Особенности передачи телевизионного сигнала

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание 1

Составьте определение терминов согласно ГОСТ Р 52210 - 2004. Телевидение вещательное цифровое. Термины и определения.

Таблица 1- Исходные данные к заданию 1

Ответ:

Приведем заданные определение терминов согласно ГОСТ 52210 -2004.Телевидение вещательное цифровое.

Компенсация движения в телевизионном изображении - определение величины смещения точки фрагмента телевизионного изображения в текущем кадре по отношению к тем же точкам фрагмента из предыдущего кадра и перемещение их в соответствующие точки текущего кадра.

Транспортный поток данных - набор из нескольких программных потоков данных цифрового вещательного телевидения, сформированный из программных пакетов постоянной длины с коррекцией ошибок и независимым тактированием от своих источников синхронизации.

Задание 2

Нарисуйте структурную схему модулятора QAM (Quadrature Amlitude Modulation - Квадратурная амплитудная модуляция) и поясните процесс формирования QAM сигнала. Укажите достоинства и недостатки модуляции.

Ответ: телевидение модулятор цифровой интернет

Основу модулятора составляют два балансных модулятора и сумматор ВЧ сигналов, на выходе которого образуется квадратурно модулированный сигнал u(t). Несущие, поступающие на опорные входы балансных модуляторов, имеют взаимный фазовый сдвиг 90°, т.е. находятся в квадратуре. Входные модулирующие сигналы u_I и u_Q являются квантованными по уровню и дискретными во времени. Длительность их тактового интервала определяется частотой тактирования. Таким образом, входные сигналы - это сигналы с амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ) в основной полосе. Они могут поступать на сигнальные входы балансных модуляторов непосредственно или через низкочастотные формирующие фильтры, как показано на рис1. В первом случае формируется нефильтрованный выходной ВЧ сигнал с частотными составляющими, выходящими за пределы необходимой полосы. При НЧ фильтрации модулирующих сигналов модулированный сигнал также локализуется по спектру и согласуется с выделенной полосой частот канала.

Рисунок 1 Структурная схема квадратурного модулятора

Квадратурная амплитудная модуляция КАМ -- QAM (Quadrature Amplityde Modulation) служит примером модуляции с большим числом бит в символах. Следовательно, можно получить и большее число состояний. Название 16-QAM означает 16 состояний на сигнальном созвездии, а 64-QAM означает 64 состояния. КАМ совмещает в себе амплитудную и фазовую модуляции. Выходные колебания образуются сложением модулированных сигналов квадратурных каналов, как и при фазовой манипуляции, однако обе несущие теперь модулированы и по амплитуде. Импульсные сигналы в параллельном потоке однополярные. Логической 1 соответствует сигнал ±A_m. (знак минус соответствует смене фазы модулированных колебаний на р;), а логическому 0 соответствует нулевой уровень. Причем логическая 1 создает на выходе модулятора колебания с амплитудой A_m, а логический 0 не создает колебаний. Выходной сигнал, таким образом, будет модулирован (точнее, манипулирован) и по фазе, и по амплитуде. Если входной поток битов после преобразования из последовательного в параллельный преобразовать в многоуровневый импульсный сигнал, то на выходе модулятора будут получаться фазоманипулированные многоуровневые по амплитуде колебания. Схема КАМ модулятора по принципу действия совпадает со схемой QPSK (см. рис. 2.15). Разница лишь в том, что в преобразователе потока из последовательного в параллельный производится многоуровневое преобразование битовых символов. К настоящему времени освоена техника создания QPSK-модуляторов, имеющих 256 и более состояний.

Один канальный символ сигнала при таком способе модуляции можно представить следующим равенством:

_,

в котором является комплексной амплитудой этого канального символа, т = 1, 2,...,М. При построении сигнального созвездия этого сигнала удобнее использовать вещественную и мнимую части комплексной амплитуды:

_,

где а_m и b_m -- координаты m-й точки сигнального созвездия КАМ-сигнала.

На рис. 2 представлено сигнальное созвездие КАМ-16 (большее число состояний усложнит рисунок).

Рис. 2. Сигнальное созвездие КАМ-сигнала

Необходимо отметить, что разные канальные символы этого сигнала имеют разную энергию; расстояние между разными сигнальными точками также оказывается различным. В результате вероятность перепутывания символов в приемнике для разных символов оказывается разной.

Один канальный символ такого сигнала может переносить n=log₂m информационных битов. В частности, при m=16 имеем n=4. Поэтому если по-прежнему считать, что длительность одного бита равна то длительность одного канального символа KAM-сигналa равна Т_KC = nТ_c, Следовательно, при формировании этого сигнала поток информационных битов должен группироваться в блоки по n битов. Каждому блоку должен быть поставлен в соответствие один канальный символ. Установление такого соответствия называется сигнальным кодированием. На рис. 2 сигнальное созвездие имеет форму квадрата или квадратной решетки, в узлах которой располагаются сигнальные точки. Это не единственно возможная форма сигнального созвездия, и не всегда лучшая. Сигнальные созвездия могут иметь форму, например, креста, круга, что часто оказывается необходимым при больших значениях т. Удаление от центра координат соответствует уровню амплитуды колебаний. В современных системах связи значения этого параметра могут превышать 1024.

При больших значениях т задавать множества возможных координат сигнальных точек проще с помощью целых чисел, нумеруя сигнальные точки от начала координат. Например, для квадратной сигнальной решетки, изображенной на рис. 2.20, можно ввести обозначения a_min и b_min для координат точек ближайших к началу координат. Тогда, если все соседние точки имеют одинаковые расстояния между собой вдоль каждой оси, то координаты остальных точек можно выразить через значения координат ближайших точек с помощью соотношений:

_,

где индексы k и I принимают целочисленные значения. Например, для созвездия на рис. 2.20 значения индексов принадлежат множеству {-3, -1, +1, +3}. Совокупность всех точек этого сигнального созвездия может быть задана с помощью матрицы:

Ширина спектра КАМ-сигнала примерно такая же, как и m-ичного ФМ-сигнала. Однако данный способ модуляции может обеспечить меньшую вероятность ошибки на бит передаваемой информации и поэтому иногда оказывается более предпочтительным. Следует, однако, отметить, что, так как амплитуда КАМ-сигнала принимает различные значения, то применение этого способа модуляции сопровождается повышением требований к линейности канала передачи.

В силу ортогональности спектров наличие небольшого остатка боковых лепестков спектров поднесущих мало влияет на качество различимости, поэтому требования к фильтрам в каналах поднесущих, ограничивающим боковые лепестки, могут быть не столь жесткими, что упрощает их схемотехнику и уменьшает стоимость. Выделение поднесущих в приемнике из суммарного сигнала производится с помощью быстрого преобразования Фурье. Трафик пользователя, получившего малое число поднесущих, требует меньше вычислительных ресурсов на преобразование Фурье, что экономит время и стоимость передачи.

Достоинства алгоритма

Алгоритм квадратурной амплитудной модуляции является относительно простым для реализации и в то же время достаточно эффективным алгоритмом линейного кодирования xDSL сигналов. Современные реализации этого алгоритма обеспечивают достаточно высокие показатели спектральной эффективности. Как уже было отмечено выше, ограниченность спектра, относительно высокий уровень помехоустойчивости QAM-модулированного сигнала обеспечивают возможность построения на основе этой технологии высокоскоростных ADSL и VDSL систем передачи данных по двухпроводной линии с частотным разделением принимаемого и передаваемого информационных потоков.

Недостатки алгоритма

К недостаткам алгоритма можно отнести относительно невысокий уровень полезного сигнала в спектре модулированного колебания. Этот недостаток является общим для алгоритмов гармонической амплитудной модуляции и выражается в том, что максимальную амплитуду в спектре модулированного колебания имеет гармоника с частотой несущего колебания. Поэтому данный алгоритм в чистом виде достаточно редко используется на практике. Гораздо большее распространение получают алгоритмы, которые используют основные принципы QAM и в то же время свободны от его недостатков (например, алгоритм CAP).

Задание 3

Охарактеризуйте заданную систему цифрового телевизионного вещания (ЦТВ), укажите ее особенности. Приведите структурную схему тракта передачи. Опишите процесс обработки данных в передатчике.

Таблица 2- Исходные данные к заданию 3

Ответ:

Американский стандарт цифрового телевидения ATSC (Advanced Television Systems Committee) описывает систему, спроектированную с целью передачи высококачественного изображения, звука, а также дополнительных данных в полосе частот 6 МГц, соответствующей ширине канала аналогового телевидения NTSC. Структура и параметры радиосигнала системы NTSC позволяют обеспечить надежную синхронизацию, за счет увеличения мощности передатчика и снижения эффективности использования полосы частот. Спектр радиосигнала NTSC неравномерен, в нем выделяются три гармонических колебания с частотами FV (несущая сигнала яркости изображения), FC (поднесущая сигнала цветности) и FA (несущая звукового сигнала). На передачу этих гармонических колебаний расходуется основная доля мощности, что и означает неэффективное использование мощности передатчика. Кроме того, средняя мощность излучаемого сигнала зависит от содержания изображения. Требуемая ширина полосы частот канала равна 6 МГц, а ширина спектра сигнала яркости составляет всего 4,2 МГц, что означает не слишком эффективное использование полосы частот (полоса канала на 43% больше ширины спектра). Однако надо отметить, что в полосе 6 МГц передаются еще и цвет и звук, что повышает эффективность использования полосы частот.

Техническими задачами, решаемыми в процессе проектирования системы ATSC, были минимизация объема данных, несущих информацию об изображении и звуке, и достижение предельно высокой пропускной способности канала связи при сохранении заданного качества. Хотя стандарт не регламентирует строго формат представления передаваемого изображения, ясно, что речь идет о телевидении высокой четкости. Система ATSC основывается на подмножестве MPEG-2, определяемом как высокий уровень основного профиля MPEG-2 МР@HL. Это подмножество включает форматы с числом активных строк до 1152 и числом элементов в активной части строки до 1920, причем скорость потока компрессированных данных не должна превышать 80 Мбит/с. Параметры системы ATSC находятся в пределах этих ограничений.

В системе VSB допустим как двухпозиционный модулирующий сигнал, так и многопозиционный. При многопозиционной передаче характеристические значения, располагающиеся симметрично относительно нуля, выбираются так, чтобы интервалы между ними были одинаковыми. Например, при восьмипозиционной передаче в системе 8-VSB модулирующий сигнал принимает в интервале символа одно из восьми значений (-7, -5, -3, -1, +1, +3, +5, +7). В интервале одного символа передаются три двоичных разряда потока данных. При увеличенной в три раза удельной скорости в полосе 6 МГц система 8-VSB способна передавать поток данных 32,3 Мбит/с.

8-VSB - высокочастотный тип модуляции, используемый в цифровом телевизионном стандарте DTV (ATSC), используемый для наземной передачи цифровых ТВ сигналов к потребителю. Так как любая система наземного телевидения должна преодолеть многочисленные помехи вроде отраженных сигналов, случайного шума и взвешенных шумов, постепенного затухания сигнала, интерференции, прежде чем достигнуть потребителя, выбор правильного формата модуляции очень важен. Модуляция 8-VSB - основа стандарта ATSC.

В мире цифровых коммуникаций, основой являются два базовых стандарта, про которые нужно помнить, говоря о законченной DTV системе: 8-VSB и MPEG-II. 8-VSB - способ модуляции сигнала, а MPEG-II - формат пакетирования и сжатия видеосигнала. Чтобы преобразовывать студийный видеосигнал высокого разрешения в форму, необходимую для передачи по эфиру, согласно стандартам DTV, необходимы два основных преобразования: MPEG-II кодирование и 8-VSB модуляция. Соответственно, требуется MPEG-II кодер и 8-VSB модулятор.

MPEG-II кодер получает основной цифровой видеосигнал и кодирует его с целью уменьшения скорости цифрового потока, используя дискретное косинусное преобразование; детальное рассмотрение проблем сжатия видеосигнала не входит в задачи данной работы. MPEG-II кодер мультиплексирует полученную видеоинформацию с кодированным сигналом звукового сопровождения Dolby АС-3 и любыми дополнительными данными, которые необходимо передать. В итоге получаем поток блоков MPEG-II со скоростью передачи данных порядка 19.39 Mbit/Sec. Это довольно важный момент, так как скорость потока цифрового видеосигнала высокого разрешения, поданного на вход кодера MPEG-II, могла иметь скорость передачи данных 1 Gbit/sec или даже больше. Поток данных со скоростью 19.39 Мбит / секунда представляет собой Транспортный уровень DTV. Выход MPEG-II кодера соединен с входом 8-VSB возбудителя, с помощью последовательного интерфейса, в соответствии со стандартом SMPTE-310.

Хотя методы сжатия MPEG-II могут достигать значительных значений снижения скорости передачи данных, нужны определенные технические решения, чтобы упаковать транспортный поток 19.39 Мбит / сек (DTV сигнал) в частотный канал с пропускной способностью 6 МГЦ и передать по нему сигнал без сбоев потребителю, сидящему дома перед телевизором. Это и есть задача, за решение которой отвечает 8-VSB модулятор.

Синхронизация данных

Первое, что делает кодер 8-VSB после получения пакетов данных MPEG-II, это синхронизация его с входным потоком данных. Перед какой либо дальнейшей обработкой сигналов, 8-VSB возбудитель должен правильно распознать начальные и конечные биты каждого блока данных MPEG-II. Это происходит с помощью специального бита синхронизации MPEG-II. Пакет MPEG-II содержит 188 битов, причем первый бит всегда является битом синхронизации. Если MPEG-II бит синхронизации забракован, то он будет заменен синхронизацией сегмента ATSC в более поздней стадии обработки.

Рандомизация данных

За исключением сегментных и полевых сигналов синхронизации, поток данных 8-VSB должен иметь полностью случайную, шумоподобную структуру. Это следует из того, что передаваемый сигнал должен иметь шумоподобный спектр, для использования полосы канала с максимальной эффективностью. Если бы сигнал имел повторяющийся циклы, то в определенной части частотного спектра получились бы сгустки энергии, образовывая тем самым "дырки" с малой энергией на других частотах. Это подразумевает, что часть канала 6 МГЦ были бы перегружены, в то время как другие части будут недогружены. К тому же, повышенные концентрации энергии на некоторых частотах, скорее всего, создали бы заметные помехи в приеме сигналов системы цветного телевидения NTSC.

В системе по рандомизации данных, значение каждого бита, изменено согласно модели случайных чисел. Этот процесс реверсирован в приемнике, чтобы восстановить исходные значения данных.

Кодирование Рида-Соломона

Кодирование Рида-Соломона является способом прямой коррекции ошибок - Forward Error Correction (FEC), которое применяется к входному потоку данных. Код Рида-Соломона это совокупность методов, которые используются, чтобы исправить ошибки, которые возникают в процессе передачи. Атмосферные помехи, многолучевое распространение, временные затухания сигнала, и нелинейность передатчика приводят к возникновению одиночных и пакетных ошибок. С помощью кода Рида-Соломона можно обнаруживать и исправлять эти погрешности но, разумеется, в определенных пределах.

Кодер Рида-Соломона берет 187 байтов входного MPEG-II пакета данных, (бит синхронизации пакета был удален) и математически рассматривает их как один блок, чтобы создать дополнительную группу проверочных данных, основываясь на полученном пакете данных. Она занимает 20 дополнительных битов, которые прикрепляются в конец исходного пакета из 187 битов. Эти 20 битов представляют собой биты четности кода Рида-Соломона.

Скремблирование

Скремблер, меняет порядок следования данных, и рассредоточивает MPEG-II данные по времени (в диапазоне приблизительно 4.5 msec) с помощью буферов памяти. Скремблер составляет новые пакеты данных, включающие фрагменты от различных MPEG-II (предварительно перемешанных) пакетов. Эти новые пакеты данных имеют длину первоначальных MPEG-II пакетов: 207 байтов (с учетом кодирования Рида-Соломона).

Если увеличение уровня шумов вызовет потерю сигнала в процессе его распространения, и один блок будет потерян (то есть несколько миллисекунд), множество различных MPEG-II пакетов потеряют незначительную часть информации. При этом на экране такая помеха не вызовет сколько-нибудь заметного искажения сигнала.

Перемешивание данных происходит согласно известной модели; процесс реверсирован в приемнике, чтобы восстановить исходный порядок данных.

Решетчатое кодирование

Решетчатое кодирование - другая форма непосредственного исправления ошибок. В отличие от кодирования Рида-Соломона, которое обрабатывает целый MPEG-II пакет как отдельный блок, решетчатое кодирование - код, который отслеживает поток битов в течение времени, учитывая значение кода для предыдущих символов. Соответственно, кодирование Рида-Соломона известно как форма блочного кода, в то время как решетчатое кодирование является сверточным кодом.

При решетчатом кодировании, каждый 8-разрядный бит, делится на четыре 2-х разрядных слова. В кодере, осуществляющем решетчатое кодирование, каждое новое 2-х разрядное слово, сравнивается с прошлой хронологией предыдущих 2-х разрядных слов, и в итоге генерируется 3-х разрядный двоичный код, описывающий изменение по отношению к предыдущему 2-х разрядному слову. Эти 3-х разрядные коды заменяют первоначальные 2-х разрядные слова и передаются по эфиру как восьмиуровневые символы 8-VSB (3 бита = 2 в 3й степени = 8 комбинаций или уровней). Для каждых двух битов, которые поступили в кодер решетчатого кодирования, на выходе получается три бита. Поэтому, кодер решетки в системе 8-VSB, имеет разрядность 2/3.

Декодер решетчатого кодирования в приемнике использует полученные 3-х разрядные коды, чтобы восстановить исходный вид потока данных, состоящего из последовательности 2-х разрядных слов. Таким образом, решетчатое кодирование отслеживает изменения от одного слова к другому во времени. Сила решетчатого кодирования заключается в способности отслеживать хронологию сигнала в течение времени и выбраковывать потенциально неверные данные (ошибки), основываясь на прошлом и последующем значениях сигнала.

Сигналы синхронизации и пилот сигналы

Следующий шаг в процессе обработки данных - введение различных вспомогательных сигналов, которые позволяют 8-VSB-декодеру точно определить и де модулировать принятый высокочастотный сигнал. К ним относятся: пилот-сигнал ATSC, сегментная синхронизация, и синхронизация полей. Пилот и синхросигналы добавляются после рандомизации сигнала и добавления кода коррекции ошибок, чтобы не нарушить временные и амплитудные зависимости передаваемого сигнала.

Восстановление синхросигнала, необходимое для декодирования полученного ВЧ сигнала всегда считалось одним из самых сложных процессов в системах цифровой связи. Данные декодируются в соответствии с сигналом синхронизации приёмника. В то же время, синхронизация ресивера непосредственно зависит от точности восстановления принятых данных. Как следование этого, синхронизация системы быстро нарушается в том случае, если уровень шума или уровень помех приближаются к точке, когда начинают появляться существенные ошибки в потоке данных. Когда была изобретена система цветного телевидения NTSC, возникла необходимость создать мощный синхроимпульс, который выделялся бы над модулирующим огибающим сигналом (огибающей). Таким образом, цепи синхронизации приемника могли разобрать синхросигналы и сохранять правильную кадровую синхронизацию изображения даже в том случае, если само изображение было искажено шумами.

8-VSB использует подобную структуру синхроимпульсов и остаточных несущих колебаний, которые позволяют ресиверу поймать синхронизацию поступающего сигнала и успешно декодировать его, даже при наличии высокого уровня отраженных сигналов и значительном уровне шума.

Первый сигнал, нужный для синхронизации - пилот сигнал ATSC. Непосредственно перед модуляцией, небольшой сдвиг постоянной составляющей применяется к 8-VSB модулирующему сигналу (постоянная составляющая которого была предварительно установлена на ноль). Это вызывает малое остаточное несущее колебание, которое появится в точке нулевой частоты результирующего спектра модулированного сигнала. Это - пилот сигнал ATSC. Это дает возможность цепям фазовой автоподстройки в ресивере 8-VSB получить сигнал, на который можно было бы опереться. Но все же пилот-тон ATSC намного меньше, чем несущая изображения NTSC, и потребляет только 0.3 dB или 7 (процентов) от мощности передатчика.

Другие сигналы, необходимые для синхронизации - синхроимпульсы сегментной и полевой синхронизации. Сегмент данных АТSС состоит из 207 битов пакета перемешенных данных. После решетчатого кодирования, сегмент из 207 байтов был увеличен до потока в 828 восьмиуровневых символов. Синхронизация сегмента ATSC -это четыре импульса, которые добавляются к началу каждого сегмента данных и восполняют отсутствие первого бита (бит синхронизации пакета) исходного MPEG-II пакета данных. Синхронизация сегмента появляется через каждые 832 символа и всегда имеет вид качающегося импульса с размахом +5 и -5 уровня сигнала .

Рисунок 4 Структура сегмента данных ATSC и позиция сегментной синхронизации.

Задание 4

Перечислите основные элементы головной станции IPTV (телевидение по протоколу интернета - Internet Protocol Television). Поясните назначение и дайте краткую характеристику каждому элементу.

Ответ:

Технологическая цепочка системы IPTV состоит из:

*головной станции (Нeadend);

*подсистемы "видео-по-запросу"(Video-on-Demand,VoD);

*сервисной платформы (Мiddleware);

*операционной и биллинговой систем (OSS/BSS);

*абонентского оборудования (set-topbox).

Рисунок5 - Принцип построения IPTV.

Головная станция - основа IPTV, в обязанности которой входит:

*прием контента из эфирных, кабельных, спутниковых и интернет-сетей;

*выполнение, при необходимости, оцифровки, декодирования, расшифровки принимаемых данных;

*ремультиплексирование -- формирование программ в multicast-группы, кодирование и криптование (защита) контента.

VoD "видео-по-запросу"- второй по значимости компонент IPTV, в обязанности которого входит передача и прием видеоматериала согласно пожеланиям конкретного абонента. При этом контент канала в целом, в отличие от кабельных и спутниковых сетей, клиенту не поставляется.

VoD сервер функционально представляет собой "сетевой видеомагнитофон", который подключается к каналу, записывает необходимую программу и помещает ее в базу материалов, доступных абонентам, которые заказывают его просмотр в любое удобное для себя время.

Middleware - сервисная платформа, необходимый компонент сети, в его обязанности входит:

*интеграция всех компонентов системы в единое целое;

*создание интерфейса пользователя (меню, которое абонент видит на экране, считывается с сервера middleware);

*отслеживание программного расписания и наличие соответствующего контента на серверах;

*управление выдачей контента для каждого абонента.

Биллинг Операционная и биллинговая составляющие -- четвертый компонент системы IPTV. Они отвечают за отслеживание счета и проверку баланса абонента, фиксируют платежи, осуществляют управление услугами и мониторинг доступности услуг, реализуют диспетчеризацию базы хранения ресурсов, автоматизированное подключение услуг и т.п.

Абонентские ТВ-приставки (последний компонент системы) - абонентские терминалы settopbox. Они представляет собой коробку, напоминающую приставку для кабельного или спутникового телевидения, управляющуюся программным обеспечением Windows или Linux и снабженную браузером Мiddleware и декодером MPEG. Основные требования к IPTV можно обобщить следующим образом:

*достаточная пропускная способность (4 мб/с для MPEG-2и 2,2 мб/с дляMPEG-4);

*поддержка multicast на протяжении всей схемы для реализации услуг

*телевещания;

*система сквозного контроля качества услуг Quality of Service (QoS), отслеживающая качество изображения, звука и т.д.

Задание 5

Дайте характеристику и назовите особенности метода передачи трафика в IPTV сети unicast. Укажите область его применения.

Ответ:

Сегодня в мире используют три основных метода передачи трафика в IP-сетях, это -однонаправленный (unicast) трафик, широковещательный (broadcast) трафик и многоадресная рассылка (multicast). Каждый из этих трех методов передачи использует различные типы назначения IP-адресов в соответствии с выполняемыми задачами и объемом потребляемого трафика. Unicast трафик (одноцелевая передача пакетов) используется, прежде всего, для сервисов «персонального» характера. Каждый абонент может запросить персональный видео-контентв произвольное, удобное ему время.

Unicast трафик направляется из одного источника к одному IP-адресу назначения. Этотадрес принадлежит в сети только одному единственному компьютеру или абонентскому STB (Set-Top Box - клиентской телевизионной приставке) как показано на рисунке 6.

Число абонентов, которые могут получать unicast трафик одновременно, ограниченодоступной в магистральной части сети шириной потока (скоростью потока). Для случая Gigabit Ethernet сети теоретическая максимальная ширина потока данных может приближаться к 1 Гб/сек за вычетом полосы, необходимой для передачи служебной информации и технологических запасов оборудования. Предположим, что в магистральной части сети мы можем для примера выделить не более половины полосы для сервисов, которым требуется unicast трафик. Легко подсчитать для случая 5Мб/сек на телевизионный канал MPEG2, что число одновременно получающих unicast трафик абонентов не может превышать 100.

Рисунок 6 Одноцелевая передача пакетов (Unicast)

Разумеется, в IPTV сети присутствуют одновременно все 3 вида трафика broadcast,multicast и unicast.

Оператор, планируя оптимальную величину пропускной способности сети, должен учитывать разный механизм влияния разных технологий IP- адресации на объем трафика. Например, при использовании режима unicast нагрузка на сеть возрастает пропорционально количеству пользователей. Разгрузить сети возможно используя прокси-сервера, рассредоточенные по сети какпоказано на рисунке 7. Прокси-сервера хранят копии наиболее востребованных фильмов и предоставляют их абоненту локально. При этом невозможно установить прокси-сервер на каждом узле, поэтому необходимо тщательное планирование по распределению таких серверов на сети.

С точки зрения нагрузки на сеть, unicast трафик более опасен для сети, так как multicast легко планируется и прогнозируется. А unicast сильно зависит от активности пользователей.

Средним считается, что 10% пользователей используют услуги VoD (unicast).

Рисунок 7 - Распространение сигнала в режиме unicast

Литература

1 Телевидение. Под редакцией В. Е. Джаконии. ? М.: «Радио и связь», 2003.

2 https://ru.wikipedia.org/wiki/

3 http://studopedia.ru/2_32010_metodi-peredachi-trafika-v-IPTV.html

4 Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной связи. - М.: Радио и связь, 1996

Размещено на Allbest.ru