−Гибридная система: волоконно-оптический кабель плюс коаксиальный кабель и витая пара. Заложен постепенный переход к инфраструктуре FTTH с развитием технологической и экономической базы.

−Гибридная передача информации: аналоговая и цифровая. Допускается постепенный переход к использованию только цифровой передачи.

−Широкополосные асимметричные потоки: поток от головной станции к абоненту значительно превышает обратный. Допускается постепенная миграция к более симметричному трафику, когда возрастает объем восходящих потоков, в частности использование высокочастотной части спектра до 1 ГГц для двунаправленного сервиса.

−Распределенная архитектура сети: сетевые устройства устанавливаются на головной станции, с распределительным узлом на абонентской стороне. Возможно постепенное выравнивание интеллектуальности между элементами сети.

−Интегрированные потоки информации, охватывающие почти все ее типы: голос, видео, данные различных форматов. Стандартом IEEE 802.14 предусматривается переход к универсальному транспорту информации на основе технологии АТМ.

−Интеллектуальное централизованное управление сетью, мониторинг, тестирование, распределенный доступ к управлению. Допускается перераспределение информационных потоков с дифференциацией потоков для организации услуг и потоков управления элементами сети.

−Живучесть: "гнездовая" структура с резервированием кабельной части сети и основного оборудования. Автоматическое переконфигурирование в случае аварии. Распределенные комплексные системы питания.

Как видно из перечисленных характеристик, сети HFC являются гибридом во всех смыслах: "оптика - медь"; "цифры - аналог"; "широкий диапазон - узкий диапазон"; "распределенность - централизация"; "универсальность данных - специальные протоколы". Таким образом, сеть HFC дает возможность постепенному переходу от традиционных абонентских сетей к более перспективным сетям, максимально используя существующую кабельную инфраструктуру и телекоммуникационное оборудование.

9.3. Платформа доступа Homeworx

Рассмотрение многих инженерных решений, технических характеристик легче проводить на основе конкретного оборудования. Это позволяет лучше понять все достоинства и недостатки сети HFC. Далее рассмотрена платформа доступа Homeworx™ фирмы ADC Telecommunications, [4].

Предоставляемые услуги

Основные виды услуг, предоставляемые платформой Homeworx, приведены в табл. 9.5.

Таблица 9.5. Услуги, предоставляемые платформой Homeworx

Основные элементы архитектуры

Элементы архитектуры Homeworx охватывают все этапы доведения информационных каналов от головной станции через оптические распределительные узлы до абонентов:

1. Оборудование головной станции и центрального узла:

Оптические передатчики, приемники и трансиверы. Комбайнеры, модуляторы, шифраторы, мультиплексоры. Головной цифровой терминал (НОТ). Элементы системы контроля и управления. Системы широкополосной беспроводной связи. Устройства пассивной оптики.

2. Оптические распределительные узлы (ODN);

Оптические узлы. Системы питания, оптические усилители, шкафы для размещения оборудования.

3.Оборудование, устанавливаемое на стороне абонента и непосредственно у абонента:

Устройства интегрированного сервиса для выделения цифровых каналов с

преобразованием интерфейсов (ISU, модемы, мосты, маршрутизаторы, устройства преобразования форматов данных). Set-top-unit - для видеосервиса. Приемопередающие устройства мобильной связи.

4. Волоконно-оптическая и коаксиальная кабельная системы:

ОптическиеU передатчики.U Устанавливаются на головной станции и преобразуют высокочастотный электрический сигнал в оптический с аналоговой модуляцией в диапазоне 50-750 (862) МГц. Передача осуществляется на длинах волн 1,3 мкм или 1,55 мкм с мощностью выходного сигнала более 10 дБм. Намечен выпуск экономичных передатчиков, основанных на использовании мощного лазера с постоянным излучением и внешним модулятором. При использовании длины волны 1,55 мкм возможно применение оптических усилителей. Модульное устройство HWX™ (рис. 9.6 а) позволяет подключить до восьми передающих модулей. С учетом возможности пассивного разветвления оптических сигналов, число удаленных оптических распределительных узлов, подключенных к одному шасси HWX, может быть еще больше.

Рис. 9.6. Внешний вид: а) модульного шасси HIU с оптическими передатчиками, устанавливаемыми в головном узле, б) герметичной муфты ODN

[7]

ОптическиеU приемники.U Устанавливаются на головной станции. Имеются приемники с шириной полосы 50-750 (862) МГц, которые используются для межстудийной передачи основной полосы и четырехканальные приемники оптического сигнала в диапазоне 5-42 МГц для приема обратных каналов.

ОптическиеU трансиверы.U Имеют модульную структуру и предназначены для приема-передачи в диапазонах интерактивного сервиса. Узел, обеспечивающий подключение к районной или городской АТС, а также доступ в Internet, может не совпадать с головным узлом студии кабельного телевидения. В этом случае необходимо использовать трансиверы. Трансиверы позволяют разделить оборудование для интерактивного сервиса (телефонии, приема передачи данных, интерактивного видео) и оборудование широковещательного аналогового телевизионного сервиса. "Телефонные" волокна должны проходить от центрального узла к каждому оптическому узлу. Телефонная часть сети HFC должна иметь полный горячий резерв, в то время как составляющая оборудования кабельного TV предъявляет меньшие требования по надежности. Кроме того, оптический сигнал, несущий телевизионные каналы, может расщепляться пассивными оптическими разветвителями в различных местах волоконнооптической кабельной системы для снижения стоимости этой части проекта.

ГоловнойU цифровой терминал (НDТ).U Устанавливается в центральном узле и служит для сопряжения сети Homeworx с цифровым коммутатором. НОТ поддерживает до 28 каналов Т1 или до 24 каналов Е1. При этом обеспечивается совместимость со стандартами сигнализации TR-008 или TR-303 (Северная Америка) или САЗ или V.5 (Европа). НОТ выполняет цифровые кросспереключения полных каналов DSO (64K) при использовании безблокировочного модуля обмена тайм-слотами (TST) и разграничивает локально-коммутируемые каналы от нелокально-коммутируемых или некоммутируемых. Он также может поддерживать услуги ISDN.

ОптическийU распределительный узел (ODN)U является промежуточным распределительным узлом, в котором сопрягаются один или несколько ВОК, идущие в головной офис или к другим ODN, а также коаксиальные ветви, идущие к абонентам. ODN обеспечивает доведение до абонентов телефонии, видео и/или других видов сервиса. ODN может конфигурироваться как концентратор обратных каналов, когда восходящие потоки от четырех коаксиальных сегментов

будут мультиплексироваться и передаваться в один оптический обратный сигнал. Питание узла локальное или дистанционное по коаксиальной кабельной системе. ODN выполняется в виде герметичного модуля, внутри которого сосредоточено электронное оборудование для приема/передачи сигналов, идущих по ВОК и коаксиальным кабелям (рис. 9.6. б). Отметим, что в случае локального источник питания, ODN сам может запитывать по коаксиальным ветвям удаленное оборудование на абонентской стороне, в частности, различные контрольные датчики, которые будут продолжать работать даже при отключении питания у абонента. Такая возможность полностью исключена в концепции FTTH.

ТелевизионноеU абонентское устройство STU (set too unit)U устанавливается у абонента и выполняет декодирование цифровых потоков видеоданных (MPEG- 2/3) в реальном времени.

Устройство STU осуществляет декомпрессию в соответствии с инструкциями, содержащимися как часть цифрового потока. Кодер-модулятор может поддерживать разные скорости и типы потоков данных, как видео так и не видео. Это позволяет обеспечить не только видеотрансляции для абонента, но и передачу определенных файлов данных. Инструкции о доступе формируются в кодере и передаются на все каналы, однако только тот STU адрес, который указан в инструкции, может декодировать данные, содержащиеся в приходящих пакетах.

Необходимая битовая скорость передачи любой определенной части сжатого материала зависит от способа, которым это сжатие производилось (табл. 9.1). Стандарт компрессии MPEG-2 позволяет вести передачу со скоростью от 1,5 Мбит/с (низкий уровень компьютерного видео) до 60 Мбит/с (HDTV) при скорости не более 15 Мбит/с, приемлемой для NTSC, PAL и SECAM. Требуемая битовая скорость определятся в момент запроса абонента при выборе конкретного типа видео-приложения.

УстройствоU доступа для мобильных услуг,U В зависимости от требований заказчиков и топологии сети возможен любой из ниже перечисленных вариантов использования HFC для мобильных услуг.

−Драйвер для удаленной антенны мобильной сети (RAD); подключается к коаксиальному кабелю.

−Микросота с оптоволоконным подключением. Устанавливается рядом с оптическим

−Микробазовая станция сотовой связи. Использует каналы Е1 (Т1), предоставляемые сетью HFC.

КабельныеU модемы для передачи данных.U Отдельные устройства или модули в ISU (см. ниже). Обеспечивая передачу данных со скоростью от 64К (RS232) до 512К (вплоть до возможности предоставления интерфейса Ethernet 10Base-T), кабельные модемы хорошо подходят для организации доступа к сети Internet.

ОднопользовательскоеU устройство интеграции услуг (Home ISU).U

Предназначено для выделения телефонных каналов, каналов данных и подключения телевизора. Устанавливается в резиденции пользователя с доступом для обслуживания и является точкой разделения пользовательской сети и сети HFC. Базовая модель обеспечивает одну или две телефонные линии с возможностью удаленного включения, выключения доступа и видеосервис. Это устройство позволяет оператору связи следить за предоставлением пользователю