Гибридное оптоволоконно-коаксиальное

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) Ведущий раздел этой статьи может быть слишком коротким, чтобы адекватно резюмировать ее ключевые моменты . Пожалуйста, рассмотрите возможность расширения лид, чтобы предоставить доступный обзор всех важных аспектов статьи. ( Ноябрь 2012 г. ) В этой статье не процитировать какие - либо источники . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален . Найти источники:  «Гибридное оптоволокно-коаксиальное»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( август 2016 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Гибридное коаксиальное волокно ( HFC ) - это термин в телекоммуникационной отрасли для широкополосной сети , объединяющей оптическое волокно и коаксиальный кабель . Он широко используется операторами кабельного телевидения во всем мире с начала 1990-х годов.

В гибридной волоконно-коаксиальной кабельной системе телевизионные каналы отправляются из распределительного устройства кабельной системы, головной станции , в местные сообщества по абонентским оптоволоконным линиям. В местном сообществе коробка, называемая оптическим узлом, преобразует сигнал из светового луча в радиочастоту (RF) и отправляет его по коаксиальным кабельным линиям для распределения по домам абонентов. Волоконно-оптические магистральные линии обеспечивают адекватную полосу пропускания ^{[ ласковые слова ],} чтобы обеспечить возможность будущего расширения и новых услуг с интенсивным использованием полосы пропускания ^{[ необходима цитата ]} .

Описание [ править ]

Общая архитектура HFC

Волоконно-оптическая сеть простирается от главной головной станции кабельных операторов , иногда до региональных головных станций, и далее до узловой станции района и, наконец, до узла коаксиального кабеля, который обслуживает от 25 до 2000 домов. Главная головная станция обычно имеет спутниковые антенны для приема удаленных видеосигналов, а также маршрутизаторы агрегации IP . Некоторые главные головные станции также содержат телефонное оборудование (например, автоматические телефонные станции ) для предоставления телекоммуникационных услуг населению.

Региональная или региональная головная станция / концентратор будет получать видеосигнал от главной головной станции и добавлять к нему общественные, образовательные и государственные кабельные телеканалы (PEG), как того требуют местные органы франчайзинга, или вставлять таргетированную рекламу, которая понравится местным жителям. площадь. Различные услуги кодируются, модулируются и преобразуются с повышением частоты на РЧ несущие , объединяются в один электрический сигнал и вставляются в широкополосный оптический передатчик.

Этот оптический передатчик преобразует электрический сигнал в оптически модулированный сигнал нисходящего потока, который отправляется узлам. Волоконно-оптические кабели соединяют головную станцию ​​или концентратор с оптическими узлами в топологии « точка-точка» или « звезда» или, в некоторых случаях, в топологии защищенного кольца .

Волоконно-оптические узлы [ править ]

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 представляет собой радиочастотный модулированный сигнал, который обычно начинается на частоте 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, в то время как в других частях мира диапазон составляет 5–65 МГц. Оптический соединитель в сочетании с оптическим приемником образует узел. ^{[ требуется разъяснение ]}

Оптическая часть сети обеспечивает большую гибкость. Если к узлу не подключено много оптоволоконных кабелей, можно использовать мультиплексирование с разделением по длине волны для объединения нескольких оптических сигналов в одном и том же волокне. Оптические фильтры используются для объединения и разделения оптических длин волн в одном волокне. Например, нисходящий сигнал может иметь длину волны 1490 нм, а обратный сигнал может быть длиной волны 1310 нм.

Окончательное подключение к клиентам [ править ]

Коаксиальная часть сети соединяет 25–2000 домов (обычно 500) в конфигурации «дерево и ветвь» за пределами узла. Радиочастотные усилители используются с определенными интервалами 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 оптические узлы, магистральные усилители и усилители распределения не нуждаются в отдельном внешнем источнике питания. Рядом с источником питания может быть измеритель мощности 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 ответвлений к домам клиентов.

Эти ответвители пропускают РЧ-сигнал и блокируют питание переменного тока, если нет телефонных устройств, которым требуется надежность резервного питания, обеспечиваемая системой коаксиального питания. Крана заканчивается в небольшие коаксиальные капли , используя стандартный разъем винтового типа , известный как разъем F .

Затем капля подключается к дому, где заземляющий блок защищает систему от паразитных напряжений. В зависимости от конструкции сети сигнал затем может быть передан через разветвитель на несколько телевизоров или на несколько телевизионных приставок (кабельных приставок), которые затем могут быть подключены к телевизору. Если для подключения нескольких телевизоров используется слишком много разветвителей, уровни сигнала снизятся, а качество изображения на аналоговых каналах снизится. Сигнал в телевизорах, прошедший через эти разветвители, будет терять качество и потребует использования «каплевидного» или «домашнего» усилителя для восстановления сигнала.

Транспорт по сети HFC [ править ]

Используя мультиплексирование с частотным разделением каналов , сеть HFC может передавать различные услуги, включая аналоговое телевидение, цифровое телевидение ( SDTV или HDTV ), видео по запросу , телефонию и интернет-трафик. Услуги в этих системах передаются на радиочастотных сигналах в полосе 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. Прямой путь или вниз по течению сигналов несут информацию от головной станции / ступицы офиса к дому, такие , как видео контент, 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 POTS или радиосети для связи с головным узлом.

Обратный путь или вверх по течению сигналов несут информацию от дома до Головного / хаба офиса, таких как сигналы управления на заказ кино или интернет вверх по течению 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 NTSC System 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 в дом, сеть HFC была структурирована асимметричной : одно направление имеет гораздо большую пропускную способность, чем другое. Обратный путь первоначально использовался только для некоторых управляющих сигналов для заказа фильмов и т. Д., Что требовало очень небольшой полосы пропускания. Поскольку к сети HFC были добавлены дополнительные услуги, такие как доступ в Интернет и телефония, обратный путь используется все больше.

Операторы нескольких систем [ править ]

Операторы мультисистемных систем (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 системах на основе NTSC 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, домашнее или служебное оборудование (CPE), например цифровые телевизоры, компьютеры или телевизионные приставки , должно преобразовывать радиочастотные сигналы 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, чтобы разрешить просмотр 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, что увеличивает пропускную способность канала сети HFC в 10 или более раз по сравнению со всей аналоговой сетью.

Сравнение с конкурирующими сетевыми технологиями [ править ]

Цифровая абонентская линия (DSL) - это технология, используемая традиционными телефонными компаниями для предоставления расширенных услуг (высокоскоростные данные, а иногда и 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 времени задержки туда и обратно , но привлекательны в сельских районах и других средах с недостаточной или отсутствующей развернутой наземной инфраструктурой.

Аналогично HFC, волокно в петлевой технологии (FITL) используются телефонным локальными носителями обмена предоставлять дополнительные услуги телефонной связи клиентов по обычной телефонной службе (POTS) локальная петля .

В 2000-х годах телекоммуникационные компании начали масштабное развертывание волоконно-оптических кабелей (FTTX), таких как решения для пассивных оптических сетей 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.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Информация о сетях HFC в Австралии