Развертывание доступа по DSL с поддержкой IPTV
При тестировании всего соединения DSL для выполнения теста PING необходима следующая информация о его конфигурации:
- тип соединения пользователя:
- Ethernet поверх ATM с инкапсуляцией в режиме моста или маршрутизатора согласно RFC 1483;
- PPP поверх ATM;
- PPP поверх Ethernet поверх ATM;
- тип поддерживаемой адресации IP (статическая или динамическая). В случае РРР, когда требуется аутентификация, должны быть известны имя пользователя и пароль;
- значения идентификаторов виртуального пути (Virtual Path Identifier, VPI) и виртуального канала (Channel Identifier, VCI), определяющие постоянный виртуальный канал PVC ATM;
- адреса шлюза и ISP;
- адрес сайта для верификации IP-адреса.
Однако тест PING не позволяет идентифицировать неисправность в промежуточной точке соединения. Поэтому при отсутствии эхо-ответа от дальнего конца соединения необходимо использовать программу Traceroute, которая позволяет идентифицировать недоступный узел.
Cледующий тест - измерение скорости протокола передачи файлов (File Transfer Protocol, FTP) с удаленного конца линии ADSL с помощью ADSL анализатора. Такая возможность позволяет принимать периодически отправляемые с удаленных серверов файлы FTP фиксированного размера и рассчитывать скорость передачи и коэффициент ошибок пакетов, а также пропускную способность соединения.
Завершающим этапом тестирования соединения IP может быть стрессовая проверка вплоть до остановки соединения DSL с целью определения его максимальной скорости.
До этого мы рассматривали ситуацию быстрого доступа к Internet. Между тем, каждое приложение требует своей специфической методики развертывания, поэтому далее в качестве примера излагается методика развертывания услуги IPTV.
Использование технологии DSL для доставки услуги IPTV предъявляет более высокие требования к доступу DSL, и в первую очередь - к самой абонентской линии, подключенной к Internet. Дело не только в том, что IPTV нуждается в очень высокой пропускной способности. Не менее важно то обстоятельство, что видеоинформация весьма чувствительна к стабильности самого соединения и нестационарным помехам, в частности, импульсным шумам, радиопомехам и т.д. Поэтому перед настройкой соединения IPTV необходимо еще раз тщательно проверить ключевой параметр абонентской линии (АЛ), т.е. степень ее симметрии, от которой непосредственно зависит защищенность АЛ от внешних помех.
Провода tip и ring идеальной витой, или симметричной, пары должны иметь одинаковые потенциалы относительно земли. Показателем степени симметрии витой пары является величина ее продольного баланса. Наиболее известный способ оценки продольного баланса - сравнение измеренных емкостей между каждым проводом витой пары и землей. Их различие может быть вызвано обрывом или коротким замыканием на землю одного из проводов витой пары.
Однако более предпочтительным методом оценки продольного баланса АЛ считается измерение результирующей помехи между проводами АЛ при подаче испытательных сигналов одинаковой частоты и мощности между каждым проводом и землей. Таким образом можно непосредственно измерить частотную характеристику продольного баланса.
Величина последнего представляет собой разность уровней испытательного сигнала и помехи на выходе АЛ. Измеренная величина должна быть не менее 40 дБ для всех пар и более 50 дБ для большей части пар на частоте 1,1 МГц для линии ADSL и на частоте 2,2 МГц для линии ADSL2+.
Полезно еще раз убедиться в отсутствии в кабеле так называемых расщепленных пар. Такую пару проще всего локализовать при помощи сравнительной оценки переходных помех в парах кабельного пучка. Она практически лишена скрутки, поэтому пара с максимальным уровнем переходной помехи и будет расщепленной. Для большей надежности следует измерить продольный баланс подозрительной пары. Если окажется, что он нормальный, то пара действительно является расщепленной.
При подготовке АЛ к работе в режиме IPTV должны быть удалены все параллельные отводы, присутствие которых, при соблюдении специально оговоренных ограничений, допускалось только в случае доступа DSL к Internet. Успешная работа АЛ в режиме IPTV возможна лишь при надлежащем качестве заземления и экрана кабеля.
После завершения тщательной проверки состояния АЛ наступает черед настройки соединения IPTV, состоящей из пяти последовательных этапов. Она может производиться техническим персоналом как из помещения пользователя, так и с интерфейсного сетевого устройства NID.
На первой ступени проверяются оба направления линии DSL на предмет достаточности пропускной способности для поддержки IPTV. Для каждого нисходящего канала необходима пропускная способность не менее 3 Мбит/с, даже при наличии компрессии видео MPEG2 или MPEG4.
На второй ступени оценивается стабильность скорости DSL, что необходимо для надежной передачи видеосигнала. Контроль осуществляется косвенно, по величине SNRM, характеризующей запас по SNR. Минимальная величина SNRM для поддержания стабильных скоростей передачи в обоих направлениях должна быть не ниже 6 дБ; желательная - около 10 дБ. Столь жесткие требования объясняются, в первую очередь, большой чувствительностью видеосигналов к импульсным помехам.
Некоторые модемы DSL и DSLAM сконфигурированы для работы на максимальных скоростях при длительном колебательном процессе установления наибольшего значения SNRM. Однако такой процесс (его называют trimming) может генерировать ошибки. Для трафика Internet эта ситуация не опасна, но качество IPTV может существенно ухудшиться, приводя к пикселизации изображения или потере кадров.
На третьей ступени выполняется проверка скорос-ти на уровне АТМ, которая должна быть ниже скорости линии ADSL, а также величины ошибок на этом уровне.
На четвертой ступени проверяются уровни IP и видео MPEG, измеряются скорости передачи и величина ошибок. Любая корреляция между количеством ошибок и резкими колебаниями скорости передачи является признаком того, что скорость видео превышает доступную пропускную способность, так что источник потокового видео может потребоваться отрегулировать.
Пользователь должен быть уверен в том, что требования протокола Internet Group Management Protocol (IGMP), управляющего подключением и отключением канала IPTV, выполняются сетью правильно, в соответствии с требованиями к времени переключения телевизионных каналов (zapping time).
Пятая, заключительная ступень тестирования IPTV - 15-минутный тест оценки качества видео. Он выполняется с помощью постоянно обновляемых уровневых гистограмм соединения DSL. Во время этого сеанса полезен непрерывный мониторинг таких параметров IPTV, как джиттер, процент потери пакетов и время переключения, которые объективно подтвердят соответствие качества IPTV требованиям провайдера. Из-за различия топологии сетей доступа и условий их работы пороги для указанных параметров устанавливаются, как правило, провайдером услуг.
Использование описанной выше методики в сочетании с современным оборудованием тестирования позволяет минимизировать время развертывания IPTV и осуществлять настройку пользовательского оборудования IPTV прямо с интерфейсного блока NID, где технический персонал провайдера может тестировать все уровни услуги IPTV DSL.
Для анализа качества IPTV используются специальные устройства тестирования Triple Play. В процессе анализа IPTV необходимо определить скорости ADSL2/ADSL2+, АТМ и пакетов IP. На основе контроля ошибок цикловых структур на уровнях ADSL2/ADSL2+, АТМ и IP тестирующее устройство может предоставить пользователю информацию о существующих проблемах. Например, на основе контроля интервалов между пакетами IP рассчитываются наиболее важные параметры, влияющие на качество IPTV, - потери пакетов и джиттер.
Информация, позволяющая определить пригодность конкретной линии ADSL2/ADSL2+ для целей IPTV, должна включать такие параметры, как скорость в нисходящем направлении, тип задержки, SNRM, мощность передачи и затухание линии.
Для определения того, какая часть общей пропускной способности приходится на видео, необходимо получить данные анализа видеопотоков, прежде всего информацию о скоростях, доступных на уровнях ADSL, АТМ и IP, а также суммарное описание множества обнаруженных потоков. С увеличением числа одновременно работающих каналов IPTV требуемая пропускная способность увеличивается, а значит, возрастает и степень использования общей пропускной способности.
Статистика протокола трафика Internet Group Management Protocol (IGMP) позволяет подтвердить присутствие трафика в линии IPTV. Сеть периодически опрашивает телевизионные приставки (Set Top Box, STB) и принимает информацию от удаленного устройства. Эту информацию можно получить и с помощью специальных приборов.
Кроме того, нужно выявить ошибки на уровнях ADSL, АТМ и IP. Величина FEC представляет ошибки, нуждающиеся в исправлении. Как правило, высокий уровень FEC указывает на то, что существуют потенциальные проблемы в самой АЛ. Ошибки в кадрах ADSL могут быть связаны с самой АЛ или DSLAM, а ошибки на уровне АТМ - с работой DSLAM или коммутатора АТМ. Потеря пакетов IP обычно зависит от состояния элементов магистральной сети и распределительного устройства видео (video head end). Другие возможные причины - ограниченная пропускная способность, перегрузка сети, кратковременные пропадания тракта передачи и т.д. Обычно потери пакетов IP отмечаются сразу у многих пользователей. Невосстановленные ошибки на уровнях ADSL и АТМ будут проявляться на уровне IP чаще всего в виде явно выраженной пикселизации телевизионной картинки.
Кроме того, приборы для анализа IPTV, как правило, обладают функцией измерения джиттера. Каждая сеть имеет собственный порог максимально допустимого джиттера. Размеры его возможной компенсации зависят от объема буфера, имеющегося в STB.
