ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

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

Основные параметры и методы измерений

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2007

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 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. № 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

©Стандартинформ. 2007

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р 52594-2006

Содержание

1    Область применения..................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................1

3    Обозначения и сокращения..............................................1

4    Параметры магистральных цифровых каналов передачи телевизионных сигналов и методы

их измерений.......................................................3

4.1    Наземные магистральные каналы передачи телевизионных сигналов................3

4.2    Виды нормируемых показателей........................................7

4.3    Наземные магистральные каналы передачи телевизионных сигналов (ВОЛС и ЦРРЛ)......7

4 4 Спутниковые магистральные каналы передачи телевизионных сигналов .............21

5    Анализ структуры цифрового транспортного потока, передаваемого по магистральным каналам систем передачи цифровых телевизионных сигналов..........................32

6    Измерение качественных показателей аналогового ТВ сигнала.......................34

6.1    Общие положения.................................................34

6.2    Нормы на качественные показатели телевизионных каналов, определяемые на основе

приборных измерений.................................................34

6.3    Требования к приборам, измеряющим качественные показатели ТВ сигнала............36

6.4    Показатели качества изображения на выходе ЦСП. определяемые на основе визуальных

оценок...........................................................38

Библиография.......................................................40

III

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

Дата введения — 2007—01—01

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:

AAL1 — слой ATM адаптации типа 1;

АРО — доля распределения норм на качественные показатели;

Издание официальное

ГОСТ Р 52594-2006

AR    — коэффициент готовности;

ВВЕ    —блок с фоновыми ошибками;

BBER    — коэффициент блоков с фоновыми ошибками;

В IP-л    —проверка на четность пол-битам;

BIS    — ввод в эксплуатацию;

BISPO — показатели качества при вводе в эксплуатацию;

S/N    — отношение несущая/шум;

DVB-S — метод передачи сигналов MPEG-2 цифрового телевидения по спутниковым трактам; ES    —секунда с ошибками;

ESR    — коэффициент секунд с ошибками;

ETSI    — европейский институт стандартов электросвязи:

G/Т эс    — добротность ЗС:

I. Q — синфазная и квадратурная компоненты модулированного сигнала:

ITU    — Международный союз электросвязи (МСЭ):

МО    — среднее время между отказами;

MPEG-2 — метод цифрового сжатия телевизионного сигнала;

MSOH    — заголовок мультиплексной секции;

01    — интенсивность отказов:

РАТ    —таблица соединения программ;

PCR    — временная метка программы;

PID    — данные для идентификации программ;

РМТ    — таблица структуры программ;

PTS    — метка времени представления;

Row» — символьная скорость на выходе модулятора, симв/с;

RPO — эталонные нормы на качественные показатели:

RSOH    — заголовок регенерационной секции;

R*.*»    — информационная скорость, бит/с;

SES    — секунда со значительным количеством ошибок;

SESR — коэффициент секунд со значительным количеством ошибок;

SOH    — секционный заголовок;

STM-N    — синхронный транспортный модуль порядка N;

Г,    — длительность символа;

TUG    — группа компонентных блоков;

UR    — коэффициент неготовности;

US    — секунда, входящая в период неготовности:

VC-п    — виртуальный контейнер л-го порядка;

АЧХ    — амплитудно-частотная характеристика;

ATM    — асинхронный режим передачи;

ВСС    — взаимоувязанная система связи;

ВЧ    — высокая частота;

ГВЗ    — групповое время запаздывания;

ЕВ    —блок с ошибками;

E„/N₀    —отношение энергии одного бита информационной скорости к спектральной плотности

мощности шума;

ЗС    — земная станция;

КОО    — код. обнаруживающий ошибки;

МСЭ    —Международный союз электросвязи:

МСЭ-Р — сектор радиосвязи Международного союза электросвязи;

МСЭ-Т — сектор стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи:

ППМ    — плотность потока мощности;

ПСП    — псевдослучайная последовательность:

ПТЭ    — правила технической эксплуатации;

ПЦИ    — плезиохронная цифровая иерархия:

2

ГОСТ Р 52594-2006

ПЧ    —промежуточная частота;

РО    — нормы на качественные показатели;

РОН    — заголовок тракта;

РРЛ    — радиорелейная линия;

PC    — кодирование по Риду-Соломону;

С/Т    — отношение несущая/мощность температуры шума приемного устройства;

С-л    — контейнер л-го порядка;

СК    — сверточное кодирование;

СЛТ    —спутниковый линейный тракт:

СЦИ    — синхронная цифровая иерархия;

ТВ    — телевидение:

ТУ    — технические условия;

ФМн    — фазовая манипуляция:

ЦРЛТ — цифровой радиорелейный линейный тракт;

ЦРРЛ    — цифровая радиорелейная линия:

ЦРРС    — цифровая радиорелейная система;

ЦСП    — цифровая система передачи;

ЦТВ    — цифровое телевидение;

ЧМ    — частотная модуляция;

ЭИИМ — 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 MPEG-2 формируются на скоростях, которые соответствуют принятой иерархии скоростей цифровых сетей [1J. 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 ПЦИ или СЦИ 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 ТВ сигналов MPEG-2 для их передачи по магистральным каналам ПЦИ волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи

4.1.1.1    Аппаратура, обеспечивающая преобразование цифровых ТВ сигналов MPEG-2 для их передачи по магистральным каналам ПЦИ волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи, должна осуществлять прямое (MPEG ->ПЦИ) и обратное (ПЦИ -> MPEG) 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.

4.1.1.2    MPEG-2 — интерфейс физического уровня (МИФ) осуществляет прием и передачу транспортных потоков пакетов формата MPEG-2 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 MPEG-2 может быть в пределах от 1 до 8.

3

4.1.1.3    MPEG <-> ATM — адаптация (МАА) в направлении преобразования MPEG -♦ ПЦИ формирует из потока пакетов MPEG-2 информационные поля ячеек ATM с уровнем адаптации AAL1 [6] с проведением помехоустойчивого кодирования и матричного перемежения поступающей информации. В направлении ПЦИ -» MPEG функция МАА должна осуществлять обработку информационных полей принятых ячеек ATM с выполнением обратных преобразований и формированием потока пакетов MPEG-2.

4.1.1.4    Функция организации виртуального тракта (ОВТ) в направлении преобразования MPEG -> ПЦИ должна осуществлять определение полей идентификаторов виртуального тракта ячеек ATM [7J в зависимости от номера тракта входных сигналов MPEG-2. В направлении ПЦИ -» MPEG функция ОВТ не определена.

4.1.1.5    При мультиплексировании виртуальных трактов (МВТ) в направлении преобразования MPEG -► ПЦИ происходит формирование заголовков ячеек ATM. асинхронное мультиплексирование единого потока из потоков информационных полей и заголовков ячеек ATM используемых трактов входных сигналов MPEG-2. выравнивание информационных скоростей мультиплексированного потока и

4

ГОСТ Р 52594-2006

выбранной цифровой системы передачи, скремблирование информационных полей ячеек ATM мультиплексированного потока [8]. заполнение полей полезной нагрузки кадров выбранной ЦСП ПЦИ [9].

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

4.1.1.6    Функция формирования и разборки кадров ЦСП ПЦИ (ФРК) осуществляет в направлении преобразования MPEG -» ПЦИ формирование заголовков кадров выбранной ЦСП ПЦИ [10], а в направлении ПЦИ-> MPEG — синхронизацию приема кадров и разборку кадров санализом полей заголовков.

4.1.1.7    Функция ПЦИ — интерфейс физического уровня (ПИФ) осуществляет формирование линейного сигнала ЦСП ПЦИ в направлении преобразования MPEG -* ПЦИ и прием линейного сигнала в направлении ПЦИ -» MPEG [11].

4.1.1.8    Мониторинг осуществляет контроль работоспособности аппаратуры и оценку качества принимаемых и передаваемых сигналов по Европейскому стандарту связи [3]. рекомендации МСЭ-Т [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 ТВ сигналов MPEG-2 для их передачи по магистральным каналам СЦИ волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи

4.1.2.1    Аппаратура должна осуществлять прямое (MPEG-» СЦИ) и обратное (СЦИ -* MPEG)npe-образования 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

4.1.2.2    Функция MPEG-2 интерфейса физического уровня (МИФ)осуществляет прием и передачу транспортных потоков пакетов формата MPEG-2 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 MPEG-2 может быть в пределах от 1 до 8.

4.1.2.3    MPEG -> ATM — адаптация (МАА) в направлении преобразования MPEG -»СЦИ формирует из потока пакетов MPEG-2 информационные поля ячеек ATM с уровнем адаптации AAL1 [6] с проведением помехоустойчивого кодирования и матричного перемежения поступающей информации; в направлении СЦИ -» MPEG осуществляет обработку информационных полей принятых ячеек ATM с выполнением обратных преобразований и формированием потока пакетов MPEG-2.

4.1.2.4    Назначение функции организации виртуального тракта (ОВТ) в направлении преобразования MPEG -> СЦИ состоит в определение полей идентификаторов виртуального тракта ячеек ATM [7] в зависимости от номера тракта входных сигналов MPEG-2 В направлении СЦИ -» MPEG функция организации виртуального тракта (ОВТ) не определена.

4.1.2.5    Функция формирования и разборки виртуальных контейнеров (ФРВК) должна осуществлять в направлении преобразования MPEG -» СЦИ формирование заголовков ячеек ATM. асинхронное мультиплексирование от одного до трех потоков ячеек ATM из потоков информационных полей и заголовков ячеек ATM используемых трактов входных сигналов MPEG-2. выравнивание информационных скоростей мультиплексированных потоков и скорости переноса полезной нагрузки в выбранном виртуальном контейнере VC-л (Virtual Container) цифровой системы передачи, скремблирование информационных полей ячеек ATM в каждом из мультиплексированных потоков [8]. заполнение полей полезной нагрузки виртуальных контейнеров, формирование заголовков виртуальных контейнеров [15].

В направлении СЦИ -» MPEG функция формирования и разборки виртуальных контейнеров (ФРВК) должна осуществлять анализ заголовков виртуальных контейнеров ЦСП СЦИ. вывод полей полезной нагрузки из виртуальных контейнеров, синхронизацию потоков ячеек ATM, дескрембпирова-ние информационных полей ячеек ATM. обработку заголовков ячеек ATM. удаление холостых ячеек и ячеек с неисправимыми ошибками в заголовке, разделение принятых потоков ячеек на ряд раздельных потоков в соответствии с идентификаторами виртуальных трактов ячеек ATM.

5

ГОСТ Р 52594-2006

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

4.2    Виды нормируемых показателей

В процессе цифровой передачи ТВ сигнала применяется цифровая компрессия сигнала, включающая его нелинейные преобразования, в частности отбрасывание части коэффициентов двумерного (или трехмерного) косинусного преобразования, осуществляемого над ТВ сигналом, прошедшим аналого-цифровое преобразование Отбрасывание части коэффициентов делает невозможным проведение измерений качественных показателей цифровой передачи ТВ сигнала, осуществляемых путем ввода набора измерительных сигналов на входе тракта цифровой передачи ТВ 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 ЦРРЛ. — показателей качества по ошибкам и показателей фазового дрожания и дрейфа фазы для трактов ПЦИУСЦИ.

-    для магистральных каналов спутниковых систем передачи цифровых телевизионных сигналов — показателей качества по ошибкам и показателей фазового дрожания и дрейфа фазы для трактов ПЦИ 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 MPEG-2;

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

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

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

Цифровая передача ТВ 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 ТВ сигналов:

N 2.048 Мбит/с. где N — число потоков от 2 до 62 — в случае передачи ТВ сигналов в составе структурированных цифровых потоков (включающих как ТВ 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 (ESR).

-    коэффициент секунд со значительным количеством ошибок (SESR),

-    коэффициент блоков с фоновыми ошибками (BBER).

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 СЦИ «из конца — в — конец» длиной 27 500 км. приведенные в таблице 4.1.

7