IP - инкапсуляция

Это самый главный процесс, выполняемый IPTV станцией. Для передачи транспортных MPEG-потоков через традиционные сети с пакетной передачей данных, головная станция IPTV объединяет множество 188-ми байтовых MPEG транспортных пакетов и формирует из них полезную нагрузку кадра PDU (protocol data unit).

Рисунок 10 – Процесс инкапсуляции

Рисунок 10 иллюстрирует процесс инкапсуляции. Заголовок (Header) и замыкающая часть кадра (Trailer) определяются используемым сетевым протоколом.

Следующие два рисунка 11 и 12 иллюстрируют инкапсуляцию MPEG-пакетов в Gigabit Ethernet сетях.

На рисунке 7 показан кадр в формате MPEG over UDP/IP over Gigabit Ethernet. Замыкающая часть кадра это как обычно CRC (cyclic redundancy code) – контрольный циклический избыточный код.

Рисунок 8 показывает инкапсуляцию MPEG over Gigabit Ethernet в реальном времени с использованием протокола RTP.

Рисунок 11 – Инкапсуляция кадра в формате MPEG over UDP/IP в Gigabit Ethernet

Протокол RTP (Real-time transport protocol) определяет и компенсирует потерянные пакеты, обеспечивая безопасность передачи контента и распознавание информации. Протокол RTP функционирует поверх протокола UDP (User Datagram Protocol), расположенного в стеке протоколов TCP/IP над протоколом IP. Разница между двумя рисунками только в добавлении RTP-заголовка в секцию заголовка протокола (Protocol Header).

Рисунок 11a - Инкапсуляция кадра в формате MPEG в Gigabit Ethernet с использованием RTP

Рисунок 12 иллюстрирует формат MPEG over UDP/IP over ATM с классической IP-инкапсуляцией (RFC 2684 LLC инкапсуляция маршрутизируемых протоколов). В состав полезной нагрузки AAL-5 входит IP-пакет, с нагрузкой из множества транспортных пакетов MPEG, плюс RFC 2684 заголовок и замыкающая часть кадра. В этом случае полный кадр AAL-5 PDU предоставлен уровню ATM для дальнейшей сегментации в ATM ячейки. (Padding в секции Trailer это заполнение секции незначащей информацией).

Для других RFC 2684 ATM подобных инкапсуляций производятся соответствующие изменения. Так, например, для инкапсуляции в реальном времени после заголовка UDP был бы заголовок RTP. А для мостовой (bridged) инкапсуляции Ethernet был бы заголовок Ethernet MAC перед IP заголовком.

Рисунок 12a показывает инкапсуляцию MPEG over Native ATM. Он очень похож на предыдущие рисунки, различие заключается в удалении UDP/IP и RFC 2684 уровней (собственно, поэтому такой метод и называется “Native” (наследственный) ATM, так как он не имеет каких-либо дополнительных протоколов). Для этого метода заголовок протокола является пустым и этот метод более эффективно использует ширину полосы, чем другие ATM методы. Однако присутствие UDP/IP заголовков в других методах позволяет поддерживать множество однопрограммных транспортных потоков (SPTS) через одну виртуальную ATM цепь, что невозможно в методе ATM Native.