1.2 Основная деятельность компании ао «Казтелерадио»

Объектом исследования нашей работы является производственная деятельность компании «Казтелерадио», которая является Национальным оператором по передаче программ телерадиовещания по всей территории Казахстана.

Основная деятельность АО «Казтелерадио» - это распространение телерадиоканалов по сетям цифрового эфирного телевидения, а именно по спутниковым каналам связи. Национальный оператор АО «Казтелерадио» как раз таки соответствует канонам соответсвия надежного объекта.

Основной задачей Казтелерадио является обеспечение всей территории Республики Казахстан эфирным цифровым телевидением, что по сути является одним из основных аспектов, характеризующим развитие современного общества. Рассмотрим техническую сторону данной сети, схематически отображенную на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Схема подачи сигнала эфирного телевидения

16

Телевизионная компания формирует сигнал, который подается в технический центр Казтелерадио, откуда через спутник идет подача на приемно-передающие РТС в регионах.

Также у Казтелерадио есть такой вид сервиса как «ТВ OTAU» - телевидение непосредственного приема. Прямое спутниковое телевидение и радио, передающее "ТВ OTAU" - передача телевидения и радиопередач через искусственный спутник. Прямое спутниковое вещание "ТВ OTAU" предоставляет доступ населению к информационному полю и выполняющий государственную политику посредством передачи общедоступных и коммерческих каналов с возможностью приема сигналов на всей территории Республики Казахстан. Получение теле и радиосигналов из источника программ ( производителей программ телерадиовещательных компаний) на технических центрах акционерного общества «АО Казтелерадио» выполняется на соединительных линиях (волоконно-оптические линии, радио-релейные линии, спутниковые линии). Формирование транспортных потоков и их повышение на спутнике выполнены в технических центрах Алматы, Астаны, Уральска данным акционерным обществом. Транспортные потоки формируют пакет программного обеспечения спутникового телевидения и радио, передающего "ТВ OTAU". Для поддержки указанных задач при функционировании сети прямого ТВ и радио, широковещательно передающего "ТВ OTAU" используется ресурс геостацинарного спутника Казсат. Теперь реализация действий для передачи сети прямого спутникового телевидения и радио, передающего "ТВ OTAU" к ресурсам внутреннего геосинхронного спутника земли KazSat-3 включена. На данный момент благодоря переходу к ресурсам внутреннего геосинхронного спутника земли гарантируется информационная безопасность и передача сигнала.

1.3 Технология корпоративной сети спутниковых станций и описание используемой системы

Спутниковые стануии корпоративной сети расположены по территории всей республики, задачей является следить за техническим состоянием удаленно.

Удаленный доступ - возможность получить доступ к компьютеру дистанционно. В корпорациях людям в филиалах, удаленным сотрудникам и людям, которые перемещаются, возможно, понадобится доступ к сети корпорации. Домашние пользователи получают доступ к Интернету

посредством удаленного доступа к Интернет-провайдеру (ISP). Коммутируемое соединение через рабочий стол, ноутбук или модем карманного компьютера по регулярным телефонным линиям - общепринятая методика удаленного доступа. Удаленный доступ - также возможное использование выделенной линии между компьютером или удаленной локальной сетью и "центральной" или основной корпоративной локальной сетью. Выделенная линия более дорогая и менее гибкая, но предлагает более

17

быстрые скорости передачи данных. Цифровая сеть с интеграцией услуг (ISDN) - общепринятая методика удаленного доступа из филиалов, так как это комбинирует коммутируемый доступ с более быстрыми скоростями передачи данных. Беспроводная связь, кабельный модем и технологии Цифровой абонентской линии (DSL) предлагают другие возможности для удаленного доступа.

• таких системах связи как спутниковые эксплуатируются антенны СВЧ-диапазона частот непосредственно для приема радиосигналов от наземных станций, передающих сигнал, и для ретрансляции этих же сигналов туда же, на наземные станции. Подавляющее колличество спутников используют диапазон 6/4 ГГц (гигагерцовый), некоторые из них же работают

• диапазоне 14/12 ГГц (число, которое на первом месте обозначает частоту работы по определенному звену «Земля - спутник», вторая же обозначает частоту работы звена «спутник - Земля»). Спутника принимает и передает сигналы с помощью специального устройства - транспондера. Взаимодействие же между всеми абонентами может осуществляться по следующей цепи: абонентская станция (отправление информации) - передающая наземная радиотелеметрическая станция (РТС) - спутник - приемная наземная радиотелеметрическая станция - абонентская станция (получение информации). Одна РТС, которая находится на земле обслуживает несколько близлежащих АС.

Центр управления сетью - это специальный центр, предназначенный для решения текущих задач функционирования данной сети. Центр должен осуществлять круглосуточный управление и мониторинг сетей, снижать

аварийность, обеспечивать большую производительность всей инфраструктуры, повышать эффективность услуг, которые предоставляются, при сниженном уровне рисков.

VSAT (Very Small Aperture Terminal) – это наземный спутниковый терминал с антенной, параболлического плана небольшого диаметра.. К VSAT относят те станции, диаметр раскрыва антенн не превышает 2,4 метра. Мощность же передающего устройства, обычно, не превышает 2-х Вт.

Системы Vsat обеспечивают большую скорость, широкополосные спутниковой связи корпоративной сетевой коммуникации. Vsat идеален для гспутникового новостного сбора, чрезвычайных респондентов, или любого приложения, которое требует соединения широкополосного Интернета в удаленном расположении.

Vsat - превосходный способ соединить удаленные узлы и работников с коммуникациями для сетевого доступа, видеопередач, голоса.

Выбор спутников сделан в зависимости от условий спутниковыйх ресурсов, по доступный арендной плате, с надлежащими техническими характеристиками и необходимой зоной покрытия.

18

Рисунок 1.3. Республиканская спутниковая сеть подачи ТВ и РВ программ

К оборудованию технических центров относится:

• оборудование переключения и распределения сигнала;

• оборудование контроля и мониторинга;

• аппаратура кодирования;

• оборудования мультиплексирования;

• оборудование систем условного доступа;

• радиочастотное оборудование (модуляторы, усилители мощности, антенны);

• оборудование источника питания (DGA, UPS, AVR, распределительные щиты, кабельные линии);

• системы кодирования и мультиплексирования технических центров на оборудовании компании Harmonic INC.

В состав абонентского комплекта оборудования, включено: 1) спутниковая антенна в наборе (отражатель, поддержка, позиционер, держатель излучателя, присоединения). Диаметр спутниковой антенны определяется по следующим параметрам: местоположение (область) установки и уровень эффективной изотропной излучаемой мощности искусственного наземного спутника, согласно зоне покрытия. Используются спутниковые антенны с диаметрами 0,9 м и 1,2 м.

Компанией предлагается организация радиальной сети каналов контроля и управления между Республиканским центром и РТС на основе технологии iDirekt не позволяющей организовать обмен данными между РТС

• областными центрами контроля и управления, минуя республиканский

19

Центр. Оценки требуемой пропускной способности сети контроля и управления не приведены. Чтобы включить в систему управления областные центры, используя предлагаемую технологию, обмен данными областными центрами контроля и управления и между РТС может осуществляться только через республиканский Центр, вследствие чего появляется необходимость повторной передачи данных через КА-ретранслятор.

Указана только требуемая пропускная способность для сети каналов управления, которая организована между областными «рабочими станциями»

• республиканским центром мониторинга. С основным и резервным центрами мониторинга и управления «Рабочие станции связываются по выделенному высокоскоростному VPN-каналу емкостью до 5 Мбит/с. Также этот канал используется для обмена ключами системы условного доступа и организации связи системы биллинга с областными «сервис-центрами». Сеть управления организовывается только на резервном КА.

Организована радиально-узловой сети каналов контроля и управления, обеспечивающей, как возможности мониторинга и управления РТС Республиканской сети вещания в республиканских Центрах ( Алмата, Астана), так и возможности управления областными сетями вещания и сбор данных от них непосредственно областными центрами (без использования повторной передачи данных контроля и управления через КА ретранслятор).

• системе управления в зависимости от требуемого объема трафика и

протоколов его передачи целесообразно выделить следующие информационные направления:

- направления передачи данных контроля состояния от РТС к областным

• Республиканскому Центру;

• направления передачи данных управления от областных и Республиканского Центра к РТС;

• направления передачи данных видеонаблюдения от РТС к областным и Республиканскому Центру;

• направления служебной телефонной связи между областными и Республиканским Центом и РТС;

• мультисервисные направления для организации информационного обмена между республиканским и областными центрами контроля и управления.

20

Рисунок 1.4 - Схема управления и мониторинга сетью ЦТВ

Реализация приведенных требований к пропускной способности спутниковой сети мониторинга может обеспечиваться большим многообразием имеющихся на рынке сетей VSAT, отличающихся друг от друга своей архитектурой, используемыми методами многостанционного доступа, необходимым частотно-энергетическим ресурсом и стоимостью оборудования. Общим для практически всех современных сетей VSAT является использование стандартов DVB-S2 для трактов прямого канала и DVB-RCS для трактов обратного канала.

• обратных каналах современных систем реализован частотно-временной многостанционный доступ MF - TDMA. Технологические решения (протоколы передачи, методы модуляции и кодирования и т.д.) в настоящее время стандартизованы - стандарт DVB - RCS (Return Channel over Satellite,

рекомендация EN 301 790). В качестве ведущих разработчиков и поставщики систем VSAT определяющих основную часть мирового рынка таких систем и имеющих наиболее эффективные технические решения по их построению, можно выделить компании «Гилат», «Адвантек» и «Хьюз». Используемые ими технологические платформы позволяют строить как простейшие сети радиальной структуры «звезда», так и полносвязные сети (MESH). Функциональные возможности сетей основанных на технологических

21

решениях компаний «Гилат», «Адвантек» и «Хьюз» при передаче традиционного высокоскоростного мультисервисного трафика во многом близки друг к другу.

Основные отличия между ними, связанные с организацией синхронизации в сети, архитектурой мини-HUB, системой географического резервирования начинают в значительной мере проявляться при передаче низкоскоростного трафика. Необходимо выделить следующие особенности трафика в сети мониторинга, отличающего его от трафика в традиционных мультисервисных сетей VSAT.

Существенная часть одних и тех же данных от РТС (данные состояния РТС и данные видеонаблюдения) должны приниматься не только на ЦУС Алматы, но и на резервном ЦУС Астаны, а также на всех областных центрах (каждый областной ЦУС должен иметь данные РТС, находящихся в его зоне ответственности). (должно обеспечиваться географическое резервирование ЦУС). Обеспечить такую возможность можно различными способами:

• данные собираются на ЦУС Алматы и «вторым» скачком передаются на резервный ЦУС Астаны, а также на все областные центры. Этот способ реализуется в сети радиальной структуры («звезда»);

• каждый абонентский терминал сети VSAT с полносвязной структурой (MESH) или радиально-узловой структурой поочередно передает одни и те же данные на ЦУС Алматы, резервный ЦУС Астаны, а также на свой областной центр;

• каждый абонентский терминал сети VSAT с полносвязной структурой (MESH) использует в обратных каналах спутниковой сети протокол

«Мультикаст» при котором данные принимаются несколькими корреспондентами, указанными в групповом адресе. В традиционных мультисервисных сетях VSAT с полносвязной структурой (MESH) каждый пакет данных от периферийных ЗС передаются только одному корреспонденту (HUB, мини- HUB, или другой ЗС). В отличие от наземных линий связи, использование в обратных каналах спутниковой сети протокола «Мультикаст» должно поддерживаться не только серверным оборудованием, но и системой взаимной синхронизации приемных комплексов HUB, резервного HUB и мини- HUB областных центров. В случае, если в спутниковой сети на транспортном уровне протокол «Мультикаст» не поддерживается (взаимной синхронизация приемных комплексов HUB, резервного HUB и мини- HUB областных центров не обеспечивается из-за недостаточной частотной стабильности опорных генераторов и гетеродинов радиочастотного оборудования и т.п.), данные состояния РТС и данные видеонаблюдения должны передаваться в спутниковой сети трижды:

• от РТС к основному HUB;

• от РТС к резервному HUB;

• от РТС к областному мини- HUB.

• случае, если в сети обеспечивается географическое резервирование HUB, как на уровне прямых каналов, так и с обеспечением взаимной

22

синхронизации приемного оборудования обратных каналов, однако для мини-HUB областных центров взаимная синхронизации приемного оборудования обратных каналов не обеспечивается, данные состояния РТС и данные видеонаблюдения должны передаваться в спутниковой сети дважды:

• от РТС к основному и резервному HUB;

• от РТС к областному мини- HUB .

• сети мониторинга для сбора данных о состоянии РТС целесообразна реализация алгоритма детерминированного доступа к системным каналам MF

• TDMA сбора данных о состоянии РТС. Для сети из 1000 РТС при организации одного системного канала временной тайм- слот для передачи данных одной РТС должен составлять с учетом защитных интервалов не более 4 мсек. При этом, усложняется частотная синхронизация радиосигналов поступающих в приемное оборудование HUB и мини - HUB (чем выше позиционность модуляции в обратном канале, тем выше требования к частотной стабильности радиосигналов).

• режиме «молчания» РТС (в сети мониторинга в любой момент времени подавляющая часть РТС не передает никаких данных) в обратных каналах должен обеспечиваться минимально возможный «фоновый» трафик (служебные данные необходимые для синхронизации абонентских терминалов и контроля их состояния). В противном случае «фоновый» трафик может превысить полезный трафик данных о состоянии РТС.

• настоящем проекте проведены оценки требуемого частотно-энергетического ресурса спутниковой сети мониторинга в сети радиальной структуры («звезда»), а также последних из известных реализаций аппаратуры многостанционного доступа с полносвязной структурой (MESH) компаний «Гилат», «Адвантек» и «Хьюз».

SkyEdge II (MESH) фирмы Гилат. Географическое резервирование HUB к настоящему времени не реализовано. Данные о возможности взаимной синхронизации обратных каналов HUB и мини- HUB отсутствуют. Требуется поочередная передача одних и т е ж е д анных на Ц УС А лматы, р езервный ЦУС Астаны, а также на свой областной центр. Данные о возможности реализации детерминированного цикла сбора данных от 1000 РТС за время 4 секунды отсутствуют. Фоновый тр*афик, приходящийся на один абонентский терминал в соответствии с данными имеющимся у «Казтелерадио» принят равным 800 Бит/с Advantech Wireless (MESH) фирмы Адвантек. Реализовано географическое резервирование HUB. Данные о возможности взаимной синхронизации обратных каналов HUB и мини- HUB отсутствуют. Данные о возможности реализации детерминированного цикла сбора данных от 1000 РТС за время 4 секунды отсутствуют. Фоновый трафик, приходящийся на один абонентский терминал в соответствии с данными имеющимся у «Казтелерадио» принят равным 100 Бит/с.

Hughes HX (MESH) фирмы Хьюз (реализованы географическое резервирование ЦУС, возможность параллельного приема данных состояния РТС на ЦУС и областных центрах и детерминированный цикл сбора данных

23

от РТС). Фоновый трафик, приходящийся на один абонентский терминал в соответствии с данными имеющимся у «Казтелерадио» принят равным 100 Бит/с При расчетах не учитываются имеющиеся у всех рассмотренных технологий возможности статистического мультиплексирования (компрессии) передаваемых данных.

24