Кабельная распределительная сеть

Построение сети кабельного телевидения большого масштаба, как правило, невозможно без создания еще одного иерархического уровня системы, который называется транспорт­ный уровень или распределительная сеть рис. 14.

Рис. 14 – Схема распределительной кабельной сети

Кабельная распределительная сеть – совокупность технических средств и устройств, обеспечивающих передачу радиосигналов в системе кабельного телевидения. Входом распределительной сети является вход головной станции, а выходом – выход абонентской розетки.

Линейный тракт(линейная сеть) – звено кабельной распределительной сети между выходом головной станции и абонентской розеткой. Линейный тракт может включать систему транспортных линий передачи (транспортную сеть), магистральную часть (магистральные распределительные сети), домовую часть (домовые распределительные сети) и абонентские сети.

Транспортная сеть – совокупность технических средств, устройств и кабельных линий линейной сети между выходом центральной головной станции и входами узловых головных станций.

Магистральная сеть – совокупность технических средств, устройств и кабельных линий линейной сети между выходом узловой головной станции (уместной головной станции) и домовыми вводами.

Домовая сеть – совокупность технических средств, устройств и кабельных линий линейной сети между домовым вводом и выходом абонентской розетки.

Абонентская сеть – совокупность технических средств, устройств и кабельных линий, обслуживающих одного абонента в пределах занимаемой им площади жилого и общественного здания.

Узловая головная станция городской кабельной распределительной сети, включенная между выходом транспортной сети (выводами источников сигналов) и входом волоконно-оптической магистральной сети.

Оптический узел – совокупность технических средств и устройств, обеспечивающих сопряжение волоконно-оптического и коаксиального участка линейной сети.

Абонентская розетка – элемент домовой сети, обеспечивающий подключение терминального абонентского оборудования к абонентской сети или абонентской линии.

Структура системы кабельного телевидения может различаться в зависимости от их масштаба и функциональной нагрузки. Существует множество вариантов структуры сети, каждый из которых адаптирован под определенные технические и географические условия проекта, но общие черты построения остаются неизменными. Принцип построения системы кабельного телевидения таков, что сигнал в ней распространяется от одной точки, называемой головным окончанием системы, к множеству обслуживаемых (сервисных) абонентских окончаний. На головном окончании устанавливается передающее оборудование, образующее в совокупности головную станцию, в абонентских точках подключаются конечные обслуживаемые приборы – телевизионные приемники и компьютеры. С выхода головной станции сигнал поступает в линейную кабельную сеть, которая имеет трехуровневую архитектуру. Архитектура сети включает в себя следующие уровни: транспортный, магистральный, распределительный. Основной задачей первых двух уровней является передача сигнала на большие расстояния без потерь, задача третьего уровня заключается в доставке сигнала к абоненту по коаксиальным кабелям.

Оптические кабеля, из которых состоят транспортный и магистральный уровни делятся на две основные группы: многомодовые и одномодовые. Наиболее широко используются следующие стандарты волокон: многомодовое градиентное волокно MMF 50/125 (локально вычислительные сети Ethernet, Fast/Gigabit Ethernet, FDDI, ATM); многомодовое градиентное волокно MMF 62,5/125 (локально вычислительные сети Ethernet); одномодовое ступенчатое волокно с несмещенной дисперсией NZSF или стандартное SF 8….10/125 (протяженные сети кабельного телевидения, Ethernet, Fast/Gigabit Ethernet, FDDI, ATM, магистрали SDH); одномодовое волокно со смещенной дисперсией DSF 8…..10/125(сверхпротяженные сети, субмагистрали SDH,  ATM); одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF (сверхпротяженные сети, супермагистрали SDH,  ATM). В стандартных многомодовых градиентных волокнах (MMF 50/125, 62,5/125) используют диаметры светонесущей жилы 50 и 62,5 мкм, что на порядок выше длины передачи. Благодаря этому по сердцевине световода одновременно распространяется множество электромагнитных волн различной модификации, которые называются модами. Входящие в световод под различными углами моды, многократно отражаясь от внутренней поверхности оболочки, проходят по сердцевине не одинаковый путь, вследствие чего достигают приемного конца линии в разное время. Происходит рассеяние мод – дисперсия, в результате которой искажается первоначальная длина импульсов. Это явление ограничивает пропускную полосу частот, которая обратно пропорциональна дисперсии. Коэффициент широкополосности многомодовых волокон (полоса пропускания, отнесенная к одному километру) разных типов волокон составляет до нескольких сотен мегагерц поэтому, многомодовое волокно не применяют для строительства сетей кабельного телевидения.

В ступенчатом одномодовом волокне (SF) диаметр светонесущей жилы составляет 8…10 мкм, и сравним с длиной световой волны. В таком волокне в окнах прозрачности 1310 и1550 нм распространяется только одна мода. Это устраняет межмодовую дисперсию и обеспечивает высокую пропускную способность одномодового волокна в этих окнах прозрачности. С точки зрения дисперсии наилучший режим распространения достигается на длине волны 1310 нм, когда хроматическая дисперсия имеет минимальное значение. При этом потери распространения составляют 0,3…0,4 дБ/км. Наименьшее затухание 0,2…0,25 дБ/км достигается в окне прозрачности 1550 нм. В одномодовом волокне со смещенной дисперсией  (DSF) длина волны, длина волны на которой результирующая дисперсия обращается в нуль, смещена в окно 1550 нм. Этот тип волокна не нашел широкого применения из-за возникновения эффекта четырехволнового смещения. Волокно SF, как правило, используется для передачи на длине 1310 нм.

Одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF, в отличие DSF, оптимизировано для передачи не одной длины волны, а сразу нескольких длин волн (мультиплексного волнового сигнала) и используется при построении магистралей полностью оптических сетей, на узлах которых не происходит оптоэлектронного преобразования при распространении оптического сигнала.

Из-за узкополосности и наличия дисперсии для передачи широкополосных сигналов многомодовое волокно в сетях кабельного телевидения практически не применяется. Наиболее широкое распространение получило стандартное волокно NZSF. Недостаток таких волокон большое значение дисперсии в окне 1550 нм – чаще всего компенсируется уменьшением спектральной ширины излучаемого сигнала с помощью использования передатчиков на основе DFB-лазеров. 

2. 5 Ethernet и FTTB.  

Ethernet и FTTB является той средой, которая при минимальном соотношении цена/качество позволит строить высоконадежные сети доступа с оптимизированными параметрами «стоимость сети / полоса пропускания» и поддержкой высокого качества обслуживания, провижинга, передачи трафика групповой рассылки (multicast) для приложений и сервисов реального времени. На рис. 15 изображена картина того, как мигрирует типовая домашняя сеть.

Как видно из рисунка, постепенно происходит миграция к инфраструктуре на основе IP с транспортом Ethernet. В качестве среды подключения конечных пользователей был выбран Ethernet (хотя может быть выбран и ADSL2+ или даже VDSL) из-за конкурентоспособных характеристик, а именно – у пользователя отпадает необходимость приобретать xDSL-модемы.

Рис. 15 – Эволюция типовой домашней сети

Из опыта можно сказать, что необходимость приобретения модемов (или даже сдача их в аренду или бесплатное пользование на время контракта) в большинстве случаев отталкивает пользователя и приводит к тому, что он переключается на другого провайдера. Кроме того, Ethernet в качестве транспортной среды имеет преимущество в скорости (100 Мбит/с, при необходимости – до 1 Гбит/с), управляемости, симметричности, простоте инсталляции и обслуживания.

Предлагаемое решение позволяет сформировать ряд услуг, предоставляемых для абонентов сети:

• Доступ в Интернет с заданной скоростью

• IP-TV – широкий выбор каналов

• HD-TV – качество для современных телеприемников

• Video on Demand – видеопрокат на дому и записи эфирных программ

• IP telephony – эффективные тарифы

• IP VPN – офисные виртуальные сети

• L2 VPN – офисные виртуальные сети

• Digital Audio

На первом этапе можно эффективно реализовать следующие сервисы:

• Передача данных с обеспечением доступа с сети Интернет.

• Потоковое видео (многоканальное IPTV).

• VoIP (SIP, Н.263) с поддержкой не менее трех видов кодеков.

• E-mаil.

• Виртуальный кинозал (VoD).

• Видео по Запросу (VoD).

• Time-shifted-TV, с реализацией как на стороне абонентского оборудования, так и на стороне MiddleWare.

• Аудио по запросу (AoD).

• WEB-серфинг.

• FTP-сервисы.

Предоставление услуг реального времени (голос, IPTV, видеонаблюдение) накладывает серьезные ограничения на применяемое оборудование:

– привязка пользователя к порту входа в сеть;

– приоритезация трафика для различных сервисов;

– только авторизированный доступ пользователя к ресурсам сети;

– защита от несанкционированных действий, включая вирусные атаки, и обеспечение защиты транспортной сети от перегрузок, вызванных лавинным ростом трафика;

– скорость сходимости менее 200 мсек., что соответствует требованиям, предъявляемым к приложениям реального времени.

И, конечно же, коммутаторы не должны быть дорогими. На стадии выбора оборудования коммутаторы MetroEthernet таких компаний, как Cisco, Alcatel, Siemens и др., не рассматривались по причине высокой стоимости. Свой анализ мы остановили на трех производителях доступного большинству операторов оборудования: D-Link, QTech, Edge-Core. Из этих трех наиболее распространенным является коммутаторы D-Link (серия DES-30xx, DES-33xx, DES-35xx и DES-36xx). Они поддерживают все необходимые протоколы, некоторые модели имеют возможность расширения до четырех портов 1GE или 10GE.

Рис. 16 – Топология сети

Отличные параметры по обработке потоков 10G показало оборудование Edge-Core, также имеющее на борту до четырех интерфейсов 10G. Но применяемые протоколы (STP, RSTP, MSTP) показали сходимость кольца от 30 до 60 с, что недопустимо для приложений реального времени. Оборудование компании QTech использует протокол ERRP, что гарантирует сходимость кольца за 200 мс.

Общая топология сети показана на рис. 16.

Расчет сегментов СКТ

Расчет антенного поста

Для эфирных приёмных антенн. Основными техническими параметрами являются: коэффициент усиления, ширина диаграммы направленности (ДН),  уровень боковых и задних лепестков ДН (защитное отношение). Так как антенна является входным устройством, то особое внимание следует уделять шумовым соотношениям. Приведём основные из них: шумовая температура антенны:

Т_ша=(Т₀/2)((500/f_из)²+А),(⁰К),                                                          (7)           

где Т=293 К нормальная температура,

f_из, МГц - частота несущей изображения,

А=1 для антенн «волновой канал», А=1,5 для логопериодических антенн.

Шумовое напряжение на выходе антенны:                                               

U_ша=(_кТ_шаПR)^1/2, (В),                                                                  (8)

где: П (МГц), - эквивалентная шумовая полоса (для системы SECAM П=5,75МГц),

R=75 Ом - волновое сопротивление фидера,

k - постоянная Больцмана.

Требуемое напряжение на выходе антенны:

U_{а треб}=20 lg U_ша+С/Ш+120, (дБмкВ),                                            (9)

где требуемое напряжение с выхода антенны при заданном С/Ш.

При использовании антенного усилителя под шумовой температурой следует понимать суммарную шумовую температуру антенны и усилителя:

Т_Σ=Т_аш+Т₀(К_ш.ус-1).                                                                    (10)

 При соединении антенны и усилителя отрезком кабеля с затуханием L (дБ) под  К_{ш. ус.} следует понимать К_{ш. ус.} (дБ)+L(дБ).

Для выбора спутниковых антенн необходимо знать величину эквивалентной изотропно излучённой мощности в точке приёма. Обычно это значение публикуется. Полезной может оказаться формула для допустимого диаметра антенны:                      

D=10^{(С/Ш-Рэиим)20},                                                                     (11)

    где С/Ш - требуемое отношение сигнал/шум на выходе приёмника-модулятора.

   Рэиим - изотопно излученная мощность в точке приема, дБВт.

Так для Рэиим=44 дБВт и С/Ш=54 дБ (типовое значение дл ГС первого класса) потребуется антенна диаметром 3,2 м. При индивидуальном приёме (С/Ш=42 дБ) потребуется антенна D=0,8 м.

Широкополосные усилители.

Как было сказано выше, для усилителей, предназначенных для работы с более чем 10-ю ТВ каналами в диапазоне до 862 МГц, должны быть указаны значения СТВ и CSO. Причём эти значения определяются как максимальный выходной уровень усилителя в дБмкВ, при котором отношение сигнала к комбинационным помехам составляет минус 60 дБ. Стандарт EN 50083-3 требует от производителя публиковать значения СТВ и CSO. Это позволит разработчику сделать обоснованный выбор усилителей. Кроме того, полезно использовать понятие приведённого динамического диапазона. Если на вход усилителя с коэффициентом шума F и коэффициентом усиления К подать ТВ-сигнал с уровнем Uвх, то выходное отношение С/Ш будет определяться величиной:

С/Ш_(дБ)=U_вых(дБ)-F_(дБ)-2,41_(дБмкВ),                                       (12)

где K - коэффициент усиления, дБ;

F - коэффициент шума усилителя, дБ;

U_вых(дБ) - расчётная величина, в первом приближении равная

U_вых.max - 7,5lg(N-1)-10lg(M-1),                                         (13)

где N - число транслируемых каналов,

М - число каскадно включённых усилителей, включая ГС.

Из приведённой формулы следует, что для реализации возможно большего С/Ш необходимо выбирать усилители с большим уровнем выходного сигнала при минимальном коэффициенте усиления и минимальном коэффициенте шума. Однако при этом необходимо учитывать, что при заданной длине магистрали применение усилителей с малым коэффициентом усиления приводит к увеличению их числа и, следовательно, к удорожанию магистрального оборудования.

С приведённым динамическим диапазоном (ПДД) связано такое важное явление, как накопление шумов. Другими словами: величина ПДД характеризует количество шумов, вносимых активными устройствами, которые могут быть накоплены по магистрали. Накопление шумов в магистрали в основном обязано активным устройствам (усилителям). При использовании нескольких усилительных каскадов (ГС, магистраль, стояк), выходное отношение С/Ш_вых. легко находится через известные значения ПДД каждого из активных устройств:

С/Ш_(дБ)=U_вых(дБ)-F_(дБ)-2,41_(дБмкВ).                                      (14)

При каскадировании n активных устройств с равными С/Ш, выходное отношение С/Швых уменьшится на величину, равную 10lgn.

Количество антенн зависит от количества каналов транслируемых в сети. Список каналов указывается в задании на проектировании, в проектируемой модели кабельного телевидения будут транслироваться 29 каналов принимаемых со спутника.

Таблица 2 – список принимаемых каналов

	Канал	Спутник	Частота МГц	Тип сигнала (аналоговый, цифровой)	Код (тип модуляции доступа)	Поляризация
1	СТБ	Amos	11274	MPEG-2, 7770, 3/4		H
2	MTV	Eutelsat	12399	MPEG-2, 27500, 3/4	Viaccess	R
3	НТВ	Eutelsat	12399	MPEG-2, 27500, 3/4		L
4	ТНВ	Eutelsat	12238	MPEG-2, 27500, 3/4		R
5	ТНТ	Eutelsat	12399	MPEG-2, 27500, 3/4		L
6	TV 5 Europe	Hot Bird	11322	PAL D/K		V
7	Discovery Russia	Hot Bird	11304	MPEG-2, 27500, 3/4	Power Vu	H
8	ART-Europe	Hot Bird	12015	MPEG-2, 27500, 3/4		V
9	Hallmark Rus	Hot Bird	12460	MPEG-2, 27500, 3/4	Power Vu	V
10	Fashion TV	Hot Bird	12245	MPEG-2, 27500, 3/4		H
11	Ajara	Hot Bird	12245	MPEG-2, 27500, 3/4		H
12	Cartoon	Hot Bird	12169	MPEG-2, 27500, 3/4	Power Vu	H
13	Fox Kids	Hot Bird	10722	MPEG-2, 21990, 3/4	Cruptoworks	H

Продолжение таблицы 2.

14	Travel Chanel	Hot Bird	10930	MPEG-2, 27500, 3/4	Irdeto	H
15	CNN Inter	Hot Bird	12597	MPEG-2, 27500, 3/4	Viaccess	V
16	Deutsche Welle	Hot Bird	11163	PAL D/K		V
17	Eurosport Russia	Hot Bird	12558	MPEG-2, 27500, 3/4	Viaccess	V
18	Viva Polska	Hot Bird	11604	MPEG-2, 27500, 5/6		H
19	TRT Inter	Hot Bird	10974	PAL D/K		H
20	APT/MART	Intesat	11519	MPEG-2, 17500, 3/4		V
21	СГУ	LMI	12600	MPEG-2, 5750, 3/4		V
22	КазахстанТВ	NSS	11670	MPEG-2, 19510, 3/4	Digicipher	H
23	Хабар ТВ	NSS	11670	MPEG-2, 19510, 3/4	Digicipher	H
24	Детский	Экспресс	4175	MPEG-2, 20250, 3/4		R
25	Муз ТВ	Экспресс	11525	MPEG-2, 20250, 3/4	Power Vu	V
26	ТВ центр	Экспресс	4175	MPEG-2, 20250, 3/4		R
27	Дарьял ТВ	Ямал	3645	MPEG-2, 28000, 3/4		L
28	ОРТ	Ямал	3645	MPEG-2, 28000, 3/4		L
29	Спорт	Ямал	3645	MPEG-2, 28000, 3/4		L

            Пример построения спутникового антенного поста, спроектированного для приема 29 спутниковых каналов размещен ниже. Представленные 29 каналов принимаются практически со всех доступных для данной местности спутников, и их количество может быть увеличено до требуемых по техническому заданию 60 каналов без капитальных вложений и строительства. На случай выхода из строя одной из спутниковых антенн предусмотрена одна резервная антенна, также это позволит техническому персоналу проводить регламентные и профилактические работы без прекращения вещания рис. 19.

Рис. 17 – Схема спутникового антенного поста

         Для установки спутниковых антенн на кровлях как уже построенных зданий, так и на кровлях уже построенных необходимо предусматривать нагрузки на кровлю. Для этого на этапе проектирования необходима плотная совместная работа архитекторами и строителями, чтобы не допустить разрушающего влияния антенного оборудования на здание.

        При размещении антенн на кровле следует учитывать наличие существующих сооружений (вентиляционных, лифтовых шахт и т.п.) проводов радиотрансляционных и других сетей. Антенны расставляются на таком расстоянии от кровли, чтобы при повале антенны элементы не выходили за края кровли. Спутниковые антенны не должны перекрывать друг другу видимость на спутники. Пример расположения на кровле здания спутникового антенного поста показан на рис. 18.

Рис. 18 – Расположение спутникового антенного поста на кровле здания

3.2 Головная станция Teleste на базе платформы DVX предназначены для высококачественной обработки различного вида сигналов (телевизионных, радио, данных и др.). Используются для построения крупных информационно-транспортных систем (городских, региональных, межрегио-нальных) на базе телекоммуникаций и современных СКТ. Позволяют обрабатывать каналы различных источников (эфирное AM TV, спутниковое аналоговое TV, FM-радио, цифровые форматы DVB -S, DVB -T, DVB-C, DVB-ASI и пр.), интегрируются с оптическим оборудованием (HFC-сети) и сетями связи общего пользования (ATM/SDH). Настройка, управление, контроль станции могут осуществляться как в местном режиме, так и через глобальную сеть Internet. Программное обеспечение разработано с учетом всех требований операторов и позволяет значительно облегчить эксплуатацию станции и сети и уменьшить текущие издержки. Основные задачи, решаемые при помощи данной системы: передача программ аналогового телевидения и радиовещания; передача программ цифрового телевидения и радиовещания; передача данных (Internet, цифровая телефония, видеоконференции, игры, видео по запросу, телеметрия и т.д.); организация систем видеонаблюдения.

ГС на базе платформы DVX соответствует требованиям ГОСТ Р 52023-2003, а также требованиям СENELEC EN 50083, Европейского Комитета по электротехнической стандартизации. Оборудование платформы DVX имеет сертификат соответствия системы сертификации «Связь» №ОС/1-ОТ-489.

Рэк платформы DVX имеет стандартные размеры: ширина 19" и высота 6U. Все модули станции выполнены в соответствии с телекоммуникационным стандартом ETSI, что обеспечивает совместимость с оборудованием других производителей.

 

 

Рис. 19 – Головная станция производства фирмыTeleste

Таблица 3 – ТВ Конверторы (OIRT)

Блок	Основные характеристики	Примечание
DVT 231	45…862;47.…470 МГц
DVT 232	45…862;470…862 МГц
DVT 241	45…862;7…470 МГц	дополнительный ПАВ фильтр
DVT 242	45…862;470…862 МГц	дополнительный ПАВ фильтр

Таблица 4 – спутниковые ремодуляторы

Блок	Основные характеристики	Примечание
DVT 101	920…2050g47…470 МГц (моно)
DVT 102	920…2050g470…862 МГц (моно)
DVT 111	920…2050g47…470 МГц (стерео)
DVT 112	920…2050g470…862 МГц (стерео)
DVT 121	920…2050g47…470 МГц (NICAM)
DVT 122	920…2050g470…862 МГц (NICAM)

Таблица 5 – ТВ Модуляторы

Блок	Основные характеристики	Примечание
DVT 001	A/V->47...470 МГц (моно)
DVT 002	A/V->470...862 МГц (моно)
DVT 011	A/V->47...470 МГц (стерео)
DVT 012	A/V->470...862 МГц (стерео)
DVT 021	A/V->47...470 МГц (NICAM стерео)
DVT 022	A/V->470...862 МГц (NICAM стерео)

Оборудование, механические части и аксессуары станции DVX       

DVX 001 Монтажный рэк, 19” 6U, на 9 модулей + суммирующая ячейка для DVC

DVX 002 Монтажный рэк, 19” 6U, на 10 модулей, без суммирующей ячейки

DVP 231 Микрокомпьютер с блоком питания 220 В / 150 Вт

DVP 232 Микрокомпьютер и блок питания 220 В / 150 Вт с функцией менеджмента EMS

DVP 432 Микрокомпьютер и блок питания 220 В / 200 Вт с функциями EMS и BACKUP

DVP 302 Микрокомпьютер и блок питания минус 48 В / 200 Вт с функцией EMS и BACKUP

DVP 306 Микрокомпьютер и блок питания минус 60 В / 180 Вт с функцией EMS и BACKUP

DVX 011 Программатор

DCS 100 Програмное обеспечение DVX Comander v.2

DVX 007 Заглушка свободных ячеек в монтажной панели DVX

CVU 014 Вентиляционная панель.

CFU 014 Вентиляционная панель c принудительной вентиляцией

DVX 911 Вентиляционная панель c принудительной вентиляцией с функциями EMS и BACKUP

DVX 021 Интерфейс для подключения компьютера к DVP…

DVX 904 Интерфейс для функции BACKUP

DVX 906 Интерфейс 15pin HD SUB / 8pin Mini Din (для подключения Audio DVD… ® DVT…)

EBC 050 Кабель для соединения рэков 0,5 м

EBC 200 Кабель для соединения рэков 2 м

Оборудование цифровых   транспортных сетей DVX ATMux.

    ATMux TM Системные решения передачи сигналов DVB по сетям стандарта SDH/SONET или ATM.

Система резервирования DVXDSS100 Резервирования модулей N+1 (BACKUP SERVER).

Система  мониторинга  (менеджмента)  DV  (Element  Management   System)

EMS Система, позволяющая дистанционно контролировать и управлять оборудованием кабельной сети: ГС; ПГС; оптическими узлами; магистральными и домовыми усилителями.

Вместе с источником питания и выходным усилителем в рэк можно установить до 9 различных модулей станции. Объединение выходных сигналов отдельных модулей рэка по RF осуществляется при помощи встроенного направленного ответвителя с высокой развязкой, никаких перемычек с F разъёмами. При установке модулей в рэк происходит автоматическая коммутация по RF частоте, питанию и управлению, никаких соединительных проводов, высоконадежные разъёмы. В случае трансляции всего нескольких каналов в сети, возможно использование рэка без широкополосного комбинера.

Оборудование серий продуктов Teleste: DVX, DVXtend, DVO и ATMuxTM, базируются на этой платформе.

Типовая Головная станция DVX в зависимости от конкретно решаемых задач состоит из набора рэков, каждый рэк или несколько рэков образуют группы. Модули в каждой группе могут формироваться в соответствии с видом выходного сигнала, выходной частоты, функциональных особенностей сигналов и т.д. Выходные сигналы от каждого из рэков объединяются при помощи комбинеров и далее поступают на оптическую часть, которая в свою очередь транслирует сигналы в HFC сеть. В случае трансляции небольшого кол-ва каналов выходной сигнал с рэка может непосредственно соединяться с оптическим передатчиком.

Высокая степень интеграции станции ведет к снижению общего кол-ва модулей станции. Каждый модуль станции функционально завершен и в тоже время может быть гибко модифицирован по требованию заказчика. Вся первичная обработка исходных сигналов (RF, A/V, DVB-S, DVB-C, DVB-T) производится внутри одного модуля станции. В одном рэке могут быть установлены модули различные по функциональному назначению. Практически, один 19" шкаф станции, может производить обработку более 100 ТВ каналов, и занимать по площадь всего 0,5 м².

Все контрольные функции, включая уровни сигналов, наклон АЧХ, частоты пилот-сигналов и маршрутизация могут быть установлены с использованием программного обеспечения DVX Commander.

Источники питания с высоким КПД и не высокая потребляемая мощность модулей станции, позволяют эксплуатировать станцию без принудительной вентиляции, уменьшая тем самыми накладные расходы. Низкий уровень мощности потребляемой станцией, уменьшает теплоотдачу, что позволяет эксплуатировать станцию при естественной вентиляции, уменьшая тем самым расходы на кондиционирование помещения. Не высокая температура модулей рэка, широкий температурный диапазон, обеспечивают повышенную надежность станции. В случае исключительных условий эксплуатации, в станции предусмотрена установка модуля вентилирования, который отслеживает температурный режим станции и при необходимости включает принудительную вентиляцию.

3.3 Расчет Ethernet сети для СКТ

Рис. 20 – Коммутатор

Уровень агрегации - Маршрутизирующие коммутаторы ZXR10 серии 5900

В ходе дальнейшего развития сетей широкополосного доступа и перехода к цифровым технологиям, в течение длительного времени использовалась агрегация 1000 Мбит/с. Поскольку число сетевых портов 1000 Мбит/с в новейшем терминальном оборудовании непрерывно растет, тенденцией будущего развития становится настольное оборудование с пропускной способностью 1000 Мбит/с. Кроме этого, поскольку серверы обработки сетевых данных (например, сервер VOD, сервер многоадресной передачи и файл-сервер и пр.) получают доступ к сети на скорости 1000 Мбит/с, все большему числу сетей требуется пропускная способность не менее 1000 Мбит/с.

В рассматриваемой сети запроектированы кольцо с общим числом коммутаторов доступа  250 (по одному коммутатору на каждый дом).

Для построения сети выбрана топология «кольцо» с резервированием: на основе оптических гигабитных колец доступа благодаря применению технологий QinQ Sellective и ERRP создается схема «VLAN на пользователя» на уровне доступа и «VLAN на сервис» на уровне сети оператора.

Такая топология гарантирует качество сервисов для приложений реального времени, т.к. для доставки данных этих приложений используется специальный выделенный VLAN с заданными характеристиками QoS.

Для авторизации и учета пользователей применяется технологии QinQ и PPPoE, кольцо обеспечивает сходимость менее 200 мс. При такой скорости сходимости обрыв любой части кольца вызовет замирание картинки на экране телевизора не более чем на 5–6 кадров, голосовой трафик при этом не прервется.

В качестве коммутатора агрегации выбрано оборудование ZXR10 серии 5900 с резервным блоком питания, 24 SFP-портами, 4 комбо-портами и слотом для модуля с 2 10G-портами.

В домах на каждый подъезд установлен коммутатор доступа QSW-2900-24Т-АС c 24 портами 10/100 Мбит/с и двумя SFP-портами. Таких коммутаторов устанавливается 250 штук.

Общая стоимость затрат по перечисленному оборудованию (включая SFP-модули) составит 3 600 000 руб.

Консолидация точки предоставления услуг на специализированном центральным устройстве (BRAS) позволяет упростить и сделать более эффективным процесс управления сетью. Связки недорогих коммутаторов L2 и BRAS являются отличной комбинацией. Недорогие порты доступа (10/100 Мбит/с), высокопроизводительные (и тоже недорогие) порты ап-линка, высокопроизводительный маршрутизатор BRAS являются основой оптимального решения для построения широкополосной сети доступа, нацеленной на предоставления услуг Triple Play. В качестве BRAS можно использовать как сервер на основе ОС Linux (программный BRAS), так и оборудование известных поставщиков (Cisco, Juniper, Ericsson). Для данной сети с учетом возможного дальнейшего расширения выбран высокопроизводительный BRAS компании Ericsson – SmartEdge. Стоимость решения (для двух BRAS – основного и резервного) составит 3 млн. рублей.

Вопросы строительства ВОК по крышам домов выходят за рамки дипломной работы. Отметим, что в рамках рассматриваемого проекта было проложено 46 км волокна. С учетом запаса прокладывался 8-волоконный самонесущий кабель. В домах организовывался отдельный шкаф электропитания с рассчитанным сроком работы ИБП не менее 4 часов (с учетом того, что телефонная связь в отсутствии электропитания должна продолжать работать). Для оборудования над каждым стояком (в подъезде) устанавливался антивандальный шкаф высотой 22 U с системой дистанционного контроля температуры. Обязательным образом выполняется заземление всех металлических частей. Стоимость строительства пассивной части для всех 250 домов составила 18 млн. руб.

Для организации DVB-C используется решение от компании «Teleste» стоимостью 600 000 руб.

Затраты на серверы составили 3 х 75 000 руб. = 225 тыс. руб.

Организации стыка с сетью вышестоящего провайдера (прокладка ВОЛС, оборудование) – 1 млн. рублей.

Телефонный трафик поставляется вышестоящим провайдером, поэтому затраты на SoftSwitch, присоединение, нумерацию мы не несем. Трафик поставляется по протоколу SIP. В домах устанавливаются телефонные шлюзы AudioCodes MP-124 стоимостью 60 000 руб. каждый. В рамках проекта затраты на телефонную связь составили 15 млн. руб. (шлюзы на каждый подъезд, кроссы).

Затраты на проектно-изыскательские работы составляют 120 000 руб. Затраты на строительно-монтажные работы составляют 1 520 000 руб. Затраты на подключение к электропитанию (включая проект и акт разграничения электропитания) в каждом доме составляют 12 000 руб. Для 250 домов это составит 3 000 000 руб.

Затраты на экспертизу проекта и получение разрешения на эксплуатацию составят 150 000 руб.

Таким образом, общие затраты по проекту составят 42 615 000 руб.

Можно обойтись без установки телефонных шлюзов и сэкономить 3 млн. руб. Тогда, при желании пользователя получить услуги телефонной связи, у него устанавливается коммутатор с пропуском VLAN (например, DIR-100) и двухпортовый шлюз (например, Cisco ATA-186/188). Стоимость решения составит 6400 руб. для одного абонента, тогда как стоимость порта AudioCodes MP124 составит 3000 руб. Правда, сейчас можно найти приличный VoIP-телефон стоимостью 3–4 тыс. руб.

Стоимость STB IPTV стандартная – 2500–3000 руб., стоимость карты авторизации – 550 руб. Рекомендуется иметь на складе хотя бы запас на 10 подключений. Затраты на подключение одного абонента составят от 500 до 800 руб. (если своими силами)