Гусев А.Ю., Бабешко А.В.

ГВУЗ «Национальный горный университет», Днепропетровск

Обеспечение качества обслуживания в мультисервисных сетях IPTV

В данной работе рассмотрены наиболее эффективные и перспективные технологии для  предоставления IPTV услуг отвечающих современным требованиям пользователей и обеспечивающих заданное качество обслуживания трафика.

Ключевые слова – Dense Wavelength Division Multiplexing, Internet Protocol Television, Multiprotocol Label Switching, Triple Play, Quality of Service.

 

ВВЕДЕНИЕ

На Украинском рынке телекоммуникаций стремительно развивается цифровое телевиденье, в частности IPTV (Internet Protocol Television). Данная тех­но­ло­гия, как пра­вило, харак­те­ри­зу­ется высо­ким каче­ством пере­да­ва­е­мого изоб­ра­же­ния и отлич­ным зву­ком, поэтому к ней выдвигаются высокие требования, как к каналу передачи данных, так и к качеству обслуживания.

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Набор предоставляемых услуг, особенно сервисов реального времени, предъявляет жесткие требования к транспортной подсистеме. Это необходимо учитывать при разработке архитектуры перспективной сети. В табл. 1 представлены основные показатели нагрузок на сеть в зависимости от предоставляемого сервиса. Цифры, приведенные в таблице, являются средневзвешенными значениями и получены на основе материалов маркетинговых исследований, статистических данных телекоммуникационных операторов, а также учитывают прогнозируемые значения характеристик трафика.

 

 

Таблица 1 – Оценка объемов трафика в IPTV сетях

Услуга

Полоса пропускания для одного абонента, Мбит/с

Максимальное количество абонентов, пользующихся услугой

Доля абонентов, пользующихся услугой одновременно (ЧНН), %

Итоговая полоса пропускания для услуги (ЧНН), Мбит/с

Услуги IPTV

ТВ-вещание

15   (HDTV)

100

4   (MPEG-2)

2   (MPEG-4)

Видео по запросу

15   (HDTV)

30

Интерактивные услуги

Доступ в интернет

1

60

Аудиотелефонная связь

0.064 (G.711)

10

Видеотелефонная связь

0.768 (H.264)

15

Итого, минимальная полоса, которую занимает абонентский трафик в магистральном сегменте передачи данных, составляет:

HDTV

MPEG-2

MPEG-4

Где N – количество абонентов (каналов передачи данных) базы оператора IPTV.

 

При передаче разного вида трафика, каждому пользователю должно быть предоставлено телекоммуникационное соединение, которое обеспечивает соответствующее этому трафику качество обслуживания (Quality of Service, QoS), в соответствии с международными рекомендациями и стандартами [3]. В табл. 2 приведены общепринятые параметры к качеству обслуживания мультисервисного трафика [1].

 

 

 

 

Таблица 2. – Допустимые значения параметров качества обслуживания при передаче мультимедийного трафика

Тип сервиса

Параметры качества обслуживания

Задержка (τ), мс

Джиттер (), с

Время установления соединения (), с

Вероятность установления соединения ()

Вероятность разрыва соединения ()

ТВ-вещание

1000

-

0,5…1

Видео по запросу

30

30-100

0,5…1

Аудиотелефонная связь

25-500

100-150

0,5…1

Видеотелефонная связь

30

30-100

0,5…1

Передача данных

50-1000

-

0,5…1

 

Наилучшим решением, для организации IPTV сети, является использование на ее магистральном участке оптического волокна с технологией DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Данная технология позволяет оператору расширять каналы по мере развития сервисов и увеличения объема передаваемых данных без установки нового оборудования. Такая оптическая магистральная сеть хорошо переносит резкие повышения объема трафика и обладает большой пропускной способностью.

В качестве улучшения показателей задержки и джиттера в сети целесообразна реализация, на канальном уровне, технологии MPLS [2] (Multiprotocol Label Switching), в которой коммутация пакетов производится на основе меток с поддержкой технологии Traffic Engineering (Resource ReSerVation Protocol, RSVP) и качества обслуживания (Policing, Queuing). Достоинства: коммутация пакетов на основе MPLS меток, защита трафика (Link Protection, Node Protection), поддержка технологий QoS (DiffServ, Queuing), дистрибуция меток (LDP, BGP, RSVP), поддержка протокола IGP (IS-IS, OSPG-TE).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ         

         С каждым годом растет спрос на услуги Triple Play, что требует постоянного развития мультисервисных сетей и улучшения качества, предоставляемого контента. Поэтому всегда остаются актуальными технические решения в данной области, обеспечивающие как экономическую, так и практическую выгоду.

Рассмотренные технологии позволяют получить выгоду при их применении как на уже существующих сетях передачи данных, так и при реализации новых проектов.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.   Шувалов В.П., Величко В.В., Субботин Е.А., Ярославцев А.Ф. Телекоммуникационные системы и сети. Том 3. Мультисервисные сети, 2005.

2.   Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С. Технология и протоколы MPLS, 2005. — 304 с.

3.   Яновский Г.Г. Журнал «Вестник связи», №1, Качество обслуживания в сетях IP, 2008.