тэхнологии кабельного доступа

Истор^ес^^телевизионные кабельные системы (Cable Television System — CATV) ^Ыли одно^айравденной средой передачи, предназначенной для трансляции аналого- видеоканалов ^максимальному количеству клиентов по минимальной цене. Со времени появления CATV прошло более 50 лет, но с тех пор мало что изменилось, ■ |фоме^величения|та!тичества каналов. Технологии двусторонних разнообразных кслужб остались недоступными.

«I В рй-х|’годах XX нЦ с возникновением прямого спутникового вещания (Direct aJroajJcast Satellite —|DBS) и цифровых абонентских линий (Digital Subscriber Line — g|pjSL) конкурирующие технологии поставили под вопрос существование операторов кабельных сетей. Им угрожало вытеснение с рынка их единственной продукции.

благодаря цифровым:1технологиям DBS-операторы предоставляли более широкий выбор и лучшее качество развлекательной продукции, а местные телефонные компа- нищ(1х>са1 Excjjange Camers — LEC) обещали обеспечить средствами DSL параллель- ную передачу речи, видео и цифровых данных.

||з-эд|5оязни потерять;свой рынок, а также чтобы остаться "на плаву", операторы |^ЬОТСистем (Muitiplcj-Sysjem Operators — MSO) решили объединиться в компанию Mul- РтЫша Cable NetworkrSystem Partners, Ltd. (MCNS). Их целью было разработать стандарт продукции и системы дЩ передачи данных и услуг, предоставляемых по сетям CATV. В противоположность пр&тгаемой в стандарте IEEE 802.14 системе на базе ячеек (ATM) MCpS предложила паь^й-шй вариант (IP). В число партнеров MCNS вошли Comcast Cable Communicatioas, Сох Communications, Tele-Communications Inc., Time Warner Cable, MediaOrie, Rogers Cabl^Systems и Cable Television Laboratories (CableLabs). ^..JB качестве стандарта для Северной Америки была единодушно принята созданная -усилиями MCNS-спецификация интерфейса службы передачи данных по кабельным се- tkm DOCSIS 1.0 giata Over Cable Service Interface Specification – DOCSIS 1.0), и производители стали активно предлагать соответствующую этому стандарту продукцию. Для увеличения полбе;ы пропускания своих сетей и обеспечения возможности двусторонней передачи MSO определили программы усовершенствования и реконструкции.

Стандарт DOCSIS 1.0 предполагает функциональную совместимость между продукцией различных производителей и розничную продажу кабельных модемов (Cable I Modern — СМ) непосредственно потребителям. Чтобы обеспечить функциональную совместимость между продукцией различных производителей, CableLabs подвергает всю производимую продукцию тщательному тестированию. Центральные системы CMTS (Cable Modem Terminating System) и кабельные модемы, успешно прошедшие все тесты, получают сертификаты CableLabs.

На сегодняшний день DOCSIS 1.0 яштяется наиболее универсальным стандартом. Созданные на его базе системы применяются по всему миру.

Сейчас CableLabs совместно с производителями и пользователями разрабатывает стандарт DOCSIS 1.1 с передачей речи по протоколу IP (VoIP) и усовершенствованной системой защиты, а также подготавливает почву для будущих мультимедийных служб.

Эволюция от однонаправленного вещания к двусторонним гибридным коаксиально-волоконным сетям

Сеть CATV состоит из центрального пункта, куда поступают все входящие сигналы и, независимо от их источника, к ним применяется частотное уплотнение (Frequency- Division Multiplexing — FDM). Затем сигналы усиливаются и передаются по нисходящему потоку (downstream) для распространения по всей кабельной сети.

Первоначально сети CATV были исключительно односторонними и содержали каскады разнообразных усилителей, компенсирующих внутреннюю потерю сигналов в коаксиальных кабелях, а также метки для распределения видеосигнала главных магистралей по ответвительным кабелям, идущим в дома абонентов (рис. 22.1).

Центральная станция

Рис. 22.1. Топология простого одностороннего вещания, построенная исключительно на коаксиальных кабелях

Кроме однонаправленности, длинные каскады усилителей вызывают высокий уровень шумов в системе, отчего она становится внутренне ненадежной и склонной к сбоям. К этому следует добавить восприимчивость к атмосферным разрядам и внешним помехам от радиосигналов.

Первым существенным улучшением в структуре CATV стало введение оптоволоконной технологии и появление оборудования HFC (рис. 22.2).

Коаксиальный кабель, подключенный к центральной станции, или концентратору, и сопутствующие ему усилительные элементы были заменены многоволоконным оптическим кабелем. Собранный видеосигнал использовался для модуляции исходящего лазера, передающего оптический сигнал в оптический узел. Последний, в свою очередь, преобразовывал сигнал из оптического в электрический, и этот сигнал затем распространялся по обслуживаемой зоне.

Рис. 22.2. Простая распределительная сеть HFC

Нетрудно заметить, что благодаря оптоволоконным кабелям значительно уменьшилось количество каскадных усилителей и, следовательно, повысилась надежность системы, отношение "сигнал/шум" (Signal-to-Noise Ratio — SNR) нисходящего сигнала и потенциальная полоса пропускания системы. Кроме того, это подготовило систему к следующему шагу в направлении двусторонней передачи данных. Дополнительным преимуществом применения HFC стало сокращение эксплуатационных расходов и затрат па обслуживание и, к тому же, повышение устойчивости системы к внешним помехам.

Для двусторонней передачи нужно установить в системе усилители восходящего сигнала и, кроме узкополосного восходящего лазера в оптическом ухпе, специальный восходящий оптоволоконный кабель на центральной станции, а также совместимый оптический приемник для преобразования любой восходящей информации в электрический сигнал. После установки всех указанных компонентов остается только настроить соответствующий обратный маршрут.

Благодаря введению оптической кольцевой топологии обеспечивается более высокая надежность кабельной сети, большая пропускная способность и возможность передачи большего количества информации. Сеть готова к двусторонней передаче данных, остается только установить необходимые для этого компоненты (рис. 22.3).

При установке промежуточного концентратора повышается надежность, масштабируемость и гибкость сети, а также, в конечном счете, появляется возможность предоставления дополнительных услуг.

Описанные HFC-сеть и топология являются основными составляющими для развития возможностей доступа к среде передачи, необходимого MSO для конкурирования в динамической коммуникационной среде.

Литература:

Руководство по технологиям объединенных сетей, 4-е издание. : Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. — 1040 с.: ил. – Парал. тит. англ.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100