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概述
永新视博数据广播系统,采用QAM/QPSK调制方式,它是一个通过CATV网对用户进行高速数据广播的系统,它以支持广播式的单向数据传输业务为主,同时也可以通过外交互方式支持双向Internet接入业务。
永新视博系统的应用背景
信息时代的到来使得人们对宽带业务的需求日益强烈,因而也大大推动了各种宽带接入技术的发展。这些技术如N-ISDN,ADSL,Cable
Modem等,都分别从不同的角度为用户提供了相应的宽带接入方案。
永新视博数据广播系统也是一种宽带接入的解决方案,它的推出是基于这样的一种应用背景,即当前的宽带业务具有很强的不对称性,这种不对称性体现在两个方面:
· 下行数据流量间的差异
根据对网络流量的统计分析表明,用户在接入网络后更多的时候是从网上下载各种信息,而对外传输的信息量通常却很小。这就使得下行数据的流量将大大超出上行数据的流量,这种差异甚至可以高达2-3个数量级。
· 信息需求的共性和个性间的差异
对于一定区域内的用户,其信息需求既有个性又有共性。在许多应用情况中,用户对信息的需求将表现出强烈的共性。此时,每一用户所需要的个性化的信息相对较少,甚而如同“沧海一粟”,可以很容易地将其合并到共性信息中去。
永新视博数据广播系统充分考虑了上述的这种不对称性。系统在下行方向选用现有的有线网络提供一条“海量”数据通道,而上行方向的数据通道则利用外交互的方式实现;而播出的方式本身就以播发具有共性需求的信息为主。因此,该数据广播系统是一种针对非对称应用的宽带接入方案。
永新视博数据广播系统的特点
作为一个基于CATV网的服务性数据网络,永新视博数据广播系统的一些主要特点表现为:
· 利用现有网络
可以在对现有网络不进行任何改造的条件下利用现有的有线电视网,运营商只需少量投资,在有线电视台配置一些播出前端设备即可开展业务;
· 动态分配逻辑信道
QPSK调制方式将一个模拟电视频道(8MHZ)调制成4个2Mbps的逻辑频道,64QAM调制方式将一个电视频道调制成38Mbps的逻辑频道,前端播出系统可以在每个逻辑信道中自由动态地分配带宽,多信道传输数据,使用户端可以并行接收,充分利用带宽资源。
· 下行数据量大
每个电视频道可以支持的下行数据传输率为8Mbps(QPSK)或38Mbps(64QAM),视为一个物理频道;永新视博数据广播系统可同时支持多个物理频道的播出。
· 传输误码率低
对于QPSK调制的系统,当信噪比大于20dB时,传输误码率低于 10-8 ,对于64QAM调制的数据广播系统,当信噪比大于28dB时,传输误码率低于
10-8。因此系统对有线网本身的质量要求是比较低的;
· 可扩展性强
系统采用树型开放结构,可以方便地增加新用户;此外,当需要增减播出栏目时,也可以简单地通过增减频道的方式来调整下行信道的总带宽;
· 高速传输
传输速度高,可以实现股市行情、视频节目等的实时直播;
· 信息更具实用性
有线电视台或信息服务中心可以根据用户的实际需求自如地对播出信息进行有效的筛选和组织,从而节省用户的精力;
· 高速的双向接入
由于下行通道利用了CATV网,当采用外交互方式实现双向接入时可以获得比电话Modem接入高出数十倍的传输速率。
系统功能说明
永新视博数据广播系统由三个部分组成:业务接入、数据广播和网络管理。本章将从运营商的角度介绍整个系统的外部功能。
业务接入
业务接入是前端播出系统的一个核心部分,它的主要功能是有效地组织各类信息资源,将原始信息打包处理成IP数据流,并发送给数据广播部分。
前端播出系统支持的业务很多,主要分为:金融证券信息、多媒体文件资源、视频、外交互等。
· 金融证券信息
高速实时行情,包括股票,期货,外汇等。
高速补充历史数据,使终端用户无需每日手动进行收盘作业。
实时视、音频股评,第一时间播出专业人士对行情走势的看法及操作建议。
海量公告信息及证券新闻。
· 多媒体文件资源
远程教育,播出集多媒体视听为一体的互动式教学,方便高效。
综合信息,高速传送各类热门信息,推送海量电子报刊。
可通过从Internet上下载获得。
可通过卫星或其他传输通道获得。
通过将文件资源光盘将各种信息拷入。
· 视频播出
播出文件类视频,包括VCD,MPEG-I。
实时转发卫星节目。
实时视频会议。
· 外交互
外交互业务通过上行使用Modem通过PSTN网,拨号到一个指定的ISP处,该ISP与前端播出系统之间通过广域网相连(利用VPN技术),下行采用CATV网传输海量数据,在系统中实现双向接入业务。
· 资源注册
静态的资源如文件资源及文件类的视频资源在前端播出系统中播出前必须先经过注册,然后才可以被编入播出节目单。资源注册的工作主要是把已有的零散资源,进行组织分类、标明资源的属性、给出内容描述、以及在前端播出局域网内存贮的位置(资源存贮的网络路径)供编排节目单的时候使用。
对于实时播出的证券信息、视频直播等不用进行资源注册,也不用经过存储,可直接进行节目编排,实现高速转发
数据广播
在进行数据广播之前,首先必须对将要播出的已经注册过的资源,进行节目编排。
· 节目编排
“资源注册”就如同建立了一个节目库。那么,什么时候,在哪个频道里播出这些节目,如何让用户清楚在播出哪些节目。这就需要进行节目编排了。
跟电视台、电台播出节目时一样,节目播出前要先安排好节目源,然后根据节目源编排好节目单,并做出预告给用户,接下来就是按节目单顺序播出节目。
节目单编排就是根据需要指定资源的播出频道、所在栏目、播出带宽以及播出时间段等参数。而当节目单编排完成后,需要进行一次“节目预告”,以通知播出服务器根据新完成的节目单播出节目。另外,节目单还将在系统的各个广播通道上播出,以供用户接收、查阅。
· 播出控制
进行完资源注册和节目编排之后,就可以开始播出了。每个频道节目的播出由一台播出服务器来实现,由播出控制程序来进行管理,它的主要功能是读取节目单,监视节目单的改变,下载资源,启动相应播发程序进行内容的播发,并负责播发节目单和频道信息。播出服务器将排入节目单的节目,根据其资源注册的网络路径,通过前端局域网,从资源存贮/注册服务器,下载到本地播出机上,然后再播发。播出控制既可以启动内容的播出,也可以终止它。
每套的节目,对应1台节目播出服务器(双网卡,一块连前端局域网,以实现资源共享,一块连E/E1转换器对外进行数据广播)。每台节目播出服务器既可以播视频、文件,也可以播股票行情,完全由其所播出频道对应的节目单,即由节目编排决定。
· 股市行情播出
股市行情播出服务器通过实时读取沪深股市数据库内容,不断地将实时的股市行情信息(包括沪深股市A、B股、基金、各种债券等的实时交易信息)播发出去,除此之外,还能够快速播出日线历史资料和当天分时线数据、所有股票的个股资料、券商信息、证交所公告、股市新闻等。股市行情服务器播出内容不仅实时性强,而且内容丰富、全面、数据量大,能极大地满足用户的需求。
股市行情服务器在内容上达到并超过了目前图文卡的功能,在补数据方面速度有明显优势,客户开机后半个小时内就能将所有股票十几年的历史数据、所有股票的个股资料都更新为最新版,免去用户自己找数据之苦。
· 文件播出
文件播出服务器负责播出文件资源,将其中的所有文件按序打成IP数据包,传给数据广播子系统。远程教育多媒体课件、电子报刊、财经新闻及各类综合信息、软件工具等都可以通过文件播出服务器进行播出。
· 视频播出
视频播出分成两个部分:视频文件播出、实时视频播出。
视频文件播出指的是视频播出服务器从视频文件中取得视频信息,并打包播发的过程。视频播出服务器可以播出MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4格式的视频文件(QPSK只适用MEPG-1),播出过程中对播出流量进行了严格的控制,确保了终端用户能收到清晰流畅的视频节目。
实时视频播出又叫视频直播,指的是视频播出服务器通过视频采集模块实时采集视频信号并打包播发的过程,从而在数据广播系统中实现视频信号的实时转播或直播。
视频直播将用于实现电视节目的实时转播,进行诸如体育比赛、远程教育教室、庆典实况等的现场直播,也可用于实现对重要现场的监控。而随着视频直播子系统控制软件的功能不断增加,该子系统还将逐步实现NVOD、VOD、视频会议等新的应用。
· 外交互
外交互子系统的主要功能是在系统中实现了双向接入业务,它是在单向数据广播业务基础上的一个重要扩展。严格地说,双向业务是由外交互子系统、PSTN网和数据播出系统、CATV网共同支持的,其中,前两者构建了数据上行链路,后两者构建了数据下行链路。
外交互子系统的主要部件包括:访问路由器、分流网关和监控服务器,分别说明如下:
访问路由器负责为通过Modem拨号发出接入请求的用户建立合法的连接,同时它也是所有上行数据进入分流网关前的必经之路。该访问路由器可使用ISP现有的设备,上行用Modem通过PSTN网,拨号到一个指定的ISP那,该ISP与前端播出系统用户管理服务器之间通过公网相连(利用VPN技术)。
分流网关配有分别连接到前端调制器、数据播出管理网络和访问路由器,负责分离上下行数据。它将来自访问路由器的上行数据送到播出管理网络,并进而送到有线台局域网或Internet上;同时,它又将来自播出管理网络或访问路由器的下行数据加密后送往前端调制器,通过CATV网将数据传送给用户。网关对下行数据进行的加密依赖于监控服务器生成的加密字。
监控服务器的工作包括:监控访问路由器上的用户登录;根据用户卡号生成加密字并交给分流网关;实现以数据流量为基础的计费等。
· 信息的加密播出
以上提到的节目播出服务器在按节目单进行股票、视频、文件播出的同时,还要对播发数据进行加密和IP封装。因此,这4台节目播出服务器同时又是加密播发服务器。

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