Наименование Артикул Цена Скидка К-во Стоимость
{$description} {$articul} {$price} {$sum} 1
Всего: ${quantity} ${sum}
Корзина заказов:
Ваша корзина пуста



Технология передачи данных в рамках стандартов DVB

на главную Статьи ЧАО «Рокс» Технология передачи данных в рамках стандартов DVB

Технология передачи данных в рамках стандартов DVB

1. Станции ремультиплексирования

Приступая к проектированию всего комплекса телерадиоинформационной системы, разработчик должен четко представлять себе, чем он наполнит (т.е. какой информацией насытит) свою систему, В конечном счете, от этого будет зависеть привлекательность такой системы для потенциальных пользователей и ее коммерческий успех. Если в отношении информационной составляющей наполнения системы придумывать особенно ничего не нужно – высокоскоростной Интернет с его приложениями и IP -телефония уже сами по себе достаточно привлекательны,- то вопрос формирования конкурентоспособного набора телевизионных программ оказывается не таким простым. В настоящее время огромное количество телепрограмм передается через ИСЗ. Для решения проблемы формирования как пакета интересующих телепрограмм, так и информационных сообщений и передачи их потребителям целесообразно использовать унифицированные станции ремультиплексирования (СР). C труктурная схема станции ремультиплексирования представлена на рисунке 1.

СР выполняют следующие функции:

-прием программ спутникового и эфирного ТВ;

-снятие кодировки условного доступа со скремблированных каналов;

- MPEG -2 кодирование сигналов местных телестудий и сигналов аналогового эфирного ТВ;

- формирование новых пакетов телепрограмм;

-добавление прямых каналов спутникового Интернета;

-взаимодействие с кабельными телерадиоинформационными системами и сетями данных;

-кодирование выходных цифровых потоков с помощью системы условного доступа.

Источниками данных для СР являются спутниковые программы в формате DVB - S , содержащие несколько пакетов телепрограмм на ПЧ, аудио- и видеосигналы местной телестудии и эфирного ТВ, а также Internet - трафик. Для получения транспортных потоков телепрограмм, передаваемых спутниками, используются приемники- декодеры и приемники- декрипторы. Поступающие на входы приемников сигналы могут быть закодированы с помощью системы условного доступа (скремблированные каналы) или не закодированы (не скремблированные). Следует отличать скремблирование, которое производится в передатчике, и скремблирование системой условного доступа. В первом случае параметры скремблера известны, а само скремблирование выполняет две функции:

-обеспечивает равномерное распределение нулей и единиц по длине пакета;

-обеспечивает равномерность спектра сигнала.

Если речь идет о системе условного доступа, то структура скремблера не известна. В этом случае скремблированный сигнал представляет собой псевдослучайную последовательность, которую можно преобразовать к «нормальному» виду только зная параметры скремблера передающей стороны.

Если принимаемый пакет телепрограмм не скремблирован, то может быть применен приемник-декодер. Он выдает весь транспортный поток «как есть» (т.е. все программы пакета). Если же транспортный поток скремблирован, то приемник-декодер будет представлять на своем выходе только ту программу, на которую он настроен (одну из пакета). Приемник - декриптор (например PBI DCH-3000P-30) позволяет открывать любое количество программ из скремблированного потока. В то же время, приемники - декрипторы в три раза дороже приемников-декодеров. Поэтому при выделении из скремблированного транспортного потока 1-3 программ, выгоднее на каждую из них ставить приемник-декодер. С выходов 5-ти приемников -декрипторов снимается порядка 30-40 скремблированных телевизионных программ (каждый из потоков содержит 6-8 телепрограмм).

Рисунок 1 . Структурная схема станции ремультиплексирования

Для цифрового кодирования и сжатия в соответствии со стандартом MPEG -2 видео- и аудио-сигналов местной телестудии используются кодеры сжатия. Современные кодеры работают с аналоговыми (композитными и компонентными) и цифровыми видеосигналами. При необходимости из аналогового сигнала выделяются сигналы телетекста для последующего ввода в мультиплексор. Как правило, кодеры сжатия имеют каналы передачи данных пользователя - низкоскоростной асинхронный со скоростью до 115,2 Кбит/с и синхронный со скоростью до 20Мбит/с. Выходной сигнал кодера обычно соответствует одному из общепринятых стандартов. Наиболее часто применяется интерфейс ASI , реже SPI или RS 422. Скорость цифрового потока на выходе кодера определяется выбранным профилем и уровнем компрессии. Для наиболее часто применяемого сочетания MP @ ML она составляет 15Мбит/с. Для приложений 4:2:2 P @ ML максимальная скорость составляет 50Мбит/с. Как опции кодеры могут иметь стыки G 703 ( E 1, E 2, E 3) и DS -3. Количество кодеров определяется количеством студийных телеканалов и количеством программ эфирного телевидения. Для каждой из программ необходим отдельный кодер.

Для осуществления взаимодействия с сетью Интернет, авторизации клиентов, биллинга, формирования транспортных потоков MPEG -2 DVB на станции ремультиплексирования необходимо предусмотреть:

- IP / DVB инкапсулятор;

- систему управления ( NMS / CCU );

- мультиплексор ;

- прокси – сервер;

- маршрутизатор.

Запросы к тем или иным приложениям Интернет формируются приложениями пользователя, настроенными на работу с прокси-серверами центральной станции. В качестве запросных используются радиоканалы DOCSIS в восходящем направлении. Принятые центральной станцией сообщения поступают на прокси-сервер, который пересылает эти запросы в Интернет. Данные, получаемые в ответ, пересылаются прокси-сервером в IP / DVB инкапсулятор (шлюз). В случае, если эти данные предназначены зарегистрированному пользователю, то они будут преобразованы в поток MPEG -2 DVB в соответствии с IP -адресом и уникальным физическим адресом приемника пользователя. Для передачи данных в рамках представленного оборудования может использоваться множество протоколов, которые включают (но не ограничены ими) ATM ( Asynchronous Transfer Mode ), режим последовательности кадров и многопротокольную инкапсуляцию ( MPE ). MPE основывается на стандарте ETSI EN 301 192. В состав оборудования головной станции входит инкапсулятор ( MPE ) в виде шлюза между протоколом Интернет и последовательностью кадров DVB . Работа шлюза IP / DVB проиллюстрирована рисунком 2. Шлюз из IP в DVB работает как маршрутизатор, шлюз и инкапсулятор, а в отдельных случаях и как устройство, обеспечивающее качество обслуживания ( QoS ), и статистическое устройство для целей биллинга.

На выходе шлюза, реализующего переход от IP к DVB , присутствует транспортный поток, который полностью совместим с открытыми стандартами DVB . Этот транспортный поток может использоваться непосредственно или мультиплексироваться с другими MPEG -2 транспортными потоками (см. рисунок 2).

Приемники данных используют экономичную и широкораспространенную архитектуру открытых сетей DVB , что позволяет использовать недорогие высококачественные цифровые приемники, которые работают с характерными для DVB типами модуляции, а именно: QPSK , 8 PSK и 16/32/64/128/256 QAM . Важно, что при этом построение трактов основной полосы (трактов обработки собственно цифровых сигналов) совершенно не зависит от того, какой из типов модуляции применяется.

MPE обеспечивает исключительную спектральную эффективность в рамках режимов «точка-многоточка» и вещания, поскольку данные передаются одновременно всей совокупности абонентов, и может поддерживать как однонаправленную передачу данных, так и обмен данными в обоих направлениях. MPE и стандарты DVB являются сердцевиной технологии формирования сигналов основной полосы. Современные инкапсуляторы обладают многими критичными для максимизации эффективности концентраторов и спектральной эффективности каналов передачи параметрами, а именно:

-современную, основанную на маршрутизаторе, архитектуру, поддерживающую ориентированную на сеть рабочую парадигму;

-интегрированное устройство QoS , которое как гарантирует, так и ограничивает скорости данных, что предотвращает возможность недогрузки или переполнения входных буферов и способствует увеличению емкости сети;

-поддерживает коммуникационные протоколы как SNMP , так и DCOM , что дает возможность легкой интеграции их с сетями управляющих систем.

2. CMTS – основной блок интерактивной телерадиоинформационной системы.

Большинство функций системы, показанной на рисунке 2, а также функции четырех приемников обратных каналов, могут быть сосредоточены в устройствах, которые называются Cable Modem Termination System ( CMTS ). Одним из самых современных устройств данного типа является BSR 2000 ф. Motorola , которое представляет собой компактный высококачественный маршрутизатор широкополосных сетей передачи данных на основе DOCSIS 2.0. Данное устройство является идеальным для использования в головных станциях сетей средних размеров. Он имеет четыре порта восходящих потоков, а также дополнительный приемник RFSentry , который реализует систему Advanced Spectrum Management для управления инфраструктурой модемов без влияния на текущее качество обслуживания. BSR 2000 может использоваться как отдельный блок,

так и во взаимодействии с несколькими подобными устройствами для увеличения количества обслуживаемых абонентов. Трафики нескольких BSR 2000 могут быть объединены при помощи платформы BSR 64000 Motorola .

Первостепенными являются следующие параметры CMTS :

-полная совместимость со стандартами DOCSIS и EuroDOCSIS 1.0;1.1 и 2.0, а также со спецификацией Packet Cable 1. X ;

-поддержка в режимах A - TDMA и S - CDMA до четырех цифровых каналов восходящих потоков DOCSIS 2.0 при параллельном сосуществовании с кабельными модемами 1. X ;

-подавление шумов ингрессии позволяет операторам оптимизировать характеристики во время работы в смешанном режиме DOCSIS 1.0/1.1 и DOCSIS 2.0;

-дополнительный порт приемника RFSentry для включения программы Advanced Spectrum Management , с помощью которой оператор может управлять параметрами восходящих потоков без сокращения объемов услуг, реализуемых ими;

-резервирование по схеме 1+1 позволяет повысить надежность системы в случае критичных применений (таких, как, например, IP -телефония), а также общую надежность и срок службы системы;

-полная маршрутизация с поддержкой внутризоновой, межзональной и вещательной маршрутизации, включающей OSPF v 2, RIP v 1/ v 2, BGP 4, IGMP и PIM - SM ;

-компактная платформа 1 RU может быть смонтирована в течение нескольких минут персоналом, к которому не предъявляются повышенные требования;

-поддерживает передачу данных уровня 2, маршрутизацию уровня 3 и быстрый проводной пакетный режим передачи данных;

-управление через SNMP v 1/ v 3 , стандарт ы DOCSIS и IEFT MIB , а также посредством Command Line Interface ( CLI ).

- возможность осуществления в прямом направлении передачи сигналов с модуляциями низкого уровня ( QPSK , 16 QAM ), что особенно важно для применения в проекте МИТРИС+ DOCSIS .

Измерение мощности шумов и их подавление.

BSR 2000 позволяет управлять мощностью, отдаваемой абонентскими модемами, и за счет этого осуществляет адаптивное подавление шумов ингрессии в приемнике в реальном масштабе времени. Для этого производится измерение и анализ отношения сигнал/шум в приемнике CMTS . На основе этого анализа вырабатываются специальные команды для управления передающими частями абонентских модемов. В дальнейшем сигнал, поступивший в приемник CMTS , обрабатывается в эквалайзере, что позволяет увеличить пропускную способность кабельных модемов DOCSIS 1.0 за счет предоставления практически во всех случаях возможности их работы в режиме 16 QAM вместо QPSK . Эквалайзер корректирует сигнал при воздействии на него частотных федингов, амплитудных искажений, а также неравномерности групповой задержки. Если все же шумы не могут быть подавлены (например, при очень большом уровне шумов ингрессии или сильной интерференции), то BSR 2000 может предотвратить последствия воздействия шумов за счет изменения типа модуляции или переходом в режим скачкообразного изменения частоты (режим CDMA ).

Дополнительный параллельный приемник, который позволяет осуществлять принудительный мониторинг.

Уникальное устройство RFSentry позволяет операторам улучшать параметры всех модемов DOCSIS , которые работают в составе сети. Параллельно четырем приемникам, которые предназначены только для обслуживания абонентов сети, Motorola также предлагает использовать еще один приемник, который предоставляет операторам возможность оперативного управления параметрами любого из восходящих портов, не вмешиваясь при этом в их работу по обслуживанию клиентов. Для этого приемник RFSentry подсоединяется параллельно выбранному приемнику, так что оператор может измерять трафик и параметры сигнала в реальном времени на любом из функционирующих портов. Одновременно этот приемник может иметь доступ ко всей сетевой информации и полному перечню кабельных модемов, работающих на любой из приемников, который подлежит оценке. Таким образом, пока один из портов приемника работает при полной загрузке, дополнительный приемник может увеличить доступ к другим обратным каналам путем получения тестов для каждого из восходящих каналов и оценки их загрузки.

Опция резервирования для повышения надежности.

BSR 2000 поддерживает схему резервирования 1+1, что позволяет операторам повысить надежность системы путем объединения в одном месте двух одинаковых устройств. Система резервирования по схеме 1+1 обеспечивает экономичное высоконадежное решение для критичных применений, таких как, например, IP -телефония.

Качественная маршрутизация на крайних участках сети.

Поскольку BSR 2000 имеет достаточно малые габариты, операторы сетей могут применять его в качестве CMTS для передачи данных уровня 2 или маршрутизации уровня 3 в полном соответствии с такими протоколами маршрутизации как RIP v 1 и v 2, DSPF и BGP 4. BSR 2000 также поддерживает IEEE 802.1 q VLAN Tagging , позволяющий пользователям образовывать отдельный трафик для обслуживания, который подобен Virtual Private Network ( VPN ). Кроме того, он допускает применение на уровне несущей IP вещательных протоколов, в том числе PIM - SM .

Платформа поддерживает основывающуюся на определенных правилах маршрутизацию, в соответствии с которой маршрутизация частично определяется исследованием некоторых полей внутри пакетов. Например, в тех из применений, в которых оператор, работая с многими провайдерами сервисов, составляет общий поток данных, BSR 2000 изучает адреса источников, и затем перераспределяет трафик с другими аналогичными устройствами.

Управление сетью и контроль ее работы.

BSR 2000 предоставляет возможности для гибкого администрирования, управления и контроля за направлением потоков распространяемых данных и стоимостью функционирования сети. Администраторы получают возможность управлять работой сети и выявлять неисправности на различных уровнях ориентированного на клиента доступа. BSR 2000 поддерживает SNMP v 1 и v 3. Motorola поддерживает все возможные стандарты MIB и предоставляет клиенту MIB возможность исследовать и управлять множеством параметров BSR 2000.

Интеграция с беспроводными сетями.

Возможности платформы также распространяются на поддержку широкополосных беспроводных применений. Если кабельные операторы хотят расширить свою сеть за счет включения в нее расположенных на некотором расстоянии HFC -ответвлений, то они могут использовать тот же DOCSIS в его беспроводном варианте. Специально для этого BSR 2000 имеет отдельный интерфейс по промежуточной частоте ( IF ), с помощью которого может быть легко осуществлено экономичное соединение с передатчиками и приемниками для беспроводных применений. Интеграция BSR 2000 с беспроводным оборудованием позволяет поддерживать передачу высокоскоростных данных, голоса и видео-сервисов, включая MSO , для привлечения подписчиков в тех удаленных районах, где экономически неоправданным является использование кабельных сетей.

3. Формирование телерадиоинформационной системой собственных транспортных потоков.

Для формирования собственных транспортных потоков используются ремультиплексоры. Процесс мультиплексирования заключается в объединении в единый транспортный поток цифровых потоков от различных источников – кодеров сжатия, выходов других мультиплексоров, выходов приемников декодеров, генератора PSI / SI таблиц и т.п. Приходящие сигналы могут формироваться с несколько различающимися тактовыми частотами. Задача мультиплексора – сформировать общий поток с сохранением синхронизирующей информации каждого из входящих в него потоков. Основным параметром мультиплексора считается выходная скорость транспортного потока, которая у большинства устройств составляет 55-60 Мбит/с. В системах с условным доступом мультиплексор также выполняет функцию скремблирования транспортного потока.


 




search_ch

mediasat



вверх
Рокс © 2007—2020. Спутниковое телевидение. Все права защищены