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

Текст из файла (страница 2)

Гибридные оптико-коаксиальные сети (HFC) - строятся по трем основ­ным технологиям

• FTTB – оптика до здания (строения).

• FTTC – оптика до группы домов.

• FTTH– оптика до дома.

Распределительную сеть (в целях экономии капиталовложений) целесообразно формировать, используя топологию звезды. Такое решение не препятствует последующей миграции сети к кольцевой архитектуре на данном сетевом уровне.

1.3 Семейство стандартов DVB

Семейство стандартов цифрового телевидения DVB (Digital Video Broadcasting) разработано консорциумом DVB и стандартизировано Ев­ропейским институтом телекоммуникационных стандартов. Стандарты охватывают все уровни модели взаимодействия открытых систем OSI с разной степенью детализации для различных способов передачи цифрового сигнала: наземного (фиксированного и мобильного), спутнико­вого, кабельного (как классического, так и IPTV). В таблице 1.1 приведена краткая классификация стандартов DVB.

Таблица 1.1 - Классификация стандартов DVB

Некоторые стандарты DVB в высокой степени связаны со стандартами MPEG1, MPEG2 и ITU H.264,которые определяют тип используемого транс­порта и способ компрессии изображений в цифровом телевидении.

Стандарты цифрового телевидения DVB делятся на группы по сфере применения. Каждая группа имеет сокращенное название с префиксом DVB-, например, DVB-DATA — группа стандартов, посвященная передаче данных по сетям цифрового телевидения.

В 1994 году были приняты основные положения стандарта DVB-С(C - Cable - кабель, т.е. стандарт цифрового телевизионного вещания по кабелю), и стандарта DVB-S (S - Satellite - спутник, т.е. стандарт спутникового цифро­вого телевизионного вещания). Работа над стандартом наземного (т.е. обыч­ного, эфирного) телевизионного вещания DVB-Т(Terrestrial– наземный), была закончена позже, в 1996 году, т.к. в этом виде вещания внедрение циф­рового телевидения столкнулось с наиболее серьезными сложностями.

На проектируемой сети КТВ пользователям по выбору предоставля­ются как аналоговые телевизионные каналы, так и цифровые каналы стан­дарта DVB-T. При внедрении DVB-T реализуются следующие преимуще­ства:

1. Существенная экономия частотного ресурса. В одном физиче­ском канале размещаются 4-8 ТВ программ, это означает, что для передачи 60-ти программ потребуется всего около 10-ти каналов.

2. Существенно повышается качество транслируемых программ. Дей­ствительно, трансляция аналоговых сигналов неизбежно влечет за собой снижение их качества в части неизбежного накопления искажений (шумы, интермодуляционные искажения, фоновая помеха, наводимые сигналы, кросс-модуляция и т.д.). Цифровые же сигналы сохраняют свое качество вне зависимости от протяженности магистрали.

3. Появляется возможность значительно увеличить зону обслужива­ния СКТ за счет более низкого шумового порога (обычно в пределах 26...36 Дб). Расчеты показывают, что возможно увеличение зоны обслуживания в 10 и более раз. Более того, снижение числа физических каналов снижает энерге­тическую нагрузку самой СКТВ, что эквивалентно значительному улучше­нию S/N, CTB и CSO.

4. Появляется возможность эффективного кодирования пакетов про­грамм, сформированным по тем или иным экономическим соображениям, что позволяет операторам СКТВ получать дополнительные прибыли за счет формирования платных каналов.

1.4 Особенности использования ВОЛС в системе КТВ

Особенность использования ВОЛС в системе КТВ обу­словлена об­щими преимуществами использования ОВ вместо медного про­вода, а именно:

1) широкополосностью оптических сигналов, обусловленной чрезвы­чайно высокой частотой несущей (1550 нм - это примерно 193 ТГц), что по­тенциально дает возможность передачи тысячи TВ каналов по одному ОВ скоростью в десятки Тбит/с;

2) малым погонным затуханием в волокне: 0,35 дБ/км на длине волны 1310 нм и 0,2 дБ/км на 1550 нм, что позволяет строить участки линий без ре­трансляции длиной до 120 и более километров;

3) сравнимой экономичностью: уже в настоящее время цены на оптиче­ский и коаксиальный кабели практически сравнялись;

4) высокой помехозащищенностью: ВОК невосприимчив к электромаг­нитным помехам, что устраняет проблемы, связанные с перекрестными по­мехами, присущими многопарным медным кабелям, и шумами, присущими коаксиальным кабелям;

5) высокой защищенностью передаваемой информации от несанкцио­нированного доступа;

6) малым весом и объемом ВОК по сравнению с медными кабелями при той же пропускной способности;

7) долговечностью: срок службы волокна (закладываемый при проекти­ровании) составляет 25 лет;

8) гальванической развязкой элементов сети, что делает их безопасными в электрическом отношении.

ВОЛС, однако, имеют и недостатки. Одним из основных является высокая стоимость работ по монтажу и обслуживанию ВОЛС - благодаря высокой цене технологического оборудования и большим затратам на восстановление после аварии.

Использование ВОК на магистральной части сети КТВ позволяет, как минимум, достичь две цели: минимизировать число широкополосных усили­телей (и этим улучшить качество сигнала у абонента) и увеличить системную надежность (за счет кольцевой топологии построения и электромагнитной помехозащищенности ВОЛС).

Использование ВОК переводит спектр ТВ сигнала из спектра радиочастот в оп­тический участок. Это позволяет использовать не занятую ТВ сигналом часть спектра 5-30 (или 5-65) МГц для формирования обратного канала. Этот участок можно использовать не только для управления прямым каналом ТВ вещания (например, в технологии "видео по требованию", т.е. для формирования за­проса на транслируемые каналы), но и для преобразования прямого, но одно­направленного канала в полноценный двунаправленный канал. Этот канал может быть использован для передачи стандартного набора цифровых услуг: Интернета, телефонной связи, радиовещания и т. д.

От оптического передатчика модулированный групповым ТВ-сигналом оптический сигнал по одномодовому волокну подается на оптические при­емники. Оптические приемники осуществляют обратное преобразование оп­тического сигнала, принятого от оптического передатчика, в выходные сиг­налы электрического тока. Оптический сигнал, поданный на вход оптиче­ского приемника, демодулируется в фотодетекторе. Полученный электриче­ский сигнал усиливается предварительным усилителем, затем выравнивается аттенюаторами, эквалайзерами, усиливается выходными усилителями. Опти­ческие приемники обычно имеют в своем составе систему АРУ (автоматиче­ская регулировка усиления). Оптические приемники — неотъемлемая часть гибридных СКТВ. Выбор типа применяемого оборудования зависит от спо­соба построения сети, количества абонентов интерактивных услуг и др. Оп­тические приемники различаются по назначению (прямого, обратного кана­лов), конструктивному исполнению, диапазону входной оптической мощно­сти, параметрам выходного электрического сигнала по возможностям расши­рения функций, наличию или отсутствию модулей АРУ, вставок аттенюато­ров и эквалайзеров и т.д.

2.СИСТЕМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА
РАСПРЕДЕ­ЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ КТВ

2.1 Описание объекта размещения системы КТВ

Проектируемая система будет построена в Северном микрорайоне города Ха­баровска. В микрорайоне расположены дома девяти- и десятиэтажной постройки, что создаёт благоприятные условия для формирования сети. Окружают микрорайон три магистрали, две из них главные (ул. Тихоокеанская и ул. Трёхгорная), соединяющие микрорайон с остальными районами города. Микрорайон имеет хорошо развитую инфраструктуру, в том числе, два детских сада и две школы.

Климат в городе Хабаровске резко континентальный. Зимой температура опускается до -34, а летом поднимается до +35 градусов. Из-за близкого рас­положения большой реки (р. Амур) и достаточно открытой местности, преобладает вет­реная погода. Большое количество дней с повышенной влажностью, частые осадки в зимнее время вызывают обледенение и появление инея на линейно-кабель­ных сооружениях.

Сетью связи планируется охватить жителей домов по следующим адресам:

Потенциальное число абонентов в каждом доме составляет:

Тихоокеанская, 178 – 321человек, Тихоокеанская, 186 – 302че­ловека, Тихоокеанская 188 – 264человека, Тихоокеанская 190 – 92 человека, Тихоокеанская 192 – 214 человек, Тихоокеанская 194 – 54 человека, Тихо­океанская – 101 человек, Тихоокеанская 198 – 177 человек, Тихоокеанская 176 – 105 человек, Тихоокеанская 174 – 290 человек, Тихоокеанская 172 – 97 человек, Тихоокеанская 170 – 83 человека.

Общее потенциальное количество абонентов в проектируемой сети составляет 3200 человек. Для точного количества абонентов были собраны подписи с их согласием на предоставление услуг. Расчёт шёл 1человек-1 квартира. По данным, которые были собраны в результате опроса, 2100 квартир готовы к получению услуг.

2.2 Выбор топологии сети

На первом этапе проектирования необходимо решить задачу выбора топологии сети. Эта задача может быть решена, если знать возможный набор стандартных базовых топологий, на базе которых может быть составлена топология телекоммуникационной сети в целом. Ниже рассмотрены базовые сетевые топо­логии и их особенности.

«Точка-точка» является наиболее простым вариантом базовой цифровой телекоммуникационной тополо­гии. Она может быть реализована с помощью терминальных мульти­плексоров как по схеме без резервного канала приёма/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный электрический или оптический агрегатные выходы (каналы при­ёма/передачи). При выходе из строя основного канала сеть в считанные де­сятки миллисекунд автоматически переходит на резервный.

«Последовательная линейная цепь». Эта базовая топология использу­ется, когда интенсивность трафика в сети не так велика и существует необ­ходимость ответвлений в ряде точек на линии, где могут вводиться и выво­диться каналы доступа. Она реализуется с использованием как терминальных мультиплексоров на обоих концах, так и мультиплексоров ввода/вывода в точках ответвления. Эта топология напоминает последовательную линейную цепь, где каждый мультиплексор ввода/вывода является отдельным её зве­ном. Она может быть представлена либо в виде последовательной линейной цепи без резервирования, либо более сложной цепью с резервированием типа 1+1 или 1:1.

«Звезда» с использованием устройства, реализующего функцию концентратора. В этой топологии один из удалённых узлов сети, связанный с центром коммутации или узлом сети на центральном кольце, играет роль концентратора. Часть тра­фика в этом узле может быть выведена на терминалы пользователей, тогда как оставша­яся его часть может быть распределена по другим удалённым узлам. Иногда такую схему называют оптическим концентратором, если на его входы по­даются частично заполненные потоки уровня STM-N (или потоки уровня на ступень ниже), а на его выход поступает STM-N. Фактически эта топология напоминает топологию «звезда», где в качестве центрального узла использу­ется мультиплексор SDH.

«Кольцо» - топология, которая широко используется для построения транспортных сетей местного и регионального масштаба. В син­хронной цифровой иерархии это распространенный вид сети для уровней STM-1, STM-4, STM-16 и STM-64. Главное преимущество кольцевой архи­тектуры - простота организации защиты типа 1+1 благодаря наличию в муль­типлексоре двух отдельных (запад и восток) оптических агрегатных вхо­дов/выходов. При этом может быть организована защита трафика путем дуб­лирования передачи информационных потоков по встречным направлениям в разных кольцах или организована защита отдельных секций передачи путем переключения всего трафика на резервное кольцо.

Оптимальным вариантом для построения сети является топология «Кольцо» с резервированием типа 1+1, так как надежность связи в таком сегменте может быть повышена за счет введения резервной связи, обеспечивающей стопроцентное резервирование. При выходе из строя основной связи сеть автоматически переводится на резервную. Несмотря на всю простоту, именно эта базовая топология наиболее широко используется при передаче больших потоков информации по магистральным каналам.

2.3 Выбор трасс прокладки ВОЛС

На рисунке 2.1 приведена схема расположения объектов, которые оснащаются системой КТВ, и линий прокладки сегментов кабельной сети. Основу сети составляет кольцо, которое содержит 14 основных узлов распределения сигнала. Добавочные узлы (4 единицы) расположены на линейных ответвлениях. Узлы расположены: Центральный пункт сети находиться в доме по улице Тихоокеанская 178 п.2. Основные узлы сети находятся по адресам: Тихоокеанская 186 п.8,п.4,Тихоокеанская 188 п.5, Тихоокеанская 190 п.4, Тихоокеанская 192 п.4, Тихоокеанская 194 п.2, Тихоокеанская 196 п.5, Тихоокеанская 176 п.5, Тихоокеанская 174 п.2,п.8, Тихоокеанская 172 п.8, Тихоокеанская 170 п.8. Четыре добавочных узла: Тихоокеанская 196 п.2, Тихоокеанская 198 п.2, Тихоокеанская 172 п.4, Тихоокеанская 170 п.4.

Характеристики

Список файлов ВКР