GY∕T 327-2019 有线电视网络光纤到户万兆单向IP广播系统技术规范.pdf
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1、 GY 中 华 人 民 共 和 国 广 播 电 视 行 业 标 准 GY/T 3272019 有线电视网络光纤到户万兆单向 IP 广播 系统技术规范 Technical specification of 10Gbps IP video broadcast for CATV network 2019 - 10 - 23 发布 2019 - 10 - 23 实施 国家广播电视总局 发 布 GY/T 3272019 I 目 次 前言 . III 引言 . IV 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语、定义、缩略语和约定 . 1 3.1 术语和定义 . 1 3.2 缩略语 . 2 3.
2、3 约定 . 3 4 万兆单向 IP 广播系统组成 . 3 4.1 概述 . 3 4.2 IP 广播前端 . 5 4.3 IP 广播传输网 . 5 4.4 IP 广播接收模块 . 5 5 万兆单向 IP 广播系统的广播业务通道规划 . 5 5.1 通道划分 . 5 5.2 数字视频广播业务视音频数据流的 IP 封装规范 . 6 6 万兆单向 IP 广播系统的数字电视业务信息 . 8 6.1 简介 . 8 6.2 IP 广播数字电视业务信息表(BSI) . 8 6.3 IP 广播数字电视通道信息表(MIT) . 8 6.4 IP 广播数字电视业务名称列表(SNLT) . 10 6.5 IP 广播
3、数字电视区域码表(ACT) . 11 6.6 描述符 . 12 7 IP 广播传输网 . 15 7.1 协议参数要求 . 15 7.2 物理层速率要求 . 15 7.3 IP 广播传输网组成及其设备要求 . 15 7.4 IP 广播传输安全与质量要求 . 18 8 IP 广播接收模块 . 18 8.1 概述 . 18 8.2 10Gb 光接收器 . 18 8.3 万兆 IP 广播选通器 . 19 附录 A(规范性附录) IPv6 组播地址规划方法 . 21 A.1 概述 . 21 A.2 组播地址规划方法 . 21 A.3 组播地址示例 . 24 附录 B(资料性附录) 双向组网(I-PON)
4、的网络改造方案 . 25 B.1 地市 DVB 广播前端改造方案 . 25 GY/T 3272019 II B.2 与 Cable 用户共存方案 . 26 附录 C(资料性附录) 与 G/EPON 双向网络融合应用的示例 . 28 C.1 概述 . 28 C.2 与 G/EPON 双向网络融合的一般过程 . 28 C.3 VOD 互动点播业务实现流程的策略 . 28 C.4 OTT 互联网电视业务实现流程的策略之一. 30 附录 D(规范性附录) IPv4 情况下的描述符 . 33 D.1 概述 . 33 D.2 IPv4 情况下的描述符定义 . 33 D.3 IPv4 向 IPv6 的迁移
5、. 34 参考文献 . 36 GY/T 3272019 III 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由全国广播电影电视标准化技术委员会(SAC/TC 239)归口。 本标准起草单位:国家广播电视总局广播电视科学研究院、吉视传媒股份有限公司、安徽广电信息网络股份有限公司、广西广播电视信息网络股份有限公司、北京吉视汇通科技有限责任公司。 本标准主要起草人:施玉海、冯海亮、张翀、王胜杰、张海峰、黄伟、徐洪亮、欧阳捷、张学军、张立杰、马自好、费少华、聂克庆。 GY/T 3272019 IV 引 言 本文件的发布机构提请注意, 声明符合本文件时, 可能使用涉及本文件有关内容
6、的相关授权的和正在申请的专利如下: 序号 章条编号 专利名称 1 4、8.2 光纤接收装置 2 8.3 集成电路及数据处理方法 3 4 网络数据传输系统中的数据发送前端 4 8 网络数据传输系统中的数据接收终端 5 7、8 网络数据传输系统 6 4 光传输系统 本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。 该专利持有人已向本文件的发布机构保证,他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下,就专利授权许可进行谈判。 该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案, 相关信息可以通过以下联系方式获得: 专利权利人 联系地址 联系人 邮政编码 电话 电子邮件 吉视传媒股份有限公司 吉林
7、省长春市新民大街1027-1号 吴迪 130021 0431-88789022 北京吉视汇通科技有限责任公司 北京市丰台区海鹰路8号院金伟凯大厦3号楼北区4层 徐志慧 100070 010-63702263 请注意除上述专利外,本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 GY/T 3272019 1 有线电视网络光纤到户万兆单向 IP 广播系统技术规范 1 范围 本标准规定了有线电视网络光纤到户万兆单向IP广播系统的组成、 通道划分、 视音频数据的编码标准及封装、广播业务信息、IP广播传输系统以及IP广播接收模块的技术要求。 本标准适用于有线电视网络光纤到户万兆
8、单向IP广播系统的开发、研制、组网、运行和管理。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件。凡是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 17975.12010 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(ISOIEC 13818-1:2007,MOD) GB 180302005 信息技术中文编码字符集 GB/T 281612011 数字电视广播业务信息规范 GB/T 284302012 数字电视系统数据广播技术规范 GY/T 306.12017 有线电视网络光纤到户系统技术规
9、范 第1部分:总体技术要求 中国广电IPv6地址规划方案(2018版)(广电发201845号) IEEE 802.3ae-2002 信息技术的IEEE标准 系统间的通信和信息交换 局域网和城域网 特殊要求 第3部分:CSMA/CD的接入方法及物理层规范10Gb/s以太网MAC参数、物理层和管理参数(IEEE Standard for Information Technology- Telecommunications and Information Exchange Between Systems- Local and Metropolitan Area Networks- Specific
10、Requirements Part 3: Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications Amendment: Media Access Control (MAC) Parameters, Physical Layers, and Management Parameters for 10 Gb/S Operation) SFF INF-8077i Revision 4.5 10Gb小型可插拔模块SFP+规范(10 Gi
11、gabit Small Form Factor Pluggable Module) 3 术语、定义、缩略语和约定 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 光纤到户 fiber to the home 有线电视网络或其他网络中,仅用光纤媒质连接接入网局端和家庭住宅的接入方式。 3.1.2 GY/T 3272019 2 万兆单向IP广播 10Gbps IP broadcast 一种在光分配网上实现的基于万兆以太物理层协议的基带 IP 流广播。 3.1.3 IP广播通道 IP broadcast channel 特指在万兆IP广播中, 由D类IP地址和UDP目的端口标识的数据通
12、道, 通常每通道对应一个数字电视传输流或业务流。 3.1.4 主通道 main channel 用于传输数字电视业务索引数据的广播业务通道。 3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 ACT 区域码表(Area Code Table) BER 比特误码率(Bit Error Rate) BSI 广播业务信息(Broadcast Service Information) bslbf 位串(bit string,left bit first) DLT 万兆IP广播分发机(Distribution Line Terminal) DTT 时间日期表(Date Time Table) DVB 数字视频广
13、播(Digital Video Broadcast) EPG 电子节目指南(Electronic Program Guide) EPON 以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical Network) HTML 超文本标记语言(Hyper Text Markup Language) HTTP 超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol) ID 标识(Identity) IEEE 电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers) IPv4 互联网协议第4版(Interne
14、t Protocol,version 4) IPv6 互联网协议第6版(Internet Protocol,version 6) GPON 吉比特的无源光网络(Gigabit-Capable Passive Optical Network) MIT 通道信息表(Multicast Information Table) MPEG 运动图像专家组(Moving Pictures Expert Group) MPTS 多节目传输流(Multi-program Transport Stream) ONU 光网络单元(Optical Network Unit) OTT 互联网电视(Over The To
15、p) PID 包标识符(Packet Identifier) PON 无源光纤网(Passive Optical Network) rpchof 余数多项式系数, 最高阶在先 (remainder polynomial coefficients,highest order first) SFP 小型光纤模块(Small Form-factor Pluggable) SI 业务信息(Service Information) SNLT 业务名称列表(Service Name List Section Table) SPTS 单节目传送流(Single Program Transport Strea
16、m) GY/T 3272019 3 SVT 业务版本变化表(Service Version Table) TS 传送流(Transport Stream) UDP 用户数据包协议(User Datagram Protocol) uimsbf 无符号整数(unsinged integer,most significant bit first) UTC 世界协调时间(Coordinated Universal Time) VOD 视频点播(Video On Demand) XML 可扩展标记语言(Extensible Markup Language) 3.3 约定 下列约定适用于本文件。 3.3.
17、1 版本号 版本号用于标识本标准的版本,以支持系统的兼容性识别。本标准当前版本号为1.0.0,即大版本号(versionMajor)为1,小版本号(versionMinor)为0,微版本号(versionMicro)为0。 3.3.2 文本字符编码 若未特殊说明,文本字符编码缺省采用GB 180302005。 3.3.3 保留位 若未特殊说明,本标准中的所有保留位应置为1。 4 万兆单向 IP 广播系统组成 4.1 概述 有线电视网络光纤到户万兆单向IP广播系统利用1550nm波长, 通过光功率的分配, 实现万兆IP数据流的广播传输。如图1,万兆单向IP广播系统主要由IP广播前端、IP广播传输
18、网和IP广播接收模块等三部分组成。其中,业务数据由国家级业务平台逐级传送至地市业务平台,IP广播前端接收数据报文,然后根据需要加入本地业务数据后,以UDP组播报文的格式,将数据通过光传输网络广播到每一个用户终端, 这里的UDP组播格式的组播地址和UDP端口号是用于区分广播数据中的不同数字电视节目, 具体的组播地址规划见附录A。万兆单向IP广播接收模块通常位于用户接入终端系统内,用于接收来自光纤的广播传输的UDP组播报文,并根据其组播地址和端口号对广播节目流进行选择。 GY/T 3272019 4 IP广播传输网地市级业务平台IP广播前端IP广播接收模块IP广播接收模块IP广播接收模块国家级业务
19、平台省级业务平台万兆单向IP广播系统 图1 万兆单向IP广播系统组成 万兆单向IP广播光网络可以单独构成一个单向广播系统独立运行开展电视广播业务,如图2所示。也可以与双向传输系统(EPON/GPON等)共同构建一张万兆宽带接入网,即I-PON方案,支持电视直播业务和双向交互视频与高速数据业务(VOD视频点播、OTT TV互联网电视和Internet上网等等),如图3所示。双向组网的网络改造方案参见附录B。与G/EPON双向网络融合应用的示例参见附录C。I-PON的典型组网方案有单纤三波组网方案和双纤三波组网方案等,具体见GY/T 306.12017。 DVB平台业务平台万兆IP广播分发机骨干网
20、ODN光分配网IP广播接收模块万兆广播机顶盒IP BOX/CPE交换机IP广播传输网IP广播前端 图2 万兆单向IP广播光网络单独构成单向广播系统架构图 GY/T 3272019 5 DVB平台OTT/VOD业务平台Internet业务平台业务平台万兆IP广播分发机OLT骨干网ODN光分配网IP广播接收模块ONU千兆/百兆交换CPE直播、点播、互联网等视频数据点播、互联网等不含视频数据的窄带数据交换机IP广播前端IP广播传输网融合型网关 图3 I-PON方案系统架构图 4.2 IP 广播前端 IP广播前端以IP广播方式发送UDP组播报文,通常由编转码设备、应用服务器、EPG播出设备和交换机等组
21、成。 4.3 IP 广播传输网 IP广播传输网主要由万兆IP广播分发机、光放大器和ODN无源光分配网组成,将IP流以广播方式传送UDP组播报文,详细描述见第7章。 4.4 IP 广播接收模块 IP广播接收模块通常位于接入终端系统内,用于接收来自光纤的单向传输的UDP组播报文,并根据一个或多个用户终端的请求,按照组播地址和端口号对UDP报文进行选通分发。详细描述见第8章。 5 万兆单向 IP 广播系统的广播业务通道规划 5.1 通道划分 在万兆单向IP广播网络中,除视、音频节目外的相关辅助信息,都需要通过下述特定广播业务通道传输,其通道划分见表1。 GY/T 3272019 6 表1 通道划分规
22、划 通道名称 通道描述 要求 承载内容 应用说明 主通道 传输基本的索引信息 必选 MIT、SNLT、ACT 表 主通道包括用户终端开机后需要的一些必要信息,如视音频节目、 EPG 等所在的广播业务通道和用户终端所在区域或行业分组有关的信息。主通道的优先级别最高。 授权专用通道 CAT/EMM 等授权信息 必选 CAT/EMM 加扰系统的 CAT/EMM 在一个单独的通道内传输。 数字视频广播业务通道 数字视频广播 EPG 的专用通道 可选 例如:以 TS 包形式传输的 EPG(业务信息表)信息 来自传统的 DVB EPG 服务器,采用 TS Over UDP 形式传输。 节目通道 必选 节目
23、可以采用 SPTS(推荐)或MPTS 形式传输。 主通道详细信息如下所述: 主通道是具有特定IP目的地址和UDP目的端口号的IP广播流通道。 主通道中传输的UDP数据描述了整个IP广播系统中的数字电视节目等各种业务所在的广播业务通道、业务版本号、日期等关键信息。用户终端(IP机顶盒、智能手机、智能电视机、PAD、PC等)开机后,首先获取和解析主通道的数据,然后依据这些信息接收其他业务通道的数据。 主通道应包含一个通道信息表 (MIT) , 可另选包含一个业务名称列表 (SNLT) 或一个区域码表 (ACT) 。 MIT表:主要用来描述业务所在的组播地址、UDP端口号、封装格式等。 SNLT表:
24、主要用来描述各个节目的名称、节目提供商,以及其他信息。 ACT表:主要用来描述用户接入终端所在的区域。 这些表需循环传送,建议间隔时间不大于500ms。 用户接入终端开机后应首先获取MIT和ACT,从MIT表中获取所有业务所在的组播地址、UDP端口号、封装格式等。根据从ACT获取的本地区域码进行相关的业务筛选。 5.2 数字视频广播业务视音频数据流的 IP 封装规范 5.2.1 概述 万兆单向IP广播系统中,数字视频广播视音频数据应以UDP在IPv6或IPv4协议之上进行封装,形成的IP报文的目的地址应采用组播地址。对于不同的节目传输通道,采用不同的IP目的地址或不同的UDP目的端口号加以区分
25、。而在UDP层以上,其封装采用GB/T 17975.12010中规定的TS格式或非TS格式。 5.2.2 TS 封装成 IP 数据包 UDP包所在以太网报文数据部分的最大长度是1500字节,可容纳至多7个188字节的TS数据包,实际的UDP数据最大长度为1887=1316字节。本标准规定单个UDP数据包应包含1个到7个188字节的完整TS数据包。 TS封装成IP报文的格式如图4所示。 GY/T 3272019 7 音视频数据头部TS7TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6UDP首部UDP首部UDP数据IP首部4字节184字节TS数据包UDP段UDP首部UDP数据IP首部以太网首部以太网
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