Головная станция своими руками

Схема построения кабельной сети на базе модульной станции MMH4000 Terra

Строим головную кабельную станцию на базе модулей станции MMH4000 Terra самостоятельно

Каналы для трансляции в сети:
1. Местные телевизионные эфирные каналы.
2. Все имеющиеся цифровые эфирные мультиплексы.
3. FM радио.
4. Спутниковые открытые информационные и другие каналы на различных иностранных языках.
5. Информационные и развлекательные каналы, формируемые оператором кабельной сети, не менее одного в HD качестве.

Местные каналы
«Волга», частота (183,25 МГц — 189,75 МГц);
Вещание ведется в аналоговом виде, диапазон вещания VHFIII.

Для приема местных каналов используется диапазонная VHFIII эфирная антенна. Сигнал с антенны поступает на VHFIII вход усилителя Terra MA400, где проходит дальнейшую обработку с целью раздачи в кабельную сеть в аналоговом виде.

FM радио
Для приема сигналов FM радио используется ненаправленная антенна, аналоговый радиосигнал с которой поступает на FM вход многовходового усилителя Terra MA400, где проходит дальнейшую обработку с целью раздачи в кабельную сеть.

отбираются нужные каналы, а остальные отсеиваются.
В трансмодуляторах предусмотрено дескремблирование кодированных каналов, для этой цели у них имеется CI интерфейс, служащий для подключения CAM модулей. Один профессиональный CAM модуль в одном цифровом потоке может открыть восемь кодированных каналов.

Источник

Сети кабельного телевидения для самых маленьких. Часть 9: Головная станция

Головная станция собирает сигналы с нескольких источников, обрабатывает их и вещает в кабельную сеть.

На Хабре уже есть замечательная статья об устройстве головной станции: Что внутри головной станции кабельного телевидения. Не стану переписывать её своими словами и просто порекомендую интересующимся ознакомиться с ней. Описание того, что есть в моём ведении вышло бы менее интересным, ведь у нас нету такого разнообразия оборудования, а всей обработкой сигналов занимаются шасси AppearTV с различными картами расширения, разнообразие которых позволяет весь функционал уместить в нескольких четырёхюнитовых шасси.

Изображение с сайта deps.ua

Эти устройства позволяют контролировать все процессы через функциональный вебинтерфейс, который зависит от аппаратного наполнения шасси.

Кроме того, мы не собираем эфирный сигнал, поэтому антенный пост выглядит у нас примерно вот так:

Изображение с форума chipmaker.ru реальное фото нашей станции мне выкладывать не разрешили.

Такое количество тарелок необходимо для получения каналов с нескольких спутников одновременно.

Спутниковый сигнал как правило закрыт скремблированием: это вид шифрования, при котором символы последовательности перемешиваются по заданному алгоритму. Это не требует большой вычислительной мощности и времени на выполнение, а значит сигнал обрабатывается без задержки. В аппаратном виде идентификатор абонента (даже если это провайдер, передающий сигнал дальше в свою сеть) — знакомая всем карта с чипом, которая вставляется в модуль условного доступа (CAM ) с интерфейсом CI , такой же, как в любом современном телевизоре.

Собственно внутри модуля и выполняется вся математика, а карта — содержит набор ключей. Оператор может шифровать поток ключами, которые знает карта (а в карту их сам оператор и записал) и, таким образом, управлять набором подписок вплоть до полного отключения карты от системы, сменив основной «операторский» идентификатор. Это лишь общее описание работы систем условного доступа, на самом деле их много разных: с одной стороны их постоянно взламывают, а с другой усложняют алгоритмы, но это уже совсем другая история…

Поскольку оператор в своей сети так же предоставляет платные пакеты каналов, соответственно необходимо кодировать их перед передачей в сеть. Эту задачу выполняет оборудование стороннего провайдера системы условного доступа, который предоставляет это оператору как услугу. Установленное на головной станции оборудование обеспечивает функционирование системы условного доступа к контенту: как шифрование, так и контроль ключей, прописанных в смарт-карты.

Источник

Сети кабельного телевидения для самых маленьких. Часть 1: Общая архитектура сети КТВ

Как бы просвещённое сообщество не ругало телевидение за негативное влияние на сознание, тем не менее, телевизионный сигнал присутствует практически во всех жилых (и во многих нежилых) помещениях. В больших городах это почти всегда телевидение кабельное, даже если все вокруг по привычке называют его «антенна». И если система приёма эфирного телевидения вполне очевидна (хотя тоже может отличаться от привычной рогатой антенны на подоконнике, об этом я обязательно расскажу в дальнейшем), то система кабельного телевидения может показаться неожиданно непростой в своей работе и архитектуре. Об этом представляю серию статей. Я хочу познакомить интересующихся с принципами работы сетей КТВ, а так же их эксплуатации и диагностики.

Я не претендую на написание всеобъемлющего учебника, а постараюсь остаться в рамках научпопа и не перегружать статьи формулами и описаниями технологий. Именно для этого я оставил в тексте «умные» слова без пояснений, погуглив по ним вы сможете углубиться на столько, на сколько это нужно вам. Ведь по отдельности всё хорошо описано, а я лишь расскажу как всё это складывается в систему кабельного телевидения. В первой части я поверхностно опишу структуру сети, а в дальнейшем более подробно разберу принципы работы всей системы.

Сеть кабельного телевидения имеет древовидную структуру. Сигнал формируется головной станцией, которая собирает сигналы из разных источников, формирует из них единый (по заданному частотному плану) и отдаёт в магистральную распределительную сеть в нужном виде. Сегодня магистральная сеть, конечно же, оптическая и сигнал переходит в коаксиальный кабель только в пределах конечного здания.

Головная станция

Источниками сигнала для головной станции могут быть как спутниковые антенны (коих может быть с десяток), так и цифровые потоки, отдаваемые непосредственно телеканалами или другими операторами связи. Для приёма и сборки сигнала из разных источников используются многоканальные мультисервисные декодеры/модуляторы, представляющие собой стоечное шасси с различными картами расширения, обеспечивающими подключение различных интерфейсов, а так же декодирование, модулирование и формирование нужного сигнала.

Тут, например, мы видим 6 модулей приёма сигнала спутникового вещания и два выходных модулятора DVB-C.

А это шасси занимается дескремблированием сигнала. Видно CAM модули, такие же, как вставляются в телевизоры для приёма закрытых каналов.

Итогом работы этого оборудования является выходной сигнал, содержащий в себе все каналы, которые мы будем отдавать абонентам, разложенные по частотам в соответствии с заданным частотным планом. В нашей сети это диапазон от 49 до 855Мгц, содержащий в себе как аналоговые каналы, так и цифровые в форматах DVB-C, DVB-T и DVB-T2:

Отображение спектра сигнала.

Сформированный сигнал подаётся в оптический передатчик, который по сути является медиаконвертером и переносит наши каналы в оптическую среду на традиционную для телевидения длину волны 1550нм.

Оптический передатчик.

Магистральная распределительная сеть

Полученный от головной станции оптический сигнал усиливается при помощи знакомого любому связисту оптического эрбиевого усилителя (EDFA).

Снятые с выхода усилителя пара десятков дБм уровня сигнала уже можно поделить и отправить в разные районы. Деление производится пассивными делителями, для удобства уложенными в корпуса стоечных кроссов.

Оптический делитель внутри одноюнитового оптического кросса.

Поделенный сигнал попадает на объекты, где может быть при необходимости усилен при помощи таких же усилителей, либо поделен между другим оборудованием.

Так может выглядеть узел жилого квартала. Он включает в себя оптический усилитель, делитель сигнала в корпусе стоечного кросса и распределительный оптический кросс, от которого волокна расходятся к оптическим приёмникам.

Абонентская распределительная сеть

Оптические приёмники так же, как и передатчик, представляют из себя конвертеры среды: они переносят полученный оптический сигнал в коаксиальный кабель. ОП бывают разные и разных производителей, но функционал их как правило одинаков: мониторинг уровней и базовые регулировки сигнала, о которых подробно расскажу в следующих статьях.

Оптические приёмники, применяемые в нашей сети.

В зависимости от архитектуры домов (этажность, количество корпусов и парадных и т.д.) оптический приёмник может стоять в начале каждого стояка, а может быть один на несколько (иногда даже между зданиями бывает проложен не оптический, а коаксиальный кабель), в таком случае неизбежные затухания на делителях и магистралях компенсируются усилителями. Такими, как этот, например:

Усилитель сигнала КТВ Teleste CXE180RF

Абонентская распределительная сеть строится на разного вида коаксиальном кабеле и различных делителях, которые вы можете увидеть в слаботочном щитке на своей лестничной клетке

К выходам абонентских разветвителей подключаются кабели, заходящие в квартиру.

Конечно же в большинстве случаев в каждой квартире телевизоров несколько и подключены они через дополнительные разветвители, которые так же вносят затухания. Поэтому в отдельных случаях (когда в большой квартире много телевизоров) приходится уже в квартире устанавливать дополнительные усилители сигнала, которые для этих целей бывают поменьше и послабее магистральных.

Источник

Головная станция IPTV

Доброго времени суток!

Хочу вам рассказать о устройстве головной станции IPTV на примере нашего провайдера.
Надеюсь, что после прочтения статьи у вас появится хорошее представление о работе головной станции IPTV.

Итак, что мы имеем:

• 7 спутниковых антенн на 11 спутников
• Мультисвитчи в нужном количестве

80 спутниковых приемников

Видеошлюзы (стриммеры)

Серверы Middleware

Видео сервера (VOD, NPVR)

Сервера потокового шифрования

Систему мониторинга

Крыша

Ну все достаточно просто. На крыше установлены антенны, настроенные на основные спутники (Yamal, ABS, HotBird, Astra, W4… их всего 11). По всем правилам система заземлена, надежно прикручена. С крыши идут RF-кабели в аппаратную.

Серверная

Мультисвитчи

Кабели с крыши подключены ко входам мультисвитчей, задачей которых является коммутация (распределение) сигналов разной поляризации с антенных систем непосредственно на приемники.

Приемники

У нас используются профессиональные приемники компании Harmonic

Приемники настраиваются на необходимые транспондеры, декодируют сигнал, если он зашифрован.
Большинство профессиональных приемников работают с фронт-эндом DVB-S и могут декодировать лишь 2 телеканала одновременно.

Если с одного транспондера берем более двух зашифрованных телеканалов, то подключаем приемники по цепочке с помощью ASI выходов/входов. Обычно, по цепочке подключаются не более 1-2 приемников. Так же приемники отфильтровывают ненужные телеканалы, чтобы снизить нагрузку на видеошлюз.

Видеошлюз

Далее, с помощью ASI или IP(unicast) посылаем отфильтрованный и расшифрованный поток на видеошлюз.

Видеошлюз принимает потоки от приемников по ASI или IP (всего у него 16 ASI портов). Он преобразовывает полученные потоки в мультикаст и вещает его в сеть.

Как работает видеошлюз

У шлюза есть:

• физические ASI порты, с них он берет потоки.
• физические Ethernet порты (для управления, входных потоков, выходных потоков).
• виртуальные IP-порты (для приема потоков, для отдачи потоков)

Чтобы пустить на выход поток, необходимо «скроссировать» сервис с входного порта с виртуальным IP-портом.

Вот такие потоки видит шлюз, например, на первом ASI-входе:

Например, чтобы пустить канал Kinopokaz HD в сеть, необходимо создать виртуальный порт с заданным IP-адресом и портом, а затем «скроссировать» канал на созданный виртуальный порт.

В итоге, мы увидим, что на виртуальном IP-выходе появился канал:

Ну и абонентам доставляется уже поток с помощью IGMP-маршрутизатора. Но не все-так просто ведь каналы шифруются.

Сервера шифрования

Да, Verimatrix.
Как и подавляющее количество IPTV-провайдеров, мы используем эту систему. Платную, закрытую.
К слову, эта система одобрена всеми крупнейшими киностудиями мира. Поэтому у нас нет проблем при заключении договоров с правообладателями видео контента.
С помощью заказанных серверов мы шифруем поток, указывая в веб-админке IP-адрес входного потока и IP-адрес выходного потока. Серверы шифруют телеканалы в realtime.

Видео сервера

Всего, у нас стоит 2 сервера, один занимается nPVR, другой — VOD. Они имеют производительные сетевые хранилища, позволяющие отдавать контент сотням пользователей одновременно. Используем платформу — Espial MediaBase.

Первый сервер ведет запись выбранных абонентами телепрограмм на разрешенных телеканалах. Поэтому абонент может в любое время нажать на своем пульте кнопку паузы, отойти на кухню и сделать попкорн, вернуться к ТВ и продолжить просмотр с того же места. Или же запрограммировать запись передачи в режиме видеомагнитофона. А потом посмотреть это в удобное время.

На втором сервере содержится библиотека фильмов для «видео по запросу». Пользовательские STB отображают видеопоток с частотой 25 Hz и соотношением сторон для картинки 16х9, поэтому все фильмы перед добавлением на видеосервер перекодируются в формат H.264 1080i/50 Hz. Также формируется звуковая дорожка Dolby Digital 5.1.

Middleware

У нас это самые нагруженные серверы.
Для обеспечения отказоустойчивости вся программно-аппаратная платформа система построена по кластерной схеме. Работают два мощных сервера Middleware, настроена балансировка нагрузки. Под базу данных используем отдельный сервер MSSQL.

Middleware — это промежуточное программное обеспечение, связывающее интерфейс абонентских STB с остальным комплексом.

В базе Middleware формируются тарифные планы.
Все приставки проходят активацию через Middleware-сервер, чтобы получить доступ к зашифрованному контенту.
Middleware контролирует покупку фильмов.
Телепрограмму отдает абонентам так же Middleware.
Читать твитты с телевизора так же позволяет Middleware!
Новостные ленты, Яндекс.Пробки, состояние заявок на сайте Госуслуги — тоже обрабатывает Middleware.

Мониторинг

Мониторингом транспортных потоков занимается VB220 от BridgeTech.

Также мониторятся уровни сигналов со спутников с помощью Zabbix’a, который берет данные по SNMP с приемников.

Если канал перестает декодироваться, то приемник по SNMP сообщает об этом службе NOC, которая в свою очередь информирует дежурного администратора.

Кроме аппаратного мониторинга дежурные операторы регулярно визуально просматривают все телеканалы, проверяя качество изображения и звука.

Выстроим все в логическую цепочку:

Спутниковая антенна -> приемник -> видеошлюз -> сервер шифрования -> IP-сеть провайдера -> Set-Top-Box абонента -> Телевизор.

Абонент -> Set-Top-Box -> Middleware + IGMP Query.

На этом закончу краткое описание основных составляющих головной станции.
Статью только что вернул из черновика — убирал ее чтобы исправить неточности и добавить реальные фотографии.

Источник