Truyền hình di động: Các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng tín hiệu, dịch vụ

Chất lượng dịch vụ đối với loại hình dịch vụ này phụ thuộc rất lớn vào hạ tầng mạng truyền dẫn chứ không phụ thuộc vào đơn vị cung cấp nội dung, chất lượng dịch vụ tại đầu cuối thuê bao đều khác nhau và vào từng thời điểm trong ngày cũng khác nhau. Vào giờ cao điểm, dịch vụ có thể sẽ bị nghẽn, không thể truy cập và hoạt động với tốc độ chậm ảnh hưởng dẫn đến chất lượng dịch vụ sẽ không tốt.

Bên cạnh đó, bản chất dịch vụ truyền hình là dịch vụ có hiển thị hình ảnh, âm thanh, do vậy, việc đánh giá chất lượng dịch vụ sẽ mang tính chất cảm quan liên quan đến trải nghiệm về dịch vụ (Độ nét của hình ảnh, hình ảnh có bị nhiễu, giật hình, đóng khối, âm thanh, kích thước, khung hình, độ phân giải...), đánh giá chất lượng trải nghiệm (QoE) nhiều hơn là đánh giá chất lượng dịch vụ (QoS). Các tham số QoS áp dụng để đánh giá sẽ liên quan đến việc đánh giá độ khả dụng của dịch vụ, tốc độ kết nối, một số tham số về mạng truyền dẫn và các chỉ tiêu hỗ trợ, giúp đỡ khách hàng.

Căn cứ vào các tham số QoS này, các tổ chức, các hãng đo kiểm dịch vụ đã xây dựng các mô hình đánh giá cảm quan tín hiệu hình ảnh QoE, đánh giá điểm MOS (Mean Opinion Score) từ đó có thể áp dụng được để đánh giá chất lượng dịch vụ cho dịch vụ truyền hình nói chung và dịch vụ truyền hình trên mạng viễn thông di động mặt đất nói riêng.

1. Tiêu chuẩn của ITU:

ITU-T J.343 - “Hybrid perceptual bitstream models for objective video quality measurements” là khuyến nghị mô tả về phương pháp đánh giá khách quan chất lượng tín hiệu hình ảnh, âm thanh sử dụng mô hình lai ghép (hybrid), đánh giá việc truyền tải tín hiệu trên hệ thống mạng thuần IP dựa trên việc đánh giá các mào đầu (header) của gói dữ liệu và hình ảnh đã được giải mã tại thiết bị đầu cuối. Tài liệu khuyến nghị này hiện nay được chia làm 7 phần. Việc đánh giá chất lượng theo phương pháp đánh giá khách quan tại khuyến nghị này giới thiệu các thuật toán dự đoán điểm MOS theo thang điểm từ 1 đến 5 đã được quy định tại khuyến nghị ITU-T P.910 của tổ chức ITU.

Trong tài liệu khuyến nghị ITU-T J.343 thì tài liệu phần đầu tiên ITU-T J.343-1 chỉ rõ về phương pháp đánh giá khách quan chất lượng tín hiệu hình ảnh độ phân giải cao và dịch vụ truyền hình truyền tải qua mạng IP sử dụng công nghệ Hybrid-NRe, mô hình không tham chiếu, trong trường hợp có dữ liệu đã được mã hoá luồng.

Khuyến nghị nêu phương pháp đánh giá chất lượng hình ảnh, âm thanh Hybrid-NRe khi được truyền tải qua mạng IP và giới thiệu một số bài đo thử cho việc đánh giá nêu trên. Các chỉ tiêu tại khuyến nghị này về cơ bản có tính khả thi và đã được một số công ty áp dụng xây dựng nên phần mềm đo kiểm chất lượng dịch vụ với loại hình này.

ITU-T E804 - “Quality of service aspects for popular services in mobile networks”: Khuyến nghị này giải thích một cách toàn diện về cách thức đánh giá chất lượng dịch vụ và các chỉ tiêu tham số sử dụng cho dịch vụ trên hạ tầng mạng viễn thông di động như là dịch vụ thoại, tin nhắn, truy nhập dữ liệu và bao gồm cả các dịch vụ truyền thông đa phương tiện như là truyền hình di động. Trong đó, phụ lục 2 giải thích rõ về cơ chế hoạt động của dịch vụ truyền hình di động. Ngoài ra, một số cách thức đánh giá QoS đã được áp dụng từ tài liệu khuyến nghị của tổ chức ETSI.

ITU-R Recommendation BS.1387-1 “Method for objective measurements of perceived audio quality”: Khuyến nghị này đưa ra phương pháp đo kiểm khách quan đánh giá chất lượng âm thanh, bao gồm 4 phụ lục. Phụ lục 1 miêu tả các ứng dụng và đo kiểm các tín hiệu. Phụ lục 2 bao gồm các mô hình đo kiểm tra và mức ngưỡng đánh giá, độ tin cậy phép đo. Phụ lục 3 phác thảo mô hình, trong khi phụ lục 4 miêu tả cụ thể nguyên lý và đặc tính phép đo đánh giá chất lượng âm thanh. Khuyến nghị này đưa ra các thông số để đánh giá chất lượng âm thanh: Tỷ số tạp âm (Disturbance Index), đo chất lượng âm thanh cảm nhận (Perceptual Audio Quality Measure), Ước lượng cảm nhận (Perceptual Evaluation), phép đo cảm nhận chủ quan (Perceptual Objective Measure) và phương pháp Tollbox. Dựa trên khuyến nghị này, hãng OPTICOM của Đức đã xây dựng giải thuật chi tiết và thương mại hóa thư viện giải thuật PEAQ (Perceptual Evaluation of Audio Quality) để đánh giá, cho điểm theo thang điểm MOS đối với tín hiệu âm thanh đi kèm với tín hiệu truyền hình di động và hoàn toàn tuân thủ theo ITU-R BS.1387.

ITU-T P.910 “Subjective video quality assessment methods for multimedia applications” là phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh cho các ứng dụng đa phương tiện. Khuyến nghị này về cơ bản được xây dựng và bổ sung từ khuyến nghị ITU-R BT.500-13 trong đó có nêu 4 phương pháp mới bên cạnh 3 phương pháp đã được giới thiệu tại khuyến nghị ITU-R BT.500-13 sử dụng để đánh chủ quan chất lượng hình ảnh.

ITU G.1010 “End-user multimedia QoS categories” là khuyến nghị phân loại các chỉ tiêu QoS đối với từng loại hình dịch vụ đa phương tiện tại thuê bao người sử dụng. Têu chuẩn này đã quy định rõ các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ của các loại hình dịch vụ đa phương tiện bao gồm cả dịch vụ truyền tín hiệu trên mạng Internet.

2. Tiêu chuẩn của IETF

IETF tập trung chủ yếu vào việc nghiên cứu, phát triển và quyết định các chuẩn giao thức dùng trong mạng IP. Do phương thức truyền tải nội dung trong mạng lõi của hệ thống cung cấp dịch vụ truyền hình di động dựa trên công nghệ 3G sử dụng công nghệ truyền streaming media thời gian thực dựa trên các giao thức RTP/UDP/IP nên các tiêu chuẩn có liên quan đến truyền hình di động bao gồm:

IETF RFC 2326: "Real Time Streaming Protocol (RTSP)": Là giao thức streaming thời gian thực dùng để thiết lập và điều khiển luồng stream như âm thanh và hình ảnh, đôi khi RTSP hoạt động như kiểu “điều khiển mạng từ xa” cho các server đa phương tiện.

IETF RFC 4566: "SDP Session Description Protocol”: Định nghĩa khuôn dạng dữ liệu cho giữa máy chủ PSS và client PSS. Máy chủ PSS sẽ cung cấp loại hình dữ liệu hình ảnh và âm thanh theo SDP và SDP sẽ gửi tới client PSS mô tả loại dữ liệu media MIME mã hóa trong phiên.

IETF STD 0006: "User Datagram Protocol": Là giao thức gói dữ liệu người sử dụng (UDP), định nghĩa việc điều khiển và truyền dữ liệu hình ảnh và âm thanh truyền qua mạng UDP/IP.

IETF STD 0007: "Transmission Control Protocol": Là giao thức điều khiển truyền tải (TCP), định nghĩa việc điều khiển và truyền dữ liệu hình ảnh và âm thanh truyền qua mạng TCP/IP.

IETF RFC 3550: "A Transport Protocol for Real-Time Applications": Là một giao thức truyền tải cho các ứng dụng thời gian thực, định nghĩa giao thức truyền dữ liệu cho các ứng dụng hình ảnh và âm thanh thời gian thực bao gồm phản hồi chất lượng đường truyền, mô tả thuật toán điều khiển thời gian truyền của RTCP, nhận bản tin đánh giá tốc độ.

IETF RFC 3551:"RTP Profile for Audio and Video Conferences with Minimal Control": Giao thức này còn có tên gọi khác là giao thức AVP cấu hình RTP cho audio và video conference với mức điều khiển tối thiểu nhằm tối thiểu hóa các quy tắc giữa các phiên truyền hình ảnh và âm thanh.

IETF RFC 4867: "RTP Payload Format and File Storage Format for the Adaptive Multi-Rate”: Định dạng tải RTP và định dạng lưu trữ file cho các bộ mã hóa thích ứng đa tốc độ (AMR), thích ứng đa tốc độ băng hẹp (AMR-NB) và thích ứng đa tốc độ băng rộng (AMR-WB).

IETF RFC 3016: "RTP Payload Format for MPEG-4 Audio/Visual Streams": Định dạng tải tin RTP cho các treaming audio/visual MPEG-4 bao gồm mã hóa âm thanh aacPlus and MPEG-4 AAC, mã hóa hình ảnh MPEG-4 cho file MIME;

IETF RFC 4629: "RTP Payload Format for the ITU-T Rec. H.263 Video": Định dạng tải RTP cho H.264 video bao gồm mã hóa hình ảnh H.263 cho file MIME.

IETF RFC 3711: "The Secure Real-time Transport Protocol (SRTP) Multimedia files": Là giao thức bảo mật truyền dữ liệu hình ảnh và âm thanh thời gian thực.

Các tiêu chuẩn của tổ chức IETF liên quan đến các định dạng file hình ảnh và âm thanh, giao thức điều khiển và truyền media qua mạng TCP/UPD/IP thời gian thực và được ứng dụng trong dịch vụ truyền hình di động công nghệ streaming trên mạng viễn thông di động. Hiện tại IETF chưa có các khuyến nghị liên quan chất lượng dịch vụ truyền hình di động trên nền mạng viễn thông di động.

3. Tổ chức ISO/IEC

Tổ chức ISO/IEC nghiên cứu và đề xuất các tiêu chuẩn quốc tế cho quá trình nén, giải nén, xử lý và hiển thị các ảnh động, âm thanh mã hóa và tổ hợp của chúng. Các tiêu chuẩn của ISO/IEC liên quan đến định dạng hình ảnh và âm thanh cho dịch vụ truyền hình di động bao gồm:

ISO/IEC 14496-x: "Information technology – Coding of audio-visual objects”:

Tiêu chuẩn này có rất nhiều phần trong đó phần 3 được xuất bản năm 2005 dành riêng cho audio với nội dung chủ yếu là định dạng mã hóa âm thanh accPlus và AAC cho truyền tải dòng hình ảnh và âm thanh trong định dạng file MPEG-4.  Đây là một chuẩn mới của âm thanh theo tiêu chuẩn quốc tế, tích hợp nhiều kiểu khác nhau của mã hóa âm thanh, giữa âm thanh tự nhiên và âm thanh tổng hợp. Việc phát triển mã hóa âm thanh tiêu chuẩn hóa quốc tế MPEG-4 đã tạo ra một kỷ nguyên mới của âm thanh kỹ thuật số.

ISO/IEC 10918-1:1993: "Information technology - Digital compression and coding of continuous-tone still images – Requirements and guidelines"

Tiêu chuẩn này định dạng hiển thị hình ảnh JPEG trong file MPEG-4, với các đặc điểm kỹ thuật bao gồm: Xác định các quy trình để chuyển đổi dữ liệu hình ảnh nguồn sang dữ liệu hình ảnh nén, Xác định các quy trình để chuyển đổi dữ liệu hình ảnh nén sang dữ liệu hình ảnh nguồn, cung cấp các hướng dẫn cho việc thực hiện trong thực tế. Cùng với đó xác định các mã đặc trưng cho hình ảnh nén số liệu.

ISO/IEC 15444-12:2005: "Information technology – JPEG 2000 image coding system – Part 12: ISO base media file format": Tiêu chuẩn này chỉ ra một phương thức xác định suy hao do nén và mất dữ liệu cho các hình ảnh kỹ thuật số. Cải thiện các tính năng của JPEG bằng cách chỉnh sữa và khả năng mở rộng. JPEG 2000 cho phép mã hóa hình ảnh siêu dữ liệu trong XML.

Các tiêu chuẩn của tổ chức ISO/IEC liên quan đến các định dạng, mã hóa và giải mã hình ảnh và âm thanh được sử dụng trong công nghệ truyền hình di động qua 3G. Hiện tại ISO/IEC chưa có các khuyến nghị liên quan chất lượng dịch vụ truyền hình di động trên mạng viễn thông di động mặt đất.

4. Tiêu chuẩn của ESTI và 3GPP:

ETSI TS 102 250 “Speech Processing, Transmission and Quality Aspects (STQ) QoS aspects for popular services in GSM and 3G networks”

Đây là bộ tiêu chuẩn khá đầy đủ của ETSI được xuất bản đề cập trực tiếp đến rất nhiều loại hình dịch vụ trong mạng GSM cũng như mạng 3G, trong đó có dịch vụ truyền hình di động (phần streaming). Nội dung cụ thể của bộ tiêu chuẩn này được tóm tắt như sau:

• ETSI TS 102 250-1: Tiêu chuẩn này xác định các vấn đề về chất lượng dịch vụ đối với các mạng GSM và 3G, đồng thời cũng tóm tắt tổng quan nhất về các dịch vụ sẽ được trình bày trong các phần từ ETSI 102 250-2 đến ETSI 250-7. Tiêu chuẩn này cũng phân biệt rõ khái niệm “chất lượng dịch vụ QoS”, “Chất lượng mạng” và “Chất lượng theo đánh giá của người sử dụng QoE”;
• ETSI TS 102 250-2: Tiêu chuẩn này định nghĩa các tham số chất lượng dịch vụ phổ biến của mạng GSM, mạng 3G và cách tính toán các tham số đó. Trong bộ tiêu chuẩn này không có giá trị các điểm ngưỡng đối với từng chỉ tiêu của các dịch vụ;
• ETSI TS 102 250-3: Tiêu chuẩn này mô tả các thủ tục cơ bản khi thực hiện phép đo chất lượng dịch vụ trên mạng GSM, mạng 3G theo các thiết lập và các tham số của các phép đo đó;
• ETSI TS 102 250-4: Tiêu chuẩn này định nghĩa các yêu cầu tối thiểu đối với thiết bị đo chất lượng dịch vụ của các mạng GSM và mạng 3G theo cách mà các giá trị và điểm lật cần thiết để tính toán tham số chất lượng dịch vụ như được định nghĩa trong ETSI TS 102 250-2 để có thể đo theo các thủ tục nêu trong ETSI TS 102 250-3. Thiết bị đo đáp ứng các yêu cầu tối thiểu sẽ cho phép thực hiện các phép đo một cách tin cậy và liên tục;
• ETSI TS 102 250-5: Tiêu chuẩn này đưa ra các bài đo cụ thể cần thiết để cho phép việc đo so sánh các mạng GSM và 3G khác nhau cả bên trong và ngoài nước;
• ETSI TS 102 250-6: Tiêu chuẩn này mô tả các bước tính toán thống kê số liệu đo kiểm chất lượng dịch vụ của mạng GSM và 3G mà có sử dụng các hệ thống đo khảo sát;
• ETSI TS 102 250-7: Tiêu chuẩn này mô tả các bước đo của các phép đo chất lượng dịch vụ của mạng GSM trong đó các kết quả thu được bằng cách áp dụng cách thống kê nội suy.

3GPP TS 26.140: “Multimedia Messaging Service (MMS); Media formats and codes”: Tiêu chuẩn này bao gồm các quy định cho định dạng file và mã hóa cho dịch vụ đa phương tiện trong mạng cung cấp 3GPP. Phạm vi của tiêu chuẩn này bao hàm các mã cho thoại, hình ảnh, âm thanh, đồ họa và tích hợp đa phương tiện, các cơ chế đồng bộ.

3GPP TS 26.141: “IP Multimedia System (IMS) Messaging and Presence; Media formats and codecs”: Tiêu chuẩn này bao gồm các yêu cầu cơ bản về truyền dẫn và các mã hóa được sử dụng trong các bản tin IMS. Đồng thời tiêu chuẩn này định nghĩa tập các loại phương tiện truyền thông bắt buộc cho các dịch vụ.

3GPP TS 26.346: “Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS); Protocols and codecs”: Tiêu chuẩn này bao gồm các yêu cầu về ngôn ngữ SMIL 3GPP và mô tả phương thức cung cấp dịch vụ tải dữ liệu và streaming trong chế độ quảng bá và chế độ đa hướng cũng như mã hóa file truyền trong mạng cung cấp MBMS. MBMS là một dịch vụ điểm - đa điểm, trong đó dữ liệu được truyền từ một thực thể nguồn duy nhất đến nhiều người. Truyền cùng một luồng dữ liệu cho nhiều người, cho phép chia sẻ tài nguyên mạng. MBMS có 2 chế độ, broadcast và multicast. Mục tiêu của tài liệu này là định nghĩa một loạt các phương tiện truyền thông như các mã, các giao thức truyền tải, ứng dụng MBMS để tối đa hóa sử dụng lại các thành phần dịch vụ đã được quy định như MMS, PSS.

3GPP TS 26.234: “Transparent end-to-end Packet-switched Streaming Service (PSS); Protocols and codecs”: Định nghĩa giao thức và các bộ mã hóa cho PSS trong hệ thống 3GPP bao gồm giao thức cho điều khiển tín hiệu, chuyển mạch, truyền hình ảnh và âm thanh, tương thích tốc độ và bảo vệ. Các mã hóa âm thanh, video, hình ảnh tĩnh, ảnh và chữ được xác định.

3GPP TS 26.244: “Transparent end-to-end packet switched streaming service (PSS); 3GPP file format (3GP)”: Mô tả định dạng file 3 GPP (3GP) theo định dạng file ISO và các đặc điểm tương thích với MMS và PSS;

3GPP TR 26.950: “Technical Specification Group Services and System Aspects; Study on Surround Sound codec extension for PSS and MBMS”: Bao gồm một số nghiên cứu liên quan đến việc mã hóa âm thanh vòm, tái tạo âm thanh ở điện thoại di động trong PSS và MBMS.

3GPP TS 33.246: “3G Security; Security of Multimedia Broadcast/ Multicast Service (MBMS)”: Bao gồm các vấn đề bảo mật trong MBMS. Chức năng quản lý khoá MBMS được sử dụng để cung cấp các thiết bị đầu cuối có thẩm quyền với các khoá cần thiết để giải mã các tập tin và các luồng. BM-SC chịu trách nhiệm cho sự phát sinh và phân phối các khoá MBMS tới các đầu cuối. Một đầu cuối yêu cầu một khóa khi nó cần để giải mã dữ liệu. Các yêu cầu này cũng có thể được khởi đầu bằng một bản tin từ BM-SC để chỉ ra một khoá cập nhật. Hệ thống quản lý khoá được dựa trên việc sử dụng các thẻ SIM hay USIM. Các thẻ SIM thường được hiểu là các thẻ thông minh trong các hệ thống 2G và USIM là các thẻ thông minh trong các hệ thống 3G UMTS.

3GPP TS 22.233: “Transparent end-to-end packet-switched streaming service; Stage 1”: Tiêu chuẩn này mô tả chung về dịch vụ truyền tải luồng chuyển mạch gói và các yêu cầu chung để cung cấp dịch vụ. Giai đoạn 1 là tập hợp các yêu cầu mà nó sẽ được hỗ trợ cho việc cung cấp một dịch vụ truyền tải luồng. Những yêu cầu này sẽ áp dụng vào các nhà khai thác mạng, nhà cung cấp dịch vụ, thiết bị đầu cuối và nhà sản xuất mạng. Những yêu cầu này phần lớn là độ chính xác của các gói dịch vụ chuyển mạch streaming PSS.

3GPP TS 26.233: “End-to-end transparent streaming service; General description”: Mô tả truyền dịch vụ PSS trong suốt trong mạng, bao gồm miêu tả các kịch bản được sử dụng, khái niệm dịch vụ, các thiết bị có liên quan, các khái niệm tổng thể về end-to-end. Các giao thức PSS và các bộ codec được xác định trong tiêu chuẩn này.

3GPP TS 26.245: “Transparent end-to-end Packet switched Streaming Service (PSS); Timed text format”: Mô tả cấu trúc của phần chữ trong các file 3GPP tải xuống.

3GPP TS 26.246: “Transparent end-to-end Packet-switched Streaming Service (PSS); 3GPP SMIL language profile”: Xác định cấu hình ngôn ngữ SMIL 3GPP, dựa trên tiêu chuẩn của W3C: “W3C Recommendation: "Synchronized Multimedia Integration Language (SMIL 2.0)” để xây dựng ngôn ngữ tích hợp đa phương tiện.

3GPP TR 26.937: “Technical Specification Group Services and System Aspects; Transparent end-to-end packet switched streaming service (PSS); RTP usage model”: Mô tả đặc điểm của dịch vụ PSS bao gồm quan hệ giữa hiệu quả sử dụng đường truyền vô tuyến và chất lượng QoS của dịch vụ streaming, tối ưu hóa các gói truyền hình ảnh và âm thanh.

3GPP TS 23.246: “Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS); Architecture and functional description”: Tiêu chuẩn này mô tả giải pháp cấu trúc và chức năng cung cấp dịch vụ MBMS trong mạng GPRS và EPS và truyền tải dịch vụ MBMS. Bao gồm những khuyến nghị về cách thức mà người dùng các dịch vụ MBMS chỉ ra ở đây. Ngoài ra các đặc điểm kỹ thuật của MBMS theo TS 26.346 được tập trung hơn các khía cạnh sử dụng dịch vụ được mô tả trong TS 23.246.

3GPP TR 23.846: “Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS); Architecture and functional description”: Mô tả các yêu cầu về chức năng và kiến trúc MBMS.

Trung tâm dịch vụ broadcast/multicast (BM-SC) được bổ sung vào mạng. BM-SC thực hiện việc cung cấp và phân phát các dịch vụ quảng bá di động. BM-SC đóng vai trò là điểm vào đối với các dịch vụ phân phát nội dung muốn sử dụng BM-SC. BM-SC thiết lập và điều khiển các phần mạng truyền tải tới mạng lõi di động và có thể được sử dụng để định trình và phân phát các kênh truyền dẫn MBMS. BM-SC cung cấp hai giao diện tới mạng lõi. Qua giao diện Gmb, BM-SC trao đổi thông tin điều khiển với node hỗ trợ Gateway GPRS (GGSN). Giao diện Gi truyền tải dữ liệu nội dung tới GGSN. Các nhà cung cấp nội dung phân phát các nội dung của mình tới BM-SC (nhà cung cấp nội dung không phát nội dung tới tất cả người sử dụng qua các kênh dành riêng mà chỉ phát nội dung tới BM-SC). BM-SC sẽ phân phát các nội dung này tới người sử dụng.

3GPP TS 22.146: “Multimedia Broadcast / Multicast Service (MBMS); Stage 1”: Mô tả dịch vụ cung cấp đa hướng và đơn hướng bao gồm các yêu cầu cơ bản về dịch vụ MBMS.

3GPP TS 25.346: “Introduction of the Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS) in the Radio Access Network (RAN); Stage 2”: Mô tả các yêu cầu kỹ thuật của mạng vô tuyến để hỗ trợ dịch vụ MBMS.

Trong kiến trúc MBMS bao gồm cả hai mạng truy nhập vô tuyến (Radio Access Network - RAN) là UTRAN và GERAN. Các UTRAN/GERAN sẽ hỗ trợ các cơ chế phân phối hiệu quả dữ liệu MBMS trong chế độ multicast. Hỗ trợ việc khởi xướng và chấm dứt các truyền dẫn MBMS của mạng lõi, có thể nhận được dữ liệu MBMS từ mạng lõi qua giao diện Iu được chia sẻ bởi nhiều UE. Hỗ trợ cả tính di động intra-RNC/BSC và inter-RNC/BSC của các máy thu MBMS. Tính di động được hỗ trợ sẽ làm hạn chế sự mất mát dữ liệu. Vì vậy, những dịch vụ người sử dụng MBMS có thể đối phó với những mất mát dữ liệu tiềm tàng do tính di động của UE.

3GPP TR 25.803: “Technical Specification Group Radio Access Network; S-CCPCH performance for MBMS”: Mô tả vận hành S-CCPCH trong MBMS và vận hành theo yêu cầu của thiết bị đầu cuối.

 3GPP TR 25.905: “Improvement of the Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS) in UTRAN”: Bao gồm các kết quả nghiên cứu các lộ trình chuyển đổi và khuyến nghị;

3GPP TS 43.246: “Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS) in the GERAN; Stage 2”: Mô tả các yêu cầu trong việc cung cấp dịch vụ MBMS trong GERAN.

MBMS trong mạng truy nhập GERAN có thể sử dụng tới 5 khe thời gian trong đường xuống cho một kênh MBMS đơn. Phụ thuộc vào sơ đồ điều chế và việc định cỡ mạng, tốc độ kênh có thể đạt được từ 32 Kbps tới 128 Kbps. Dung lượng tế bào tổng cộng phụ thuộc vào số lượng tần số được hỗ trợ bởi tế bào đó. MBMS phiên bản 6 (3GPP) đã giới thiệu một số phương pháp để tăng dung lượng kênh MTCH, trong đó phương pháp kết hợp mềm được đặc biệt chú ý. Phương pháp kết hợp mềm được định nghĩa là phương pháp kết hợp ở thiết bị đầu cuối các tín hiệu vô tuyến thu được từ một số máy phát trong các tế bào lân cận phát cùng loại dịch vụ. Phương pháp kết hợp mềm yêu cầu truyền dẫn tín hiệu vô tuyến cần được đồng bộ giữa các tế bào.

3GPP TR 25.992: “Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS); UTRAN/GERAN requirements”: Xác định các yêu cầu của UTRAN và GERAN MBMS trong việc hỗ trợ TSG RAN và TSG GERAN.

3GPP TS 23.107: “Technical Specification Group Services and System Aspects; Quality of Service (QoS) concept and architecture”: Mô tả các cấu trúc QoS trong hệ thống 3GPP và đưa ra các ứng dụng trong mạng cung cấp dịch vụ UMTS và truy nhập vô tuyến.

3GPP TS 25.446: “Technical Specification Group Radio Access Network; MBMS synchronisation protocol (SYNC)”: Mô tả giao thức đồng bộ trong MBMS bao gồm trong giao thức Iu trong UTRAN và M1 trong E-UTRAN.

3GPP TS 29.061: “Interworking between the Public Land Mobile Network (PLMN) supporting packet based services and Packet Data Networks (PDN)”: Mô tả kết nối mạng chuyển mạch gói giữa PLMN và mạng cung cấp dịch vụ thông qua A/Gb mode và Iu mode. Trong tiêu chuẩn này chỉ ra các yêu cầu cho việc  kết nối giữa PLMN và PDN, PLMN và PLMN. Đối với kết nối giữa EPC PLMN và các mạng bên ngoài, các tài liệu hiện nay là hợp lệ cho cả truy nhập 3GPP và truy nhập không 3GPP.

3GPP TS 33.246: “3G Security; Security of Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS)”: Mô tả quy trình bảo mật dịch vụ MBMS trong hệ thống 3GPP (UTRAN, GERAN và E-UTRAN), chỉ ra các thủ tục quản lý khóa bảo mật và nhận dạng khóa MSK. Khoá này được thay đổi thường xuyên và được phân phối, ghép xen trong các luồng broadcast thực sự. Khoá lưu lượng được bảo vệ bởi một khoá phiên MBMS (MSK), khoá này được phân phối qua chế độ unicast. Chỉ các thiết bị đã đăng ký và được nhận thực với BM-SC mới có thể thu được MSK. MSK lại được bảo vệ chống lại sự nghe trộm bằng khoá người sử dụng MBMS (MUK), khoá MUK nhận được từ một khoá bí mật được chia sẻ (Ks).

3GPP TS 22.246: “Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS) user services; Stage 1”: TS 22.146 miêu tả các yêu cầu liên quan đến tốc độ truyền dữ liệu, các yêu cầu về chất lượng dịch vụ. Ngoài ra, tiêu chuẩn này cũng định nghĩa MBMS và các kịch bản về bảo mật, tính cước, các khía cạnh về chất lượng dịch vụ. Do MBMS có thể phân chia dịch vụ tới người sử dụng với các tốc độ tải khác nhau nên tiêu chuẩn này cũng đưa ra các kịch bản cho các dịch vụ MBMS.

3GPP TS 26.237: “IP Multimedia Subsystem (IMS) based Packet Switch Streaming (PSS) and Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS) User Service; Protocols”: Tiêu chuẩn này miêu tả hai phương pháp là Streaming và download để cung cấp dịch vụ cho người sử dụng. Ngoài ra, tiêu chuẩn TS 26.237 cũng mô tả tổng quan về hệ thống MBMS và mô tả việc sử dụng IMS để khởi tạo và điều khiển dịch vụ người sử dụng PSS và MBMS.

3GPP TR 26.946: “Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS) user service guidelines”: Báo cáo kỹ thuật này mô tả mô hình mạng cung cấp dịch vụ MBMS và hướng dẫn dịch vụ người sử dụng MBMS;

3GPP TS 32.273: “Telecommunication management; Charging management; Multimedia Broadcast and Multicast Service (MBMS) charging”: Tiêu chuẩn này là một trong chuỗi về tiêu chuẩn tính cước và quản lý cước trong mạng UMTS/GSM. Mục đích chính của tiêu chuẩn này là miêu tả tính cước trong MBMS bao gồm cả tính cước online đối với các dịch vụ thời gian thực và offline đối với các bản ghi lưu dữ liệu cước CDR trong khu vực nhóm mạng, hệ thống phụ và dịch vụ đơn lẻ.

3GPP TS 22.105: “Technical Specification Group Services and System Aspects Service aspects; Services and service capabilities”: Tiêu chuẩn này tập trung chủ yếu vào miêu tả, định nghĩa các dịch vụ cung cấp cho người sử dụng.

3GPP TS 23.107: “Technical Specification Group Services and System Aspects; Quality of Service (QoS) concept and architecture”: Tiêu chuẩn này cung cấp một khung về chất lượng dịch vụ trong mạng UMTS.  Mục đích chính là liệt kê các thuộc tính có thể áp dụng được cho các dịch vụ trong UMTS và dịch vụ truy nhập vô tuyến cũng như mô tả chất lượng dịch vụ trong các phần tử mạng 3G.

Hiện nay, các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế đã ban hành rất nhiều các tiêu chuẩn, và khuyến nghị xung quanh việc đánh giá mã hoá tín hiệu, phương pháp đánh giá chất lượng tín hiệu tuy nhiên lại chưa đưa ra được bộ tiêu chuẩn hoàn chỉnh quy định các chỉ tiêu về tín hiệu để đánh giá chất lượng dịch vụ truyền hình di động.

Các tổ chức mới chỉ đưa ra các khuyến nghị về yêu cầu chung, và một số một số phương pháp đo lường đánh giá chất lượng hình ảnh, âm thanh khi cung cấp sử dụng giao thức IP, các chỉ tiêu về luồng streaming của dịch vụ truyền hình di động, và một số tham số liên quan đến điểm MOS để đánh giá chất lượng hình ảnh, âm thanh.

Tài liệu tham khảo

[1]. Đề tài Nghiên cứu xây dựng Quy chuẩn kỹ thuật tín hiệu truyền hình di động, Mã số ĐT.016/17, Bộ TT&TT, 2017.

[2]. Trang web của các tổ chức ITU, ETSI, 3GPP, IETF, ISO/IEC

Đào Công/ Thông tin và truyền thông