56Представляем приборы

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



Современная цифровая платформа для передачи видео, аудио информации и данных фирмы Teleste


Беляев В., Корпорация Дженерал Сателайт Теле-Спутник - 10(60) Октябрь 2000 г.


Развитие цифрового телевидения, появление эффективных методов компрессии цифрового изображения, увеличение объемов передаваемой информации и постоянная борьба операторов за повышение качества транслируемых каналов определяют все большее стремление операторов применять цифровую передачу в своих системах. Следует также отметить сближение технологий и форматов, применяемых в кабельном телевидении и телекоммуникациях. Действительно, сегодня как кабельные, так и связные операторы имеют дело с цифровыми потоками данных, подчиняющимися единым требованиям и форматам. Для кабельных операторов становится доступен весь опыт, накопленный за последние десятилетия бурного развития цифровых телекоммуникаций. Такие понятия, как мультиплексирование и демультиплексирование, ATM и SDH сети, которые долгое время ассоциировались исключительно с телефонией и передачей данных, теперь все чаще звучат из уст кабельных операторов.



Взаимодействие источников и потребителей сигналов в сетях SDH

Фирма Teleste уже давно и прочно утвердилась на европейском и мировом рынке как один из ведущих производителей высокотехнологичного оборудования для кабельного телевидения. За последний год фирма смогла значительно упрочить свое положение за счет выпуска нового оборудования, универсальной многофункциональной головной станции серии DVX.

DVX — это не просто головная станция, это платформа, на базе которой специалистами фирмы был создан ряд системных решений для реализации обработки и передачи сигналов телевидения как в аналоговых, так и в цифровых системах распределения телевизионных сигналов. Общая для всех компонентов система управления и удобный набор программных продуктов, созданных специалистами фирмы и оптимизированных для работы с соответствующими решениями, делает систему для пользователя прозрачной и легкой в управлении.

Основным достоинством нового продукта является то, что платформа дает оператору возможность постепенного перехода от традиционных аналоговых решений к современным цифровым системам.




DVB-S/STM-1 демультиплексор

Другим интересным и передовым моментом является то, что новое оборудование дает возможность использовать для распределения сигналов цифрового телевидения хорошо развитые сети передачи данных, принадлежащие телекоммуникационным операторам.

Среди современных решений фирмы Teleste для обработки и распределения цифровых сигналов следует отметить два основных. Это системы ATMux и Infinitus.

Система ATMux — это система перемультиплексирования сигналов цифрового телевидения. Ее основная задача — перепаковка входящих цифровых пакетов от различных источников (DVB-C, S, T), оцифровка и сжатие аналоговых видеосигналов и размещение вновь образованных потоков в диапазоне рабочих частот HFC кабельной сети.

Система Infinitus — это дальнейшее развитие CCTV — систем распределения видеосигналов. С проникновением новейших цифровых технологий в телевидение, появилась возможность распределять видеоинформацию, не создавая новые, а используя существующие сети передачи цифровой информации, или увеличить пропускную способность и качество передачи в существующих сетях за счет их цифровизации.

Интегрирование систем распределения видеосигналов в цифровые сети и возможность работы в ATM и SDH структурах предоставляет оператору возможность нецентрализованного формирования цифровых потоков. Отныне нет необходимости размещать все источники информации в одном месте, в непосредственной близости от головной станции. Каждый вид сервиса, аппаратные видеопроизводства, спутниковые или эфирные телепорты, Интернет и телефонные шлюзы, система управления сетью и компонентами системы могут быть размещены в удобном для этого месте. Единственное условие, которое необходимо выполнить, — это подключение собственно к цифровой сети.

Вообще обе системы тесно связаны друг с другом и, как правило, предполагают совместное использование. Довольно сложно найти ту границу, по которой их можно однозначно разделить. При построении системы демультиплексирования со временем может встать задача распределения сформированного потока по сети передачи данных. При построении сети передачи цифровых сигналов телевидения для преодоления "последней мили", скорее всего, встанет задача выделения каналов из общего цифрового потока и размещения их в диапазоне частот кабельной сети с аналоговой или цифровой модуляцией. Таким образом, все нижеприведенные сведения в равной степени будут относиться к обеим системам как к компонентам единой платформы.

Компоненты системы взаимодействуют между собой следующим образом. Входящие DVB потоки попадают на устройства, в которых происходит дескремблирование и выделение необходимой информации (цифровых видео- и аудиоканалов), и подают полученную информацию на STM-1 выходной интерфейс. Несколько STM-1 потоков с разными скоростями могут при необходимости быть объединены в один с максимальной скоростью до 155.52 Мбит/с. Далее STM-1 потоки поступают на двунаправленные интерфейсы системного узла, где объединяются в 2 потока со скоростью до 622.08 Мбит/с.




ATM/SDH системный узел

Через двунаправленные STM-1 интерфейсы любого из системных узлов цифровые потоки поступают на вход устройства, которое выделяет требуемые в данном месте цифровые видео- и аудиоканалы и размещает их в диапазоне рабочих частот кабельной сети. Модуляция может быть как цифровая (КАМ 16...256), так и аналоговая.

Если нет необходимости передавать цифровые потоки по сети передачи данных, то вся система превращается в систему, выполняющую задачу перемультиплексирования цифровых пакетов.

Тесное взаимодействие компонентов друг с другом и совместимость с другими системами обеспечивается за счет применения стандартных интерфейсов и протоколов ASI, STM-1, STM-4c, RS-232/422/485. Вся обработка цифровых сигналов базируется на существующих международных стандартах MPEG-2, ATM и SDH. Основная особенность системы — это ее полная открытость как для кабельных, так и для связных операторов.

Специалисты фирмы не случайно выбрали такой подход. Построенная на общепринятых стандартах система даст в будущем возможность операторам легко взаимодействовать друг с другом и с третьими сетями. Облегчается и уменьшается объем работ в случае модернизации, слияния и перепродажи сетей и систем.

MPEG-2 является оптимальным методом компрессии цифровых видеосигналов для их дальнейшей передачи по сетям с SDH структурой. Кодеры и декодеры системы полностью поддерживают Main Level и Main Profile (ML@MP) протоколы и обеспечивают максимально возможные разрешение видео и частоту кадров. Видеовходы могут быть как компонентными, так и композитными. Использование MPEG-2 стандарта компрессии гарантирует вещательное качество изображения на экране абонентского телевизионного приемника.

Кодеры и декодеры системы поддерживают возможность передачи 2 высококачественных MPEG-1 аудиоканалов с CD качеством и 4 низкоскоростных каналов передачи данных, которые выбираются и конфигурируются индивидуально.

Система легко масштабируется с учетом специфических задач оператора и позволяет конфигурировать сети передачи видео различного уровня.

Сердце системы — это сетевой узел, который берет на себя все функции по добавлению, удалению и транзиту информации из сети. Этот модуль имеет двунаправленные электрические (витая пара) или оптические интерфейсы STM-1 и оптические интерфейсы STM-4c. Сетевые узлы специально оптимизированы для передачи видео и позволяют поддерживать неизменную скорость цифрового потока и гарантированное качество трансляции (Guaranteed Quality of Service).

Наличие стандартных интерфейсов дает возможность передачи цифровых потоков по различным типам существующих или вновь построенных сетей. Оператор может выбирать между неиспользуемыми или вновь проложенными так называемыми "темными" волокнами, SDH/SONET и ATM сетями.

Система также обеспечивает возможность передачи между сетевыми узлами IP потоков от стандартных ATM сетей.

Эргономично разработанная и простая в использовании система обеспечивает гибкий подход к использованию модулей платформы. Совместимая со всеми используемыми MPEG-2 и ATM системами, она позволяет реализовывать как наиболее полные сетевые решения, так и использовать отдельные ее компоненты, например, только MPEG-2 кодеры.

Гибкость системы дает возможность одновременно развивать и совершенствовать существующую систему, наращивать ее возможности.

Система имеет несколько уровней резервирования, среди которых оператор может выбрать наиболее подходящий. Эти возможности включают резервную маршрутизацию волоконно-оптических линий, различные возможности резервирования электропитания, резервирование компонентов системы и даже полное резервирование системы.



STM-1/DVB-C мультиплексор

Резервная маршрутизация волоконно-оптических линий или переключение между первичным или вторичным направлением передачи является встроенной функцией сетевого узла.

Резервирование электропитания включает горячий резерв блоков питания, работающих в частично нагруженном режиме, и работу от перезаряжаемых аккумуляторных батарей с напряжением 48 В.

Автоматическое n+1 резервирование оборудования и направления передачи обеспечивается с помощью Сервера Резервирования (Back Up Server). Программное обеспечение автоматически регистрирует неисправности системы и производит действия по заранее определенному алгоритму.

Максимально допустимое для системы затухание оптической линии каждого из сегментов передачи данных определяется в соответствии с рекомендацией ITU-T G.957 стандарта SDH STM4/L-4.2 и не должно превышать 25 дБ. Это позволяет организовывать 80 км и 50 км сегменты передачи при длине волны 1550 нм и 1310 нм соответственно. Установка системного узла в качестве повторителя-регенератора дает возможность преодолевать бульшие расстояния. Если на каком-то из участков нет возможности установить повторитель, то задача решается путем установки стандартного оптического усилителя (EDFA), входящего в состав платформы DVX, на выходе системного узла и увеличения протяженности сегмента. В этом случае доступный оптический бюджет увеличивается как минимум на 13 дБ.

Пропускная способность системного узла составляет 622 Мбит/с в каждом из 2 потоков, занимающих по 1 волокну. Это соответствует скорости MPEG-2 потока более 1 Гбит/с, что позволяет транслировать в транспортной сети более 100 цифровых видеопрограмм вещательного качества. Пропускная способность может быть увеличена за счет использования стандартных технологий, таких как WDM, SDH мультиплексирование в STM-16 или DWDM. При использовании STM-16 и DWDM устройств в окне 1550 нм пропускная способность может быть увеличена в 20 раз, скорость передачи до 20 Гбит/с или более 2000 вещательного качества цифровых видеопрограмм.

Особенности построения SDH структур позволяют иметь практически не ограниченное количество каскадно включенных сетевых узлов. Это обстоятельство обеспечивает возможность построения крупных городских, региональных и даже национальных сетей протяженностью несколько сотен километров.

Встроенная система управления обеспечивает непрерывный контроль цифровой сети передачи данных. Системные узлы объединены с помощью внутренних IP соединений и используют для связи выделенные ATM каналы.

Система контролируется рядом аппаратных и программных средств и адаптируется оператором к конкретным задачам:

DVX Commander
— универсальное средство для конфигурирования, управления и тестирования модулей платформы DVX, дает возможность осуществлять настройку базовых входных параметров для взаимодействия с внешними DVB и аналоговыми источниками сигналов, а также выходных параметров для взаимодействия с HFC сетями.
INF Commander
— программно-аппаратный комплекс для контроля и конфигурирования компонентов системы Infinitus. Commander платформа может быть в дальнейшем расширена с помощью специфических приложений.
Service Organiser
– программное средство для управления функциями мультиплексирования и перемультиплексирования цифровых потоков. Позволяет создавать конфигурируемые пользователем цифровые пакеты.
CCTVisor
— семейство программных продуктов, которые дают оператору набор мощных программных инструментов для масштабирования системы управления. Позволяет организовывать как простейшие локальные приложения, так и глобальные платформы управления элементами системы, непрерывно связывающие все оборудование Teleste от аппаратуры контрольной комнаты до самого удаленного элемента в сети.
CCTVisor EMS System
— пользовательская платформа управления элементами системы, обеспечивающая постоянный контроль неисправностей и функционирования сетей передачи данных.
CCTVisor Voyager
— это e-mail оповещатель и GSM/SMS маршрутизатор сообщений, который также может быть интегрирован в Сервер Резервирования (Back Up Server) или при необходимости в EMS сервер. При возникновении нештатных ситуаций система сама уведомит вас об этом и сообщит характер неисправности, даже если вы находитесь на значительном от нее расстоянии.

Система в целом спроектирована с учетом работы ее компонентов в протяженных сетях передачи данных. Улучшенное температурное исполнение расширяет диапазон рабочих температур модулей системы до пределов от -10 до +55оС. Это дает возможность размещать их даже в неотапливаемых помещениях.

При конструировании модулей системы были учтены новейшие технологические разработки в производстве интегральных микросхем. Это позволило применять меньшее количество элементов и существенно сократить энергопотребление модулей. Экономия потребляемой мощности напрямую отражается на действующей в системе температуре. Снижение температуры за счет уменьшения потребляемой мощности позволяет увеличить время жизни компонентов и таким образом обеспечивает более высокую надежность.

Несмотря на то что платформа DVX существует еще не так давно (первые продукты появились только в конце 1998 года), Teleste уже активно ведет продажи оборудования для обеспечения передачи цифровых видео- и аудиоканалов. Одним из заказчиков новой системы стал крупнейший скандинавский кабельный оператор ComHem, являющийся собственностью шведского телекоммуникационного концерна Telia и имеющий 1,3 млн подписчиков. По заказу ComHem Teleste произвела поставку оборудования системы ATMux/Infinitus на общую сумму примерно 4,4 млн евро. ComHem планирует соединить цифровой магистралью 40 крупнейших городов Швеции. Общая сумма вложений в развертывание системы к концу текущего года должна превысить 12 млн евро.

Система ATMux/Infinitus будет представлена в дни проведения выставки TRBE’2000 в октябре этого года на стенде Корпорации Дженерал Сателайт.

Используемые источники:



 
Теле-Спутник Октябрь 2000
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт