ТЕХНОЛОГИИ WiMAX С УСЛУГОЙ IPTV

Для передачи разнообразного телевизионного контента по радиолинии связи последнее время все чаще используется метод их передачи с привлечением среды Интернет, который называется IPTV. Данный метод позволяет эффективно использовать имеющуюся полосу частот и гибко управлять телекоммуникационной сетью, благодаря чему он идеально подходит для решения задач вещания. Для доставки контента мобильным пользователям нужны новые технологии, к которым можно отнести прежде WiMAX, обеспечивающая стационарный и мобильный беспроводной доступ в базовых сетях передачи данных. Ассоциация с международного взаимодействия по содействию микроволнового доступа (WiMAX) предлагает решения для бездроводових сетей, которое, в частности, может поддерживать услуги IPTV. Как известно, на основе технологии WiMAX можно обеспечить скорость передачи данных до 70 Мбит / с, зону покрытия радиусом более 30 км, а также гарантировать надежную защищенную доставку контента мобильным абонентам, движущимся. К тому же, есть возможность работать как в лицензируемых полосах частот, так и в полосах, не требующие государственного лицензирования. Расходы на установку систем WiMAX составляют незначительную долю от расходов на монтаж аналогичных по техническим возможностям проводных сетей. Передача телевидение по сети Интернет по технологии IPTV стала сегодня довольно популярна, а на основе WiMAX ее можно реализовать для получения необходимого контента и в любом месте, где пользователям это нужно. Традиционные проводные сети доступа способны доставить контент только к неподвижным пунктов. WiMAX можно рассматривать и как целостную IP-сеть доступа, которая основывается на пакетном режиме. Оборудование радиоканала WiMAX разработано таким образом, чтобы не добавлять каких-либо искажений в процессе доставки контента. Базовые станции WiMAX, станции подписчиков и мобильные станции идеально подходят для доставки всех услуг, которые используют IP-протокол (Triple Play), а именно: VoIP, IPTV, интернет-инструменты. Благодаря этому WiMAX превосходит параметры кабельных сетей с обычный коаксиальный кабель и спутниковые линии связи. Но в данный моменты спутниковые антенны позволяют получить ряд преимуществ, таких как просмотр триколор тв, но для этого Вам нужно специальное оборудование для спутникового телевидения и интернета. В недалеком будущем технические возможности развертывания WiMAX позволят доставлять IPTV сельским и труднодоступным регионам с высокой степенью качества видео и звука. Несмотря на довольно широкую распространенность и популярность в мире системы WiMAX и учитывая множество ее преимуществ, все же остается открытым основной вопрос, который касается качества передачи телевизионных сигналов и изображений (Прежде всего высокой четкости), для которых достаточно критическим является значение величины задержки.

Технические аспекты внедрения технологии WiMAX с услугой IPTV. рассмотрено на структурном уровне базовая модель телекоммуникационной системы WiMAX, где определены технические особенности внедрения услуги просмотра телевизионно контента (услуги IPTV) абонентами в существующих условиях распространения радиоволн. На основе этой модели проанализированы основные технические проблемы, Которые возникают не только на этапах развертывания и тестирования системы WiMAX с услугой IP-телевидения, а и при непосредственном использовании соответствующего приемное оборудования. Разработаны основные рекомендации Относительно улучшения качества предоставления услуги беспроводного телевидения на основе перспективной технологии IPTV.

На 802.16 PHY (Physical — физическая среда) уровне эти PDU-пакеты формируются в беспроводной передачи за счет добавления FEC (Forward Error Correction — сигналы по системы исправления ошибок), образования ансамбля символа и модуляции OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing — ортогональное частотное разделение сигналов с мультиплексированием). Радиочастотный трансивер излучает эти сигналы через антенну в направлении станции абонента в форме информационных ячеек. Далее телевизионный контент A / V доставляется через указанные уровни к приемнику абонента (радиомодем). Одним из недостатков коммуникаций, основанных на «пакетном» IP-режиме, является необходимость в дополнительных заголовках для каждого из уровней, за счет добавления каких доля полезной нагрузки в объеме данных, определяемых пропускной способностью сети, сильно уменьшается. Передача IPTV требует от сети высокого информационной емкости, поэтому возникают проблемы при предоставлении данной услуги большому количеству пользователей. Протоколы UDP, TCP и IP с соответствующими дополнительными заголовками есть частями полезной нагрузки WiMAX (голосовая связь, видео, мультимедиа и эфирный Интернет), для эффективной доставки любого части оборудования WiMAX на уровнях MAC и PHY, а также радиочастотные трансиверы организованы в логически сочетаемые субсекции. Отдельный интерес представляет собой радиоблок WiMAX, ведь именно на этой стадии возможно значительное ухудшение сигнала, которая передается или принимается от абонента сети.

Наиболее остро поставлен вопрос возникает в случае, когда проводится анализ рельефа местности, где могут находиться потенциальные пользователи услуги IPTV в пределах технологии WiMAX. Прежде всего это касается густонаселенных частей местности. Например, было исследовано, что при работе в диапазоне частот 5,8 ГГц одно небольшое дерево с густой листьями, которое находилось возле приемного оборудования абонента (приемника WiMAX), вызвало уменьшение отношения сигнал / шум на 20 дБ, по сравнению с таким же участком (расстояния до базовых станций сохранены, технические параметры передатчика и приемника одинаковые), где дерево отсутствовало. При развертывании системы WiMAX с IPTV надо учитывать еще и внешние факторы, которые создают помехи при работе такой системы. А это в свою очередь обычно приводит к потере информационных пакетов в пределах передачи потокового сигнала, и как следствие, к заметным искажениям на экране (например, провоцирует «Замирания» кадра). Так 0,5% потерянных пакетов скорее всего уже будут заметны глазом, если же потери составят 5%, динамичные сцены будут настолько повреждены, что просмотр телевизионной передачи в системе WiMAX придется прекратить. Кроме того, потерянный пакет способен существенно увеличить время переключения канала. Поэтому для операторов, предоставляющих услуги IPTV, максимальный допустимый уровень потерь пакетов 6 *10 (Один пакет на миллион) является базисной требованием на рынке телекоммуникаций. В данной работе рассмотрены составляющие системы WiMAX с возможностью предоставления услуги IPTV, и на основе ее детального анализа определены пути, которые позволяют даже при условии «Тяжелого» распространения радиоволн, обеспечить заданное качество обслуживания и необходимое значение отношения сигнал / шум. Модель системы для IPTV. Рассмотрим алгоритм формирования информационных данных (Цифровых телевизионных сигналов) с последующим их излучением в рамках системы WiMAX. В стандартной модели телекоммуникационной системы для IPTV-приложений видеосерверы / кодеры имеют возможность хранения контента аудио / видео (A / V), в которых текущие и записанные заранее программы закодированы и является сжатыми. Видеосерверы / кодеры могут быть централизованными или распределенными по основным сетям данных. В стеке протокола для передачи IPTV A / V-контент, поступающий от информационного источника, является отформатированным, сжатым (главным образом с использованием стандарта кодирование и сжатие MPEG-2 или MPEG-4) и инкапсулированным в транспортный поток реального времени (по протоколу RTP). Это полезная нагрузка передается или в виде пользовательского дейтаграммном протокола (User Datagram Protocol, UDP), или как протокол управления передачей (Transmission Control Protocol, TCP), дейтаграмма которого в свою очередь становится полезной нагрузкой для интернет-протокола (Internet Protocol, IP). Полезное нагрузки IP является инкапсулированным в виде Ethernet 802.3 или 10/100/1G Base-T трафика, который проходит по основным сетям. Базовая станция WiMAX, которая расположена в конце основной сети, получает эти 802.3-пакеты, а базовая станция по MAC-уровнем (Media Access Control — уровень доступа к среде) декапсулюе заголовки Ethernet и инкапсулирует IP полезная нагрузка в виде 802.16 MAC PDU (Protocol Data Unit — пакет данных по протоколом).