Jornadas ATVC Headend IP / DVB

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María Antonia Sánchez Martínez
hace 8 años
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2 Jornadas ATVC 2013 Headend IP / DVB

3 INTRODUCCION 1. Head-ends DVB para cable digital 2. Incorporación de la tecnología de infraestructura IP al cable 3. Reaprovechamiento para otros tipos de redes

4 HEAD END DVB NO IP

5 LIMITACIONES Poca versatilidad Problemas para ampliación Esquemas de redundancia complicados Limitación por distancias Costos de equipamiento, cableado y conectorización Advenimiento de la HD y la UHD

Limitación por distancias Costos de equipamiento,

6 LIMITACIONES

7 HEAD END DVB IP (esquema 1) Switches de broadcast

8 HEAD END DVB IP (esquema 2) Switches de ingesta Switches de broadcast

9 MARCO DE REFERENCIA Transporte MPEG ISO (Transporte y tablas PSI) ETSI-EN (Tablas DVB-SI) Red IP Familia IEEE (puertos físicos) IEEE SNAP / Eth II (encapsulamiento eth) IPv4,v6 (protocolo IP, direccionamiento) IGMP v1, v2, v3 (protocolo para tráfico multicast) Encapsulamiento MPEG-TS UDP (RFC768), RTP (RFC3550) (protocolos) SPMTE y (transporte y FEC) ITU-R130 (recomendaciones) Hablamos de MPEG-TS over IP (MPEGoIP)

2 SNAP / Eth II (encapsulamiento eth) IPv4,v6 (protocolo IP, direccionamiento) IGMP v1, v2, v3 (protocolo para

10 TRANSPORTE UDP Comunicación sin conexión (handshake) Medios no confiables (drop, jitter, order) Entornos en tiempo real OSI transport layer (capa 4) 7 paquetes MPEG-TS por cada paquete IP 8 Bytes por cada paq. UDP (UDP Header) 20 Bytes por cada paq. IP (IP Header) 7x = 1344 Bytes/paquete IP ~ 2% más

paquetes MPEG-TS por cada paquete IP 8 Bytes por cada paq.

11 TRANSPORTE RTP Similar a UDP plano Pensado de forma nativa para rt-streaming Permite igualmente unicast y multicast Control de paquetes fuera de secuencia De-jittering OSI transport layer (capa 4) Admite FEC 7x = 1344 Bytes/paquete UDP 12 Bytes por cada paq. RTP (RTP Header) = 1356 Bytes/paquete RTP ~ 3% más

De-jittering OSI transport layer (capa 4) Admite FEC 7x188+8+20 = 1344

12 ESTRUCTURA DEL FRAME ETHERNET 1 a 7 paquetes MPEG-TS Syncing byte (0x47), PID, etc. + Sequence number, timestamp Redundancy Payload type + Source/desination PORT Checksum, length + Time to Live (TTL) Source/destination logical IP address Protocol Checksum, length + Source/destination MAC address Type of protocol CRC

PORT Checksum, length + Time to Live (TTL) Source/destination logical IP

13 MODELO OSI Dominio del equipamiento y software especializado de headend Dominio de routers y switches

14 MULTICAST IP v4 Clase D. Espacio de direcciones: /4 ( ~ > 267M dirs.) Direcciones mac virtuales (LSb of the MSB =1) IGMP, grupos multicast (RFC 1112, 2236, 3376) OSI Data Link layer e Network Layer (capa 2 y 3) 5 bits Eth: 01:00:5E:xx:xx:xx IP: Ex.xx.xx.xx (x є Hexadec.)

15 UDP MULTICAST / IP v.4 Soportado por la totalidad del equipamiento del mercado Demanda de baja latencia y alta eficiencia para aplicaciones real-time Simplifica los esquemas redundantes No depende del límite físico de velocidad Puede coexistir con otros protocolos y ser gestionados como un todo Amplio desarrollo de técnicas en routers y switches. De fácil escalabilidad

eficiencia para aplicaciones real-time Simplifica los esquemas redundantes No depende del

16 IGMP SNOOPING / QUERIER

17 SWITCHES Soporte Layer II (unmanaged) Layer II+ (managed) Layer III (managed) VLAN NO SI SI IGMP v1, v2 NO SI SI 10/100/1000 base T SI SI SI IGMP v2, v3 NO NO SI PIM routing NO NO SI IGMP snooping NO SI SI IGMP querier NO (depende) SI Port mirroring NO SI SI Trunking NO SI SI Stackeable NO? SI QoS (depende) SI SI High switching rate NO (depende) SI SNMP (mgmt) NO SI SI Redundant power supply NO NO SI Layer 3 routing protocols NO NO SI Costo Bajo Bajo Elevado Recomendado para Management o Unicast, poco tráfico Management Unicast, multicast Multifuncional Alta confiabilidad, misión crítica Multicast alto tráfico Interconexión con red de distribución Redundancia en capa 3

SI QoS (depende) SI SI High switching rate NO (depende) SI SNMP (mgmt) NO SI SI Redundant power supply NO NO SI Layer 3 routing protocols NO NO SI Costo Bajo Bajo

18 SWITCHES GbE LAYER III administrado Marca Modelo Precio Moneda HP HP G 2SFP+ $ 5.375,43 U$D Cisco WS C3560X 24T S $ 3.485,26 U$D Dell PowerConnect 6224 $ 1814,00 U$D D Link DGS TC $ 4.110,00 U$D GbE LAYER II+ administrado Marca Modelo Precio Moneda Allied Telesys AT 8000GS/24 10 $ 915,00 U$D HP Procurve E2510G 24 (J9279A) $ 975,00 U$D Cisco SRW2024 K9 AR $ 707,90 U$D Trendnet TEG 240WS $ 1.049,30 U$D NetGear GSM NAS $ 689,60 U$D D Link DGS $ 398,00 U$D (Ref. valores nacionalizados + IVA, fines 2012)

110,00 U$D GbE LAYER II+ administrado Marca Modelo Precio Moneda Allied Telesys AT 8000GS/24 10 $ 915,00 U$D HP Procurve E2510G 24

19 POR QUE NO UNICAST (EN EL HEADEND)? Sólo cuando no queda otra Implica volver a pensar en interconexiones: Un paso atrás Prescindir de la redundancia o multiplicar el tráfico Nos obliga a conocer y mantener direcciones IP de destino No permite monitorear el tráfico en su contenido

Un paso atrás Prescindir de la redundancia o multiplicar el tráfico

20 IP EN LA RECEPCIÓN Un receptor para uno o más canales Desencriptación de múltiples canales Salida habilitada MPEGoIP Posibilidad de extraer nspts o MPTS Opciones de pid remapping y filtrado de tablas Algunos modelos comerciales: Motorola DSR-4410(MD) Cisco D9854/24 c/mpegoip Coship P5000/8000 Wellav UMH-160

MPTS Opciones de pid remapping y filtrado de tablas Algunos modelos

21 IP EN EL ENCODING Tendencia a olvidar la identidad 1 canal = 1 equipo Nuevas soluciones de encoding: Server multi-core CPU/GPU Mayor facilidad para obtener fuentes IP Redundancia a nivel aplicación/server Nuevas soluciones multiformato Algunos modelos comerciales: Envivio 4Caster G4 Elecard CodecWorks Elemental Live

22 CASO DE ESTUDIO Scrambling board IRD x4 board IP Input board Broadcast switch (internal) QAM output board IP Output board SUM Red IPTV IP IRD IP IRD IP IRD IP IRD ASI IRD ASI to IP VLAN 2 VLAN 2 VLAN 2 VLAN 1,2 Ingest switch VLAN 1 VLAN 1,2 VLAN 1 Bulk recoding Bulk recoding

23 CASO DE ESTUDIO Backplane

24 RUTA IP DE LA SEÑAL

25 OTRAS REDES Contenido apto para un headend de IPTV Scrambling AES Transporte por IP/UDP multicast SPTS Compresión h.264 SD y HD Alta capacidad de salida Manejo de backups de señal Posibilidad de conexión a un CAS central Fácilmente complementable con servidores de VOD y middleware

26 CONTEXTO Headend IPTV Red del operador Hogar digitalizado Satelite Enlace F.O. Internet Contenido lineal multicast Contenido VOD Middleware / metadatos

27 EL CAS Y EL MIDDLEWARE Satelite Enlace F.O. STB IPTV Control enctriptación Contenido lineal Multicast encriptado -Certificado para Desencriptación -Validación por MAC -Gestión de dispositivos -Metadatos, EPG, apps -Control del contenido Contenido lineal multicast Middleware / metadatos

28 CONCLUSIONES Aprovechamiento del sistema DVB unidireccional para brindar una alternativa tecnológica para IPTV Centralización de la solución de CAS y de Middleware para soluciones en la nube, más competitivas Conjunción viable con otros servicios complementarios (VOD, catchuptv, OTT, etc.) Tendencias en los decodificadores

29 FIN DE LA PRESENTACIÓN Lic. Pablo Javier Fernández

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