新型全ip组网集成式数字电视前端平台的构建-中央银河互联网电视集成播控平台

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CCBN 2专刊2 2 有线电视网络的落户与建设 新型全IP组网一体化数字电视前端平台文献 北京数字视讯技术有限公司 有线电视正走向大容量数字双向互动与融合三网融合。 越来越多的有线电视用户和更加多样化的业务需求极大地刺激了数字电视系统的高速扩张，也增加了操作系统的复杂性。 提供丰富多样的双向数字业务 在保证数字电视播出系统安全可靠的同时，摆脱原有的播出模式，逐渐成为广电运营商共同关心的突出问题。 为了实现这一目标新型全ip组网集成式数字电视前端平台的构建，有线电视运营商需要解决四大问题。 各种业务内容的传输格式，业务数据流的路由和交换，前端硬件平台的大规模扩容，前端硬件平台的安全备份。 成为集先进实用性和可持续发展为一体的多功能业务平台 二、全IP组网综合前端与传统前端的对比 传统数字电视前端主要由编码复用加扰器和ASI交换矩阵组成等。独立单元设备的组成如图1所示。与节目源连接无关。 摘要 本文讨论了一种新型的全IP网络TIS集成数字电视前端平台。 它在集成业务扩展能力和可靠性等几个方面不同于传统的前端。 对比分析表明，新型数字电视前端平台为三网融合的广电网络多功能业务发展提供了安全保障平台。 多个1R U设备组结合交换矩阵采用NI设备冗余实现编码器组复用、扰码器组和调制器组的备份功能，保证备份组中任一设备发生故障时可以恢复备份设备。 它可以立即更换其工作功能，以确保数字有线电视系统的安全播出。 可以看到每台设备都是通过标准的AS l数据线连接起来的。 系统配置依靠单频点配置实现前端级联耦合。 节目编排带来了一定的困难，比如无法对每个节目进行码率调整和码率钳位。 没有统计复用功能。 ASI矩阵切换不能涉及节目层，不能改变传输流的组成。 当系统扩展和功能增加时，需要重新配置硬件设备的购买和网络拓扑结构的扩展使得系统越来越庞大，增加了管理的复杂性，降低了整体的可靠性。 随着数字电视的快速发展和三网合一的下一代信息基础设施建设的快速推进，数字电视前端平台应运而生。 大容量双向交互安全服务等新需求正是针对这些变化而提出的。 如图2所示的新型全lP网络集成前端平台模型应运而生。 它不同于传统的前端。 它有许多新的技术特点。 1、设备具有多格式电视节目信号采集源编码，支持多种业务输出接口随着数字电视业务平台建设的发展和完善，模块化集成化设计越来越占优势。 全IP综合前端设备使用 图1 传统数字电视前端平台www state cn 2 0 1 0 Year 3 RRADIOTELEVISIO NI NFORMATIO Nn rum 6 9 万方数据有线电视网 图2 全IP综合前端-端平台模式给数字电视前端平台带来了革命性的变化。 传统的前端概念越来越模糊和小型化。 一体化设备可以实现多个单元设备甚至一个机柜中一个单元设备的组合功能，使运营商能够以更少的设备采购量获得更小的机房空间占用，从而降低系统的部署成本。 同时，连接更简单，操作更简单，对于运维成本的降低也是显而易见的。 无源背板热插拔双电源、热备、断电、多级备份、智能散热等技术的应用也为系统带来了更高的可靠性。 多种集成设备 功能板模块灵活搭配，消除了分立设备终端1、3相对固定、节目频道调整受限大的弊端。 除了传统的ASI输入输出端子 1 3 ，Ethernet 1 3 也得到全面支持，可以轻松实现。 IP数据采集管理和EPGEMM信息复用，使得更加个性化的前端设计成为可能，为未来网络扩展提供了广阔的发展空间 2 MPE Go verIP技术，实现更灵活的节目调度 全新集成前端MPE Gover rIP技术扩展IP路由技术进入数字电视领域。 这种组网方式采用成熟的IP协议和网络技术，实现数字视频前端与IP传输网络的融合，突破了传统前端的局限。 不同于传统的基于传输流层面，ASI矩阵调度、IP路由交换可以实现节目层的交换调度，即可以将任意输入端口的任意节目路由、交换、复用到任意指定的端口重组，实现基于程序PID的调度。 随着业务数据的不断膨胀，任意调度的优势将更加明显。 不限于物理设备的连接方式。 它是一个完全基于内容的媒体路由和交换平台。 同时，使用网络数据交换的设备可以轻松实现远程管理和业务数据。 互通使用通用的统一传输介质传输数据，减少rE7链路转换带来的运营成本。 此外，MPE Gover rIP技术在拓展新的数字电视业务方面也显示出强大的生命力。 骨干网中的任何节点都可以借助该技术，在IP链路上实现海量媒体数据的接收、路由、复用、加扰、调制、上变频等功能。 广泛适用于有线数字电视广播业务和互动电视点播业务领域。 3 统计复用和码率校正技术实现智能化 传统的数据前端复用采用时分复用技术。 编码器和多路复用器是单向固定的。码率输出一个通道通常只能传输6套节目。 节目复用时，被6.4QAM调制器限制在MPTS的最高有效码率。 需要结合高码率的I fishing SPTS和低码率的SPTS信号，以保证最高的有效输出。 在3 8 0 1M bpslc码率下，由于数字电视前端组网方式和信号源的多样化，有的采用可变码率VBR，有的采用固定码率CBRQAM调制。 当用户数和服务数不断增加时，必须插入EMMECM和EPG等附加信息，传统的多路复用器将无法控制节目流量和附加信息的平衡，导致流量突然变化，从而导致在总带宽溢出，导致数据丢包，图像马赛克严重的情况下lP前端采用统计复用和码率校正技术可以很好的解决这些问题。 一方面新型全ip组网集成式数字电视前端平台的构建，通过统计时分复用，将频道资源分配给当前点播的节目。 这种灵活的分配可以在不降低视频质量的情况下获得明显的比特率节省。 另外，当每个节目都处于比较高的码率输出时，它还可以根据优先级对低优先级节目的视频码率进行压缩和钳位，即将CBR或VBR节目转换为低码率VBR满足节目总带宽要求的固定节目 4. 多级安全备份策略。 一体化设备的板卡和路由切换技术，可实现设备内部备份，包括13块板卡和程序端系统的自动备份。 与传统的平台结构相比，有两个矩阵。 新平台采用以太网。 网络交换机代替了矩阵调度的作用，也实现了7 1 1设备备份。 在传输链路上，采用链路备份、交叉备份、射频输出切换等多级备份策略，结合可管可控的智能网管系统，使系统管理变得简单。 安全性有了很大的提高。 3 新型前端的构建是在深入研究全IP网络综合前端平台模型的基础上进行的。 北京数字视频公司推出国内首个全IP网络一体化数字前端可靠性解决方案解决方案该方案为运营商提供从设备层的节目备份终端1 3备份板备份到完整可靠的数字电视安全播出解决方案。网络层的链路备份和交叉备份，如图3所示。信息源处理平台EMR由3个子系统组成：源平台EMR、核心路由交换处理器SMR和调制器IPQA MJ。 信源处理平台EMR提供所有信号的接入终端。 1 3 支持视音频信号的编码和卫星流信号的解调接收 SDH链路适配接收和IP链路接入等 用户可root 7.0 RADIOTELEVISIONINFORMATION 2.0.1 March wwwrticn 万方数据有限公司 CCBN 2.0加专issue and cable TV network manuscript 17 一i tI 1 0 7 Ermanj I CS7 1 io CORMA 7 lr 图3 根据自身需求灵活配置的全IP组网前端平台 l 核心路由交换处理器lS MR负责所有信号的处理，是整个系统的核心。 主要完成节目的路由、调度、复用、加扰和流处理。 具有统计复用和码率校正功能，可用于卫星VBR节目源进入IPTV、有线电视、时移电视等码率钳位调制器IPQAM是所有信号的调制器，负责大数据输入和高密度集中调制。 当IPQAM应用于前端系统时，单机最多可提供24台调频发射工作，实现了传统方案中需要24台设备才能完成的工作。 当IPQAM应用于以VOD点播为代表的互动业务时，也可以支持频点资源紧缺和区域频点规划的发展趋势。 此外，系统中的四个开关取代了传统方案的矩阵功能。 事实上，整个系统的交叉连接背板帮助系统中的每个设备完成海量的1P媒体数据。 无阻塞交换方案具有以下可靠性特点： 信源核心处理调制系统采用两条平行链路互为备份，传输相同的数据内容。 当任一链路发生故障时，设备可自动切换到另一链路的备份设备，无需人工干预。 每条链路通过两台热备交换机实现无单点故障的自动调度和切换系统。 主备千兆交换机通过VRRP或HSRP等双机热备协议实现IP链路故障的快速切换。 误链路切换条件包括总输入功率、RF层指标和TS层指标，设备切换时间短，并具有断电记忆保护功能，更有效地保障了系统的安全播出。 4 结束语 随着网络带宽的增加和数字电视流量的增加，节目内容的扩展和丰富、信号覆盖良好、优质稳定的图像、更便捷的用户服务成为广电两化转型的重要指标。方式业务平台。 视频接入和处理系统的稳定性为整个业务平台的顺利转换提供了技术支持。 与传统前端相比，IP网络综合前端提供了许多新的特性，这些特性符合数字电视的发展方向和技术要求。 在印度、瑞士、菲律宾、巴基斯坦等地区和国家的成功商用可以预见，在不久的将来，以数字视频全IP网络综合前端平台为代表的新一代数字电视前端解决方案将在广电多业务发展进程中发挥更加重要的作用。 参考文献 1 于昭明 于志 数字电视传输与组网 M 北京人民邮电出版社 2003 年 1 2 谢希仁 计算机网络 M 北京电子工业出版社 2003 上接第 77 页 同时对比测试 端口输出电平值是否与使用说明书中标明的。 每栋楼每个单元至少测试一个系统输出端口电平值和调制误码率值。 输出电平测试应在 8 7 MHz5 5 0 MH z 7 5 0 MH z 8 6 2 MH z 四个频点主要是实际测试值与设计值的误差 2 d B u V o 上行指标 当系统输出端口发送三个频率信号，放大器上行输出电压 平光站反向发射功率的上行电平测试应基于8 MHz、3 4 MHz、5 1 MHz 三个频率点。 原则上上行指标和下行指标的测试应一一对应，最终测试整个系统的上行和下行总衰减指标满足设计指标3 5双向HFC网络整体链路测试指标1下行信道索引 系统输出 1 3 索引数字信号 BER l 0 E 6 MER 2 8 d B 平均功率低带和高带输出功率 Flat in-band flatness spectrum 1 5 d B 单通道子头端到光节点传输链路指数 数字信号 BER l 0 E 7M ER 3 4 d B 平均功率低带和高带输出电平 带内平坦度频谱 1 5 d B 单通道 2 上行通道指数 上行频率范围 5 6 5 MHz标称上行端口 1 3 输入电平 9 1 0 0 d B u V 任意用户端口上行传输增益差为 l O d B 上行信道载波噪声 CN 2 2 d B 当工作频段为 5 2 0 2 MHz CN 2 6 d B 当工作频段为 2 0 2 6 5 MHz 其他指标应满足 GYT 1 8 0 HFC网络上行传输物理信道技术规范的要求 以上是我公司有线数字电视双向网络验收的程序。 经过几年的实践，证明这个程序是行之有效的。 下一步就是要加快三网融合的步伐。 我公司施工验收程序需进一步修订，以符合与时俱进wwwrticn 2年3月广电NI NFORMATION口7 1万方数据