OPERADOR TRIPLE PLAY TRES + 3+ Fase: 2.2 Diseño detallado: Plataformas de servicio Blanco, Paula Hernando, David Lara, Jose J. Martinez, Luis Encarnacion, Xavier Serelli, Marco Madrid, 30 de junio de 2010 1 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID Fase 2.2 Diseño detallado: Plataformas de servicio Autor: Tres +. Palabras Claves: Cabecera de IPTV, equipos de captación, codificadores, elementos de conveniencia, equipos de conectividad, equipos de codificación, middleware, VoD, nPVR, encoder, routers de agregación , router de distribución. Resumen: La compañía tres + implementará una plataforma de servicio de televisión en la comunidad de Castilla y León, este servicio de video será transportado a través de una infraestructura IP, habrá dos tipos de captación, una vía satélite y otra a través de una antena de TDT para la programación local, el formato de trasmicion de ambas señales será de MPGE4 y la cabecera IP se encontrara ubicada en la ciudad de Valladolid. En el apartado de la inserción de contenidos locales y VoD se realizo el dimensionado de los discos de almacenamiento y se calculará la cantidad de inyectores de video requeridos para atender a los usuarios de cada provincia. El servidor de VoD está constantemente suscrito, y por lo tanto recibiendo los flujos MPEG4 SPTS, a todos los grupos multicast que provienen de la cabecera central y almacena en sus discos todos los canales en definición estándar por un periodo de 7 días. Esta funcionalidad se realiza en cada una de las tres cabeceras locales. Esto implica una gran disminución de ancho de banda de transporte requerido, ya que de lo contrario debería transportar un flujo de video (3 Mbps para SD y 12 Mbps para HD) por cada usuario que acceda al servicio. Por último hablaremos de los router de agregación/distribución que tendrá la función de recibir el trafico generado por la cabecera de IPTV (239,584 Mpbs), el mismo que será distribuido a su vez mediante el anillo SDH a los cuatros routers de distribución ubicados en las ciudades restantes de León, Burgos, Salamanca. También se encargará de agregar los servicios de VoD y los canales locales de toda la comunidad de Castilla y León. Una vez agregados los todos los tráficos, este router de distribución redirigirá el tráfico a través de un switch de agregación al dslam correspondiente a cada ciudad, para llegar hasta el usuario final. 2.2.1 Cabecera de IPTV: introducción al concepto y diseño 6 2.2.1.1 Diagrama de los equipos y su interconexión 7 2 2.2.1.2 Selección de equipos 8 2.2.1.2.1 Equipos de captación 16 2.2.1.2.2 Codificadores 18 2.2.1.2.3 Elementos de conveniencia 20 2.2.1.2.4 Equipos de conectividad 2.2.1.2.5 Equipos de codificación 2.2.1.2.6 Middleware 23 2.2.1.3 Dimensionado de equipos para la provisión de canales 25 2.2.1.4 Cálculo de enlaces 38 2.2.2 Servicio VoD e inserción de contenidos locales. 2.2.2.1 Diagrama de Equipos. 41 2.2.2.1 Dimensionado VoD. 44 2.2.2.3 Dimensionado nPVR. 46 2.2.2.4 Resumen de Dimensionado VoD y nPVR. 47 2.2.2.5 Equipos de VoD 48 2.2.2.5.1 Servidor VoD 48 2.2.4.5.2 Encoder 49 2.2.3.1 Interconexión: selección, dimensionado y despliegue de los routers de Distribución 52 2.2.3.2 Dimensionado Router de Distribución de Valladolid. 52 2.2.3.3 Dimensionado Router de Distribución/Agregación León 53 2.2.3.4 Dimensionado Router de Distribución/Agregación Burgos 55 2.2.3.5 Dimensionado Router de Distribución/Agregación Salamanca 56 2.2.3.6 Configuración de routers de agregación 58 2.2.3.7 Plan de direccionamiento del área de servicios 59 2.2.4 Anexo 59 3 Índice de figuras Figura 1. Esquema IPTV 6 Figura 2. Arquitectura básica cabecera de red. 7 Figura 3. Diagrama equipos red Tres 8 Figura 4. Detalle de conexión de la cabecera IPTV 8 Figura 5. Scientific Atlanta Titan MKII. 9 Figura 6. Scientific Atlanta Atlas MKII (TDT) 10 Figura 7. Scientific Atlanta Indus MKII 11 Figura 8. Scientific Atlanta Galaxy - Modular Rack System. 12 Figura 9. Repartidor ecualizado pasivo de 8 salidas 13 Figura 10. Repartidor digital Blonder Tongue de 8 Salidas (DGS-8 1954) 14 Figura 11. Splitter IKUSI 14 Figura 12. Antena Televés Ref. 1095 15 Figura 13. Servidor HP 16 Figura 14. Demultiplexador y Splicer NetProcessor 9040 18 Figura 15. Router Cisco 7606 con 6 módulos 19 Figura 16. Módulo Cisco Catalyst 6500. 19 Figura 17. Astria CP 40020 21 Figura 18. Cisco Encoder 2000. 21 Figura 19. Esquema TV Navigator 25 Figura 20. Elemento SDH genérico 26 Figura 21. Red SDH genérica 28 Figura 22. Ejemplo topología anillo 29 Figura 23. Cobertura Satélite ASTRA 1G 30 Figura 24. Cobertura Satélite ASTRA 1KR 31 Figura 25. Cobertura Satélite ASTRA 1L 32 Figura 26. Cobertura Satélite ASTRA 1M. 33 Figura 27. Cobertura Satélite Hispasat 1C 33 Figura 28. Cobertura Satélite HotBird 34 Figura 29. Cobertura Satélite Intelsat 3R 34 Figura 30. Cobertura Satélite NSS806 35 Figura 31. Esquema de interconexión de cabecera IPTV 38 Figura 32. Cabecera Local de VoD 41 Figura 33. Cabecera Central de VoD 43 Figura 34. Diagrama General de VoD. 43 4 Figura 35. Tipos de Flujos de Video. 44 Figura 36. Diagrama configuración RAID 5. 48 Figura 37. Astria cp- 1200 Motorola. 49 Figura 38. Dimensionamiento Router de Distribución 52 Figura 39. Dimensionamiento router León 54 Figura 40. Dimensionamiento router Burgos 54 Figura 41. Dimensionamiento router Salamanca 56 Índice de Tablas Tabla 1. Elementos cabecera IPTV 7 Tabla 2. Tamaño de la rejilla en función de la banda. 9 Tabla 3. Especificaciones técnicas Titan MKII. 10 Tabla 4. Especificaciones técnicas Atlas MKII. 11 Tabla 5. Especificaciones técnicas Indus MKII. 12 Tabla 6. Galaxy Modular Rack System. 13 Tabla 7. Ventajas MPEG4. 15 Tabla 8. Características principales del servidor. 17 Tabla 9. Características principales Cisco Catalyst 6500. 19 Tabla 10. Especificaciones Astria CP 400 21 Tabla 11. Características y beneficios Encoder 2000. 22 Tabla 12. Especificaciones Encoder 2000 23 Tabla 13. Características principales convertidor 29 Tabla 14. Resumen equipos 30 Tabla 15. Configuración equipos de codificación 30 Tabla 16. Configuración equipos de conectividad. 32 Tabla 17. Canales Astra 1G. 32 Tabla 18. Canales Astra 1KR. 33 Tabla 19. Canales Astra 1L 34 Tabla 20. Canales Astra 1M. 34 Tabla 21. Canales Hispasat 1C. 34 Tabla 22. Canales Hotbird8. 35 Tabla 23. Canales Intelsat 3R. 35 Tabla 24. Canales NSS 806. 36 Tabla 25. Listado de satélites a sintonizar 37 5 Tabla 26. Unidad de acceso condicional 38 Tabla 27. Tasa binaria según tipo de canal. 39 Tabla 28. Cálculo de los enlaces 39 Tabla 29. Listado canales IPTV Tres+. 40 Tabla 30. Listado canales locales Tres+. 41 Tabla 36. Almacenamiento VoD por película. 44 Tabla 37. Almacenamiento total de VoD 45 Tabla38. Resumen de Requerimientos de VoD 46 Tabla 39. Almacenamiento diario de nPVR 46 Tabla 40. Almacenamiento total de nPVR. 46 Tabla 41. Resumen de Requerimientos de VoD y nPVR 47 Tabla 42. Resumen configuraciones 49 Tabla 43. Especificaciones encoders 50 Tabla 44 Ancho de Banda Router Agregación Valladolid 51 Tabla 45. Tráfico generado por canales locales 51 Tabla 46. Ancho de Banda en routers de Agregación / Interfaz de Entrada 51 Tabla 47 Tráfico sobre router de Distribución Valladolid 53 Tabla 48 Capacidad del router de distribución Cisco 7606 53 Tabla 49 Tráfico sobre router de Agregación/Distribución León 54 Tabla 50 Capacidad del router de Agregación Cisco 7606-León 55 Tabla 51 Tráfico sobre router de Agregación/Distribución Burgos 55 Tabla 52 Capacidad del router de Agregación Cisco 7606-Burgos 56 Tabla 53 Tráfico sobre router de Agregación/Distribución Salamanca 57 Tabla 54 Capacidad del router de Agregación Cisco 7606-Salamanca. 57 Tabla 55 Equipos Seleccionados 57 Tabla 56 Configuración routers de agregación. 58 Tabla 57 Direccionamiento área de servicios. 59 2.2.1 Cabecera de IPTV: introducción al concepto y diseño. 6 Hoy en día, los clientes exigen la posibilidad de acceder a todo tipo de contenido a través de todos los tipos de dispositivos y espera una respuesta coherente, experiencia de alta calidad en todos los entornos. Los proveedores de servicios se esfuerzan por ofrecer una experiencia multimedia versátil que se ajusta a los estilos de vida de los clientes. Sin embargo, para lograr esta visión, se debe transformar a los proveedores tradicionales de acceso a los servicios basados en el "todo incluido" Los proveedores de la experiencia "que puede ofrecer servicios de voz, vídeo, datos y movilidad o" quad-play ", servicios en cualquier momento y lugar. Definir la experiencia de vídeo: En primer lugar, los proveedores de servicios tienen que definir la experiencia, que los diferencia de sus competidores. Definición de la experiencia de video abarca muchas dimensiones, por ejemplo, el nivel y contenido de alta definición, la elección de las técnicas de compresión, y la variedad de servicios de vídeo de próxima generación, tales como interactividad, vídeo bajo demanda (VoD), la red de PVR (nPVR), y anuncio orientado de inserción. Preservar la experiencia de vídeo: A continuación, la experiencia de video debe ser conservado como el tráfico de vídeo es transportado a través de una infraestructura IP. Los proveedores de servicios necesitan una inteligencia de video que consciente en, la clase de portadora de red IP que puede preservar de manera eficaz el contenido de vídeo y la experiencia en todo el camino desde la cabecera hasta el final el dispositivo de consumo Darse cuenta de la experiencia de video: Una experiencia de vídeo excepcional requiere el estado de las soluciones más avanzadas en el hogar del cliente para decodificar, descifrar, compartir y mostrar el contenido de la forma en que se pretendía. Las redes de inicio y fin de los dispositivos de consumo son la puerta de enlace de los consumidores, no sólo para el contenido de vídeo, sino también para realizar la entrega de experiencias multimedia integrado. Históricamente, la mayoría de los proveedores de tecnología de vídeo han podido hacer frente a sólo un subconjunto de estos requisitos. Figura 32. Esquema IPTV 7 La cabecera de red IPTV será el punto de recepción y procesado de los contenidos a transmitir y sus funciones son independiente de la red subyacente. Elementos cabecera IPTV Codificadores en tiempo real para digitalizar y comprimir las señales de TV en paquetes monoprograma. Elementos para su encapsulado sobre la red de que se trate. Servidores con la base de datos de usuarios y programación de canales. Facilidades de acceso condicional y encriptación para impedir el acceso a los contenidos a los usuarios que no tienen derecho y evitar que los usuarios con derecho realicen copias ilegales, respectivamente. Sistemas de almacenamiento para contenidos a demanda Elementos de conveniencia (inserción de anuncios) Tabla 31. Elementos cabecera IPTV Figura 33. Arquitectura básica cabecera de red. 2.2.1.1 Diagrama de los equipos y su interconexión. En el siguiente diagrama de interconexión de equipos necesarios para ofrecer el servicio de IPTV, se puede ver que habrá dos tipos de captación, vía satélite y a través de una antena de TDT para la programación local. Dado que necesitamos de un canal de preventa de productos, de informaciones acerca nuestra programación y nuestros servicios, es preciso el uso de un servidor, por encima del codificador MPEG4, donde se esta información estará almacenada. El equipo elegido en este apartado es el HP Proliant DL380G5 el cual mediante el aplicativo de MediaBase se encargara de insertar la programación escogida. A través de difusión también se ofrecerá el servicio de time-shifting en el cual se grabara la información de manera conveniente en abierto en el Disco Duro del Set Top Box, para así evitar congestionamiento de la red. Esta funcionalidad es soportada tanto por el middleware como por el Set Top Box escogidos para ofrecer el servicio. 8 Figura 34. Diagrama equipos red Tres+. Figura 35. Detalle de conexión de la cabecera IPTV 2.2.1.2 Selección de equipos 2.2.1.2.1 Equipos de captación En este apartado se elegirán los equipos de captación de programas por satélites. Debido a la existencia de diferentes modelos de antenas parabólicas, se elegirán por lo menos 2 diferentes tipos de equipos, IKUSI RPA-060 para las antenas parabólicas de 60 cm y la PA135S para la antena parabólica de de 135 cm. El tamaño de la rejilla de la antena parabólica utilizada para obtener la señal del satélite deseado, depende de la cantidad de señal (dBW) que se obtenga en la zona en la que se toma dicha señal. Dependiendo de la banda la siguiente tabla muestra el tamaño de la rejilla. Es también importante resaltar que cada antena parabólica necesitara su propio alimentador. 9 Tabla 32. Tamaño de la rejilla en función de la banda. Sintonizador para satélite. Selección: Scientific Atlanta Titan MKII Figura 36. Scientific Atlanta Titan MKII. El Receptor Titan MKII de Scientific-Atlanta Scientific Atlanta es la respuesta a la necesidad de reducir el coste y tamaño en la actualidad de las cabeceras de televisión digital y al mismo tiempo para alcanzar el más alto nivel de calidad. Características: • • • • • • • • • Receptor de satélite digital totalmente compatible con la especificación DVB-S. DVB Entrada L-band band de 950 a 2150 MHz. Soporta velocidad ocidad de salida de hasta 90 Mbps (45 MBaudios). Soporta la transmisión de SCPC y MCPC. Modo automático o manual de selección de parámetros de demodulación. Mejora el monitoreo de la señal (SNR, nivel de señal de entrada, BER, etc.). Doble salida ASI. Hot-swappable Diseño compacto permite 12 módulos Titan en rack 3RU Galaxy. 10 • • • • Panel de control frontal fácil de usar. Completo control remoto y diagnóstico con el sistema de gestión ROSA. Relé de contacto programable por software. Opción de módulo de alimentación alimentación del LNB para la polarización y la alta / baja de banda de conmutación. Parámetro Valor Entrada RF F-type (75 Ω) or N-type type (50 Ω) Salidas 2 salidas ASI (MPEG-2 TS) Frecuencia 950 a 2150 MHz Fuente de Alimentación (DC) -48 VDC Temperatura del ambiente de trabajo 0 to 45°C Tabla 33. Especificaciones técnicas Titan MKII. Sintonizador para TDT. Selección: Scientific Atlanta Atlas MKII El Receptor DVB-TT Atlas MKII es un demodulador compacto C-OFDM C OFDM compatible con el estándar DVB-T. T. Se puede utilizar tanto en TDT, TV por cable y aplicaciones de banda ancha. La señal de salida es un TS MPEG-2 MPEG 2 compatible con el estándar DVB interfaz serie asíncrona (ASI). Figura 37. Scientific Atlanta Atlas MKII (TDT). Características: • • • • • • • • • • Receptor digital terrestre completamente compatible con el estándar DVB-T. DVB Soporta tamaño de FFT de 2K y 8K. Todos los intervalos de guardia y los tipos de código. Modos no-jerárquicos jerárquicos y jerárquicos. Selección de modo de OFDM automática o manual. Disposiciones para compensado de 1/6 MHz y 1/8 MHz. 7 u 8 MHz de ancho de banda de canal. Mejor monitoreo de señal (MER etc.). Doble salida ASI. Soporte para canales de UHF y VHF. 11 • • • • • • Hot-swappable. Diseño compacto permite al Atlas MKII 6 módulos en rack 3RU Galaxy. Panel de control frontal fácil de usar. Completo control remoto y de diagnóstico con sistema de gestión ROSA. Relé de contacto programable por software. Manejables por SNMP con el Hermes SNMP bridge. Parámetro Entrada RF Salidas Frecuencia Fuente de Alimentación (DC) Temperatura del ambiente de trabajo Valor F-type (75 Ω) or N-type (50 Ω)) 2 salidas ASI (MPEG-2 TS) 170 a 230 MHz, 470 a 860 MHz -48 VDC 0 to 45°C Tabla 34. Especificaciones técnicas Atlas MKII. Unidad de Acceso Condicional (descrambler). Selección: Scientific Atlanta Indus MKII El Indus MKII es una unidad de acceso condicional capaz de descifrar los programas seleccionados en un flujo de transporte para proporcionar una" clara "señal digital. El Indus MKII Transport Stream Descrambler está plenamente basado en las normas DVB, como com la interfaz común para aplicaciones de CA y ASI para la interoperabilidad con otros equipos. Figura 38. Scientific Atlanta Indus MKII. Características: • • • • • • • • • Simultánea descodificación de los servicios seleccionados en un flujo de transporte. Bahías de interfaz común DVB para módulos de acceso condicional (CAM) Capacidad de descodificación de los servicios depende de la CAM utilizado. Soporta todas las interfaces común compatibles con sistemas CA. Entrada ASI y doble salida ASI. Selección de Programas o individuales PIDs. Soporte de descodificación de programas HDTV. Interfaz gráfica de usuario HTML integrada. Completo soporte SNMP e integración con los sistemas de gestión ROSA. 12 • • • • • Software actualizable a través de interfaz Ethernet. Densidad máxima, hasta 10 descodificadores de TS en 3 RU. Vigilancia de las fuentes de alimentación principal y secundaria. Hot-swappable. Relé de contacto programable por software. En la siguiente tabla se muestran las especificaciones técnicas del Indus MKII: Parámetro Entrada Salidas Sistemas de Acceso condicional (CA) Fuente de Alimentación (DC) Temperatura del ambiente de trabajo Valor ASI (BNC) 2 salidas ASI (MPEG-2 TS) AlphaCrypt, BetaCrypt, Conax, CryptoWorks, Irdeto, MediaGuard, Nagra, NDS VideoGuard, Viaccess. -48 VDC 0 to 45°C Tabla 35. Especificaciones técnicas Indus MKII. Subrack para tarjetas de aplicación. Selección: Scientific Atlanta Galaxy - Modular Rack System El Galaxy Sub-Rack es la base para lograr la flexibilidad, la alta QoS y ahorro de espacio en rack. El Galaxy Sub-Rack se encuentra en una unidad 3RU diseñado con una interfaz de comunicación y alimentación a todos los módulos de aplicación Scientific-Atlanta insertados. El gran número de diferentes módulos de aplicación disponibles se puede configurar para adaptarse a todo tipo de necesidades de los operadores y organismos de radiodifusión debido a la flexibilidad y el concepto de interconexiones ASI. Figura 39. Scientific Atlanta Galaxy - Modular Rack System. Características: • • • • • La base de alta QoS y ahorro de espacio. Almacena hasta 12 tarjetas de aplicación de la familia Galaxy en sólo 3RU. Diseño totalmente pasivo, todos los componentes activos accesibles desde el frente. Múltiples posibilidades de alimentación, con o sin redundancia. Asignación de franjas libres para máxima flexibilidad. 13 • • • • • • • Hot-swappable. Bajo consumo de energía. La redundancia puede ser a través de aplicación interna o a través de la plataforma de gestión ROSA. Completa gestión a través de ROSA de todas las tarjetas de aplicaciones insertadas. Relé de contacto programable por software. Completo soporte SNMP. Amplia variedad de tarjetas de aplicación disponibles. Parámetro Tarjetas Fuente de Alimentación (AC/DC) Temperatura del ambiente de trabajo Valor 12 tarjetas Galaxy 100 a 240 VAC o -48 VDC 0 to 45°C Tabla 36. Galaxy Modular Rack System. Repartidor. Selección: Repartidor ecualizado pasivo de 8 Salidas (COM 08 L1 P-2508 F) El COM 08 L1 P-2508 es un repartidor de potencia RF pasivo de ocho salidas diseñada para dar respuesta a través de amplitud plana 850 a 2150MHz. Esta unidad está disponible en SMA, BNC tipo N y de tipo F. Este mismo se utilizara para repartir las señales provenientes de las diferentes antenas parabólicas a los sintonizadores de canal. Figura 40. Repartidor ecualizado pasivo de 8 salidas Características: • • • • • Ecualizador de fase y amplitud. Baja pérdida de inserción. Buen retorno sobre la pérdida de todos los puertos. Posible configuración en cascada. Frecuencia: 850 a 2150 MHz. 14 Splitter de TDT. 1. Repartidor digital Blonder Tongue de 8 Salidas (DGS-8 1954) Este repartidor de 8 salidas será utilizado con la antena receptora de la señal de televisión digital terrestre (TDT) para conectar luego a los sintonizadores de canal DVB-T. Figura 41. Repartidor digital Blonder Tongue de 8 Salidas (DGS-8 1954). Características: • Ancho de banda 5-1000MHz. 2. IKUSI Outdoor 16-way Splitter - 1000 MHz1 El divisor GS16DGV se puede utilizar en cascada para satisfacer las demandas de alta densidad de MDU (unidades múltiples vivienda) es sea necesario. Se presenta en una carcasa de aleación de zinc cromato tratada para resistir la corrosión. La longitud y el diseño de ranuras proporciona excepcionales RFI (100 dB mínimo) y una cubierta de goma epoxi previene la migración de agua. La placa de circuito impreso asegura coherente y alto rendimiento de RF con estabilidad mecánica. Todos los puertos se trabajan a máquina tipo "F". El montaje y la puesta a tierra se lleva a cabo utilizando los tornillos incluidos. Figura 42. Splitter IKUSI Elección equipo: Tras valorar las dos opciones se ha decidido el uso del splitter del fabricante IKUSI, que además ya usamos en otros equipos, por tener mayor número de puertos y ancho de banda. 1 http://www.ikusi.es/documentos/archivos/modelos/GS16DGVeng.pdf 15 Antena TDT. Selección: Antena Televés Ref. 1095 para recepción de televisión digital terrestre (TDT) Antenas especialmente diseñadas para la recepción de TV digital terrestre TDT. Figura 43. Antena Televés Ref. 1095. Características: • • • • • • • • Array angular de 3 parrillas de elementos directores para mejor respuesta en frecuencia. Reflectores de fácil instalación, por medio de tornillos cautivos al soporte de los mismos para evitar su caída. Dipolo que incluye la caja de antena en su conjunto, pudiéndose acoplar a la antena después de haberla instalado en el mástil. Caja de antena blindada en chasis de zamak con conector F. No se oxida, construida totalmente de aluminio. Posibilidad de inserción del MRD, un dispositivo preamplificador que termina por eliminar el ruido impulsivo al que es sensible la señal TDT. Su función principal es permitir la recepción de las señales de TV en zonas de escasa cobertura. Una elevada inmunidad contra las señales generadas por la actividad humana (motores, electrodomésticos, fuentes de alimentación, etc.), de gran influencia en las transmisiones COFDM que utiliza la TDT. Una perfecta adaptación de impedancias. 2.2.1.2.2 Codificadores En este apartado, se ha optado por usar el codificador MPEG4 frente a MPEG2. A continuación, se muestran algunas ventajas de MPEG4 frente a su predecesor: Compensación de movimiento Redundancia espacial MPEG4 vs. MPEG2 Puede tomar como base hasta 32 imágenes (MPEG2 toma 1 en imagen P y 2 en B) Ponderada para fundidos Usa macrobloques variables (4x4 a 16x16) El vector es más preciso Usa transformada entera 4x4 (no DCT), más simple y sin errores de redondeo en la inversa Formato 4:2:0 16 Nuevos tipos de fila: SI, SP Imágenes I: usa predicción basada en los macrobloques adyacentes De 4x4 a 16x16 en luminancia De 8x8 en crominancia Soporte de vídeo entrelazado (barrido zigzag o de campo) Búsqueda y zapping rápido Tabla 37. Ventajas MPEG4. 2.2.1.2.3 Elementos de conveniencia Servidor de almacenamiento contenido producido por 3+. Selección: HP Proliant DL380G7 Como ya hemos comentado, en la oferta de nuestros canales habrá que incluir un canal más de descripción de ofertas del momento, programación y servicios ofertados, o sea algo que pueda a grandes rasgos resumir la información necesaria para los usuario al fin de saber bien lo que pueden encontrar en nuestro conjunto de canales. Por dicha razón hemos elegido un servidor de HP, exactamente el ProLiant DL380 G7. Este equipo aprovecha su herencia de excelencia en diseño con mayor flexibilidad y rendimiento, tiempos de funcionamiento y manejabilidad HP Insight Control a nivel de empresa, rendimiento Intel® Xeon® de 2 ranuras y 2U para alojar una variedad de aplicaciones. Figura 44. Servidor HP Analizando las características técnicas nos hemos dado cuenta que hoy día es el mejor disponible en el mercado, con una relación precio calidad componentes muy elevada. Además la marca HP siempre ha sido un sinónimo de garantía a nivel técnico y de soporte. La cantidad necesaria para nuestra empresa será de tan solo 1 servidor de este tipo por cabecera IpTV, dado que está equipado con un alto valor de memoria. Soporta también cualquier tipo de Sistema Operativo. A continuación se presenta una tabla que resume las principales características técnicas: HP ProLiant DL380 G7 E5640 12 MB (583967-421) Procesador Intel® Xeon® E5640 (4 núcleos, 2,66 GHz, 12 MB L3, 80 W) Número de procesadores Ranuras de memoria 18 ranuras DIMM 17 Memoria Ranuras de expansión Controlador de red Tipo de fuente de alimentación Controlador de almacenamiento Software de gestión Tipo de unidad óptica DDR3 de RDIMMs PC3-10600R o DDR3 de UDIMMs PC310600E Hasta 6 (2) 2 puertos 1 GbE NC382i multifunción (1) 460 W conexión en caliente (1) Smart Array P410i/256 MB Formato (totalmente configurado) N/D Ningún estándar de suministro 2U Software de gestión remota iLO 3 Garantía (Piezas, mano de obra, a domicilio) Precio 03/03/2003 2980 iva no incl.- Tabla 38. Características principales del servidor. Demultiplexador y Splicer. En conjunto con el uso del Netprocessor 90402, tenemos el multiplexor estadístico que por medio de una interfaz ASI se conecta al codificador y por medio de esta difunde también los TS o Transport Streams. Teniendo en cuenta que el multiplexador estadístico define para cada servicio un ancho de banda determinado, teniendo así para un programa con escenas más complejas un ancho de banda mayor al que recibe un programa con escenas menos complejas, ofreciendo la mejor calidad de video y el máximo aprovechamiento de los recursos. Entre las prestaciones del Netprocessor 9040 tenemos: • • • • • • • • • • • 2 Multiplexado de Reflejo Estadístico. Monitoreo SNMP y Gestión Web. Soporta IGMP v3 y v2. Soporta Multiplexado de flujos MPEG-2 SD y HD, MPEG-4 AVC SD y HD. 22 Interfaces ASI de entrada, con capacidad de multiples TS en la salida de hasta 700 Mbps. Redundancia de puertos en la entrada. Interfaces ASI de 213Mbps. Soporte de protocolos 802.1p, 802.1q, Diff Serv y QoS. 2 Puertos Gigabitethernet eléctricos o en fibra base SFP. También posee las funciones de Splicer para la inserción de contenidos, con capacidad de hasta 64 programas SD. Redundancia de puertos ASI entrada y salida. http://wachowiakisyn.home.pl/files/Broszura_NetProcessor%209040.pdf 18 Figura 45. Demultiplexador y Splicer NetProcessor 9040 2.2.1.2.4 Equipos de conectividad Este punto hace referencia a los equipos empleados, para conectar las cabeceras con la red IP, es decir los equipos de agregación y distribución. El equipo de distribución, será explicado más adelante. Para el modelo del router de agregación se ha escogido el fabricante Cisco. La función de los mismos será la siguiente, el router de agregación enrutara los flujos multicast con los SPTS y en modo VBR, inyectando los flujos en cada uno de los router de distribución para estos mismos manejen los join and leave de los grupos multicast de cada uno de los canales, mejorando los tiempos de respuesta y disminuyendo así la cantidad de procesamientos correspondientes a los mismos. Router agregación Selección: Cisco 76063 En el router de agregación con un modulo de Switch Cisco Catalyst 65004 se conectara a los Demux/Splicer NetProcessor 9040, por medio de enlaces Gigabitethernet y de ahí a la red de distribución por unos enlaces 10 Gigabitethernet para soportar la demanda no solo de IPTV y sino también de VoD. Características: • • • • • • • 3 Siete-RU (12,25 pulgadas) chasis compacto, de hasta 6 chasis por rack de 7 pies. Dos ranuras de interfaz más dos puertos supervisor Gigabit Ethernet (controladores de interfaz Gigabit [GBIC]). Sistemas de Red Equipo de construcción (NEBS) Nivel 3 conformidad. 1 +1 procesador de ruta con capacidad de protección. 1 +1 fuente de alimentación con opción de protección, AC o DC. La conexión de un solo lado de la gerencia, tanto para la interfaz y terminaciones de energía. Flujo de aire de lado a lado http://newsroom.cisco.com/ts_images/Cisco7606_DS.pdf 4 http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/modules/ps2797/ps5138/product_data_sheet09186a00800ff916.pdf 19 Figura 46. Router Cisco 7606 con 6 módulos Figura 47. Módulo Cisco Catalyst 6500. Tabla 39. Características principales Cisco Catalyst 6500. 20 2.2.1.2.5 Equipos de codificación A continuación, se proponen las dos opciones valoradas para la elección del equipo de codificación de Tres+: 1. Motorola Tut Systems Astria CP 4005 El procesador de contenido Astria ® (PP) ofrece a los proveedores de servicios una plataforma de entrega de vídeo flexible, la capacidad de servir simultáneamente a múltiples tipos de redes (xDSL, FTTx y HFC) y los protocolos de entrega (IP, ATM, IP / ATM). Realiza más de una docena de aplicaciones de vídeo - a partir de codificación MPEG-2 y tiempos de respuesta digital a MPEG-4 AVC de codificación y transcodificación - todo en un solo chasis. Los proveedores de servicios usan el factor de alta densidad de forma como MPEG-2 y cabeceras digitales MPEG-4 AVC para entrega de televisión de definición estándar y de alta difusión. Figura 48. Astria CP 400. Características principales: • • • • • • • • • • • MPEG-2 (4:2:0 y 4:2:2) de codificación y decodificación. MPEG-2 Transport Stream demultiplexación y remultiplexación MPEG-2 Tasa de conversión y de empalme. MPEG-4 AVC / H.264 codificación y transcodificación. Interfaces IP, IP / ATM, ATM y DVB-ASI con conversión de protocolo. Módulos Hot-Swapable de hardware. Módulos de software versátiles basados en DSP. Patente en trámite de tasa de control ConstantStream®. Múltiples factores de forma en chasis. Elección de navegador web simple o interfaz de gestión de red con alarmas SNMP. Certificado NEBS 5 http://www.motorola.com/staticfiles/Business/Products/TV%20Video%20Distribution/Network%20Infrastructure/E ncoders/Content%20Processors/CP%20400/_Documents/Static%20Files/AstriaCP400_a_1207_datasheet_New.pdf?localeId=33 21 Tabla 40. Especificaciones Astria CP 400 2. Cisco Digital Media Encoder 20006 Cisco Digital Media Encoder 2000 es un multiprocesador, codificador de vídeo y audio con calidad de estudio. Diseñado para usuarios avanzados, el Cisco Digital Media Encoder 2000 ofrece múltiples opciones de entrada de audio y video, una variedad de formatos y funciones de codificación, así como un ancho de banda alto. Figura 49. Cisco Encoder 2000. 6 http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/video/ps9339/ps7063/ps7065/product_data_sheet0900aecd8052f40 0.pdf 22 Características principales: • • • Estudio de nivel de canal dual de codificación, por lo que es una buena opción para la oficina corporativa o centro de datos. Vive de codificación / transcodificación de los medios de comunicación a partir de fuentes analógicas y digitales en formatos estándar (WMV, FLV, H.264, etc). Administración local a través de una pantalla LCD incorporado, o la administración remota a través del Cisco Digital Media Manager. Tabla 41. Características y beneficios Encoder 2000. Tabla 42. Especificaciones Encoder 2000. 23 Elección equipo: Tras el estudio de las dos opciones planteadas, se ha decidido usar el codificador del fabricante Cisco, por su éxito en el mercado y ser una marca consolidada y por la compatibilidad ofrecida con Windows Media Player. Por otro lado, es preciso el uso de un convertidor. Este es necesario para empaquetar los flujos de información y que el router de distribución sepa cómo interpretarlo. Selección: Miranda's HD-Bridge DEC+ Miranda's HD-Bridge DEC+ es un decodificador de alta calidad HDV (MPEG-2) con interfaz de para múltiples formatos de salida para todo lo que abarca la IpTV. Miranda's HDBridge DEC+ cuenta con dos puertos HDV IEEE-1394 (iLink, Firewire), una entrada ASI y una entrada de referencia Genlock. Doble salidas de video digitales permiten brindar ya sea HDSDI o SDI con audio embebido y Time Code. El interfase también proporciona compuestos, SD / HD de vídeo por componentes, AES y analógica de audio, LTC y salidas. Un puerto RS-422 está disponible para el control de VTR, y un convertidor integrado permite cruzar 1080i/720p cruzando también HD. La interfaz de también puede realizar 720p24 HDV a 1080PsF24 con conversión HD-SDI para 24p de alta gama de producción, y también hay un Downconverter 1080i/720p HD a SD. Precio 2200euros. Características: Key Features and Benefits High quality HDV to HD/SD conversion Multiple outputs: HD/SD with embedded audio and Time Code, Component Analog SD/HD, Composite, AES, Analog audio and Time Code Cross conversion with HD-SDI output at 1080i or 720 Dual HD/SD outputs: one clean output, and one with Time Code burn-in and Graticule Markers Desktop design with front (4-pin) and rear (6-pin) IEEE-1394 HDV connections VTR control by RS-422 Genlock input for broadcast applications Low cost monitoring by constant Composite output 720p24 HDV to 1080PsF24 HD-SDI conversion for high-end 24 production (Universal Mastering Format) Tabla 43. Características principales convertidor 2.2.1.2.6 Middleware El middleware es un software de conectividad que ofrece un conjunto de servicios que hacen posible el funcionamiento de aplicaciones distribuidas sobre plataformas heterogéneas. Funciona como una capa de abstracción de software distribuida, que se sitúa entre las capas 24 de aplicaciones y las capas inferiores. Nos abstrae de la complejidad y heterogeneidad de las redes de comunicaciones subyacentes, así como de los sistemas operativos y lenguajes de programación, proporcionando una API para el manejo de aplicaciones. Tras valorar algunas de las diferentes propuestas del mercado como NetUP, Microsoft Mediaroom etc. se ha elegido la solución de IPTV que ofrece SeaChange7 que es compatible con todos los elementos que van a hacer uso de ella. SeaChange se sitúa como líder mundial en aplicaciones a la carta con su sistema Multiverse® Tool8, proporcionando uno de los mayores sistemas de middleware basado en decodificadores (STB) de dos direcciones, con más de 5 millones de instalaciones en todo el mundo. La solución de IPTV la ofrece es su opción TV Navigator9, que caracteriza como un componente esencial de su oferta de negocio de triple-play. Servicios que ofrece: • • • • • La próxima generación de cliente-plataformas para compañías de telecomunicaciones, satélite, cable, terrestre y operadores híbridos. Una solución que permite acelerar la creación y entrega de comunicaciones comerciales y de generación de ingresos, información y servicios de vídeo para TV y otros dispositivos. Aplicaciones y Servicios soportados actualmente: o Broadcast TV de apoyo. o Box-based PVR Set-top. o TV en diferido - Pausa (TV recuperación), Reiniciar TV y PVR Red. o PPV, VOD - NVOD / FVOD. o Juegos. o eTV aplicaciones. o DVD bajo demanda. o Servicios de Comunicación reforzada (CallerID en la TV). o IMS / Convergencia aplicaciones. Las aplicaciones son totalmente personalizables y / o pueden ser construidas desde cero para reflejar la identidad individual del operador de red y las capacidades de los set-top box (STB). TV Navigator facilita el despliegue continuo de aplicaciones originales y de terceras partes de servicios de aplicaciones a bajo coste y entornos avanzados de STB. A través de interfaces de sistemas flexibles, la plataforma TV SeaChange ofrece una integración completa con su red y sistemas OSS / BSS proporcionando una arquitectura escalable que crece con sus necesidades. 7 http://www.schange.com/es-es/products/middleware_apps http://www.schange.com/en-US/products/middleware_apps/multiverse.aspx 9 http://www.schange.com/en-US/Products/Middleware_Apps/TV_Navigator.aspx 8 25 Figura 50. Esquema TV Navigator. 2.2.1.3 Dimensionado de equipos para la provisión de canales La cabecera de IPTV será única en toda la Comunidad, dado que sería demasiado caro instalar diferentes cabeceras en todas las provincias. El lugar de situación de dicha cabecera será Valladolid, dado que es la provincia en la que Tres+ va a conseguir más usuarios. Entonces el número de equipos que se irán a comprar para formar dicha cabecera será un número fijo, que veremos en la hoja económica. Al momento de calcular los enlaces de salida hacia al anillo SDH (aunque ahora se está empezando en utilizar MPLS en lugar de SDH), antes mencionamos que para un flujo MPEG4 serian necesarios 2.5Mbps. Ahora lo que queremos hacer, gracias al hecho que disponemos de más capacidad y también porque sobredimensionar siempre te da un margen de amplitud, consideramos que para transmitir un canal en SD utilizaremos una tasa binaria de 4Mbps, mientras que para transmitir un canal HD utilizaremos una tasa de 12Mbps. Aquí el cálculo es bastante sencillo, porque se trataría solo de multiplicar dichas velocidades por los tipos de canales ofrecidos, dado que a la salida no hay que considerar el factor de concurrencia, en cuanto todo se envía siempre y constantemente. RED SDH10 Con el fin de suplir las deficiencias de la jerarquía PDH, debido a la necesidad de manejar velocidades de transmisión cada vez mayores, y a la preocupación por una operación más confiable, flexible y económica, se desarrolló la Jerarquía Digital Síncrona (Synchronous Digital Hierarchy). SDH utiliza un método de multiplexación basado en un simple intercalado de byte en los formatos de señal digital sincrónica. Esto presenta la ventaja de reducir al mínimo la cantidad de procesamiento a realizar, pero exige por otro lado que las señales a multiplexar se conviertan en síncronas entre sí. 10 http://www.ing.unisi.it/~giambene/reti_di_telecomunicazioni_materiale/EVENTI&SEMINARI/anno2005/TC_Siena_0 3_5_2005.pdf 26 VENTAJAS DE SDH Aproximadamente se asigna el 5% de la estructura de la señal para soportar sopor todos los procedimientos que intervienen en el manejo y gestión de red. Una señal SDH es capaz de transportar cualquier tributario de los existentes hoy en día. El método de multiplexación permite la adaptación flexible de la red al crecimiento del tráfico, tráfico, y el principio de conexión en red permite una gestión de tráfico directa y una supervisión de funcionamiento punto a punto. Gracias a la multiplexación sincrónica directa es factible acceder a una señal de tributario individual dentro de la estructura estructura de la señal muLtiplexada. Las señales de tributario individuales pueden ser re-enrutadas. enrutadas. Por lo tanto, se están considerando dos características importantes que le dan el real significado de flexibilidad a la red, como es la integración en un solo elemento nto de red de la multiplexación sincrónica y la conmutación digital. Este nuevo elemento de red es el ADM-Add Add Drop Multiplexer. El estándar SDH está definido originalmente para el transporte de señales de 1,5 Mbps, 2 Mbps, 6 Mbps, 34 Mbps, 45 Mbps y 140 Mbps Mbps a una tasa de 155 Mbps, y ha sido posteriormente desarrollado para transportar otros tipos de tráfico, como por ejemplo ATM ó IP, a tasas que son múltiplos enteros de 155 Mbps. La flexibilidad en el transporte de señales digitales de todo tipo permite, de esta forma, la provisión de todo tipo de servicios sobre una única red SDH: servicio de telefonía, provisión de redes alquiladas a usuarios privados, creación de redes MAN y WAN, servicio de videoconferencia, distribución de televisión por cable, etc. Las redes SDH actuales están construidas, básicamente, a partir de cuatro tipos distintos de equipos o elementos de red (ITU-T (ITU T G.782): regeneradores, multiplexores terminales, multiplexores de inserción y extracción, y distribuidores multiplexores. Estos equipos quipos pueden soportar una gran variedad de configuraciones en la red, incluso, un mismo equipo puede funcionar indistintamente en diversos modos, dependiendo de la funcionalidad requerida en el nodo donde se ubica. En la Figura 17 se muestra un diagrama de d bloques de un elemento SDH genérico, sin considerar amplificadores o boosters opcionales. Figura 51. Elemento SDH genérico Los equipos regeneradores intermedios o IRs (Intermediate Regenerators), como su propio nombre indica regeneran la señal de reloj y la relación de amplitud de las señales digitales a su entrada, que han sido atenuadas y distorsionadas por la dispersión de la fibra óptica por la que viajan. Los regeneradores obtienen la señal de reloj a partir de la ristra de bits entrante. Los equipos multiplexores terminales o TMs (Terminal Multiplexers) se utilizan para multiplexar las distintas señales plesiócronas o síncronas en sus interfaces tributarias de 27 entrada y crear la señal STM-N, que enviará por su puerto de agregado. Por ejemplo, un TM STM-4, puede tener entradas a 155 Mbps, 140 Mbps, 34 Mbps y 2 Mbps; y la interfaz de línea será a 622 Mbps. Del mismo modo, los TMs se utilizan para recibir la señal STM-N y demultiplexarla en las distintas señales plesiócronas o síncronas. Las fibras ópticas que se utilizan para la transmisión y recepción de los STM-N son distintas y, por lo tanto, el TM hace de inicio y final de las comunicaciones. En el elemento genérico de la Figura 17, el TM STM-4 dispondría de una única interfaz agregada óptica STM-4 (con transmisión y recepción) y, dependiendo de la configuración, de varias interfaces tributarias eléctricas (1,5 Mbps, 2 Mbps, 34 Mbps, 45 Mbps, 140 Mbps, STM-1) u ópticas (STM-1). Los equipos multiplexores con funciones de inserción y extracción o ADMs (Add and Drop Multiplexers), se encargan de extraer o insertar señales tributarias plesiócronas o síncronas de cualquiera de las dos señales agregadas STM-N que recibe (una en cada sentido de transmisión), así como dejar paso a aquellas que se desee. El ADM permite, para ello, acceder a los VCs de la señal agregada, sin demultiplexar la señal completa STM-N. Si por ejemplo, tenemos un ADM STM-4 y queremos añadir y extraer un VC-4, el ADM recibirá la señal agregada STM-4 (con al menos un STM-1 estructurado en VC-4s), internamente la demultiplexará en AU-4s y se encargará de extraer los VC-4s necesarios y de insertar nuevos VC-4s en la señal agregada STM-4 saliente. Los equipos SDH ofrecen sistemas de protección hardware, como: unidades de control redundante, interfaces tributarias redundantes (o protección de circuito), matrices de conmutación redundante, etc. En el elemento genérico de la SDH, el ADM STM-4 dispondría de dos interfaces agregadas ópticas STM-4 (una para la parte Este y otra para la Oeste) y, dependiendo de la configuración, de varias interfaces tributarias eléctricas (1,5 Mbps, 2 Mbps, 34 Mbps, 45 Mbps, 140 Mbps, STM-1) u ópticas (STM-1); de optar por la protección 1+1, el número de interfaces agregadas ópticas del elemento sería de cuatro. En la figura se muestra el ADM STM-16 de Ericsson, denominado SMA-16, con tributarios que van desde señales STM-16 hasta 1,5 Mbps, y especialmente optimizado para el transporte de tráfico ATM. Los equipos distribuidores multiplexores o DXC (Digital Cross-Connect) permiten la interconexión sin bloqueo de señales a un nivel igual o inferior, entre cualquiera de sus puertos de entrada y de salida. Los DXCs admiten señales de acceso, tanto plesiócronas como sícronas, en diversos niveles. Los DXCs son los puntos de mayor flexibilidad en la red SDH, posibilitando que el operador realice de forma remota interconexiones semipermanentes entre diferentes canales, capacitando el encaminamiento de flujos a nivel de VC sin necesidad de multiplexaciones o demultiplexaciones intermedias. Se suele emplear la notación DXC N/M, donde el número entero N indica el nivel más alto de las señales terminadas en sus puertos y el número M indica el nivel mínimo de interconexión. Los dos tipos principales son: el DXC 4/4 y el DXC 4/1. El DXC 4/4 proporciona una interconexión totalmente transparente para el encaminamiento de canales de 140 Mbps o 155 Mbps, que pueden formar parte de conexiones a 622 Mbps o 2,5 Gbps. El DXC 4/1 en cambio, es un equipo mucho más completo que el DXC 4/4, pues proporciona interconexión transparente hasta los 2 Mbps. En el elemento genérico de la Figura 17, el DXC 4/1 dispondría de varias interfaces ópticas (STM-1, STM-4 o STM-16) o eléctricas (1,5 Mbps, 2 Mbps, 34 Mbps, 45 Mbps, 140 Mbps, STM-1), generalmente hasta un máximo de 512 (la mitad para la parte Este y la otra mitad para la Oeste). Topologías La topología implantada (ITU-T G.803) vendrá determinada por los requerimientos de flexibilidad y fiabilidad del operador de la red SDH. Frente a las estructuras malladas de las redes PDH, la tecnología SDH apuesta por topologías en anillo, constituidas por ADMs unidos 28 por 2 o 4 fibras ópticas. Los anillos permiten conseguir redes muy flexibles, pudiendo extraer señales tributarias del tráfico fico agregado en cualquiera de los nodos que conforman el anillo. Las distancias máximas entre equipos SDH dependen del tipo de interfaz STM-N STM (recomendaciones G.957 y G.958) y de la ventana utilizada en la transmisión, en el caso de utilizar fibra óptica monomodo convencional. Los ADMs también ofrecen mecanismos de encaminamiento encaminamiento alternativo o protección bajo varias configuraciones (ITU-T (ITU T G.841) para ofrecer una disponibilidad máxima y sobreponerse a cortes en la fibra y a fallos en los equipos. Por ejemplo, la solución de protección 1+1 da lugar a los denominados anillos anillos híbridos autoregenerables, en los cuales el tráfico se encamina simultáneamente por dos caminos, siendo recogido en el nodo destinatario; en caso de la caída de algún equipo intermedio o el corte de una fibra, el nodo destinatario conmutará al otro camino, camino, lo cual es conseguido en menos de 50 ms. Por otro lado, las redes SDH, a diferencia de las PDH, no sólo constituyen un sistema de transmisión punto a punto, sino que van más allá, estableciéndose como una auténtica red de comunicaciones, incluyendo, además además de la red de transporte, la de sincronización, la de gestión, y la de comunicaciones de datos. Figura 52. Red SDH genérica. Topología en anillo El anillo tiene la ventaja que si utilizamos un anillo secundario, una ruptura ruptur en uno de ellos no implica una interrupción del tráfico. Mediante la utilización de ADM´s, podemos tener anillos unidireccionales o bidireccionales. Si tenemos dos anillos, podemos utilizarlos de manera que podemos enviar la misma información por ambos, por lo que la redundancia es del 100% y la probabilidad de que ambas conexiones fallen es muy baja. También podemos tener el anillo secundario para tráfico de baja velocidad y para utilizarlo en caso de ruptura del principal. 29 Figura 53. Ejemplo topología anillo Equipos Marca/Modelo Convertidor Miranda Bridge Dec+ Multiplexor Estadístico Thompson Netprocessor 9040 Input N° Interf. In Output N° Interf. Out Unidades DVB-ASI 1 HD-SDI/SD-SDI 1 70 ASI 22 GigabitEthernet (SFP Fibra Multimodo) 2 8 Tabla 44. Resumen equipos Codificador Cisco Digital Media Encoder 2000 Tipo de Tarjeta Referencia Cantidad Dual Core AMD Opteron Multiprocesador, codificador de 8 1.81 GHZ vídeo y audio con calidad de estudio. Múltiples opciones de entrada y variedad de formatos de codificación. Ancho de banda alto. Dirs. IP multicast Rango direcciones: 224.0.0.0 – 239.255.255.255 (Clase D) Usadas 65. Tabla 45. Configuración equipos de codificación 30 Equipamiento de Conectividad Cisco Router 7606 Tipo de Tarjeta Referencia Cantidad Router Cisco 7606 Alto rendimiento, con hasta 1 Cisco Catalyst 480 Gbps en un único chasis, o 6500 la capacidad de 40 Gbps por Traffic Engine ranura. Control integrado de Admisión vídeo llamadas con calidad visual innovador de la experiencia tanto para la difusión y el vídeo bajo demanda (VoD). Dirs. IP multicast Rango direcciones: 224.0.0.0 – 239.255.255.255 (Clase D) Usadas 65. Tabla 46. Configuración equipos de conectividad. • Equipos de captación: Basándonos en la selección de canales los mapas de propagación de cada satélite y las tablas mostradas anteriormente, hemos obtenido las siguientes conclusiones11: ASTRA 1G: Figura 54. Cobertura Satélite ASTRA 1G. Necesario:: Satélite con rejilla de 50 cm Obtenida:: Satélite con rejilla de 60 cm Canales: MTV EU ASTRA 1G 11817 V/ tp 64 Tabla 47. Canales Astra 1G. 11 Fuente AstraSat 31 ASTRA 1KR: Figura 55. Cobertura Satélite ASTRA 1KR. Necesario:: Satélite con rejilla de 50 cm Obtenida: Satélite con rejilla de 60 cm Canales: 40 Latino 40 tv Animax Antena 3 AXN Bio Boomerang Calle13 Canal + Canal de historia Canal de las Estrellas Cartoon Network España CNN + Cosmopolitan TV Cuatro Discovery Channel España Eurosport Fox Fox news Golf + Jetix La sexta MTV España Nat. Geo. Odisea Playboy TV ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTR 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR 10876 V/ tp 60 11038 V/ tp 38 10788 V/ tp 54 10876 V/ tp 60 10818 V/ tp 56 11156 V/ tp 46 10788 V/ tp 54 10876 V/ tp 60 11038 V/ tp 38 11156 V/ tp 46 11686 V/ tp 32 10788 V/ tp 54 11686 V/ tp 32 11156 V/ tp 46 10979 V/ tp 34 11038 V/ tp 38 10979 V/ tp 34 10818 V/ tp 56 10876 V/ tp 60 10876 V/ tp 60 11318 V/ tp 8 10979 V/ tp 34 11739 V/ tp 66 10876 V/ tp 60 11156 V/ tp 46 10876 V/ tp 60 32 Real Madrid TV Sci Fi España Sony Ent. Television Sportmania TCM Telecinco Teledeporte TNT TVE 1 TVE 2 Viajar 40* Dial* M80* Máxima* Ole* Antena Neox ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR ASTRA 1KR 11686 V/ tp 32 10818 V/ tp 56 11318 V/ tp 8 11038 V/ tp 38 11038 V/ tp 38 10788 V/ tp 54 11038 V/ tp 38 10979 V/ tp 34 10818 V/ tp 56 10979 V/ tp 34 11156 V/ tp 46 10847 V/ tp 58 10847 V/ tp 58 10847 V/ tp 58 10847 V/ tp 58 10847 V/ tp 58 10876 V/ tp 60 Antena Nova ASTRA 1KR 10876 V/ tp 60 Tabla 48. Canales Astra 1KR. ASTRA 1L: Figura 56. Cobertura Satélite ASTRA 1L. Necesario: Satélite con rejilla de 50 cm Obtenida: Satélite con rejilla de 60 cm Canales: Al jazeera BBC Wold news Bloomberg Extremadura TV RAI Uno TV5 DW-TV TV Europe Popular TV ASTRA 1L ASTRA 1L ASTRA 1L ASTRA 1L ASTRA 1L ASTRA 1L ASTRA 1L ASTRA 1L 11509 V/tp 20 11597 V/ tp 26 11597 V/ tp 26 11509 V/ tp 20 11568 V/tp 24 11568 V/tp 24 11597 V/ tp 26 11509 V/ tp 20 Tabla 49. Canales Astra 1L. 33 ASTRA 1M: Figura 57. Cobertura Satélite ASTRA 1M. Necesario: Satélite con rejilla de 50 cm Obtenida:: Satélite con rejilla de 60 cm Canales: Euronews ASTRA 1M 12226 H/ tp 91 Nickelodeon España ASTRA 1M 11739 V/ tp 66 Vh1 ASTRA 1M 11738 V/ tp 66 Vh1 Classic ASTRA 1M 11739 V/ tp 66 Tabla 50. Canales Astra 1M. Hispasat 1C: Figura 58. Cobertura Satélite Hispasat 1C. Necesario: Satélite con rejilla de 50 cm Obtenida: Satélite con rejilla de 60 cm 34 Canales: Hispasat 1C Hispasat 1C Hispasat 1C Cad. 100* Punto Radio* RNE* 11931 H/ tp 46 11931 H/ tp 46 12052 V/ tp 59 Tabla 51. Canales Hispasat 1C. HotBird 8: Figura 59. Cobertura Satélite HotBird 8. Necesario: Satélite con rejilla de 50 cm Obtenida: Satélite con rejilla de 60 cm Canales: 24 Horas HotBird 8 11727 V/ tp 50 Tabla 52. Canales Hotbird8. Intelsat 3R: Figura 60. Cobertura Satélite Intelsat 3R. Necesario: Satélite con rejilla de 50 cm Obtenida: Satélite con rejilla de 60 cm 35 MGM España Natura Intelsat 3R Intelsat 3R 12658 V/ tp 13E 12658 V/ tp 13E Tabla 53. Canales Intelsat 3R. NSS 806 Figura 61. Cobertura Satélite NSS806. Necesario: Satélite con rejilla de 115-145 115 cm. Obtenida: Satélite con rejilla de 135 cm Casa Club TV FX Latin MGM Speed Channel Elgourmet.com ESPN America Latina Venevision NSS 806 NSS 806 NSS 806 NSS 806 NSS 806 NSS 806 NSS 806 4053 L/ tp 25 3726 L/ tp 21 4053 L/ tp 25 3853 L/ tp 22B 3758 R/ tp 11U 3758 L/ tp 21 3880 R/ tp 13° Tabla 54. Canales NSS 806. Sintonizador para satélite. Para ofrecer la programación de 3+ se Como se muestra en la siguiente tabla, se pueden ver que la cantidad de canales satelitales los cuales se tiene que sintonizar son 25 en total. Estos sintonizadores recibirán un flujo MPTS del cual se tomaran los canales necesarios. A continuación n una lista con todos los canales de satélite a sintonizar. 10788 V/ tp 54 10818 V/ tp 56 10847 V/ tp 58 10876 V/ tp 60 10979 V/ tp 34 11038 V/ tp 38 11156 V/ tp 46 11318 V/ tp 8 36 11509 V/ tp 20 11568 V/tp 24 11597 V/ tp 26 11686 V/ tp 32 11727 V/ tp 50 11738 V/ tp 66 11739 V/ tp 66 11931 H/ tp 46 11992 V/ tp 15 12052 V/ tp 59 12226 H/ tp 91 12658 V/ tp 13E 3726 L/ tp 21 3758 L/ tp 21 3853 L/ tp 22B 3880 R/ tp 13A 4053 L/ tp 25 Tabla 55. Listado de satélites a sintonizar Sintonizador para TDT. Se ofrecerá la siguiente lista de canales en abierto, para los cuales solo se necesitan las siguientes frecuencias. 570 MHz (Canales de CyLtv zona Valladolid) 826 MHz (Canales CyLtv León, Burgos, Salamanca) Por lo tanto solo se necesitarían 2 sintonizadores de TDT. Los canales autonómicos de TDT en CyL son solo 2 para toda la Comunidad, CyL7 y CyL8. Habrá también que considerar los canales locales de cada provincia por separado. Unidad de Acceso Condicional (descrambler). Canal 11992 V/ tp 15 11738 V/ tp 66 11739 V/ tp 66 12658 V/ tp 13E 3726 L/ tp 21 3853 L/ tp 22B 3880 R/ tp 13A 4053 L/ tp 25 3758 L/ tp 21 10788 V/ tp 54 10818 V/ tp 56 10876 V/ tp 60 Cifrado DVB Cryptoworks DVB Cryptoworks /Mediaguard 2/Nagravision 2 DVB Cryptoworks /Mediaguard 2/Nagravision 2 DVB Irdeto 3 DVB PowerVu DVB PowerVu DVB PowerVu DVB PowerVu DVB Videoguard DVB-S2 -Mediaguard/Nagravision DVB-S2 -Mediaguard/Nagravision DVB-S2 -Mediaguard/Nagravision No. de programas 1 1 3 2 1 1 1 2 2 4 4 7 37 10979 V/ tp 34 11038 V/ tp 38 11156 V/ tp 46 11318 V/ tp 8 11686 V/ tp 32 DVB-S2 -Mediaguard/Nagravision DVB-S2 -Mediaguard/Nagravision DVB-S2 -Mediaguard/Nagravision DVB-S2 -Mediaguard/Nagravision DVB-S2 -Mediaguard/Nagravision 5 6 5 2 3 Tabla 56. Unidad de acceso condicional A posteriori de la tabla presentada, se muestran los canales que vienen cifrados y el tipo de cifrado que estos llevan. Como se explicó anteriormente cada tarjeta del Andus MKII puede aceptar hasta 10 TS a la vez. Por lo tanto el número de descramblers a comprar es de 17. Repartidor. Como para cada antena parabólica o de TDT el número máximo de canales de frecuencia que se captaran serán 8, por lo tanto con un repartidor para cada antena es suficiente. Splitter de TDT. Tres+ ofrecerá un total de 23 Canales de video que son transmitidos por abierto y 11 canales de música. Por TDT solo se ofrecen 5 canales los cuales pueden tener hasta 8 programas en ellos. Por esta razón con un solo Splitter es suficiente para separar los 5 canales deseados. Antena TDT. Para captar todos los canales a ofrecer de TDT con una sola antena y el splitter es suficiente. • Elementos de conveniencia: Con respecto al dimensionamiento de los enlaces de salida, usualmente para la codificación MPEG-4 AVC, se usa como base de cálculo los 2,5Mbps por canal a una resolución de 720x480 Megapixeles. Tomando en cuenta lo anterior, y sabiendo que disponemos en nuestra gama de productos de difusión televisiva una gama de 81 canales (2 de PPV), tenemos el siguiente calculo. 2,5 Mbps x 87 Canales = 217,5 Mbps. Debido a que nuestro convertidor requiere una entrada del tipo SDI, y la salida de nuestro receptor o sintonizador es ASI, necesitaremos el uso de un convertidor ASI a SDI, los cuales obtendremos en el orden de 27 al menos y por cada decodificador. Los mismos poseen la capacidad para procesar 1 señal ASI y convertirla a SD-SDI a la vez, inclusive HD-SDI si es necesario. En cuanto a la cantidad de codificadores necesarios tenemos que serán necesarios 27, esto porque disponemos de igual cantidad de canales captados, los mismos una vez recibido el contenido SDI/SD, transcodificará estos contenidos MPEG-2 a MPEG-4, transmitiendo cada canal digital por una interfaz ASI, con propiedades en la que corresponda, la de clasificación de 38 tráfico en los canales menos complejos y más complejos no constantes a VBR y en los más complejos constantes en CBR. Una vez transmitido a la interfaces ASI, el multiplexor estadístico introducirá varios de estos programas VBR en TS de la clase SPTS, y conectándose al Router de agregación Cisco 7606. Tomando en cuenta la cantidad de canales necesitaremos de 2 Multiplexores estadísticos Thompson, pero que por redundancia se tendrán 4 multiplexores conectados a los codificadores por medio de las interfaces ASI y a los Router de distribución por medio de enlaces GigabitEthernet con fibra en base a SFP, a modo de Activo/Standby. Para la inyección de contenidos tendremos un servidor con las mismas características a las utilizadas en la red de VoD, que en base a un software SeaChange, se realizara la inyección de contenidos en los espacios especificados por el proveedor para dicho fin. Teniendo en cuenta lo anterior, abajo se presenta la arquitectura de red. Figura 62. Esquema de interconexión de cabecera IPTV • Equipos de codificación: En lo referente al dimensionamiento de los equipos de codificación, una vez elegido el equipo y la codificación a utilizar, cabe destacar que se usarán tantos equipos como canales se vayan a ofrecer. Se ha decido dimensionar hasta 70 canales, siendo en realidad 65 los que se van a utilizar en principio pero sobredimensionando un poco para tener un margen. Por lo que tendremos 70 equipos de codificación. 2.2.1.4 Cálculo de enlaces Canal TV estándar 4Mbps Tasa binaria Canal TV HD 12Mbps Canal Radio 256Kbps Tabla 57. Tasa binaria según tipo de canal. 39 Canal TV estándar 47 Canales Canal TV HD 4 Canal Radio 14 Tabla 58. Número de canales según tipo. Nº enlaces Tasa binaria/enlace TOTAL Cálculo de Enlaces TV estándar TV HD 47 4 4Mbps 12Mbps 188Mbps 48Mbps Radio 14 256Kbps 3584Kbps Tabla 59. Cálculo de los enlaces. En las tablas anteriores, se puede ver de forma desglosada el número de canales que se van a ofrecer de cada tipo, así como sus velocidades. Con estos datos, se puede hacer el cálculo de la tasa binaria necesaria para cada enlace. De esta forma, se ve que la tasa binaria total para la transmisión de canales de televisión estándar es de 188Mbps, siendo 48Mbps para los de alta definición y 3,584Mbps para los canales de radio, obteniendo una tasa binaria total en la cabecera de 239,584Mbps. A continuación, se muestra un listado de los canales a ofrecer por Tres+. Pack básico Listado canales Nombre Tipo 3+ Canal propio informativo CyL7 Autonómico CyL8 Autonómico La 1 TV Nacional La 2 TV Nacional 24h TV Nacional Clan TV Nacional Tve HD HD RNE 1 Radio RNE Clásica Radio RNE 3 Radio Veo7 TV Nacional Tienda en Veo7 TV Nacional Intereconomía TV Nacional Radio Intereconomía Radio Radio Marca Radio esRadio Radio Vaughan Radio Radio Cuatro TV Nacional Canal Club TV Nacional La Sexta TV Nacional Ser Radio 40 Principales Radio Cadena Dial Radio Dir IP Multicast 224.16.22.22 40 Series/Cine Cine X Deportes Documentales Infantil Música Informativos Telecinco La Siete FDF Cinco Shop Punto Radio Antena 3 Antena Nova Antena Neox Onda Cero Europa FM Onda Melodía TCM Canal Hollywood Fox Paramount Comedy Calle 13 AXN Cosmo TV Cine+ Canal Playboy TDP Eurosport Futbol+ Deportes+ Odisea Canal de Historia Discovery Channel Canal Cocina Viajar Cartoon Network Nickelodeon Disney Channel Playhouse Disney Sol Música 40 Tv 40 Latino MTV Kiss Tv CNN+ Euronews CNBC TV Nacional TV Nacional TV Nacional TV Nacional Radio TV Nacional TV Nacional TV Nacional Radio Radio Radio Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Plus HD Premium Premium Premium Premium Plus HD Premium Plus HD Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium Premium 224.16.20.1/24 224.16.20.2 224.16.20.3 224.16.20.4 224.16.20.5 224.16.20.6 224.16.20.7 224.16.20.8 224.16.20.9 224.16.20.10 224.16.20.11 224.16.20.12 224.16.20.13 224.16.20.14 224.16.20.15 224.16.20.16 224.16.20.17 224.16.20.18 224.16.20.19 224.16.20.20 224.16.20.21 224.16.20.22 224.16.20.23 224.16.20.24 224.16.20.25 224.16.20.26 224.16.20.27 224.16.20.28 224.16.20.29 224.16.20.30 Tabla 60. Listado canales IPTV Tres+. 41 Por otro lado, a continuación se puede ver un listado de los canales locales que Tres+ ofrece a cada una de las áreas metropolitanas de implantación, siendo estos captados de forma independiente en cada una de las provincias y no enviados en un flujo desde a cabecera de IPTV. León Burgos Salamanca Valladolid Listado canales Nombre Televisión León Televisión Ponferrada Localia TV León Televisión Burgos Burgos Cable TV- Canal 4 Televisión Salamanca Localia TV Salamanca Canal 4 Salamanca Canal 29 CyL Canal 4 Valladolid Tipo Local Local Local Local Local Local Local Local Local Local Tabla 61. Listado canales locales Tres+. 2.2.2 Servicio VoD e inserción de contenidos locales. 2.2.2.1 Diagrama de Equipos. Para el diagrama de los equipos necesarios, primero se analizará el esquema de los equipos necesarios en las tres cabeceras locales de VoD. Luego se presentará el esquema de la cabecera central de VoD para finalmente presentar el esquema general. En la Figura a continuación se muestra el diagrama de las centrales locales de VoD. Éstas estarán ubicadas en las ciudades de León, Salamanca y Burgos. Dentro de la central, nótese que se tiene la zona de VoD y nPVR y la zona de Contenidos Locales. Figura 32. Cabecera Local de VoD. 42 En la zona de VoD y nPVR se tienen los Inyectores de Video y los discos de almacenamiento. Estos equipos serán compartidos por los servicios de VoD y nPVR. En la siguiente sección se realizará el dimensionado de los discos para el almacenamiento y se calculará la cantidad de inyectores de video requeridos para atender a los usuarios de cada provincia. El servidor de VoD (que está compuesto por VoD y nPVR) está constantemente suscrito, y por lo tanto recibiendo los flujos MPEG4 SPTS, a todos los grupos multicast que provienen de la cabecera central y almacena en sus discos todos los canales en definición estándar por un periodo de 7 días. Así mismo, está suscrito a los grupos multicast de los canales locales para realizar el almacenado de éstos. En los discos también se encuentran almacenadas las películas en definición estándar y en alta definición que están disponibles para el servicio de VoD. Esta funcionalidad se realiza en cada una de las tres cabeceras locales. Con esto, se evita realizar el transporte de los flujos unicast de video entre la cabecera central y las cabeceras locales. Esto implica una gran disminución de ancho de banda de transporte requerido, ya que de lo contrario debería transportar un flujo de video (3 Mbps para SD y 12 Mbps para HD) por cada usuario que acceda al servicio. En la zona de Contenidos Locales, se tienen los equipos para la captación e inserción de dichos contenidos locales. El primer equipo que se tiene se encarga de tomar la señal proveniente de la TDT para luego entregarla al multiplexor MPEG. Este multiplexor se encargará de tomar los flujos de video MPEG2 MPTS y convertirlos en varios flujos de video MPEG2 SPTS de cada uno de los canales locales de la provincia. Seguido al multiplexor MPEG se tiene el re-codificador, que se encarga de tomar los flujos de video MPEG2 y convertirlos a MPEG4 debido a que éste es el que utilizará en toda la red. Luego, dichos flujos de video con los canales locales son enviados al router de agregación local para que estén disponibles a todos los usuarios de la provincia. Finalmente, se tienen los DSLAMs y las OLT que dan servicio a los usuarios de ADSL2+ y GPON, respectivamente. Éstos se encargaran de encaminar los flujos de video unicast o multicast a los usuarios garantizando la calidad de servicio requerida. Ahora se describirá la cabecera central de VoD, que estará ubicada en la ciudad de Valladolid. El esquema se muestra en la Figura . 43 ADM SDTV HDTV Figura 33. Cabecera Central de VoD. En la parte izquierda de la figura se observa que la zona de VoD y nPVR así como los DSLAMs y OLT es similar al caso de la cabecera local. La única diferencia es que en este caso la cabecera de IPTV se encuentra en el mismo recinto. En la Figura se muestra el diagrama general del sistema de VoD. Básicamente, el sistema completo consiste en la interconexión de las tres cabeceras locales y la cabecera central que se acaban de describir. Todas éstas, conectadas a través del anillo de transporte SDH. SDTV HDTV ADM ADM ADM ADM SDTV HDTV SDTV HDTV SDTV HDTV Figura 34. Diagrama General de VoD. 44 En Figura se muestran como quedarían los flujos de video unicast y multicast de acuerdo a la arquitectura de red propuesta. Aquí se observan los beneficios de tener el contenido de VoD y nPVR almacenado y replicado localmente en cada una de las cabeceras ya que por el anillo SDH no se realiza el transporte de ningún tipo de tráfico unicast (VoD y nPVR), sólo se transporta el tráfico multicast proveniente de la cabecera de IPTV. Valladolid SDTV HDTV León Burgos ADM ADM SDH ADM ADM SDTV Salamanca HDTV SDTV HDTV Flujos Unicast Flujos Multicast SDTV HDTV Figura 35. Tipos de Flujos de Video. 2.2.2.1 Dimensionado VoD. La estimación de usuarios a lo largo de los primeros 5 años de operación se muestra en la Tabla para cada una de las provincias donde estará disponible el servicio. Los cálculos del dimensionado se realizarán en base a la cantidad de usuarios del último año. Tabla 32. Estimación de Usuarios VoD. Municipio León Municipio Valladolid Municipio Burgos Municipio Salamanca Total 2011 2012 2013 2014 2015 86 212 116 96 510 116 287 157 130 690 139 344 189 157 828 162 402 220 183 966 183 455 249 207 1.094 45 De ese total de líneas que se tendrán en cada una de las provincias se considera que el 20% de los usuarios van a estar suscritos al servicio de VoD, por lo que se asumirá que en el peor de los casos todos los usuarios estarán accediendo simultáneamente a algún contenido de VoD. Según lo estudiado en la fase de dimensionado de la red, se estimó que el 80% de los abonados serán servidos a través de ADLS2+ y el restante 20% a través de GPON. Por lo tanto, y en base a las limitaciones de la tecnología de acceso, para el producto de VoD se ofrecerá contenido en definición estándar a los abonados ADSL2+ y contenido en alta definición a los abonados GPON. En base a esto, para realizar el dimensionado se toma como referencia los valores mostrados en la Tabla 3, considerando que el formato de codificación y compresión de video a utilizar en la red es MPEG4. Tabla 34. Velocidades Requeridas. Definición de Video Película SD Velocidad 4 Mbps Película HD 12 Mbps De este modo, tomando los datos anteriores se calcula cual será la velocidad requerida por el grupo de inyectores que se deberán colocar en cada una de las provincias donde se proveerá el servicio. El resultado se muestra en la Tabla 62. Tabla 625. Dimensionado de Inyectores Usuarios VoD Municipio León Municipio Valladolid Municipio Burgos Municipio Salamanca Total Usuarios VoD GPON 37 91 50 41 Usuarios VoD ADSL 30 73 40 34 8 19 10 9 Velocidad Requerida Inyectores 216 Mbps 520 Mbps 280 Mbps 244 Mbps 219 177 46 1.260 Mbps De esta tabla se obtiene que la velocidad soportada por un grupo de inyectores debe ser de al menos 216 Mbps el mas sencillo y de al menos 520 Mpbs el de mayor tamaño. Ahora se debe dimensionar el sistema de almacenamiento para todo el contenido VoD que estará disponible. Debido a las altas velocidades de transmisión que deben manejar los inyectores, se opta por la almacenar el contenido localmente en cada una de las provincias y así evitar utilizar la red de transporte. Si toma como duración promedio de una película 120 min, y con los datos de la Tabla 3 que se presentó anteriormente, en la Tabla se calcula el estimado de almacenamiento requerido por película. 46 Tabla 36. Almacenamiento VoD por película. Almacenamiento VoD Velocidad Duración Tamaño Película SD Película HD 4 Mpbs 12 Mpbs 120 m 120 m 3,6 Gpbs 10,8 Gpbs La cantidad de contenidos que estarán disponibles para los usuarios será de 160 películas en definición estándar, de cuales 40 estarán disponibles en alta definición. Así, en Tabla se tiene que el tamaño de los discos de almacenamiento requeridos en cada una de la provincias es de 1008 Gbytes. Tabla 37. Almacenamiento total de VoD. Peliculas SD Peliculas HD Disco VoD (Gbytes) 160 40 1008 En base a los cálculos realizados, los equipos de VoD a ser escogidos para una de las provincias deben cumplir con los requisitos que se muestran en la Tabla a continuación. Tabla38. Resumen de Requerimientos de VoD. Municipio León Municipio Valladolid Municipio Burgos Municipio Salamanca Velocidad de Inyectores Almacenamiento 216 Mbps 520 Mbps 280 Mbps 244 Mbps 1008 Gbytes 1008 Gbytes 1008 Gbytes 1008 Gbytes 2.2.2.3 Dimensionado nPVR. Para permitir a los usuarios de grabación de programas de TV se opta por la implementación de la grabadora personal de video en la red. Al utilizar esta opción, se brinda al usuario final más versatilidad en cuanto a la posibilidad de tener acceso a varios programas grabados previamente independientemente del canal que esté viendo en ese momento. La implementación a realizar se basará en realizar el almacenamiento de todos los canales disponibles en la oferta de difusión de televisión, por un periodo de 7 días. Es decir, el usuario que esté suscrito al servicio de nPVR podrá acceder a cualquier programa que se haya difundido por algún canal de TV en los últimos 7 días. 47 Es de notar, que el servicio de nPVR tiene la particularidad de que la reproducción de un programa previamente grabado puede comenzar en cualquier momento que el usuario lo desee, y el control de reproducción estará también a cargo del usuario. Es decir, a efectos de reproducción del contenido el servicio es similar a VoD. Por esto, se opta por implementar localmente el almacenamiento en cada una de las provincias y así evitar el tránsito de los flujos de video a través de la red de transporte. Así mismo, esto permite que los servidores de almacenamiento puedan ser compartidos por VoD y nPVR. Entonces, es necesario dimensionar el tamaño de los discos de almacenamiento que se deben implementar en cada una de las provincias. Para este servicio, sólo se almacenarán los canales en definición estándar. En la Tabla se muestra el cálculo realizado, donde se tiene que para almacenar todos los canales se requiere de aproximadamente 2.8 Tbytes. Tabla 39. Almacenamiento diario de nPVR. Velocidad de canal SD 4 Mbps Tamaño de canal por día Cantidad de Canales Almacenamiento por dia 43,2 Gbytes 50 2.160 Gbytes Considerando que los canales deben almacenarse por un periodo de 7 días, en la Tabla 40 se tiene el almacenamiento total que se debe tener en cada una de las provincias que es de aproximadamente 20 TBytes. Tabla 40. Almacenamiento total de nPVR. Almacenamiento Cantidad Almacenamiento por dia de dias Total 2.160 Gbytes 7 15.120 Gbytes 2.2.2.4 Resumen de Dimensionado VoD y nPVR. Teniendo en cuenta que el almacenamiento de los servicios de VoD y nPVR se puede compartir, en la Tabla se muestran los requerimiento totales de los servidores VoD + nPVR a implementar en cada una de las provincias. En base a estos datos, se realizará la elección de los equipos a instalar. Tabla 41. Resumen de Requerimientos de VoD y nPVR. Municipio León Municipio Valladolid Municipio Burgos Municipio Salamanca Velocidad de Inyectores Almacenamiento 216 Mbps 520 Mbps 280 Mbps 244 Mbps 17 TBytes 17 TBytes 17 TBytes 17 TBytes 48 2.2.2.5 Equipos de VoD 3+ eligió los siguientes equipos necesarios para distribuir los contenidos multimedia bajo demanda: - SERVIDOR VoD. ( incluye el inyector de video y los discos de almacenamiento) ENCODER / TRANSCODER 2.2.2.5.1 Servidor VoD La empresa 3+ ha elegido la plataforma de VoD desarrollada por Kasenna, esta plataforma nos ofrece tanto hardware como software dedicado y optimizado para ofrecer servicios de VoD. La solución software elegida es la misma que para la plataforma IPTV, SeaChange. La solución hardware elegida es Kasenna Media Servers Son servidores diseñados para proveer contenido multimedia bajo demanda 24/7 según las peticiones de servicios. Disponen de escalabilidad ilimitada Su almacenamiento está diseñado para emplear unidades con interface SCSI superiores a 1000 GB de capacidad y tiene la opción de grabar video digital por NPVR Usa un sistema de almacenamiento RAID-5 que consiste en un conjunto redundante de discos independientes, en los cuales se replican los datos. Con esto conseguimos un bajo coste de redundancia, mayor tolerancia a fallos, mayor rendimiento y mayores capacidades. Con este sistema, diferentes peticiones de lectura pueden ser atendidas por distintos discos. Figura 36. Diagrama configuración RAID 5. 49 Puede trabajar en diferentes configuraciones: Capacidad 970 GB 1940 GB 3990 GB Almacenamiento 485 HORAS 970 HORAS 1940 HORAS Velocidad 3,75 Mbps 3,75 Mbps 3,75 Mbps Tabla 42. Resumen configuraciones. 2.2.2.5.2 Encoder El modelo de codificador que se usara 3+ para el procesado de los contenidos es el ASTRIA CP1200 de la marca MOTOROLA, este equipo puede entregar MPEG-2 y MPEG-4 AVC sobre xDSL, fibra y coaxial. Está formado por distintos módulos DSP (procesadores digitales de señal) que pueden demultiplexar, remultiplexar, decodificar, codificar y todo ello a una tasa de conversión en tiempo real. Figura 37. Astria cp- 1200 Motorola. Entre sus principales funcionalidades esta que puede: • codificar y decodificar MPEG-2 (4:2:0 y 4:2:2) • multiplexar y remultiplexar MPEG-2 50 • Codificar y decodificar MPEG-4 AVC / H.264 • Interfaces con la conversión de protocolo IP, IP / ATM y DVB-ASI • ConstantStream • Elección de navegador Web o una interfaz de gestión de redes con alarmas de SNMP • certificados NEBS • En sus versiones Media Base 1000 y Ram Base 1000 Media Server soporta hasta 1500 streams de video a 3.75 Mbps para un ancho de banda superior a los 5500 Mbps • Puede almacenar hasta 1940 horas de contenido multimedia a 3.75 Mbps. • Posibilidad de montar hasta 3 RU (rack unit) • Dispone de una configuración de almacenamiento 5 RAID • Dispone de 32 GB de RAM y sistema espejo SCSI de 73 GB. Tabla 43. Especificaciones encoders 51 2.2.3.1 Interconexión: selección, dimensionado y despliegue de los routers de distribución Consideraciones Iniciales Tráfico IPTV, VoD y Tv Abierta, se procede a dimensionar la red. La empresa 3+ parte de un análisis inicial sobre el tráfico generado por los servicios IPTV, VoD y Televisión Abierta. En la siguiente tabla se muestra el consumo de Ancho de Banda del servicio IPTV y radio. Cálculo de Enlaces TV estándar TV HD 47 4 4Mbps 12Mbps 188Mbps 48Mbps 239,584 Mpbs Nº enlaces Tasa binaria/enlace Subtotal TOTAL Radio 14 256Kbps 3584Kbps Tabla 44 Ancho de Banda Router Agregación Valladolid Debido a que por los routers de agregación de cada ciudad se va a distribuir la señal local de TV abierta, se toma en consideración también este tráfico generado: Ciudad Número de Canales SD (4 Mbps) León Valladolid Burgos Salamanca 3 2 2 3 Consumo BW Canales Locales (Mbps) 12 8 8 12 Tabla 45. Tráfico generado por canales locales Se muestra también el consumo de ancho de banda generado por el servicio VoD: Ciudad Usuarios VoD (20% total) Usuarios VoD ADSL Usuarios VoD Fibra O. León Valladolid Burgos Salamanca 37 91 50 41 Total 30 73 40 34 8 19 10 9 Velocidad Requerida Inyectores 216 Mbps 520 Mbps 280 Mbps 244 Mbps 1.260 Mbps Tabla 46. Ancho de Banda en routers de Agregación / Interfaz de Entrada 52 En base a esta información preliminar se procede a dimensionar los recursos de hardware necesarios, el tipo de interfaces y la carga de tráfico que deben soportar cada router. 2.2.3.2 Dimensionado Router de Distribución de Valladolid. Este router tendrá la función de recibir como tráfico1 de entrada aquel generado por la cabecera de IPTV (239,584 Mpbs), el mismo que será distribuido a su vez mediante el anillo SDH a los cuatros routers de agregación/distribución ubicados en las ciudades restantes de León, Burgos, Salamanca. También se encargará encargará de agregar los servicios de VoD (520 Mbps) local de la ciudad de Valladolid (tráfico2) y los 2 canales locales (8Mbps) de Valladolid (tráfico 3).. Una vez agregados los tráficos 1,2 y 3 este router de distribución redirigirá el tráfico a través de un switch de agregación al dslam correspondiente de Valladolid para llegar hasta el usuario final (tráfico4). 2 3 1 4 Fig. 38 Dimensionamiento Router de Distribución Tráfico Cálculo de EnlacesEnlaces Requerimientos Router Distribución Trafico1 IPTV Trafico1 IPTV Tráfico 2 Tráfico 3 TV Entrada Salida (SDH) VoD Entrada Local (Eth0) (Eth1) Entrada (Eth2) 239,584 239,584 Mpbs 520 Mbps 8 Mbps Mpbs Tráfico 4 Salida (Eth3) 239+520+8 = 767 Mbps 53 Tipo Enlace Necesario Eth 1gps SONET/SDH Eth 1gps Eth 1gps Eth 1gps Tabla 47 Tráfico sobre router de Distribución Valladolid En base a los datos anteriores podemos saber los requerimientos del router de distribución/agregación y que son los siguientes: Tráfico Capacidad Real Características Router cisco 7606 catalyst 6500 Trafico1 Trafico1 Salida Tráfico 2 VoD Tráfico 3 TV Entrada (SDH) Entrada Local (Eth0) (Eth1) Entrada (Eth2) 239,584 239,584 Mpbs 520 Mbps 8 Mbps Mpbs Ethernet STM1 / 622 Ethernet Ethernet 1gps Mbps 1gps 1gps Tráfico 4 Salida (Eth3) 239+520+8 = 767 Mbps Ethernet 1gps Tabla 48 Capacidad del router de distribución Cisco 7606 2.2.3.3 Dimensionado Router de Distribución/Agregación León. Este router se encargará de la agregación de los servicios de VoD (tráfico4 -> 216Mbps), también agregará el flujo de los canales locales (tráfico5 -> 12 Mbps) y por supuesto agregará la señal de IPTV proveniente del anillo SDH (tráfico1-> 239,584 Mpbs) . Finalmente el router paquetizará estos 3 servicios y lo distribuirá a través de una interfaz de salida al usuario final (tráfico6). 54 4 5 1 6 Fig. 39 Dimensionamiento router León Tráfico Tipo Enlace Necesario Cálculo de EnlacesEnlaces Requerimientos Router Agregación-León Agregación Trafico1 IPTV Trafico4 VoD Tráfico5 TV Tráfico6 Salida Entrada (SDH) Entrada (Eth0) Local Entrada (Eth2) (Eth1) 239,584 Mpbs 216 Mpbs 12 Mbps 239+216+12= 467 Mbps SONET/SDH Eth 1gps Eth 1gps Eth 1gps Tabla 49 Tráfico sobre router de Agregación/Distribución León En base a los datos anteriores podemos saber los requerimientos del router de distribución/agregación de la ciudad de León y que son los siguientes: Tráfico Capacidad Real Características Router cisco 7606 catalyst 6500 Trafico1 IPTV Trafico4 VoD Tráfico5 TV Tráfico6 Salida Entrada (SDH) Entrada (Eth0) Local Entrada (Eth2) (Eth1) 239,584 Mpbs 216 Mpbs 12 Mbps 239+216+12= 467 Mbps STM4 / 622 Ethernet 1gps Ethernet 1gps Ethernet 1gps Mbps 55 Tabla 50 Capacidad del router de Agregación Cisco 7606-León Burgos. 2.2.3.4 Dimensionado Router de Distribución/Agregación Burgos.- Este router se encargará de la agregación de los servicios de VoD (tráfico7 -> 280Mbps), también agregará el flujo de los canales locales (tráfico8 ->> 8 Mbps) y por supuesto agregará la señal de IPTV proveniente del anillo SDH (tráfico1->> 239,584 Mpbs) . Finalmente el router paquetizará estos 3 servicios y lo distribuirá a través través de una interfaz de salida al usuario final (tráfico9). (tráfico9) 7 8 1 9 Fig. 40 Dimensionamiento router Burgos Tráfico Tipo Enlace Necesario Cálculo de EnlacesEnlaces Requerimientos Router Agregación-Burgos Agregación Trafico1 IPTV Trafico7 VoD Tráfico8 TV Tráfico9 Salida Entrada (SDH) Entrada (Eth0) Local Entrada (Eth2) (Eth1) 239,584 Mpbs 280 Mpbs 8 Mbps 239+280+8= 527 Mbps SONET/SDH Eth 1gps Eth 1gps Eth 1gps Tabla 51 Tráfico sobre router de Agregación/Distribución Burgos 56 En base a los datos anteriores podemos saber los requerimientos del router de distribución/agregación de la ciudad de Burgos y que son los siguientes: Tráfico Capacidad Real Características Router cisco 7606 catalyst 6500 Trafico1 IPTV Trafico7 VoD Tráfico8 TV Tráfico9 Salida Entrada (SDH) Entrada (Eth0) Local Entrada (Eth2) (Eth1) 239,584 Mpbs 280 Mpbs 8 Mbps 239+280+8= 527 Mbps STM4 / Ethernet 1gps Ethernet 1gps Ethernet 1gps 622Mbps Tabla 52 Capacidad del router de Agregación Cisco 7606-Burgos 7606 Salamanca. 2.2.3.5 Dimensionado Router de Distribución/Agregación Salamanca.Este router se encargará de la agregación de los servicios de VoD (tráfico10 -> 244 Mbps), también agregará el flujo de los canales locales (tráfico11 ->> 8 Mbps) y por supuesto agregará la señal de IPTV proveniente del anillo SDH (tráfico1->> 239,584 Mpbs). Mpbs) Finalmente el router paquetizará estos 3 servicios y lo distribuirá a través de una interfaz inter de salida al usuario final (tráfico12). (tráfico12) 1 10 11 12 Fig. 41 Dimensionamiento router Salamanca 57 Tráfico Tipo Enlace Necesario Cálculo de Enlaces- Requerimientos Router Agregación-Salamanca Trafico1 IPTV Trafico10 VoD Tráfico11 TV Tráfico12 Entrada (SDH) Entrada (Eth0) Local Entrada Salida (Eth2) (Eth1) 239,584 Mpbs 244 Mpbs 12 Mbps 239+280+12= 531 Mbps SONET/SDH Eth 1gps Eth 1gps Eth 1gps Tabla 53 Tráfico sobre router de Agregación/Distribución Salamanca En base a los datos anteriores podemos saber los requerimientos del router de distribución/agregación de la ciudad de Salamanca y que son los siguientes: Tráfico Capacidad Real Características Router cisco 7606 catalyst 6500 Trafico1 IPTV Trafico10 VoD Tráfico11 TV Tráfico12 Entrada (SDH) Entrada (Eth0) Local Entrada Salida (Eth2) (Eth1) 239,584 Mpbs 244 Mpbs 12 Mbps 239+280+12= 531 Mbps STM4 / 622 Ethernet 1gps Ethernet 1gps Ethernet 1gps Mbps Tabla 54 Capacidad del router de Agregación Cisco 7606-Salamanca. 2.2.3.6 Equipos Seleccionados. A continuación se muestra un resumen de los equipos necesarios para poder brindar los servicios que proporcionará la empresa 3+. Equipos Marca/Modelo Interfaz Entrada Tipo No Interfaces Entrada Interfaz Salida Tipo No Interfaces Salida Cantidad EQUIPOS SELECCIONADOS Router Distribución Cisco Router 7606/ Catalyst 6500 Gigabit Ethernet (SFP) 8 10Gigabit Ethernet (XENPAK) 2 1 Router Agregación Cisco Router 7606/ Catalyst 6500 Gigabit Ethernet (SFP) 8 Gigabit Ethernet (SFP) 8 3 (uno en cada ciudad) Tabla 55 Equipos Seleccionados 58 2.2.3.7 Configuración de routers de agregación 3+ considero los routers de distribución de la empresa Cisco y ha seleccionado el router modelo Cisco 7606/Catalys 5600 (Comunication media module), ya que nos permite albergar una amplia gama de recursos del sistema integrado de video, voz y datos, un dato importante que 3+ tomo en cuenta a la hora de configurar los routers de agregación, fue una de las capacidades integradas de este modelo y es que se elimina la necesidad de instalar múltiples dispositivos de función única, aparte del router. La principal función del router de agregación es el de encaminar los flujos multicast con los Single-Program Transport Stream (SPTS) en modo de tasas de datos variable (VBR), inyectando los flujos en los router de distribución. Estos routers también manejaran la asociación y separación (Join-Leave) de los grupos multicast de cada uno de los canales, es decir, primero asocia todos los canales convirtiéndolos en un solo canuto y después los separa, para que así se pueda manejar individualmente, mejorando así sus tiempos de respuesta y disminuyendo la cantidad de procesamientos. En el router de agregación posee un modulo de Switch Cisco Catalyst 6500 el cual estará coubicado con la cabecera de IPTV, en la ciudad de Valladolid, los cuales estarán interconectados entre sí por un interfaz Gigabit ethernet y se conectaran entre sí al Demux/Splicer NetProcessor 9040. Por otro lado este router entrara a la red de distribución por medio de un enlace 10 Gigabit ethernet para soportar la demanda no solo de IPTV y sino también de VoD. Equipos Marca/Modelo Router Distribución Cisco Router 7606/ Catalyst 6500 Router Agregación Cisco Router 7606/ Catalyst 6500 Interfaz Entrada Tipo Gigabit Ethernet (SFP) Gigabit Ethernet (SFP) N° Interfaces Entrada 8 8 (entre los que se irán distribuyendo las VLANs de Usuario y Servicio) Interfaz Salida Tipo 10Gigabit Ethernet (XENPAK) Gigabit Ethernet (SFP) N° Interfaces Salida Cantidad 2 1 8 4 (uno por cada ciudad) Tabla 56 Configuración routers de agregación. 59 2.2.3.8 Plan de direccionamiento del área de servicios La compañía 3 + decidió utilizar para el plan de direccionamiento de direcciones IP del área de servicios una estructura de Vlan, para los clientes que se les prestará servicios de Video bajo demanda (VoD) y una Vlan para el trafico multicast. Este esquema nos refleja una ventaja que es el de agrupar todo tráfico en una sola Vlan, permitiéndole a 3+ gestionar y encaminar independientemente el tráfico para aprovechar mejor las capacidades de la red. Como lo mencionamos en el estudio de mercado el segmento de población a los cinco años de 3 + en toda la comunidad castellana leonesa será de 993 hogares los cuales se les ofrecerá el servicio de IPTV. La comunidad de de Castilla y león se dividió en tres sub redes, una sub red por casa ciudad asignándoles 4096 direcciones a cada sub red. Direccionamiento área de servicios Sub red Ciudad Mnemónico Router Mnemónico Vlan IP libres IP usar IP Disponibles IP Inicial Mascara IP Final 1 Leon R_Leon R_ETH0 4096 194 3902 172.16.0.1 255.255.252.0 172.16.15.254 2 Burgos R_Burgos R_ETH0 4096 265 3831 172.16.16.1 255.255.252.0 172.16.31.254 3 Salamanca R_Salamanca R_ETH0 4096 188 3908 172.16.32.1 255.255.252.0 172.16.47.254 4 Valladolid R_Valladolid R_ETH0 4096 483 3613 172.16.48.1 255.255.252.0 172.16.63.254 Tabla 57 Direccionamiento área de servicios. 60 2.1.4 Anexos Anexo I La Base de Información para Gestión (Management Information Base o MIB) es un tipo de base de datos que contiene información jerárquica, estructurada en forma de árbol, de todos los dispositivos gestionados en una red de comunicaciones. La elección de Tres+ ha sido buscar dispositivos que implementen la SNMPv2-MIB (SNMPv2 RFC 1441-RFC 1452), ya que revisa la versión 1 e incluye mejoras en las áreas de rendimiento, seguridad, confidencialidad. A continuación veremos los MIB soportados por los routers de distribución y agregación Cisco 7606/Catalys 5600: MIBs • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Dial control MIB (RFC 2128) CISCO Dial Control MIB (Extension to RFC 2128) Cisco Voice Dial Control MIB (CISCO-VOICE-DIAL-CONTROL-MIB) Cisco Voice Interface MIB (CISCO-VOICE-IF-MIB) Cisco Voice Analog Interface MIB (CISCO-VOICE-ANALOG-IF-MIB) Cisco Digital Signal Processing Management MIB (CISCO-DSP-MGMT-MIB) Cisco-CAS-IF-MIB CAS-INTERFACE-MIB ISDN-MIB (RFC 2127) CISCO-ENVMON-MIB DS-1 MIB (RFC 1406) ETHERLIKE-MIB (RFC 1643) Ethernet MIB (RFC 1157) Interface MIB (IF-MIB) (RFC 2233) Interface Extensions MIB II (IF-MIB II) (RFC 1573) SNMP MIB II (RFC 1213) OLD-CISCO-CHASSIS-MIB (CANA) SNMPv2-SMI SNMPv2-MIB Anexo II Ver Documento Exel Hoja Económica Anexo III Ver documento Plan de direccionamiento de direcciones IP`s 61