IP-Verteilung: Der nächste Schritt

Zahlreiche Funktionalitäten

Hilfreich ist auch, dass die IP-Adressen mit der Kopfstation frei einstellbar sind. Zur Reduzierung der Datenrate kann es vorteilhaft sein, den EPG (Electronic Program Guide) abzuschalten. Darüber hinaus können Programmlisten in Form von M3U-Listen erstellt werden. Dies ist eine Art Übersetzungstabelle, welche die jeweilige Multicast-IP-Adresse zu den Sendernamen sortiert und viel Arbeit erspart. Diese kann in das Endgerät geladen werden. Auch SAP (Session Announcement Protocol) wird unterstützt und erleichtert das Setup am Endgerät. Am Ausgang können dem IP-Netzwerk je nach Bauart der Kopfstation eine Vielzahl Single-Programm-Transportströme (SPTS) und Multiple-Programm-Transportströme (MPTS) über eine 1GBit-Ethernet-Datenanbindung zur Verfügung gestellt werden. Dabei werden sowohl das UDP (User Datagram Protocol), als auch das RTP-Protokoll (Real-Time Transport Protocol) unterstützt.

Signalverteilung im LAN

Am Ausgang der Kopfstation, einer Ethernet-Buchse, steht dann die individuell zusammengestellte Programmvielfalt zur Verteilung im jeweiligen LAN des Objekts bereit. Diese erfolgt im Weiteren über klassische IP-Switches, also Ethernet-Verteiler. Zu den Vorteilen der IP-Verteilung zählt dabei auch, dass es bei der Neuerrichtung von Gebäuden nicht mehr nötig ist, neben der IP-Verkabelung auch eine Koaxialkabel-Infrastruktur für die Versorgung mit Fernseh- und Radio-Programmen aufzubauen. Dies reduziert die Projektkosten. Ebenfalls ist es möglich, das vorhandene Koax-Netzwerk mit Hilfe von DOCSIS-Technologie IP-Streaming-fähig zu machen. Allerdings gilt es, bei der IP-Verteilung großes Augenmerk auf Leistungsfähigkeit, respektive Bandbreite zu setzen. Optimal ist ein GBit-Netzwerk und ein 10GBit Backbone, teilweise bereits auch 40GBit. Im Normalfall wird aber pro Netzwerkanschluss, also pro Port am Switch oder pro Endgerät, immer nur ein TV-Programm angefragt. Dies entspricht bei einem Programm mit Full HD-Auflösung ca. 12MBit/s als Datenverkehr, welcher dann zum Endgerät läuft. So ist der Backbone hinsichtlich der Bandbreite wichtiger.

IP-Bandbreiten-Regelung

Klassische IP-Netze arbeiten im klassischen Multicast-Streaming. Das bedeutet, dass alle IP-Streams im Netzwerk verteilt werden, unabhängig von wie vielen Nutzern sie tatsächlich geschaut werden. Das belastet das Netzwerk. Wenn zu jedem Zeitpunkt z.B. 820MBit/s an IPTV-Streams in ein 1GBit-Netzwerk gespeist werden, ist kein Platz mehr für andere Services. Abhilfe schafft hier das sogenannte IGMP (Internet Group Management Protocol), eine Funktion der Layer-3-Switches. Sie erlaubt dem Netzwerkswitch, die Streams je nach Bedarf zu verteilen. Somit muss ein TV-Programm von einem Endgerät erst angefragt werden, bevor es auf das Netzwerk losgelassen wird. Die Funktionen ‚Querier‘ und ‚Snooper‘ sind wichtige Bestandteile des IGMP. Der erste Switch nach der Kopfstation, der Streaming Server, wird als IGMP-Querier konfiguriert (wörtlich übersetzt: Fragesteller). Die Snooper-Funktion ist für alle anderen Switche im Netzwerk nötig. Der Querier fordert alle Switches und Endgeräte in regelmäßigen Abständen auf, Ihre Anfragen immer wieder zu senden. Antworten die Geräte nicht innerhalb der eingestellten HOST-Timeout-Zeit, wird der Datenstrom zur Entlastung des Netzwerks gestoppt. Der HOST-Timeout am Querier muss entsprechend kleiner sein als der HOST-Timeout der Snooper-Switches. Wichtig: Es darf nur ein Querier im Netzwerk vorhanden sein. Alle anderen Switches, die im Netzwerk nach dem Querier angeordnet sind, hören als Snooper passiv auf IGMP-Befehle und leiten Datenströme auf Anfrage an die Endgeräte weiter.

Das letzte Glied in der Kette

Nun stellt sich noch die Frage nach den Endgeräten, denn die Programme sollen ja auch wiedergegeben werden. Hierzu bedarf es TV-Geräten oder Set-Top-Boxen, die IPTV-fähig sind. Auch eine Wiedergabe über einen speziellen Player am PC ist möglich. Einige Fernsehgeräte-Hersteller bieten bereits Modelle mit IP-Empfang (Sat>IP-Funktionalität) an, andere können mit einer Set-Top-Box ausgerüstet werden. Die Hotel TVs der führenden Anbieter bieten diese Ausstattung mittlerweile als Standard. Wie bereits erwähnt, erzeugt die Kopfstation die entsprechenden M3U-Programmlisten, eine Übersetzungstabelle der Multicast-Stream-Adressen mit den zugehörigen Programmnamen und -Platz, damit die Programme komfortabel sortiert auf dem TV nutzbar sind.