ITU-T J 141 FRENCH-1999 Performance indicators for data services delivered over digital cable television systems《数字有线电视系统数据业务交付的性能指标 J系列 电视伴音节目及其他多媒体信号的传送 业务质量的测量方法 9号研究组 10pp》.pdf

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1、 UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS J.141SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (09/99) SRIE J: TRANSMISSION DES SIGNAUX RADIOPHONIQUES, TLVISUELS ET AUTRES SIGNAUX MULTIMDIAS Mesure de la qualit de service Indicateurs de qualit de service pour les services de donnes assurs

2、sur les systmes de tlvision numrique par cble Recommandation UIT-T J.141 (Antrieurement Recommandation du CCITT) RECOMMANDATIONS UIT-T DE LA SRIE J TRANSMISSION DES SIGNAUX RADIOPHONIQUES, TLVISUELS ET AUTRES SIGNAUX MULTIMDIAS Pour plus de dtails, voir la Liste des Recommandations de lUIT-T. Recomm

3、andations gnrales J.1J.9 Spcifications gnrales des transmissions radiophoniques analogiques J.10J.19 Caractristiques de fonctionnement des circuits radiophoniques analogiques J.20J.29 Equipements et lignes utiliss pour les circuits radiophoniques analogiques J.30J.39 Codeurs numriques pour les signa

4、ux radiophoniques analogiques J.40J.49 Transmission numrique de signaux radiophoniques J.50J.59 Circuits de transmission tlvisuelle analogique J.60J.69 Transmission tlvisuelle analogique sur lignes mtalliques et interconnexion avec les faisceaux hertziens J.70J.79 Transmission numrique des signaux d

5、e tlvision J.80J.89 Services numriques auxiliaires propres aux transmissions tlvisuelles J.90J.99 Prescriptions et mthodes oprationnelles de transmission tlvisuelle J.100J.109 Services interactifs pour la distribution de tlvision numrique J.110J.129 Transport des signaux MPEG-2 sur les rseaux par pa

6、quets J.130J.139 Mesure de la qualit de service J.140J.149 Distribution de la tlvision numrique sur les rseaux locaux dabonns J.150J.159 Recommandation J.141 (09/99) i RECOMMANDATION UIT-T J.141 INDICATEURS DE QUALIT DE SERVICE POUR LES SERVICES DE DONNES ASSURS SUR LES SYSTMES DE TLVISION NUMRIQUE

7、PAR CBLE Rsum La prsente Recommandation dcrit certains indicateurs de qualit de service qui peuvent tre utiliss pour valuer la performance de modems numriques dans un rseau de tlvision hybride par cble coaxial/fibre optique en prsence dun bruit continu ou impulsif. Source La Recommandation UIT-T J.1

8、41, labore par la Commission dtudes 9 (1997-2000) de lUIT-T, a t approuve le 16 septembre 1999 selon la procdure dfinie dans la Rsolution n 1 de la CMNT. ii Recommandation J.141 (09/99) AVANT-PROPOS LUIT (Union internationale des tlcommunications) est une institution spcialise des Nations Unies dans

9、 le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisation des tlcommunications lchelle m

10、ondiale. La Confrence mondiale de normalisation des tlcommunications (CMNT), qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtudes traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Recommandations par les Membres de

11、lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution n 1 de la CMNT. Dans certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsente Recommandation, lexpress

12、ion “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une administration de tlcommunications quune exploitation reconnue. DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandation puisse donner lieu lut

13、ilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un Membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration des Recommandations. A la

14、date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence dune proprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux r

15、esponsables de la mise en uvre de consulter la base de donnes des brevets du TSB. Ge3 UIT 2000 Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et le

16、s microfilms, sans laccord crit de lUIT. Recommandation J.141 (09/99) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives 1 3 Dfinitions 1 4 Abrviations et sigles 1 5 Indicateurs de qualit de service. 1 Appendice I Exemple dutilisation des indicateurs de qualit de service recom

17、mands 2 Recommandation J.141 (09/99) 1 Recommandation J.141 Recommandation J.141 (09/99) INDICATEURS DE QUALIT DE SERVICE POUR LES SERVICES DE DONNES ASSURS SUR LES SYSTMES DE TLVISION NUMRIQUE PAR CBLE (Genve, 1999) 1 Domaine dapplication La Recommandation J.111 “Protocoles indpendants du rseau pou

18、r les systmes interactifs“ spcifie certaines caractristiques des modems utiliser pour la distribution des services de donnes par lintermdiaire du cble de tlvision numrique. La prsente Recommandation stipule lutilisation de certains indicateurs de qualit de service afin dvaluer la performance des mod

19、ems dun rseau hybride de tlvision par cble coaxial/fibre optique (HFC, hybrid fibre/coax) en prsence dun bruit continu ou impulsif. 2 Rfrences normatives La prsente Recommandation se rfre certaines dispositions des Recommandations UIT-T et textes suivants qui, de ce fait, en sont partie intgrante. L

20、es versions indiques taient en vigueur au moment de la publication de la prsente Recommandation. Toute Recommandation ou tout texte tant sujet rvision, les utilisateurs de la prsente Recommandation sont invits se reporter, si possible, aux versions les plus rcentes des rfrences normatives suivantes.

21、 La liste des Recommandations de lUIT-T en vigueur est rgulirement publie. Recommandation UIT-T J.111 (1998), Protocoles indpendants du rseau pour systmes interactifs. 3 Dfinitions La prsente Recommandation dfinit les termes suivants: 3.1 rapport de perte de trames (FLR, frame loss ratio): rapport d

22、es trames de donnes errones eu gard au nombre total de trames transmises, lorsque les trames de donnes sont transmises par lintermdiaire dun canal bruit. 3.2 efficacit de largeur de bande (BWE, bandwidth efficiency): volume de donnes pouvant tre transmises par lintermdiaire dun canal, exprim en term

23、es de volume de donnes transmises par lunit de largeur de bande par unit de temps (bits/s/Hz). 4 Abrviations et acronymes La prsente Recommandation utilise les abrviations suivantes: BWE efficacit de largeur de bande (bandwidth efficiency) CNR rapport porteuse sur bruit (carrier-to-noise ratio) FEC

24、correction derreur directe (forward error correction) FLR rapport de perte de trames (frame loss ratio) 5 Indicateurs de qualit de service Trois indicateurs importants dont lutilisation sest rvle satisfaisante sont numrs ci-dessous. Rapport porteuse sur bruit (CNR) Indicateur communment utilis du ni

25、veau de bruit dun canal de transmission. Selon les caractristiques du bruit observ dans le canal, il peut tre exprim en termes de bruit blanc gaussien additionnel, ou en termes de rafales de bruit impulsif de dure et de taux de rptition spcifis. Cest un indicateur de la qualit de service du rseau de

26、 transmission, et il peut tre amlior par la seule modification du rseau ou par une meilleure maintenance de ce dernier. 2 Recommandation J.141 (09/99) Rapport de perte de trames (FLR) Rapport des trames de donnes errones eu gard au nombre total de trames transmises, lorsque les trames de donnes sont

27、 transmises par lintermdiaire dun canal bruit. Cet indicateur fait souvent rfrence des trames de type Ethernet, chaque trame tant compose de 64 octets, mais il est galement habituel de se rfrer des trames de 53 octets comme celles utilises dans certaines rgions, ou des trames de 1518 octets, galemen

28、t acceptes par Ethernet. La valeur de cet indicateur est impose par la qualit de service souhaite quil convient que le rseau assure pour un service donn. Efficacit de largeur de bande (BWE) Lefficacit de largeur de bande indique la capacit des donnes pouvant tre transmises par le canal. Elle est exp

29、rime en termes de volume de donnes transmises par lunit de largeur de bande par unit de temps (bits/s/Hz). La valeur de cet indicateur est rgie par la conception du modem. Il convient de noter que les donnes utilisables incluent uniquement les donnes de message utiles. Ces donnes nincluent aucune re

30、dondance ncessaire la correction derreur directe (FEC) ainsi qu son contrle. Bien videmment, plus le pourcentage de redondance est lev, moins sont nombreuses les donnes utiles qui peuvent tre achemines. Un modem non quip dun dispositif de redondance de correction FEC aura une efficacit de largeur de

31、 bande leve, mais il sera rapidement dficient avec un canal de transmission bruit. Un compromis entre le rapport FLR et lefficacit de largeur de bande doit tre trouv au cas par cas. Les trois indicateurs ci-dessus sont en rapport lun avec lautre et sont lis par la loi de Shannon: lorsque la valeur d

32、u rapport CNR est connue, la limite la valeur de lefficacit BWE une valeur de rapport FLR arbitrairement faible peut tre calcule en appliquant cette loi. Les valeurs des trois indicateurs peuvent tre traces sur un graphique tridimensionnel. Dans la pratique, des sections du graphique tridimensionnel

33、, perpendiculaires laxe FLR, sont souvent utilises la place de ces valeurs, pour des raisons pratiques. La ligne qui reprsente la loi de Shannon peut galement tre trace sur les graphiques de sections bidimensionnels; cette ligne dcrit la performance thorique maximale possible pour toute combinaison

34、defficacit BWE et de rapport CNR une valeur de rapport FLR arbitrairement faible approchant la valeur zro. Un exemple dutilisation des indicateurs de qualit de service dcrits est donn lAppendice I. Appendice I Exemple dutilisation des indicateurs de qualit de service recommands Les diffrents service

35、s ont diffrentes prescriptions relatives la performance derreur et diffrents dbits de donnes. Par exemple un service, tel que le contrle ou la slection de ltat, peut tre capable de tolrer plus derreurs quune application dure critique, telle que les signaux de visiophonie ou les jeux vido de type “tw

36、itch“ ( action rapide), lorsque la nouvelle transmission de trames errones ne peut tre tolre. Un concepteur de systmes impliqu dans la conception dune installation de transmission numrique destine assurer un service donn tentera doptimiser son choix de valeurs pour les trois indicateurs ci-dessus, p

37、ar lintermdiaire dun processus dessais et derreurs fond sur les tapes dcrites ci-dessous. 1) Crer des tableaux ou des graphiques, du type dcrit ci-dessus, correspondant la performance derreur requise pour le service fournir. Ceci dterminera un plan limite infrieur, orthogonal laxe FLR, sur le graphi

38、que tridimensionnel dcrit au paragraphe 5. 2) Caractriser la qualit de linstallation de tlvision par cble HFC du point de vue du rapport CNR et de la distribution des rafales de bruit. Ceci dterminera un plan limite infrieur, orthogonal laxe C/N, sur le mme graphique. 3) Dterminer le dbit de donnes

39、minimal acceptable pour le service et le niveau de largeur de bande pouvant tre allou ce service particulier. Plusieurs questions sont associes cette dcision: la dcision de la largeur de bande peut tre limite une plage comprise entre des sources dentre solides; le service fournir peut tre un service

40、 faible revenu, auquel seule une largeur de bande modeste peut tre alloue, ou le service peut tre un service revenu lev, auquel un canal entier peut tre allou dans la partie la plus favorable du spectre; il peut tre ncessaire de placer les canaux retour de tous les services bidirectionnels dans une

41、bande de retour limite. Recommandation J.141 (09/99) 3 4) Calculer lefficacit de largeur de bande requise en divisant le dbit requis par la largeur de bande disponible. Ceci dterminera un plan limite infrieur, orthogonal laxe BWE, sur le graphique tridimensionnel. Le concepteur du systme peut alors

42、tracer les indicateurs de qualit de service des diffrents modles de modems dispo-nibles sur la section bidimensionnelle du graphique tridimensionnel, applicable la valeur FLR requise. Le concepteur peut concentrer son choix sur les modles de modems qui relvent de la zone dlimite par les lignes qui c

43、orrespondent au rapport CNR mesur et lefficacit BWE minimale requise, et qui satisfont ou dpassent ainsi simultanment les prescriptions minimales identifies relatives au rapport CNR, au rapport FLR et lefficacit BWE. Il convient que le concepteur accorde une attention toute particulire aux modems qu

44、i, tout en satisfaisant la condition ci-dessus, apparaissent comme tant le plus proche de la limite suprieure de performance thorique reprsente par la loi de Shannon. La Figure I.1 donne un exemple dutilisation dun graphique sections bidimensionnelles. T0908510-99/d0112 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 14

45、 16 18 20DOCSIS 16-QAM t=4*DOCSIS 16-QAM* Fournisseur A QPSKFournisseur A 16-QAMDOCSIS QPSK t=2*DOCSIS 16-QAM t=10*DOCSIS 16-QAM t=2* Fournisseur B QPSKDOCSIS QPSK t=4*DOCSIS QPSK*DOCSIS QPSK t=10*Fournisseur C QPSK non FECFournisseur D QPSK mode 1Fournisseur D QAMFournisseur D QPSK mode 20Calcul th

46、orique4,03,53,02,52,01,5Rapport porteuse sur bruit (dB)*0,51,0Figure I.1/J.141 Efficacit de largeur de bande par rapport CNR pour un rapport FLR de 1% Efficacitdelargeurdebande (bits/s/Hz)Fournisseur C QPSK FEC t=2Il convient de noter que plusieurs modems disponibles ont une largeur de bande ainsi q

47、uune capacit FEC dfinies. Par consquent, le concepteur de systmes est limit ce qui est disponible. Toutefois, certains modems ont des paramtres variables qui peuvent tre utiliss pour se dplacer vers diffrents points sur le graphique tridimensionnel. Pour les modems plusieurs modes, lingnieur systme pourrait adjoindre des points afin de crer une bonne partie dune empreinte continue et pourrait choisir le point de fonctionnement un endroit indfini situ le long de lempreinte. Alors quil serait commode