前面我们用两期讲解了ST2110系统中PTP和数据流的各项测量要点，今天我们来介绍IP系统中传输特性的测量和NMOS控制的检测，这两部分虽然不是流本身，但是却能影响流的状态。本期内容主要涉及的标准是ST 2110-21，ST 2022-7以及NMOS的相关标准，主要内容如下：

首先还是给大家介绍下ST 2110-21，该标准全称是Traffic Shaping and Delivery Timing for Video，视频流量整形和传输时序。该标准主要是为了防止网络丢包，拥塞等问题出现，并简化信号接收器的设计，有必要对数据包发出的大小和持续时间设置一些限制，这些限制在网络术语中通常称为“流量调整”和“传输时序”。ST 2110-21为离开RTP发送器的ST 2110-10视频RTP流指定了时序模型，并定义了用于通知此类流的时序属性发送器的SDP参数。ST 2110-21是针对收发器的，但就像SDI Eye/Jitter一样，也可以用来查看网络的情况。

1. 传输时序与包到达间隔

所谓“传输时序”指的是ST 2110-21标准定义了三种类型的发送器：N（Narrow），NL（NarrowLinear）和W（Wide）

从图中可以看出，N型与NL型相似，不同之处在于发送方在对应于传统SDI视频信号的VBI（垂直消隐间隔）或VANC（垂直辅助数据空间）对应的时间内没有发送数据包。Sony产品发送器类型为N型，接收器可以接收类型N或NL发送器发送的流，甚至在带宽范围内，W也可以。关于发送器类型我们可以在示波器上的包到达间隔中进行测量。

在网络中，ST2110信号需拆解成一个个数据包在网络中传输，而数据包由于网络抖动等原因到达接收端的顺序也不一样，因此需要测量包到达间隔，以判断数据包在网络中传输后是否还能稳定、均匀地到达接收端，同时也能够反映发送端是否符合ST 2110-21标准中规定的发送器类型。

包到达间隔在不同示波器命名也不一样，如Telestream示波器测量菜单被称为PIT：

如图75所示，Leader示波器该选项被称为PacketArrival Interval Time：

直接测试源设备的PIT可以看到一个标准的包间隔模型，但是经过网络后测量的PIT往往不是标准的，这是由于网络抖动引起的。

以下，我们列举了常见的PIT测量的结果类型，供大家参考。

在Narrow Linear模式下，由于数据包以均匀的时间间隔发出，所以PIT中一般会有一个单一的主波柱，偶尔会有一些微小的网络波动，导致在主波柱旁边有一些小波柱。

在Narrow模式中，由于没有VBI（垂直消隐间隔）或VANC（垂直辅助数据空间）对应的数据包，所以接收数据包时，也会有两种不同的时间间隔，在PIT中会有两个有一定间隔的波柱。

对于一个使用wide模型的发送器，数据包间隔时间会很不规律，这就导致了波柱多且分布不均匀。

我们还可以利用PIT检查网络的情况，例如图80中，当网络中存在一个环路，这就会导致相同的流量一次又一次地穿过网络，在PIT中我们就能看到这样的情况。

在图81中，我们可以看到这个发送器模型应该是遵守narrow模式进行发送数据包的，但是在左侧的波柱旁还有一些小的波柱，这很有可能是网络中出现了波动，导致部分数据包到达接收端的时间变长，才会出现图中这样的结果。

虽然暂未有标准规定该数值的取值范围，但是在实际系统中测量此数值应当是均匀且稳定的，除去在IP流切换时有可能发生跳变之外，此数据不应频繁发生跳变。

2. 流量调整与缓冲区的测量

ST 2110-21中还有关于“流量调整”的规定，这部分内容指的是在数据流的收发两端，发送器不能同时发出所有数据，接收器也不能及时处理完所有数据，所以发送端需要遵守一定的时序传输的模型，接收端需要遵守一定的数据缓冲模型，这样才能在实际的网络环境中应对一定程度的网络波动。而这两种模型，分别是网络兼容性模型(Network Compatibility Model)和虚拟接收器缓冲区模型(VirtualReceiver Buffer Model)

如图84所示，Leader示波器该选项被称为PACKET BUFFER：

根据《JT-NM Tested Catalog ST2110 Full-Online》，根据不同的发送器类型，其对ST 2110-21的C_MAX/VRX的建议范围如图86所示：

当前系统中绝大部分设备均为均匀发包的N型发送器，Leader示波器在Ver5.9对这部分的测量算法有更新，能够提供更准确的结果，如果发现测试结果不对的情况，还请联系厂家进行版本更新。同时在实际的测量中，我们还注意到系统中的C_MAX以及VRX_FULL与JT-NM的建议值有一些不符的情况，后续我们会继续研究出现这种现象的原因。

ST 2022-7定义了在两个独立的链路上传输相同数据包流的标准。因此，如果丢失了一个路由中的数据包，则可以使用第二个数据流中的数据包来重建数据。之所以称为“无缝”，是因为两个独立信号是具有相同的数据包时间戳、序列号，接收器通过缓冲区对齐数据包，保障流之间的切换是即时的，这样不会影响传输内容。其传输时间等于最长路径的延时。

2022-7作为主备系统中主备冗余的检查，在示波器中我们可以通过比较主备信号的path delay来对冗余情况进行了解，根据EBU tech 3371的建议，系统中接收器应支持Class D类型，接收设备至少应该可以处理主备冗余信号的延时在150us之内的信号，才可认为接收设备符合2022-7。

如Telestream示波器测量菜单被称为Path1-Path2 Differential：

Leader示波器该选项被称为path delay：

需要注意的是，2022-7的系统在测量时，要确认接收端能否主备还原信号，否则会没有意义。另外有一种情况就是可能最终图像没有问题，但是其中的一个流可能已经出现了问题，需要对两个流分别进行检查。

NMOS即Networked Media Open Specifications(网络媒体开放规范)，它是高级媒体工作流程协会（AMWA）制定的，用来支持专业视音频媒体行业向“全网络”架构过渡的一个系列协议。NMOS规范目的是提供控制和管理层来补充ST 2110提供的传输层，带来了即插即用的效果和基于AV信号的IP路由管理。

随着NMOS在ST 2110系统中的持续应用，设备NMOS功能能否测量也成为了一个注意点。由于NMOS更偏重实用性的设备管理和配置，因此在检测时需更多依据设备实际操作和实践。

此外，目前阶段NMOS大多只应用了IS-04设备发现、IS-05设备连接管理，所以在检测时也主要侧重这两点

1. IS-04检测

IS-04（NMOS Discoveryand Registration Specification）的功能是使应用程序可以查找和注册网络上的资源。主要是实现两个目标：一是使NMOS系统中的各个实体变得可发现；二是在建立网络系统时实现自动化并减少手动配置的工作量。

当设备开启NMOS功能，并且连接到NMOS控制网络中，检测设备能否自动发现到RDS服务器上来，是用来判断IS-04是否成功的关键因素。在索尼IP系统中，LSM一般来承担RDS的角色，在LSM上就可以查看到NMOS设备的连接状态，如图93所示：

当发现设备无法自动注册到LSM中，需要检查NMOS设备中的信息是否完整，如果一些信息不完整，是无法注册到LSM中的。这里可以借助LSM查看NMOS设备的信息。

打开NMOS设备的NodeAPI中的链接，可以跳转到如下的网页。

打开设备使用的IS-04版本，这里我们使用的是1.2版本，之后可以看到如下信息。

如果红框中的链接无内容，那么这个设备是无法注册到LSM中的，此时需要联系NMOS设备厂家进行处理。

设备仅仅自动发现到系统中并不足够，还需要检测设备发现上来的IP流格式信息，组播地址等关键要素是否正确。在LSM中可以将NMOS设备的SDP文件导出进行检查。

确认SDP 中的信息与需求一致，否则我们收不到这个流，或者无法打点。

2. IS-05检测

IS-05（Device Connection Management）的主要功能是提供连接媒体节点的独立传输方式，并且支持单一或批量连接，即时或延迟连接。主要是用来补全ST 2110中没有说明如何控制媒体流的传输的不足，同时解决各设备厂家多种专有接入方法带来的危险，也为其他类型的IP传输提供可扩展性。

在系统中，设备正常发现上线后，即需要利用IS-05对设备进行连接管理，因此需要在连接矩阵中对设备的SOURCE与DEST进行打点控制，以判断设备能否正常受控。

如果出现无法打点或者打点报错的情况，可以利用前面介绍的方法检查SDP文件，确认数据流的格式是否和需求一致。我们在项目中偶尔还遇见过NMOS设备灰掉无法打点或打点不生效的情况，此时大概率是NMOS设备掉线了，需要在该设备上重启NMOS功能即可解决。

3. AMWA NMOS Testing Tool

若现场没有如Sony LSM这样的RDS服务器，还可以利用AWMA的NMOS测试工具进行设备测试，如图97所示，此工具可以在本地创建一个简单的 Web 服务，用于测试设备对 NMOS API 的支持情况。输入需要检测的设备IP地址和端口号，选择需要的检测类型和版本，就可以进行检测了。

AMWA NMOS的检测目前只针对其相关标准内容的有无进行检测，实际系统中还需要根据上文的情况进行测试，来验证使用中NMOS设备工作正常。

总结

ST2110-21是针对收发器的，但就像SDI Eye/Jitter一样，也可以用来查看网络的情况。Sony产品发送器类型为N型，接收器可以接收类型N或NL发送器发送的流，W也可以。虽然暂未有标准规定包到达间隔的取值范围，但是在实际系统中测量此数值应当是均匀且稳定的，除去在IP流切换时有可能发生跳变之外，此数据不应频繁发生跳变。2022-7的测量中，主备流的path delay应该≤150us，同时虽然看到的最终图像没有问题，但是有可能其中的一个流已经有问题了，需要对两个流分别进行检查。NMOS的检查需要结合AMWA的测试工具，以及系统中RDS服务器的情况来进行验证。

以上是在学习标准和实践过程中的一些总结，肯定有所疏漏，还请大家对这部分内容了解之余多多指正。

下期我们会分享一下我们在实际的项目中，使用交换机来对网络内的一些状态来进行检查的经验，敬请期待。

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