1 / 20

SDH-verkon synkronointi digi-tv-siirrossa Diplomityöseminaari 10.2.2004

SDH-verkon synkronointi digi-tv-siirrossa Diplomityöseminaari 10.2.2004. Diplomityön tekijä: Heikki Törrönen Valvoja: professori Timo O. Korhonen Suorituspaikka: Digita Oy. Esityksen sisällysluettelo. Työn taustatietoja Diplomityön tutkimusaihe Käytetyt työmenetelmät

carlyn
Télécharger la présentation

SDH-verkon synkronointi digi-tv-siirrossa Diplomityöseminaari 10.2.2004

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. SDH-verkon synkronointi digi-tv-siirrossaDiplomityöseminaari 10.2.2004 Diplomityön tekijä: Heikki Törrönen Valvoja: professori Timo O. Korhonen Suorituspaikka: Digita Oy

  2. Esityksen sisällysluettelo • Työn taustatietoja • Diplomityön tutkimusaihe • Käytetyt työmenetelmät • SDH-tekniikka ja synkronointi • Digi-tv-lähetysten siirto • SDH-verkon kellot • Synkronoinnin jakelu • Synkronoinnin suunnittelu • Synkronointipalvelut • Synkronointiin liittyvät mittaukset • Johtopäätökset

  3. Työn taustatietoja (1/2) • Suomessa digi-tv-lähetykset alkoivat virallisesti 27.8.2001 • Vuoden 2004 loppuun mennessä n. 94 % väestöstä lähetysten peittoalueella • Digitalisoitumisen myötä katsojille mahdollisuus uusiin sisältöihin ja palveluihin sekä parempaan kuvan ja äänen laatuun • Digi-tv-lähetysten siirtoverkko toteutettu SDH-tekniikalla

  4. Työn taustatietoja (2/2) • Digita vastaa Suomen valtakunnallisista lähetys- ja siirtoverkoista sekä radio- ja televisioasemista • Digita toteuttaa maanpäällisen radio- ja televisioverkon digitalisoinnin ja välittää mm. Ylen, MTV3:n, Nelosen, Urheilukanavan, Sub TV:n ja Radio Novan ohjelmat • Lisätietoja digi-tv:stä ja sen tarjoamista palveluista: • www.digitv.fi ja www.digita.fi

  5. Diplomityön tutkimusaihe • Tavoitteena verkon suunnittelua ja synkronointia koskevaa päätöksentekoa tukeva selvitys SDH-verkon synkronoinnista • Pääkellon (PRC) toteutusvaihtoehdot Digitan SDH-verkossa ja kuinka synkronointi voidaan järjestää • Synkronoinnin suunnitteluun ja jakeluun vaikuttavat tekijät • Synkronointipalvelut, edut ja haitat • Synkronointiin ja vaihevärinään liittyvät mittaukset

  6. Käytetyt työmenetelmät • Perehtyminen aihetta käsittelevään: • standardointiin (ITU-T ja ETSI) • kirjallisuuteen • mittauksia Digitan testilaboratoriossa

  7. SDH-tekniikka ja synkronointi • SDH on synkroniseen digitaaliseen hierarkiaan pohjautuva tiedonsiirtotapa (ITU-T G.707) • Digi-tv-siirrossa käytössä STM-1- ja STM-4-kehysrakenteet (155,52 Mbit/s ja 622,08 Mbit/s) • Siirtomediana valokuitu ja radiolinkkiyhteydet • SDH-verkon laitteiden (syöttö-pudotusmultiplekserit, ristikytkentälaitteet) tulee toimia samassa tahdissa • Synkronoinnin tehtävänä on järjestää tämä tahdistus • Käytössä tarkoitusta varten suunniteltuja kelloja

  8. Digi-tv-lähetysten siirto • Käytössä DVB-T-tekniikka (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) • Voidaan käyttää monitaajuusverkkoa (MFN) tai yksitaajuusverkkoa (SFN)

  9. SDH-verkon kellot • Kellohierarkiassa kolme tasoa • PRC (Primary Reference Clock), verkon pääkello, antaa tahdin muille verkon kelloille, tarkkuus 1*E-11, (ITU-T G.811) • SSU (Synchronization Supply Unit), käytetään kellosignaalin jakelussa, poistaa siirrettävästä signaalista siihen siirron aikana kertynyttä vaihevärinää (ITU-T G.812) • SEC (SDH Equipment Clock), SDH-multipleksereissä ja ristikytkentälaitteissa oleva laitekello (ITU-T G.813) • Digi-tv-siirrossa synkronointi jaetaan käyttämällä STM-N-signaalia (N=1, 4) • Sama signaali sisältää itse siirrettävän ohjelmavirran • Toinen vaihtoehto olisi ITU-T G.703 kellosignaali 2,048 MHz • SSU:ssa ja laitekelloissa (SEC) holdover-ominaisuus

  10. Synkronoinnin jakelu (1/2) • Synkronoinnin jakelussa käytetään master-slave-hierarkiaa • PRC (master) antaa tahdin muille verkon kelloille • SSU:t ja laitekellot orjia PRC:n suhteen, tahdistuvat PRC:ltä lähtöisin olevan signaalin perusteella, ovat tällöin lukitussa tilassa • Orjakelloissa käytössä vaihelukittu silmukka, jonka avulla tahdistus tapahtuu • Jos SSU tai laitekello menettää yhteyden synkronointilähteeseensä, holdover-tilan avulla kello voi jonkin aikaa säilyttää lähes lukittua tilaa vastaavan tarkkuuden • Ajan kuluessa alkaisi kuitenkin tapahtumaan SDH-tekniikan osoittimien siirtoja, jotka aiheuttavat vaihevärinää siirrettävään signaaliin

  11. Synkronoinnin jakelu (2/2) Synkronoinnin jakelun kellohierarkia

  12. Synkronoinnin suunnittelu (1/2) • Synkronoinnin toteutukseen vaikuttavat keskeisesti: • verkon koko ja rakenne, käytettävissä olevat resurssit • PRC:n toteutustapa strateginen päätös • PRC voidaan toteuttaa käyttämällä cesium-putkia tai hyödyntämällä GPS-vastaanottoa referenssinä • Oma PRC, tahdin hankkiminen synkronointipalveluna tai siirtokapasiteetin vuokraamisen yhteydessä • Synkronoinnin jakelun referenssiketju (ITU-T G.803) asettaa rajoja kellojen lukumäärälle siirtoketjussa • Tarkoituksena estää vaihevärinän ja vaeltelun kasvaminen liian suureksi pitkillä siirtoketjuilla

  13. Synkronoinnin suunnittelu (2/2) • Synkronoinnin suunnittelussa tärkeätä kelloluuppien välttäminen • Häiriöitä siirrossa ja synkronoinnissa voivat aiheuttaa: • Häipymisilmiöt (fading) SDH-radiolinkkiyhteyksillä, etenkin syksyisin • Vaihevärinä ja vaeltelu, jos synkronointi ei kunnossa tai liian pitkiä jakeluketjuja • Kuituyhteyden mahdollinen katkeaminen esim. huoltotöiden yhteydessä

  14. Synkronointipalvelut • Suomessa Sonera vastaa kansallisen PRC:n ylläpidosta • Sonera tarjoaa synkronointipalveluita: • Kansalliseen PRC:hen perustuvan tahdin tarjoaminen, synkronoinnin suunnittelu yhteistyössä asiakasoperaattorin kanssa, mittauspalveluita • Myös synkronoinnissa käytettävien kellojen valmistajat tarjoavat palveluita: • Synkronoinnin suunnittelu, kellojen käyttö, huolto • Edut asiakkaalle: • Mahdollisuus välttyä kalliilta kelloinvestoinneilta, tarkka tahti kansallisesta PRC:stä • Haitat: • Riippuvuus tahdistuksen tarjoajasta, vaihtokustannukset

  15. Synkronointiin liittyvät mittaukset (1/3) • STM-N-signaalin taajuuden seuraaminen • Osoittimien (pointer) siirtojen esiintymisen seuraaminen, jatkuvasti esiintyvät siirrot merkkejä tahdistusongelmista • Testattu holdover-ominaisuutta, SDH-multiplekserin toimintataajuus siirtyi n. 0,1-0,3 ppm (osaa miljoonasta) kahden viikon aikana • Vaihevärinään liittyvät mittaukset SDH-analysaattorilla testilaboratoriossa: • Tutkittavan laitteen luoma vaihevärinä • Tutkittavan laitteen sietämä vaihevärinä • Vaihevärinän siirto (output/input eri taajuuksilla)

  16. Synkronointiin liittyvät mittaukset (2/3) • Mittauksia SDH-multipleksereillä ja SDH-radiolinkkilaitteistolla • Tuloksia: • Laitteiden luoma vaihevärinä oli alle 0,1 UI (1 UI vastaa STM-1-tasolla n. 6,43 ns) • Laitteiden sietämä vaihevärinä ITU-T:n suosituksen G.825 mukaista • Vaihevärinän siirtomittaus, mitatuilla taajuuksilla (100 Hz-1,3 MHz) vaihevärinä ei kumuloitunut

  17. Synkronointiin liittyvät mittaukset (3/3)

  18. Johtopäätökset (1/3) • Synkronoinnin toteutukseen liittyviä vaihtoehtoja: • Synkronoinnin järjestämiseen vaikuttavat keskeisesti verkon rakenne ja käytettävät siirtomediat • Rengasverkot ja tikapuuverkko hyviä topologioita varmennusreittiensä ansiosta • Digitalla SDH-radiolinkkeihin liittyvää osaamista, kustannustehokas siirtotapa digi-tv-lähetyksille • Jos koko siirtoverkko omilla radiolinkkiyhteyksillä, mahdollisesti tehtävä kelloinvestointeja ajan myötä ja ylläpitokustannuksia (PRC ja SSU:t) • Valokuidun siirtokapasiteettia vuokraamalla mahdollisuus saada kansalliseen PRC:hen perustuva tahti • Digita voi myös erikseen ostaa synkronointipalveluna kansalliseen PRC:hen tai muuhun PRC:hen perustuvan tahdistuksen • Oma PRC (cesium-pohjainen tai GPS) ja SSU-laitteet

  19. Johtopäätökset (2/3) • Suunnitteluvaiheita • Pääkellon (PRC) toteutustapa, hyvä olla myös varmistus • Laajenevan verkon yksityiskohtainen synkronoinnin jakelusuunnitelma voidaan tehdä kun tiedossa verkon lopullinen rakenne • Master-slave-hierarkia, ei liian pitkiä ketjuja • Laitekelloille ja SSU-laitteille vaihtoehtoisia synkronoinnin lähteitä • Kelloluuppien välttäminen • Dokumentointi synkronoinnin toteutuksesta • Synkronointipalveluita käytettäessä sovittava toimintatavoista jakelun vikatilanteiden varalta

  20. Johtopäätökset (3/3) • Yksitaajuusverkossa (SFN) suurin sallittu vaihevärinä 5,6 ms, monitaajuusverkossa (MFN) ehdotus 10 ms • Mitatut SDH-verkon laitteiden vaihevärinän arvot selkeästi näitä arvoja pienemmät • Matalamman taajuuden vaeltelumittausten suorittamiseen tarvittaisiin PRC- tai SSU-tason kelloreferenssejä • SDH-multipleksereitä hankittaessa kannattaa tarkistaa holdover-ominaisuus • Ajoittain kannattaa tehdä siirtoyhteyksien laadunseurantaa • Jos siirrossa esiintyisi ongelmia, jotka liittyvät synkronointiin: • osoittimien siirtojen monitorointi, vaihevärinämittaukset

More Related