Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Эволюционирование услуги IPTV 8
1.1. Эволюция телекоммуникационных услуг 8
1.2. Эволюция телевидения и конвергенция с IP сетями 15
1.3. Эволюция систем коллективного доступа к телевидению 23
1.3.1. Сети кабельного телевидения типа «антенна на подъезд» 23
1.3.2. Сети кабельного телевидения типа «антенна на дом» 24
1.3.3. Сети кабельного телевидения с конвертацией каналов 25
1.3.4. Сети кабельного телевидения типа «антенна на группу домов» .25
1.3.5. Сети кабельного телевидения с обратным каналом 26
1.3.6. Коллективный доступ к телевидению — системы MMDS 27
1.3.7. Сети кабельного телевидения типа «волокно в дом» 28
1.3.8. IPTV 29
1.4. Эволюция управления бизнес-процессами в инфокоммуникациях 29
1.5. Синергетический эффект IPTV и проблемы управления бизнес-процессами IPTV 37
1.6. Выводы 41
ГЛАВА 2. Алгоритм кэширования для услуги «телевидение, сдвинутое по времени» 43
2.1. Принципы организации услуги «Телевидение, сдвинутое по времени» 43
2.2. Модель услуги «Телевидение, сдвинутое по времени» 47
2.3. Алгоритм кэширования со скользящим интервалом 51
2.3.1. Основные принципы 51
2.3.2. Организация услуги «Телевидение, сдвинутое по времени» 54
2.4. Анализ методов кэширования для оптимизации услуги «Видео по запросу» 56
2.5. Выводы 67
ГЛАВА 3. Возможности использования беспроводных сетей доступа для предоставления услуг IPTV
3.1. Требования к беспроводным технологиям для предоставления услуг IPTV 69
3.2. Сравнительный анализ беспроводных широкополосных технологий для предоставления услуг IPTV 73
3.3. Выводы 76
ГЛАВА 4. Моделирование и экспериментальная проверка вариантов реализации услуг IPTV 78
4.1. Модель организации услуги «Телевидение, сдвинутое во времени»...78
4.2. Статистические оценки моделирования IPTV 79
4.3. Сопоставление данных моделирования и аналитических результатов .94
4.4. Опыт предоставления услуг IPTV в мире 97
4.5. Опыт предоставления услуг IPTV в Астраханском регионе «ОАО Ростелеком» 105
4.6. Расчет экономической целесообразности применения алгоритма
совместного кэширования в Астраханском филиале ОАО «Ростелеком». 121
4.7. Выводы 126
Заключение 128
Список литературы
- Эволюция систем коллективного доступа к телевидению
- Модель услуги «Телевидение, сдвинутое по времени»
- Сравнительный анализ беспроводных широкополосных технологий для предоставления услуг IPTV
- Сопоставление данных моделирования и аналитических результатов
Введение к работе
Актуальность темы. Современные телекоммуникационные технологии практически не ограничивают Операторов и пользователей в области предоставляемых услуг. На данный момент наибольший интерес для большинства услуг вызывают свойства интерактивности (когда пользователь становится активным участником процесса предоставления услуги), персонализации (когда пользователь получает индивидуальный для него контент) и мобильности (когда доступ к услуге возможен не только по фиксированным сетям). Вместе с тем, свойства новых услуг могут предъявлять столь несоразмерные (по сравнению со свойствами традиционных услуг) требования к телекоммуникационным ресурсам, что могут стать нерентабельными для Оператора связи. По этой причине всестороннее исследование свойств современных телекоммуникационных услуг является крайне актуальным.
Объектом исследования в данной работе является семейство услуг систем IPTV, число абонентов которых неуклонно растет. По данным исследовательских фирм Digital TV Research и TeleGeography, количество абонентов систем IPTV в мире превысило 67 миллионов, что составляет около 15 процентов от клиентской базы широкополосной сети Интернет, а к 2016 году число пользователей систем IPTV превысит 155 миллионов.
Среди всех способов доставки телевизионного контента, именно технология цифрового телевидения по протоколу IP (IPTV) максимально удовлетворяет новым свойствам услуг, что делает ее все более востребованной на рынке телекоммуникационных услуг и потому актуальной с точки зрения научных исследований.
Набирающие популярность интерактивные и персонализированные услуги систем IPTV в условиях их массового развертывания предъявляют высокие требования к телекоммуникационному ресурсу Оператора. В значительной степени это объясняется отказом от принципов вещательной рассылки трафика IPTV, что не может не привести к необходимости серьёзной модернизации сети Оператора.
Тем не менее, одну из новых интерактивных и персонализированных услуг систем IPTV - «Телевидение, сдвинутое по времени», по ожиданиям аналитиков британского издания «The guardian», наиболее востребованную и прибыльную из услуг рассматриваемого семейства, можно организовать в сетях, рассчитанных на предоставление традиционных услуг систем IPTV (с вещательной рассылкой). Такую возможность можно получить, применяя дополнительные кэширующие серверы, что сделает процесс развертывания этой услуги рентабельным уже в период её внедрения.
При указанном подходе остро стоит задача выбора значимых параметров новой архитектуры систем IPTV, - как с точки зрения объема капиталовложений на организацию интерактивных и персонализированных услуг в сетях с традиционными услугами систем IPTV, так и с точки зрения выгоды от применения дополнительных кэширующих серверов. Именно поэтому актуальными стали исследования архитектуры и параметров системы интерактивного IPTV «Телевидение, сдвинутое по времени», а также процессы предоставления, хранения и передачи мультимедийного трафика этой услуги.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является повышение эффективности предоставления интерактивных услуг системами IPTV в сетях NGN, рассчитанных на предоставление традиционных услуг IPTV.
Сформулированная цель определила необходимость решения следующих научных задач.
-
Формализованное описание и разработка аналитической модели процесса организации интерактивной услуги «Телевидение, сдвинутое по времени».
-
Разработка алгоритма кэширования для реализации интерактивной услуги «Телевидение, сдвинутое по времени», допускающего расчет входящей полосы пропускания прокси-сервера.
-
Расчет и оптимизация входящей полосы пропускания прокси-сервера IPTV за счет управления размером буфера.
-
Исследование возможностей беспроводных технологий широкополосного доступа с целью предоставления интерактивных услуг IPTV.
-
Эксперимент по предоставлению интерактивных услуг IPTV с оценкой эффективности использования совместного кэширования в прокси- серверах.
Основные научные результаты диссертации. Таковыми являются:
-
-
Аналитические зависимости между объемом входящей полосы пропускания прокси-сервера IPTV и размером буфера.
-
Метод оптимизации входящей полосы пропускания прокси-сервера IPTV.
-
Экспериментальное подтверждение аналитической модели процесса организации интерактивных услуг IPTV.
-
Рекомендации по обеспечению гарантированной доставки трафика интерактивных услуг IPTV в сетях широкополосного радиодоступа. Методы исследования. Для решения вышеперечисленных задач
используются методы теории телетрафика и вычислительной математики, методы статистического моделирования и методы кэширования.
Научная новизна. Научная новизна исследования состоит в разработке модели для «Телевидения, сдвинутого по времени», которая основана на кэшировании со скользящим интервалом с фиксированным размером окна. Модель предлагает метод оценки пространства, необходимого для хранения контента в сети, а также алгоритм совместного кэширования для реализации услуги «Телевидение, сдвинутое по времени». Новизна диссертационной работы заключается также в предложенной модели использования гибридного кэширования для оптимизации входной пропускной способности прокси- сервера при предоставлении услуги «Видео по запросу».
При формировании научных результатов были исследованы и проанализированы работы Салама Г. М., Саморезова В. В., Шинкаренко К. В., Долгих Д. Г., Носова В. П., Хасина М. А., Тормасова А. Г., Аунг Мьо Маунг, Ермолаева С. Ю., Бычкова И. Д., Сизюхина К. С.
В формировании практических результатов были использованы следующие нормативно-методические документы: RFC 2326 - Стандарт протокола RTSP, RFC 1889 - Стандарт протокола RTP, IEEE 802.16 - Стандарт организации беспроводных сетей масштаба города, ГОСТ 52023-03 - Качество предоставления услуг цифрового кабельного вещания, ISO/IEC 13818-1 - Параметры транспортного потока MPEG, передаваемого по протоколу IP.
Личный вклад. Все основные результаты диссертации получены автором лично.
Практическая ценность работы. Результаты диссертационной работы используются в Астраханском государственном университете при чтении лекций по курсам «Мультисервисные и Интеллектуальные сети связи» и «Компьютерные технологии в телекоммуникациях». Результаты работы нашли применение в Астраханском филиале ОАО «Ростелеком» для повышения эффективности предоставления услуг «Телевидение, сдвинутое по времени» и «Видео по запросу», и в НТЦ «Аргус» для повышения эффективности учета телекоммуникационного оборудования, используемого для предоставления комплекса услуг IPTV в OSS «Аргус». Внедрение результатов диссертации подтверждено соответствующими актами.
Апробация работы. Материалы, входящие в диссертацию, обсуждались на 63-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов университета СПбГУТ, Санкт- Петербург 2011 г; на 64-й международной научно-технической и научно- методической конференции «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании», Санкт-Петербург 2012 г; на Международной конференции «FRUCT9, Petrozavodsk, Russia 2011», на Международной конференции «FRUCT11, Saint-Petersburg, Russia 2012», на заседаниях кафедры Систем коммутации и распределения информации СПбГУТ в 2011-2012 годах.
Публикации. Основные положения диссертации отражены в 14 опубликованных научных работах, в том числе, в 7 статьях в ведущих научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ для опубликования научных результатов диссертаций.
Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, четыре главы, заключение, библиографический список. Основная часть работы изложена на 141 страницах машинописного текста, имеет 37 рисунков, 35 формул, 8 таблиц. В библиографическом списке - 107 наименований использованных источников.
Эволюция систем коллективного доступа к телевидению
Несколько лет назад у «эфирного» телевидения, как у массовой услуги появился конкурент - кабельное телевидение, которое развивается, начиная с 80-х годов 20-го века. В его основе также лежат аналоговые сигналы, ЧРК и принцип широкого вещания. Здесь сигналы от головной станции передаются к абонентам по специально проложенной кабельной сети [38]. Это обеспечивает более высокое качество передачи и позволяет услугу сделать платной, так как кабельный ввод в квартиру может быть отключен в случае неуплаты. Телевизионные приемники у абонентов здесь используются те же самые, что и при обычном телевидении.
Следующий этап - появление высококачественной массовой услуги цифрового телевидения. Она уже реализуется, начиная с 90-х годов прошлого века. В ее основе лежат преобразование аналогового телевизионного сигнала в цифровой, использование ВРК и технологии коммутации каналов. Несомненными достоинствами цифрового телевидения являются высокое качество передачи программ, адресная передача по запросу. Сдерживает массовое внедрение услуги необходимость приобретения специального телевизионного приемника, который пока является достаточно дорогим. Технологический прогресс в скором времени позволит преодолеть этот недостаток. Способы передачи сигналов цифрового телевидения могут быть самыми разными: по радиоканалам, по сетям кабельного телевидения и даже по телефонным сетям с использованием специальных модемов. За последние десять лет аналоговое телевидение практически утратило свои позиции, во всех станах мира идет замена аналогового телевещания на цифровое. Дополнительным стимулом развития цифрового телевидения стало снижение цен на цифровые телевизионные приемники и приставки к аналоговым телевизорам. В Российской Федерации полный переход на цифровое телевидение ожидается к 2015 году. Еще одной важной тенденцией является увеличение числа геоорбитальных связных спутников, транслирующих огромное количество телепрограмм. Преимущественно транслируются пакеты цифровых телепрограмм, хотя пока еще имеется небольшое количество аналоговых телепрограмм. Любой житель России, обладающий простейшей системой приема спутникового телевидения, может принимать более ста бесплатных телеканалов.
Следующей тенденцией является внедрение телевидения высокой четкости (ТВЧ) или HDTV (High Definition TV). Разрешение такого видеоизображения в пять раз выше, чем у обычного телевизора. Это достигается как за счет удвоения числа кадров, так и за счет увеличения числа строк и количества элементов в них. Только в США HDTV смотрят более 67 миллионов абонентов, а годовой доход от продаж телевизоров ТВЧ в 2009 году составил 33 миллиарда долларов США. Быстрое внедрение технологии HDTV во многих странах регулируется законодательно. Получив лицензию на цифровое вещание, владельцы телеканалов сразу обязаны выпускать их в HDTV-качестве. В Европе первые HD-каналы стали производиться в 2003 году, а в России с 2006 года. Разработан и опробован стандарт суперчеткого изображения SHDTV (Super Hi-Vision). Начало SHDTV-вещания начнется предположительно в 2015 году.
Внедрение новых сервисов в системах кабельного телевидения может приносить операторам дополнительные прибыли. Достаточно большие перспективы в этом плане сулит внедрение услуг интерактивного телевидения. Стандарты, одобренные международным техническим сообществом, включают в интерактивное телевидение любые нелинейные воздействия на транслируемый видеоряд (упреждающая запись телепрограммы и последующий ее просмотр с исключением рекламных вставок, передача со студии в рамках одной телепрограммы избыточного контента и его выборочный просмотр абонентом, перемещение видеоблоков и их многократный просмотр абонентом в обучающих телепрограмма и тому подобное). Российские ученые внесли основополагающий вклад в разработку концепций и стандартов реализации интерактивного телевидения. В книге Кривошеева М.И. и Федунина В.Г. «Интерактивное телевидение» дана следующая трактовка интерактивности применительно к телевидению: «Она преобразует традиционное, так называемое линейное вещание, характеризующееся пассивным просмотром программ, в нелинейный информационный процесс, при котором пользователь может управлять получаемой информацией, в том числе передаваемыми программами». В России была предложена и разработана стратегия внедрения новых цифровых систем телевещания. Эта стратегия позволила сфокусировать широкомасштабные исследования в различных странах мира на изучении методов сжатия данных и на передаче цифровых сигналов телевидения повышенного качества и высокой четкости, многопрограммного и стереоскопического телевидения по стандартным каналам с полосами частот 6, 7 и 8 МГц. Это дает значительный экономический эффект, поскольку не тормозится развитие существующих ТВ систем и гарантируется постепенный переход к новым цифровым ТВ системам с относительно малыми затратами.
Поэтому международные исследования интерактивности основываются на новом глобальном подходе к данной проблеме с учетом сложившихся трактов аналогового и цифрового ТВ вещания в стандартных полосах частот.
Международный союз электросвязи определяет службы интерактивного телевидения как службы, позволяющие телезрителю реагировать в реальном или квазиреальном времени на характер и содержание предоставляемых услуг путем передачи соответствующих сообщений в центр управления системы кабельного телевидения, телестудию или иным провайдерам услуг, вовлеченных в интерактивный процесс. Учитывая тот факт, что во многих городах России городские магистрали, использующие технологию Gigabit Ethernet, активно соединяются с домашними компьютерными сетями и стоимость IP-трафика ежегодно существенно снижается, развитие интерактивных сервисов в ближайшие годы будет идти бурными темпами [28]. Переход к интерактивности в телевидении неизбежно изменит саму систему вещания. Это будет дистрибьюция контента в любую точку мира. Пользователь с помощью программ-навигаторов сможет заказать нужные фильмы, видеозаписи телепрограмм, интернет-страницы, аудиозаписи и прочее [45]. Автоматически исключив рекламные вставки и сохранив заказанные программы, он сможет просмотреть их в любое удобное время
Модель услуги «Телевидение, сдвинутое по времени»
По данным статистических исследований, проведенных Broadcasters Audience Research Board (Великобритания) и The Nielsen Company (США) (рис. 2.1) популярность телевизионных трансляций обычно достигает своего пика в течение нескольких минут после начала вещания и затем экспоненциально уменьшается. Это означает, что кэширование сегмента со скользящим окном в несколько минут каждой транслируемой программы может удовлетворить значительную часть запросов со стороны потребителей, что делает целесообразным использование распределенных накопителей с ограниченной емкостью [13].
На рис. 2.2а и 2Ь, например, пользователь 1 - первый, кто запросил трансляцию определенной телевизионной программы, получает ее с центрального сервера. После этого другие пользователи (например, пользователь 2) могут быть обслужены прокси-сервером, до тех пор, пока окно запрошенной программы растет. Головная станция МРФ
Через несколько минут окно перестает расти и начинает скольжение, так что пользователь 3 не может быть обслужен, и будет перенаправлен на центральный или региональный сервер, а в случае совместного кэширования - на соседний прокси-сервер в соответствующем сегменте, при наличии таковых. Приостановка трансляции программы (параллельно горизонтальной оси на рис. 2.2, Ь) также может быть реализована в рамках сегмента окна, а также быстрой перемотки вперед или назад (вдоль вертикальной оси) [14].
Вышеупомянутые серверы могут быть разделены на несколько типов, в зависимости от своего местоположения и предлагаемых услуг:
Центральный сервер хранит весь доступный контент (телевизионные программы), но обычно используется для обслуживания запросов на мало популярные или старые программы.
Региональный сервер обычно хранит более популярные программы, такие как недавно показанные серии телевизионных фильмов или ток-шоу. Эти серверы располагаются на границе ядра сети, тем самым ограничивая видео трафик услуги внутри сети доступа.
Прокси-серверы располагаются вблизи от пользователей и хранят только фрагменты наиболее популярного контента. В отличии от традиционной технологии услуги «Видео по запросу», для которой используются только региональные и центральные серверы, выбор прокси-серверов для услуги «Телевидение, сдвинутое по времени» позволяет использовать стратегию кэширования, динамически изменять развернутую систему, в зависимости от потребления контента. Кроме того, с помощью этих прокси-серверов могут предоставляться пользователям различные интерактивные команды.
Исследования методов прокси-кэширования и распределенного размещения репликаций для сетей распределения контента показали, что каскадные алгоритмы, учитывающие расстояния и степень популярности контента, работают лучше, чем более простые эвристические алгоритмы, такие как LRU (LeastRecentlyUsed) или LFU (LeastFrequentlyUsed). Методы кэширования, основанные на сегментировании применяются для потоковой передачи мультимедиа, из-за огромных размеров мультимедийных потоков по сравнению с традиционными сетевыми объектами [84]. Особый интерес для решения задачи данного диссертационного исследования представляет метод кэширования со скользящим интервалом, где кэшируемая часть потока сначала - растущее значение, а затем переходит в динамически обновляемый скользящий интервал. Таким образом, последовательно поступающие запросы могут быть обслужены от начала до конца внутри данного окна. Более прогрессивным является использование совместно-работающих прокси для осуществления кэширования, это позволяет достичь лучшую производительность и масштабируемость системы, чем в случае использования независимых прокси за счет возможностей балансировки нагрузки [9].
В данной работе совмещаются преимущества кэширования со скользящим интервалом и совместного кэширования и использования прокси на базе протокола RTSP, поддерживающего данные алгоритмы [15], [62]. 2.2. Модель услуги «Телевидение, сдвинутое по времени»
Перед описанием алгоритма кэширования со скользящим интервалом представим аналитическую модель решения «Телевидение, сдвинутое по времени», основанную на кэшировании со скользящим интервалом с фиксированным размером окна, предлагающую метод оценки, необходимого пространства для хранения контента в сети [8], [42].
Сравнительный анализ беспроводных широкополосных технологий для предоставления услуг IPTV
Обе технологии разрабатывались консорциумом 3GPP как развитие стандарта UMTS, с учетом особенностей каждого релиза. Отметим, что данные технологии рассчитаны прежде всего на мобильного пользователя, однако отсутствуют какие либо причины не использовать их для стационарных абонентских терминалов..
Таким образом, необходимы новые технологии, позволяющие доставлять контент мобильным пользователям. Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) технология основана на IEEE 802.16-2004 и 802.16e - 2005 стандартах для фиксированного и мобильного беспроводного доступа в городские сети (MAN). Она может обеспечить скорость передачи данных до 70Mbps, зона покрытия превышает 30 км, и она может обеспечить безопасную доставку контента и поддержку мобильных пользователей находящихся в пути на автомобиле [57], [61], [81], [88].
WiMAX уровень доступа к среде передачи (MAC) поддерживает избранные услуги в режиме реального времени (rtPS), что обеспечивает необходимую пропускную способность и минимальные задержки для видео услуги с помощью механизмов качества обслуживания (QoS). Он использует ортогональное деление частот (OFDM) и ортогональное частотное разделение каналов (OFDMA) физического уровня (PHY), которые являются устойчивыми к затуханию при многолучевом распространении. Кроме того, он использует адаптивные схемы модуляции и коррекции ошибок (FEC), чтобы увеличить качество обслуживания [74]. WiMAX PHY поддерживает различные размеры пакетов и масштабируемую пропускную способность, WiMAX является хорошим выбором для IPTV приложений [90], [96].
WiMAX рассматривается как сеть IP-доступа и является прозрачной для пакетных магистральных сетей. Кроме того, WiMAX радиостанции спроектированы так, что не вносят помех в доставку контента. Таким образом, базовые станций WiMAX (BSS), Абонентские фиксированные и мобильные станции (SSS / MSS) идеально подходят для предоставления услуг на базе IP; (Triple Play) VoIP, IPTV, интернет-мультимедиа по беспроводным MAN сетям. Сети доступа WiMAX будут предоставлять доступ к контенту в любой точке покрытия. Решения на базе WiMAX способны предоставлять доступ к IPTV с высоким уровнем качества видео и аудио, по доступным цены, в сельских и в отдаленных регионах.
WiMAX обеспечивает высокую скорость передачи данных для мобильных и стационарных пользователей, и желание пользователей смотреть в режиме реального времени IPTV или использовать услуги VoD может быть реализовано в этих сетях. Реализация IPTV позволит пользователям иметь VoD услуги, а также подписаться на канал по своему выбору, что дает им большую гибкость [17].
Не вызывает сомнения, что услуги IPTV в беспроводных широкополосных сетях скоро станут их неотъемлемой частью. Предпочтения современной аудитории во всех регионах России в целом совпадают: потенциальные потребители делят время между несколькими источниками мультимедийной информации. Клиент хочет быть независимым и иметь возможность получения услуг по требованию, с удобным поиском, но самостоятельным выбором принципов телепросмотра. В условиях сильной и беспощадной конкуренции между телевизионными и кабельными компаниями, а также Internet-провайдерами определяющее значение приобретает свойство интерактивности, которым обычное телевидение не обладает. Проверенная бизнес-модель для распространения IPTV такова: сначала продвигается услуга широкополосного доступа (Интернет), в пакете с которой находятся несколько бесплатных телепрограмм. Затем анонсируется гораздо более широкий спектр платных телеканалов. У оператора имеющего реализованное направление Quad Play, спектр бизнес моделей увеличивается на порядок, что способствует проникновению услуг в массы и повышению рентабельности сети в целом.
С технической точки зрения, для реализация и внедрения услуг IPTV в построенную сеть оператора, необходимо обеспечивать на должном уровне пропускную способность, минимальную задержку, в связи с чем от сети оператора потребуется совершенствование механизмов QoS и грамотная маркетинговая политика, не допускающая излишнюю абонентскую базу, а как следствие, и нагрузку на сеть.
Сопоставление данных моделирования и аналитических результатов
Элементы инфраструктуры представляют собой стойку в сборе с распределением электропитания и распределением входящих высокочастотных или низкочастотных мультимедийных сигналов.
Система обеспечения вещания предназначена для реализации следующих функций: прием аудио и видеосигналов в несжатом виде; оцифровка аналоговых сигналов, преобразования формата цветности; сжатие (кодирование) потоков с аудиовизуальной информацией в соответствии со стандартом MPEG2 и/или MPEG4; вещание потоков в сеть IP.
Модули транскодирования обеспечивают 12-битовое декодирование сигналов, PAL/SECAM/NTSC; имеют встроенный кадровый синхронизатор и корректор временных искажений (КВИ), благодаря чему, отлично работает с нестабильными эфирными сигналами. Благодаря кадровому синхронизатору, при подрывах входного композитного сигнала (например при коммутации) в выходном сигнале SDI подрывов не будет (в видео и звуке - последующие кодеры чувствительны к таким подрывам). Модули имеют встроенный цифровой шумоподавитель (очень актуален при устранении шумов, присутствующих в аналоговом сигнале); доступные режимы декодирования: Студийный (адаптивный строчный гребенчатый фильтр), Простой (широкополосный режекторный фильтр) и VHS (для очень нестабильных сигналов). Для SECAM предусмотрен адаптивный или настраиваемый пользователем режекторный фильтр. Управление модулями осуществляется как с передней панели платы, так и с помощью ПО RollCall (распространяется бесплатно).
Основные функции платформы кодирования: IP-инкапсуляция; MPEG-2/4 видео-компрессия; многофункциональная обработка видео-потоков; видео-роутинг.
Платформа кодирования работает с MPEG-2/MPEG-4 (Н.264) транспортными потоками как в SD разрешении, так и в разрешении HDTV и обеспечивает кодирование входного аналогового или цифрового не-компрессированного видео в потоки MPEG-2/MPEG-4 (Н.264), которые далее могут быть инкапсулированы платформой в IP и/или ATM транспорт. Платформа кодирования предоставляет до 8-ми MPEG-2 или 4-х MPEG-4 AVC энкодеров профессионального качества и оснащена 2-мя встроенными Gigabit Ethernet интерфейсами в компактном 1HU шасси. Эта платформа поддерживает ряд передовых функций, необходимых, например для IPTV и DVB-H, в том числе MPEG-кодирование с низким разрешением, одновременная трансляция в потоке дополнительного низко-скоростного сервиса PiP (Картинка в картинке), и режим прямой multicasting IP-адрессации от MPEG-энкодера. Модульные MPEG2 / MPEG-4 (Н.264) -кодеры содержат множество инструментов предварительной тонкой настройки видео.
Для управления демодуляторами дополнительно ставится система управления ROSA, которая в свою очередь встраивается в общую систему управления. Управляющее ПО размещается на отдельном сервере, доступ к нему осуществляется по Web интерфейсу с рабочих станций эксплуатационного персонала. Подключение к управляемому оборудованию осуществляется через Ethernet коммутатор второго уровня с интерфейсами 1 OOBaseT.
В качестве основного инфраструктурного элемента, использующегося для предоставления услуг IPTV используется областная сеть передачи данных Астраханского филиала ОАО «Ростелеком».
Услуги IPTV предоставляются во всех районах Астраханской области, кроме Лиманского района, магистральный канал до которого составляют 2-4 Мегабит в секунду, что является недостаточным для передачи телевизионного контента. До остальных районов Астраханской области пропускная способность каналов передачи составляет от одного до двух гигабит в секунду, что позволяет предоставлять услуги по доставке телевизионного контента в пакетном виде. Во всех районных центрах Астраханской области в узлах связи ОАО «Ростелеком» установлено маршрутизирующее оборудование производства «Cisco Systems» (Cisco 7604 series) и «Juniper Networks» (Juniper MX-480), связанное с аналогичным оборудованием в областном центре волоконно-оптическими каналами связи с применением оборудования волнового мультиплексирования.
Предоставление услуг IPTV в конкретном населенном пункте Астраханской области, находящимся ниже районного центра, зависит от существующих каналов передачи транспортной сети связи, связывающих его с районным центром. Услуга предоставляется в пятидесяти трех селах Астраханской области, имеющих волоконно-оптические каналы связи до районного центра. Среди наиболее покрытых услугой предоставления телевидения по протоколу IP районов Астраханской области: Ахтубинский, Черноярский, Харабалинский и Енотаеский, имеющие наибольшее количество муниципальных образований с волоконно-оптическими каналами связи.
В большинстве сел Астраханской области в качестве последней мили для предоставления телекоммуникационных услуг, включая услуги IPTV, используется медножильный кабель и применяется технология ADSL и ADSL2+. Так как технологическая реализация услуги IPTV предусматривает выделение для данного сервиса отдельного VLAN, еще одним ограничением для оператора является оборудование мультиплексоров цифровых абонентских линий, которые должны поддерживать использование нескольких VLAN. Другим фактором, сдерживающим повсеместное предоставление услуг IPTV является ограничение технологий семейства ADSL по дальности, а также снижение скоростных характеристик передачи трафика на длинных дистанциях.
В Наримановском, Ахтубинском районах, ЗАТО городе Знеменск и городе Астрахани в качестве сети доступа используется построенная в 2009-2011 годах сеть Metro Ethernet с архитектурой FTTB. В качестве узлов агрегации используются коммутаторы третьего уровня модели OSI производства ООО «Кьютэк» (Россия). В качестве коммутаторов доступа -коммутаторы второго уровня модели OSI того же производителя. Все коммутаторы агрегации соединены каналами связи с пропускной способностью 10 гигабит в секунду с маршрутизаторами сети передачи данных. При построении сети использовалась топология «звезда», где на один порт коммутатора агрегации приходится не более двух коммутаторов доступа, соединенных последовательно.
Похожие диссертации на Модели и методы управления услугами IPTV в сетях NGN
-
