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GD/J 121-2020

基本信息

标准号: GD/J 121-2020

中文名称:节目分配网络IP/ASI 网关技术要求和测量方法

标准类别:广播电影电视行业标准(GY)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 节目 分配 网络 网关 技术 测量方法

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出版信息

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标准简介

GD/J 121-2020.Technical requirements and measurement methods of the IP/ASI gateway in program distribution network.
GD/J 121规定了节目分配网络中IP/AS I网关的技术要求与测量方法。
GD/J 121适用于节目分配网络中IP/AS I网关的开发、生产、应用、测量及验收。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件:不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 17975.1- -2010信息技术运动图像 及其伴音信息的通用编码第1部分: 系统
GB 20600- -2006数字电视地面广 播传输系统帧结构、信道编码和调制
GY/T 170- 2001有线数字电视广播信道编码与调制规范
IETF RFC 2250 MPEG1/MPEG2视 频用户性能要求的RTP有效载荷格式(RTP Payload Format for MPEG1/MPEG2 Video User Performance Requirements)
SMPTE 2022-1:2007通过 IP网络进行实时视音频传输的前向纠错(Forward Error Correction for Real-Time Video/Audio Transport Over IP Networks)
SMPTE 2022-2:2007 IP网络. 上恒定比特率MPEG- 2传送流的单向传输(Unidirectional Transport of Constant Bit Rate MPEG- 2 Transport Streams on IP Networks )
3术语、定义和缩略语
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1ASI-IP适配器ASI to IP adapter用于实现ASI信号向IP网络信号协议转换的设备。
3.1.2IP-ASI适配器IP to ASI adapter用于实现IP网络信号向ASI信号协议转换的设备。
3.1.3IP/ASI网关IP/ASI gatewayASI-IP适配器和IP-ASI适配器的统称。
3.2缩略语

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标准内容

中华人民共和国广播电视和网络视听行业技术文件GD/J121—2020
节自分配网络IP/ASI网关技术要求和测量方法
Technical requirements and measurement methods of the IP/ASI gateway in programdistribution network
2020-12-17发布
国家广播电视总局科技司
2020-12-17实施
2规范性引用文件
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
3.2缩略语
4功能概述.·
5技术要求,
5.1一般要求,
5.2功能要求,
5.3性能要求,
6测量方法:
6.1测量条件
6.2ASI-IP适配器
6.3IP-ASI适配器。
参考文献
GD/J121—2020
GD/J121—2020
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别这些专利的责任本文件由国家广播电视总局科技司归口。本文件起草单位:国家广播电视总局广播电视规划院、青海省广播电视监测中心、北京邮电大学本文件主要起草人:常江、刘骏、高杨、曹志、代明、周兴伟、高力、向东、姜竹青。11
1范围
GD/J121—2020
节自分配网络IP/ASI网关技术要求和测量方法本文件规定了节目分配网络中IP/ASI网关的技术要求与测量方法。本文件适用于节目分配网络中IP/ASI网关的开发、生产、应用、测量及验收规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件仅该日期对应的版本适用于本文件:不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T17975.1一2010信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分:系统GB20600一2006数字电视地面广播传输系统顿结构、信道编码和调制GY/T170一2001有线数字电视厂播信道编码与调制规范IETFRFC2250MPEG1/MPEG2视频用户性能要求的RTP有效载荷格式(RTPPayloadFormatforMPEG1/MPEG2 Video User PerformanceRequirements)SMPTE2022-1:2007通过IP网络进行实时视音频传输的前向纠错(ForwardErrorCorrectionforReal-Time Video/Audio Transport Over IP Networks)SMPTE2022-2:2007IP网络上恒定比特率MPEG-2传送流的单向传输(UnidirectionalTransportofConstantBitRateMPEG-2TransportStreamsonIPNetworks)3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
ASI-IP适配器ASItoIPadapter
用于实现ASI信号向IP网络信号协议转换的设备。3.1.2
IptoAsladapter
IP-ASI适配器
用于实现IP网络信号向ASI信号协议转换的设备。3.1.3
IP/ASI网关IP/ASIgateway
ASI-IP适配器和IP-ASI适配器的统称。3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ASI异步串行接口(AsynchronousSerialInterface)1
GD/J121—2020
尼尔-康塞曼卡口(BayonetNeill-Concelman)DHCP
动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol)FEC
前向纠错(ForwardErrorCorrection)互联网协议(InternetProtocol)IPDV
IP包延迟变化(InternetProtocolpacketDelayVariation)IP包传输延迟(InternetProtocolpacketTransferDelay)最大传输单元(MaximumTransmissionUnit)节目时钟基准(ProgramClockReference)实时传输协议(Real-timeTransportProtocol)传送流(TransportStream)
用户数据报协议(UserDatagramProtocol)功能概述
IP/ASI网关包括ASI-IP适配器和IP-ASI适配器,在节目分配网络中配合使用,完成ASI信号和IP网络信号的双向协议转换,实现TS流在IP网络中的远程传输。IP/ASI网关功能框图见图1。ASI
5技术要求
5.1接口要求
ASI-IP适配器
ASI-IP
适配器
IP传输网络
图1IP/ASI网关功能框图
ASI-IP适配器的接口要求如下:a)
应至少具备1个ASI输入接口和1个以太网接口;IP-ASI
适配器
ASI输入接口用于连接同轴电缆,物理接口为BNC,阴型,阻抗为75Q2;以太网接口用于连接双绞线,物理接口为RJ45;可选择配置网管接口,物理接口为RJ45。IP-ASI适配器
IP-ASI适配器的接口要求如下:a)
应至少具备1个ASI输出接口和1个以太网接口;ASI输出接口用于连接同轴电缆,物理接口为BNC,阴型,阻抗为752:以太网接口用于连接双绞线,物理接口为RJ45;可选择配置网管接口,物理接口为RJ45。功能要求
5.2.1ASI-IP适配器
5.2.1.1ASI输入
ASI-IP适配器的ASI输入功能要求如下:支持接收符合GY/T170—2001的异步串行信号:a)
接收时序支持包模式和突发模式:b)
c)TS包长度支持188字节和204字节。5.2.1.2协议适配
ASI-IP适配器的协议适配功能要求如下:GD/J121—2020
应符合SMPTE2022-22007,ASI-IP适配器与IP-ASI适配器配合,支持TS流透明传输:a)
支持UDP/IP协议,单个IP包中TS包个数K可设置,且满足1≤K≤7:c)
支持RTP(符合IETFRFC2250)(可选):支持FEC(符合SMPTE2022-1:2007),其中列(L)与行(D)可设置,且满足LXD≤100,1≤L≤20,4≤D≤20,二维FEC中满足L≥4。音视频流端口号设置为N时,采用一维FEC时,FEC流端口号应为N+2。采用二维FEC时,两个FEC流端口号应分别为N+2和N+4(可选)。5.2.1.3IP输出
ASI-IP适配器的IP输出功能要求如下:a)
目的IP地址和端口号可设置:
支持静态分配方式和DHCP方式设置本机IP地址:支持单播和组播,组播地址可设置;具备多个ASI输入接口时,每个接口对应一个可设置的端口号(可选)。5.2.2
2IP-ASI适配器
5.2.2.1IP输入
IP-ASI适配器的IP输入功能要求如下:a)本机端口号可设置:
支持静态分配方式和DHCP方式设置本机IP地址:支持单播和组播,组播地址可设置具备多个ASI输出接口时,每个接口对应一个可设置的端口号(可选)。d)
5.2.2.2协议适配
IP-ASI适配器的协议适配功能要求如下:符合SMPTE2022-2:2007,IP-ASI适配器与ASI-IP适配器配合,支持TS流透明传输:a)
支持UDP/IP协议,单个IP包中TS包个数K(1≤K≤7)自适应;支持RTP(符合IETFRFC2250)(可选);支持FEC(符合SMPTE2022-1:2007),其中列(L)与行(D)(满足LXD≤100,1≤L≤20,4≤D≤20,二维FEC中满足L≥4)自适应:音视频流端口号设置为N时,接收一维FEC流端口号为N+2,接收二维FEC流的两个端口号分别为N+2和N+4(可选)。5.2.2.3ASI输出
IP-ASI适配器的ASI输出功能要求如下:a)支持发送符合GY/T170—2001的异步串行信号:3
GD/J121—2020
发送时序支持包模式或突发模式:TS包长度支持188字节和204字节。5.3
性能要求
5.3.1ASI-IP适配器
5.3.1.1单路最大适配码率
当且仅当1路ASI-IP工作,采用UDP/IP协议,且单个IP包中TS包个数为7时,单路最大适配码率应大于等于85Mbps。
注:在地面数字电视广播单频网的节目分配网络中,所选ASI-IP适配器的各路最大适配码率之和应大于各路地面数字电视广播净荷数据率之和,不同模式下地面数字电视广播净荷数据率见GB20600—2006中的4.11。5.3.1.2ASI输入接口
ASI输入接口应满足表1的技术要求。表1
ASI输入接口技术要求
接收灵敏度
最大输入电压
反射损耗(5MHz~270MHz)
基础适配延迟
技术指标
≤200mV
≥880mV
≥15dB
采用UDP/IP协议,单个IP包中TS包个数为7,且适配码率为5OMbps时,ASI-IP最大基础适配延迟不超过5ms。
5.3.2IP-ASI适配器
单路最大适配码率
当且仅当1路IP-ASI工作,采用UDP/IP协议,且单个IP包中TS包个数为7时,单路最大适配码率应大于等于85Mbps。
注:在地面数字电视广播单频网的节目分配网络中,所选IP-ASI适配器的各路最大适配码率之和应大于各路地面数字电视广播净荷数据率之和,不同模式下地面数字电视广播净荷数据率见GB20600—2006中的4.11。ASI输出接口
ASI输出接口应满足表2的技术要求。ASI输出接口技术要求
信号幅度
信号上升时间(20%~80%)
信号下降时间(20%~80%)
技术指标
800mV±80mV
≤1200ps
≤1200ps
5.3.2.3网络抖动抑制
GD/J121—2020
在IPTD均值为50mS,IPDV的1-10*分位数为10ms的IP传输网络性能下,采用UDP/IP协议,单个IP包中TS包个数为7,且适配码率为5OMbps时,开启网络抖动抑制功能,应避免因IP包抖动造成TS流丢包,且TS流的PCR抖动在土500ns之间。注:定义IPDV=IPTD-IPTDmin,IPTDmin为评估时间中IPTD的最小值,IPDV的1-10分位数为10ms表示在评估时间中测得的IPDV值中有99.999%不超过10ms。5.3.2.4基础适配延迟和抖动抑制适配延迟采用UDP/IP协议,单个IP包中TS包个数为7,且适配码率为5OMbps时,关闭网络抖动抑制功能,IP-ASI最大基础适配延迟不超过5mS。开启网络抖动抑制功能,IP-ASI最大抖动抑制适配延迟不超过20ms。6测量方法
6.1测量条件
所有ASI接口之间使用752同轴电缆连接,长度应小于1m。所有以太网接口之间使用六类双绞线连接,长度应小于1m。千兆交换机的MTU值设置为1500。ASI-IP适配器默认配置:使用UDP/IP协议,关闭RTP和FEC,单个IP包中TS包个数设置为7,本机IF地址设置为192.168.0.100,使用单播模式,目的IP地址设置为192.168.0.200,端口号设置为12345。IP-ASI适配器默认配置:关闭网络抖动抑制功能,使用单播模式,本机IP地址设置为192.168.0.200端口号设置为12345。
误码分析仪和码流发生器默认配置:发送和接收符合GY/T170一2001的异步串行信号,TS包长度设置为188字节,发送时序设置为包模式,输出码率设置为50MbpS。误码分析仪有效载荷选用伪随机序列,码流发生器有效载荷应选用符合GB/T17975.1—2010的节目流。6.2ASI-IP适配器
6.2.1ASI输入功能
6.2.1.1测量框图
ASI输入功能测量需要的仪器包括误码分析仪、参考IP-ASI适配器和千兆交换机,测量框图见图2。千兆交换机
分析仪
被测ASI-IP
适配器
参考IP-ASI
适配器
图2ASI-IP适配器功能及单路最大适配码率测量框图6.2.1.2测量步骤
GD/J121—2020
测量步骤如下:
按图2连接测量系统,确保各设备处于正常工作状态:b)
误码分析仪、被测ASI-IP适配器和参考IP-ASI适配器设置为默认配置,检查误码分析仪测得的误码率是否为0:
误码分析仪传输时序设置为突发模式,检查误码分析仪测得的误码率是否为0;d)
误码分析仪TS包长度设置为204字节,检查误码分析仪测得的误码率是否为0。6.2.2协议适配功能
6.2.2.1测量框图www.bzxz.net
协议适配功能测量框图见图2。
6.2.2.2测量步骤
测量步骤如下:
a)按图2连接测量系统,确保各设备处于正常工作状态;b)
误码分析仪、被测ASI-IP适配器和参考IP-ASI适配器设置为默认配置,检查误码分析仪测得的误码率是否为0:
改变被测ASI-IP适配器单个IP包中TS包个数K(1≤K≤7),检查误码分析仪测得的误码率是否为0;
(选测)被测ASI-IP适配器开启RTP,检查参考IP-ASI适配器是否识别为RTP,并检查误码分析仪测得的误码率是否为0;
(选测)被测ASI-IP适配器开启FEC,设置L与D满足5.2.1.2中d)要求,检查参考IP-ASI适配e)
器在12347和12349端口是否识别到FEC流且L和D值与被测ASI-IP适配器设置值相符,并检查误码分析仪测得的误码率是否为0。6.2.3IP输出功能
6.2.3.1测量框图
IP输出功能测量框图见图2。
6.2.3.2测量步骤
测量步骤如下:
按图2连接测量系统,确保各设备处于正常工作状态;a)
误码分析仪、被测ASI-IP适配器和参考IP-ASI适配器设置为默认配置,检查误码分析仪测得的误码率是否为0;
被测ASI-IP适配器设置为DHCP方式获取本机地址,检查误码分析仪测得的误码率是否为O:被测ASI-IP适配器和参考IP-ASI适配器使用组播模式,组播地址设置为224.1.1.1,检查误码d)
分析仪测得的误码率是否为0;
(选测)当被测ASI-IP适配器存在多个ASI输入时,将任一ASI输入对应的端口号设置为12345e)
其余ASI输入设置为不同端口号,检查是否当且仅当误码分析仪输出与对应端口号为12345的ASI输入相接时,误码分析仪测得的误码率为O。6.2.4单路最大适配码率
6.2.4.1测量框图
单路最大适配码率测量框图见图2。6.2.4.2测量步骤
测量步骤如下:
按图2连接测量系统,确保各设备处于正常工作状态;a
误码分析仪、被测ASI-IP适配器和参考IP-ASI适配器设置为默认配置:b)
GD/J121—2020
不断增大误码分析仪输出码率,检查误码分析仪测得的误码率,当1min内测得的误码率不为0时,此时码率为单路最大适配码率。6.2.5ASI输入接口接收灵敏度
6.2.5.1测量框图
ASI输入接口接收灵敏度测量需要的仪器包括误码分析仪、衰减器、示波器、参考IP-ASI适配器和手兆交换机,测量框图见图3,图中虚线表示依照测量步骤按需连接或断开。示波器
千兆交换机
分析仪
6.2.5.2测量步骤
测量步骤如下:
衰减器
被测ASI-IP
适配器
图3ASI输入接口接收灵敏度测量框图参考IP-ASI
适配器
按图3连接测量系统,衰减器接至被测ASI-IP适配器,确保各设备处于正常工作状态:a)
误码分析仪、被测ASI-IP适配器和参考IP-ASI适配器设置为默认配置:b)
不断增大衰减器的衰减,检查误码分析仪测得的误码率,当1min内测得的误码率不为o时,将c)
衰减器接至示波器,读取信号峰峰值,该值为ASI输入接口的接收灵敏度。6.2.6ASI输入接口最大输入电压6.2.6.1测量框图
ASI输入接口最大输入电压测量需要的仪器包括误码分析仪、放大器、示波器、参考IP-ASI适配器和千兆交换机,测量框图见图4,图中虚线表示依照测量步骤按需连接或断开。7
GD/J121—2020
分析仪
6.2.6.2测量步骤
测量步骤如下:
放大器
示波器
被测ASI-IP
适配器
千兆交换机
图4ASI输入接口最大输入电压测量框图参考IP-ASI
适配器
按图4连接测量系统,放大器接至示波器,确保各设备处于正常工作状态;a)
误码分析仪、被测ASI-IP适配器和参考IP-ASI适配器设置为默认配置;调节放大器增益,使示波器测得的信号峰峰值为880mV;保持放大器的增益不变,将放大器接至被测ASI-IP适配器,检查误码分析仪测得的误码率是否为0。
6.2.7ASI输入接口反射损耗
6.2.7.1测量框图
ASI输入接口反射损耗测量需要的仪器为失量网络分析仪,测量框图见图5。矢量网络
分析仪
被测ASI-IP
适配器
图5ASI输入接口反射损耗测量框图6.2.7.2测量步骤
测量步骤如下:
a)按图5连接测量系统,确保各设备处于正常工作状态;b)用矢量网络分析仪测量ASI输入接口的反射损耗。6.2.8基础适配延迟
6.2.8.1测量框图
基础适配延迟测量需要的仪器包括ASI时延测量仪、参考IP-ASI适配器和千兆交换机,测量框图见图6。
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