32
цифрового ТВ с 12 до 15%, что указывает на развитие
телекоммуникационных технологий.
В настоящее время не применяются технологии простого
развертывания многоадресного трафика. В тоже время возникают проблемы
связанные с тем, что оборудование провайдера не всегда поддерживает
технологии необходимые абонентам. Это приводит к увеличению затрат на
оказание услуги IPTV, к ограничению процессов обработки сетевого трафика
с помощью традиционного оборудования. Среди проблем следует также
отметить процессы приема и передачи широкополосного мультимедийного
трафика, не высокое качество вещания, приводящее к нарушению порядка
кадров, их пропуска
23
.
Несмотря на проблемы услуги Triple Play получили популярность в
России из-за своей гибкости, удобства и цены.
Функциональная схема организации услуги IPTV приведена на рисунке
14.
Рисунок 14. Функциональная схема организации услуги IPTV
На видеосервере производится хранение аудио- и видеоконтента,
включающего закодированные и сжатые записанные программы.
23
Олифер В. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учеб. Пособие / В. Олифер, Н.
Олифер. – СПб: Питер, 2016. – С.59
33
Размещение видеосерверов происходит в централизованном режиме или
посредством распределения по сети передачи данных.
Базовая станция WiMax выполняет функции по получению пакетов
802.3 и на канальном уровне производит декапсулирование заголовков
Ethernet и инкапсулирует IP-дейтаграммы в слоты в соответствии с
протоколом 802.16, а затем передачу этих кадров на физический уровень.
Основным отличием IPTV от аналогового телевидения является
простота и универсальность с точки зрения передачи данных. Точка
подключения к IP-сети позволяет получить доступ к любому из источников
информации. Для абонента создана возможность получения кроме основного
видеоконтента, услуг к просмотру игр, телепрограмм, аудиозаписей и других
приложений.
Современные Triple Play-сети учитывают индивидуальные потребности
пользователя, а IPTV – это канал вещания направленный на удовлетворение
потребностей одного зрителя.
На рисунке 15 отражен стек протоколов, который используется для
передачи IPTV. Для транспортировки дейтаграмм применяются протоколы
UDP и TCP, которые выступают частью IP-пакетов и передаются по сети
передачи данных.
Рисунок 15. Схема реализации стека протоколов для передачи
IPTV
34
На физическом уровне производится подготовка кадров для
беспроводной передачи, выполнением модуляции OFDM, исправлением
ошибок методом упреждения. С помощью радиотрансивера производится
излучение этих сигналов на мобильные и пользовательские станции.
Следует отметить, что на физическом уровне поддерживаются такие
виды модуляции как QPM16, BPSK, QPSK, имеющие различную скорость
кодирования с высоким качеством видеоизображения. Каждый тип
модуляции характеризуется своей оптимальной скоростью кодирования с
целью использования меньшей пропускной способности
24
.
Канальное кодирование позволяет обеспечить защиту видеоконтента и
обеспечивает более высокое качество передачи пакетов IPTV. В состав блока
упреждающего исправления ошибок FEC входит кодировка Рида-Соломона,
а в блоке обратного преобразования используется функция Фурье (iFFT).
После добавления заголовка и префикса производится передача сигнала по
радиоинтерфейсу. Для предоставления услуг потокового видео применяются
порты UDP, а для видеоуслуг – ТСР-порты. Кроме этого производится
поддержка многоадресной и одноадресной широковещательной трансляции.
В основе транспортного механизма в IPTV находится механизм,
позволяющий декодировать сигнал на стороне телевизора или другого
устройства. Вместе с компрессией, в настоящее время создана возможность
наиболее оптимального использования ограниченной полосы пропускания
трафика.
Отличительными чертами услуг Triple Play является возможность
получения доступа к интегрированным сервисам, среди которых следует
отметить видео по запросу (video on demand), поддержка нескольких камер
(multiple camera), управляемая цифровая запись видео (network personal video
24
Лисьев Г. А. Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов: учеб. пособие / Г.А. Лисьев,
П.Ю. Романов, Ю.И. Аскерко. - М.: ИНФРА-М, 2018. – С.67
35
recorder), дистанционное управление видео (remote recording capabilities) и
различные интерактивные сервисы.
В будущем планируется развивать технологию IPTV-OTT-технологию,
в основе которой находится предоставление мультимедийных услуг с
поддержкой высокого качества и без привлечения выделенных ресурсов. Для
развития этой технологии ведется работа по внедрению сетей CDN (Content
Distribution Network), которые позволяют построить оптимальные пути
передачи данных, распределенных по разным географическим точкам и
поддерживающих протокол BGP.
Главной особенностью современных услуг Triple Play является
возможность использования многоадресной и одноадресной маршрутизации.
Многоадресная маршрутизация применяется для передачи TV-трафика и
служебного трафика, а одноадресная выполняет функции обмена данными
между абонентскими устройствами, серверами, IPTV-узлами и другими
внутренними модулями
25
.
Основным протоколом передачи трафика для предоставления услуг
Triple Play выступает PIM-протокол, в основе которого находится
резервирование источников вещания. В этом случае каждый маршрутизатор
включает деревья, контролирующие все источники вещания. В случае
выхода из строя одного из них, применяются другие построенные деревья.
2.2. Виды услуг Triple Play
Услуги Triple Play включают в свой состав домашние
телекоммуникационные услуги. В этом случае при подключении к сети
абоненту предоставляется универсальная линия, позволяющая получить
доступ к цифровой телефонной связи, высокоскоростной сети Интернет и
25
Москалева Т. С. Обзор существующих технологий для IPTV// Вестник Оренбургского государственного
университете, 2017. - №5. С.56-62
36
цифровому телевидению. Пакетирование (bundling) направлено на
удовлетворение потребностей клиентов в телекоммуникационных услугах.
Важным свойством телекоммуникационных услуг Triple Play является
удобство оплаты пакета услуг.
Базовой услугой входящей в пакет Triple Play является цифровое
телевидение Qwerty.TV дополнением к которому выступают
вспомогательные ТВ-каналы с видеотекой на 300-500 фильмов, тематические
радиоканалы и их трансляция по запросу, получение доступа к сети Интернет
через телевизор, проверка электронной почты через экран ТВ или
отображение экрана ТВ на мониторе персонального компьютера.
Среди поддерживающих услуг можно отметить возможность
использования электронного навигатора, получение доступа к лицевому
счету через экран ТВ, использование информационных сервисов (погоды,
курса валют, программы телепередач) через экран ТВ.
В пакете Triple Play трансляция пакетов IPTV относится к бесплатным
услугам, но передача одноадресных пакетов IPTV является коммерческой
услугой
26
.
Среди ведущих компаний-разработчиков платформ для предоставления
услуг Triple Play следует отметить SPB TV, Microimpuls, Smart Labs.
Предоставляемые операторами услуги включают клиент-серверную часть,
модули для подготовки и доставки контента, модули мониторинга и ведения
статистики, системы безопасности и разграничения доступа.
В работе Слепцова, Лямина и Кондрашина была выполнена оценка
перспектив развития IPTV-сервисов. По их мнению, в настоящее время
ведется работа по повышению качества контента, увеличению скорости
обработки информации на клиентских приложений. Для этого применяются
26
Карташевский В.Г. Компьютерные сети: учебник/ В.Г. Карташевский. – Самара: Поволжский
государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2016. – С.160
37
программно-конфигурируемые сети (SDN – Software Defined Network),
структура которых приведена на рисунке 16.
Рисунок 16. Структура программно-конфигурируемых сетей (SDN
– Software Defined Network)
В этом случае производится разделение управления передачей данных
и сетевым оборудованием, переход от управления отдельными экземплярами
к управлению сетью в целом, создания программно-управляемого
интерфейса между транспортной средой и сетевыми приложениями
27
.
Для контроля в сетях SDN применяется сервис QoE-Serv, позволяющий
контролировать работу сети и отслеживать динамику изменения ее
показателей. Для настройки полосы пропускания и улучшения качества услуг
Triple Play для пользователей создан доступ к широкополосному серверу
удаленного доступа BRAS, имеющего архитектуру Software Defined
Networking (рисунок 17).
27
Лиманова Н.И. Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей: учеб. пособие/ Н.И.
Лиманова. – Самара: Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2017. –
С.67
38
Рисунок 17. Архитектура широкополосного сервера удаленного
доступа BRAS
Архитектура широкополосного сервера удаленного доступа BRAS
выступает точкой агрегации для абонентского трафика и регулирования
полосы пропускания по запросу пользователя для повышения качества QoE.
В состав архитектуры BRAS входят Интернет-сервисы, и средства для
получения доступа к сети Access Network и Metropolitan Area Network.
В состав Интернет-сервисов входят такие услуги как IPTV, VoIP и
услуги высокоскоростного Интернет (HIS). Когда трафик проходит через
зоны Metropolitan Area Network и Access Network осуществляется управление
доступом, а широкополосным сервером BRAS осуществляются функции по
рассылке и доставке пакетов конечным устройствам
28
.
В настоящее время свою популярность в услугах Triple Play получила
мультиэкранная платформа Ubiquity TV от компании Nokia Siemens
Networks. В ней интегрированы различные мультимедийные услуги, среди
которых можно отметить IPTV, хот-споты Wi-Fi и мобильные сети.
Появление мультиэкранной платформы Ubiquity TV позволило создать
централизованную, единую платформу, в которой выполняется определенная
логика, связанная с предоставлением услуг независимо от используемых
конечных устройств. С помощью платформы обеспечивается загрузка
28
Олифер В. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учеб. Пособие / В. Олифер, Н.
Олифер. – СПб: Питер, 2016. – С.175
39
метаданных и мультиэкранного контента, обеспечивается аутентификация
устройств и защита контента на основе технологии DRM. Сервисами
приложений поддерживаются такие технологии как Flash, HTML и QTM.
Используя Ubiquity TV, провайдер MSP (Multiservice Provider) получил
возможность удовлетворения потребностей потребителей в услугах
фиксированной мобильной связи, предоставления доступа к
мультимедийному контенту и широкополосному доступу.
Также для провайдеров была создана возможность предоставления
уникальных перекрестных услуг, интегрирующих услуги ТВ или ТВ-услуги
для мобильных телефонов.
В платформе Ubiquity TV поддерживается возможность
предварительной записи отдельных фильмов или сериалов по расписанию, а
также управления записью на нескольких экранах. Это позволило создать
исключить привязку к расписанию для просмотра сетевых трансляций.
В отношении использования управляемых TB-услуг можно сказать, что
в этом случае трансляция осуществляется с высокой четкостью (HD),
быстрого переключения каналов и при полном отсутствии артефактов.
Кроме этого Ubiquity TV поддерживает интеллектуальные сети,
ускоряющие обмен данными и повышающие качество обслуживания в
неуправляемых сетях.
Создание единой централизованной платформы для сопряжения услуг
Ubiquity TV позволило автоматизировать такие сервисы как удаленная
диагностика, автоматическое обслуживание.
Архитектура мультисервисной платформы Ubiquity TV приведена на
рисунке 18
29
.
29
Архитектура мультисервисной платформы Ubiquity TV. [Электронный ресурс]. URL:
http://www.asem.it/en/prodotti/industrial-automation/teleassistenza/ubiquity/ (дата обращения: 25.12.2018 г.)
40
Рисунок 18. Архитектура мультисервисной платформы Ubiquity
TV
Мультисервисная платформа Ubiquity TV существенно повлияла
эффективность капитальных затрат CAPEX, снизила удельную стоимость
серверов и обеспечит высокую масштабируемость и исключит
необходимость подключения крупных сервисных ферм.
В услугах Triple Play высокий уровень интерактивности достигается за
счет предоставления абонентам услуг мобильного ТВ и IPTV. Для работы с
приложениями используется язык IML 2.0 (Interactivity Markup Language),
упрощающий разработку нового программного обеспечения и позволяющий
предоставлять новые дополнительные услуги пользователям
30
.
Преимуществом для операторов является наличие открытых и быстрых
средств разработки приложений, самостоятельная разработка новых
приложений, сокращение времени вывода новых продуктов на рынок с
обеспечением большей гибкости пользовательского интерфейса.
30
Комаров И. С. Сравнение стандартов IEEE 802.11 // ИРНИТУ, 2016. - №2. – С.42-48
41
Совершенствование на основе IML расширило возможности
провайдеров и позволило создавать полноценные действующие локальные
сообщества разработчиков.
Следует отметить, что мультисервисная платформа Ubiquity TV
поддерживает технологии гибридного широкополосного вещания HBB
(Hybrid Broad-cast broadband), позволяющих провайдеру MSP
воспользоваться услугами вещания IP-сетей.
Для удобства получения услуг Triple Play провайдерами предлагается
интерактивный каталог ISG, который выступает интерактивным
интерфейсом для выбора и поиска необходимых услуг. Используя пульт
управления для абонента создана возможность по запросу выбора ТВ-
каналов, музыки, организации переписки с друзьями в чате, просмотра
Интернет-страниц и почты
31
.
Используя услуги интерактивного каталога, для пользователей создана
возможность создания закладок, покупки новых пакетов услуг, получения
абонентского сервиса и проверки состояния своего лицевого счета.
Услуги Triple Play «живая» трансляция радиоканалов и телевизионных
каналов аналогичны услугам спутниковой сети и предусматривают
возможность не только создания собственных каналов, но и комбинирования
различных программ центральных и местных каналов для привлечения
абонентов.
К платным услугам «Преимиум-контента» относятся услуги просмотра
PPV, карусельного видео по запросу NVoD. В их состав входит просмотр
новых фильмов, развлекательных программ, спортивных событий.
Услуга Triple Play PPV/NVoD позволяет выделить отдельные
временные интервалы для трансляции ТВ, тарифицировать предоставление
услуг по времени.
31
Поэтапное внедрение. [Электронный ресурс]. URL: http://www.informaticspoint.ru/forpois-682-2.html (дата
обращения: 25.12.2018 г.)