SDH (vi ba, cáp quang), DWDM
với dung lượng tuyến đường trục lên tới 360Gb/s.
Hiện nay, VTN có 5 hệ thống truyền dẫn chính:
 Mạng phía Bắc: Triển khai với thiết bị Huawei tại 24 tỉnh thành phía Bắc, topo dạng
mesh, sử dụng công nghệ chuyển mạch tự động ASON với 170 bước sóng * 10Gbps/
Lamda.

 Mạng Backbone 120Gbps: Sử dụng thiết bị Nortel với 5 vòng Rings chạy dọc từ
Bắc vào Nam với các node chuyển mạch chính là HNI, VIH, DNG, QNN, HCM. Tổng
dung lượng là 12*10Gbps/Lamda trên các vòng Ring.
 Mạng Backbone 240Gbps: Sử dụng thiết bị Ciena với 5 vòng Rings chạy dọc từ Bắc
vào Nam với các node chuyển mạch chính là HNI, VIH, DNG,QNN, HCM. Tổng dung
lượng là 08*10Gbps/Lamda + 05*40Gbps/Lamda. Ngoài ra còn 1 vòng ring HCM –
CTO với dung lượng 70Gbps.
 Mạng truyền dẫn Metro Hanoi của VTN dùng thiết bị Alcatel – Lucent để triển khai
trong năm 2010.
 Mạng truyền dẫn Đông Bắc sử dụng thiết bị Marcony để triển khai trong thời gian
tới.
VTN hoạt động trong các lĩnh vực chính như sau:
 Kinh doanh các dịch vụ viễn thông.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 2


 Tổ chức, xây dựng, quản lý, vận hành, khai thác mạng lưới, dịch vụ viễn thông
đường dài và cho thuê kênh viễn thông liên tỉnh, làm đầu mối kết nối giữa mạng viễn
thông các tỉnh trong nước với cửa ngõ quốc tế.
 Kinh doanh các dịch vụ mới trên nền NGN.
 Tư vấn, khảo sát, thiết kế, xây lắp chuyên ngành viễn thông.
 Xuất khẩu, nhập khẩu, kinh doanh vật tư thiết bị chuyên ngành viễn thông.
 Bảo trì các thiết bị chuyên ngành viễn thông.
Khách hàng của VTN rất đa dạng từ các công ty nhà nước như VNPT, Viettel đến
các công ty trách nhiệm hữu hạn, các công ty thương mại cổ phần, các ngân hàng và các
công ty tư nhân trong cả nước.
1.2. Mạng ASON North – Rings.
1.2.1. Tổng quát

Mạng truyền dẫn phía Bắc của VTN dùng thiết bị của Huawei để triển khai năm
2008, trong đó:
 Lớp WDM: Sử dụng dòng sản phẩm OSN 6800.
 Lớp SDH sử dụng dòng sản phẩm OSN 3500/7500/9500.
Mạng gồm 7 vòng Rings và 4 đường Chain trải rộng 24 tỉnh phía Bắc tạo thành
một mạng Ring lai và Mesh với 35 node mạng (27 node ROADM, 8 node OLA).
Các dịch vụ cơ bản có thể cung cấp:
 2M/34M/45M.
 STM1/STM4/STM16/STM64.
 GE/10GLAN/10GWAN.
 OTU2/OTU2e
Mạng phía Bắc VTN ứng dụng công nghệ GMPLS/ASON cho việc bảo vệ dịch
vụ:
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 3

 Đàm bảo chuyển mạch dịch vụ khi 2 đường cáp bị lỗi
 Tận dụng băng thông
 Tính khả triển cao
 Thuận tiện cho quá trình nâng cấp, mở rộng.

Hình 1.1: Topo mạng North - Rings
1.2.2. Các lớp của mạng ASON North – Rings
1.2.2.1. Lớp WDM
Các thiết bị OSN 6800 mềm dẻo và dựa trên nền chuẩn OTN. Nó được thiết kế để
gửi lệnh grooming cho dịch vụ truyền tải băng rộng, triple-play và việc kết nối IP
backbone với QoS được đảm bảo.
Chức năng chính của OUT là chuyển đổi bước sóng giữa tín hiệu phía client và
phía WDM theo tín hiệu chuẩn ITU-T (G691/694).

Chức năng chính của OM là ghép các kênh riêng rẽ vào đường chính, OD thực
hiện chức năng ngược lại.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 4

OA được sử dụng để bù line loss hoặc insertion loss của các thành phần thực hiện
truyền tải khoảng cách lớn.
Có 2 cách để quản lý, sự khác nhau là ESC dựa trên các card OUT, còn OSC dựa
trên card SC1/2.
Toàn bộ cấu trúc của hệ thống WDM N bước sóng được thể hiện trong hình

Hình 1.2: Cấu trúc WDM N bước sóng

Hình 1.3: Topo lớp WDM mạng North – Rings

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 5

1.2.2.2. Lớp SDH.
Các thiết bị OSN 9500, 7500, 3500 được dùng cho lớp SDH để kết cuối các dịch
vụ tại các trạm
Tại Hà Nội, thiết bị OSN 9500 được sử dụng để đón trực tiếp tín hiệu 10G từ lớp
DWDM, tại đây sẽ chia ra các thiết bị OSN 3500 để kết cuối dịch vụ cho khách hàng
hoặc kết cuối ngay tại OSN 3500.
Dịch vụ được bảo vệ thành 2 lớp: ASON trên DWDM gồm 2 bước sóng 10G và
ASON trên SDH gồm 21 bước sóng 10G, kết cuối các trạm tại các tỉnh.
Tại các trạm ở tỉnh, tùy theo lưu lượng và nhu cầu, có trạm sẽ dùng thiết bị OSN
3500, có trạm sẽ dùng thiết bị OSN 7500 để đón tín hiệu 10G trên DWDM kết cuối ra

khách hàng
Các dịch vụ được bảo vệ theo công nghệ chuyển mạch quang tự động ASON.
Chi tiết quy hoạch các bước sóng và thực tế sử dụng các thiết bị được cho theo sơ
đồ dưới đây:

Hình 1.4: Topo lớp SDH mạng North - Rings
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 6

1.3. Mạng Backbone 120Gbps.
1.3.1. Tổng quát
Mạng được triển khai năm 2003, sử dụng thiết bị Nortel với dung lượng 20Gbps,
sau 3 lần mở rộng hiện tại dung lượng 120Gbps:
 Lớp SDH: Sử dụng dòng sản phẩm TN4T, OM4200, OME6500BB
 Lớp WDM: Sử dụng dòng sản phẩm LH1600G, OME6500BB.
Mạng gồm 4 vòng Ring, với các node chính là: HNI, VIH, DNG, QNN, HCM với
dung lượng 120G mỗi Ring
Mạng sử dụng 3 loại cấu hình chính: OADM, REGEN,AMP
Các dịch vụ có thể cung cấp:
 2M/34M/45M
 STM1/STM4/STM16.
 GE
Mạng Backbone 120G sử dụng bảo vệ MS-SPRing cho Ring và MSP 1+1 cho bảo
vệ nhánh.
1.3.2. Các lớp của mạng Backbone 120Gb
1.3.2.1. Lớp WDM
Thiết bị LH1600G làm nhiệm vụ truyền dẫn tín hiệu quang tốc độ 120Gbps sử
dụng công nghệ ghép bước sóng quang mật độ cao DWDM.
Thiết bị OME6500BB thực hiện các chức năng điều khiển ở miền tín hiệu điện:

điều chế, mã hóa, định thời, quét và bù tán sắc. Ngoài ra, nó còn có chức năng chuyển đổi
tín hiệu SDH thành tín hiệu WDM bước sóng màu.

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 7


Hình 1.5: Topo lớp WDM mạng Backbone 120Gbps
1.3.2.2. Lớp SDH
OM4200 là hệ thống ghép kênh xen/rẽ với tốc độ tín hiệu tối đa đến STM16. Đây
là một hệ thống ghép kênh khá linh hoạt hỗ trợ nhiều cấu hình hoạt động, nhiều kiểu kết
nối cũng như cho phép xen/rẽ nhiều tốc độ khác nhau với các cấu trúc tín hiệu từ PDH
đến SDH.
Các cấu hình hoạt động: OM4200 có thể hoạt động trong các cấu hình không có
bảo vệ hoặc có bảo vệ: Liner, xen/rẽ, Ring xen/rẽ, Hub,…
Các cấu hình bảo vệ được hỗ trợ: MSP (1+1 multiplex section protection), PPS
(Path Protection Switching), CP (Card Protection)…
TN-4T là thiết bị ghép kênh mở rộng cung cấp 2 card giao tiếp quang tốc độ STM-
4 và tối đa 8 card giao tiếp I/O 2Mbps cho phép kết nối 225 luồng số tốc độ 2Mbit/s, kết
nối các tín hiệu 2Mbit/s vào tín hiệu STM-4 quang. TN-4T hỗ trợ rất hạn chế kiểu kết nối
cũng như các cấu hình hoạt động và cơ chế bảo vệ.




Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 8

1.4. Mạng Backbone 240Gbps
1.4.1. Tổng quát
Mạng được triển khai năm 2008 sử dụng thiết bị Nortel với dung lượng 80Gbps (8
bước sóng 10Gbps), sau đó mở rộng năm 2012 lên 240Gbps:
 SDH: Sử dụng dòng sản phẩm OME6500, OME6500DD, HDXc.
 WDM: Sử dụng dòng sản phẩm CPL, OME6500BB.
Mạng gốm 6 vòng Rings chính với các node chính là:HNI,VHI, DNG, QNN,
PRG, HCM và 1 vòng Rings HCM-CTO với dung lượng 65G.
Sử dụng 2 loại OUT 10Gbps và 40Gbps.
Các dịch vụ có thể cung cấp:
 2M/STM1/STM4/STM16/STM64.
 ODU2
Mạng Backbone 240Gbps sử dụng bảo vệ MS-SPRing cho Ring và MSP 1+1 cho
bảo vệ nhánh.
1.4.2. Các lớp của mạng Backbone 240Gbps.
1.4.2.1. Lớp WDM

Hình 1.6: Topo lớp WDM mạng Backbone 240Gbps
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 9

HDXc thực hiện các chức năng OAM (vận hành hệ thống, quản trị và bảo trì).
Ngoài ra HDXc còn cung cấp các giao diện giúp cho việc cơ chế bảo vệ, quản lý chất
lượng, đèn báo hiệu,…
Thiết bị OME6500BB thực hiện các chức năng điều khiển ở miền tín hiệu điện:
điều chế, mã hóa, định thời, quét và bù tán sắc. Ngoài ra, nó còn có chức năng chuyển đổi
tín hiệu SDH thành tín hiệu WDM bước sóng màu.
1.4.2.2. Lớp SDH
CPL (Common Photonic Layer): Là thiết bị truyền dẫn lớp quang DWDM của

Nortel. CPL hỗ trợ các cấu hình sau:
 Truy nhập kênh
 Khuếch đại
 Bộ lọc phẳng độ lợi động DGFF
 Nhánh chữ Y hoặc T
Hình 1.7: Topo lớp SDH mạng Backbone 240Gbps


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 10

PHẦN II: THỰC TẬP CHUYÊN SÂU

Với sự phát triển nhanh chóng của mạng Internet băng rộng đã đem đến sự thay
đổi cả về nội dụng và kỹ thuật truyền hình. Hiện nay, truyền hình có nhiều dạng khác
nhau: truyền hình số, truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp, truyền hình Internet và IPTV.
IPTV đang là cấp độ cao nhất và là công nghệ truyền hình của tương lai. Sự vượt trội
trong kỹ thuật truyền hình của IPTV là tính năng tương tác giữa hệ thống với người xem,
cho phép người xem chủ động về thời gian và khả năng triển khai nhiều dịch vụ giá trị
gia tăng tiện ích khác trên hệ thống nhằm đáp ứng nhu cầu của người sử dụng.
2.1. Tổng quan về IPTV
2.1.1. Khái niệm IPTV
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 lương 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. Từ
góc nhìn của người sử dụng thì IPTV hoạt động như một chuẩn dịch vụ truyền hình trả

tiền. Từ góc nhìn của nhà cung cấp thì IPTV bao gồm việc thu nhận, xử lý và phân phối
chính xác nội dung truyền hình tới thuê bao thông qua một hạ tầng mạng sử dụng IP.
Theo định nghĩa được đưa ra bởi hiệp hội viễn thông quốc tế tập trung vào nhóm
IPTV thì IPTV là các dịch vụ đa phương tiện (ví dụ như dữ liệu truyền hình, video, âm
thanh, văn bản, đồ họa) được phân phối trên một mạng IP có sự quản lý để cung cấp các
mức yêu cầu về chất lượng của dịch vụ, an toàn, có tính tương tác tin cậy.
2.1.2. Đặc tính của IPTV
Hỗ trợ truyền hình tương tác: Khả năng hai chiều của hệ thống IPTV cho phép nhà
cung cấp dịch vụ phân phối toàn bộ các ứng dụng TV tương tác. Các loại dịch vụ được
truyền tải thông qua một dịch vụ IPTV có thể bao gồm TV trực tiếp chuẩn, TV chất
lượng cao (HDTV), trò chơi tương tác, và khả năng duyệt Internet tốc độ cao.
Sử dụng dịch thời gian: IPTV kết hợp với một máy ghi video kỹ thuật số cho phép
dịch thời gian nội dung chương trình – một cơ chế cho việc ghi và lưu trữ nội dung IPTV
để xem sau.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 11

Cá nhân hóa: Một hệ thống IPTV từ kết cuối đến kết cuối hỗ trợ truyền thông tin
hai chiều và cho phép người dùng ở kết cuối cá nhân hóa những thói quen xem TV của
họ bằng cách cho phép họ quyết địng những gì họ muốn xem và khi nào họ muốn.
Yêu cầu về băng thông thấp: Thay vì phân phối trên mọi kênh để tới người dùng,
công nghệ IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ chỉ truyền trên một kênh mà người dùng
yêu cầu. Đặc điểm hấp dẫn này cho phép nhà điều hành mạng có thể tiết kiệm băng thông
của mạng.
Có thể truy xuất qua nhiều thiết bị: Việc xem nội dung IPTV bây giờ không chỉ
giới hạn ở việc sử dụng TV. Người dùng có thể sử dụng máy PC hay thiết bị di động để
truy xuất vào các dịch vụ IPTV.
2.1.3. Cấu trúc mạng IPTV
Phần này sẽ trình bày về cơ sở hạ tầng của mạng IPTV, đưa ra các thành phần của

một hệ thống IPTV end to end.

Hình 2.1: Mô hình hệ thống IPTV end to end
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
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 12

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.
Mạng phân phối băng 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.
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 đảm nhiệm
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 boxes, bảng điều khiển trò chơi…

Mạng gia đình.
Mạng gia đình liên kết các thiết bị kỹ thuật số bên trong một khu vực có diện tích
nhỏ. Nó cải thiện thông tin và cho phép chia sẻ tài nguyên giữa các thành viên trong gia
đình. Mục đích của mạng gia đình là cung cấp quyền truy cập thông tin giữa các thiết bị
kỹ thuật số xung quanh nhà thuê bao. Với mạng gia đình, khách hàng có thể tiết kiệm tiền
và thời gian do việc chia sẻ các thiết bị phần cứng rất tốt và dễ dàng, thông qua các kết
nối Internet băng rộng.
2.1.4. Sự khác biệt giữa IPTV và truyền hình Internet
Do đều được truyền hình trên mạng dựa trên giao thức IP, người ta đôi khi hay
nhầm lẫn giữa IPTV và truyền hình Internet. Tuy nhiên, hai dịch vụ này có nhiều điểm
khác nhau
 Các nền khác nhau:
 IPTV sử dụng mạng riêng bảo mật để truyền các nội dung video đến khách hàng. Các
mạng riêng này thường được tổ chức và vận hành bởi nhà cung cấp dịch vụ IPTV.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 13

 Truyền hình Internet sử dụng mạng Internet công cộng để phân phát các nội dung
video đến người sử dụng cuối.
 Về mặt địa lý:
 Các mạng do nhà cung cấp dịch vụ viễn thông sở hữu và điều khiển chỉ giới hạn trong
các khu vực địa lý cố định.
 Mạng Internet không có giới hạn về địa lý, người dùng Internet nào cũng có thể xem
truyền hình Internet ở bất kỳ đâu trên thế giới.
 Quyền sở hữu hạ tầng mạng:
 IPTV chỉ được phân phối qua một hạ tầng mạng của nhà cung cấp dịch vụ. Do đó,
người vận hành mạng có thể điều chỉnh để có thể cung cấp hình ảnh với chất lượng cao.
 Các nội dung video được gửi qua mạng Internet công cộng.
 Cơ chế truy nhập:

 Một set top box số thường được sử dụng để truy cập và giải mã nội dung video được
phân phát qua hệ thống IPTV.
 Truyền hình Internet thông qua PC cần phải được cài thêm các phần mềm hỗ trợ tùy
thuộc vào loại nội dung truyền hình Internet.
 Giá thành:
 Giá thành các loại dịch vụ IPTV cũng gần giống với mức phí hàng tháng của truyền
hình truyền thống.
 Phần trăm nội dung chương trình được phân phát qua mạng Internet công cộng tự do
thay đổi.
2.2. Các kỹ thuật phân phối mạng IPTV
2.2.1. IPTV phân phối trên mạng ADSL
Đường dây thuê bao kỹ thuật số bất đối xứng ADSL là kỹ thuật trong họ xDSL
được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay trên các mạng viễn thông thế giới. ADSL là công
nghệ kết nối điểm – điểm, nó cho phép các nhà cung cấp viễn thông phân phối các dịch
vụ băng thông rộng trên đường dây cáp đồng điện thoại đang tồn tại. Nó được gọi là “bất
đối xứng” vì thông tin được truyền từ trung tâm dữ liệu tới thiết bị IPTVCD nhanh hơn
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 14

thông tin được truyền từ IPTVCD tới trung tâm dữ liệu. Cũng vì thế đặc tính kết nối điểm
– điểm của ADSL loại trừ được các biến đổi về băng thông của môi trường mạng chia sẻ.
Bằng việc sử dụng các kỹ thuật đặc trưng, ADSL cho phép tốc độ downstream là 8
Mbps và upstream là 1,5 Mbps. Bởi vậy, một kết nối ADSL chỉ đủ cho đồng thời hai
kênh truyền hình quảng bá theo chuẩn MPEG-2 và một kết nối Internet tốc độ cao. Điểm
trở ngại chính của ADSL là phụ thuộc vào khoảng cách tính từ trung tâm dữ liệu của nhà
cung cấp tới nhà khách hàng. Dịch vụ ADSL giới hạn khoảng cách trên là 5,5 km.
Các thiết bị được sử dụng để triển khai dịch vụ IPTV trên mạng ADSL như trên
hình 2.2 bao gồm:
 Modem ADSL: tại nhà thuê bao có một bộ thu phát ADSL hoặc modem. Modem

thường kết nối bằng cổng USB hoặc giao tiếp Ethernet từ mạng gia đình hoặc PC tới
đường line DSL. Đa số modem hiện này đều được tích hợp chức năng định tuyến để hỗ
trợ các dịch vụ dữ liệu và truy cập Internet tốc độ cao.
 Bộ lọc POTS: người dùng được kết nối với Internet bằng kết nối băng thông rộng
ADSL sẽ sử dụng một thiết bị gọi là bộ lọc POTS để lọc tín hiệu dữ liệu từ các tín hiệu
thoại. Bộ lọc sẽ lọc tín hiệu tới thành tín hiệu tần số thấp đưa tới điện thoại và tần số cao
đưa tới mạng gia đình.
 DSLAM – Digital Subscriber Line Access Multiplexer: bộ gép kênh truy cập đường
dây thuê bao số. Tại mỗi tổng đài khu vực (Regional Office) của nhà cung cấp dịch vụ
IPTV, DSLAM nhận các kết nối của thuê bao trên đường dây cáp đồng, tập hợp chúng lại
và kết nối trở lại trung tâm dữ liệu IPTV bằng cáp quang tốc độ cao dựa trên mạng đường
trục. Để triển khai IPTV, DSLAM thường hỗ trợ truyền dẫn đa điểm (multicast) vì thế
không cần phải tái tạo lại các kênh cho từng yêu cầu từ một người xem IPTV. DSLAM
chịu trách nhiệm trong việc phân phối nội dung IPTV từ tổng đài khu vực tới các thuê
bao IPTV. DSLAM có hai loại là DSLAM lớp 2 và DSLAM nhận biết IP.
 DSLAM lớp 2: hoạt động tại lớp 2 trong mô hình OSI và thực hiện các chức năng như
chuyển mạch lưu lượng giữa Ethernet và ATM, chuyển tiếp các lưu lượng mạng ngược
dòng (up-stream) và ngăn ngừa can nhiễu giữa các thêu bao IPTV. Việc chuyển mạch
giữa các mạch ảo ATM và các gói Ethernet ngược dòng được dễ dàng bằng cách sử dụng
cơ chế bắc cầu.
 DSLAM nhận biết IP: hỗ trợ các giao thức IP hoạt động tại lớp 3 trong mô hình OSI.
Các chức năng tiên tiến được tích hợp trong các DSLAM nhận biết IP là tái tạo các kênh
truyền hình quảng bá và kênh thực hiện theo lệnh.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 15


Hình 2.2: IPTV trên cấu trúc mạng ADSL
2.2.2. IPTV phân phối trên mạng truy cập quang

Đối với IPTV thì yêu cầu về băng thông lớn nhưng chi phí hoạt động phải thấp và
tránh được các can nhiễu. Do đó, người ta quan tâm tới việc sử dụng mạng cáp quang
đang có sẵn để triển khai các dịch vụ IPTV. Các liên kết cáp quang cung cấp cho khách
hàng đầu cuối một kết nối chuyên dụng tốt nhất để thuận tiện cho việc tiếp nhận nội dung
IPTV. Các công nghệ về sản xuất sợi quang gần đây cho khả năng băng thông lớn hơn, từ
đó có thể thực thi một trong các cấu trúc mạng sau:
 Cáp quang tới khu vực văn phòng (FTTRO – Fiber to the regional office): sợi quang
từ trung tâm dữ liệu IPTV tới khu vực văn phòng một cách gần nhất được lắp đặt bởi các
công ty viễn thông hoặc công ty cáp. Sau đó sợi cáp đồng sẽ được sử dụng để truyền tín
hiệu tới người dùng đầu cuối IPTV trong khu vực văn phòng đó.
 Cáp quang tới vùng lân cận (FTTN – Fiber to the neighborhood): như ta đã biết sợi
quang được tập trung tại các node, FTTN đòi hỏi thiết lập sợi quang từ trung tâm dữ liệu
IPTV tới bộ chia “vùng lân cận”. Đây là vị trí node có khoảng cách nhỏ hơn 1,5 Km tính
từ nhà thuê bao. Việc triển khai FTTN cho phép người dùng nhận một gói các dịch vụ trả
tiền bao gồm truyền hình IPTV, truyền hình chất lượng cao và video theo yêu cầu.
 Cáp quang tới lề đường (FTTC – Fiber to the curd ): sợi quang được lắp đặt từ trung
tâm dữ liệu IPTV tới các tủ cáp được đặt tại lề đường. Từ đó một sợi dây cáp đồng hoặc
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 16

cáp đồng trục được sử dụng để nối từ đầu cuối cáp quang trong tủ cáp tới vị trí thiết bị
IPTV của nhà thuê bao.
 Cáp quang tới nhà khách hàng (FTTH – Fiber to the home): với sợi quang tới nhà
khách hàng, toàn bộ các định tuyến từ trung tâm dữ liệu IPTV tới nhà khách hàng đều
được kết nối bởi sợi quang này. FTTH dựa trên mạng quang có khả năng phân phối dung
lượng dữ liệu cao tới người sử dụng trong hệ thống. FTTH là hệ thống thông tin song
kênh và hỗ trợ tính năng tương tác của các dịch vụ IPTV.
Việc phân phối những cấu trúc mạng này thường được triển khai bằng hai loại mạng khác
nhau một chút đó là mạng quang thụ động và mạng quang tích cực.

2.2.2.1. Mạng quang thụ động
Mạng quang thụ động PON (Passive Optical Network) là công nghệ mạng kết nối
điểm – đa điểm. Mạng sử dụng các bước sóng khác nhau để truyền dữ liệu từ trung tâm
dữ liệu IPTV tới các điểm đích mà không có các thành phần điện. Mạng quang thụ động
được xây dựng dựa trên các mạng FTTx theo các tiêu chuẩn quốc tế. Tiêu chuẩn G.983
của ITU là tiêu chuẩn đang được sử dụng hiện nay.
Mạng PON theo tiêu chuẩn G.983 bao gồm một kết cuối đường quang OLT
(Optical Line Termination) được đặt tại trung tâm dữ liệu IPTV và một số các kết cuối
mạng quang ONT (Optical Network Termination) được lắp đặt tại thiết bị đầu cuối người
dùng. Trong trường hợp này, các kỹ thuật truyền tải dữ liệu tốc độ cao trên cáp đồng
được sử dụng (ví dụ như DSL) để truyền các tín hiệu IPTV vào thiết bị đầu cuối của mỗi
hộ gia đình.
Kết cuối đường quang OLT bao gồm cáp quang và các bộ chia quang để định
tuyến lưu lượng mạng tới các kết cuối mạng quang ONT.
 Cáp quang: kết cuối OLT và các ONT khác nhau được kết nối với nhau bằng cáp
quang. Với truyền dẫn bằng cáp quang thì can nhiễu thấp và băng thông cao. Theo tiêu
chuẩn G.983 cho phép mạng PON truyền các tín hiệu ánh sáng được số hóa với khoảng
cách tối đa là 20 Km mà không sử dụng bộ khuếch đại.
 Bộ chia quang: Bộ chia quang được sử dụng để chia tín hiệu tới thành những tín hiệu
đơn lẻ mà không thay đổi trạng thái của tín hiệu, không biến đổi quang - điện hoặc điện –
quang. Bộ chia quang cũng được sử dụng để kết hợp nhiều tín hiệu quang thành một tín
hiệu quang đơn. Bộ chia quang cho phép 32 hộ gia đình chia sẻ băng thông của mạng
FFTx.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 17

Mục đích chính của ONT là cung cấp cho các thuê bao IPTV một giao diện với
mạng PON. Nó nhận luồng tín hiệu dạng ánh sáng, giám sát địa chỉ được gán trong các
gói tin và chuyển đổi thành tín các tín hiệu điện. Kết cuối ONT có thế định vị ở bên trong

hoặc bên ngoài nhà thuê bao, được cung cấp nguồn từ trong nhà và bao gồm cácmạch
vòng (bypass) cho phép điện thoại vẫn hoạt động bình thường khi nguồn bị hỏng. Phần
lớn các kết cuối ONT gồm có một giao diện Ethernet cho đường dữ liệu, một cổng RJ-11
cho kết nối vào hệ thống điện thoại gia đình và một giao diện cáp đồng trục để cung cấp
các kết nối tới Tivi. Kết cuối ONT cũng làm nhiệm vụ chuyển đổi dữ liệu thành tín hiệu
quang để truyền trên mạng PON.
Hình 2.3 miêu tả cấu trúc mạng PON cơ bản được xây dựng để hỗ trợ phân phối
các dịch vụ IPTV và Internet tốc độ cao cho sáu hộ gia đình khác nhau. Như trên hình
2.3, một sợi quang đơn được kéo từ trung tâm dữ liệu IPTV tới một bộ chia quang, vị trí
của bộ chia quang được đặt rất gần nhà thuê bao. Băng thông trên sợi quang được chia sẻ
và có khả năng hỗ trợ dung lượng cao từ 622 Mbps tới vài Gbps.
Mạng PON trên hình 2.3 cũng mô tả 3 loại bước sóng truyền dẫn khác nhau. Bước
sóng đầu tiên được sử dụng để mang lưu lượng Internet tốc độ cao. Bước sóng thứ hai
được chỉ định mang các dịch vụ IPTV và bước sóng thứ ba có thể được sử dụng để mang
lưu lượng tương tác từ nhà thuê bao trở lại nhà cung cấp dịch vụ. Trên hình 2.3 cũng mô
tả thiết bị ghép kênh theo bước sóng WDM, WDM được lắp đặt tại trung tâm dữ liệu
IPTV và bên trong kết cuối OLT cho phép mạng PON hỗ trợ truyền dẫn nhiều kênh song
song hoặc nhiều bước sóng trên một sợi quang. Như vậy, sẽ tạo một số kênh quang ảo
trên một sợi quang đơn. Trong WDM, dung lượng của mạng được tăng lên bằng việc gán
bước sóng bắt đầu từ nguồn quang đến các bước sóng riêng biệt trên phổ tần truyền dẫn
quang.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 18


Hình 2.3: Mạng IPTV FTTH sử dụng công nghệ PON
Có 3 công nghệ mạng PON là BPON, EPON và GPON hỗ trợ cả truyền hình vô
tuyến truyền thống và IPTV. Chi tiết được thể hiện trong bảng 2.1
Bảng 2.1: So sánh các công nghệ mạng PON

Tiêu chuẩn ITU-T Tốc độ dữ liệu Giao thức truyền dẫn
BPON G.983
Up:155 Mbps Chủ yếu là ATM và IP trên
Down: 622 Mbps Ethernet cũng được sử dụng
GPON G.984
Up: 1,5 Gbps
Ethernet và SONET
Down: 2,5 Gbps
EPON P.802.3ab
Up: 1,25 Gbps
Gigabit Ethernet
Down: 1,25 Gbps


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 19

2.2.2.2. Mạng quang tích cực
Mạng quang tích cực AON (Active optical network) sử dụng các thành phần điện
giữa trung tâm dữ liệu IPTV và đầu cuối người dùng. Trong thực tế, cấu trúc mạng AON
sử dụng các chuyển mạch Ethernet đặt tại vị trí giữa trung tâm dữ liệu IPTV và điểm kết
cuối của mạng cáp quang.
2.2.3. IP phân phối trên mạng truyền hình cáp
Các mạng truyền hình cáp truyền thống CATV (Cable Television) đã có được sự
vượt trội trong việc phân phối hàng trăm kênh truyền hình đồng thời tới hàng ngàn user.
Mỗi user có thể chọn một kênh bất kỳ trong hàng trăm kênh chỉ đơn giản bằng cách dò
Tivi hoặc thông qua bộ giải mã STB. Các hệ thống này dễ dàng thêm các thuê bao mới
bằng cách tách và khuếch đại tín hiệu. Trong quá khứ, tính tương tác đã bị giới hạn hoặc
không được sử dụng tại tất cả các hệ thống, tất cả nội dung chỉ gửi trực tiếp tới người

xem.
Ngày nay các nhà khai thác CATV đã bắt đầu tìm kiếm các hệ thống phân phối
video với nhiều cải tiến, điều đó cho phép họ đưa ra dịch vụ triple-play video, voice và
dịch vụ dữ liệu. Công nghệ IP là công nghệ nền tảng cho việc hội tụ các dịch vụ khác.
Các nhà khai thác truyền hình cáp đã có những đầu tư quan trọng để nâng cấp mạng của
họ, hỗ trợ cho việc triển khai các dịch vụ tiên tiến IPTV. Để hiểu việc phân phối nội dung
IPTV trên mạng truyền hình cáp về mặt công nghệ trong vấn đề này, trước tiên ta cần có
các khái niệm cơ bản về mạng hỗn hợp HFC.
2.2.3.1. Tổng quan về kỹ thuật HFC
Nếu mạng truyền hình cáp có thể sử dụng trên các vùng đặc thù thì khách hàng có
thể truy cập IPTV từ mạng dựa trên kỹ thuật cáp quang, cáp đồng trục hỗn hợp HFC
(hybrid fiber/coax). Kỹ thuật HFC nói đến một số cấu hình mạng hỗn hợp của cáp quang
và cáp đồng trục được sử dụng để phân phối lại các dịch vụ truyền hình kỹ thuật số. Các
mạng xây dựng dựa trên kỹ thuật HFC có một số đặc tính thuận lợi chuyển giao cho các
dịch vụ thế hệ mới như sau:
 Mạng HFC có khả năng truyền dẫn đồng thời cả tín hiệu số và tín hiệu tương tự. Đây
là đặc tính rất quan trọng cho các nhà khai thác mạng.
 Mạng HFC có thể chung hòa giữa việc tăng dung lượng và các yêu cầu tin cậy của
một hệ thống IPTV. Đặc điểm tăng được dung lượng của hệ thống HFC cho phép các nhà
khai thác mạng triển khai thêm các dịch vụ mà không cần phải thay đổi toàn bộ cấu trúc
mạng.