Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ВВЕДЕНИЕ

В наше время телевизионное вещание использует ряд технологий доставки ТВ сигнала до абонента. Одним из самых распространенных способов является телевещание при помощи технологии CATV – кабельного ТВ. В системе CATV передача сигнала происходит через кабельные линии - медные или оптико-волоконные. Кабельное ТВ составляет конкурентоспособную альтернативу эфирной и спутниковой технологиям, благодаря высокой функциональности и хорошим экономическим показателям.

Кабельное телевидение начало свое существование в 80-х годах прошлого столетия. Пер­вые каналы, вещающие в таком режиме, появились в Европе и США. Сна­чала данный тип передачи сигнала происходил при помощи коаксиального кабеля. Сейчас же данная технология значительно развилась, особенно с ис­пользованием оптического волокна. Сети современного кабельного ТВ при­нято называть гибридными, так как во многих случаях они являются волоконно-коаксиаль­ными.

Перед эфирным ТВ у кабельного телевидения есть много преимуществ, начиная от качества сигнала и заканчивая количеством возможных каналов. В отличие от спутниковой технологии, кабельная значительно дешевле и проще в работе для обычного пользователя. Цифровые технологии видео здесь передаются на том же уровне, что и в случае со спутниковыми технологиями. Системы кабельного телевидения (СКТВ) занимают свою нишу в решении задачи ока­зания различных коммерческих информационных услуг, снабжая огромное число абонентов качественным ТВ сигналом в условиях плотной городской застройки.

До недавнего вре­мени СКТВ использовали для доставки сигнала абонентам только высокоча­стотный коаксиальный кабель (КК), учитывая необходимость передавать широкополосный ТВ сигнал, занимающий полосу 8 МГц. Однако 8 МГц - это полоса только одного канала, общая же полоса частот, занимаемая всеми ка­налами современного аналогового ТВ, может составить примерно 500, 600 или 800 (50-860 или 47-870) МГц, в зависимости от числа используемых ка­налов. В этой по­лосе у КК наблюдается очень высокое затухание (например, 0,6-1,0 дБ на длине 30 м на частоте 180 МГц), зависящее от номера канала (т. е. от частоты), и большая неравномерность передачи в столь широкой полосе. Попытка многоканальной передачи в СКТВ требует наличия и большого количества (десятков - при раз­витой сети) высококачественных широкополосных усилителей (типовой коэффициент усиления - 30 дБ, уровень шума - 7,5 дБ). Еще одна особен­ность традиционной СКТВ состоит в том, что его сеть - типичная распределительная (вещательная) сеть симплексной связи с топологией «звезда», в которой сигнал распростра­няется только в одном направлении от головной телестанции (HUB) к або­нентам. Сервис в такой сети сводится к простому пассивному выбору канала из набора предложенных.

Анализ принципов построения современных СКТВ показывает, что од­ним из главных направлений их развития является объединение и укрупне­ние мелких сетей с одновременным увеличением числа транслируемых кана­лов и предоставлением абонентам других информационных услуг (кроме пе­редачи ТВ-программ). Это может быть подключение к телефонной сети, си­стемам передачи данных, доступ в Интернет и ряд других услуг. Учитывая интерактивность многих услуг, требуется организация обратного (от або­нента к головной станции) канала, что существенно меняет всю идеологию построения СКТВ.

Одним из отличий сетей КТВ, при сравнении с другими сетями, является наличие у подавляющего числа абонентов в РФ аналоговых, а не цифровых ТВ приемников, которые играют роль сетевых абонентских терминалов (AT). Нет сомнений, что, в конечном счете, вся информация бу­дет доставляться абоненту в цифровом виде, но это произойдет только тогда, когда сами абоненты заменят свои аналоговые AT на цифровые. Когда это будет, ответить сложно, поэтому современная сеть КТВ не может в РФ быть полностью цифровой, а будет аналогово-цифровой. Это значит, что в пере­ходный период местные операторы сети связи должны иметь структуру и ис­пользовать системы передачи, совместимые и с цифровыми, и с традицион­ными аналоговыми АТ.

Целью данной выпускной квалификационной работы является постро­ение системы КТВ для предоставления услуг связи по доставке абонентам набора телевизионных программ по специально построенным волоконно-оптиче­ским и медным линиям связи. Для конкретного городского района разработана сеть на основе оптического и медного кабеля, произведен выбор теле­коммуникационного оборудования и спроектированы трассы разводки кабельных коммуникаций. Система построена с учетом количе­ства абонентов, которые будут пользоваться услугами. Топология сети и трассы прокладки ка­беля разработаны с учетом особенностей географического положения и комплектации района. После успешного проектирования данной сети систему КТВ можно будет реально построить и передать в эксплуатацию.

1.ОПТИКО-ВОЛОКОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ЕЁ
ИСПОЛЬЗО­ВАНИЕ В СИСТЕМЕ ктв

1.1Основы построения системы КТВ

Кабельное телевидение представляет собой систему стационарной широкополосной связи с централизованным распределением информации. Ядро системы представлено центральной станцией (совокупностью станций), к которому подключается «куст» абонентских терминалов (приемников). В системе, построенной с использованием волоконно-оптической технологии, основными компонентами центральной и периферийных станций являются оптический передатчик и оптический усилитель.

Оптический передатчик содержит источник оптического излучения и устройства, осуществляющие модуляцию оптического излучения в соответ­ствии с управляющим электрическим сигналом. По способу модуляции оп­тические передатчики делятся на передатчики с прямой (внутренней) и внешней модуляцией.

В оптических передатчиках с прямой модуляцией мощность излучения источника света модулируется электрическим током сигнала. Важнейшее до­стоинство таких передатчиков — простота конструкции. Недостатками пере­датчиков с прямой модуляцией являются ограниченное быстродействие (ско­рость передачи информации в цифровых системах связи) и возможность ис­пользования только одного параметра (мощности) световой волны для моду­ляции. В качестве источников излучения в передатчиках с прямой модуля­цией используются светодиоды или лазеры с прямой модуляцией.

В оптических передатчиках с внешней модуляцией непрерывное опти­ческое излучение модулируется внешним модулятором, управляемым ин­формационным электрическим сигналом. Источниками излучения в таких передатчиках, как правило, являются узкополосные одномодовые непрерыв­ные полупроводниковые лазеры: РОС-лазеры или РБО-лазеры.

Это обеспечивает формирование оптического сигнала с минимальной шириной спектра. Кроме того, в передатчиках с внешней модуляцией для коди­рования информации наряду с модуляцией амплитуды (мощности) ис­пользуется модуляция и других параметров световых волн: фазы, частоты и поляризации, а также их комбинации. Передатчики с внешней модуляцией используются в системах дальней связи, в которых требования к качеству оп­тического сигнала максимальны. Наиболее широко используемыми в систе­мах связи типами модуляторов являются модуляторы Маха-Цендера и электроабсорбционные модуляторы.

Модулированный оптический сигнал с выходов передатчика по­ступает на входы соответствующих оптических усилителей (для основной линии и для резервной). Существуют следующие виды оптических усилите­лей: с резонатором Фабри-Перо (применяются для усиления одного канала одной длины волны, обеспечивают высокий коэффициент усиления в очень узком, но широко перестраиваемом спектральном диапазоне); на волокне, использующие брюллюэновское рассеивание (используются для усиления одного канала); на волокне, использующее романовское рассеяние (использу­ются для усиления нескольких каналов одновременно); полупроводниковые лазерные усилители (ППЛУ), для усиления большого числа каналов в широ­кой области длин волн одновременно; на примесном волокне (для усиления большого числа каналов в широкой области длин волн одновременно).

В СКТВ наибольшее применение нашли оптические усилители на примесном волокне (EDFA). Слабый входной сигнал попадает в область во­локна, легированного ионами эрбия. Мощный луч накачки воздействует на ионы эрбия, переводя их внешние электроны в возбужденное состояние, то есть происходит процесс увеличения (накопления) энергии в системе, за счет энергии квантов излучения накачки. Таким образом, в системе создается ин­версная заселенность энергетических уровней эрбия.

Когда в систему входит фотон полезного (усиливаемого) сигнала, он, взаимодействуя с возбужден­ным атомом эрбия, вынуждает его излучить запасенную энергию в виде до­полнительного кванта излучения, свойства которого, идентичны свойствам изначального кванта полезного сигнала. То есть из одного начального фо­тона, после процесса вынужденного излучения получается два, а сам процесс вынужденного излучения можно сравнить с процессом клонирования, по­тому что в каждом элементарном акте вынужденного излучения, получаются два фотона с одинаковыми свойствами: энергией, фазой, поляризацией и направлением распространения, то есть фотоны когерентны. Выходит, что количество фотонов полезного (входного) сигнала, проходящих через среду с инверсной заселенностью, резко увеличивается пропорционально количе­ству актов вынужденного излучения. Так как все рожденные фотоны коге­рентны, то их совокупность представляет собой электромагнитную волну, отличающуюся от электромагнитной волны входного сигнала только боль­шей интенсивностью. При этом атомы эрбия, отдав запасенную энергию в ходе вынужденного излучения, возвращаются в основное, невозбужденное состояние, и процесс повторяется сначала. Среда с инверсной заселенностью, является одной из главных составных частей лазера, другой необходимой ча­стью является система оптической обратной связи, которая за счет отраже­ния возвращает часть излучения обратно и, тем самым, создает непрерывную лазерную генерацию.

Процесс непрерывной лазерной генерации превращает усилитель в лазер и полностью нарушает структуру входного сигнала, что препятствует передаче информации. Поэтому от обратной оптической связи стараются избавиться путем введения в систему оптических "изоляторов" в тех местах, где обратная связь, обусловленная отражением, может появляться. Это происходит, например, на выходе усилителя, в месте присоединения к усилителю оп­тического волокна, которое представляет собой границу раздела, на которой, ввиду механической неоднородности, возникает отражение.

Волоконно-оптические усилители (EDFA) на оптическом волокне, леги­рованном ионами эрбия, применяются в волоконно-оптических линиях передачи для восстановления уровня оптического сигнала и увеличения даль­ности передачи. Преимуществом эрбиевых усилителей является отсутствие преобразования в электрический сигнал, возможность одновременного усиле­ния сигналов с разными длинами волн (что объясняет возможность уси­ления спектрально-мультиплексированного сигнала), практически точное соот­ветствие рабочего диапазона эрбиевых усилителей области минималь­ных оптических потерь световодов на основе кварцевого стекла, сравни­тельно низкий уровень шума и простота включения в волоконно-оптическую систему.

1.2 Технология HFC

Технология гибридной оптико-коаксиальной сети HFC стала дальнейшим развитием технологии традицион­ных сетей КТВ, когда широкополосный сигнал доставляется по ВОК до оп­тических распределительных узлов, из которых выходит коаксиальная сеть разводки сигнала по абонентам. Один такой узел может обслужить участок сети емкостью до 3000 абонентов. И оптическая, и коаксиальная части сети двунаправлены, канал к абоненту использует область ВЧ-спектра 50/80-860 МГц.

Использование единой сети для передачи интегрированных услуг озна­чает существенную экономию на кабельных системах (затраты на них со­ставляют основную часть затрат при создании городских сетей связи). Значи­тельная часть медных кабелей заменяется при этом на ВОК. Технология HFC позволяет постепенно перейти к полностью оптической сети с максимальной утилизацией оборудования и кабельных коммуникаций, когда в этом возник­нет необходимость.

Сети HFC позволяют массовому пользователю получить интерактив­ный доступ к источникам информации и развлечений на скорости, обеспечи­вающей практически в режиме реального времени воспроизведение живого звука, полноэкранного видео, а также доступ к Web-страницам с полноцен­ной графикой и анимацией.

Основные достоинства технологии HFC заключаются в следующем:

1) возможность комбинированного использования инфраструктуры, позволяющая наращивать оптоволоконные участки и постепенно сокращать использование коаксиального кабеля;

2) повышенная помехоустойчивость и более высокое качество пере­дачи информации по сравнению с традиционными телефонными или кабель­ными сетями;

3) возможность предоставления цифрового, интерактивного и платного ТВ, видеоконференцсвязи и других широкополосных услуг;

4) наличие условий для построения сетей любого уровня с интеграцией услуг; возможность централизованного управления (включая диагностику) и обслуживание абонентского оборудования;

5) обеспечение приема на телевизоры ТВ-программ, а на компьютеры - информации из сети.

Сеть HFC - многофункциональная, гибридная, иерархическая сеть, предоставляющая абонентам широкий набор телекоммуникационных услуг, которые делятся на две большие группы. Это широковещательные услуги (услуги типа "бродкастинга"): радиовещание, телевещание (обычное и циф­ровое), предоставляемые одновременно многим пользователям (R - Радио, TV - ТВ, DTV - ЦТВ, NVOD - эквивалент "видео по требованию"), и индиви­дуальные услуги, предоставляемые каждому конечному пользователю от­дельно: телефония, передача данных, VOD (видео по требованию).

В составе оптического сегмента сети HFC в качестве носителя сигнала используется одномодовое ОВ. В составе коаксиального (медного) сегмента сети HFC применяется стандартный КК с волновым сопротивлением 75 Ом.

Головная станция (рисунок 1.1) обеспечивает прием и обработку всех услуг как типа бродкастинга (R, TV, DTV, NVOD), так и индивидуальных (VOD, телефония, передача данных), а также осуществляет функции NMS (сетевого управления) и подключения к другим сетям: местным, дальней связи, сетям общего пользования и частным сетям. В сети HFC всегда уста­новлена, как минимум, одна головная станция.

Все уровни сети (магистральный, доступа и распределительный) могут иметь кольцевую архитектуру с резервированием, которая в состоянии обес­печить высокую надежность сети даже в случае выхода из строя одного из направлений, ведущих к низшему иерархическому уровню.

Рисунок 1.1 – Схема головной станции и способы соединения с абонен­тами.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР