Основные сведения. Оптоволоконный кабель, как среда передачи, занимает очень важную нишу в передаче сигналов кабельного телевидения (КТВ)

ГЛАВА 14 ГИБРИДНЫЕ СИСТЕМЫ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ МЕДНЫЕ ЖИЛЫ И ОПТОВОЛОКНО

Введение

Оптоволоконный кабель, как среда передачи, занимает очень важную нишу в передаче сигналов кабельного телевидения (КТВ). Передача видеоизобра­жения составляет основу сервиса КТВ. Цель передачи по КТВ — доставить пользователю четкий видеосигнал с отношением сигнал-шум больше 46 дБ. Это значение отношения сигнал/шум является большим по сравнению с тем, что имеет место в канале с данными или голосом. Можно сказать, что если доставка видео будет работать надлежащим образом, то остальные сер­висы будут заведомо в норме.

Оптическое волокно, как среда передачи для КТВ, было введено в упот­ребление в 1990. Рациональность его введения и архитектура различных се­тей обсуждается в этой главе. В ней также дается обзор истории развития гибридных сетей КТВ и их организации, для обеспечения потребителей дву­сторонней передачей, а также рассматривается архитектура гибридных се­тей и соединения на последней миле.

Основные сведения

На рис. 14.1 приведена схема сети КТВ до введения ВОК. Она существенно упрощена. Средой передачи в ней служил коаксиальный кабель, учитывая ее широкополосные свойства. Видео/ТВ относятся к системам с широкопо­лосным сигналом, так как здесь используется стандартный NTSC телевизи­онный радиосигнал с шириной полосы 6 МГц, как показано на рис. 14.2.

Рис. 14.1. Схема обычной системы КТВ до 1970. Подсистема передачи полно­стью основана на коаксиальном кабеле и электронных усилителях. Источники программ на головной телестанции работают в микро­волновом диапазоне, используют кабельный сигнал и магнитную ленту. Спутниковый прием стал использоваться позднее.

Рис. 14.2. Амплитудно-частотная характеристика телевизионного сигнала. Ширина полосы равна 6 МГц (взято из [14.4] FCC Part 73.699, рис. 5, с. 240)

В системах КТВ головная телестанция является местом, где собираются все программные и другие сигналы и форматируются для последующей подачи в кабельную сеть. Головные телестанции отличаются от других на­личием нескольких спутниковых антенн вокруг них. Сигналы КТВ, сформированные головными телестанциями, доставлялись тогда потребителям по коаксиальным кабелям. Системы КТВтребовали широкополосных уси­лителей для поддержания нужного уровня сигнала на всем пути до потре­бителя. Каждый усилитель нарабатывал свой собственный шум и вызывал искажения сигнала на пути к потребителю. Эти шумы и искажения аккумулировались. Следовательно, существовал предел числу последовательно включенных усилителей, которое могла поддерживать система, пока сиг­нал не становился бесполезным для потребителя. В работе [14.1] сообща­ется, что это число равно (примерно) 20. Однако в ней же утверждается, что максимальное число последовательно включенных усилителей может достигать 50 для узкополосных систем, где усилители имеют низкий уро­вень шума. В стандартной системе ТВ можно ожидать, что расстояние между усилителями равно 600 м. Следовательно, самая длинная система КТВ может простираться на 30 км или меньше. Это говорит о том, что максимально область обслуживания системы КТВ может базироваться только на одну головную телестанцию.

Было найдено, что оптимальный коэффициент усиления одного широ­кополосного усилителя составляет примерно 22 дБ. Увеличение этого уси­ления выше указанного значения приводит к тому, что интермодуляцион­ные продукты увеличивают нелинейность, которая быстро становится чрезмерно большой. Коэффициент шума обычного широкополосного уси­лителя, который будет использоваться в наших расчетах, составляет при­мерно 8 дБ [14.1, 14.3, 14.5], хотя нам кажется, что лучше использовать цифру 10 дБ.