HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

NGUYỄN NHẬT THANH

NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI DỊCH VỤ TRUYỀN HÌNH RA
NƯỚC NGOÀI QUA MẠNG INTERNET

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
MÃ SỐ: 60.52.70 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS.NGUYỄN QUÝ SỸ HÀ NỘI - 2012 Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: Ts. Nguyễn Quý Sỹ

Phản biện 1: ………………………………………

Phản biện 2: ………………………………………

tín hiệu truyền hình VTV ra nước ngoài hết sức thuận lợi, có thể đáp
ứng được nhu cầu xem truyền hình của kiều bào ở nước ngoài.
Từ thực tế trên, mục đích của đề tài này chủ yếu làm rõ tiềm năng to
lớn của việc triển khai các kênh truyền hình VTV ra nước ngoài. Từ
đó đề xuất giải pháp kỹ thuật- công nghệ để triển khai các kênh
truyền hình VTV ra nước ngoài dự trên cơ sở hạ tầng của công ty
VNPT Global.

2

Tổ chức luận văn
 Phần mở đầu trình bày tóm tắt cơ sở nghiên cứu và mục đích
cũng như tổ chức của luận văn.
 Chương I Nghiên cứu tổng quan về hệ thống cung cấp dịch
vụ IPTV và những yêu cầu đặt ra cho việc cung cấp dịch vụ
như : Băng thông rộng, chất lượng của dịch vụ, tính sẵn sàng
của dịch vụ, từ đó xem xét các yếu tố cần thiết với mạng
truyền dẫn.
 Chương II Nghiên cứu một số vấn đề về công nghệ mạng
truy nhập sử dụng trong quá trình triển khai, phát triển hệ
thống truyền hình IPTV.
 Chương III Nghiên cứu đề xuất phương án triển khai kênh
truyền hình VTV ra nước ngoài trên cơ sở hạ tầng mạng của
công ty VNPT Global.

phần cụ thể tham gia vào công việc phân phối nội dung IPTV.

4

1.3.1. Cơ sở hạ tầng của mạng IPTV
1.3.2. Cấu trúc chức năng cho dịch vụ IPTV
1.3.3. Các công nghệ cho 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, Multicast và Broadcast.

1.4. Các công nghệ cho IPTV
Có nhiều công nghệ khác nhau được yêu cầu để thực thi đầy đủ hệ
thống IPTV trong thực tế, một số công nghệ chung đã được diễn giải
trong các tài liệu khác nhau. Trong phần này chỉ đề cập tới một số
công nghệ cơ bản được sử dụng cho các ứng dụng IPTV.
1.5. Các dịch vụ và ứng dụng của IPTV
Các ứng dụng cho triển khai IPTV cho triển khai IPTV cung cấp việc
phân phối truyền hình quảng bá cũng như dịch vụ VoD. Như vậy, nó
cho phép các nhà cung cấp đưa ra dịch vụ gọi là “ Triple play ” bao
gồm truyền hình, thoại và dữ liệu. Hạ tầng mạng IPTV cũng cung
cấp hầu hết các ứng dụng video cộng thêm sau khi lắp đặt hạ tầng
mạng tại vị trí phù hợp. Nhưng trong phần này chỉ trình bày một số
dịch vụ đã được triển khai bởi các nhà cung cấp dịch vụ IPTV tại
Việt Nam. Đó là truyền hình theo yêu cầu VoD, dịch vụ truyền hình
live Tivi, truyền hình tương tác.


2.1.3. IPTV phân phối trên mạng ADSL
2.1.4. IPTV phân phối trên mạng Internet
2.1.5. IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp
2.2. Các công nghệ mạng lõi IPTV
Hạ tầng mạng IPTV đòi hỏi phải truyền tải được một số lượng lớn
nội dung video tốc độ cao giữa trung tâm dữ liệu IPTV và mạng
6

phân phối băng thông rộng.Một số chuẩn truyền dẫn mạng lõi có các
khả năng bảo về cần thiết để đảm bảo độ tin cậy cao. Mỗi chuẩn có
một số đặc tính riêng biệt về tốc độ truyền dẫn tín hiệu và khả năng
mở rộng. Có ba loại công nghệ truyền dẫn mạng lõi chính thức được
sử dụng làm hạ tầng mạng IPTV là ATM trên nền SONET/SDH,IP
trên MPLS và Metro Ethernet.
2.2.1 ATM và SONET/SDH
ATM có thể hỗ trợ các ứng dụng như IPTV đòi hỏi băng thông cao
và các truyền dẫn có độ trễ thấp. ATM hoạt động trên các mạng khác
nhau bao gồm cả cáp đồng trục và cáp xoắn đôi, tuy nhiên nó chạy
tốc độ tốt nhất là trên cáp quang. Lớp vật lý gọi là mạng quang đồng
bộ SONET (Synchronous Otical Network) thường sử dụng để truyền
tải các cell ATM trên mạng lõi.
SONET là giao thức cung cấp truyền dẫn tốc độ cao sử dụng cáp
quang. Thuật ngữ SDH (Synchronous Digital Hierarchy) được đưa ra
cho công nghệ truyền dẫn quang theo tiêu chuẩn Châu Âu. Tốc độ tín
hiệu SONET được đo bằng các chuẩn sóng mang quang OC (Optical
Carrier ).
SONET sử dụng ghép kênh phân chia theo thời gian TDM (Time
Division Multiplexing) để truyền nhiều luồng dữ liệu cùng một lúc.
Với TDM, mạng SONET định rõ băng thông cho vị trí khe thời gian
cụ thể trên dải tần số. Việc gán trước các khe thời gian như vậy sẽ

cơ sở thông tin nhãn LIB (Label Information Bases) được tham khảo,
một nhãn mới được ứng dụng để đóng gói và được chuyển tiếp tới
cổng ra router thích hợp. Lợi ích khác của mạng MPLS là hỗ trợ các
cấp độ phục hồi nhanh khi mạng xuất hiện lỗi.

2.2.3. Metro Ethernet
Một công nghệ khác có thể được triển khai trong mạng lõi là Metro
Ethernet. Một liên minh của các nhà cung cấp dịch vụ, cung cấp thiết
bị và các công ty về mạng nổi tiếng đã được thành lập với tên gọi là
MEF (Metro Ethernet Forum). MEF chịu trách nhiệm thiết lập các
chi tiết kỹ thuật tích hợp các công nghệ Ethernet vào mạng backbone
dung lượng cao và các mạng lõi. Ngoài việc phát triển các chi tiết kỹ
8

thuật,MEF có chứng nhận thiết bị Ethernet để sử dụng trong hạ tầng
mạng của các nhà cung cấp dịch vụ.
2.3 Quản lý mạng IPTV
2.4 Quản lý cài đặt
2.5 Giám sát thực thi và kiểm tra mạng
2.6 Quản lý dự phòng
2.7 Quản lý không gian địa chỉ IP
2.8. Xử lý các sự cố IPTV
2.9. Quản lý quyền nội dung số
2.10. Quản lý chất lượng dịch vụ QoS
2.11. Các cam kết tốc độ dịch vụ

9

CHƯƠNG III
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI KÊNH

phân biệt tuyến, RT (Route Targets) tuyến đích, sự ánh xạ tuyến qua
MP-BGP và chuyển tiếp gói được gán nhãn.
3.4.2 Hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN
Mặt phẳng điều khiển trong MPLS VPN chứa mọi thông tin định
tuyến lớp 3 và các tiến trình trao đổi thông tin của IP Prefix được gán
và phân phối nhãn LDP. Mặt phẳng dữ liệu thực hiện chức năng
chuyển tiếp các gói IP được gán nhãn đến trạm kế để về đích. Hình
vẽ cho thấy sự tương tác của cac giao thức trong mặt phẳng điều
kiển MPLS VPN/VNPTG.

Hình 3.6 Sự tương tác giữa các giao thức trong mặt phẳng điều
khiển

12

Các Router VTV# được kết nối với các PE, và một IGP được yêu cầu
trên VTV# cùng với PE để thu thập và quảng bá thông tin NLRI.
Trong MPLS VPN, LDP dùng để phân phối nhãn trong một miền
MPLS VPN/VNPTG. IGP dùng để trao đổi thông tin NLRI, ánh xạ
(map) các NLRI này vào MP-BGP. MB-BGP được duy trì giữa các
PE trong một miền MPLS VPN/VNPTG và trao đổi cập nhật MP-
BG. Các gói từ VTV# đến PE luôn được quảng bá như các gói IPv4.
Hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN như hình vẽ sau:
Hình 3.7 Hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN
13

Sau đây là các bước hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS
VPN.
Cập nhật IPv4 cho mạng 172.16.1.1/32 được nhận bởi Egress PE
(mặt phẳng dữ liệu). PE_VN(AS45896) nhận và vận chuyển tuyến

tuyến này tới VTV#2.
15

Hình 3.8 Hoạt động thực tế của mặt phẳng điều khiển MPLS
VPN/VNPTG
3.4.3 Hoạt động của mặt phẳng dữ liệu MPLS VPN
Việc chuyển tiếp trong mạng MPLS VPN đòi hỏi phải dùng chồng
nhãn (Label Stack). Nhãn trên (Top lable) được gán và hoán đổi
(Swap) để chuyển tiếp gói dữ liệu đi trong lõi MPLS. Nhãn thứ hai
(nhãn VPN) được kết hợp với VRF ở router PE để chuyển tiếp gói
đến các CE. Hình sau mô tả các bước trong chuyển tiếp dữ liệu
khách hàng của mặt phằng dữ liệu từ một site khách hàng CE2-A tới
CE1-A trong hạ tầng mạng của VNPTG.
16 Hình 3.9 Các bước chuyển tiếp trong mặt phẳng dữ liệu
Khi dữ liệu được chuyển tiếp tới một mạng cụ thể dọc theo mạng
VPN qua lõi MPLS VPN/VNPTG, chỉ có nhãn trên (top lable) trong
chồng nhãn bị hoán đổi (Swap) khi gói đi qua backbone. Nhãn VPN
vẫn giữ nguyên và được bóc ra khi đến Router PE ngõ ra (exgress)
xuôi dòng (downtream). Mạng gắn với một giao tiếp ngõ ra thuộc
vào một VRF cụ thể trên router phụ thuộc vào giá trị của nhãn VPN.
17

Sau đây là những bước trong việc chuyển tiếp của mặt phẳng dữ liệu
minh họa cho hình trên. VTV#2 tạo ra một gói dữ liệu với địa chỉ
nguồn 172.16.2.2 và địa chỉ đích là 172.16.1.1. PE_US (AS45897)
nhận gói dữ liệu, thêm vào nhãn VPN V1 và nhãn LDP L2 rồi
chuyển tiếp gói đến P_US(AS45897). P_US(AS45897) nhận gói dữ

3.4.6 Chuyển tiếp gói trong mạng MPLS VPN
Như đã nói trong phần trước, những gói không thể được chuyển tiếp
như gói IP đơn thuần giữa các Site. Bộ định tuyến PE sẽ không thể
chuyển tiếp chúng bởi vì nó không có thông tin VRF từ mỗi site.
MPLS không thể giải quyết vấn đề này bởi dán nhãn vào gói. Bộ
định tuyến P sau đó phải có thông tin chuyển tiếp đúng cho nhãn để
chuyển tiếp gói. Các chung nhất là cấu hình giao thức phân phối
nhãn LDP giữa tất cả các bộ định tuyến P và PE nên tất cả các lưu
lượng IP là chuyển mạch nhãn giữa chúng. Ta cũng có thể sử dụng
giao thức RSVP mở rộng cho điều khiển lưu lượng TE khi thực thi
MPLS TE, nhưng LDP là phương thức chung nhất cho MPLS VPN.
Gói IP sau đó được chuyển tiếp nhãn với một nhãn từ bộ định tuyến
PE vào tới bộ định tuyến PE ra. Bộ định tuyến P không bao giờ phải
thực hiện việc tìm kiếm địa chỉ IP đích. Đây là cách để các gói được
chuyển mạch giữa các bộ định tuyến PE vào và ra.Những nhãn này
được gọi là nhãn IGP, bởi vì nó là nhãn phải có trong tiền tố IPv4
20

trong bản định tuyến toàn cục của bộ định tuyến P, PE và IGP của
mạng nhà cung cấp dịch vụ được quảng bá nó.
Để bộ định tuyến PE biết được gói nào thuộc VRF nào. Thông tin
này không có trong mào đầu IP và nó không thể được nhận lấy từ
nhãn IGP, bởi vì đây chỉ được sử dụng để chuyển tiếp gói qua mạng
của nhà cung cấp dịch vụ. Giải pháp ở đây là thêm một nhãn khác
trong chồng nhãn MPLS. Nhãn này sẽ chỉ ra gói nào thuộc VRF. Do
đó tất cả các gói của khách hàng được tiếp với hai nhãn : IGP như là
nhãn trên cùng và nhãn VPN như là nhãn dưới cùng. Nhãn VPN phải
được đặt trên bộ định tuyến PE vào để chỉ bộ định tuyến PE ra nào
thuộc gói VRF đó. Để bộ định tuyến PE ra báo hiệu tới bộ định tuyến
PE vào nhãn được sử dụng cho tiền tố VRF bởi MP-BGP thực sự

thức định tuyến để chạy và đặt những tuyến của khách hàng vào
trong bản định tuyến VRF trên PE. Cuối cùng, những bộ định tuyến
này cần được phân bố trong MP-iGBP và ngược lại.

22 Hình 3.13 Sự sống của một gói IPv4 qua mạng MPLS VPN tuyến
và quảng bá nhãn
Hình 3.13 chỉ tuyến quảng bá của VPNv4 và nhãn từ PE_VN ra tới
PE_US và sự quảng bá của tuyến IGP, BGP biểu diễn bước nhảy tiếp
theo BGP trên PE_VN và nhãn tới PE_US. Địa chỉ bước nhảy tiếp
theo BGP trên PE_VN là 111.91.233.2/32, mà một IGP quảng bá tới
PE_VN. PE_VN ra thêm RD 45896:1, chuyển nó vào trong tuyến
VPNv4 45896:1 172.16.1.1/32 và gửi nó đến PE_US với nhãn 19 qua
giao thức iBGP và eBGP.
Khi một gói IP đi vào PE từ khách hàng(VTV#), PE vào sẽ tìm kiếm
địa chỉ IP đích trong bảng CEF, VRF của khách hàng(VTV#). PE
vào tìm VRF đúng bằng việc tìm tại giao diện gói vào bộ định tuyến
PE và với bảng VRF mà giao diện này liên kết tới. Các mục vào
23

(entry) cụ thể trong bảng CEF VRF thường thể hiện rằng có hai nhãn
cần thiết được thêm vào.
Khi PE_VN và PE_US được kết nối trực tiếp, các gói sẽ chỉ có một
nhãn duy nhất-Nhãn VPN. Đầu tiên PE vào gắn nhãn VPN như được
quảng bá bởi BGP cho tuyến VNPv4. Nó trở thành nhãn cuối. Sau
đó, PE_US gắn nhãn IGP như nhãn trên cùng. Nhãn này là nhãn mà
liên kết với tuyến IGP/32 cho địa chỉ IP bước nhảy tiếp theo BGP,
đây là địa chỉ IP của giao diện Loopback trên PE_VN. Nhãn này