Сеть кабельного телевидения

Более высокие  скорости цифровых потоков в реверсном  направлении при неизменном числе  частотных каналов обязаны исключительно  числу upstream-приемников (приемники реверсного направления), устанавливаемых в  составе головной станции кабельных  модемов (CMTS). Увеличение числа upstream-приемников (следовательно, и увеличение суммарных  скоростей в реверсном направлении) при сохранении отношения несущая/шум (C/N) стало возможным благодаря  снижению числа абонентов, нагружаемых  на один ОУ.

Простота  реализации новых цифровых технологий, накладываемых на уже существующие FTTB сети. Классическим примером может служить новая перспективная технология EttH (Ethernet to the Home), разработанная компанией Teleste (Финляндия) и получающая все большее и большее распространение по всему миру. На рис.5 представлен фрагмент решения под названием Ethernet over Coaxial (EoC), которое обеспечивает доставку кадров Ethernet по коаксиальному телевизионному кабелю домовых распределительных сетей. Решение EoC не требует прокладки дополнительного кабеля, например UTP, и обеспечивает доступ к Ethernet сети на абонентской розетке, подключенной к коаксиальному кабелю оператора СКТ. Кстати, технология EttH от компании Teleste, позволяет и операторам FTTC сетей обойтись без прокладки ВОЛС до дома при строительстве Ethernet сетей. Представлена схема решения Virtual Fiber («виртуальное волокно»), обеспечивающая доставку Ethernet (100 Мбит/с) по существующим сетям кабельного телевидения. Более того «виртуальное волокно» может работать в сетях КТВ параллельно с Docsis.

Возможность использования экономичных ОУ достигается  за счет того простого факта, что вслед  за ОУ устанавливается мощный домовой  усилитель, следовательно, к выходному каскаду ОУ (а именно величиной его максимального выходного уровня и определяется ценовая политика ОУ) не предъявляется жестких требований как по коэффициенту усиления, так и по выходному уровню.

Работа при  низких входных оптических мощностях  достигается благодаря тому факту, что последующий домовой усилитель  фактически не вносит вклада в снижение S/N из-за его высокого выходного уровня. Именно работа при низких входных  оптических мощностях допускает  использование малого числа оптических передатчиков (следовательно, уменьшается  стоимость ВОЛС в целом) при большом  числе ОУ.

Таким образом, можно смело утверждать, что именно FTTB технология HFC сети является наиболее выгодной для российских условий  эксплуатации как с точки зрения ценовой политики, так и с точки  зрения реализации высоких технических  параметров.

Следует также добавить, что при исполнении FTTB технологии на базе универсальных  платформ серии AC (Teleste), возможна дальнейшая экономичная модернизация до FTTH технологии за счет простой установки в АС платформу (в начальной поставке это коаксиальный усилитель) приемного  оптического модуля.

1.7 FTTH

FTTH (Fiber To The Home) - оптика в дом, квартиру. Применительно к российским условиям эксплуатации такое решение является очень дорогостоящим, т.к. требует большого числа оптических передатчиков (цена на которые много выше цены на оптические приемники). В связи с этим, под FTTH понимаются чисто волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), выходы оптических узлов (ОУ) которых непосредственно (т.е. без дополнительных усилителей) связаны с абонентскими терминалами, например, STB (Set-Top-Box) или телевизором. Очевидно, что использование технологии FTTH подразумевает под собой большее число ОУ и более протяженные ВОЛС в сравнении с любой другой технологией (FTH или FTTB).

Рис. 8 – Технология FTTH

Технология FTTH обладает следующими отличительными особенностями:

Более высокая  надежность. Действительно, все мультисервисные  сети передачи данных и телевидения, построенные только с использованием оптических активных компонентов, как правило, обладают очень высокой надежностью. Важен и тот факт, что отпадает необходимость в использовании дистанционного (т.е. по коаксиальному кабелю) питания, которое часто доставляет много хлопот кабельным операторам. Более того, если предусмотреть резервные оптические волокна (ОВ) в волоконно-оптическом кабеле (ВОК), появляется возможность реализации ручного и/или автоматического резервирования как по направлениям (кольцевое резервирование), так и по жилам с минимальными затратами.

Простота  переконфигурации сети за счет установки  в основных узлах распределения  оптических кроссовых шкафов. Перекоммутация осуществляется за счет простейшей переустановки  патчкордов по соответствующим направлениям (с помощью пигтейлов.

Простота  построения параллельных сетей является одним из важнейших достоинств. Ведь ВОЛС представляет собой идеальную  многоканальную (на физическом уровне) транспортную сеть с великолепными  особенностями: сверхширокополосность, помехозащищенность от всех видов электромагнитных наводок, малые погонные потери, низкая чувствительность к температурным  воздействиям, высокая защита от несанкционированного подключения и др. Наиболее часто  в таких сетях услуги передачи данных (включая доступ в Internet) реализуются  с использованием Ethernet технологии, как наиболее универсальной и  скоростной.

Возможность отказа от реверсного канала в традиционных HFC сетях использующих стандарт DOCSIS. Такая возможность появляется при наличии параллельных Ethernet сетей, которые изначально являются двунаправленными. Кстати, реализация услуг передачи данных в мультисервисных сетях на базе параллельных Ethernet сетей позволяет добиться дополнительной экономии за счет использования экономичных ОУ без передатчиков реверсного направления, например, ORX-422 или ORX-101 производства «Макротел», Россия.                     Значительное снижение шумов ингрессии в реверсном канале при условии достаточности приемников реверсного направления (Upstream). Более высокие скорости цифровых потоков в реверсном направлении при неизменном числе частотных каналов обязаны исключительно числу upstream-приемников, устанавливаемых в составе головной станции кабельных модемов (CMTS). Иными словами, если при HFC технологии наращивание числа upstream-приемников не имело практического смысла в силу значительной величины C/NC, то при FTTH технологии имеет явный смысл наращивания таких приемников. Более того, такие приемники могут уже работать как при смешанной оптической технологии на одной частоте, так и при классической технологии (upstream-приемник на кластер или сегмент) на нескольких частотах. Простота реализации новых цифровых технологий, накладываемых на уже существующие FTTH сети. Классическим примером может служить новая перспективная технология ETTH (Ethernet to the Home), разработанная компанией Teleste (Финляндия) и получающая все большее и большее распространение по всему миру. Упрощенная схема задействования такой технологии применительно к FTTH. Технология FTTH при более низких затратах в сравнении с DOCSIS позволяет достичь скорости в 100 Мбит/с в прямом и реверсном направлениях при быстром развертывании Internet, VoIP, IPTV и др. Весьма важным является тот факт, что быстрое развертывание технологии FTTH возможно даже на весьма устаревших сетях, работающих до 240 МГц, что выгодно отличает ее от других предлагаемых технологий.

Не вдаваясь в математический анализ, можно сформулировать следующие выводы и рекомендации:

Сети  с FTTH технологией несколько дороже аналогичных сетей с FTTC технологией. Разница в ценовой политике обычно составляет порядка 10-30 %.

Без учета  стоимости дополнительного оборудования для предоставления услуг по передаче данных и правильного выбора оборудования по ценовой политике с учетом специфики  структуры FTTH сети, разница в суммарной  стоимости может быть сведена  к нулю.

Сети  построенные по технологии FTTB близки по своим особенностям к FTTH сетям, однако несколько дешевле FTTH сетей и  дороже FTTC сетей.

Сети  построенные по технологии FTTH за счет прокладываемой многожильной оптики допускают  одновременное наложение перспективных  высокоскоростных универсальных Ethernet сетей.

Вновь стоящиеся  сети целесообразно сразу строить  по технологии FTTH с последующим их наращиванием до параллельных сетей.

Для операторов, уже эксплуатирующих HFC классическую сеть, не имеет смысла бросаться  до тотальной перестройки своей  сети до технологии FTTH. Логичнее действовать  поэтапно, подтягиваю оптику ближе  к абоненту, но при этом сразу  резервировать ОВ под будущие  перспективные цифровые технологии. Построение комбинированных FTTH сетей  имеет свои особенности, особенно в  рамках жесткой ценовой политики. При разработке сети нужно также учитывать востребованость абонентами услуг предоставляемых оператором кабельного телевидения. Несомненно, технология FTTH превосходит остальные рассмотренные технологии по всем параметрам, кроме цены стоимости оборудования и последующего монтажа элементов сети. Дороговизна оборудования отразится прежде всего на стоимости подключения и тарификации. В итоге конкуренты имеющие не столь совершенное оборудование будут наблюдать постоянный приток клиентов и увеличение прибылей, строить сеть по технологии FTTH экономически не выгодно.FTTC и FTTB технологии похожи ценовая разница при их построении несущественна и составляет не более 10%, но FTTB имеет ряд преимуществ: более глубокое проникновение оптической составляющей и как следствие легкая модернизация до FTTH. Также к достоинствам можно отнести низкую подверженность внешним факторам за счет уменьшения коаксиальной части.

2  Разработка модели кабельного телевидения

Для того чтобы разработать модель сети кабельного телевидения необходимо понять что  такое модель. Модель — некоторый материальный или мысленно представляемый объект или явление, замещающий оригинальный объект или явление, сохраняя только некоторые важные его свойства, например, в процессе познания (созерцания, анализа и синтеза) или конструирования. Разрабатываемая сеть будет обладать свойствами и параметрами свойственными сетям кабельного телевидения. Будет разработана методика расчета основных составляющих сети кабельного телевидения представленных на рис. 9.

Рис. 9 – Сеть кабельного телевидения

 Разработка сети кабельного телевидения начинается с составления технического задания, которое в полном объеме представлено в приложении А. Техническое задание согласовывается между оператором сети и проектировщиком, в котором оговариваются основные требования к сети и проектной документации. В нашем случае не указан масштаб разрабатываемой модели сети кабельного телевидения, в сложившейся на рынке телекоммуникационных услуг ситуации для разработки будет выбрана сеть масштабом СКТ-4 согласно ГОСТ Р 52023-2003 и проектироваться для города Волгоград. В процессе выполнения дипломной работы выполним лишь некоторые пункты технического задания.

Выбор масштаба СКТ-4 обусловлен следующими факторами:

Высокая урбанизация территории России

В условиях плотной городской застрой расходы  на монтаж и пуск наладку СКТ будут  в десятки раз меньше чем в  провинции.

Высокотехнологичные и дорогостоящие услуги более  востребованы в городах в связи  с более высокими доходами жителями  городов

Затраты на строительство городской сети кабельного телевидения окупятся уже  через 3-5 лет.

Из рассмотренных  в первой главе технологий FTTB является, наиболее подходящей на её базе могут предоставляться услуги:

Телефония

Высокоскоростной  доступ в интернет

Интерактивное телевидение

Дополнительные  пакеты платных каналов помимо базового пакета.

Также за счет глубокого проникновения ВОЛС и уменьшения коаксиальной сети повышается надежность, простота построения параллельных сетей, легкость модернизации до технологии FTTН.

Строительство СКТ для города Волгоград.

Население города составляет 1086700 жителей. В городе 265000 квартир и частных домовладений, из них 52000 частный сектор, 47000 малоэтажная застройка. В центральной части города расположен исторический центр с большим количеством памятников архитектуры. Места компактного проживания населения расположены по окраинам города, где в многоэтажных домах проживают 166000 потенциальных абонентов сети. В городе плохо развита структура подземных коммуникаций, имеются ограничения по ее использованию. Все это наложило отпечаток на архитектуру оптической транспортной системы доступа, которая будет проектироваться для города Волгограда.