ITU-R BT 1869 FRENCH-2010 Multiplexing scheme for variable-length packets in digital multimedia broadcasting systems《数字多媒体广播系统长度可变数据包复用方案》.pdf

1、 Recommandation UIT-R BT.1869(03/2010)Schma de multiplexage pour paquets de longueur variable dans des systmes de diffusion multimdias numriquesSrie BTService de radiodiffusion tlvisuelleii Rec. UIT-R BT.1869 Avant-propos Le rle du Secteur des radiocommunications est dassurer lutilisation rationnell

2、e, quitable, efficace et conomique du spectre radiolectrique par tous les services de radiocommunication, y compris les services par satellite, et de procder des tudes pour toutes les gammes de frquences, partir desquelles les Recommandations seront labores et adoptes. Les fonctions rglementaires et

3、 politiques du Secteur des radiocommunications sont remplies par les Confrences mondiales et rgionales des radiocommunications et par les Assembles des radiocommunications assistes par les Commissions dtudes. Politique en matire de droits de proprit intellectuelle (IPR) La politique de lUIT-R en mat

4、ire de droits de proprit intellectuelle est dcrite dans la Politique commune de lUIT-T, lUIT-R, lISO et la CEI en matire de brevets, dont il est question dans lAnnexe 1 de la Rsolution UIT-R 1. Les formulaires que les titulaires de brevets doivent utiliser pour soumettre les dclarations de brevet et

5、 doctroi de licence sont accessibles ladresse http:/www.itu.int/ITU-R/go/patents/fr, o lon trouvera galement les Lignes directrices pour la mise en oeuvre de la politique commune en matire de brevets de lUIT-T, lUIT-R, lISO et la CEI et la base de donnes en matire de brevets de lUIT-R. Sries des Rec

6、ommandations UIT-R (Egalement disponible en ligne: http:/www.itu.int/publ/R-REC/fr) Sries Titre BO Diffusion par satellite BR Enregistrement pour la production, larchivage et la diffusion; films pour la tlvision BS Service de radiodiffusion sonore BT Service de radiodiffusion tlvisuelle F Service fi

7、xe M Services mobile, de radioreprage et damateur y compris les services par satellite associs P Propagation des ondes radiolectriques RA Radio astronomie RS Systmes de tldtection S Service fixe par satellite SA Applications spatiales et mtorologie SF Partage des frquences et coordination entre les

8、systmes du service fixe par satellite et du service fixe SM Gestion du spectre SNG Reportage dactualits par satellite TF Emissions de frquences talon et de signaux horaires V Vocabulaire et sujets associs Note: Cette Recommandation UIT-R a t approuve en anglais aux termes de la procdure dtaille dans

9、 la Rsolution UIT-R 1. Publication lectronique Genve, 2011 UIT 2011 Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rec. UIT-R BT.1869 1 RECOMMANDATION UIT-R BT.1869 Schma de multiplexage pour paquets d

10、e longueur variable dans des systmes de diffusion multimdias numriques*(Question UIT-R 45/6) (2010) Domaine dapplication La prsente Recommandation porte sur les schmas de multiplexage pour paquets de longueur variable sur des canaux de diffusion. Elle spcifie les schmas de transport de paquets IP su

11、r des canaux de tlvision savoir le format dencapsulation, le format des paquets IP compresss avec en-tte et les signaux de contrle de la transmission. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que divers types de signaux pour services multimdias peuvent tre dlivrs en diffusion numriqu

12、e; b) que des services multimdias ont t aussi mis en oeuvre dans des rseaux de tlcommunication dans lesquels des paquets IP, y compris des paquets IPv4 et IPv6, sont utiliss; c) que ces paquets IP sont par nature une longueur variable qui peut atteindre 65 535 octets au maximum; d) quil est souhaita

13、ble de disposer dun mcanisme de transport compatible IP pour les services de diffusion multimdia afin de permettre une harmonisation entre les services de diffusion multimdia et les services de tlcommunication; e) quun flux de transport MPEG-2 a t adopt pour la diffusion numrique comme moyen de tran

14、sport des divers types de signaux; f) que le flux de transport MPEG-2 est compos de paquets de longueur fixe de 188 octets incluant une charge utile de 184 octets; g) quil est souhaitable, pour la diffusion multimdia, de disposer dun schma de multiplexage qui permettrait un transport plus efficace e

15、t une rception moins complexe de paquets de longueur variable, recommande 1 dutiliser le schma de multiplexage dcrit dans lAnnexe 1 pour les systmes de diffusion multimdia; 2 que la conformit avec la prsente Recommandation est volontaire. Toutefois, la Recommandation peut contenir certaines disposit

16、ions de obligatoires (pour assurer par exemple linteroprabilit ou lapplicabilit) et que la conformit avec la prsente Recommandation est atteinte lorsque ces dispositions obligatoires sont toutes respectes. Les mots doi(ven)t ou toute expression de caractre obligatoire et leurs quivalents sont utilis

17、s pour exprimer des prescriptions. Lutilisation de termes comme doit/doivent ne doit en aucune faon tre interprte comme impliquant une conformit totale ou partielle avec la prsente Recommandation. *Il convient de porter la prsente Recommandation lattention des Commisssions dtudes 9 et 16 de lUIT-T.

18、2 Rec. UIT-R BT.1869 Annexe 1 Schma de multiplexage de paquets de longueur variable Rfrences Rfrences normatives 1 IETF RFC 791: Internet Protocol. Cette norme IETF est disponible ladresse. http:/www.ietf.org/rfc/rfc791.txt. 2 IETF RFC 2460: Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification. Cette n

19、orme IETF est disponible ladresse. http:/www.ietf.org/rfc/rfc2460.txt. 3 IETF RFC 768: User Datagram Protocol. Cette norme IETF est disponible ladresse: http:/www.ietf.org/rfc/rfc768.txt. 4 ETSI TS 102 606 v1.1.1 (2007-10): Digital Video Broadcasting (DVB); Generic Stream Encapsulation (GSE) Protoco

20、l. 5 ETSI EN 301 192 v1.4.2 (2008-04): Digital Video Broadcasting (DVB); DVB specification for data broadcasting. Rfrence informative 6 Recommandation UIT T H.222.0, 2006: Technologies de linformation Codage gnrique dimages animes et information audio associe: Systmes Generic coding of moving pictur

21、es and associated audio information: Systems. Abrviations ACM codage et modulation adaptatifs (adaptive coding and modulation) AMT table de localisation dadresse (address map table) ATM mode de transfert asynchrone (asynchronous transfer mode) CID identification de contexte (context identification)

22、CRC contrle de redondance cyclique (cyclic redundancy check) DVB radiodiffusion vido numrique (digital video broadcast) ETSI European Telecommunications Standards Institute GSE encapsulation de flux gnrique (generic stream encapsulation) IETF Internet Engineering Task Force IGMP Internet Group Manag

23、ement Protocol INT table de notification IP/MAC (IP/MAC notification table) IP protocole Internet (Internet protocol) Rec. UIT-R BT.1869 3 MAC contrle daccs aux mdias (media access control) MLD identification de lauditeur de multidiffusion (multicast listener discovery) MPE encapsulation multiprotoc

24、ole (multi protocol encapsulation) MPEG Moving Pictures Experts Group NIT table dinformation du rseau (network information table) ONU unit de rseau optique (optical network unit) PES flux lmentaire en paquets (packetized elementary stream) RFC appel aux commentaires (norme IETF) (request for comment

25、 (IETF standard) SN numro de squence (sequence number) TLV valeur de longueur de type (type length value) TS flux de transport (transport stream) UDP protocole datagramme dutilisateur (user datagram protocol) VCM codage et modulation variables (variable coding and modulation) 1 Introduction Divers s

26、ervices de diffusion multimdias devraient pouvoir tre rendus en adoptant les schmas de multiplexage pour paquets TS MPEG-2 de longueur fixe et le schma de multiplexage de paquets de longueur variable dcrit la Fig. 1. FIGURE 1 Pile protocolaire 2 Prescriptions relatives au schma de multiplexage de pa

27、quets de longueur variable Comme les services de radiodiffusion utilisent le spectre des frquences radiolectriques, qui est une ressource finie, et que des services analogues ont t mis en place sur lInternet, un schma de multiplexage pour paquets de longueur variable devrait prendre en charge les pr

28、escriptions suivantes: a) Pouvoir multiplexer des paquets de longueur variable de formats divers y compris des paquets IPv4 et IPv6. b) Pouvoir multiplexer sans fragmentation des paquets de longueur maximale de 65 535 octets. Radiodiffusion multimdiaServices en temps rel Services IPVido et audio Don

29、nes et contrle Fichier A/V ContrlePES Section Paquet IP Paquet de signalisationTS MPEG-2 Schma de multiplexage pour paquets de longueur variableIntervalle de transmission (codage de canal et modulation)Couche physique (de Terre/satellite)4 Rec. UIT-R BT.1869 c) Les prfixes ncessaires pour la transmi

30、ssion des paquets devraient tre de faible longueur. d) Le processus de rception devrait tre suffisamment simple pour traiter les paquets reus haut dbit de paquets. 3 Schma dencapsulation pour paquets de longueur variable 3.1 Format des conteneurs type-longueur-valeur Le schma de multiplexage type-lo

31、ngueur-valeur (TLV) est reprsent la Fig. 2 et dans le Tableau 1. Ce schma permet de multiplexer des paquets de longueur variable de tout format sauf si un filtrage et une fragmentation des paquets sont ncessaires. Le type de paquet est indiqu par le champ packet_type et sa longueur par le champ leng

32、th. Les paquets IP en-tte compresse et les signaux de contrle de transmission peuvent aussi tre encapsuls dans des conteneurs TLV. Ce schma permet de multiplexer des paquets de 65 535 octets au maximum sans fragmentation. Le prfixe de transmission est petit et le schma de multiplexage des TLV utilis

33、e efficacement la capacit de transmission. FIGURE 2 Format du conteneur TLV Packet_type= 0 01 Longueur01Reserved_future_use26816Ordre de transmissionIPv4_packet816816816IPv6_packetPacket_type= 0 02 LongueurPacket_type= 0 03 LongueurPacket_type= 0 FE Longueur816Packet_type= 0 FF LongueurCompressed_ip

34、_packetSignalling_packetNULL(0 FF) 8 N Rec. UIT-R BT.1869 5 TABLEAU 1 TLV container Syntaxe Nbre de bits Mnmonique TLV 01 2 bslbf reserved_future_use 6 bslbf packet_type 8 bslbf length 16 uimsbf if (packet_type=0x01) IPv4_packet ( ) else if (packet_type=0x02) IPv6_packet ( ) else if (packet_type=0x0

35、2) compressed_ip_packet( ) else if (packet_type=0xFE) signalling_packet ( ) else if (packet_type=0xFF) for(i=0;iN;i+) NULL 8 bslbf reserved_future_use Indique que la valeur peut tre utilise pour des extensions futures. Sauf indication contraire dans le prsent document, tous les bits rservs sont mis

36、1. packet_type Indique le type de paquet encapsul. Il est cod conformment au Tableau 2. TABLEAU 2 Valeurs attribues aux types de paquet Valeur Description 0x00 Rserv 0x01 Paquet IPv4 0x02 Paquet IPv6 0x03 Paquet IP avec compression den-tte 0x04 0xFD Rserv 0xFE Paquet de signalisation 0xFF Paquet NUL

37、L 6 Rec. UIT-R BT.1869 length Ce champ spcifie le nombre doctets suivant immdiatement le champ longueur jusqu la fin du conteneur TLV. IPv4_packet ( ) Indique un paquet IPv4 qui comporte un en-tte dfini dans la RFC 791 1. IPv6_packet ( ) Indique un paquet IPv4 qui comporte un en-tte dfini dans la RF

38、C 2460 2. compressed_ip_packet ( ) Indique un paquet qui comporte des en-ttes compresss prsent au 4. signalling_packet ( ) Indique des signaux de contrle de transmission prsents au 5. NULL Ce sont des octets de bourrage fixes de 8 bits dont la valeur est 0xFF. 3.2 Format du paquet dencapsulation de

39、flux gnrique Lencapsulation de flux gnrique (GSE, generic stream encapsulation) spcifi dans la norme ETSI TS 102 606 4 permet dencapsuler des paquets de longueur variable tels les paquets IP. Chaque paquet GSE peut comporter un champ tiquette et un champ CRC (contrle de redondance cyclique). Les rce

40、pteurs peuvent filtrer les paquets quils reoivent en utilisant le champ tiquette de chaque paquet. Lorsque les paquets GSE sont fragments en lments insrer dans les intervalles de transmission, lintgrit des paquets reconstitus peut tre assure par contrle CRC. Le protocole GSE a t conu comme une couch

41、e adaptation assurant les fonctions dencapsulation et de fragmentation des paquets de la couche rseau dans un Flux Gnrique. La GSE assure une encapsulation efficace des paquets IP dans des paquets de la couche longueur variable 2, qui sont alors directement squencs sur la couche physique en trames e

42、n bande de base. La GSE maximise lefficacit du transport de paquets IP par diminution du prfixe par un facteur allant de 2 3 comparativement lencapsulation MPE dans un flux de transport MPEG. Cette diminution est obtenue sans aucun compromis sur les fonctionnalits offertes par le protocole, en raiso

43、n de la taille des paquets de la couche longueur variable 2, adapt aux caractristiques du trafic IP. La GSE offre galement des possibilits supplmentaires qui augmentent la souplesse et lapplicabilit du protocole. Certaines fonctions/caractristiques-cls de la GSE sont: 1) Prise en charge de lencapsul

44、ation multiprotocole (par exemple, IPv4, IPv6, MPEG, ATM, Ethernet et VLAN). 2) Transparence par rapport aux fonctions de la couche rseau, y compris le cryptage IP et la compression den-tte IP. 3) Prise en charge de plusieurs modes dadressage. Outre ladresse MAC de 6 octets (y compris la multidiffus

45、ion et la monodiffusion), elle prend en charge le mode MAC sans adresse et un mode adresse 3 octets facultatif. 4) Mcanisme de fragmentation de paquets IP ou dautres paquets de la couche rseau sur des trames en bande de base en vue de la prise en charge de lACM/VCM. 5) Prise en charge du filtrage ma

46、triel. 6) Extensibilit: des protocoles de liaisons supplmentaires peuvent tre inclus via des valeurs types de protocole spcifiques (par exemple. couche scurit 2, compression den-tte IP, etc.). 7) Faible complexit. Rec. UIT-R BT.1869 7 4 Compression den-tte IP (compression den-tte pour la diffusion H

47、CfB) Lorsque les paquets IP doivent tre achemins sous forme de paquets de longueur variable, il est pratique pour les services de diffusion davoir une grande compatibilit avec divers services utilisant des rseaux de tlcommunication. Outre len-tte UDP de 8 octets, chaque paquet IP a gnralement au moi

48、ns un en-tte IPv4 de 20 octets ou un en-tte IPv6 de 40 octets. Sur la base de ces en-ttes, il est ncessaire pour les routeurs des rseaux de tlcommunication de dcider de la faon dont chaque paquet doit tre transfr. En consquence, ces en-ttes ont une trs grande importance pour les rseaux de tlcommunication. Par ailleurs, ils ne sont jamais ncessaires dans les canaux de diffus