NGN желісінде IPTV құрылымын талдау
9
10
11
12
Аннотация
В данном дипломном проекте представлена методы и модели уплавления
услигами IPTV в сетях NGN. Основной целью данной дипломной работы
является повышение эффективности предоставления услуг интерактивного
IPTV в сетях NGN. Чтобы осуществить этот сформулированную цель я
определила необходимость решения следующих научных задач:
− Разработка иммитационной модели организации услуги Телевидение,
сдвинутое по времени;
− Эксперимент предоставления услуг интерактивного IPTV с оценкой
эффективности использования совместного кэширования в прокси-
серверах;
В дипломном проекте выполнен анализ экономической эффективности
сети IP-TV.
В разделе безопасности жизнедеятельности произведен расчет
естественного и искусственного освещений, процесс конденсирования.
Аңдатпа
Берілген дипломдық жобада NGN желісіндегі IP-TV қызметін басқару
моделі мен әдісі көрсетілген. Жобаның басты мақсаты NGN желісіндегі
интерактивті IPTV қызметін ұсыну тиімділігін арттыру болып келеді. Осы
мақсаттың орындалу жоспары бойынша міндеттер орындалады:
− Уақыт бойынша қозғалған теледидар қызметін ұйымдастырудың
иммитациялық моделін құру;
− Прокси-серверға кіріс өткізу жолағының мәнін өткізе білетін Уақыт
бойынша қозғалған теледидар қызметі үшін кэширования алгоритмін
құру.
Дипломдық жобада NGN желісіндегі интерактивті IPTV қызметін ұсыну
технологиясы негізінде IP-TV желісінің экономикалық тиімділігіне талдау
жасалынды.
Тіршілік қауіпсіздігі бөлімінде табиғи және жасанды жарықтандыруды
есептеу жүргізіліп, операторлық бөлмедегі желдету процесі.
13
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
1 NGN желісінде IPTV құрылымын талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.1 Теледидарлама эволюциясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 9
1.2 IPTV түсінігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
1.3 Сымды байланыс жүйесіндегі трафикті тарату режимі және IP-
желісіндегі протоколдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 13
1.4 IPTV трафикті тұтынушыға жіберу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 16
1.5 IPTV қызмет түрлерін ұсыну үшін сымсыз байланыс жүйесі
трафиктерін қолдану мүмкіндіктерін талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
1.6 Сымды байланыс жүйесіндегі IPTV қызмет түрлері ... ... ... ... ... .21
1.7 IPTV қызметін ұсыну үшін сымсыз кеңжолақты технологиялардың
салыстырмалы талдауы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...23
1.8 IPTV қызметін басқарудың тиімді тәсілдері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26
1.9 Қазақстандағы негізгі IPTV түйіндері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 27
1.10 Мақсаттың қойылуы және жоба тапсырмалары ... ... ... ... ... ... ... ... .. 29
2 NGN желісіндегі IPTV қызметін басқару моделі мен әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... 30
2.1 Уақыт бойынша қозғалған теледидар қызметін ұйымдастыру
қағидалары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
2.2 Жылжымалы ара - қашықтықпен кэштік алгоритм ... ... ... ... ... ... ... ... .. 34
2.3 Уақыт бойынша қозғалған теледидар қызметін ұйымдастыру
моделі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 37
2.4 Сұраным бойынша бейне көрініс қызметін оңтайландыру үшін
кэштеу әдістерінің талдауы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 44
3 NGN желісіндегі IPTV қызмет көрсету сапасын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... . 47
3.1 Қызмет сапасының түсінігі (QoS) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 47
3.2 Қызмет сапасын қамтамасыз ету көрсеткіштер мен механизмдер ... .. 51
3.3 Triple Play технологиясындағы VoIP қызметін пайдаланғанда кешігуді
және жалпы кідірісін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 53
3.4 Өткізу қабілеттілігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 55
3.5 Тиімділік параметрлерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 63
3.6 Сөзді тарату кезінде хабарламаның кешігуін есептеу ... ... ... ... ... ... .. 67
4 Өмір тіршілік қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 69
4.1 Өмір тіршілік қауіпсіздігі бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 69
4.2 Еңбекті қорғау бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 75
5 Бизнес жоспар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 84
5.1 Жобаның мақсаттары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 84
5.2 Жоба сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 84
5.3 Қызмет түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 85
5.4 Иневестициялық шығынды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 85
5.5 Жылдық пайдалану шығынын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 87
5.6 Табыс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 91
14
5.7 Экономикалық тиімділіктің көрсеткіші ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 91
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 97
Қысқартылған сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 98
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 100
А Қосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 103
Б Қосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 104
В Қосымшасы
15
Кіріспе
Қазіргі заманда аналогты теледидар орнын акырындап цифрық
теледидарға беруде. Цифрлық теледидар көрсетілімдегі дауыс пен бейненің
сапасын арттыруға, сонымен қатар бір жиілік диапазонында таралатын ТВ-
бағдарламаларының санын өсеуіне мүмкіндік береді.
Қазіргі заман теледидар деп - абонентке интерактивті сервиспен
қолдануға мүмкіндік беретін екіжақты цифрлық теледидар. Осыған орай
біржақты режимде көру ғана емес, сонымен қатар бағдарламаны тоқтату және
тоқтатылған жерден көрсетілімді қайта жалғастыру, кейіннен жарнама
блоктарын айналдырып жіберу мүмкіндіктері пайда болды.
Екіжақты теледидардың барлық мүмкіндіктерін қолдану үшін IP-желісі
мүмкіндік береді. Қазіргі кезде желілік технологиялар кең таралуда. Қазіргі
заман талабы сай басекелестікті сақтау үшін провайдерлерге IP-желісінде іске
асатын теледидар көрсетіліміннің қызметін қамтамассыз ету мақсатында
интерактивті мүмкіндіктерді қолданған жөн.
Теледидар қызметтерінің өзі бірнеше жыл ішінде эфирліктен IPTV-ге
дейін дамыды. Ол пассивтіден басқа көрсетілім тұтынушыларға өздігінен
онымен басқаруға мүмкіндік береді, сонымен қатар ертерек орындауға
мүмкіндігі жоқ қосымша қызмет түрілері: Сұрау бойынша бейне,
Виртуалды бейнемагнитафон, Электронды гид, Уақыт бойынша қозғалған
теледидар. Жалпылама түрде соңғы қызметтерді ұсыну - контеннтің
жекеленуі желідегі жалпы көлемдегі бірадресті трафик түрінің бөлігін ұлғайту
арқылы операторға жіберілетін трафик түріне әсер етеді. Пайдалану
барысындағы және желілік инфрақұрылымның дамуындағы кідірісті төмендету
үшін жаңа тәсілдер қажет. Ол орталық серверлер мен магистральді желі
провайдерлеріне жүктемені төмендетуіне әкеледі. Ең лайықты тәсілдәі бірі
болып прокси-серверлерді қолдану және танымал трафиктер көмегімен кэштеу
болып табылады.
Келесі ұрпақ IP-желі (IP NGN) архитектурасы қызмет провайдерлер
желісінің үш негізгі ортасына назар аударады - желі аймағы, қызмет және
үстемеге. Келесі ұрпақ IP-желісі (IP NGN) үстемені жеткізуді, сонымен қатар
өзгеріссіз сападағы дыбыс жіне бейнеконтенттің ақпаратын таратуды
қамтамассыз етеді.
16
1 NGN желісінде IPTV құрылымын талдау
1.1 Теледидарлама эволюциясы
Теледидар тарихы - бұл технологияның даму тарихы. Ауытқу жүйесі,
иконоскоп, кинескоп, түрлі-түсті бейне, бейнежазба, кәбілді, спутникті, сандық,
ұялы технологиялар өз заманында техникалық түрде де, әлеуметтік-мәдени
түрде де революционды болды. телебейнелі технологиялар ақпараттық
ағындар көлемін өзгертіп, адамдардың тіршілік әрекеті мен үй тұрмыс
жағдайына түбегейлі әсер еткен, сонымен қоса аудиторияға әсер ететін
принципті түрде жаңа мүмкіндіктер іздеген.
Тарихи бірінші теледидар - эфирлі теледидар. Мұнда телебейнелі
станса таратқышы станса аумағында орналасқан телебейнелі қабылдағыштары
бар абоненттерге, радиотолқындар жіберетін болған. Осындай ақпаратты
үлестіру режимі кең таратқыш деп аталады, және де ол дерек тарату мен
телефониядағы көммутация режимінен ерекшеленеді. Телефониядағыдай
теледидар сигналдары аналогты болып келеді. Бірақ теледидар құрылымы
телефония құрылымына қарағанда әлде қайда күрделі болу себебі, телебейнелі
бейне формат екімерлі, ал телефонияда бірмерлі. Бірнеше телебейнелі
бағдарлама жіберу үшін ЧРК қолданылады. Бұл телебейнелі қызмет,
абонеттерге кәбілді байланыс жолын салуды қажет етпейтіндіктен кең
қолданылады. Мұндағы телебейнелі станса таратқышы станса аумағында
орналасқан телебейнелі қабылдағыштары бар абоненттерге, радиотолқындар
жіберетін болған, таратылатын бейне мен дыбыстар сапасы жоғары бола
алмайды.
Бірнеше жылдан соң эфирлі теледидарда кәбілді теледидар атты
бәсекелес пайда болды. Кәбілді теледидар дамуы 20-ғасырдың 80-ші
жылдарынан басталды. Кәбілді теледидар негізінде де аналогты сигналдар, ЧРК
және кең таратқыш бар. Мұнда сигналдар негізгі стансадан абонентке әдейі
төселген кәбілді желі арқылы жіберіледі. Төселген кәбілді желі, тарату сапасын
жоғарылатады және мұнда қызмет үшін ақы төленеді. 20-ғасырдың 90-шы
жылдарынан бастау алған теледидар түрі - цифрлы теледидар деп аталады.
Цифрлы теледидар негізінде, аналогты сигналдың цифрлы сигналға түрленуі
жатады, және мұнда арналарды коммутациялау мен ВРК қолданылады.
Цифрлы теледидардың сөзсіз құндылығына бағдарламаларды жоғары сапалы
жіберу, сұраныс бойынша адресті жіберу. Бұл қызметті енгізудегі
кемшілік,негізгі телебейнелі қабылдағыштың міндетті түрде болуы, және
қабылдағыштың қымбат тұруы. Техникалық прогресс бұл кемшілікті жеңуге
жақын арада көмектеседі. Цифрлы теледидар сигналдарын тарату тәсілдері сан
түрлі болуы мүмкін: радиоарналар арқылы, кәбілді теледидар желілері арқылы,
арнаулы модемдер көмегімен телефонды желілер арқылы. Дүниежүзі бойынша
17
соңғы он жылда аналогты хабар тарату цифрлық хабар таратуға алмастырылып
жатыр [6].
Цифрлық желіден NGN желісіне ауысуы жаңа қызметтердің дамуына
әкелді. Яғни ол өзімен үшінші сатылы-бейнесигнал таратуды акелді [8]. NGN
желісінің бірінші маңызды тұжырымдамасы Triple Play болып саналады. Бұл
тұжырымдаманың негізгі идеясы барлық жаңа қызмет түрлерінде сөз таратуды,
видеоны, ақпарат алмасуды біріккен түрде көру болып келеді [10]. Осы
қызметтердің үш тағаны ерекше базис құрады. Бұл базис арқылы кез-келген
жаңа қызметтерді жаюға болады. Бұл үшін, алғашқысында бір қатынау
желісінің инфрақұрылымы және барлық мүмкін болатын қызмет желісі үшін
біріккен транспоттық желі жобаланды. Негізі бұның барлығы дәстүрлі
байланыс жүйесі, яғни бұл жерде: ғаламтор, телефония, теледидар желісіне
қатынау қызметі бөлек көрсетіледі, ал оның біріктірілуі тек қана кәбілдік
қатынау желі деңгейінде мүмкін (телефон жұбы арқылы ғаламторға қатынау,
ақпарат тарату және волоконды-оптикалық теледидар желісі және т.б.). Triple
Play тұжырымдамасы айтылған барлық қызметтерді мультисервистік NGN
желісінде біріккен тұжырымдамасында,транспорттық желісінде және қатынау
желісінде беруді ұсынады. Бұндай кезде желі архитектурасы көлбеу түрінде
болады [3]. Қызмет тұжырымдамаларының тіктен көлбеу модель ұйымына
және әртүрлі қызметтердің транспорттық деңгей мен қатынау деңгейіне
бірігуіне ауысуы, қызмет деңгейінің желі тұжырымдама жолында мәнді
қадамын көрсетеді. Осылайша Triple Play тұжырымдамасы алдағы желі
тұжырымдамасының негізі болып қаланды [15]. Айтылып жүрген үштік таған
(ақпарат, сөз тарату, бейне) Ethernet желісіне, абонеттік желі ADSL немесе
оптикалық жүйе FTTx немесе PONға сүйенуі мүмкін. Сонымен бірге қызметпен
қамтамассыз ету принципі, диагностикасы, қадағалау және сапамен басқаруы
бірдей болады [2], [5]. Қазіргі заман тұжырымдамасының принциптерінің
салдары осындай. IP негізінде ақпарат тарату ортасын біріккен түрде құруды,
NGN технологиясының әртүрлі қатынау желісін және барлық Triple Play
қызметінің тізімін кез-келген желімен араластыруға мүмкіндік береді [9].
Triple Play тұжырымдамасы қазіргі заман NGN қызметтерінің дамуына
негіз болды [12]. Олар кез-келген қазіргі заман қызмет түрлерін ақпарат, сөз
тарату, бейне тәсілдер түрінде қарастыруға болады деп негізделген [35].
Мысалға, интерактивті ойындарды ақпарат қосымша бейне үйлесімділі
ретінде қарастыруға болады. Бейнеконференц-желі ол - бейне қосу сөз
тарату. Triple Play тұжырымдамасы қазіргі заманға қарқынды өзгеріс әкелді.
Бүгінгі таңда мультимедиалық теледидар матрицасының негізгі
құраушыларының бірі IPTV (Internet Protocol TV) болып табылады.
IPTV (Internet Protocol TV) - TCPIP (Text Control ProtocolInternet
Protocol) хаттамалары бойынша жұмыс істейтін, сандық түрде жіберілетін
теледидар түрін анықтайтын, жалпылауыш термин. Ғаламтор-технологиясы
бойынша алғашқы өткізілген көрсетілім ABC-мен 1994 жылы болды. Бірақ
IPTV (теледидарға хабар тарату) феноменін Ғаламтор-теледидар (контентті
компьютерге көрсету) феноменен айыра білу керек.
18
IPTV термині 1995 жылдан пайда болған. multicast режиміндегі жеке
жазылушылар мен абоненттер топтарына аудио және бейнеақпараттарын IP-
трафигін қолданған Persept Software мекемесінің өнімдері осылай аталған. 1998
жылы Software мекемесін Cysco Systems сатып алды. Бұдан біршама ерте
Гонконг қаласында жазылушыларға алғашқы дестелерді ұсынған PCCW IPTV
хабар таратуды ұсынды. 1999 жылы Батыс Еуропада Kingston Communications
компаниясы ұсынады [6].
IPTV әлеуметтік-мәдени феномен ретінде XXI ғасырдың басында
бекітіледі. Бұл қызметті орасан зор дүнежілік компаниялары ұсынған бастап,
технологиялық платформалар, дестелер, бағдарламалар, абоненттік базалары
және т.б. қалыптастырыла бастайды.
1.1-суретте теледидарның сапалы даму эволюциясы көрсетілген.
Теледидар дамыған сайын өткен жетістіктерінен ең жақсы деген қасиеттерін
қалдырып, бұрын болмаған жаңа жаңалықтар әкелуде, осыған сейкес IPTV
толық құқықты, цифрлы, спутникті, кәбілді және эфирлі телевиденианы
толықтырған толық құқықты телебейнелі бизнес түрі деген қорытындыға
келеміз.
1.1-сурет. Теледидарның сапалы даму эволюциясы
1.2 IPTV түсінігі
IPTV (Internet Protocol TV) - IP хаттамасы бойынша деректер тарату
желісіндегі цифрлы интерактивті теледидар. IPTV - ді Internet T V- мен
шатастыруға болмайды. IPTV, Ғаламторда хабар тарату деген мағынада емес.
19
IPTV өзінің инфраструктурасы және топологиясымен, толықтай байланыс
операторына тиесілі жабық немесе жартылай жабық желісі. Сонымен, IPTV ,
IP-желісі негізінде абонентке бейне жеткізудің бір түрі.
Желілік және терминалдық IPTV жабдығын шығару (Функциональная
архитектура IPTV) ITU - T Y.910 бекітілген ұсыныс негізінде орындалады. Бұл
ұсыныс, қызметті жеткізушілерге, NGN базасындағы барлық IPTV қызметтерін
ұсынуға көмектеседі [3]. 1.2 -суретте IPTV негізгі белгілерін көреміз, оларға
төмендегілерді жатқызамыз:
интерактивті теледидарды қолдау - IPTV-дің екібағытта таратуды
ұйымдастыру мүмкіндігі ОператорПровайдерға кең спекторлі интерактивті
қосымша:стандартты теледидар, анықтықтығы жоғары теледидары,
интерактивті теледидар, Ғаламторға жоғары жылдампен шығу;
дербестеу - IPTV жүйесі екіжақты байланысты қолдай отырып,
тұтынушыға өз алдына қалағанын кез келген уақытта көруге мүмкіндік береді
(талап ету бойынша бейне қызметі VoD (Video on Demand) - абоненттің
тапсырысы бойынша оператордың бейне серверынан фильмдерді көрсету);
1.2-сурет. IPTV желісінің құрылымдық сұлбасы
кейінге қалдырылған көрулер (Time Shifting) - IPTV бейне-үнжазба
қиыстыруы IPTV мазмұнын келесі рет көруге көшіріп алу механизімімен
қамтамасыз етеді;
20
әртүрлі терминалдарды қолдану кезіндегі IPTV қызметтеріне қол
жетімділік - IPTV мазмұны тек теледидар қабылдағышымен ғана шектелмейді.
Тұтынушы өзінің дербес компьютері және мобильді құрылғысы арқылы да
IPTV қызметтеріне қол жеткізе алады [2].
Қазіргі уақытта теледидар сигналдарын жіберу кезінде көбіне дестелік
ақпарат тартуға жүгінеді, яғни теледидарны IP-хаттамасы арқылы жібереді
[103]. Көбінесе осындай теледидар сигналын тарату технологиясын
анықтайтын термин - теледидар IP-хаттамасы үстінен (IPTV) [101]. MPEG-
телесигналы берілген технологияда IP-желісіне тарату үшін түрленеді. 1.2-
суретте негізгі жүйе бас стансаның ағынын қалыптастырушыны және IP-тарату
үшін цифрлық ағынына MPEG-2 түрлендіргіш кодерді қосады. Бас стансада
абоненттерге қызмет көрсету үшін бағдарламалық жасақтама орнатылған.
Абоненттерге қызмет көрсету жүйесі әрбір абоненттік приставканы (Set-top-
box) қадағалайды, арнаға жазылу қызметін көрсетеді, әрбір абонент үшін
арнаны ашады-жабады, электронды төлемдерді, хабарламаларды жіберуді
қамтиды.
1.3 Сымды байланыс жүйесіндегі трафикті тарату режимі және IP-
желісіндегі хаттамалар
IPTV қызметтерін ұсыну үшін келесі трафикті тарату режимдері
ұсынылады: multicast - телебейнелі арналарды көрсету кезінде, және unicast -
VoD ұсыну кезінде. Келтірілген режимдерді жете қарастырайық.
Multicasting - тиісті сұраныс жіберіп топқа қосылған жабдықтарға ғана
дестелерді жөңелтетін көпадресті таратқыш. Multicast режимінің
ыңғайлығының бірі абоненттің кез келген уақытта қосылып ажырау процесінің
қарапайымдылығы. Келтірілген функция толығымен желілік құрылғыларға
жүктелген, және де мультикасттық ағынды жаңадан қабылдайтын тұтынушыны
қосуөшіру барысында бейнеағын көзінен ешқандай іс әрекет қажет емес.
Мультикастты жүйеде барлық абоненттер бір мезгілде бірдей бейнеағынды
көре алады. Мультикасттың кемшілігіне дәл осы уақытта абонентке
бейнесигнал көзімен таратылып жатқан хабарды ғана көруге болады, және бұл
процеске әсер етуге болмайды. Желілік құрылғы тиісті түрде
конфигурацияланып, мультикастингті қолдауы тиіс. Мультикаст желідегі
маршрутизатор жүктемесін күшейтеді.
Unicasting - Бұл бірадресті таратқыш, яғни әр десте бір ғана қабылдап
алушыға жеткізіледі. Әр бейнеағын бір ғана қабылдап алушыға тиісті, егер де
бір бағдарламаны (фильмді) бірнеше абонент көргісі келсе, сигнал көзіне
сұраныс жіберген абоненттер санына тең юникаст ағынын құруы тиіс.
21
1.3-сурет. Multicast режимі
Unicast-тың негізгі артықшылығы, абонент дәл осы уақыт мезетінде
қалағанын көре алады. Әдетте, юникаст хабар тарату жүйесі тоқтату , pause,
артқа айналдыру функцияларымен толықтырылады. Unicast-тық жүйенің
кемшілігіне, бейнеағын көзіндегі үлкен процессорлы және желілік ресурстың
болуы. Жіберуші мен қабылдаушы арасында өткізу жолағының жеткілікті
болуы.
1.4-сурет. Unicast режимі
IPTV-ді жүзеге асыру үшін желі келесі хаттамаларды қолдауы тиіс: IGMP
хаттамасы - (Internet Group Management Protocol, IGMPv2 - RFC2236)
басқарушы хаттамаларға жатады, хосттың топқа қосылуын қамтамасыз етеді.
IGMP IP-де желілік дейгейде интеграцияланады. Қызмет трафигін азайтуға
бағытталған. Оның жұмыс істеу принципі келесідей. Алдымен абоненттік STB-
дан қандайда-бірарнаға қосылу туралы командасы беріледі. Рұқсат құрылғысы
маршрутизаторға, керекті арналың көрсетілімі болып жатқан топқа қосылу
22
үшін сұраныс жібереді. Қорек көзінен сигнал бірнеше маршрутизатор
қатарынан өтіп запрос келген STB портқа жөнелтіледі. Егер де тағы бір абонент
осы арналы көруге сұраныс жіберсе, ол топқа қосылып, рұқсат құрылғысының
сигналы абонент портына дубляждалынады. Осылайша транспортты желіден
сигнал бір үлгіде өтіп, тек соңғы учаскіде топқа қосылған барлық абоненттер
үшін клонданады. Периодты түрде арнайы сұраныстар арқылы
маршрутизаторлар топтың актуалдық жағдайын анықтайды. Рұқсат
құрылғысында тек бір ғана белсенді абонент қалсада, маршрутизатор
мәлеметтерді осы құрылғыға жіберіп тұрады.
Абонент арналы ауыстырған кезде, желіде жұмыс тасып жатады.
Біріншіден, тұтынушы қосылып тұрған Multicast тобынан оны ажырату керек.
Екіншіден Join командасы арқылы оны жаңа топқа қосу керек. Үшіншіден
хабар тарату командасы дәл осы мезетте ешкім көрмегендіктен жоқ болған
жағдайда, хабар таратуды іске қосып жаңа Multicast тобынқұру керек.
Төртіншіден, IGMP snooping процедурасын қолданғанда, хабар тарату тобының
тиісті реестрларын жаңарту үшін, барлық аталған өзгерістер желі бойынша
жіберілуі тиіс.
Осы аталып кеткен қадамдардан, IPTV пультіндегі басылған перненің
едәуір күрделі тетікті асқындыратынын аңғарамыз.
OSPF хаттамасы - (Open Shortest Path First,RFC 2328 ) - динамикалық
маршрутизатордың хаттамасы. Арналардың күйіне байланысты оптималды
жолды іздеу алгоритмін қолданады. Дейксторймен ұсынылған қысқа жолды
іздеу алгоритмі негізінде жұмыс істейді [5].
PIM хаттамасы - (Protocol Independent Multicast) ерікті сан мәселесі, мен
ақпаратты жөңелтушілердің ерікті саны, топ мүшелерінің орналасуының
маршрутизация проблемаларын шешеді. Хаттаманың 2 нұсқасы
құрастырылған: біріншісі тығыз (dense mode) ал екіншісі сиретілген (sparse
mode) топ мүшелерінің орналасуы үшін. PIM хаттамасы көпадресті
маршрутизаторды орындау үшін, бірадресті тарату маршрутизация ақпаратын
қарастырады. PIM хаттамасы басқа маршрутизациялар хаттамасынан
айырмашылығы, маршрутизациялар арасында жіберілетін, маршрутизацияның
өзгерісі жайлы хабарды жібермейді де, қабылдамайдыда[6].
Нақты уақыт хаттамасы ағыны (Real Time Streaming Protocol, RTSP) -
мультимедиалық ақпараттармен жұмыс істейтін және клиентке Бастау,
Тоқтату деген пәрмендерді орындауға,сонымен қатар жүйеде орналасқан
файлдарға уақыт бойынша қатынау алу мүмкіндігін беру арқылы жүйедегі
ақпараттар ағынын алыстатылған түрде басқаруға мүмкіндік беретін, жүйеде
қолдануға арналған қолданбалы хаттама болып келеді.
RTSP сығуды орындамайлды, сонымен қатар транспортты хаттаманы
және мультимедиалық ақпаратты инкапсуляциялау әдісін анықтамайды.
Ақпараттар ағынын жіберу RTSP хаттамасының бөлігі болып келмейді. RTSP
жүйесінің көбісі аудио және бейне ақпараттарды жіберетін стандартты нақты
уақыт транспортты хаттамасын қолданады.
23
RTP (англ. Real-time Transport Protocol) хаттамасы қолданбалы деңгейде
жұмыс атқарады және нақты уақыт трафигін жіберуде қолданады. RTP
хаттамасы қабылдау түйінінде аудиоақпарат немесе бейне көріністерді,
сонымен қатар ақпаратты кодтау ( JPEG, MPEG және т.б.) типі туралы
ақпаратты қалпына келтіру мақсатында өзінің тақырыпшасында ақпаратты
тасымалдайды. Хаттаманың тақырыпшасында көбіне уақытша белгі және десте
нөмірі жіберіледі. Бұл параметрлер минималды кешігу кезінде әрбір дестенің
қайта кодтау сәтін және ретін анықтайды, сонымен қатар жоғалған дестелерді
интерполяциялайды.
RTP ақпараттар ағынын жіберу үшін соңынан соңына (end -to- end) дейін
нақты уақыт хаттамасы негізінде өңделген еді. RTP Multicast арқылы бірнеше
адрестер үшін ақпараттарды жіберуді қолдайды. IP- желісінде және кодектермен
бірге дыбысты және бейнені тарату үшін RTP негізгі стандарт түрінде
қаралады.
1.4 IPTV трафикті тұтынушыға жіберу
Тұтынушыларды желіге қосу үшін S-VLAN моделі қолданылады. Бұл
модель DSL интерфейсіндегі CPE және DSLAM-ның арасында бірнеше PVC
ұйымдастырылады деп болжамдалады. Әртүрлі PVC арқылы таратылатын
трафиктердің әртүрлі функционалды тағайындалулары бар. Әртүрлі түрдегі
трафиктерді тарату үшін DSLAM-ның upstream интерфейсінде бірнеше VLAN
құрылады. upstream интерфейсіндегі VLAN арасында және тұтынушыға дейінгі
DSL интерфейсі арасында DSLAM коммутациясы жүзеге асады. Бұл PVC-тің
бір түрі пайдаланушы компьютері мен BRAS арасында Ғаламтор трафигін
тарату үшін қолданылады. IPTV қызметін тұтынушыға жеткізу трафигінің екі
әдісі бар - бір немесе екі PVC қолдану негізінде. Олар DSLAM, CPE және STB-
ға қатысты талаптарынан ерекшелінеді.
1.4.1 IPTV трафикті тұтынушыға бір PVC бойынша жіберу. IPTV
трафигін жіберу үшін бас DSL интерфейсінде бір PVC ұйымдастырылады.
Тұтынушының CPE-сі PVC трафигін STB қосылған портқа ғана жібереді. Бас
DSLAM-да әртүрлі DSL интерфейстердегі барлық мынадай PVC, бір VLAN-
мен ассоциацияланады (unicast VLAN). Осы VLAN, STB unicast трафигін
жіберу үшін арналған.Сондықтанда VLAN STB, DHCP серверімен IP адрес алу
үшін әрекеттеседі, одан басқа тұтынушыны сәйкестендіру үшін басқару
жүйесімен алмасады, және де ол арқылы VoD трафигі жіберіледі. Multicast
трафигін жіберу үшін жалпы жағдайда жеке VLAN қолданылады. Осыған
байланысты DSLAM, IGMP proxy функциясын қолдауы тиіс. DSL-дегі барлық
трафик STB мен желі арасында бір ғана PVC бойынша жіберіледі. Қолданыста
бар VLAN мен PVC сұлбасы 1.6-суретте көрсетілген.
24
CPE
STB
PC
Video
Bridge
Data
Bridge
STB
PC
Video
Bridge
Data
Bridge
IGMP
proxy
Data VLAN и PVC (Интернет трафик)
Video PVC и Unicast VLAN
Multicast VLAN
1.5-сурет. IPTV трафигін тұтынушыға бір ғана PVC бойынша жіберу
STB мен басқару жүйесі арасында басқару арнанының тұрақтылығын
қамтамасыз ету үшін, DSLAM басқару дестелерін үлкен приоритетпен өңдеуі
тиіс. Осылайша DSLAM, OSI моделінің екінші (802.1p) және үшінші (IP
PrecedenceDSCP) ақпараттық деңгейіне негізделе отырып, дестелердің қай
класска жататынын анықтай алуы тиіс.
1.4.2 IPTV трафигін тұтынушыға екі PVC бойынша жіберу. IPTV
трафигін жіберу үшін бас DSL интерфейсінде екі PVC ұйымдастырылады.
Біреуі басқару үшін (Control PVC), екіншісі (Video PVC) контентті жіберу үшін
арналған. Тұтынушының CPE-сі екі PVC трафигін тек STB қосылған портқа
ғана коммутациялайды. Бас DSLAM-дегі барлық DSL интерфейстеріндегі
Control PVC, Control VLAN-мен ассоциацияланады, барлық Video PVC- Unicast
VLAN-мен. IGMP proxy-ды Video PVC Multicast VLAN-нан трафикті жіберіле
алынуы үшін қосылады. Логикалық тұрғыдан екі ATM PVC, Control VLAN
және Unicast VLAN бір ғана broadcast сегментінде орналасқан. 1.6-суретте
көрсетілген.
CPE
STB
PC
Video
Bridge
Data
Bridge
STB
PC
Video
Bridge
Data
Bridge
IGMP
proxy
Data VLAN и PVC (Интернет трафик)
Video PVC и Unicast VLAN
Control PVC и VLAN
Multicast VLAN
1.6-сурет. IPTV трафигін екі PVC бойынша жіберу
25
Мұндай сұлбада басқару дестелері бөлек ATM PVC-те DSL
интерфейстері арқылы жіберіледі. Бұндай
жағдай DSLAM-де QoS-ты
қолдау талабын төмендетеді. Осындай кезде, DSLAM трафикті, PVC деңгейінде
алалау. Ең көп приоритет Control PVC-те, орташа приоритет Video PVC-те,
және де ғаламторға қол жеткiзу үшiн пайдаланылатын ең аз приоритет
Data PVC. Осылайша, мұндай сұлба CPE мен STB-ға қосымша талаптар
қояды:
CPE, үш логикалық интерфейстер арасында дестелерді коммутациялау
мүмкіндігі болуы (2 PVC және Ethernet порт);
CPE, IGMP snooping-ті қолдауы тиіс. Бұл функция болмаған жағдайда,
CPE, Video PVC-тен қабылданған multicast дестелерін Ethernet интерфейске
ғана емес, Control PVC-ке де жіберетіндіктен upstream бағыты бойынша DSL
арнасының шамадан тыс болып кетуіне алып келеді.
Мәлімет ағындарының симметриялы болуын қамтамасыз ету үшін, STB,
Static-Route атрибутын биязы өңдеуі тиіс.
IPTV трафигін екі PVC тарату сұлбасы күрделі болғандықтан, біз оны
осындай жағдайда қолданамыз: DSLAM, дестелерді топтастыруды, L2 және L3
өрістері бойынша емес, тек PVC номері арқылы жұмыс істейтін жағдайда.Ал
егер DSLAM дестелер өрісінің топтастыруын қамтамасыз ететін жағдайда, бір
PVC-ті қолдану нұсқасы ұсынылады. Екі PVC нұсқасы, аймақтық желіде unicast
трафигін таратуды бір шама қиындатады (PE маршрутизаторында IP
интерфейстері мен маршрут санын екі еселеуі мен қосымша IP VPN талам
етеді).
1.5 IPTV қызмет түрлерін ұсыну үшін сымсыз байланыс жүйесі
трафиктерін қолдану мүмкіндіктерін талдау
Internet Protocol Television (IPTV) сервисінің танымалдылығы
тұтынушыларға мультимедиялық қызмет көрсетуді ұсынуында. Келесі адым
тұтынушының нағыз сол кездегі орналасқан орнына қызмет түрлерін ұсыну
болып табылады. Дегенмен дәстүрлі қолжетімді сымды жүйелер бекітілген
нүктелерге ғана жеткізе алады. Сондықтан сымсыз кеңжолақты
технологияларға көңіл аударған орынды.
VoIP ғаламторға жоғары жылдамдықта қол жеткізу және IP - бейне
стримингтік бағдарлама беруді салыстырудың жүйедегі ерекше талаптарын
ұсыну. Бейнетрафик тұрақты биік рұқсат арналарынның қабілеттілігін талап
етеді, сол кезде VoIP үшін кіші жолақ қажет, ал интернет -трафик жылдамдық
тербелістерінің ауытқушылықтарын сипаттайды және іркелістерге сыни
тұрғыда қарайды [33].
Жүйеде контент кодпен жазылған түрде беріледі. Жүйелерде IPTV екі
кодектің басты бейнесімен қолданылады - MPEG-2 және MPEG -4, MPEG-4
стандартының артықшылығына жатқызуға болады:
26
MPEG- 2 салыстырғанда кодтау тиімділігінің жоғарылылығы 50% аса;
арналар қабілеттілігінің аз рұқсаттылығын атлап етеді;
дәл сол жолақта көп қызмет көрсету;
Cұраным бойынша бейнекөрініс
қызметінің жаңа бәсекеге
қабілеттілік мүмкіндігін ұсыну;
бейне - контентті сақтау үшін дискілік серверлердің кіші көлемді жады
мен STB қатаң дисктердегі кіші жад талап етіледі;
бейне - контентті сақтаудағы шығынды төмендетеді.
1.1-кестеде бейнеағынның берілген параметрлерін қамтамасыз ету үшін
деректерді жіберудің жылдамдығына талап көрсетілген, сондай - ақ қазіргі
цифрлы NTSC аналогты стандарттар салыстырылады .
1.1 - к е с т е. Бейне түрлерін салыстыру
Қорыта келгенде, арналардың көптігі жүйеден көп өткізгіштік қабілетті
талап етеді [19].
Абонеттік құрылғылардың ең кең таралғаны IPTV - теледидарлық IP
қосымшасының тарамы, бірақ сонымен қатар ПК негізіндегі ойын консолдар,
медиаорталықтар және үй тармақтарына орнатылатын мультимедиялық
шлюздар.
Тұтынушы тәуелсіз, өз
талабы бойынша қызмет алудың
мүмкіндіктеріне, ыңғайлы ізденіске, теле қараудың жеке таңдау принциптарына
ие болғысы келеді. Теледидарлық және кәбілдік компаниялардың арасындағы
күшті және рақымсыз бәсекенің ережесі бойынша, ал Internet - провайдерлермен
айқындалатын телеарналық мағынаның белсенділік қасиетін иемденеді. Таралу
үшін тексерілген бизнес -үлгі IPTV мынадай: алдымен дестесінде бірнеше
телебағдарламалар бар, кең жолақты қол жетімді қызмет ұсынылады
(Интернет).
Дегенмен, IPTVкабелді телехабарынан өзгешелігі, бір емес, үш түрлі
бағдарламаларды көрсете алуында (1.7 - сурет).
27 Бейне түрлері
Формат
Секунд
ішіндегі
кадрлар
Рұқсат
(Mega
Pixels)
Mbs ағымда (егер
көрсетілмеген болса)
MPEG-2
MPEG-4
Analog
NTSC
30
0.2
6MHZ
6 MHz
Standard
Definition
480i
30
0.5
7
2
High
Definition
(HDTV)
1080i
немесе
720p
30
2
20
8
Super HD
(SHDTV)
2160i
30
8
60
32
Ultra HD
(UHDTV)
4320i
60
32
480
256
1.7-сурет. Беріліс түрлерінің сұлбасы
1.8-суретте IP хаттамасы бойынша хабар таратудың
әрқайсы түріне
схемалы таныстырылған талдау көрсетілген.
1.8-сурет. Беріліс түрлерінің тағайындалуы
Unicast (біржақты беріліс) тасқынның абонентке жеке жеткізуін көздейді.
Техникалық көзқарас бойынша сол біраз бәсең жүзеге асады, бір арнаның
хабарландыру серверін сұраныс берген әр абонент үшін көшірмесін жасауға
тура келеді. Бұндай жағдай көліктік жүйе мен сервердің жоғары жүктемесінде
тиімсіз қайта жүктелуге әкеп соғады. Сол себептен айтылмыш әдіс VoD
немесе желілік бейнеомагнитофон негізгі қызмет атқарудың талабына сай
пайдаланылады, сонда әртұтынушы басқаға қарағанда тасқын ала алады.
IP- жүйесі (Broadcast) кең ауқымды тәртіпті қолдайды, онда IPTV - арна
абонеттік құрылғыларында барлық қосылған жүйелер беріледі. Мұндай тәртіп
кабелді теледидар жүйелерінде ғана. Абоненттік қосымшалардың ресурстары
28
бейнедестенің қажетінсіз өңдеуді жүктей алады. Мұндай тәртіптегі қосымша
құрылғылардан желілік бағыттаушыларда өңделе алады, олар онсызда әдетте
жоғары жүктемеде жұмыс істейді. Сондықтан кеңінен тараған тәртіп кейде
хакерлік шабуыл үшін қолданылады - жүйенің жұмысын бұғаттау мақсатында.
IPTV- хабарлама технологиясы ең көп тараған түрі - бұл (Multicast)
көпмекенжайлы бағдарлама. Бұл жағдайда ТВ - ағындағы бір ғана көшірме
беріледі, оны алуға сұраныс берген тұтынушыларға, барлық абоненттік
құрылғылар жеткізіледі. Жүйенің
үлестіргіш сегментіне кірудегі әр
бағдарлауыш үлестіргіш жүйені әр тармаққа бөліп жіберу үшін көбейтетін бір
ағын алады. Мультикастық бағдарламаның маңызды бөлігі болып хабарлама
серверіне абоненттік сұранымның жіберілуі болып табылады - дәл сол кездегі
ТВ- ағындағы талап етілетін жақын арадағы бағыттаушыға ғана жетеді (базалық
станса).
Көпмекенжайлы бағдарламаның жеке бағдарламадан салыстармалы
түрдегі айырмашылығы көліктік жүйенің тиімді жүктелуінде. Бұл тәртіпте,
сервердің процессорлық талаптары мен шығыс интерфейстерінің рұқсат
қабілеттілігі төмендейді
Дегенмен, көпмекенжайлы бағдарламаның бірқатар кемшіліктері бар:
контенттің үзілісі, қайтарылуы және тез айналу қызметтерін
қолдамайды. Оларды абоненттік құрылғылардың тәсілдерімен жүзеге асыру
мүмкін;
абоненттерге шектелген таңдау ұсынылады - классикалық хабарлау
жүйелеріндегідей, сол кездегі жүйедегібағдарламаны қабылдауға бейімдеу;
жүйе көпмекенжайлы жіберулерді қолдау бағытында құрылуы тиіс.
Сонымен қатар жүйенің барлық компоненттері серверден абонентке дейінгі
жолды көпмекенжайлы хаттама арқылы түсінуі тиіс;
бағыттаушы жүктеулерді арттыру. Керек орындарға трафикті
қайтамекенжайлау әртүрлі қосымша функциялы қызметтерді орындай
бастайды, бейне ағындарды тираждау және бірнеше көшірмесін жіберуді
қадағалау;
көпмекенжайлы трафикті шектеу - қауіпсіздікті қамтамасыз ету
қондырғысы, мысалы, брандмауэры, мультикасталық ұсынымдарға шектеу
қоюмен жиіленеді. Жеке желі операторлары үшін бұл мәселе өзекті емес, бірақ
оны интернетті IP ұйымдастырушылар есте сақтағаны дұрыс.
1.6 Сымды байланыс жүйесіндегі IPTV қызмет түрлері
Қазіргі кездегі хабар тарату түрлерінің ішіндегі ең қиыны және
қызықтысы интерактивті теледидар IPTV болып табылады. Цифрлық IPTV-дің
абонентке интерактивті бейнемазмұнмен қоса, жоғары сапалы түсірілім(яғни,
теледидардың жоғары сапалы анықтылғы - HDTV) мен қайтарма арнаны
арқылы абонентке IPTV жүйесімен өзара әрекеттесіп, экранда болып жатқан іс-
29
әрекетке әсер ету ерекшелігі тән. Интерактивті функциялар қашықтықтан
басқару пульті немесе интерактивті клавиатураның STB клиенттік терминалы
көмегімен жүзеге асады. Абонент интерактивті теледидардың кең спектрлі
теледидарлары мен телеқызметтерінің ішінен өзіне қызықтысын жеке-дара
дестеге жинақтауына болады. IPTV жүйесіне қарапайым арналарымен қоса,
интерактивті мазмұны кеңейтілген арналары кіреді.
IPTV қызметтерін үш үлкен топқа бөліп қарастыратын болсақ:
телебейнелі және PVR сервистары; VoD қызметтері; интерактивті сервистер.
Бірінші топқа жататын қызметтер: BTV, EPG, SO, NPVR, PLTV, Instant
PVR, TSTV. Аталған қызметтер құрамына телебейнелі арналардың
классикалық хабар тарату қызметі және IPTV-де ғана орындалатын, ұнаған
теледидарны жазып алу немесе қайталап қайта көру қызметі кіреді.
BTV - Broadcast Television - телебейнелі арналарды IP желісі арқылы
тарату. Абонент бұл қызметке жалпы түрде арна үшін немесе каанлдар дестені
үшін төлем ақы жасайды.
EPG - Electronic Program Guide - электронды бағдарлама хабары.
Абонентті алда болатын бағдарламалар жайлы хабар ету мен PVR сервисін
қолдану себепті бұл қызмет төлем ақысыз ұсынылады.
NPVR - Network Personal Video Recorder - желілік видеомагнитафон -
алдағы бағдарламаларды EPG арқылы көшіріп алу тапсырысы. Тапсырыс
берілген әр бағдарламаға абонент жеке төлейді. Абонент жазып алған
бағдарламаны белгіленген уақыт аралығында (мысалы, 24 немесе 72сағ.) шексіз
рет көре алады.
SO - Start Over - бағдарламаны қайта іске қосу - ағындағы теледидарны
басынан көру мүмкіндігі. Айналдырып шығу мүмкіндігінің болмауы.
PLTV - Pause Live TV - тікелей эфирді паузаға қою. Абонент тікелей
эфирді кез-келген уақытта pause кнопкасын басып, паузадан соң play
кнопкасын басып тоқтаған жерден әрі қарай көруге болады.
Istant PVR - көшіріп алу мүмкіндігі EPG тапсырыс беру арқылы емес,
абоненттің ПДУ-да record кнопкасын басып, толық экранды істәртіпте көру
мүмкіндігі ұсынылады. Нәтижесінде record stop кнопкалары
аралығындағы уақытша интервал жазылады.
TSTV - Time-shift TV - телевиденианың бойынша жылжуы. Тікелей эфир
кезінде rewind кнопкасын басып телеарналы қалаған уақытқа артқа
айналдыру. (10мин., сағат, күн және т.б).
Талап ету бейнесі қызметіне: VOD, SVOD, NVOD.
Базалық қызметке VOD - Video on Demand - Сұраныс бойынша бейне.
Тұтынушы видеотекадан қалаған фильмді сатып алып оны берілген уақыт
аралығында көре алады(мысалы, 61224сағат). Тұтынушы сатып алмастан
бұран фильмдердің трейлерлерін тегін көре алады.
SVOD - Subscripton Video on Demand - Жазылыс бойынша сұраныс
бейне. Бұл категориядан фильм сатып алу арзан болып келеді.
NVOD - Near Video on Demand - виртуалдық кино көрсететін зал,
бейнемазмұнның кесте бойынша кеңхабар таратқыш (multicast) режимінде
30
трансляциалау. Бұл қызметте multicast режимін пайдалану арқылы желінің
ресуртарын үнемдеуге жағдай туғызатынды. Алдындағы қызммердегідей мұнда
да төлем ақы берілген тапсырысқа төленеді. Төлем ақы фильмнің
категориясына байланысты болады.
Үшінші топ қызметтеріне тыс жақтан интеграцияланып, оператордың өзі
тауып өңделген сервистер жатады, мысалға, Java технология негізіндегі
ойындар, IP-телефония серверімен бірлесу, Теледидар экранында электронды
поштамен жұмыс жасау, ICQ интернет- пейджерімен бірлесу, ақпараттық-
анықтама және коммерциялық сервистері: ауа райы, валюта бағамы,
жаңалықтар. IPTV жүйесінде интерактивтілік қасиеті маңызды рөл
атқарады[1].
1.7
IPTV қызметін ұсыну үшін
сымсыз
кеңжолақты
технологиялардың салыстырмалы талдауы
IPTV жүйесіндегі кеңжолақты сымсыз жүйе сапасындағы рұқсаттың
жүзеге асырылу мүмкіндігін қарастырамыз [10]. HSPA ( ағыл. High Speed Packet
Access -- жоғары жылдамдықтағы мәліметтерді беру дестені ) -- сымсыз
кеңжолақты радиобайланыс технологиясы , мәліметтерді беру дестенін қолдану
және WCDMAUMTS мобильді жүйеге қосу болып табылады . Стандарт
бойынша мәліметтерді берудің максималды
теориялық жылдамдығы
14,4 Мбитс құрайды және абоненттен 5,8 Мбитс дейін.
HSDPA (D-downlink) абонентке стандарт бойынша енгізудің алғашқы
кезеңі әдетте 3,6 Мбитс ие . HSUPA енгізудің екінші кезеңінен кейін
(U-uplink,
абоненттен мәлімет беруді жылдамдату)
барлық жүйені
қысқартып HSPA деп атайды .
3GPPLTE ( ағыл. Long Term Evolution -- ұзақуақытты даму) - 3GPP
стандартты консорциум жобасын әзірлеу, CDMA, UMTS мәліметтерін беруді
мобильді технологиялар арқылы жетілдіру . Бұл жетілдірулер жылдамдықты
жоғарылатады, мәліметтерді берудің тиімділігі артады, кешіктіру төмендейді,
көрсетіліп жатқан қызмет көлемі жақсартылады. HSPA, LTE және WiMAX
технологиясы үшін мультимедиялық хабарлама қызметінің жұмыс
ерекшеліктері, Берілген технологиялардың функционалдық параметрлерінің
ерекшеліктерін 1.2- кестеде келтіреміз [24].
1.2 - к е с т е . Сымсыз кеңжолақты технологиялардың техникалық
параметрлер мәліметтерінің берілуін салыстыру.
Технология
Кеңістігі , ГГц
WiMAX
802.16d- 1,5- 11,
HSDPA
1,9-2,2
LTE Rel.8
1,4-20
802.16е - 2,3-
13,6
31
1.2-кестенің соңы
3GPPLTE
стандарты бойынша мәліметтерді беру жылдамдығы
теориялық тұрғыдан 326,4 Мбитс жетеді (жабдықтарды коммерциялық
тұрғыдан пайдалану
1 Гбитс)
қабылдауда
(download)
және беруде
172,8 Мбитс (upload), стандартта қабылдауға 173 Мбитс және берушіге
58 Мбитс тіркелген.
3GPP консорциумы UMTS стандартының дамуы үшін әзірлеген екі
технологиялар, әр релиздің ерекшелігі есебінен. Берілген технологиялар
мобильді тұтынушыларға есептелінгенін
32
естен шығармағанымыз жөн, Технология
WiMAX
HSDPA
LTE Rel.8
Арна
таралымындағы
жылдамдық
шыңы, Мбитс
802.16d - 75,
802.16е - 40
21 (пайдалану
барысында
HSPA+)
58
Іс - әрекет
радиусы, км
802.16d - 25- 80,
802.16е- 1-5
5 км-ға дейін
5-30,антеннаны
жеткілікті
деңгейде
көтергенде 100
дейін
арналның ені,
МГц
FDD - 2x5, TDD
- 10
2x5
20 дейін
Рұқсат әдісі DL
OFDMA
OFDMA
OFDMA
Рұқсат әдісі UL
OFDMA
SC-FDMA
SC-FDMA
Дуплекс тәртібі
FDDTDD
FDD
FDD
Фрейм ұзындығы,
мс
5
2
1
Шифрлау
AES128
AES128
AES128
Модуляция
QPSK
16QAM
64QAM
QPSK
16QAM 64QAM
QPSK 16QAM
64QAM
Кодтау
CTC
СТС
СТС
FFT (Fast Fourier
transform)
1024
1024
1024
QoS қолдау
иә
иә
иә
MIMO қолдау
иә
иә
иә
HARQ (Hybrid
automatic repeat
request) қолдау
иә 802.16e үшін
иә
иә
Handover қолдау
иә 802.16е үшін
иә
иә
Multicast қолдау
иә
иә
иә
Басқару
қуаттылығы
иә
иә
иә
дегенмен стационарлық абоненттік терминалдар үшін пайдаланбаудың
ешқандай себебі жоқ.
Сонымен, мобильді тұтынушыларға контент жеткізуді рұқсат ететін
жаңа технологиялар қажет. World wide Interoperability for Microwave Access
(WiMAX) технологиясы IEEE 802.16 -2004 және 802.16e − 2005 стандарт
негізінде қалалық жүйеге сымсыз мобильді рұқсат үшін құрылған (MAN). Ол
мәліметтерді беру жылдамдығын 70Mbps дейін қамтамасыз етеді, жабу
аймағы 30 км асады және ол контентті жеткізу мен көлік жолындағы
тұтынушының мобильді қолдауының қауіпсіздігін қамтамасыз етеді [57], [61],
[81], [88].
WiMAX беру орталығының рұқсат деңгейі (MAC) нағыз
уақытындағы тәртіптің таңдаулы қызметін қолдайды (rtPS), бұл қажетті
өткізу қабілеттілігін және бейнеқызмет үшін механизм көмегімен
сапалы қызмет көрсетуді ең аз мөлшерде кешіктірілуін қамтамасыз
етеді (QoS).
Ол ортогональды жиілікті бөлуді пайдалану (OFDM) және ортогональды
жиілікті бөлу арналары (OFDMA) физикалық деңгейі (PHY), көпсәулелі
таратылым кезінде өшіп қалуда тұрақты болып табылады. Одан басқа
үйреншікті сызба модуляциясы мен кемшіліктерді жоюды қызмет көрсетудің
сапсын арттыру үшін пайдаланады (FEC), [74]. WiMAXPHY әр түрлі десте
көлемдері мен өткізу қабілеттігінің ауқымдылығын қолдайды, IPTV ұсынысы
үшін WiMAX жақсы таңдау болыр табылады [90], [96].
WiMAXIP жүйе
ретінде рұқсаты
мен магистральді жүйелер
нақтылығының тазалығын қарастырады. Бұдан басқа, WiMAX радиостанса
толқыны контентке жеткізуде кедергісіз жеткізілетін болып жобаланған.
Сондықтан, WiMAX (BSS) деректер стансасы, (SSS MSS) абоненттік
дәйектелген және мобильді стансалар (SSS MSS) IP деректерінің қызметін
ұсынуға өте оңтайлы келеді; (TriplePlay) VoIP, IPTV, MAN жүйелеріндегі
сымсыз интернет - мультимедиялар. WiMAX жүйесінің қол жетімділігі кез
келген нүктедегі контентке ұсынылатын болады. WiMAX деректері шешімінің
қабілеттілігі IPTV бейне, аудио сапасын жоғары деңгейде, тиімді бағамен,
ауылды және алыс аймақтарда ұсына алады.
WiMAX мобильді тұтынушыларға мәліметтерді берудің жоғары
жылдамдығын қамтамасыз етеді, VoD қызметтерін пайдалану тек осы жүйеде
ғана іске асырылады. IPTV тұтынушыларына VoD қызметтеріне ие болуға,
сондай - ақ өз қалаулары бойынша арналарға жазылуды жүзеге асыруға көптеген
жеңілдіктер береді [17]. Таралу үшін тексерілген бизнес -үлгі IPTV мынадай:
алдымен дестесінде бірнеше телебағдарламалар бар, кең жолақты қол жетімді
қызмет ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
10
11
12
Аннотация
В данном дипломном проекте представлена методы и модели уплавления
услигами IPTV в сетях NGN. Основной целью данной дипломной работы
является повышение эффективности предоставления услуг интерактивного
IPTV в сетях NGN. Чтобы осуществить этот сформулированную цель я
определила необходимость решения следующих научных задач:
− Разработка иммитационной модели организации услуги Телевидение,
сдвинутое по времени;
− Эксперимент предоставления услуг интерактивного IPTV с оценкой
эффективности использования совместного кэширования в прокси-
серверах;
В дипломном проекте выполнен анализ экономической эффективности
сети IP-TV.
В разделе безопасности жизнедеятельности произведен расчет
естественного и искусственного освещений, процесс конденсирования.
Аңдатпа
Берілген дипломдық жобада NGN желісіндегі IP-TV қызметін басқару
моделі мен әдісі көрсетілген. Жобаның басты мақсаты NGN желісіндегі
интерактивті IPTV қызметін ұсыну тиімділігін арттыру болып келеді. Осы
мақсаттың орындалу жоспары бойынша міндеттер орындалады:
− Уақыт бойынша қозғалған теледидар қызметін ұйымдастырудың
иммитациялық моделін құру;
− Прокси-серверға кіріс өткізу жолағының мәнін өткізе білетін Уақыт
бойынша қозғалған теледидар қызметі үшін кэширования алгоритмін
құру.
Дипломдық жобада NGN желісіндегі интерактивті IPTV қызметін ұсыну
технологиясы негізінде IP-TV желісінің экономикалық тиімділігіне талдау
жасалынды.
Тіршілік қауіпсіздігі бөлімінде табиғи және жасанды жарықтандыруды
есептеу жүргізіліп, операторлық бөлмедегі желдету процесі.
13
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
1 NGN желісінде IPTV құрылымын талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.1 Теледидарлама эволюциясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 9
1.2 IPTV түсінігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
1.3 Сымды байланыс жүйесіндегі трафикті тарату режимі және IP-
желісіндегі протоколдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 13
1.4 IPTV трафикті тұтынушыға жіберу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 16
1.5 IPTV қызмет түрлерін ұсыну үшін сымсыз байланыс жүйесі
трафиктерін қолдану мүмкіндіктерін талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
1.6 Сымды байланыс жүйесіндегі IPTV қызмет түрлері ... ... ... ... ... .21
1.7 IPTV қызметін ұсыну үшін сымсыз кеңжолақты технологиялардың
салыстырмалы талдауы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...23
1.8 IPTV қызметін басқарудың тиімді тәсілдері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26
1.9 Қазақстандағы негізгі IPTV түйіндері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 27
1.10 Мақсаттың қойылуы және жоба тапсырмалары ... ... ... ... ... ... ... ... .. 29
2 NGN желісіндегі IPTV қызметін басқару моделі мен әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... 30
2.1 Уақыт бойынша қозғалған теледидар қызметін ұйымдастыру
қағидалары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
2.2 Жылжымалы ара - қашықтықпен кэштік алгоритм ... ... ... ... ... ... ... ... .. 34
2.3 Уақыт бойынша қозғалған теледидар қызметін ұйымдастыру
моделі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 37
2.4 Сұраным бойынша бейне көрініс қызметін оңтайландыру үшін
кэштеу әдістерінің талдауы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 44
3 NGN желісіндегі IPTV қызмет көрсету сапасын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... . 47
3.1 Қызмет сапасының түсінігі (QoS) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 47
3.2 Қызмет сапасын қамтамасыз ету көрсеткіштер мен механизмдер ... .. 51
3.3 Triple Play технологиясындағы VoIP қызметін пайдаланғанда кешігуді
және жалпы кідірісін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 53
3.4 Өткізу қабілеттілігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 55
3.5 Тиімділік параметрлерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 63
3.6 Сөзді тарату кезінде хабарламаның кешігуін есептеу ... ... ... ... ... ... .. 67
4 Өмір тіршілік қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 69
4.1 Өмір тіршілік қауіпсіздігі бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 69
4.2 Еңбекті қорғау бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 75
5 Бизнес жоспар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 84
5.1 Жобаның мақсаттары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 84
5.2 Жоба сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 84
5.3 Қызмет түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 85
5.4 Иневестициялық шығынды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 85
5.5 Жылдық пайдалану шығынын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 87
5.6 Табыс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 91
14
5.7 Экономикалық тиімділіктің көрсеткіші ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 91
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 97
Қысқартылған сөздер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 98
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 100
А Қосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 103
Б Қосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 104
В Қосымшасы
15
Кіріспе
Қазіргі заманда аналогты теледидар орнын акырындап цифрық
теледидарға беруде. Цифрлық теледидар көрсетілімдегі дауыс пен бейненің
сапасын арттыруға, сонымен қатар бір жиілік диапазонында таралатын ТВ-
бағдарламаларының санын өсеуіне мүмкіндік береді.
Қазіргі заман теледидар деп - абонентке интерактивті сервиспен
қолдануға мүмкіндік беретін екіжақты цифрлық теледидар. Осыған орай
біржақты режимде көру ғана емес, сонымен қатар бағдарламаны тоқтату және
тоқтатылған жерден көрсетілімді қайта жалғастыру, кейіннен жарнама
блоктарын айналдырып жіберу мүмкіндіктері пайда болды.
Екіжақты теледидардың барлық мүмкіндіктерін қолдану үшін IP-желісі
мүмкіндік береді. Қазіргі кезде желілік технологиялар кең таралуда. Қазіргі
заман талабы сай басекелестікті сақтау үшін провайдерлерге IP-желісінде іске
асатын теледидар көрсетіліміннің қызметін қамтамассыз ету мақсатында
интерактивті мүмкіндіктерді қолданған жөн.
Теледидар қызметтерінің өзі бірнеше жыл ішінде эфирліктен IPTV-ге
дейін дамыды. Ол пассивтіден басқа көрсетілім тұтынушыларға өздігінен
онымен басқаруға мүмкіндік береді, сонымен қатар ертерек орындауға
мүмкіндігі жоқ қосымша қызмет түрілері: Сұрау бойынша бейне,
Виртуалды бейнемагнитафон, Электронды гид, Уақыт бойынша қозғалған
теледидар. Жалпылама түрде соңғы қызметтерді ұсыну - контеннтің
жекеленуі желідегі жалпы көлемдегі бірадресті трафик түрінің бөлігін ұлғайту
арқылы операторға жіберілетін трафик түріне әсер етеді. Пайдалану
барысындағы және желілік инфрақұрылымның дамуындағы кідірісті төмендету
үшін жаңа тәсілдер қажет. Ол орталық серверлер мен магистральді желі
провайдерлеріне жүктемені төмендетуіне әкеледі. Ең лайықты тәсілдәі бірі
болып прокси-серверлерді қолдану және танымал трафиктер көмегімен кэштеу
болып табылады.
Келесі ұрпақ IP-желі (IP NGN) архитектурасы қызмет провайдерлер
желісінің үш негізгі ортасына назар аударады - желі аймағы, қызмет және
үстемеге. Келесі ұрпақ IP-желісі (IP NGN) үстемені жеткізуді, сонымен қатар
өзгеріссіз сападағы дыбыс жіне бейнеконтенттің ақпаратын таратуды
қамтамассыз етеді.
16
1 NGN желісінде IPTV құрылымын талдау
1.1 Теледидарлама эволюциясы
Теледидар тарихы - бұл технологияның даму тарихы. Ауытқу жүйесі,
иконоскоп, кинескоп, түрлі-түсті бейне, бейнежазба, кәбілді, спутникті, сандық,
ұялы технологиялар өз заманында техникалық түрде де, әлеуметтік-мәдени
түрде де революционды болды. телебейнелі технологиялар ақпараттық
ағындар көлемін өзгертіп, адамдардың тіршілік әрекеті мен үй тұрмыс
жағдайына түбегейлі әсер еткен, сонымен қоса аудиторияға әсер ететін
принципті түрде жаңа мүмкіндіктер іздеген.
Тарихи бірінші теледидар - эфирлі теледидар. Мұнда телебейнелі
станса таратқышы станса аумағында орналасқан телебейнелі қабылдағыштары
бар абоненттерге, радиотолқындар жіберетін болған. Осындай ақпаратты
үлестіру режимі кең таратқыш деп аталады, және де ол дерек тарату мен
телефониядағы көммутация режимінен ерекшеленеді. Телефониядағыдай
теледидар сигналдары аналогты болып келеді. Бірақ теледидар құрылымы
телефония құрылымына қарағанда әлде қайда күрделі болу себебі, телебейнелі
бейне формат екімерлі, ал телефонияда бірмерлі. Бірнеше телебейнелі
бағдарлама жіберу үшін ЧРК қолданылады. Бұл телебейнелі қызмет,
абонеттерге кәбілді байланыс жолын салуды қажет етпейтіндіктен кең
қолданылады. Мұндағы телебейнелі станса таратқышы станса аумағында
орналасқан телебейнелі қабылдағыштары бар абоненттерге, радиотолқындар
жіберетін болған, таратылатын бейне мен дыбыстар сапасы жоғары бола
алмайды.
Бірнеше жылдан соң эфирлі теледидарда кәбілді теледидар атты
бәсекелес пайда болды. Кәбілді теледидар дамуы 20-ғасырдың 80-ші
жылдарынан басталды. Кәбілді теледидар негізінде де аналогты сигналдар, ЧРК
және кең таратқыш бар. Мұнда сигналдар негізгі стансадан абонентке әдейі
төселген кәбілді желі арқылы жіберіледі. Төселген кәбілді желі, тарату сапасын
жоғарылатады және мұнда қызмет үшін ақы төленеді. 20-ғасырдың 90-шы
жылдарынан бастау алған теледидар түрі - цифрлы теледидар деп аталады.
Цифрлы теледидар негізінде, аналогты сигналдың цифрлы сигналға түрленуі
жатады, және мұнда арналарды коммутациялау мен ВРК қолданылады.
Цифрлы теледидардың сөзсіз құндылығына бағдарламаларды жоғары сапалы
жіберу, сұраныс бойынша адресті жіберу. Бұл қызметті енгізудегі
кемшілік,негізгі телебейнелі қабылдағыштың міндетті түрде болуы, және
қабылдағыштың қымбат тұруы. Техникалық прогресс бұл кемшілікті жеңуге
жақын арада көмектеседі. Цифрлы теледидар сигналдарын тарату тәсілдері сан
түрлі болуы мүмкін: радиоарналар арқылы, кәбілді теледидар желілері арқылы,
арнаулы модемдер көмегімен телефонды желілер арқылы. Дүниежүзі бойынша
17
соңғы он жылда аналогты хабар тарату цифрлық хабар таратуға алмастырылып
жатыр [6].
Цифрлық желіден NGN желісіне ауысуы жаңа қызметтердің дамуына
әкелді. Яғни ол өзімен үшінші сатылы-бейнесигнал таратуды акелді [8]. NGN
желісінің бірінші маңызды тұжырымдамасы Triple Play болып саналады. Бұл
тұжырымдаманың негізгі идеясы барлық жаңа қызмет түрлерінде сөз таратуды,
видеоны, ақпарат алмасуды біріккен түрде көру болып келеді [10]. Осы
қызметтердің үш тағаны ерекше базис құрады. Бұл базис арқылы кез-келген
жаңа қызметтерді жаюға болады. Бұл үшін, алғашқысында бір қатынау
желісінің инфрақұрылымы және барлық мүмкін болатын қызмет желісі үшін
біріккен транспоттық желі жобаланды. Негізі бұның барлығы дәстүрлі
байланыс жүйесі, яғни бұл жерде: ғаламтор, телефония, теледидар желісіне
қатынау қызметі бөлек көрсетіледі, ал оның біріктірілуі тек қана кәбілдік
қатынау желі деңгейінде мүмкін (телефон жұбы арқылы ғаламторға қатынау,
ақпарат тарату және волоконды-оптикалық теледидар желісі және т.б.). Triple
Play тұжырымдамасы айтылған барлық қызметтерді мультисервистік NGN
желісінде біріккен тұжырымдамасында,транспорттық желісінде және қатынау
желісінде беруді ұсынады. Бұндай кезде желі архитектурасы көлбеу түрінде
болады [3]. Қызмет тұжырымдамаларының тіктен көлбеу модель ұйымына
және әртүрлі қызметтердің транспорттық деңгей мен қатынау деңгейіне
бірігуіне ауысуы, қызмет деңгейінің желі тұжырымдама жолында мәнді
қадамын көрсетеді. Осылайша Triple Play тұжырымдамасы алдағы желі
тұжырымдамасының негізі болып қаланды [15]. Айтылып жүрген үштік таған
(ақпарат, сөз тарату, бейне) Ethernet желісіне, абонеттік желі ADSL немесе
оптикалық жүйе FTTx немесе PONға сүйенуі мүмкін. Сонымен бірге қызметпен
қамтамассыз ету принципі, диагностикасы, қадағалау және сапамен басқаруы
бірдей болады [2], [5]. Қазіргі заман тұжырымдамасының принциптерінің
салдары осындай. IP негізінде ақпарат тарату ортасын біріккен түрде құруды,
NGN технологиясының әртүрлі қатынау желісін және барлық Triple Play
қызметінің тізімін кез-келген желімен араластыруға мүмкіндік береді [9].
Triple Play тұжырымдамасы қазіргі заман NGN қызметтерінің дамуына
негіз болды [12]. Олар кез-келген қазіргі заман қызмет түрлерін ақпарат, сөз
тарату, бейне тәсілдер түрінде қарастыруға болады деп негізделген [35].
Мысалға, интерактивті ойындарды ақпарат қосымша бейне үйлесімділі
ретінде қарастыруға болады. Бейнеконференц-желі ол - бейне қосу сөз
тарату. Triple Play тұжырымдамасы қазіргі заманға қарқынды өзгеріс әкелді.
Бүгінгі таңда мультимедиалық теледидар матрицасының негізгі
құраушыларының бірі IPTV (Internet Protocol TV) болып табылады.
IPTV (Internet Protocol TV) - TCPIP (Text Control ProtocolInternet
Protocol) хаттамалары бойынша жұмыс істейтін, сандық түрде жіберілетін
теледидар түрін анықтайтын, жалпылауыш термин. Ғаламтор-технологиясы
бойынша алғашқы өткізілген көрсетілім ABC-мен 1994 жылы болды. Бірақ
IPTV (теледидарға хабар тарату) феноменін Ғаламтор-теледидар (контентті
компьютерге көрсету) феноменен айыра білу керек.
18
IPTV термині 1995 жылдан пайда болған. multicast режиміндегі жеке
жазылушылар мен абоненттер топтарына аудио және бейнеақпараттарын IP-
трафигін қолданған Persept Software мекемесінің өнімдері осылай аталған. 1998
жылы Software мекемесін Cysco Systems сатып алды. Бұдан біршама ерте
Гонконг қаласында жазылушыларға алғашқы дестелерді ұсынған PCCW IPTV
хабар таратуды ұсынды. 1999 жылы Батыс Еуропада Kingston Communications
компаниясы ұсынады [6].
IPTV әлеуметтік-мәдени феномен ретінде XXI ғасырдың басында
бекітіледі. Бұл қызметті орасан зор дүнежілік компаниялары ұсынған бастап,
технологиялық платформалар, дестелер, бағдарламалар, абоненттік базалары
және т.б. қалыптастырыла бастайды.
1.1-суретте теледидарның сапалы даму эволюциясы көрсетілген.
Теледидар дамыған сайын өткен жетістіктерінен ең жақсы деген қасиеттерін
қалдырып, бұрын болмаған жаңа жаңалықтар әкелуде, осыған сейкес IPTV
толық құқықты, цифрлы, спутникті, кәбілді және эфирлі телевиденианы
толықтырған толық құқықты телебейнелі бизнес түрі деген қорытындыға
келеміз.
1.1-сурет. Теледидарның сапалы даму эволюциясы
1.2 IPTV түсінігі
IPTV (Internet Protocol TV) - IP хаттамасы бойынша деректер тарату
желісіндегі цифрлы интерактивті теледидар. IPTV - ді Internet T V- мен
шатастыруға болмайды. IPTV, Ғаламторда хабар тарату деген мағынада емес.
19
IPTV өзінің инфраструктурасы және топологиясымен, толықтай байланыс
операторына тиесілі жабық немесе жартылай жабық желісі. Сонымен, IPTV ,
IP-желісі негізінде абонентке бейне жеткізудің бір түрі.
Желілік және терминалдық IPTV жабдығын шығару (Функциональная
архитектура IPTV) ITU - T Y.910 бекітілген ұсыныс негізінде орындалады. Бұл
ұсыныс, қызметті жеткізушілерге, NGN базасындағы барлық IPTV қызметтерін
ұсынуға көмектеседі [3]. 1.2 -суретте IPTV негізгі белгілерін көреміз, оларға
төмендегілерді жатқызамыз:
интерактивті теледидарды қолдау - IPTV-дің екібағытта таратуды
ұйымдастыру мүмкіндігі ОператорПровайдерға кең спекторлі интерактивті
қосымша:стандартты теледидар, анықтықтығы жоғары теледидары,
интерактивті теледидар, Ғаламторға жоғары жылдампен шығу;
дербестеу - IPTV жүйесі екіжақты байланысты қолдай отырып,
тұтынушыға өз алдына қалағанын кез келген уақытта көруге мүмкіндік береді
(талап ету бойынша бейне қызметі VoD (Video on Demand) - абоненттің
тапсырысы бойынша оператордың бейне серверынан фильмдерді көрсету);
1.2-сурет. IPTV желісінің құрылымдық сұлбасы
кейінге қалдырылған көрулер (Time Shifting) - IPTV бейне-үнжазба
қиыстыруы IPTV мазмұнын келесі рет көруге көшіріп алу механизімімен
қамтамасыз етеді;
20
әртүрлі терминалдарды қолдану кезіндегі IPTV қызметтеріне қол
жетімділік - IPTV мазмұны тек теледидар қабылдағышымен ғана шектелмейді.
Тұтынушы өзінің дербес компьютері және мобильді құрылғысы арқылы да
IPTV қызметтеріне қол жеткізе алады [2].
Қазіргі уақытта теледидар сигналдарын жіберу кезінде көбіне дестелік
ақпарат тартуға жүгінеді, яғни теледидарны IP-хаттамасы арқылы жібереді
[103]. Көбінесе осындай теледидар сигналын тарату технологиясын
анықтайтын термин - теледидар IP-хаттамасы үстінен (IPTV) [101]. MPEG-
телесигналы берілген технологияда IP-желісіне тарату үшін түрленеді. 1.2-
суретте негізгі жүйе бас стансаның ағынын қалыптастырушыны және IP-тарату
үшін цифрлық ағынына MPEG-2 түрлендіргіш кодерді қосады. Бас стансада
абоненттерге қызмет көрсету үшін бағдарламалық жасақтама орнатылған.
Абоненттерге қызмет көрсету жүйесі әрбір абоненттік приставканы (Set-top-
box) қадағалайды, арнаға жазылу қызметін көрсетеді, әрбір абонент үшін
арнаны ашады-жабады, электронды төлемдерді, хабарламаларды жіберуді
қамтиды.
1.3 Сымды байланыс жүйесіндегі трафикті тарату режимі және IP-
желісіндегі хаттамалар
IPTV қызметтерін ұсыну үшін келесі трафикті тарату режимдері
ұсынылады: multicast - телебейнелі арналарды көрсету кезінде, және unicast -
VoD ұсыну кезінде. Келтірілген режимдерді жете қарастырайық.
Multicasting - тиісті сұраныс жіберіп топқа қосылған жабдықтарға ғана
дестелерді жөңелтетін көпадресті таратқыш. Multicast режимінің
ыңғайлығының бірі абоненттің кез келген уақытта қосылып ажырау процесінің
қарапайымдылығы. Келтірілген функция толығымен желілік құрылғыларға
жүктелген, және де мультикасттық ағынды жаңадан қабылдайтын тұтынушыны
қосуөшіру барысында бейнеағын көзінен ешқандай іс әрекет қажет емес.
Мультикастты жүйеде барлық абоненттер бір мезгілде бірдей бейнеағынды
көре алады. Мультикасттың кемшілігіне дәл осы уақытта абонентке
бейнесигнал көзімен таратылып жатқан хабарды ғана көруге болады, және бұл
процеске әсер етуге болмайды. Желілік құрылғы тиісті түрде
конфигурацияланып, мультикастингті қолдауы тиіс. Мультикаст желідегі
маршрутизатор жүктемесін күшейтеді.
Unicasting - Бұл бірадресті таратқыш, яғни әр десте бір ғана қабылдап
алушыға жеткізіледі. Әр бейнеағын бір ғана қабылдап алушыға тиісті, егер де
бір бағдарламаны (фильмді) бірнеше абонент көргісі келсе, сигнал көзіне
сұраныс жіберген абоненттер санына тең юникаст ағынын құруы тиіс.
21
1.3-сурет. Multicast режимі
Unicast-тың негізгі артықшылығы, абонент дәл осы уақыт мезетінде
қалағанын көре алады. Әдетте, юникаст хабар тарату жүйесі тоқтату , pause,
артқа айналдыру функцияларымен толықтырылады. Unicast-тық жүйенің
кемшілігіне, бейнеағын көзіндегі үлкен процессорлы және желілік ресурстың
болуы. Жіберуші мен қабылдаушы арасында өткізу жолағының жеткілікті
болуы.
1.4-сурет. Unicast режимі
IPTV-ді жүзеге асыру үшін желі келесі хаттамаларды қолдауы тиіс: IGMP
хаттамасы - (Internet Group Management Protocol, IGMPv2 - RFC2236)
басқарушы хаттамаларға жатады, хосттың топқа қосылуын қамтамасыз етеді.
IGMP IP-де желілік дейгейде интеграцияланады. Қызмет трафигін азайтуға
бағытталған. Оның жұмыс істеу принципі келесідей. Алдымен абоненттік STB-
дан қандайда-бірарнаға қосылу туралы командасы беріледі. Рұқсат құрылғысы
маршрутизаторға, керекті арналың көрсетілімі болып жатқан топқа қосылу
22
үшін сұраныс жібереді. Қорек көзінен сигнал бірнеше маршрутизатор
қатарынан өтіп запрос келген STB портқа жөнелтіледі. Егер де тағы бір абонент
осы арналы көруге сұраныс жіберсе, ол топқа қосылып, рұқсат құрылғысының
сигналы абонент портына дубляждалынады. Осылайша транспортты желіден
сигнал бір үлгіде өтіп, тек соңғы учаскіде топқа қосылған барлық абоненттер
үшін клонданады. Периодты түрде арнайы сұраныстар арқылы
маршрутизаторлар топтың актуалдық жағдайын анықтайды. Рұқсат
құрылғысында тек бір ғана белсенді абонент қалсада, маршрутизатор
мәлеметтерді осы құрылғыға жіберіп тұрады.
Абонент арналы ауыстырған кезде, желіде жұмыс тасып жатады.
Біріншіден, тұтынушы қосылып тұрған Multicast тобынан оны ажырату керек.
Екіншіден Join командасы арқылы оны жаңа топқа қосу керек. Үшіншіден
хабар тарату командасы дәл осы мезетте ешкім көрмегендіктен жоқ болған
жағдайда, хабар таратуды іске қосып жаңа Multicast тобынқұру керек.
Төртіншіден, IGMP snooping процедурасын қолданғанда, хабар тарату тобының
тиісті реестрларын жаңарту үшін, барлық аталған өзгерістер желі бойынша
жіберілуі тиіс.
Осы аталып кеткен қадамдардан, IPTV пультіндегі басылған перненің
едәуір күрделі тетікті асқындыратынын аңғарамыз.
OSPF хаттамасы - (Open Shortest Path First,RFC 2328 ) - динамикалық
маршрутизатордың хаттамасы. Арналардың күйіне байланысты оптималды
жолды іздеу алгоритмін қолданады. Дейксторймен ұсынылған қысқа жолды
іздеу алгоритмі негізінде жұмыс істейді [5].
PIM хаттамасы - (Protocol Independent Multicast) ерікті сан мәселесі, мен
ақпаратты жөңелтушілердің ерікті саны, топ мүшелерінің орналасуының
маршрутизация проблемаларын шешеді. Хаттаманың 2 нұсқасы
құрастырылған: біріншісі тығыз (dense mode) ал екіншісі сиретілген (sparse
mode) топ мүшелерінің орналасуы үшін. PIM хаттамасы көпадресті
маршрутизаторды орындау үшін, бірадресті тарату маршрутизация ақпаратын
қарастырады. PIM хаттамасы басқа маршрутизациялар хаттамасынан
айырмашылығы, маршрутизациялар арасында жіберілетін, маршрутизацияның
өзгерісі жайлы хабарды жібермейді де, қабылдамайдыда[6].
Нақты уақыт хаттамасы ағыны (Real Time Streaming Protocol, RTSP) -
мультимедиалық ақпараттармен жұмыс істейтін және клиентке Бастау,
Тоқтату деген пәрмендерді орындауға,сонымен қатар жүйеде орналасқан
файлдарға уақыт бойынша қатынау алу мүмкіндігін беру арқылы жүйедегі
ақпараттар ағынын алыстатылған түрде басқаруға мүмкіндік беретін, жүйеде
қолдануға арналған қолданбалы хаттама болып келеді.
RTSP сығуды орындамайлды, сонымен қатар транспортты хаттаманы
және мультимедиалық ақпаратты инкапсуляциялау әдісін анықтамайды.
Ақпараттар ағынын жіберу RTSP хаттамасының бөлігі болып келмейді. RTSP
жүйесінің көбісі аудио және бейне ақпараттарды жіберетін стандартты нақты
уақыт транспортты хаттамасын қолданады.
23
RTP (англ. Real-time Transport Protocol) хаттамасы қолданбалы деңгейде
жұмыс атқарады және нақты уақыт трафигін жіберуде қолданады. RTP
хаттамасы қабылдау түйінінде аудиоақпарат немесе бейне көріністерді,
сонымен қатар ақпаратты кодтау ( JPEG, MPEG және т.б.) типі туралы
ақпаратты қалпына келтіру мақсатында өзінің тақырыпшасында ақпаратты
тасымалдайды. Хаттаманың тақырыпшасында көбіне уақытша белгі және десте
нөмірі жіберіледі. Бұл параметрлер минималды кешігу кезінде әрбір дестенің
қайта кодтау сәтін және ретін анықтайды, сонымен қатар жоғалған дестелерді
интерполяциялайды.
RTP ақпараттар ағынын жіберу үшін соңынан соңына (end -to- end) дейін
нақты уақыт хаттамасы негізінде өңделген еді. RTP Multicast арқылы бірнеше
адрестер үшін ақпараттарды жіберуді қолдайды. IP- желісінде және кодектермен
бірге дыбысты және бейнені тарату үшін RTP негізгі стандарт түрінде
қаралады.
1.4 IPTV трафикті тұтынушыға жіберу
Тұтынушыларды желіге қосу үшін S-VLAN моделі қолданылады. Бұл
модель DSL интерфейсіндегі CPE және DSLAM-ның арасында бірнеше PVC
ұйымдастырылады деп болжамдалады. Әртүрлі PVC арқылы таратылатын
трафиктердің әртүрлі функционалды тағайындалулары бар. Әртүрлі түрдегі
трафиктерді тарату үшін DSLAM-ның upstream интерфейсінде бірнеше VLAN
құрылады. upstream интерфейсіндегі VLAN арасында және тұтынушыға дейінгі
DSL интерфейсі арасында DSLAM коммутациясы жүзеге асады. Бұл PVC-тің
бір түрі пайдаланушы компьютері мен BRAS арасында Ғаламтор трафигін
тарату үшін қолданылады. IPTV қызметін тұтынушыға жеткізу трафигінің екі
әдісі бар - бір немесе екі PVC қолдану негізінде. Олар DSLAM, CPE және STB-
ға қатысты талаптарынан ерекшелінеді.
1.4.1 IPTV трафикті тұтынушыға бір PVC бойынша жіберу. IPTV
трафигін жіберу үшін бас DSL интерфейсінде бір PVC ұйымдастырылады.
Тұтынушының CPE-сі PVC трафигін STB қосылған портқа ғана жібереді. Бас
DSLAM-да әртүрлі DSL интерфейстердегі барлық мынадай PVC, бір VLAN-
мен ассоциацияланады (unicast VLAN). Осы VLAN, STB unicast трафигін
жіберу үшін арналған.Сондықтанда VLAN STB, DHCP серверімен IP адрес алу
үшін әрекеттеседі, одан басқа тұтынушыны сәйкестендіру үшін басқару
жүйесімен алмасады, және де ол арқылы VoD трафигі жіберіледі. Multicast
трафигін жіберу үшін жалпы жағдайда жеке VLAN қолданылады. Осыған
байланысты DSLAM, IGMP proxy функциясын қолдауы тиіс. DSL-дегі барлық
трафик STB мен желі арасында бір ғана PVC бойынша жіберіледі. Қолданыста
бар VLAN мен PVC сұлбасы 1.6-суретте көрсетілген.
24
CPE
STB
PC
Video
Bridge
Data
Bridge
STB
PC
Video
Bridge
Data
Bridge
IGMP
proxy
Data VLAN и PVC (Интернет трафик)
Video PVC и Unicast VLAN
Multicast VLAN
1.5-сурет. IPTV трафигін тұтынушыға бір ғана PVC бойынша жіберу
STB мен басқару жүйесі арасында басқару арнанының тұрақтылығын
қамтамасыз ету үшін, DSLAM басқару дестелерін үлкен приоритетпен өңдеуі
тиіс. Осылайша DSLAM, OSI моделінің екінші (802.1p) және үшінші (IP
PrecedenceDSCP) ақпараттық деңгейіне негізделе отырып, дестелердің қай
класска жататынын анықтай алуы тиіс.
1.4.2 IPTV трафигін тұтынушыға екі PVC бойынша жіберу. IPTV
трафигін жіберу үшін бас DSL интерфейсінде екі PVC ұйымдастырылады.
Біреуі басқару үшін (Control PVC), екіншісі (Video PVC) контентті жіберу үшін
арналған. Тұтынушының CPE-сі екі PVC трафигін тек STB қосылған портқа
ғана коммутациялайды. Бас DSLAM-дегі барлық DSL интерфейстеріндегі
Control PVC, Control VLAN-мен ассоциацияланады, барлық Video PVC- Unicast
VLAN-мен. IGMP proxy-ды Video PVC Multicast VLAN-нан трафикті жіберіле
алынуы үшін қосылады. Логикалық тұрғыдан екі ATM PVC, Control VLAN
және Unicast VLAN бір ғана broadcast сегментінде орналасқан. 1.6-суретте
көрсетілген.
CPE
STB
PC
Video
Bridge
Data
Bridge
STB
PC
Video
Bridge
Data
Bridge
IGMP
proxy
Data VLAN и PVC (Интернет трафик)
Video PVC и Unicast VLAN
Control PVC и VLAN
Multicast VLAN
1.6-сурет. IPTV трафигін екі PVC бойынша жіберу
25
Мұндай сұлбада басқару дестелері бөлек ATM PVC-те DSL
интерфейстері арқылы жіберіледі. Бұндай
жағдай DSLAM-де QoS-ты
қолдау талабын төмендетеді. Осындай кезде, DSLAM трафикті, PVC деңгейінде
алалау. Ең көп приоритет Control PVC-те, орташа приоритет Video PVC-те,
және де ғаламторға қол жеткiзу үшiн пайдаланылатын ең аз приоритет
Data PVC. Осылайша, мұндай сұлба CPE мен STB-ға қосымша талаптар
қояды:
CPE, үш логикалық интерфейстер арасында дестелерді коммутациялау
мүмкіндігі болуы (2 PVC және Ethernet порт);
CPE, IGMP snooping-ті қолдауы тиіс. Бұл функция болмаған жағдайда,
CPE, Video PVC-тен қабылданған multicast дестелерін Ethernet интерфейске
ғана емес, Control PVC-ке де жіберетіндіктен upstream бағыты бойынша DSL
арнасының шамадан тыс болып кетуіне алып келеді.
Мәлімет ағындарының симметриялы болуын қамтамасыз ету үшін, STB,
Static-Route атрибутын биязы өңдеуі тиіс.
IPTV трафигін екі PVC тарату сұлбасы күрделі болғандықтан, біз оны
осындай жағдайда қолданамыз: DSLAM, дестелерді топтастыруды, L2 және L3
өрістері бойынша емес, тек PVC номері арқылы жұмыс істейтін жағдайда.Ал
егер DSLAM дестелер өрісінің топтастыруын қамтамасыз ететін жағдайда, бір
PVC-ті қолдану нұсқасы ұсынылады. Екі PVC нұсқасы, аймақтық желіде unicast
трафигін таратуды бір шама қиындатады (PE маршрутизаторында IP
интерфейстері мен маршрут санын екі еселеуі мен қосымша IP VPN талам
етеді).
1.5 IPTV қызмет түрлерін ұсыну үшін сымсыз байланыс жүйесі
трафиктерін қолдану мүмкіндіктерін талдау
Internet Protocol Television (IPTV) сервисінің танымалдылығы
тұтынушыларға мультимедиялық қызмет көрсетуді ұсынуында. Келесі адым
тұтынушының нағыз сол кездегі орналасқан орнына қызмет түрлерін ұсыну
болып табылады. Дегенмен дәстүрлі қолжетімді сымды жүйелер бекітілген
нүктелерге ғана жеткізе алады. Сондықтан сымсыз кеңжолақты
технологияларға көңіл аударған орынды.
VoIP ғаламторға жоғары жылдамдықта қол жеткізу және IP - бейне
стримингтік бағдарлама беруді салыстырудың жүйедегі ерекше талаптарын
ұсыну. Бейнетрафик тұрақты биік рұқсат арналарынның қабілеттілігін талап
етеді, сол кезде VoIP үшін кіші жолақ қажет, ал интернет -трафик жылдамдық
тербелістерінің ауытқушылықтарын сипаттайды және іркелістерге сыни
тұрғыда қарайды [33].
Жүйеде контент кодпен жазылған түрде беріледі. Жүйелерде IPTV екі
кодектің басты бейнесімен қолданылады - MPEG-2 және MPEG -4, MPEG-4
стандартының артықшылығына жатқызуға болады:
26
MPEG- 2 салыстырғанда кодтау тиімділігінің жоғарылылығы 50% аса;
арналар қабілеттілігінің аз рұқсаттылығын атлап етеді;
дәл сол жолақта көп қызмет көрсету;
Cұраным бойынша бейнекөрініс
қызметінің жаңа бәсекеге
қабілеттілік мүмкіндігін ұсыну;
бейне - контентті сақтау үшін дискілік серверлердің кіші көлемді жады
мен STB қатаң дисктердегі кіші жад талап етіледі;
бейне - контентті сақтаудағы шығынды төмендетеді.
1.1-кестеде бейнеағынның берілген параметрлерін қамтамасыз ету үшін
деректерді жіберудің жылдамдығына талап көрсетілген, сондай - ақ қазіргі
цифрлы NTSC аналогты стандарттар салыстырылады .
1.1 - к е с т е. Бейне түрлерін салыстыру
Қорыта келгенде, арналардың көптігі жүйеден көп өткізгіштік қабілетті
талап етеді [19].
Абонеттік құрылғылардың ең кең таралғаны IPTV - теледидарлық IP
қосымшасының тарамы, бірақ сонымен қатар ПК негізіндегі ойын консолдар,
медиаорталықтар және үй тармақтарына орнатылатын мультимедиялық
шлюздар.
Тұтынушы тәуелсіз, өз
талабы бойынша қызмет алудың
мүмкіндіктеріне, ыңғайлы ізденіске, теле қараудың жеке таңдау принциптарына
ие болғысы келеді. Теледидарлық және кәбілдік компаниялардың арасындағы
күшті және рақымсыз бәсекенің ережесі бойынша, ал Internet - провайдерлермен
айқындалатын телеарналық мағынаның белсенділік қасиетін иемденеді. Таралу
үшін тексерілген бизнес -үлгі IPTV мынадай: алдымен дестесінде бірнеше
телебағдарламалар бар, кең жолақты қол жетімді қызмет ұсынылады
(Интернет).
Дегенмен, IPTVкабелді телехабарынан өзгешелігі, бір емес, үш түрлі
бағдарламаларды көрсете алуында (1.7 - сурет).
27 Бейне түрлері
Формат
Секунд
ішіндегі
кадрлар
Рұқсат
(Mega
Pixels)
Mbs ағымда (егер
көрсетілмеген болса)
MPEG-2
MPEG-4
Analog
NTSC
30
0.2
6MHZ
6 MHz
Standard
Definition
480i
30
0.5
7
2
High
Definition
(HDTV)
1080i
немесе
720p
30
2
20
8
Super HD
(SHDTV)
2160i
30
8
60
32
Ultra HD
(UHDTV)
4320i
60
32
480
256
1.7-сурет. Беріліс түрлерінің сұлбасы
1.8-суретте IP хаттамасы бойынша хабар таратудың
әрқайсы түріне
схемалы таныстырылған талдау көрсетілген.
1.8-сурет. Беріліс түрлерінің тағайындалуы
Unicast (біржақты беріліс) тасқынның абонентке жеке жеткізуін көздейді.
Техникалық көзқарас бойынша сол біраз бәсең жүзеге асады, бір арнаның
хабарландыру серверін сұраныс берген әр абонент үшін көшірмесін жасауға
тура келеді. Бұндай жағдай көліктік жүйе мен сервердің жоғары жүктемесінде
тиімсіз қайта жүктелуге әкеп соғады. Сол себептен айтылмыш әдіс VoD
немесе желілік бейнеомагнитофон негізгі қызмет атқарудың талабына сай
пайдаланылады, сонда әртұтынушы басқаға қарағанда тасқын ала алады.
IP- жүйесі (Broadcast) кең ауқымды тәртіпті қолдайды, онда IPTV - арна
абонеттік құрылғыларында барлық қосылған жүйелер беріледі. Мұндай тәртіп
кабелді теледидар жүйелерінде ғана. Абоненттік қосымшалардың ресурстары
28
бейнедестенің қажетінсіз өңдеуді жүктей алады. Мұндай тәртіптегі қосымша
құрылғылардан желілік бағыттаушыларда өңделе алады, олар онсызда әдетте
жоғары жүктемеде жұмыс істейді. Сондықтан кеңінен тараған тәртіп кейде
хакерлік шабуыл үшін қолданылады - жүйенің жұмысын бұғаттау мақсатында.
IPTV- хабарлама технологиясы ең көп тараған түрі - бұл (Multicast)
көпмекенжайлы бағдарлама. Бұл жағдайда ТВ - ағындағы бір ғана көшірме
беріледі, оны алуға сұраныс берген тұтынушыларға, барлық абоненттік
құрылғылар жеткізіледі. Жүйенің
үлестіргіш сегментіне кірудегі әр
бағдарлауыш үлестіргіш жүйені әр тармаққа бөліп жіберу үшін көбейтетін бір
ағын алады. Мультикастық бағдарламаның маңызды бөлігі болып хабарлама
серверіне абоненттік сұранымның жіберілуі болып табылады - дәл сол кездегі
ТВ- ағындағы талап етілетін жақын арадағы бағыттаушыға ғана жетеді (базалық
станса).
Көпмекенжайлы бағдарламаның жеке бағдарламадан салыстармалы
түрдегі айырмашылығы көліктік жүйенің тиімді жүктелуінде. Бұл тәртіпте,
сервердің процессорлық талаптары мен шығыс интерфейстерінің рұқсат
қабілеттілігі төмендейді
Дегенмен, көпмекенжайлы бағдарламаның бірқатар кемшіліктері бар:
контенттің үзілісі, қайтарылуы және тез айналу қызметтерін
қолдамайды. Оларды абоненттік құрылғылардың тәсілдерімен жүзеге асыру
мүмкін;
абоненттерге шектелген таңдау ұсынылады - классикалық хабарлау
жүйелеріндегідей, сол кездегі жүйедегібағдарламаны қабылдауға бейімдеу;
жүйе көпмекенжайлы жіберулерді қолдау бағытында құрылуы тиіс.
Сонымен қатар жүйенің барлық компоненттері серверден абонентке дейінгі
жолды көпмекенжайлы хаттама арқылы түсінуі тиіс;
бағыттаушы жүктеулерді арттыру. Керек орындарға трафикті
қайтамекенжайлау әртүрлі қосымша функциялы қызметтерді орындай
бастайды, бейне ағындарды тираждау және бірнеше көшірмесін жіберуді
қадағалау;
көпмекенжайлы трафикті шектеу - қауіпсіздікті қамтамасыз ету
қондырғысы, мысалы, брандмауэры, мультикасталық ұсынымдарға шектеу
қоюмен жиіленеді. Жеке желі операторлары үшін бұл мәселе өзекті емес, бірақ
оны интернетті IP ұйымдастырушылар есте сақтағаны дұрыс.
1.6 Сымды байланыс жүйесіндегі IPTV қызмет түрлері
Қазіргі кездегі хабар тарату түрлерінің ішіндегі ең қиыны және
қызықтысы интерактивті теледидар IPTV болып табылады. Цифрлық IPTV-дің
абонентке интерактивті бейнемазмұнмен қоса, жоғары сапалы түсірілім(яғни,
теледидардың жоғары сапалы анықтылғы - HDTV) мен қайтарма арнаны
арқылы абонентке IPTV жүйесімен өзара әрекеттесіп, экранда болып жатқан іс-
29
әрекетке әсер ету ерекшелігі тән. Интерактивті функциялар қашықтықтан
басқару пульті немесе интерактивті клавиатураның STB клиенттік терминалы
көмегімен жүзеге асады. Абонент интерактивті теледидардың кең спектрлі
теледидарлары мен телеқызметтерінің ішінен өзіне қызықтысын жеке-дара
дестеге жинақтауына болады. IPTV жүйесіне қарапайым арналарымен қоса,
интерактивті мазмұны кеңейтілген арналары кіреді.
IPTV қызметтерін үш үлкен топқа бөліп қарастыратын болсақ:
телебейнелі және PVR сервистары; VoD қызметтері; интерактивті сервистер.
Бірінші топқа жататын қызметтер: BTV, EPG, SO, NPVR, PLTV, Instant
PVR, TSTV. Аталған қызметтер құрамына телебейнелі арналардың
классикалық хабар тарату қызметі және IPTV-де ғана орындалатын, ұнаған
теледидарны жазып алу немесе қайталап қайта көру қызметі кіреді.
BTV - Broadcast Television - телебейнелі арналарды IP желісі арқылы
тарату. Абонент бұл қызметке жалпы түрде арна үшін немесе каанлдар дестені
үшін төлем ақы жасайды.
EPG - Electronic Program Guide - электронды бағдарлама хабары.
Абонентті алда болатын бағдарламалар жайлы хабар ету мен PVR сервисін
қолдану себепті бұл қызмет төлем ақысыз ұсынылады.
NPVR - Network Personal Video Recorder - желілік видеомагнитафон -
алдағы бағдарламаларды EPG арқылы көшіріп алу тапсырысы. Тапсырыс
берілген әр бағдарламаға абонент жеке төлейді. Абонент жазып алған
бағдарламаны белгіленген уақыт аралығында (мысалы, 24 немесе 72сағ.) шексіз
рет көре алады.
SO - Start Over - бағдарламаны қайта іске қосу - ағындағы теледидарны
басынан көру мүмкіндігі. Айналдырып шығу мүмкіндігінің болмауы.
PLTV - Pause Live TV - тікелей эфирді паузаға қою. Абонент тікелей
эфирді кез-келген уақытта pause кнопкасын басып, паузадан соң play
кнопкасын басып тоқтаған жерден әрі қарай көруге болады.
Istant PVR - көшіріп алу мүмкіндігі EPG тапсырыс беру арқылы емес,
абоненттің ПДУ-да record кнопкасын басып, толық экранды істәртіпте көру
мүмкіндігі ұсынылады. Нәтижесінде record stop кнопкалары
аралығындағы уақытша интервал жазылады.
TSTV - Time-shift TV - телевиденианың бойынша жылжуы. Тікелей эфир
кезінде rewind кнопкасын басып телеарналы қалаған уақытқа артқа
айналдыру. (10мин., сағат, күн және т.б).
Талап ету бейнесі қызметіне: VOD, SVOD, NVOD.
Базалық қызметке VOD - Video on Demand - Сұраныс бойынша бейне.
Тұтынушы видеотекадан қалаған фильмді сатып алып оны берілген уақыт
аралығында көре алады(мысалы, 61224сағат). Тұтынушы сатып алмастан
бұран фильмдердің трейлерлерін тегін көре алады.
SVOD - Subscripton Video on Demand - Жазылыс бойынша сұраныс
бейне. Бұл категориядан фильм сатып алу арзан болып келеді.
NVOD - Near Video on Demand - виртуалдық кино көрсететін зал,
бейнемазмұнның кесте бойынша кеңхабар таратқыш (multicast) режимінде
30
трансляциалау. Бұл қызметте multicast режимін пайдалану арқылы желінің
ресуртарын үнемдеуге жағдай туғызатынды. Алдындағы қызммердегідей мұнда
да төлем ақы берілген тапсырысқа төленеді. Төлем ақы фильмнің
категориясына байланысты болады.
Үшінші топ қызметтеріне тыс жақтан интеграцияланып, оператордың өзі
тауып өңделген сервистер жатады, мысалға, Java технология негізіндегі
ойындар, IP-телефония серверімен бірлесу, Теледидар экранында электронды
поштамен жұмыс жасау, ICQ интернет- пейджерімен бірлесу, ақпараттық-
анықтама және коммерциялық сервистері: ауа райы, валюта бағамы,
жаңалықтар. IPTV жүйесінде интерактивтілік қасиеті маңызды рөл
атқарады[1].
1.7
IPTV қызметін ұсыну үшін
сымсыз
кеңжолақты
технологиялардың салыстырмалы талдауы
IPTV жүйесіндегі кеңжолақты сымсыз жүйе сапасындағы рұқсаттың
жүзеге асырылу мүмкіндігін қарастырамыз [10]. HSPA ( ағыл. High Speed Packet
Access -- жоғары жылдамдықтағы мәліметтерді беру дестені ) -- сымсыз
кеңжолақты радиобайланыс технологиясы , мәліметтерді беру дестенін қолдану
және WCDMAUMTS мобильді жүйеге қосу болып табылады . Стандарт
бойынша мәліметтерді берудің максималды
теориялық жылдамдығы
14,4 Мбитс құрайды және абоненттен 5,8 Мбитс дейін.
HSDPA (D-downlink) абонентке стандарт бойынша енгізудің алғашқы
кезеңі әдетте 3,6 Мбитс ие . HSUPA енгізудің екінші кезеңінен кейін
(U-uplink,
абоненттен мәлімет беруді жылдамдату)
барлық жүйені
қысқартып HSPA деп атайды .
3GPPLTE ( ағыл. Long Term Evolution -- ұзақуақытты даму) - 3GPP
стандартты консорциум жобасын әзірлеу, CDMA, UMTS мәліметтерін беруді
мобильді технологиялар арқылы жетілдіру . Бұл жетілдірулер жылдамдықты
жоғарылатады, мәліметтерді берудің тиімділігі артады, кешіктіру төмендейді,
көрсетіліп жатқан қызмет көлемі жақсартылады. HSPA, LTE және WiMAX
технологиясы үшін мультимедиялық хабарлама қызметінің жұмыс
ерекшеліктері, Берілген технологиялардың функционалдық параметрлерінің
ерекшеліктерін 1.2- кестеде келтіреміз [24].
1.2 - к е с т е . Сымсыз кеңжолақты технологиялардың техникалық
параметрлер мәліметтерінің берілуін салыстыру.
Технология
Кеңістігі , ГГц
WiMAX
802.16d- 1,5- 11,
HSDPA
1,9-2,2
LTE Rel.8
1,4-20
802.16е - 2,3-
13,6
31
1.2-кестенің соңы
3GPPLTE
стандарты бойынша мәліметтерді беру жылдамдығы
теориялық тұрғыдан 326,4 Мбитс жетеді (жабдықтарды коммерциялық
тұрғыдан пайдалану
1 Гбитс)
қабылдауда
(download)
және беруде
172,8 Мбитс (upload), стандартта қабылдауға 173 Мбитс және берушіге
58 Мбитс тіркелген.
3GPP консорциумы UMTS стандартының дамуы үшін әзірлеген екі
технологиялар, әр релиздің ерекшелігі есебінен. Берілген технологиялар
мобильді тұтынушыларға есептелінгенін
32
естен шығармағанымыз жөн, Технология
WiMAX
HSDPA
LTE Rel.8
Арна
таралымындағы
жылдамдық
шыңы, Мбитс
802.16d - 75,
802.16е - 40
21 (пайдалану
барысында
HSPA+)
58
Іс - әрекет
радиусы, км
802.16d - 25- 80,
802.16е- 1-5
5 км-ға дейін
5-30,антеннаны
жеткілікті
деңгейде
көтергенде 100
дейін
арналның ені,
МГц
FDD - 2x5, TDD
- 10
2x5
20 дейін
Рұқсат әдісі DL
OFDMA
OFDMA
OFDMA
Рұқсат әдісі UL
OFDMA
SC-FDMA
SC-FDMA
Дуплекс тәртібі
FDDTDD
FDD
FDD
Фрейм ұзындығы,
мс
5
2
1
Шифрлау
AES128
AES128
AES128
Модуляция
QPSK
16QAM
64QAM
QPSK
16QAM 64QAM
QPSK 16QAM
64QAM
Кодтау
CTC
СТС
СТС
FFT (Fast Fourier
transform)
1024
1024
1024
QoS қолдау
иә
иә
иә
MIMO қолдау
иә
иә
иә
HARQ (Hybrid
automatic repeat
request) қолдау
иә 802.16e үшін
иә
иә
Handover қолдау
иә 802.16е үшін
иә
иә
Multicast қолдау
иә
иә
иә
Басқару
қуаттылығы
иә
иә
иә
дегенмен стационарлық абоненттік терминалдар үшін пайдаланбаудың
ешқандай себебі жоқ.
Сонымен, мобильді тұтынушыларға контент жеткізуді рұқсат ететін
жаңа технологиялар қажет. World wide Interoperability for Microwave Access
(WiMAX) технологиясы IEEE 802.16 -2004 және 802.16e − 2005 стандарт
негізінде қалалық жүйеге сымсыз мобильді рұқсат үшін құрылған (MAN). Ол
мәліметтерді беру жылдамдығын 70Mbps дейін қамтамасыз етеді, жабу
аймағы 30 км асады және ол контентті жеткізу мен көлік жолындағы
тұтынушының мобильді қолдауының қауіпсіздігін қамтамасыз етеді [57], [61],
[81], [88].
WiMAX беру орталығының рұқсат деңгейі (MAC) нағыз
уақытындағы тәртіптің таңдаулы қызметін қолдайды (rtPS), бұл қажетті
өткізу қабілеттілігін және бейнеқызмет үшін механизм көмегімен
сапалы қызмет көрсетуді ең аз мөлшерде кешіктірілуін қамтамасыз
етеді (QoS).
Ол ортогональды жиілікті бөлуді пайдалану (OFDM) және ортогональды
жиілікті бөлу арналары (OFDMA) физикалық деңгейі (PHY), көпсәулелі
таратылым кезінде өшіп қалуда тұрақты болып табылады. Одан басқа
үйреншікті сызба модуляциясы мен кемшіліктерді жоюды қызмет көрсетудің
сапсын арттыру үшін пайдаланады (FEC), [74]. WiMAXPHY әр түрлі десте
көлемдері мен өткізу қабілеттігінің ауқымдылығын қолдайды, IPTV ұсынысы
үшін WiMAX жақсы таңдау болыр табылады [90], [96].
WiMAXIP жүйе
ретінде рұқсаты
мен магистральді жүйелер
нақтылығының тазалығын қарастырады. Бұдан басқа, WiMAX радиостанса
толқыны контентке жеткізуде кедергісіз жеткізілетін болып жобаланған.
Сондықтан, WiMAX (BSS) деректер стансасы, (SSS MSS) абоненттік
дәйектелген және мобильді стансалар (SSS MSS) IP деректерінің қызметін
ұсынуға өте оңтайлы келеді; (TriplePlay) VoIP, IPTV, MAN жүйелеріндегі
сымсыз интернет - мультимедиялар. WiMAX жүйесінің қол жетімділігі кез
келген нүктедегі контентке ұсынылатын болады. WiMAX деректері шешімінің
қабілеттілігі IPTV бейне, аудио сапасын жоғары деңгейде, тиімді бағамен,
ауылды және алыс аймақтарда ұсына алады.
WiMAX мобильді тұтынушыларға мәліметтерді берудің жоғары
жылдамдығын қамтамасыз етеді, VoD қызметтерін пайдалану тек осы жүйеде
ғана іске асырылады. IPTV тұтынушыларына VoD қызметтеріне ие болуға,
сондай - ақ өз қалаулары бойынша арналарға жазылуды жүзеге асыруға көптеген
жеңілдіктер береді [17]. Таралу үшін тексерілген бизнес -үлгі IPTV мынадай:
алдымен дестесінде бірнеше телебағдарламалар бар, кең жолақты қол жетімді
қызмет ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz