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Jornadas ATVC 2013
Headend IP / DVB
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
HEAD‐END DVB NO IP
LIMITACIONES •
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•
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
LIMITACIONES HEAD‐END DVB IP (esquema 1)
Switches de broadcast
HEAD‐END DVB IP (esquema 2)
Switches de ingesta
Switches de broadcast
MARCO DE REFERENCIA
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Transporte MPEG
ISO 13818-1 (Transporte y tablas PSI)
ETSI-EN 300 468 (Tablas DVB-SI)
Red IP
Familia IEEE 802.3 (puertos físicos)
IEEE 802.2 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 2022-1 y 2022-2 (transporte y FEC)
ITU-R130 (recomendaciones)
Hablamos de MPEG-TS over IP (MPEGoIP)
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)
7x188+8+20 = 1344 Bytes/paquete IP
~ 2% más
TRANSPORTE RTP
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•
•
•
•
•
•
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
•
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•
•
7x188+8+20 = 1344 Bytes/paquete UDP
12 Bytes por cada paq. RTP (RTP Header)
1344+12 = 1356 Bytes/paquete RTP
~ 3% más
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
MODELO OSI
Dominio del
equipamiento y
software
especializado de
headend
Dominio de routers
y switches
MULTICAST IP v4
•
•
•
•
Clase D. Espacio de direcciones: 224.0.0.0/4
(224.0.0.1 ~ 239.255.255.254 > 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.)
UDP MULTICAST / IP v.4
•
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•
•
•
•
•
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
IGMP SNOOPING / QUERIER
SWITCHES
Soporte
VLAN
IGMP v1, v2
10/100/1000 base‐T
IGMP v2, v3
PIM routing
IGMP snooping
IGMP querier
Port mirroring
Trunking
Stackeable
QoS
High switching rate
SNMP (mgmt)
Redundant power supply
Layer 3 routing protocols
Costo
Recomendado para
Layer II (unmanaged) Layer II+ (managed)
NO
SI
NO
SI
SI
SI
NO
NO
NO
NO
NO
SI
NO
(depende)
NO
SI
NO
SI
NO
?
(depende)
SI
NO
(depende)
NO
SI
NO
NO
NO
NO
Bajo
Bajo
Management o
Unicast, poco tráfico
Management
Unicast, multicast
Multifuncional
Layer III (managed)
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
Elevado
Alta confiabilidad, misión crítica
Multicast alto tráfico
Interconexión con red de distribución
Redundancia en capa 3
SWITCHES
GbE LAYER III administrado
Marca
Modelo
Precio
Moneda
HP
HP 3800‐24G‐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‐3620‐28TC $ 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
GSM7224‐200NAS
$ 689,60
U$D
D‐Link
DGS‐1210‐28
$ 398,00
U$D
(Ref. valores nacionalizados + IVA, fines 2012)
¿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
IP EN LA RECEPCIÓN
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•
•
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
IP EN EL ENCODING
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•
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
CASO DE ESTUDIO
IRD x4
board
IP Input
board
QAM output
board
Broadcast
switch
(internal)
IP IRD
VLAN 2
IP IRD
VLAN 2
VLAN 2
VLAN 1,2
IP IRD
Ingest switch
IP IRD
VLAN 1
ASI IRD
ASI to IP
VLAN 1
IP Output
board
VLAN 1,2
Bulk
recoding
Bulk
recoding
SUM
Scrambling
board
Red IPTV
CASO DE ESTUDIO
Backplane
RUTA IP DE LA SEÑAL
OTRAS REDES
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•
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•
•
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
CONTEXTO
Headend
IPTV
Red del
operador
Hogar
digitalizado
Satelite
Enlace F.O.
Internet
Contenido lineal multicast
Contenido VOD
Middleware / metadatos
EL CAS Y EL MIDDLEWARE
Satelite
STB IPTV
Enlace F.O.
Control
enctriptación
-Certificado para
Desencriptación
-Validación por MAC
Contenido lineal
Multicast encriptado
-Gestión de dispositivos
-Metadatos, EPG, apps
-Control del contenido
Contenido lineal multicast
Middleware / metadatos
CONCLUSIONES
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•
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•
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
FIN DE LA PRESENTACIÓN
Lic. Pablo Javier Fernández
[email protected]