3.3Кабельные сети ктв

В настоящее время широкое распространение получили сети на коаксиальных кабелях, быстро развиваются волоконно-оптические сети и гибридные сети, в которых используется как коаксиальные так и оптические кабельные линии.

В КТВ на основе коаксиальных кабелей для распространения сигнала используется полоса 5…862 Мгц, где диапазон от 5 до 30 (иногда 40) используется для обратного канала, полоса от 40 до 862 для канала к абонентам. Коаксиальный кабель подвержен электромагнитным наводкам, поэтому следует уделять большое внимание качеству кабеля, особенно его экранированию. Затухания так же сильно влияют на качество сигнала особенно на больших расстояниях поэтому при построении сети на большие расстояния необходимо применение дорогостоящих широкополосных магистральных усилителей. В настоящее время подавляющее большинство телеприемников и другого телеоборудования рассчитано на сопряжение с коаксиальным кабелем.

Оптоволокно в отличии от коаксиального кабеля не подвержено электромагнитным наводкам, однако имеет некоторые ограничения в гибкости, что затрудняет ее прокладку. Полоса пропускания варьируется от типа кабеля и находится в пределах 100Мгц – 100Ггц. В настоящее время существуют оптические кабеля способные без дополнительного оборудования предавать сигнал на расстояниях до десятков километров, что крайне удобно при построении сетей на большие расстояния. Сложность заключается в совместимости с оборудованием абонента – эта особенность и цена самого кабеля повышает общую стоимость таких сетей.

Гибридные сети сочетают в себе достоинства коаксиального кабеля и волоконно-оптического. Магистральные разводки создаются на базе оптоволокна, а абонентские распределительные сети на основе коаксиального кабеля, что позволяет избавиться от дорогостоящих магистральных усилителей, повысить качество услуг, решить проблему совместимости абонентских терминалов установкой одного оптико-коаксиального конвертора на группу абонентов и использовать уже существующие коаксиальные кабельные сети.

3.4Основные концепции сетей абонентского доступа в ктв

Наибольшее распространение получили три концепции: гибридная волоконно-коаксиальная сеть (HFC), концепция «волокно в уличный монтажный шкаф» (FTTC) и концепция «волокно в квартиру» (FTTH). Однако существуют сети кабельного телевидения, базирующиеся полностью на коаксиальной сети.

Архитектура традиционной аналоговой сети або­нентского доступа с возможностями интерактивного телевидения (существует обратный канал) базирующийся на коаксиальной сети и телефонной сети общего пользования показана на Рис. 6. Телевизионные спутниковые и эфирные каналы, а также каналы местной студии кабельного телевидения поступают на головной узел, который выполняет их частотное мультип­лексирование и направляет комбинированный широкополос­ный сигнал по магистральному коаксиальному кабелю к або­нентам (нисходящий поток передач).

Магистральный кабель оборудуется ответвителями (ТАР), которые могут содержать встроенные распределители и уси­лители. От ответвителей может исходить один или несколько ответв­ленных коаксиальных кабелей, идущих к другим группам або­нентов. Каждый такой кабель заканчивается абонентским ответвителем, от которого непосредственно к абонентскому терминалу (например в квартиры абонен­тов) тянутся следующие коаксиальные кабели (drop coax).

Таким же образом работает сеть радиовещания, поступая к абоненту от отдельного распределительного устройства.

Исходные телефонные многопарные кабели проклады­ваются от районной АТС до уличных телефонных шкафов, установленных в жилых зонах, в каждом из которых про­исходит кроссирование витых пар кабеля от АТС и кабелей от абонентов. Кроме того, до абонентского терминала (в квартиры абонентов) подводят­ся медные пары от распределителя сети радиовещания. Таким образом, абоненты обеспечиваются возможностью приема каналов телевидения и радиовещания, а также теле­фонным сервисом, который в отличие от предыдущих является двунаправленным и может служить для организации интерактивного телевидения.

Р ис. 6

На Рис. 7 представлена схема полностью коаксиальной сети, где в одном и том же коаксиальном тракте существуют прямой и обратный канал разнесенный по частоте. Частоты для нисходящего до абонентов трафика определены 40…862 Мгц, для обратного канала от абонентов 5…30 Мгц.

На головном узле выполняется частотное мультип­лексирование всех входящих каналов, формирование с заданным частотным планом комбинированного широкополос­ного сигнала и передача его вместе с интерактивной информацией по магистральному коаксиальному кабелю к або­нентам. Оборудование контроля обратного канала разделяет информационные потоки и передает их соответствующим службам ( например обратный интернет канал от пользователя к интернет провайдеру; предоставление канала телефонной связи абонент-АТС), ведет статистику (на основании данных полученных от разветвителей и пользовательских терминалов) и управление распределенной сетью (управление как параметрами сигнала и структурой сети, так и функциями интерактивного телевидения).

Распределительный узел помимо разветвления сигнала обеспечивает его контроль и возможность дистанционного управления (усиление/ослабление , отключение ...).

Р ис. 7

В настоящее время получает распространение концепция Гибридной волоконно-коаксиальной сети (HFC), архитектура которой показана на Рис. 8, строится на основе коаксиальной и волоконно-оптической кабельных систем и использует лучшие свойства каждой из них.

Назначение волокна в сетях HFC во многом то же, что и в телефонных сетях, где на основе ВОК строятся более протя­женные магистральные линии связи между районными и го­родскими АТС. В сетях HFC максимальная длина ВОК может доходить до 80 км. В типовой конфигурации монти­руемые в стойку оптические лазерные передатчики в цен­тральном офисе или на головном узле преобразовывают широ­кополосные радиочастотные сигналы в эквивалентные анало­говые оптические сигналы, которые следуют по ВОК до соот­ветствующих оптических распределительных узлов ODN (op­tical distribution node). Оптический сигнал, приходя в ODN, вновь преобразовывается в электрический и далее следует по коаксиальным ветвям до абонентских ответвителей.

Рис. 8

Основные принципы построения сетей HFC могут быть сформулированы следующим образом:

• гибридная технология: волоконно-оптический кабель плюс коаксиальный кабель и витая пара. Имеется воз­можность постепенного перехода к сетям FTTH;

• гибридная передача информации: аналоговая и цифровая с возможностью постепенного перехода к использованию только цифровой передачи;

• широкополосные асимметричные потоки: поток от го­ловной станции к абоненту значительно превышает об­ратный. При возрастании восходящих потоков имеется возможность использования, в частности, высокочастот­ной части спектра до 1 ГГц для двунаправленного серви­са;

• интегрированные потоки информации, охватывающие практически все ее типы: голос, видео, данные. Стандар­том IЕEЕ 802/14 предусматривается переход к универ­сальному транспорту информации на основе технологии ATM;

• интеллектуальное централизованное управление сетью с возможностью дифференциации потоков для организа­ции услуг и управления элементами сети;

• высокая живучесть, обеспечиваемая резервированием ка­бельной части сети и основного оборудования.

Таким образом, сеть НЕС обеспечивает постепенный пере­ход от традиционных абонентских сетей на основе коаксиаль­ных кабелей к более перспективным сетям, максимально ис­пользуя существующую кабельную инфраструктуру и теле­коммуникационное оборудование.

Концепция «волокно в монтажный шкаф» (FTTC) обеспечивает один из простейших и менее дорогих способов наращивания сети и предоставления новых услуг абонентам (Рис. 9). В этой кон­цепции сохранена существующая коаксиальная кабельная сис­тема, посредством которой абоненты получают аналоговые телевизионные каналы. ВОК здесь используется для соедине­ния центрального узла (районная АТС или узел оператора ус­луг связи) с монтажным шкафом (curb). Последний может быть уличного исполнения или предназначаться для установки внутри помещений. От шкафа к абонентам идут витые пары, которые в отличие от телефонных пар имеют лучшие техниче­ские характеристики и значительно меньшую длину (до 100 м), за счет чего обеспечивается более высокая пропускная способ­ность (до 100 Мбит/с и более). Поэтому открывается возмож­ность новых интерактивных услуг (Интернет, видеоконферен­ции, прием сжатых видеопередач в формате MPEG-2 и др.). Однако эти услуги идут не со стороны сети КТВ, а со стороны телефонной сети, что отражает усиливающуюся кон­куренцию между операторами телефонных сетей и сетей инте­рактивного КТВ.

Р ис. 9

В концепции «волокно в квартиру» (FTTH) волокно от головного узла следует непосредственно в квартиру абонента (Рис. 10). На пути могут устанавливаться пассивные оптические распре­делительные кроссы, в которых многожильные ВОК «дробят­ся» на кабели с меньшим числом волокон, в частности на дву­жильные. Сегодня эта концепция является самой дорогой.

Р ис. 10