Технологии ктв

Ка́бельное телеви́дение (англ. Community Antenna Television, CATV — букв. телевидение с общей антенной) — модель телевизионного вещания (а также иногда и FM-радиовещания), в которой телесигнал распространяется посредством высокочастотных сигналов, передаваемых через проложенный к потребителю кабель. Кабельное телевидение противопоставляется обычному наземному и спутниковому телевещанию. Долгое время основой кабельных телесетей является коаксиальный кабель. Успешное развитие технологий оптической передачи данных привело к внедрению оптоволокна в сети кабельного телевидения в виде так называемых гибридных, или волоконно-коаксиальных сетей (англ. HFC — Hibryd Fiber-Coax), в которых сочетаются коаксиальные и волоконно-оптические кабели. Традиционно аналоговая, технология кабельного телевидения успешно осваивает цифровые способы передачи данных, как в традиционном направлении к клиентам (DVB — цифровое телевидение), так и двусторонние (DOCSIS), интерактивные.

Сети кабельного телевидения (КТВ) изначально предназначались для организации трансляции пользователям телевизионных программ по распределительным сетям на основе коаксиального кабеля и строились по однонаправленной схеме. В начале 90-х г. были предприняты многочисленные, но неудачные попытки создания и внедрения технологий построения интерактивных сетей доступа к мультимедийным услугам на базе гибридных сетей КТВ - Hybrid Fiber Coaxial (HFC). Массовое развертывание HFC-сетей началось после появления в 1997 г. стандарта DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification). Сегодня используется пять вариантов данного стандарта, определяющих построение интерактивных систем КТВ на базе гибридной HFC-технологии: три американских (DOCSIS 1.0; 1.1; 2.0), один европейский (Euro-DOCSIS) и один международный (Рек. J.112 ITU-T).

DOCSIS 1.0. Этот стандарт был создан для сетей КТВ США. Он определяет физический и МАС-уровни, уровень управления для кабельных модемов и головных станций, принципы обеспечения сетевой безопасности и качества обслуживания. Для организации обратного канала используется диапазон 5÷42 МГц. Метод доступа к обратному каналу - TDMA, методы модуляции - QPSK и QAM-16, скорость передачи - до 1 Мбит/с. Для защиты информации используется стандарт цифрового шифрования DES с длиной ключа 40 бит. Модель обеспечения качества обслуживания основана на классах обслуживания QoS. Прямой канал с полосой частот 6 МГц (Рек. J.83.B ITU-T) может быть организован в диапазоне частот 88÷860 МГц. Методы модуляции в прямом канале - QAM-64 и QAM-256, скорости передачи соответственно 30,34 и 42,88 Мбит/с.

DOCSIS 1.1. Вторая версия стандарта была создана в 1999 г. В ней была увеличена скорость передачи в обратном канале до 5 Мбит/с, улучшена эффек­тивность использования пропускной способности обратного канала за счет введения механизмов фрагментации пакетов и подавления заголовков, повы­шена сетевая безопасность благодаря введению аутентификации кабельных модемов.

DOCSIS 2.0. В третьей версии стандарта, опубликованной в 2002 г., пропускная способность обратного канала увеличена до 30,72 Мбит/с при ширине полосы частот до 6,4 МГц. В качестве метода доступа к обратному каналу используются варианты Advanced TDMA (A-TDMA) или Synchronous CDMA (S-CDMA ). В обратном канале дополнительно используются методы модуляции QAM-8, QAM-32, QAM-64, а также QAM-128 с решетчатым коди­рованием (trelliscoded).

Euro-DOCSIS. Эта спецификация представляет собой вариант амери­канского стандарта DOCSIS, адаптированного к европейским кабельным се­тям. Для организации обратного канала выделен диапазон 5÷65 МГц, для прямого канала - 108-862 МГц. Полоса частот в прямом канале - 8 МГц (Рек. J.83.A ITU-T). Методы модуляции в прямом канале - QAM-64 и QAM-256, скорости передачи соответственно около 37 и 52 Мбит/с.