Analise a tecnologia de configuração chave da rede push multicast de ponta a ponta IPTV

Como um novo serviço multimídia de Internet de alta largura de banda e alta qualidade, o IPTV impõe requisitos mais elevados à rede de área metropolitana de IP das operadoras de telecomunicações. Comparada com a tecnologia unicast tradicional, a tecnologia multicast tem a vantagem de que a largura de banda da rede não aumenta linearmente com o número de usuários com base na eficiência de transmissão equivalente e pode efetivamente economizar a carga do servidor de vídeo e da rede portadora. Portanto, para que as operadoras de telecomunicações implantem e implementem serviços IPTV de maneira eficiente e econômica, é recomendável usar multicast push de ponta a ponta, e a configuração da rede multicast IP é a chave.

Atualmente, a rede de área metropolitana IP das operadoras de telecomunicações é composta principalmente de rede de backbone de área metropolitana e rede de acesso de banda larga, e os dados de serviço IPTV são enviados ao usuário por meio de rede de backbone de área metropolitana e rede de acesso de banda larga, por sua vez. A rede de backbone metropolitana é composta principalmente de dispositivos da camada de rede (camada 3), que podem habilitar protocolos de roteamento multicast como o PIM-SM para acessar fontes multicast (ou seja, dispositivos head-end IPTV) para rotear e encaminhar pacotes multicast. A rede de acesso de banda larga é composta principalmente de equipamentos da camada de enlace de dados (camada 2), e tecnologias como IGMP Proxy ou IGMP Snooping podem ser usadas para encaminhamento multicast de Camada 2 para acessar equipamentos de terminal IPTV (ou seja, decodificadores IPTV). A Figura 1 é um diagrama esquemático de um modelo de push multicast de ponta a ponta de IPTV.

Este artigo descreve as principais tecnologias de configuração da rede push multicast de ponta a ponta de IPTV de dois níveis de rede diferentes: a rede de backbone metropolitana e a rede de acesso de banda larga.

2. Tecnologia de configuração multicast chave para rede de backbone metropolitana

A principal diferença entre uma mensagem multicast e uma mensagem unicast é a identificação do endereço de destino da mensagem. O endereço de destino da mensagem multicast é o endereço do grupo multicast (endereço IP de classe D começando com "1110"), e a mensagem unicast é baseada no IP do host de destino. O endereço é usado como endereço de destino. Como não há correspondência um a um entre o endereço do grupo multicast e o host de destino, o roteador multicast só pode usar a exclusividade do endereço de origem da mensagem para tomar decisões de roteamento. Em outras palavras, o roteador multicast envia a mensagem na direção oposta à origem do multicast com base no endereço de origem da mensagem em vez do endereço de destino. Essa tecnologia é chamada de encaminhamento de caminho reverso (RPF, para abreviar).

Para evitar problemas como loops de roteamento, o RPF estipula que os pacotes multicast devem alcançar o roteador do nó vizinho upstream designado e os pacotes multicast encaminhados por outros nós vizinhos são descartados. Quando há um problema com o roteamento multicast, os pacotes multicast podem não conseguir chegar por outros caminhos, como pacotes unicast, os sinais de transmissão ao vivo de IPTV serão interrompidos na rede de backbone e aplicativos unicast, como navegação na web e envio e recebimento de e-mail são normais obstáculos. Neste momento, ao longo do caminho de distribuição multicast, verifique a tabela de roteamento RPF do roteador multicast e seus nós vizinhos upstream.

A árvore de distribuição multicast no protocolo PIM-SM pode ser dividida em duas categorias: árvore de origem e árvore compartilhada. A árvore de origem usa a fonte multicast como a raiz da árvore, também conhecida como árvore do caminho mais curto, que pode minimizar o atraso de multicast ponta a ponta, mas o roteador deve armazenar uma grande quantidade de informações de roteamento, o que consome muito de recursos do sistema; a árvore compartilhada usa RP (PIM-SM) Um roteador importante no protocolo, usado para roteamento e convergência entre fontes multicast e roteadores multicast) Como o nó raiz comum de todas as árvores de distribuição multicast, o tráfego de origem multicast deve primeiro alcançar o RP antes de ser entregue, e o caminho multicast geralmente não é o ideal. Isso introduzirá um atraso de rede adicional, mas as informações de roteamento que o roteador precisa reter podem ser muito pequenas.

O protocolo PIM-SM aproveita ao máximo as vantagens das duas árvores de distribuição multicast. No estágio inicial do multicast, o roteador multicast não pode usar a árvore de origem porque não pode saber a localização da fonte multicast, mas pode obter os primeiros pacotes multicast enviados pela fonte multicast através do nó RP conhecido e sua árvore compartilhada. Conheça a localização da fonte multicast e mude da árvore compartilhada para a árvore de origem para reduzir o atraso da rede e evitar gargalos de rede que podem ser causados por nós RP.

A rede de backbone metropolitana é geralmente composta principalmente de roteadores Cisco. Roteadores como a Cisco implementam a comutação da árvore de distribuição multicast por meio do limite predefinido SPT-Threshold da taxa de fluxo. Quando for detectado que a taxa de fluxo de multicast de uma fonte de multicast excede o SPT-Threshold, seu roteamento de multicast mudará da árvore compartilhada para a árvore de origem; da mesma forma, se a taxa de fluxo multicast for inferior ao SPT-Threshold, seu roteamento multicast também pode ser alternado da árvore de origem para a árvore compartilhada. O SPT-Threshold é geralmente configurado como 0, para que o roteador alterne da árvore compartilhada para a origem após receber o primeiro pacote multicast.

Como o nó raiz da árvore compartilhada, RP desempenha um papel de link para cima e para baixo no processo multicast. Considerando que o protocolo PIM-SM possui as características de comutação em árvore de distribuição multicast, o RP é geralmente utilizado para estabelecer a conexão inicial entre a fonte multicast e o roteador multicast. Depois que o roteamento multicast do roteador é comutado da árvore compartilhada para a árvore de origem, ele não fará RP e sua árvore compartilhada será necessária novamente. Portanto, a localização do RP na rede multicast não é muito importante. A chave é sua confiabilidade e estabilidade.

A fim de melhorar a confiabilidade e estabilidade do RP, vários roteadores multicast podem ser selecionados para compartilhar a função de RP (ou seja, a tecnologia Anycast RP), e a interface de loopback de cada nó RP é atribuída ao mesmo endereço IP, formando assim o compartilhamento de carga e proteção contra falhas.

O problema de configuração RP na rede multicast não está apenas relacionado à configuração e implantação do próprio nó RP, mas também envolve o problema de como outros roteadores multicast aprendem sobre o nó RP. No estágio inicial do multicast, o roteador multicast pode não saber a localização da fonte multicast, mas o endereço RP deve ser conhecido. Existem duas maneiras principais de um roteador multicast obter um endereço RP, ou seja, o método RP de configuração estática e o método RP de descoberta automática. A configuração estática do RP é mais segura e pode prevenir eficazmente atividades fraudulentas, como forjar RP, mas a carga de trabalho da configuração de rede é pesada e não conduz ao ajuste dinâmico de RP e outros nós; a descoberta automática de RP pode reduzir a carga de trabalho da configuração e facilitar mudanças na rede e estratégias de controle. Ajuste, mas existem certos riscos de segurança. Para uma rede de backbone de área metropolitana de pequena escala, você pode usar o método de configurar estaticamente RP em cada roteador multicast; para uma rede de backbone de área metropolitana de grande escala com políticas de defesa de segurança rígidas, é recomendado usar o método de descoberta automática de RP.

No estágio inicial de multicast, os roteadores multicast geralmente obtêm informações de tráfego e localização de headend IPTV (ou seja, origem de multicast) por meio de nós RP conhecidos e suas árvores compartilhadas. Para que o RP aprenda sobre a fonte multicast, o roteador multicast conectado diretamente à fonte multicast é responsável por encapsular os primeiros pacotes multicast enviados pela fonte multicast em uma mensagem de registro PIM separada e inicia o multicast para o RP em unicast modo. Processo de registro de fonte. Através desta mensagem, o RP pode obter não apenas os pacotes do grupo multicast de interesse, mas também o endereço IP da fonte multicast. Depois disso, o RP encaminha as informações da fonte multicast para outros roteadores multicast e termina o processo de registro da fonte multicast com uma mensagem PIM Registe-Stop.

3. Tecnologia de configuração de chave multicast de rede de acesso de banda larga

O cliente IPTV (set-top box) se comunica com o roteador multicast (geralmente realizado pelo roteador de serviço ou servidor de acesso de banda larga) da camada de controle de acesso do serviço de rede backbone metro através do protocolo IGMP através da rede de acesso de banda larga para entrar ou sair de um determinado Grupo multicast (ou seja, canal IPTV ao vivo).

Quando um decodificador de sinais envia uma mensagem de solicitação de ingresso em grupo multicast para um roteador multicast, o endereço MAC de destino da mensagem é o endereço MAC do grupo multicast em vez do roteador multicast, que é diferente do método unicast. Deve-se notar que um endereço MAC de grupo multicast na verdade corresponde a 32 endereços IP de grupo multicast diferentes. Isso ocorre porque o endereço MAC do grupo multicast é 01: 00: 5E: 00: 00: 00 ～ 01: 00: 5E: 7F: FF: FF, ou seja, o espaço de endereço efetivo é de apenas 23 bits, e o espaço efetivo endereço do grupo multicast IP Existem 28 espaços.

A relação de mapeamento entre os dois é igualar os 23 bits inferiores do endereço MACC aos 23 bits inferiores do endereço IP, o que resulta na perda dos 5 bits superiores do endereço IP do grupo multicast. Por exemplo, se três canais IPTV diferentes ao vivo usam 224.0.0.1, 224.128.0.1 e 239.128.0.1 como os endereços IP do grupo multicast, seus endereços MAC do grupo multicast correspondentes são todos 01: 00: 5E: 00: 00:01, que fará com que o decodificador e o equipamento de segundo nível da rede de acesso de banda larga sejam incapazes de distinguir os três sinais. Portanto, preste atenção a essas questões ao planejar endereços IP multicast.

A rede de acesso de banda larga é composta por um grande número de dispositivos de elementos de rede, como switches da Camada 2 e DSLAMs executados na camada de enlace de dados. A característica do equipamento da Camada 2 é que ele troca / encaminha quadros de dados com base em endereços MAC entre as portas do dispositivo e tem funções de análise e roteamento pobres para a terceira camada (camada de rede) de pacotes IP, portanto, não pode suportar diretamente IGMP trabalhando no terceira camada. E outros protocolos multicast. Quando um dispositivo típico da Camada 2, como um switch, processa o tráfego multicast de IPTV, ele transmite quadros de dados multicast para todas as suas portas de acordo com endereços de destino desconhecidos ou métodos de transmissão, o que pode causar problemas como tempestades de transmissão.

Para resolver o problema de inundação de pacotes multicast, as tecnologias de encaminhamento multicast da Camada 2, como as tecnologias IGMP Snooping e IGMP Proxy, precisam ser adotadas. A tecnologia IGMP Snooping monitora a mensagem IGMP entre o set-top box e o roteador multicast para compreender a relação de encaminhamento da porta do dispositivo para o quadro de dados multicast; enquanto a tecnologia IGMP Proxy intercepta a mensagem IGMP entre o decodificador e o roteador multicast. A filtragem e o encaminhamento de proxy podem salvar o tráfego multicast entre o roteador multicast e o dispositivo da Camada 2, mas requer indicadores de alto desempenho, como capacidade de processamento e memória do dispositivo do elemento de rede. Ao configurar dispositivos da Camada 2, você pode escolher de acordo com o desempenho real do dispositivo do elemento de rede e o grau de suporte para a tecnologia IGMP Snooping / Proxy.

Pegue um canal de IPTV ao vivo com largura de banda de 2 Mbit / s como exemplo. Se o dispositivo da Camada 2 não usar a tecnologia de encaminhamento de multicast da Camada 2, os pacotes de multicast enviados para todos os usuários de IPTV serão encaminhados para todas as portas, mesmo se a porta do usuário tiver 10 Mbit / s. s Acesso à largura de banda, os pacotes multicast de 5 canais IPTV ao vivo podem ser bloqueados; depois de adotar a tecnologia de encaminhamento multicast da camada 2, os pacotes multicast são encaminhados apenas para as portas com a solicitação de uso, e se cada porta estiver no máximo conectada para um decodificador de IPTV, no máximo apenas um pacote multicast (ou seja, Tráfego de 2 Mbit / s) de um canal ao vivo é encaminhado para a porta correspondente.

O tráfego encaminhado pelo multicast de camada 2 envolve apenas serviços de multicast IPTV e não envolve outros serviços de banda larga. Portanto, na rede de acesso de banda larga, tecnologias como VLANs são geralmente usadas para isolar o tráfego multicast IPTV de outros serviços e do tráfego do usuário. As tecnologias de VLAN comumente usadas incluem a tecnologia de replicação multicast de VLAN multicast para cada VLAN de usuário e QinQ, que resolve o número insuficiente de IDs de VLAN

O programa IPTV ao vivo é entregue ao terminal do usuário por meio da rede do portador de IP e existem principalmente dois modos de multicast, a saber, o modo de multicast dinâmico e o modo de multicast estático. No modo multicast dinâmico, switches, DSLAMs e outros dispositivos receberão e entregarão o programa do canal somente após receberem a primeira solicitação do usuário para ingressar em um canal (grupo multicast); e quando o canal (grupo multicast) dura Quando um usuário efetua logout, o dispositivo do elemento de rede irá parar de receber o fluxo multicast. O modo multicast estático é configurar estaticamente as entradas de encaminhamento multicast MAC de cada canal IPTV (grupo multicast) no equipamento de comutação, independentemente de os usuários downstream assistirem ou não, o fluxo multicast foi entregue ao equipamento do elemento de rede.

O tráfego multicast estático não tem nada a ver com o número de usuários de IPTV, apenas com o número de canais e a largura de banda por canal. Quando o número de usuários for menor que o número de canais, o tráfego será maior que o tráfego unicast; o tráfego máximo de multicast dinâmico é quando o número de usuários simultâneos de IPTV é menor que o número de canais. Quando o número de usuários simultâneos de IPTV é maior que o número de canais, é equivalente ao tráfego multicast estático. No modo multicast estático, a velocidade de troca de canal do usuário é rápida e a percepção do serviço é boa, mas a demanda de largura de banda da rede é maior; O multicast dinâmico pode minimizar o tráfego da rede em qualquer circunstância, mas quando o usuário recebe um novo canal (grupo de multicast), pode haver um certo atraso na rede.

Quando o número de usuários de IPTV conectados ao equipamento de rede é muito pequeno, as vantagens do multicast não são óbvias. Portanto, no estágio inicial do desenvolvimento dos serviços de IPTV, não há muitos usuários de IPTV ou a rede de acesso de banda larga não foi reconstruída no local. Você pode usar multicast dinâmico ou mesmo unicast para transmitir sinais ao vivo de IPTV. Quando o número de usuários conectados a um dispositivo de rede excede em muito o número de canais IPTV, as características do multicast para economizar largura de banda do tráfego de rede tornam-se cada vez mais significativas. Neste momento, isto é, quando o serviço de IPTV estiver desenvolvido até um estágio maduro e a transformação da rede de acesso de banda larga estiver em vigor, o modo multicast estático pode ser usado para transmitir o sinal ao vivo de IPTV para melhorar ainda mais a qualidade do serviço de IPTV. Portanto, as operadoras podem decidir se devem configurar o equipamento de rede de acesso em um modo multicast dinâmico ou estático de acordo com as condições reais, como qualidade da rede e penetração do serviço IPTV.

Combinando a rede de área metropolitana de IP existente de operadoras de telecomunicações, este artigo expõe sistematicamente as principais tecnologias de configuração de rede push multicast de ponta a ponta de IPTV, que tem uma boa referência para as operadoras de telecomunicações implantarem e implementarem serviços IPTV de forma eficiente e econômica.

Como distante (long) a tampa do transmissor?

A faixa de transmissão depende de muitos fatores. A distância real baseia-se na altura da antena de instalar, o ganho da antena, usando ambiente como a construção e outras obstruções, a sensibilidade do receptor, a antena do receptor. Instalação de antena mais alta e usando no campo, a distância vai muito mais longe.

EXEMPLO 5W FM Transmitter usar na cidade e cidade natal:

Eu tenho um uso do cliente 5W transmissor FM EUA com antena GP em sua cidade natal, e ele testá-lo com um carro, cobrir 10km (6.21mile).

I testar o transmissor FM 5W com antena GP na minha cidade natal, que cobrem cerca de 2km (1.24mile).

I testar o transmissor FM 5W com antena GP na cidade de Guangzhou, que abrangem cerca de única 300meter (984ft).

Abaixo estão o intervalo aproximado de diferentes transmissores de energia FM. (O intervalo é de diâmetro)

0.1W ~ 5W Transmissor FM: 100M ~ 1KM

5W ~ 15W FM Ttransmitter: 1KM ~ 3KM

15W ~ 80W Transmissor FM: 3KM ~ 10KM

80W ~ 500W Transmissor FM: 10KM ~ 30KM

500W ~ 1000W Transmissor FM: 30KM ~ 50KM

1KW ~ 2KW Transmissor FM: 50KM ~ 100KM

2KW ~ 5KW Transmissor FM: 100KM ~ 150KM

5KW ~ 10KW Transmissor FM: 150KM ~ 200KM

Como contactar-nos para o transmissor?

Ligue-me + 8618078869184 OR
Me mande um e-mail [email protegido]
1.How longe você quer cobrir de diâmetro?
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E vamos dar-lhe conselhos mais profissional.

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