Немецкая компания ASTRO Strobel GmbH из Bergisch Gladbach сделала большой шаг вперед в развитии IP-технологии для головных станций, результатом которого стал выпуск новой линейки оборудования. U 100 Edge разработана на основе многолетнего опыта компании, полученного при реализации большого количества крупных и средних IP-проектов.
Серия U100 Edge является абсолютно новой платформой, в которой удалось совместить минимальные размеры и энергопотребление, а также, в дополнение к высочайшим параметрам, предложить надежную систему резервирования и механизм переключения блоков замены и быстрого восстановления с целью гарантировать максимально надежную подачу сигнала.
Базовый модуль
Базовое шасси U100 размером 19”/1RU позволяет разместить до трех сигнальных конвертеров и двух блоков питания. Питание может также осуществляться дистанционно. Каждый слот конвертера сигнала имеет два температурно управляемых вентилятора, а съемная задняя панель предлагает два Ethernet-порта для управления, двa – для передачи данных и два RF-выхода. Задняя панель конструктивно никак не связана c функциональными модулями самих конверторов, что позволяет использовать любой тип преобразователя сигнала КТВ для любого слота. Само собой разумеется, что все модули имеют опцию горячей замены, что дает возможность провести операцию установки или удаления их во время обычной работы, без необходимости отключения сетевого или коаксиального кабеля.
Конвертер сигнала
Модули конвертеров, используемые в составе шасси U100, обеспечивают конвертацию QAM-, PAL- и FM- сигналов с применением запатентованной инновационной системы от ASTRO – DirectDigital. Благодаря этому обеспечиваются уникально качественные выходные параметры и максимально возможная гибкость конфигурации. Все конвертеры проинтегрированы в единой платформе и управляются единой системой.
Отличительной особенностью является использование каждым конвертером собственного IP-интерфейса, что позволяет продолжать непрерывную работу независимо от состояния соседних модулей. И в маловероятном случае «падения» одного интерфейса проблема затронет лишь потоки, обрабатываемые одним блоком. В результате ущерб от ошибки окажется гораздо менее значительным, чем если бы система имела один интерфейс, разделенный между всеми конвертерами.
Конфигурация системы происходит через web-интерфейс, с возможностью сохранения данных либо на локальном компьютере, либо на доступном FTP-сервере, либо на встроенную в устройство SD-карту. Сохранение конфигурации на SD-карте позволяет произвести быстрое конфигурирование в случае замены модуля. Кроме того, переставляя SD-карту, легко перенести конфигурацию с одного шасси на другое. Это при необходимости позволяет восстановить систему в кратчайшие сроки и без привлечения специалистов. Каждый модуль имеет OLED-дисплей, на который одновременно выводятся название, информация о состоянии, IP-адрес и номер выходного канала.
IP to PAL
U114 IP/PAL конвертер извлекает из GigE до 4 транспортных потоков MPEG-2 TS (MPTS/SPTS), из которых декодирует 4 PAL-канала (47-862 МГц). Есть возможность установить MPEG-4 декодер. PAL-модуляторы поддерживают все необходимые свойства и сервисы, такие как телетекст, VPS, субтитры (DVB и телетекст), а также описание аудио через различные PID-ы вложенных аудиоданных. При необходимости U114 IP / PAL может быть оснащен специальным выходным избирательным фильтром. Такие фильтры, используемые компанией ASTRO в серии V, позволяют улучшить характеристики сигнала на выходе широкополосного сумматора.
IP to FM
ASTRO своим конвертером U124 IP/FM устанавливает новые стандарты в плотности производительности модуля. Успехи не ограничиваются текущей возможностью интегрировать 8 радиостанций в 1 конвертер. Конвертер U 124 IP / FM позволяет вещать 16 (!) радиостанций из 4 транспортных потоков (MPTS/SPTS). 3 модуля U124, размещенные в одном шасси, могут обработать до 48 FM-радиостанций. Каждая радиостанция может быть индивидуально запрограммирована в частотном диапазоне от 87.5 до 108 МГц, а также индивидуально настроена по различным параметрам: уровень сигнала, RDS (динамический или статический) и т.д.
IP to QAM
Так же, как и IP / PAL конвертер, конвертер U154 IP / QAM извлекает из GigE до 4 транспортных потоков (MPTS/SPTS) в 4 QAM-потока (47-862 МГц). Используя технологию DirectDigital, удалось добиться высочайших выходных параметров MER (typ. 45 dB) и плечевого затухания (shoulder attenuation) (typ. 58 dB), которые сохраняются также после суммирования благодаря использованию канальных фильтров.
Для быстрого и комфортного поиска каналов абонентским DVB — приставкам необходима таблица NIT. U154 предусматривает возможность статического и динамического формирования NIT. В первом случае таблица формируется разово, а во втором выполняется постоянная проверка состава PID -ов во входных потоках.
Формируемая NIT включает дескрипторы ретранслируемых услуг (SLD) и может компилироваться из произвольно выбранных PID’ов.
Надежность передачи
Как уже говорилось, оборудование серии U100 имеет несколько ступеней защиты и резервирования, позволяющих ему безотказно работать как в качестве интегрированного решения, так и самостоятельно.
Отдельно стоит отметить поддержку RTP (Real Time Transport Protocol) и FEC. Обычно для передачи видео по IP-сетям (Video over IP) используется UDP/IP-протокол, основным достоинством которого является организация «быстрых» соединений. Но он не является достоверным – вследствие перманентных или временных ошибок некоторые данные могут не доставляться по назначению, а этот протокол не предусматривает ни нумерации пакетов, ни вычисления контрольных сумм. В результате возможно искажение и потеря данных. Ущерб может быть сведен к минимуму, если протоколом выявляется факт пропажи пакетов . Это достигается использованием RTP. В этом протоколе каждому пакету присваивается номер по возрастанию, и, соответственно, при приеме можно выявить как потери пакетов, так и нарушение порядка их следования. Необходимо отметить, что RTP позволяет только констатировать факт ошибки, а для ее исправления мы используем помехоустойчивое кодирование Pro-MPEG FEC.
FEC-пакеты данных сортируются в матричной форме. Размер матрицы (количество линий и столбцов) выбирается в зависимости от числа искаженных пакетов, которые подлежат восстановлению, исходя из требований к линии и заданного качества передачи.
Эти столбцы и/или ряды суммируются, и контрольные суммы пересылаются вместе с информационными пакетами. На приемной стороне содержимое матричных столбцов и рядов еще раз пересчитывается и сравнивается с контрольными суммами. Если находится ошибка, то к ней применяется корректирующий алгоритм. На рисунке приведен пример матрицы 5×5 с одномерной FEC-коррекцией, позволяющей исправить 5 следующих друг за другом ошибочных пакетов. На практике этого обычно достаточно. Этот же уровень помехозащиты обеспечивает и слабейшая из предусмотренных стандартом схема на базе матрицы 5×20. Она обеспечивает ту же надежность с приемлемой избыточностью, не превышающей 6%.
В зависимости от состояния опорной сети эти функции могут быть активированы или деактивированы.
ASTRO считает нужным подчеркнуть важность этих функций, позволяющих выбрать параметры помехозащиты в зависимости от состояния магистрального IP канала и требований к качеству передачи.
DVB-S(S2)/IP Streamer
Компания ASTRO разработала также свой новый IP-Streamer U 622 с GbE выходом. Он обеспечивает прием двух DVB-S/S2 потоков и их последующее преобразование в мультикастовые IP потоки (SPTS или MPTS). Отметим, что каждому потоку может присваиваться свой IP-адрес, то есть стример можно использовать для IPTV-вещания.
Но наличие множества других интерфейсов превращают его в аппарат, который может найти применение не только в распределительных сетях IPTV.
Он оснащен двумя ASI-входами двумя ASI-выходами, двумя CVBS-выходами, а также двумя слотами CI, поддерживающими многоканальное декодирование (в зависимости от типа используемого модуля есть возможность декодировать до 12-ти сервисов).
Это позволяет использовать устройство в составе различных конфигураций головного оборудования в качестве IP-стримера и(или) DVB-S/S2-приемника. В обоих случаях обеспечивается декодирование закрытых каналов.
