Гибридное оптоволоконно-коаксиальное - Hybrid fiber-coaxial
 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста помоги Улучши это или обсудите эти вопросы на страница обсуждения. (Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)
|
Гибридное волокно-коаксиальное (HFC) это телекоммуникации отраслевой термин для широкополосный сеть это объединяет оптоволокно и коаксиальный кабель. Он широко используется во всем мире кабельное телевидение операторы с начала 1990-х гг.
В гибридной волоконно-коаксиальной кабельной системе телевизионные каналы отправляются из распределительного устройства кабельной системы, головная станция, местным сообществам через оптоволокно абонентские линии. В местном сообществе ящик под названием оптический узел переводит сигнал от светового луча на радиочастота (RF), и отправляет его коаксиальный кабель линии для раздачи абонентам. Магистральные оптоволоконные линии обеспечивают достаточную пропускную способность[ласковые слова ] для будущего расширения и новых услуг с интенсивным использованием полосы пропускания[нужна цитата ].
Описание
Волоконно-оптическая сеть простирается от хозяина кабельного оператора головная станция, иногда к региональным головным станциям и к центральному узлу района, и, наконец, к узлу коаксиального кабеля, который обслуживает от 25 до 2000 домов. Главная головная станция обычно имеет Спутниковые тарелки для приема удаленных видеосигналов, а также IP агрегирование маршрутизаторы. Некоторые головные станции также являются домом телефония оборудование (такое как автомат телефонные станции ) для предоставления телекоммуникационных услуг населению.
Региональная или региональная головная станция / концентратор получит видеосигнал от главной головной станции и добавит к нему общественный, образовательный и правительственный доступ (ПЭГ) кабельное ТВ каналы в соответствии с требованиями местных франчайзинговых властей или разместите таргетированную рекламу, которая понравится региону. Кодируются различные услуги, модулированный и преобразован в RF перевозчики, объединенные в единый электрический сигнал и вставленные в широкополосный оптический передатчик.
Этот оптический передатчик преобразует электрический сигнал в оптически модулированный нисходящий сигнал, который отправляется узлам. Волоконно-оптические кабели соединяют головную станцию или концентратор с оптическими узлами в точка-точка или звезда топология или в некоторых случаях в защищенном кольцо топология.
Волоконно-оптические узлы
Волоконно-оптический узел имеет широкополосный оптический приемник, который преобразует нисходящий оптически модулированный сигнал, поступающий от головной станции или концентратора, в электрический сигнал, идущий в дома. По состоянию на 2015 год[Обновить], нисходящий сигнал - это модулированный РЧ сигнал, который обычно начинается на 50 МГц и находится в диапазоне 550–1000 МГц на верхнем конце. Волоконно-оптический узел также содержит передатчик обратного или обратного пути, который отправляет сообщения из дома обратно в головную станцию. В Северной Америке этот обратный сигнал представляет собой модулированный РЧ-сигнал в диапазоне 5–42 МГц, тогда как в других частях мира диапазон составляет 5–65 МГц. В оптический ответвитель в сочетании с оптическим приемником образует узел.[требуется разъяснение ]
Оптическая часть сети обеспечивает большую гибкость. Если к узлу не подключено много оптоволоконных кабелей, мультиплексирование с разделением по длине волны может использоваться для объединения нескольких оптических сигналов в одном волокне. Оптические фильтры используются для объединения и разделения оптических длин волн в одном волокне. Например, нисходящий сигнал может быть на длине волны 1490 нм, а обратный сигнал может быть на длине волны 1310 нм.
Окончательное подключение к клиентам
Коаксиальная часть сети соединяет 25–2000 домов (обычно 500) в конфигурации «дерево и ветвь» за пределами узла. РФ усилители используются через определенные промежутки времени для преодоления затухания в кабеле и пассивных потерь электрических сигналов, вызванных расщеплением или «перехватом» коаксиального кабеля.
Магистральные коаксиальные кабели подключаются к оптическому узлу и образуют коаксиальную магистраль, к которой подключаются меньшие распределительные кабели. Магистральные кабели также передают питание переменного тока, которое обычно добавляется к кабельной линии с напряжением 60 или 90 В с помощью источника питания (со свинцово-кислотной резервной батареей внутри) и устройства ввода питания. Мощность добавляется к кабельной линии, поэтому оптическим узлам, магистральным и распределительным усилителям не требуется отдельный внешний источник питания. Блок питания может иметь Сил-о-Метр рядом с ним в зависимости от правил местной энергетической компании.
От магистральных кабелей меньшие распределительные кабели подключаются к порту магистрального усилителя для передачи РЧ-сигнала и мощности переменного тока по отдельным улицам. При необходимости линейные удлинители, которые представляют собой усилители-распределители меньшего размера, усиливают сигналы, чтобы поддерживать мощность телевизионного сигнала на уровне, приемлемом для телевизора. Затем распределительная линия подключается и используется для подключения отдельных линий к домам клиентов.
Эти ответвители пропускают РЧ-сигнал и блокируют питание переменного тока, если только нет телефонных устройств, которым требуется надежность резервного питания, обеспечиваемая системой коаксиального питания. Отвод заканчивается небольшим коаксиальным отводом с помощью стандартного винтового разъема, известного как Разъем F.
Затем капля подключается к дому, где заземляющий блок защищает систему от паразитных напряжений. В зависимости от конструкции сети сигнал может быть передан через разветвитель на несколько телевизоров или на несколько приставок (кабельных коробок), которые затем могут быть подключены к телевизору. Если для подключения нескольких телевизоров используется слишком много разветвителей, уровни сигнала будут уменьшаться, а качество изображения на аналоговых каналах телевизоров, выходящих за этими разветвителями, снизится, что потребует использования «каплевидного» или «домашнего» усилителя или, что более грубо, нескольких падает в то же здание.
Транспорт по сети HFC
Используя мультиплексирование с частотным разделением, сеть HFC может предоставлять различные услуги, включая аналоговое телевидение, цифровое телевидение (SDTV или HDTV ), видео по запросу, телефония и интернет-трафик. Услуги в этих системах передаются на радиочастотных сигналах в диапазоне частот от 5 МГц до 1000 МГц.
Сеть HFC обычно работает в двух направлениях, что означает, что сигналы передаются в обоих направлениях по одной и той же сети от головного узла / центрального офиса к дому и от дома к головному узлу / узловому офису. В прямой путь или вниз по течению сигналы несут информацию от головной станции / центрального офиса к дому, такую как видеоконтент, голос и Интернет-трафик. Самые первые сети HFC и очень старые не модернизированные сети HFC - это только односторонние системы. Оборудование для односторонних систем может использовать Горшки или радиосети для связи с головной станцией.
В Обратный путь или вверх по течению сигналы несут информацию из дома в головную станцию / центральный офис, такую как управляющие сигналы для заказа фильма или восходящего интернет-трафика. Прямой и обратный путь проходят по одному и тому же коаксиальному кабелю в обоих направлениях между оптическим узлом и домом.
Чтобы предотвратить помехи сигналов, полоса частот разделена на две части. В странах, которые традиционно использовали Система NTSC M, участки составляют 52–1000 МГц для сигналов прямого тракта и 5–42 МГц для сигналов обратного тракта. В других странах используются другие размеры полосы частот, но они похожи в том, что пропускная способность для нисходящей связи гораздо больше, чем для восходящей связи.
Традиционно, поскольку видеоконтент отправлялся только на дом, сеть HFC была структурирована так, чтобы асимметричный: одно направление имеет гораздо большую пропускную способность, чем другое направление. Обратный путь изначально использовался только для некоторых управляющих сигналов для заказа фильмов и т. Д., Что требовало очень небольшой полосы пропускания. Поскольку в сеть HFC были добавлены дополнительные услуги, такие как доступ в Интернет и телефонии, обратный путь используется все больше.
Многосистемные операторы
Мультисистемные операторы (MSO) разработали методы передачи различных услуг по радиочастотным сигналам по оптоволоконным и коаксиальным медным кабелям. Первоначальный метод передачи видео по сети HFC, который до сих пор является наиболее широко используемым, заключается в модуляции стандартных аналоговых телеканалов, что аналогично методу, используемому для передачи эфирного вещания.
Один аналоговый телеканал занимает полосу частот шириной 6 МГц в NTSC -системы, или полосу частот шириной 8 МГц в системах на основе PAL или SECAM. Каждый канал сконцентрирован на определенной несущей частоты, чтобы не было помех соседним или гармоническим каналам. Чтобы иметь возможность просматривать канал с цифровой модуляцией, домашний или Абонентское оборудование (CPE), например цифровые телевизоры, компьютеры или телеприставки, необходимы для преобразования радиочастотных сигналов в сигналы, совместимые с устройствами отображения, такими как аналоговые телевизоры или компьютерные мониторы. Федеральная комиссия по связи США (FCC) постановила, что потребители могут получить карту кабельного телевидения в местном MSO для разрешения просмотра цифровых каналов.
Используя методы сжатия цифрового видео, можно передавать несколько телевизионных каналов стандартной и высокой четкости на одной несущей с частотой 6 или 8 МГц, таким образом увеличивая пропускную способность канала сети HFC в 10 или более раз по сравнению со всей аналоговой сетью.
Сравнение с конкурирующими сетевыми технологиями
Цифровая абонентская линия (DSL) - это технология, используемая традиционными телефонными компаниями для предоставления расширенных услуг (высокоскоростных данных и иногда видео) по медным телефонным проводам с витой парой. Обычно он имеет меньшую пропускную способность, чем сети HFC, и скорость передачи данных может быть ограничена длиной линии и качеством.
Спутниковое телевидение очень хорошо конкурирует с сетями HFC в предоставлении услуг вещательного видео. Интерактивные спутниковые системы менее конкурентоспособны в городских условиях из-за их большого время задержки туда и обратно, но привлекательны в сельской местности и других средах с недостаточной или отсутствующей развернутой наземной инфраструктурой.
Аналог HFC, волокно в петле (FITL) технология используется по телефону местные обменные операторы предоставлять расширенные услуги телефонным клиентам по старая добрая телефонная служба (Горшки) местная петля.
В 2000-х годах телекоммуникационные компании начали значительное развертывание волокно к x (FTTX), например пассивная оптическая сеть решения для доставки видео, данных и голоса, чтобы конкурировать с операторами кабельного телевидения. Их развертывание может быть дорогостоящим, но они могут обеспечить большую пропускную способность, особенно для служб данных.
Категория
Портал