ГОСТ Р 52594-2006
Магистральные каналы волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи цифровых телевизионных сигналов. Основные параметры и методы измерений

ГОСТ Р 52594-2006

Группа Э07

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАГИСТРАЛЬНЫЕ КАНАЛЫ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ, РАДИОРЕЛЕЙНЫХ
И СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

Основные параметры и методы измерений

Fibre-optic, radio-relay and satellite main channels of digital TV signals
 transmission systems. Basic parameters and methods of measuring

ОКС 33.170

Дата введения 2007-01-01

     
Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт радио" (ФГУП НИИР)

2 ВНЕСЕН Министерством информационных технологий и связи Российской Федерации

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2006 г. N 264-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений Европейского Института по стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI): ETS 300 813 (v.1:10/1997), ETS 300 814, EN 300 421, EN 50083, стандарта ISO/IEC 13818 (1996)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст этих изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет

1 Область применения

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на магистральные каналы волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи цифровых телевизионных сигналов и содержит нормы, позволяющие проводить расчеты при проектировании указанных каналов, и методы измерения качественных показателей указанных каналов при приемосдаточных испытаниях и в ходе дальнейшей эксплуатации.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 50725-94 Соединительные линии в каналах изображения. Основные параметры. Методы измерений

ГОСТ 7845-92 Система вещательного телевидения. Основные параметры. Методы измерений

ГОСТ 11515-91 Каналы и тракты звукового вещания. Основные параметры качества. Методы измерений

ГОСТ 18471-83 Тракт передачи изображения вещательного телевидения. Звенья тракта и измерительные сигналы

ГОСТ 19463-89 Магистральные каналы изображения радиорелейных и спутниковых систем передачи. Основные параметры и методы измерений

ГОСТ 22670-77 Сеть связи цифровая интегральная. Термины и определения

ГОСТ 26886-86 Стыки цифровых каналов передачи и групповых трактов первичной сети ЕАСС. Основные параметры

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

		адаптации типа 1;
		- доля распределения норм на качественные показатели;
		- коэффициент готовности;
		- блок с фоновыми ошибками;
		- коэффициент блоков с фоновыми ошибками;
		- проверка на четность по -битам;
		- ввод в эксплуатацию;
		- показатели качества при вводе в эксплуатацию;
		- отношение несущая/шум;
		- метод передачи сигналов цифрового телевидения по спутниковым трактам;
		- секунда с ошибками;
		- коэффициент секунд с ошибками;
		- европейский институт стандартов электросвязи;
		- добротность ;
	,	- синфазная и квадратурная компоненты модулированного сигнала;
		- Международный союз электросвязи ();
		- среднее время между отказами;
		- метод цифрового сжатия телевизионного сигнала;
		- заголовок мультиплексной секции;
		- интенсивность отказов;
		- таблица соединения программ;
		- временная метка программы;
		- данные для идентификации программ;
		- таблица структуры программ;
		- метка времени представления;
		- символьная скорость на выходе модулятора, симв/с;
		- эталонные нормы на качественные показатели;
		- заголовок регенерационной секции;
		- информационная скорость, бит/с;
		- секунда со значительным количеством ошибок;
		- коэффициент секунд со значительным количеством ошибок;
		- секционный заголовок;
		- синхронный транспортный модуль порядка N;
		- длительность символа;
		- группа компонентных блоков;
		- коэффициент неготовности;
		- секунда, входящая в период неготовности;
		- виртуальный контейнер -го порядка;
		- амплитудно-частотная характеристика;
		- асинхронный режим передачи;
		- взаимоувязанная система связи;
		- высокая частота;
		- групповое время запаздывания;
		- блок с ошибками;
		- отношение энергии одного бита информационной скорости к спектральной плотности мощности шума;
		- земная станция;
		- код, обнаруживающий ошибки;
		- Международный союз электросвязи;
		- сектор радиосвязи Международного союза электросвязи;
		- сектор стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи;
		- плотность потока мощности;
		- псевдослучайная последовательность;
		- правила технической эксплуатации;
		- плезиохронная цифровая иерархия;
		- промежуточная частота;
		- нормы на качественные показатели;
		- заголовок тракта;
		- радиорелейная линия;
		- кодирование по Риду-Соломону;
		- отношение несущая/мощность температуры шума приемного устройства;
		- контейнер -го порядка;
		- сверточное кодирование;
		- спутниковый линейный тракт;
		- синхронная цифровая иерархия;
		- телевидение;
		- технические условия;
		- фазовая манипуляция;
		- цифровой радиорелейный линейный тракт;
		- цифровая радиорелейная линия;
		- цифровая радиорелейная система;
		- цифровая система передачи;
		- цифровое телевидение;
		- частотная модуляция;
		- эквивалентная изотропная излучаемая мощность.

4 Параметры магистральных цифровых каналов передачи телевизионных сигналов и методы их измерений

4.1 Наземные магистральные каналы передачи телевизионных сигналов

Основные элементы тракта, нормируемые параметры и методы измерений являются типичными для наземных цифровых линейных трактов (на базе радиорелейной линии и волоконно-оптической линии связи), используемых для передачи данных, телефонии и др. информации.

Транспортные потоки многопрограммного цифрового телевидения формируются на скоростях, которые соответствуют принятой иерархии скоростей цифровых сетей [1]. Параметры транспортных потоков на входах и выходах наземного магистрального канала передачи телевизионных сигналов должны отвечать [2].

Сигнал на выходе наземного магистрального канала передачи телевизионных сигналов должен отвечать требованиям к параметрам стыка по ГОСТ 26886 при вхождении наземного магистрального канала передачи телевизионных сигналов в сети общего пользования или на иерархических скоростях 2,048; 8,448; 34,368 и 139,262 Мбит/с.

Сигналы на аналоговых выходах демультиплексора/декодера при объективных измерениях или по субъективной оценке проверяют на соответствие ГОСТ 7845.

4.1.1 Требования к функциональной архитектуре аппаратуры, обеспечивающей преобразование цифровых сигналов для их передачи по магистральным каналам волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи

4.1.1.1 Аппаратура, обеспечивающая преобразование цифровых сигналов для их передачи по магистральным каналам волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи, должна осуществлять прямое () и обратное () преобразования сигналов в соответствии с функциональной архитектурой, приведенной на рисунке 4.1 в соответствии со стандартом [3] и рекомендацией [4]. Архитектура определяет перечень подлежащих реализации функций преобразования сигналов и последовательность их выполнения.

Рисунок 4.1 - Функциональная архитектура аппаратуры преобразования MPEG-->ПЦИ и ПЦИ-->MPEG

Рисунок 4.1 - Функциональная архитектура аппаратуры преобразования и

4.1.1.2 - интерфейс физического уровня (МИФ) осуществляет прием и передачу транспортных потоков пакетов формата с применением как минимум одного из трех интерфейсов, включая синхронный параллельный (SPI - Synchronous Parallel Interface), асинхронный последовательный (ASI - Asynchronous Serial Interface) и синхронный последовательный (SSI - Synchronous Serial Interface) согласно стандарту [5]. Число трактов может быть в пределах от 1 до 8.

4.1.1.3 - адаптация (МАА) в направлении преобразования формирует из потока пакетов информационные поля ячеек с уровнем адаптации [6] с проведением помехоустойчивого кодирования и матричного перемежения поступающей информации. В направлении функция МАА должна осуществлять обработку информационных полей принятых ячеек с выполнением обратных преобразований и формированием потока пакетов

.

4.1.1.4 Функция организации виртуального тракта (ОВТ) в направлении преобразования должна осуществлять определение полей идентификаторов виртуального тракта ячеек [7] в зависимости от номера тракта входных сигналов . В направлении функция ОВТ не определена.

4.1.1.5 При мультиплексировании виртуальных трактов (МВТ) в направлении преобразования происходит формирование заголовков ячеек , асинхронное мультиплексирование единого потока из потоков информационных полей и заголовков ячеек используемых трактов входных сигналов , выравнивание информационных скоростей мультиплексированного потока и выбранной цифровой системы передачи, скремблирование информационных полей ячеек мультиплексированного потока [8], заполнение полей полезной нагрузки кадров выбранной [9].

В направлении функция МВТ осуществляет вывод полей полезной нагрузки из кадров , синхронизацию потоков ячеек , дескремблирование информационных полей ячеек , обработку заголовков ячеек , удаление холостых ячеек и ячеек с неисправимыми ошибками в заголовке, разделение принятого потока ячеек на ряд раздельных потоков в соответствии с идентификаторами виртуальных трактов яч

еек .

4.1.1.6 Функция формирования и разборки кадров (ФРК) осуществляет в направлении преобразования формирование заголовков кадров выбранной [10], а в направлении - синхронизацию приема кадров и разборку кадров с анализом полей заголовков.

4.1.1.7 Функция - интерфейс физического уровня (ПИФ) осуществляет формирование линейного сигнала в направлении преобразования и прием линейного сигнала в направлении [11].

4.1.1.8 Мониторинг осуществляет контроль работоспособности аппаратуры и оценку качества принимаемых и передаваемых сигналов по Европейскому стандарту связи [3], рекомендации [4] и [12]. Режим мониторинга для контроля реализации каждой из функций аппаратуры не является обязательным. Допускается управление перечнем контролируемых функций.

4.1.2 Требования к функциональной архитектуре аппаратуры, обеспечивающей преобразование цифровых сигналов для их передачи по магистральным каналам волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи

4.1.2.1 Аппаратура должна осуществлять прямое () и обратное () преобразования сигналов в соответствии с функциональной архитектурой, приведенной на рисунке 4.2 в соответствии с [13] и [14]. Архитектура определяет перечень подлежащих реализации функций преобразования сигналов и последовательность их выполнения.

Рисунок 4.2 - Функциональная архитектура аппаратуры преобразования MPEG-->СЦИ и СЦИ-->MPEG

Рисунок 4.2 - Функциональная архитектура аппаратуры преобразования и

4.1.2.2 Функция интерфейса физического уровня (МИФ) осуществляет прием и передачу транспортных потоков пакетов формата с применением, как минимум, одного из трех интерфейсов, включая синхронный параллельный (SPI - Synchronous Parallel Interface), асинхронный последовательный (ASI - Asynchronous Serial Interface) и синхронный последовательный (SSI - Synchronous Serial Interface) [5]. Число трактов может быть в пределах от 1 до 8.

4.1.2.3 - адаптация (МАА) в направлении преобразования формирует из потока пакетов информационные поля ячеек с уровнем адаптации [6] с проведением помехоустойчивого кодирования и матричного перемежения поступающей информации; в направлении осуществляет обработку информационных полей принятых ячеек с выполнением обратных преобразований и формированием потока пакетов

.

4.1.2.4 Назначение функции организации виртуального тракта (ОВТ) в направлении преобразования состоит в определении полей идентификаторов виртуального тракта ячеек [7] в зависимости от номера тракта входных сигналов . В направлении функция организации виртуального тракта (ОВТ) не определена.

4.1.2.5 Функция формирования и разборки виртуальных контейнеров (ФРВК) должна осуществлять в направлении преобразования формирование заголовков ячеек , асинхронное мультиплексирование от одного до трех потоков ячеек из потоков информационных полей и заголовков ячеек используемых трактов входных сигналов , выравнивание информационных скоростей мультиплексированных потоков и скорости переноса полезной нагрузки в выбранном виртуальном контейнере (Virtual Container) цифровой системы передачи, скремблирование информационных полей ячеек в каждом из мультиплексированных потоков [8], заполнение полей полезной нагрузки виртуальных контейнеров, формирование заголовков виртуальных контейнеров [15].

В направлении функция формирования и разборки виртуальных контейнеров (ФРВК) должна осуществлять анализ заголовков виртуальных контейнеров , вывод полей полезной нагрузки из виртуальных контейнеров, синхронизацию потоков ячеек , дескремблирование информационных полей ячеек , обработку заголовков ячеек , удаление холостых ячеек и ячеек с неисправимыми ошибками в заголовке, разделение принятых потоков ячеек на ряд раздельных потоков в соответствии с идентификаторами виртуальных трактов я

чеек .

4.1.2.6 Функция формирования и разборки транспортных модулей (ФРТМ) должна осуществлять в направлении преобразования ввод виртуальных контейнеров из узла ФРВК в синхронные транспортные модули первого уровня типа СТМ-1 и формирование заголовков для обеспечения работы [15].

В направлении функция ФРТМ должна осуществлять синхронизацию приема транспортных модулей и их разборку с анализом полей заголовков и выделением виртуальных контейнеров.

4.1.2.7 Функция интерфейса физического уровня (СИФ) должна осуществлять формирование линейного сигнала в направлении преобразования и прием линейного сигнала в направлении [16].

4.1.2.8 Функция мониторинга (при ее реализации) должна осуществлять контроль работоспособности аппаратуры и оценку качества принимаемых и передаваемых сигналов. Режим мониторинга для контроля реализации каждой из функций аппаратуры не является обязательным. Допускается управление перечнем контролируемых функций.

4.1.2.9 Техническая реализация функций аппаратуры должна осуществляться узлами с соответствующими наименованиями.

4.2 Виды нормируемых показателей

В процессе цифровой передачи сигнала применяется цифровая компрессия сигнала, включающая его нелинейные преобразования, в частности отбрасывание части коэффициентов двумерного (или трехмерного) косинусного преобразования, осуществляемого над сигналом, прошедшим аналого-цифровое преобразование. Отбрасывание части коэффициентов делает невозможным проведение измерений качественных показателей цифровой передачи сигнала, осуществляемых путем ввода набора измерительных сигналов на входе тракта цифровой передачи сигнала и анализа формы этих сигналов на выходе тракта, т.к. нелинейные преобразования приводят к существенным искажениям формы измерительных сигналов, а при высокой степени цифровой компрессии - к разрушению их формы. Поэтому для измерения качественных показателей магистральных каналов волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи цифровых телевизионных сигналов необходима совокупность четырех видов оценки:

1 - измерение параметров цифрового тракта передачи телевизионных сигналов:

- для магистральных каналов наземных систем передачи цифровых телевизионных сигналов, организованных в ВОЛС и , - показателей качества по ошибкам и показателей фазового дрожания и дрейфа фазы для трактов .

- для магистральных каналов спутниковых систем передачи цифровых телевизионных сигналов - показателей качества по ошибкам и показателей фазового дрожания и дрейфа фазы для трактов и задержки прохождения сигнала;

2 - анализ структуры цифрового транспортного потока, передаваемого по магистральным каналам систем передачи цифровых телевизионных сигналов, и контроль соответствия его синтаксиса стандарту ;

3 - измерение качественных показателей аналогового сигнала (при этих измерениях измерительные сигналы в составе исходного аналогового сигнала либо передаваемые отдельно проходят все звенья тракта , за исключением аппаратурных блоков, осуществляющих нелинейные преобразования цифровой компрессии сигнала);

4 - визуальная (субъективная) оценка качества сигнала, переданного в цифровом виде по ВОЛС, или спутниковой линии.

4.3 Наземные магистральные каналы передачи телевизионных сигналов (ВОЛС и ЦРРЛ )

     4.3 Наземные магистральные каналы передачи телевизионных сигналов (ВОЛС и )

Цифровая передача сигналов по магистральным каналам волоконно-оптических и радиорелейных систем передачи осуществляется в составе цифровых потоков со следующими скоростями:

155,520; 139,264; 34,368 и 8,448 Мбит/с - в случае передачи в составе указанных потоков исключительно сигналов;

·2,048 Мбит/с, где - число потоков от 2 до 62 - в случае передачи сигналов в составе структурированных цифровых потоков (включающих как сигналы, так и сигналы многоканальной телефонии и данных) со скоростями 155,520; 139,264 и 34,368 Мбит/с.

В связи с этим нормированию подлежат качественные показатели для цифровых каналов с указанными скоростями.

4.3.1 Долговременные нормы показателей качества по ошибкам магистральных каналов волоконно-оптических и радиорелейных систем передачи цифровых телевизионных сигналов

Долговременные нормы предназначены для использования при проектировании магистральных каналов волоконно-оптических и радиорелейных систем передачи цифровых телевизионных сигналов.

Долговременные нормы показателей качества по ошибкам основаны на измерении в течение одного месяца (30 дней) характеристик ошибок по блокам за интервал времени 1 с по следующим параметрам:

- коэффициент секунд с ошибками (),

- коэффициент секунд со значительным количеством ошибок (),

- коэффициент блоков с фоновыми ошибками ().

Показатели качества по ошибкам должны выполняться в течение любого месяца года.

Основой для долговременных показателей качества по ошибкам являются нормы для полного гипотетического эталонного цифрового тракта "из конца-в-конец" длиной 27500 км, приведенные в таблице 4.1.


Таблица 4.1 - Нормы для полного гипотетического эталонного тракта "из конца-в-конец" длиной 27500 км

Для линий, оборудованных аппаратурой	Тракт	Нормы на показатели качества по ошибкам
Разработанной до марта 2000 г. [17]	155,520 Мбит/с	0,16	2·10	2·10
	139,264 Мбит/с	0,16	2·10	2·10
	34,368 Мбит/с	0,075	2·10	2·10
	8,448 Мбит/с	0,05	2·10	2·10
	2,048 Мбит/с	0,04	2·10	2·10
Разработанной после марта 2000 г. [18]	155,520 Мбит/с	0,04	1·10	2·10
	139,264 Мбит/с	0,04	1·10	2·10
	34,368 Мбит/с	0,02	5·10	2·10
	8,448 Мбит/с	0,01	5·10	2·10
	2,048 Мбит/с	0,01	5·10	2·10

Расчетные показатели для тракта , образованного магистральной системой передачи сигналов длиной 50 км на магистральном тракте максимальной протяженностью 12500 км, определяются следующими соотношениями:

; (4.1)

; (4.2)

, (4.3)

где , , - значения показателей качества по ошибкам из таблицы 4.1, a - коэффициент, равный .

Для длиной 50 км при расчетах принимают 50 км.

Примеры расчета для различной протяженности:

Пример 1 - Пусть требуется определить нормы на параметры , и для реального тракта 2,048 Мбит/с, образованного в цифровой длиной 930 км с пропускной способностью радиоствола 155,52 Мбит/с, оборудование для которой было разработано в 1999 г. Принимаем 930 км, находим коэффициент :