Основные принципы построения

Современные сети кабельного телевидения (КТВ) строятся с использованием гибридной волоконно-коаксиальной технологии HFC (Hybrid Fiber Coax). Сочетание различных кабелей позволяет достичь очень широкой зоны покрытия при сохранении высоких характеристик сигналов. Топологию гибридной сети можно представить в виде следующей модели:

В такой сети доступ к одной услуге или к группе услуг может осуществляться на одном частотном канале в прямом направлении и на одном частотном канале в обратном.

Доступ к каналу в этом случае осуществляется по принципу TDMA, т.е. общий ресурс разделенво времени. При увеличении трафика в прямом или обратном направлении вводятся дополнительные частотные каналы. Таким образом доступ становится частотно-временным.

Конструкция HFC-сети уменьшает количество проблем, связанных с уилением и ослаблением сигнала, а также проблем, характерных для всех коаксиальных сетей. Кабельные HFC-сети могут без необходимости усиления сигнала расширяться в значительно большем масштабе, чем коаксиальные. Поскольку сигнал проходит через волоконно-оптический кабель, физическое расстояние между головным узлом и абонентом может быть более ста километров, т.е. гораздо больше, чем в сети, основанной на коаксиальном кабеле.

Сеть HFC представляет собой иерархическую сетевую конструкцию. В состав каждого головного узла входят пары волоконно-оптических приемников-передатчиков, подключенных волоконно-оптическим кабелем к удаленному оптическому узлу. В удаленном оптическом узле полученные нисходящие оптические сигналы преобразуются в электрические, а затем направляются в подключенный к узлу коаксиальный кабель.

Аналогично, когда удаленный оптический узел получает через коаксиальный кабель восходящие электрические сигналы, он преобразовывает их в оптические, а затем направляет в подсоединенный волоконно-оптический кабель. Удаленный волоконно-оптический узел подключен к приемному и передающему лазерам головного узла посредством волоконно-оптического кабеля, а к абонентскому оборудованию – через коаксиальный кабель.

Оптические узлы также выполняют фильтрацию частот восходящего потока, которые выходят за пределы установленного диапазона.

Оптический узел обслуживает установленное число домов или потенциальных абонентов. Поскольку количество потенциальных абонентов в определенной географической области изменяется нечасто, оптические узлы могут проектироваться с учетом определенного количества потенциальных абонентов – называется также количеством обслуживаемых домов (households passed – HHP).

Количество домов, обслуживаемых оптическим узлом, существенно влияет на внедрение двусторонних кабельных IP-технологий в данном физическом сегменте кабельной сети.

В процессе сегментации сети (plant segmentation) кабельные сети модернизируются и сокращается число абонентов на одном оптическом узле. Поскольку кабельная сеть является в основном совместно используемой передающей средой, сегментация сети позволяет кабельному оператору с большей надежностью предоставлять абонентам определенные услуги. Т.к. восходящие и нисходящие сигналы изолируются на узловой основе, каждый оптический может рассматриваться как небольшая кабельная сеть. Это означает, что кабельный оператор может предоставить отдельным узлам различные телевизионные каналы или другие услуги.

Сегметация сети – одна из наиболее важных методик управления количеством кабельных модемов, которые осуществляют передачу в одном совместно используемом сегменте кабельной сети. Для сегментации трафика кабельный операторможет также использовать допольнительные частоты, технологию, которая называется мультиплексированием с частотным разделением каналов (frequency-division multiplexing - FDM).