R&S®DVMS — семейство систем мониторинга цифрового ТВ

В настоящее время системам мониторинга и контроля уделяется все больше и больше внимания.

Это связано с тем, что получил большое развитие удаленный доступ к устройствам по сетям Интернет, Wi-Fi и т.п. Не остается в стороне и такая область, как телевизионное вещание. Учитывая особенности построения одночастотных сетей вещания (SFN), контроль качества телевизионного сигнала как на входе, так и на выходе передающего оборудования, а также на местах приема сигнала по-прежнему остается первостепенной задачей.

На качество работы современной теле- и радиопередающей станции оказывают влияние достаточно много факторов. Это и качество сигнала со спутника, и качественный прием и демодуляция спутниковым приемником, “безошибочная” доставка транспортного потока до передатчика, уровень и качественные параметры сигнала, которые передатчик выдает в эфир, и, конечно, качество сигнала вблизи абонентского оборудования. Своевременное и правильное обнаружение и прогнозирование неполадок в сети передачи сигнала – залог бесперебойной работы телевизионного вещания.

Компания Rohde & Schwarz для решения задач непрерывного мониторинга представляет приборы DVMS1 и DVMS4, которые охватывают по своему функционалу весь список описываемых задач. Модульная конструкция данных приборов позволяет проводить анализ сигналов стандартов DVB-T/T2, DVB-S/S2, а также полный анализ транспортных потоков T2-MI и MPEG-2(TS) как по интерфейсу ASI, так и по ASI over IP. Прибор выпускается в двух модификациях DVMS1 и DVMS4. Отличие заключается в том, что в DVMS1 устанавливается только один из перечисленных выше модулей, а в DVMS4 – до 4 модулей. Одновременно принимаемого ВЧ-сигнала можно анализировать и передаваемые в нем транспортные потоки. Благодаря такому функционалу области применения данных приборов могут быть различными.

В случае обнаружения ошибок в распространении, доставке или структуре сигнала можно быстро принять меры противодействия и минимизировать время простоя. В случае появления проблем будут получены тем более точные результаты анализа о месте возникновения ошибки и ее природе, чем более целостный и подробный мониторинг используется. Непрерывный мониторинг необходим для документального подтверждения характеристик сигнала и протоколирования ошибок. Такое применение может быть важно для договаривающихся сторон, и оно обеспечивает простоту контроля за соблюдением согласованных уровней качества.

Для решения данных задач требуется небольшое, с низким потреблением электроэнергии оборудование, которым можно управлять удаленно. Данное оборудование должно обеспечивать измерение основных параметров телевизионного сигнала, автономно собирать данные (с возможностью в дальнейшем передавать их для анализа, например в случае пропадания связи), фиксировать время появления ошибок и время восстановления сигнала.

Мониторинг на передающей стороне

Сигнал можно контролировать на входе передатчика и с направленного ответвителя и, если сигнал раздается со спутника, на входе спутникового приемника. На рис. 1 представлена схема полного мониторинга на стороне передатчика.

Во-первых, сигнал с выхода спутниковой антенны можно (параллельно со входом на спутниковый приемник) подать на модуль DVB-S/S2 в DVMS. В нем можно посмотреть уровень сигнала, приходящий со спутниковой антенны, уровень сигнала, отклонение частоты, сигнал/шум, MER, битовые ошибки, частоту ошибочных пакетов. Также отображается сигнальное созвездие и скорость кодирования. Очень важным применением может стать тот факт, что на выходе TS Out модуля DVB-S/S2 будет демодулированный и декодированный сигнал, принимаемый со спутника, который можно подать на второй вход модулятора передатчика и использовать DVMS как резервный спутниковый приемник.

Во-вторых, сигнал после штатного спутникового приемника может быть подан на вход ASI DVMS или на плату IP для анализа ASI over IP и для анализа сигнала подаваемого на вход передатчика. В этом случае производится проверка транспортного потока по всем трем приоритетам, в том числе и правильность пакетов T2-MI.

При мониторинге сигнала T2-MI в первую очередь требуется проверка синтаксического уровня. Если синхробайт, счетчик непрерывности и CRC имеют корректные значения, анализ продолжается исследованием наличия всех PLP и параметров модуляции для всех PLP в информации о SFN-сети (если используется одночастотная сеть). Мониторинг отдельных PLP основан на мониторинге классических транспортных потоков MPEG-2 аналогично передаваемому в DVB-T. Существенной доработкой метода является учет того, что таблицы, имеющие отношение ко всем PLP, присутствуют только в Common PLP. Параллельно с отдельными PLP в сигнале T2-MI передаются параметры модуляции. Их мониторинг производится с помощью шаблонов. Здесь параметры, измеренные прибором мониторинга, сравниваются с пользовательскими спецификациями (шаблонами).

В-третьих, используя модуль DVB-T/T2, можно контролировать сигнал с выхода передатчика (ответвителя) или с эфирной антенны. Параметры, измеряемые при демодуляции канала: уровень сигнала, среднеквадратичная модуляционная ошибка MER (до 31 дБ или с дополнительной опцией до 35 дБ), битовая ошибка BER перед LDPC и перед ВСН, PER – взвешенная доля безошибочных пакетов, смещение центральной частоты и отклонение скорости передачи (рис. 2). Отображается сигнальное созвездие и параметры передачи сигнала DVB-T2 и параметры по каждому PLP. С помощью дополнительной опции можно контролировать спектр передаваемого сигнала и, соответственно, затухание отдельно по верхнему и нижнему “плечам”.

• Какой сигнал подается на передатчик? Правильно ли сформирован сигнал T2-MI, включая все содержащиеся в нем PLP (синтаксис, структура, скорость передачи, количество программ и т.д.)?
• Качество сигнала, излучаемого передатчиком. Соответствуют ли параметры модуляции стандарту DVB-T2?

Мониторинг на приеме

Очень важным является мониторинг качества ТВ-сигнала на приемной стороне, в непосредственной близости от приемных устройств потребителей. Данный вид контроля может быть интересен как контролирующим органам, так и компаниям, предоставляющим контент. Приборы Rohde & Schwarz DVMS1 и DVMS4 могут производить запись в момент возникновения ошибок в потоке по заданному событию. Например, снижение уровня принимаемого сигнала, уменьшение MER и т.п. Причем записывать возможно как весь поток целиком, так и отдельный сервис (программу), а также отдельно видео- или звуковое сопровождение. Таким образом, можно отследить перерывы в вещании как по времени, так и по конкретному событию.

Обычно анализ работы одночастотных сетей (SFN) достаточно сложен, так как в этом случае необходимо контролировать синхронизацию всех передатчиков, участвующих в работе SFN-сети. Если синхронизация не обеспечивается, прием будет нарушаться, даже если каждый передатчик по отдельности излучает идеальный сигнал.

С помощью приборов серии DVMS можно оценить, попадают ли пришедшие сигналы в защитный интервал. После чего оцениваются уровни и временная синхронизация для всех сигналов. По достижении устойчивого состояния эти значения можно сохранить как опорные (рис. 3).

Далее мониторинг ведется относительно полученных опорных значений. Если какой-либо из сигналов демонстрирует отклонение по синхронизации или по уровню, которое нарушает заданные пользователем пределы, срабатывает сигнализация.

Если на передающей стороне расположено несколько передатчиков или используется более одного PLP, можно использовать множественный мониторинг. При этом прибор DVMS автоматически будет переключаться между соответствующими частотами или PLP и последовательно проверять сигналы.

Используя систему удаленного доступа, либо “удаленный рабочий стол” системы Windows, либо систему команд протокола SMNP, можно контролировать качество сигнала для нескольких передатчиков. С помощью системы мониторинга Rohde & Schwarz TS4570, описанной в предыдущей статье (“Все под контролем”, “Broadcasting. Телевидение и радиовещание”, № 3/2011), можно создавать иерархические системы мониторинга, включая мониторинг как передатчиков, так и другого оборудования, которым возможно управлять с помощью протокола SMNP.

Свойства R&S®DVMS

Немедленное обнаружение всех значимых ошибок на уровнях РЧ и TS

• Расширенные измерения РЧ для сигналов DVB-T/DVB-H и DVB-S/DVB-S2
• Функция шаблона для параметров передачи
• Мониторинг транспортного потока согласно TR 101 290 (приоритеты 1, 2 и 3)
• Функция шаблона для характеристик транспортного потока
• Обнаружение изменений транспортного потока
• Мониторинг скорости передачи данных
• Мониторинг EPG/EIT
• Мониторинг MIP в сетях SFN
• Мониторинг DVB-H

Расширенный анализ и функции визуализации

• Отображение миниатюр
• Отображение EPG
• Графическое отображение скоростей передачи данных и частот повторения таблиц
• Интерпретатор таблиц
• Анализ PCR
• Анализ PTS
• Анализ элементарного потока видео и аудио согласно модели буфера
• Анализ сигналов DVB-H
• Анализ каруселей объектов и данных DVB
• Анализ качества кодирования видео (анализ qPSNR)

Простота эксплуатации и настройки конфигурации

• Ясно структурированные диалоговые меню для всех настроек (характеристик мониторинга, сигнального входа и прибора)
• Возможности точной настройки всех функций мониторинга и пределов
• Удобный вызов функций мониторинга посредством окна выбора View Selector [выбор режима отображения]
• Защита от несанкционированного использования посредством назначения зависящих от пользователя прав доступа

Широкий диапазон функций мониторинга

• Мониторинг нескольких сигналов DVB-T/DVB-H и DVB-S/DVB-S2, поступающих на один вход, посредством функции планировщика Scheduler Suite
• Синхронизованная запись и архивация участков транспортного потока
• Подробный мониторинг и регистрация ошибок
• Различные профили измерений скорости передачи данных для долгосрочного и пикового анализа
• Постоянное или временное блокирование сообщений об ошибках посредством функции Hiding of Events [скрытие событий]

Эффективные сетевые функции

• Многопользовательский доступ через стандартный веб-браузер (на основе Java)
• Интеграция в системы сетевого управления посредством встроенного интерфейса SNMP
• Простой обмен данными при помощи FTP
• Защищенный брандмаузером доступ
• Потоковая передача выбранной программы или PID в любую точку сети

 

Подробнее на сайте Rohde & Schwarz