80Научно-технические разработки

предыдущая статья | оглавление | в архив



Система гарантированной доставки цифровых данных через спутниковый канал Syrus Satellite Delivery System


. Ануфриев,
ведущий специалист
Департамента Цифрового Телерадиовещания
компании SYRUS SYSTEMS
Теле-Спутник - 2(76) Февраль 2002 г.


Фирме или крупному банку, имеющим сеть своих отделений по всей стране, необходимо обеспечить все филиалы оперативной информацией о состоянии центрального склада или передавать в режиме он-лайн финансовые сводки или другие необходимые для работы документы. Рассылать большие объемы по электронной почте очень неудобно — кто хоть раз отправлял или получал сообщения более 1 Мбайт, пользуясь телефонным модемом, это подтвердит. Получать информацию в режиме он-лайн в Интернет с корпоративного сервера тоже неудобно. Во-первых, по обычным телефонным каналам это займет много времени, во-вторых, каждый филиал будет скачивать информацию самостоятельно, и сам сервер окажется перегруженным. Рассылка по спутниковому каналу — отличное решение проблемы. Однако...

">

Введение

В настоящее время существуют две основные технологии передачи файлов через спутниковый канал: "push" и "pull". При работе по "push"-технологии пользователь по наземному каналу дает запрос системе, какие данные он хотел бы получить и в какое время. После этого пользователь отключается от провайдера и ждет получения данных. При этом компьютер не выключается. В назначенное время от сервера к пользователю открывается канал передачи по протоколу UDP/IP. Передача ведется на большой скорости. А если в это время пошел дождь или отключили свет, что в наше время не редкость? Существенным недостатком данной технологии является отсутствие обратного канала, и сервер не получает сообщений от пользователя о том, как проходит передача, и не может в случае необходимости досылать потерянные данные.

При работе по технологии "pull" пользователь скачивает данные с сервера в режиме on-line по протоколу TCP/IP. При этом наличие наземного обратного канала обязательно. Недостатком этой технологии является маленькая скорость передачи, обусловленная особенностями протокола TCP/IP.

А если перебои на телефонной линии, что тоже является обычным явлением? Передача прекратится, и нужная информация до пользователя не дойдет даже при наличии обратного канала. Без надежного скоростного канала практически невозможн а трансляция цифровых потоков видео и аудио.

Компания Syrus Systems предлагает готовое техническое решение задачи надежной доставки цифровых данных через спутниковый канал большому количеству абонентов.

Система гарантированной доставки цифровых данных через спутниковый канал Syrus Satellite Delivery System (SSDS) соединяет в себе мощные технологии ведущих мировых производителей программного обеспечения и аппаратуры для спутниковых трансляций и их приема, таких как KenCast, Scopus Network Technologies, PentaMedia, TechniSat, RadyneComstream. Система предназначена для доставки любых цифровых данных через спутниковый канал на удаленные приемные станции, которые не имеют никакой связи с передающей станцией, т.е. без обратного канала. Наличие обратного канала в системе является желательным, но не обязательным. Во многих случаях, используя функциональные возможности программного обеспечения системы, можно обойтись без обратного канала при передаче как файлов, так и цифровых потоков аудио и видео. Использование системы SSDS позволяет получить надежный скоростной спутниковый канал передачи данных даже в плохих погодных условиях.

Система обладает целым рядом уникальных возможностей, которые делают ее действительно системой гарантированной доставки мультимедийного контента как одиночному пользователю, так и большому количеству потребителей одновременно. Система ориентирована на применение в корпоративных спутниковых сетях и может быть полезна провайдерам спутникового Интернета для расширения списка предлагаемых услуг и повышения качества предоставляемого сервиса.

">

Основные технологические решения и состав системы

Система SSDS состоит из двух функциональных частей: программной и аппаратной. Программную часть системы составляет программа цифровой доставки Fazzt Digital Delivery System компании KenCast. Программа хорошо известна во всем мире благодаря использованию в спутниковом Интернет-сервисе "Европа Онлайн" (ЕОЛ). Но в отличие от ЕОЛ, которая использует версию программы Fazzt 6.0, система SSDS использует новые версии Fazzt с расширенными возможностями.

Программа Fazzt в свою очередь состоит из трех основных, базовых частей: Fazzt Host, Fazzt Publisher и Fazzt Client.

Fazzt Host устанавливается на центральном сервере системы и служит для формирования исходящего потока данных в соответствии с написанными сценариями, а также управляет процессом кодирования файлов перед отправкой, созданием очередей, горячих папок и карусельных передач файлов и потоков.

Fazzt Client устанавливается на клиентском удаленном компьютере и осуществляет декодирование и восстановление принятых файлов, записывает принятые данные на жесткий диск компьютера согласно установленному пути. Все эти задачи клиентская программа выполняет автоматически и при минимальном участии пользователя. Каждая клиентская программа имеет уникальный лицензионный ключ.

Fazzt Publisher применяется на удаленных компьютерах-отправителях, которые имеют связь с центральным сервером по наземным линиям и посылают на него файлы для дальнейшей отправки их через спутник.

Аппаратная часть системы SSDS состоит из следующих основных компонентов: центрального сервера, инкапсулятора IP/DVB с управляющим компьютером, QPSK-модулятора, спутникового IP\\DVB приемника в виде PCI карты или отдельного устройства.

Центральный сервер, с лицензионной ОС и установленной на нем программой Fazzt Host, служит для подготовки и генерирования исходного IP-потока цифровых данных. С центральным сервером может быть связан мудьтимедийный сервер, который генерирует в локальную сеть непрерывный цифровой поток видео или аудио (Streaming). Такая схема может быть, например, использована для организации видео по требованию с получением видео на компьютер через спутниковый канал. Кроме того, по наземной линии, через Интернет, с центральным сервером связываются компьютеры-издатели (Fazzt Publisher). С этих компьютеров на сервер передаются файлы, предназначенные для передачи по спутниковому каналу. Fazzt Host обрабатывает принятые файлы и цифровые потоки, обрабатывает их и выдает IP-поток на вход инкапсулятора. Как правило, центральный сервер системы устанавливается в центральной спутниковой аппаратной корпоративной сети или недалеко от нее. Это связано с тем, что в целях безопасности сервер напрямую связывается с инкапсулятором. Сервер и IP-шлюз взаимодействуют между собой через сетевой Ethernet-интерфейс.

Задачами шлюза являются: инкапсуляция входных IP-пакетов в MPEG-2/DVB совместимый транспортный поток, обеспечение необходимого качества обслуживания (QoS) зарегистрированных статических пользователей и групп пользователей. Каждая группа пользователей имеет свой персональный идентификационный номер (PID) в потоке, и каждый пользователь и каждая группа имеют свои минимальную (CIR) и максимальную скорости.

В процессе работы шлюз формирует таблицы пользователей. В таблицах отображаются IP-адрес пользователя, его МАС-адрес, присвоенные ему параметры QoS.

Сформированный инкапсулятором транспортный поток DVB по ASI интерфейсу подается на QPSK-модулятор, откуда по IF-частоте модулированная несущая поступает на спутниковый передатчик. Обратный контроль передачи может осуществляться на управляющем компьютере инкапсулятора.

Как отмечалось выше, c помощью системы SSDS можно организовать как многоадресную рассылку (Multicast), так и однонаправленную передачу (Unicast). И Multicast и Unicast каналы могут работать одновременно, независимо друг от друга. Удаленный пользователь, в свою очередь, может одновременно принимать как Multicast передачу, так и Unicast.

На приемной стороне у удаленного пользователя устанавливается спутниковый IP DVB декодер, который подключается к компьютеру. Сигнал на вход декодера поступает с приемной спутниковой антенны.

Все компоненты программной и аппаратной частей системы SSDS проверены временем и надежно работают в самых разных приложениях, легко инсталлируются и просты в управлении и обслуживании.

Поскольку "мозгом" системы все-таки является программа цифровой доставки Fazzt, вкратце опишем основные ее особенности и функциональные возможности.

">
 Рис. 1. Общий вид системы Syrus Satellite Delivery System

Рис. 1. Общий вид системы Syrus Satellite Delivery System

Программа Fazzt

Программа FazztТМ использует совершенно новый запатентованный алгоритм исправления ошибок при передаче, Fazzt Forward Error Correction (Fazzt FECТМ), который дает дополнительную защиту передаваемой информации от ошибок. Данный алгоритм позволяет пользователям самостоятельно установить возможный процент потери пакетов. Файл кодируется перед трансляцией, путем добавления специально созданных защитных пакетов. Декодер на принимающей стороне может затем восстановить исходный файл, если процент потерянных пакетов ниже заданного, и сможет восстановить всю недостающую информацию так, что принятый файл будет идентичен посланному. На практике обычно бывает достаточно около 4-6% дополнительной информации, чтобы гарантировать, что файлы будут доходить до приемной стороны целиком с первого раза, без обратной связи. Та же самая защита может быть применена для потоков данных, передаваемых с места трансляции.

FazztТМ также имеет процедуру подтверждения. Процедура подтверждения анализирует полученные данные, состоящие из данных файла и дополнительных данных, и может доказать, что полученный и восстановленный файл идентичен оригинальному отправленному файлу. В то время как традиционные алгоритмы исправления ошибок с использованием контроля циклическим избыточным кодом (CRC) обеспечивают ограниченную способность обнаружения ошибок, подтверждение, выполняемое в FazztТМ, является во много раз более мощным средством, так как она подтверждает весь файл, а не только пакеты/биты, входящие в него.

Кроме того, FazztТМ имеет большое число средств, направленных на решение широкого круга задач. Прежде всего, следует отметить следующие.

">

Характеристики системы

  1. Протоколы передачи — TCP/IP, UDP/IP.
  2. Дополнительное кодирование Fazzt FEC.
  3. Режимы передачи — Multicast, Unicast.
  4. Количество каналов передачи — до 8000 на сервер.
  5. Количество групп — до 6000 на шлюз.
  6. Организация карусельных передач.
  7. Передача потоков аудио и видео.

Организация очередности передач.

">
  • Программа поддерживает каналы многоадресной рассылки (Multicast) для файлов и потоков, транслируемых с места события, а также может создавать мультиплексированные (Multiplex) потоки файлов, т.е. посылать несколько файлов или потоков данных одновременно по одному данному каналу, при этом защита от потери любого из них увеличивается. Может также осуществлять передачи по линиям связи с одноадресной рассылкой (Unicast). И те, и другие каналы могут динамически создаваться и убираться.
  • Механизм создания и управления очередями (Queue Management) поддерживает предварительную обработку файлов, а также позволяет устанавливать приоритеты передач и время их старта. Этот механизм позволяет планировать дату и время отправки выбранных данных.
  • FazztТМ имеет встроенный web-сервер, который позволяет пользователю очень быстро освоить работу системы, иметь быстрый и удобный доступ ко всем средствам системы и самое главное — предоставляет возможность удаленного контроля, с любого компьютера, за работой системы и ее конфигурирования.
  • Функция формирования каруселей (Carousel) позволяет пользователю на приемной стороне выбирать, какие из предстоящих трансляций представляют для него интерес и должны приниматься программой, а какие должны игнорироваться. Карусель может крутиться в канале продолжительное время, в течение которого пользователь обязательно сможет принять нужный ему файл. Эта функция позволяет пользователю не быть зависимым от пропаданий напряжения или плохой погоды.
  • FazztТМ имеет свой собственный упаковщик (Fazzt Packager), который позволяет пользователю комбинировать несколько небольших по размеру файлов в один большой или разбивать большой файл на несколько меньших по размеру. Упаковщик включает в себя опцию сжатия, которая уменьшает файлы перед отправкой, так что они посылаются быстрее и эффективней. В большинстве случаев экономия, достигнутая посредством сжатия, успешно компенсирует дополнительное повышение числа пакетов при кодировании Fazzt FEC.
  • Используя функцию написания сценариев (Scripting Engine), FazztТМ облегчает выполнение почти всех других задач. При помощи редактора сценариев, можно писать в простом формате сценарии:
  • пересылать файлы и потоки через спутник или через наземные сети с FTP;
  • собирать файлы в пакеты и распаковывать их;
  • кодировать и декодировать файлы и пакеты;
  • автоматически запускать сценарии на удаленных станциях;
  • управлять файлами и диалоговыми окнами;
  • управлять работой системы через базу данных посредством интерфейса Fazzt ODBC и взаимодействовать с другими системами.

В целях автоматизации выполнения широкого круга задач и упрощения работы с ней, в программу включены образцы сценариев, которые можно начинать использовать сразу после установки.

">

Применение системы

Варианты применений системы практически не имеют ограничений. Система способна обеспечить надежное, эффективное и экономичное распространение любого типа цифровых данных и файлов разных форматов через любые спутниковые сети связи. Созданная на основе открытых стандартов, система может быть легко интегрирована с передающим оборудованием наземных станций всех основных мировых производителей. В заключение можно привести примерный список вариантов использования системы.

  • Корпоративные сети.
  • Широковещательная передача данных.
  • Передача цифрового аудио.
  • Дистанционное обучение.
  • Передача файлов по требованию.
  • Распространение финансовой информации.
  • Интерактивные приложения Интернет.
  • Создание киосков (Карусели).
  • Распространение мультимедийных файлов.
  • Распространение программного обеспечения.
  • Web-вещание.
">
 Рис. 2. Интеграция системы SSDS в сеть цифрового телерадиовещания

Рис. 2. Интеграция системы SSDS в сеть цифрового телерадиовещания

Интеграция системы

Характерной особенностью системы является способность к масштабированию и то, что она может легко интегрироваться с существующим оборудованием спутниковой станции. Например, систему можно легко встроить в существующую сеть цифрового телерадиовещания. Выход инкапсулятора подключается к существующему мультиплексору, и IP/DVB поток включается в общий пакет.

Примером успешной интеграции системы в существующую сеть цифрового телерадиовещания может служить использование системы в одном из негосударственных образовательных учреждений России — Современном Гуманитарном Университете. Университет имеет собственный телепорт и около 400 удаленных филиалов по всей России и ближнему зарубежью. Система используется университетом для передачи своим филиалам методических материалов, учебников в электронном виде, программного обеспечения, слайд-лекций. Наряду с этим через университетский спутниковый канал идут трансляции телевизионных лекций в формате MPEG-2 DVB.

Кроме описанной системы, компания Syrus Systems предлагает:

  • Комплексные технические решения по построению сетей цифрового телерадиовещания.
  • Разработку проекта.
  • Поставку оборудования.
  • Инсталляцию систем и обучение персонала.
  • Техническую поддержку и обслуживание.

Компания имеет сертифицированные технический и сервисный центры.

На правах рекламы

">


 
Теле-Спутник Февраль 2002
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