WISI Tangram – универсальная модульная IP платформа

Tangram

Компании WISI предлагает две головные платформы, построенные  на программируемых логических матрицах (FPGA), микроконтроллерах и программных решениях.  Первой появилась  станция  Chameleon, весь функционал  которой  формируется простой загрузкой в унифицированное  «железо» различных программных опций.

Позже была выпущена универсальная модульная IP платформа Tangram . Она построена по более традиционной схеме,  ее функционал задается выбором сменных модулей, имеющих разные аппаратные возможности. Устанавливая разные наборы модулей, можно реализовать самые разные решения — от IPTV стримера и IP пограничного преобразователя до приемника с мульти CAM обработкой сигнала.

WISI Tangram front
Рисунок.1 Tangram, передняя панель

Основная разница в концепциях этих станций заключается в том, что в Chameleon сделан упор на универсальность и гибкость, а в Tangram — на высокую функциональную плотность

Tangram- архитектура платформы.  

Обобщенная структурная схема построения системы с использованием платформы Tangram показана на рисунке 2. Базовым элементом платформы является профессиональное шасси GT01W.

WISI Tangram
Рисунок 2. Структурная схема ГС на базе Tangram

Шасси GT01.

Шасси выполнено в 1U 19» корпусе. В нем имеется 8 слотов под различные модули, которые могут взаимодействовать между собой через встроенный гигабитный коммутатор. Слоты 1-6 расположены на задней панели устройства и предназначены для установки различных функциональных модулей (рисунок 3). А слоты 7,8 предназначены для установки модуля управления и модуля расширения и расположены на передней панели устройства (рисунок 1).

WISI Tangramm
Рисунок 3. Tangram, задняя панель

Благодаря соединению модулей через двунаправленные гигабитные IP интерфейсы у оператора имеется практически неограниченная возможность для организации обмена цифровыми потоками между ними .

Шасси позволяет установить два резервированных блока питания постоянного или переменного тока. В процессе работы блоки делят мощность нагрузки между собой и только при отключении одного из них, оставшийся принимает на себя всю нагрузку. Такое построение значительно повышает надежность их работы.

В шасси установлен сменный блок вентиляторов с функцией мониторинга, позволяющей оператору выполнять обслуживание и замену блока вентиляции заранее, при снижении его производительности, не допуская появления аварийных ситуаций и сбоев в работе.

Все модули, включая блоки питания и вентиляции, допускают «горячую» замену.

Кроме того, платформа поддерживает резервирование модулей по схеме N+1, а сами модули позволяют организовать резервирование по IP входам и линиям связи. В дополнение к этому, для обеспечения надежной работы на транспортных IP каналах с потерями, на платформе реализована поддержка передачи IP сигналов с коррекцией ошибок (2D IP-FEC).

Управление и конфигурирование станции осуществляется местно или удаленно через IP интерфейс с использованием встроенного WEB сервера или по SNMP протоколу.

Шасси GT01W поставляется с установленным блоком управления GT11. На плате этого блока расположен контроллер шасси и центральный GbE коммутатор. На фронтальной панели блока управления находится порт RJ45 предназначенный для управления станцией и 4 порта для передачи IPTV потоков.

Tangram GT12
Рисунок 4. Плата расширения GT12

Станция Tangram может быть напрямую подключена к оптической сети передачи данных. Для этого в слот №8 может быть установлена плата расширения GT12 с 4 SFP гнездами.

Если для объединения модулей станции оператору предпочтительнее использовать не встроенный, а внешний IP коммутатор другого производителя, то он может заказать вариант шасси GT01 без встроенного коммутатора. В этом случае вместо платы контроллера шасси устанавливается плата согласования GT13W. Такой вариант шасси получил название GT01O.

Основной функционал станции формируется установленными в 6 слотов модулями-преобразователями, комбинируя которые можно создать конфигурацию, обеспечивающую трансляцию пакета, состоящего из различных наборов аналоговых, цифровых и радио сигналов.

На станцию получен Российский сертификат соответствия.

 

Примеры применения.

Удаленная  станция 

Сегодня «де факто» сложилась следующая концепция развития сетей крупных операторов:

На первом этапе создается центральная головная станция. Она располагается в специальном помещении, оборудованным всей необходимой инфраструктурой, имеет хорошее антенное поле, большой набор приемного оборудования, и  обслуживается квалифицированным персоналом. Эта станция через распределительную сеть обеспечивает качественным телевизионным сервисом центральную зону обслуживания.

Затем появляется необходимость предоставлять такой же уровень сервиса в удаленных точках – в малых населенных пунктах, коттеджных поселках, отелях, турбазах и т.д.

В удаленных точках  устанавливаются  специальные ГС   на которые  по оптической транспортной сети IP формате передаются потоки,  сформированные на центральной ГС. Удаленная ГС преобразует  полученные потоки в вещательный радиосигнал, который подается в распределительную кабельную сеть для доставки  абонентам.

На базе платформы Tangram можно создавать  удаленные ГС любого технического уровня. Для примера рассмотрим два крайних варианта построения такой станции – простейшую станцию для небольшого отеля и профессиональную станцию высшей категории для небольшого города.

Простейшая ГС.

Такая ГС для своей реализации кроме самой платформы Tangram не требует никаких дополнительных блоков. Единственный дополнительный блок – это пассивный сумматор радиосигналов DM17. На рисунке, для наглядности, он показан под шасси. Однако на практике его удобнее ставить сзади шасси, так как при этом обеспечивается максимальная компактность и минимальные длины соединительных кабелей.

WiSi Tangram
Рисунок 5. Простейшая станция на базе Tangram

В шасси Tangram GT01, в дополнение к штатному коммутатору на 1+4 GbE порта, устанавливается плата GT12 (расширение на 4 SFP гнезда). Эта плата позволяет без использования внешнего коммутатора подключить оптический кабель транспортной сети через SFP модуль непосредственно к коммутатору станции Tangram. В это же шасси можно установить до 6 модулей-преобразователей. Установив, например, один модуль GT23 (8 DVB-C пакетов) и 5 модулей GT21 (6 аналоговых каналов каждый) получим на выходе станции 8 цифровых пакетов (~ 100 SD телепрограмм) и 30 программ в аналоговом формате.

Такая ГС может быть установлена в необслуживаемом ящике на удаленном объекте. Благодаря возможности удаленного управления и контроля станция может обслуживаться дистанционно. При возникновении аварийных ситуаций оператор будет своевременно извещен и сможет оперативно принять меры по восстановлению нормальной работы станции.

Установим в шасси GT01W модуль расширения GT12 и модули преобразователи 4 х GT21W, GT23W и GT22. Такой набор модулей позволяет в 1U устройстве реализовать удаленную головную станцию с прямым подключением к оптической линии связи и обеспечивающую трансляцию 24 аналоговых каналов, 8 DVB-C каналов и 8 FM радиопрограмм. Комбинируя модули, можно реализовать различные комбинации из этих типов каналов в соответствии с потребностями оператора.

Профессиональная станция.

Этот пример основан на проекте реального крупного кабельного оператора, который предъявил максимальные требования к качеству и надежности работы станции. Станция должна была обеспечивать:

  • трансляцию не менее 54 аналоговых радиосигналов,
  • трансляцию не менее 26 цифровых DVB-C радиосигналов,
  • трансляцию 8 FM радиосигналов,
  • резервирование по входным линиям связи,
  • резервирование по модулям N+1,
  • резервирование по блокам питания,
  • удаленное управление по SNMP и WEB интерфейсу.

По этому заданию были подготовлены и протестированы два варианта станции — одна,  реализованная на базе платформы Tangram, другая — на базе современного оборудовании другого производителя,  построенная на традиционной «аппаратной» концепции.

По итогам тестирования оба варианта станции отвечали требованиям задания.

Станция, построенная на базе платформы Tangram, показана на рисунке.

WiSi Tangram
Рисунок 6. Профессиональная головная станция на базе Tangram

Тюнер с мульти CAM декодированием.

В связи с переходом компании НТВ+ и ряда других спутниковых операторов на концепцию декодирования «одна карточка – одна программа» появилась потребность в тюнерах с возможностью мульти CAM декодирования. Для реализации такого тюнера установим в шасси GT01W модуль приемника GT31W и пять модулей GT42W. Такой набор модулей позволяет реализовать в 1U устройстве тюнер, способный принимать до 4-х DVB-S/S2/C/T/T2 транспортных

WISI Tangram multicam
Рисунок 7. GT42W плата декодирования на 4 САМ модуля

потоков и дескремблировать их с использованием 20-ти CAM модулей с установленными в них картами. Декодированные программы, для дальнейшей обработки и использования, выдаются в виде IP SPTS/MPTS потоков.

Стример IPTV.

Установим в шасси GT01W шесть модулей GT31W. Такой набор модулей позволяет реализовать в 1U устройстве стример IPTV, который может принять сигналы с 24 транспондеров DVB-S/S2/C/T/T2 и преобразовать их в 192 SPTS/MPTS потока для IPTV системы вещания.

 

Приведенные примеры показывают только часть возможных вариантов использования платформы Tangram. Комбинируя различные функциональные модули и задавая их взаимосвязь по IP, можно реализовать самые различные комбинации устройств, необходимых для современного оператора.

 

Вячеслав Чулков, технический эксперт WISI 

 

Комментарии

Оставить сообщение