Architecture de la plateforme IPTV

Présentation générale de l’organisme d’accueil

Huawei Technologies est une entreprise dont le siège social est situé à Shenzhen en Chine. Créé en 1988, Huawei est devenu un fournisseur dominant en Chine, puis s’est lancée pour les marchés internationaux en adoptant une politique de prix très agressive. Huawei Technologie est une entreprise active dans le secteur des technologies de l’information et de la communication (ICT). Elle fournit le matériel, les logiciels et les prestations de services pour les réseaux de télécommunications des opérateurs et les réseaux informatiques des entreprises. Ses principaux concurrents économiques sont Cisco Systems, Alcatel-Lucent, Ericsson, Nokia, Nortel, NEC et ZTE. Ces derniers ont vu leurs parts de marché en Asie s’effriter et ont assisté à la montée en puissance du groupe chinois sur les marchés émergents et occidentaux. Depuis son implémentation au Maroc en 1999, en tant que bureau représentatif de Huawei Technologies, le volume d’activités de Huawei Maroc n’a cessé d’augmenter. Son portefeuille clientèle s’est largement diversifié, grâce à ses produits de qualité et au niveau supérieur de service qu’elle assure pour ses clients. Huawei Maroc occupe actuellement une place de leader dans le marché marocain de télécommunication grâce à une étroite collaboration avec les principaux opérateurs marocains, à savoir Maroc Telecom, Meditel et Inwi. Huawei sous-traite le déploiement de ses solutions aux sous-traitants suivants : SIRECOM – MRS – DIMENSION DATA – TIBCO – … Mon stage a été effectué au sien de département NT (Network Technology) de Huawei Maroc dans son bureau de Rabat, ce département a pour mission d’assurer la maintenance des services pour leur partie réseau.

Description du Backbone de Maroc Telecom

Le Backbone de Maroc Telecom se base sur la technologie MPLS. Il contient 8P (Providers) distribués sur le royaume, chaque P est connecté à plusieurs PE. Pour le flux unicast destiné au management des STBs, l’application L3VPN du MPLS est utilisée. L3VPN permet une séparation sécurisée du flux et une transparence vis-à-vis de l’architecture du Backbone, cette transparence est due au fait que le trafic sera transporté par des tunnels, la technologie L3VPN sera détaillée dans l’annexe F. Le réseau Backbone IP/MPLS route en multicast les flux de streaming vidéo, injectés par la plateforme IPTV, vers les BRAS connectés aux réseaux d’accès. En effet la plateforme IPTV est la source multicast et les réseaux d’accès sont les récepteurs. Le Backbone IP/MPLS du Maroc Telecom est connecté à la boucle METRO IP par un équipement qui s’appelle BRAS. Le BRAS de la série des Quidway MA5200G de Huawei établit une session PPPoE avec le STB pour lui allouer une adresse IP de l’un des IP –Pool au STB. Le Backbone IP/MPLS d’IAM est configuré avec le Protocole Independent Multicast (PIM) qui est un protocole de routage multicast intra-domaine qui fonctionne sur une infrastructure unicast existante.

Description de la partie accès

La partie accès est connectée à la boucle Metro IP par le MSAN qui représente le seul point de raccordement des clients au réseau de l’opérateur. La disponibilité de ce réseau est une exigence que l’opérateur doit toujours assurer pour éviter la coupure des services, et la déconnexion de ses abonnés. Afin de pouvoir atteindre ce but, IAM a mis en place un mécanisme de redondance nommé « Dual Homing » qui assure le basculement automatique entre les équipements d’une façon transparente pour l’utilisateur. La solution «Dual Homing » consiste à raccorder le MSAN aux deux CX600 de la boucle Metro IP qui vont jouer le rôle de maitre/esclave, pour assurer que le trafic échangé entre le routeur CX600- Master et le MSAN sera basculé sur le lien reliant le MSAN avec le routeur CX600-Backup. Le protocole VRRP est utilisé dans les deux routeurs pour chaque instance de service. Il est à noter que le service IPTV n’utilise plus le VRRP, le flux unicast sortant suit le même chemin établit lors de la création de la session PPPOE entre le BRAS et le STB. L’utilisation du VRRP dans le service IPTV sera discutée plus tard dans le cadre du remplacement de protocole PPPOE par DHCP. Un MSAN est un équipement qui peut supporter des cartes xDSL, RNIS, Ethernet, FTTx, ou encore X25. De ce fait, au sein d’un seul et même châssis, l’opérateur peut déployer toutes les technologies d’accès envisageables sur son réseau et offrir des services Broadband (l’IPTV, l’internet et la VoIP) et Narrowband (POTS, RNIS, FAX,…).

La technologie déployée actuellement entre le MSAN et la « Home Gateway » est l’ADSL2+ qui utilise l’ATM. L’ATM permet dans le cas d’abandon de cellules dans les techniques de résolution de la congestion, une perte négligeable de données, à cause de la taille fixe des données dans chaque cellule qui est de 48 octets (53 octets avec l’entête). La longueur fixe facilite également l’allocation de la bande passante. L’ATM est utilisé pour faire transiter les différents types de services sur le même support, depuis le modem de l’abonné jusqu’au MSAN. Les circuits virtuels sont utilisés pour relier l’abonné au MSAN qui prend ensuite en charge le mapping entre le couple (VPI, VCI) associé à chaque service supporté et le VLAN correspondant. Le processus en détail est le suivant :

Conclusion générale

Ce rapport synthétise le travail de cinq mois de stage au sein de Huawei Technologies, qui a été réalisé sous l’intitulé « Optimisation end-to-end de la solution IPTV de Huawei Technologies ». Suite à l’étude détaillée de la solution IPTV déployée actuellement par Huawei pour le compte de Maroc Telecom, plusieurs limitations ont été remarquées. Pour cela la mission maitresse de ce stage était de chercher une alternative et compléter les insuffisances de cette solution. Pour atteindre cette fin, j’ai été amené, dans un premier lieu, à établir une étude de la plateforme IPTV qui est responsable de la transformation du flux DVB en un flux IP multicast, et de la gestion du flux multimédia. Par la suite, j’ai élaboré une étude détaillée de la solution existante en parcourant tous les protocoles utilisés réellement, puis je me suis focalisé sur le problème de partage de charge entre les routeurs CX600 interfacés avec le MSAN afin d’en trouver une solution faisable techniquement. Et finalement j’ai proposé d’autres optimisations complémentaires pour assurer une meilleure qualité et une disponibilité continue du service.

Ce projet m’a permis d’élargir mes connaissances et de renforcer mes compétences dans le domaine des réseaux. Il m’a été aussi une occasion pour découvrir le métier de l’ingénieur réseau et surtout celui d’un ingénieur de maintenance en réseau, qui doit localiser et diagnostiquer rapidement les alarmes. Cette tâche n’est pas toujours facile, car elle nécessite un troubleshooting approfondi de tous les éléments du réseau. Comme perspective j’envisage de faire l’étude de la migration complète du service IPTV sur IPv4 vers IPTV sur IPv6, vue que la migration vers tout IPv6 est actuellement la préoccupation de tous les opérateurs marocains qui cherchent à transporter tous leurs services à travers un réseau totalement en IPv6.

Le rapport de stage ou le pfe est un document d’analyse, de synthèse et d’évaluation de votre apprentissage, c’est pour cela rapport gratuit propose le téléchargement des modèles gratuits de projet de fin d’étude, rapport de stage, mémoire, pfe, thèse, pour connaître la méthodologie à avoir et savoir comment construire les parties d’un projet de fin d’étude.

Table des matières

Liste des figures
Liste des tableaux
Introduction générale
Chapitre 1 : Contexte général du stage
Présentation générale de l’organisme d’accueil
Contexte du stage
Planification du stage
Conclusion
Chapitre 2 : Etude de la plateforme IPTV de Huawei Technologies
1.Présentation du service IPTV
2.Services offerts par l’IPTV
2.1. Service VoD
2.2. Service TVoD
2.3. Service BTV
2.4. Service Radio
2.5. Service TSTV
2.6. Service PIP
2.7. Service Mosaïque
2.8. Service PVR
2.9. Service TVMS
3.Architecture de la plateforme IPTV
3.1. Couche de gestion des services
3.2. Couche Contrôle des services
3.2.1. Head-end
3.2.2. CA
3.2.3. MDN
3.2.4. MEM
3.2.5. MRF
3.2.6. FCC
4.Défis sous-jacents à la plateforme IPTV
4.1. Codage du flux
4.2. Changement de chaîne
4.3. Perte de paquets
4.4. Optimisation de la bande passante
5.Scénarios de gestion de la plateforme IPTV
5.1. Initialisation du STB
5.2. Service VoD
5.3. Service BTV
6.Conclusion
Chapitre 3 : Description end to end de la solution IPTV de Huawei
1.Introduction
2.Réseau Backbone IP/MPLS
2.1. Description du Backbone de Maroc Telecom
2.2. Protocole PIM
2.2.1. Arbres de distribution
2.2.2. RPF
2.2.3. Fonctionnement du PIM-SM
3.Réseau IPRAN
3.1. Description de la boucle METRO IP
3.2. Protocoles utilisés dans la boucle METRO IP
3.2.1. Protocole IS-IS
3.2.2. Protocole VPLS
3.2.3. Protocole PPPoE
4.Réseau Accès
4.1. Description de la partie accès
4.2. Acheminement du flux multimédia au STB
4.2.1. Protocole IGMP
4.2.2. IGMP Snooping
4.2.3. IGMP Proxy
5.Configuration type
6.Conclusion
Chapitre 4 : Solution proposée pour l’optimisation end-to-end de la solution IPTV
1.Problématique
2.Solution proposée pour le partage de la charge entre les CX600
3.Solutions proposées pour l’optimisation réseau
3.1. Obtention d’adresse IP avec le protocole DHCP
3.2. Minimisation du délai d’acheminement du trafic multicast
4.Conclusion
Conclusion générale
Bibliographies
Acronymes