Сеть кабельного телевидения

• Доступ в  Интернет с заданной скоростью

• IP-TV – широкий  выбор каналов 

• HD-TV – качество для современных телеприемников

• Video on Demand – видеопрокат на дому и записи эфирных программ

• IP telephony –  эффективные тарифы

• IP VPN –  офисные виртуальные сети

• L2 VPN –  офисные виртуальные сети

• Digital Audio

На первом этапе можно эффективно реализовать  следующие сервисы:

• Передача данных с обеспечением доступа с  сети Интернет.

• Потоковое  видео (многоканальное IPTV).

• VoIP (SIP, Н.263) с поддержкой не менее трех видов кодеков.

• E-mаil.

• Виртуальный  кинозал (VoD).

• Видео  по Запросу (VoD).

• Time-shifted-TV, с реализацией как на стороне  абонентского оборудования, так и  на стороне MiddleWare.

• Аудио  по запросу (AoD).

• WEB-серфинг.

• FTP-сервисы.

Предоставление  услуг реального времени (голос, IPTV, видеонаблюдение) накладывает серьезные  ограничения на применяемое оборудование:

– привязка пользователя к порту входа в  сеть;

– приоритезация  трафика для различных сервисов;

– только авторизированный доступ пользователя к ресурсам сети;

– защита от несанкционированных действий, включая  вирусные атаки, и обеспечение защиты транспортной сети от перегрузок, вызванных  лавинным ростом трафика;

– скорость сходимости менее 200 мсек., что соответствует  требованиям, предъявляемым к приложениям  реального времени.

И, конечно  же, коммутаторы не должны быть дорогими. На стадии выбора оборудования коммутаторы MetroEthernet таких компаний, как Cisco, Alcatel, Siemens и др., не рассматривались по причине высокой стоимости. Свой анализ мы остановили на трех производителях доступного большинству операторов оборудования: D-Link, QTech, Edge-Core. Из этих трех наиболее распространенным является коммутаторы D-Link (серия DES-30xx, DES-33xx, DES-35xx и DES-36xx). Они поддерживают все необходимые протоколы, некоторые модели имеют возможность расширения до четырех портов 1GE или 10GE.

Рис. 16 –  Топология сети

Отличные  параметры по обработке потоков 10G показало оборудование Edge-Core, также  имеющее на борту до четырех интерфейсов 10G. Но применяемые протоколы (STP, RSTP, MSTP) показали сходимость кольца от 30 до 60 с, что недопустимо для приложений реального времени. Оборудование компании QTech использует протокол ERRP, что гарантирует сходимость кольца за 200 мс.

Общая топология сети показана на рис. 16.

 

3 Расчет сегментов СКТ

3.1Расчет антенного поста

Для эфирных  приёмных антенн.  Основными техническими параметрами являются: коэффициент усиления, ширина диаграммы направленности (ДН), уровень боковых и задних лепестков ДН (защитное отношение). Так как антенна является входным устройством, то особое внимание следует уделять шумовым соотношениям. Приведём основные из них: шумовая температура антенны:

Т_ша=(Т₀/2)((500/f_из)²+А),(⁰К),                                                          (7)               

где Т=293 К нормальная температура,

f_из, МГц - частота несущей изображения,

А=1 для  антенн «волновой канал», А=1,5 для логопериодических антенн.

Шумовое напряжение на выходе антенны:                                              

U_ша=(_кТ_шаПR)^1/2, (В),                                                                       (8)

где: П (МГц), - эквивалентная шумовая полоса (для системы SECAM П=5,75МГц),

R=75 Ом - волновое  сопротивление фидера,

k - постоянная  Больцмана. 

Требуемое напряжение на выходе антенны:

U_{а треб}=20 lg U_ша+С/Ш+120, (дБмкВ),                                            (9)

где требуемое напряжение с выхода антенны при заданном С/Ш.

При использовании  антенного усилителя под шумовой  температурой следует понимать суммарную  шумовую температуру антенны и усилителя:

Т_Σ=Т_аш+Т₀(К_ш.ус-1).                                                                         (10)

 При соединении  антенны и усилителя отрезком  кабеля с затуханием L (дБ) под   К_{ш. ус.} следует понимать К_{ш. ус.} (дБ)+L(дБ).

Для выбора спутниковых антенн необходимо знать  величину эквивалентной изотропно  излучённой мощности в точке приёма. Обычно это значение публикуется. Полезной может оказаться формула для  допустимого диаметра антенны:                         

      D=10^{(С/Ш-Рэиим)20},                                                                     (11)

         где С/Ш - требуемое отношение сигнал/шум на выходе приёмника-модулятора.

        Рэиим - изотопно излученная мощность в точке приема, дБВт.

Так для  Рэиим=44 дБВт и С/Ш=54 дБ (типовое значение дл ГС первого класса) потребуется антенна диаметром 3,2 м. При индивидуальном приёме (С/Ш=42 дБ) потребуется антенна D=0,8 м.

Широкополосные  усилители.

Как было сказано выше, для усилителей, предназначенных  для работы с более чем 10-ю ТВ каналами в диапазоне до 862 МГц, должны быть указаны значения СТВ и CSO. Причём эти значения определяются как максимальный выходной уровень усилителя в  дБмкВ, при котором отношение  сигнала к комбинационным помехам  составляет минус 60 дБ. Стандарт EN 50083-3 требует от производителя публиковать значения СТВ и CSO. Это позволит разработчику сделать обоснованный выбор усилителей. Кроме того, полезно использовать понятие приведённого динамического диапазона. Если на вход усилителя с коэффициентом шума F и коэффициентом усиления К подать ТВ-сигнал с уровнем Uвх , то выходное отношение С/Ш будет определяться величиной:

С/Ш_(дБ)=U_вых(дБ)-F_(дБ)-2,41_(дБмкВ),                                            (12)

где K - коэффициент усиления, дБ;

F - коэффициент  шума усилителя, дБ;

U_вых(дБ) - расчётная величина, в первом приближении равная

U_вых.max - 7,5lg(N-1)-10lg(M-1),                                              (13)

где N - число транслируемых каналов,

М - число  каскадно включённых усилителей, включая  ГС.

Из приведённой  формулы следует, что для реализации возможно большего С/Ш необходимо выбирать усилители с большим уровнем  выходного сигнала при минимальном  коэффициенте усиления и минимальном  коэффициенте шума. Однако при этом необходимо учитывать, что при заданной длине магистрали применение усилителей с малым коэффициентом усиления приводит к увеличению их числа и, следовательно, к удорожанию магистрального оборудования.

С приведённым  динамическим диапазоном (ПДД) связано  такое важное явление, как накопление шумов. Другими словами: величина ПДД  характеризует количество шумов, вносимых активными устройствами, которые  могут быть накоплены по магистрали. Накопление шумов в магистрали в основном обязано активным устройствам (усилителям). При использовании нескольких усилительных каскадов (ГС, магистраль, стояк), выходное отношение С/Ш_вых. легко находится через известные значения ПДД каждого из активных устройств:

С/Ш_(дБ)=U_вых(дБ)-F_(дБ)-2,41_(дБмкВ).                                           (14)

При каскадировании n активных устройств с равными  С/Ш, выходное отношение С/Швых уменьшится на величину, равную 10lgn.

Количество  антенн зависит от количества каналов  транслируемых в сети. Список каналов  указывается в задании на проектировании, в проектируемой модели кабельного телевидения будут транслироваться 29 каналов принимаемых со спутника.

Таблица 2 – список принимаемых  каналов

 

Продолжение таблицы 2.