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通過IPTV接收無閃爍電視

英飛凌科技股份公司 Michael Seidl 2009/02/02

實現(xiàn)無干擾IPTV接收的創(chuàng)新功能

  網(wǎng)絡(luò)電視也稱為IPTV,是三網(wǎng)合一應(yīng)用中向用戶提供的語音(VoIP)和數(shù)據(jù)服務(wù)之外的第三種服務(wù)。現(xiàn)有IPTV用戶中,約80%通過xDSL接入,因此ADSL2+是現(xiàn)階段的首選IPTV操作平臺。盡管VDSL2帶寬更高,但ADSL2+卻擁有覆蓋范圍更廣、成本更低這兩項明顯的優(yōu)勢。可以預(yù)計,在未來數(shù)年里,這兩項xDSL技術(shù)將繼續(xù)被用于IPTV,并且相得益彰。由于xDSL采用常規(guī)的銅導(dǎo)線傳輸,而銅導(dǎo)線這種傳輸介質(zhì)本身易受干擾,因此IPTV有時也會受到影響,F(xiàn)在,已有創(chuàng)新性技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無干擾的IPTV接收。

  對于數(shù)據(jù)傳輸以及視頻點播或網(wǎng)絡(luò)電話等服務(wù),DSL受到的干擾通常可忽略不計,但由于視頻流具有實時性,DSL受到的干擾可能會給IPTV應(yīng)用帶來問題。而且,通常沒有足夠的時間來實施校正,而這種校正是傳輸層(如TCP/IP)常規(guī)保護機制所需要的。如果傳輸中發(fā)生的錯誤沒有得到及時校正,結(jié)果就會導(dǎo)致令人難以忍受的圖像失真。如圖1所示,除了加大交織深度或RFI抑制等用于提高抗干擾性的技術(shù)外,還可采用擦除解碼和伽瑪層重傳技術(shù)消除IPTV的圖像問題。

  擦除解碼技術(shù)可在不改變DSLAM載波設(shè)備的情況下,提高脈沖噪聲抗擾性,在實際應(yīng)用情形下,其誤差防護能力達到?jīng)]有擦除解碼功能的 CPE的兩倍。因此,在任何實際安裝環(huán)境下,利用擦除解碼技術(shù)可立刻實現(xiàn)顯著的改善。伽瑪層重傳機制結(jié)合局端(CO)設(shè)備,利用智能流量整形與區(qū)分算法,能夠?qū)PTV、VoIP 或網(wǎng)絡(luò)游戲等實時服務(wù)進行優(yōu)化,通過單獨設(shè)置最小延遲及最大誤差預(yù)測,保證最佳服務(wù)質(zhì)量。即便同時使用多項服務(wù),也能確保最佳服務(wù)質(zhì)量。

圖1 擦除解碼和伽瑪層重傳技術(shù)的結(jié)合消除了IPTV的圖像問題

擦除解碼

  對于擦除解碼(ED)功能,接收器對進行中的誤差校正進行監(jiān)控。它能分辨RS(理德-所羅門)解碼器所使用的誤差校正措施,并據(jù)此推斷干擾的類型。由于后續(xù)數(shù)據(jù)塊很可能受到類似干擾,因而接收器通過“預(yù)測”各數(shù)據(jù)包可能受到干擾的類型,能夠主動發(fā)揮作用,以智能化方式對這些異常情況進行調(diào)整。通過擦除解碼,最多可將CPE的脈沖噪聲抗擾性提高一倍。

  然而,如果脈沖噪聲持續(xù)的時間超過特定臨界值,那么擦除解碼也不再能校正所有誤差,還是可能出現(xiàn)圖像失真。為了避免影響IPTV的市場接受度,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商和網(wǎng)絡(luò)運營商不能允許提供存在質(zhì)量缺陷的服務(wù),這也是能提供全面誤差防護的解決方案存在巨大需求的原因。伽瑪層重傳(GLR)提供了另一種有趣的方法。

伽瑪層重傳

  伽瑪層指將IPTV和其他服務(wù)區(qū)分開來的最低物理層。這一層可告知CPE或CO某數(shù)據(jù)包是語音還是視頻。與此不同的是,所謂的阿爾法層重傳會重新傳輸每一個丟失的數(shù)據(jù)包,而不管其服務(wù)類別。但是,重傳解決方案會引起額外的傳輸延遲,因此尤為重要的是確保該機制僅用于IPTV,而不會影響VoIP等其他依靠極短運行時間的服務(wù)。

  GLR可在接近物理硬件的傳輸層監(jiān)測噪聲,使接收器得以及時反應(yīng),要求發(fā)射器重新傳輸。如果能夠成功地完成快速重傳,圖像一般可以得到迅速刷新,從而避免出現(xiàn)圖像失真。當(dāng)然,為實現(xiàn)這一點,GLR必須同時得到DSLAM和CPE的支持。

  從上述信息中,我們可能會得出結(jié)論,同時使用ED和GLR,可能是實現(xiàn)穩(wěn)定無干擾的IPTV的最佳途徑。但是,這種解決方案極其復(fù)雜,它不僅要求計算機具有相當(dāng)強大的能力,而且還需要在避免產(chǎn)生過大工作量或過高成本的前提下,利用這些噪聲抑制技術(shù)對已經(jīng)安裝的基礎(chǔ)設(shè)備進行升級。

集成ED和GLR功能的ADSL網(wǎng)關(guān)單芯片解決方案

  目前,英飛凌的XWAY ARX100系列等新一代芯片組已經(jīng)配備IPTV功能,專業(yè)網(wǎng)絡(luò)廠商友訊集團也已經(jīng)將IPTV 功能套件集成到DVA-G3170i 及 DVA-G306等下一代三合一家庭網(wǎng)關(guān)解決方案中。

  XWAY ARX168是支持千兆位以太網(wǎng)的ADSL2+ 單芯片產(chǎn)品,具備IPTV所需的專用功能,并支持150Mb/s以上的無線數(shù)據(jù)傳輸速率(WLAN 802.11n)。ARX168利用伽瑪層重傳、擦除解碼及加大交織深度等針對IPTV等媒體服務(wù)的創(chuàng)新噪聲抗擾性功能,為終端用戶提供更好的服務(wù)體驗,如圖2所示。


圖2 XWAY ARX168擁有專門用于IPTV的功能特性

圖3 XWAY ARX168結(jié)構(gòu)圖

  集成式千兆位以太網(wǎng)交換機可很好地配合網(wǎng)絡(luò)處理器,允許不同橋接和路由服務(wù)靈活組合,而不會不恰當(dāng)?shù)卦黾討?yīng)用CPU的負擔(dān)。兩個 USB 2.0 接口為所有通用外設(shè)提供了連接的便利性。隨著媒體格式的數(shù)字化,最終用戶需要管理的文件數(shù)量和容量均大幅增加。集成的千兆位以太網(wǎng)交換機和通過WLAN實現(xiàn)的150Mb/s 以上的數(shù)據(jù)傳輸速率為此提供了最佳支持。如圖3所示,其他快速接口還包括:帶DMA支持的SPI、雙UART(包括 RS-232)和PCI接口。

今日電子/21ic



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