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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sistemas interactivos multifuncionales de televisión por cable. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Телевидение El artículo está dedicado a la consideración de los principios generales de la construcción de sistemas multifuncionales de televisión por cable, que empiezan a ser de un interés cada vez más activo tanto para usuarios como para operadores en distintas regiones del país y en cuya implementación se dan los primeros pasos. ser tomado. La transición a la televisión digital es el problema científico y técnico más importante en el campo de las infotelecomunicaciones que se está resolviendo activamente en la actualidad. El usuario recibe nuevas oportunidades muy tangibles: multiprogramación, interactividad, multifuncionalidad (telefonía, transferencia de datos, videoconferencia, acceso a Internet, multimedia y otros servicios); mejorar la calidad de recepción de la televisión. Además, se utiliza de forma más racional el espectro radioeléctrico, el ancho de banda del canal, etc. Entre los métodos de entrega de programas de televisión a los suscriptores, los sistemas de televisión por cable (SCTV) ocuparon un lugar destacado, especialmente en ciudades grandes y medianas. En Occidente, la interactividad se ha introducido en SKTV desde mediados de los 90. En los EE. UU. y Canadá, alrededor del 1998% de los residentes tenían el potencial para utilizar los servicios de red de cable interactivo en 11. Para crear redes modernas de cable de infotelecomunicaciones, es necesario resolver el problema: modernizar los sistemas construidos previamente o construir nuevas redes sobre principios estándar comunes. En la actualidad, en Rusia, la mayoría de los televisores están conectados a sistemas de recepción colectiva de varias generaciones: "antena a la entrada", un gran sistema de recepción de televisión colectiva (KSKPT) y un sistema de televisión por cable (SKTV). La primera opción, "antena a la entrada", es una red predominantemente pasiva con acopladores direccionales. Si es necesario amplificar la señal de TV, se utiliza una cascada de amplificadores de canal o banda o convertidores de decímetros. KSKLT y SKTV se construyeron para mejorar la calidad de la recepción de TV, los sistemas utilizan estaciones principales con procesamiento de señal por canal y conversión de canal por frecuencia: amplificadores troncales y domésticos de banda ancha con un ancho de banda de 40 - 240 MHz sin canal inverso y frecuencia- acopladores troncales independientes y divisores de suscriptores. La construcción más activa de tales sistemas se llevó a cabo en los años 80 y continúa ahora a pesar de sus limitadas capacidades en términos de aumentar el número de canales de TV organizados, la interactividad y el uso de la red para resolver problemas multifuncionales. Más del 80% de las inversiones se gastan en la creación de estructuras lineales de la red de cable, por lo tanto, es muy triste el hecho de la completa inutilidad de KSKPT y SKTV construidos de acuerdo con este principio. La reconstrucción de las redes de distribución de estos sistemas para convertirlos en nodos coaxiales (buses) de cualquier capacidad para sistemas multifuncionales es imposible sin un reemplazo completo de todos los componentes - cables coaxiales, elementos pasivos y amplificadores debido al hecho de que no solo el el rango de frecuencia requerido no se proporciona incluso cuando se reemplazan los elementos pasivos y activos de la red, pero también es imposible lograr el nivel mínimo requerido de interferencia combinada, el nivel nominal de la señal de entrada en el punto del suscriptor, etc. en las redes existentes. Por lo tanto, estas redes de distribución están condenadas y su construcción no está históricamente justificada hoy. Aparentemente, es tarea de la Asociación de Televisión por Cable de Rusia y del Ministerio de Comunicaciones de Rusia detener este proceso y dar recomendaciones sobre la expansión o reconstrucción de la red en cada caso específico. Recientemente, ha comenzado la introducción de SKTV de banda ancha con canal inverso (banda 40 - 862 MHz en dirección directa y banda 5-30 MHz en canal inverso). La arquitectura de estas redes es únicamente para el beneficio de la televisión por cable, y no corresponde a las tareas que resuelven las redes interactivas multifuncionales de banda ancha, que se basan en el uso de sistemas de fibra óptica para transmitir señales analógicas y digitales con alta calidad durante largos períodos de tiempo. distancias Al mismo tiempo, el alcance de los servicios no debe limitarse a los intereses de los volúmenes tradicionales de transmisión de radio y televisión. Ya hoy, la necesidad de servicios tales como la provisión de canales de pago de televisión digital y televisión a pedido (video a pedido), multimedia, televenta, seguridad y alarmas contra incendios, el uso de una red para sistemas de despacho para equipos de ingeniería de microdistritos residenciales , la provisión de canales de transmisión de datos; organización de redes informáticas locales y corporativas; conexión de abonados a Internet; telefonía digital, etc Es probable que un simple reemplazo de una parte de la red coaxial troncal no garantice el uso completo de las capacidades del FOCL y limite drásticamente el tamaño y las capacidades técnicas del SKTV. Por tanto, la adaptación del SKTV de banda ancha a las redes de telecomunicaciones requiere una revisión de la arquitectura de red del propio SKTV (ver figura).
Tradicionalmente, la arquitectura de SKTV de alta capacidad (para cinco o más suscriptores) es una estructura de árbol. Para redes coaxiales (especialmente unidireccionales), ofreció la mejor relación precio-rendimiento. Sin embargo, para una red interactiva, tal construcción limita las posibilidades de crear un canal inverso. En las redes híbridas (fibra óptica - coaxial), cada parte en cierta medida impone unos requisitos específicos entre sí - fibra óptica a la calidad de la señal entregada a través de la red coaxial y, en consecuencia, viceversa. Al diseñar el SKTV, el cálculo de los parámetros se redujo a determinar el nivel de señal óptimo en la salida del dispositivo de conexión del suscriptor y el nivel de salida para los amplificadores conectados en serie, que estaba limitado solo por la cantidad de ruido. Para incluir SKTV como parte integral en una red híbrida fibra-coaxial, es necesario recalcular teniendo en cuenta las distorsiones de intermodulación de segundo (CSO - Composite Second Order) y tercer (STV - Composite Triple Beat) orden. Dependiendo de los parámetros de la parte de fibra óptica de la red que precede a la coaxial, se pueden imponer requisitos adicionales a esta última durante el recálculo, no solo para cambiar los niveles de salida de los amplificadores y limitar el número de etapas de amplificación, sino también para reorganizar la red de distribución de la casa en cierta medida para aumentar los niveles mínimos de señal por las ramas de los divisores de abonados. Lo más probable es que dichos cambios estén dentro del alcance de la reconstrucción del sistema y no requerirán su reorganización global, es decir, gastos de capital significativos. Sin embargo, al diseñar y construir SKTV interactivos de banda ancha, es necesario tener en cuenta (y la práctica mundial lo ha confirmado) que en esta etapa, la opción más rentable para construir redes de telecomunicaciones que brinden acceso a suscriptores con tareas multifuncionales son estructuras híbridas. mediante fibra óptica y cables coaxiales. En un futuro previsible, las redes de telecomunicaciones utilizadas en particular para la transmisión de señales de TV deberán estructurarse y utilizar sistemas de transmisión que sean compatibles con los tradicionales analógicos y cada vez más con los digitales. Las señales de televisión en las redes de banda ancha ocupan un ancho de banda enorme que es inconmensurable en términos de ancho de banda con otros medios, y la entrega de estas señales a los suscriptores en forma digital es la más difícil. Debe suponerse que en la próxima década, las redes híbridas serán la estructura dominante, mientras que las señales de TV digital se convertirán en señales analógicas tanto para un grupo de suscriptores como para terminales de suscriptores individuales. El proceso de creación de una red de acceso de suscriptores (primer nivel) basada en redes de distribución de fibra coaxial puede acelerarse solo bajo las siguientes condiciones básicas: - desarrollo de una base normativa y técnica que permita iniciar el diseño masivo de redes utilizando tecnología híbrida: - la construcción generalizada de una autopista de información de transporte, formada teniendo en cuenta la transmisión de programas de televisión existentes y futuros; - reequipamiento rápido de SKTV interactivo de banda ancha en nodos coaxiales, proporcionando las capacidades técnicas de las redes de telecomunicaciones modernas. El cumplimiento de estas condiciones permitirá evitar inversiones en tecnologías obsoletas o poco prometedoras. El nivel de acceso al backbone desde el nodo de transporte hasta el nodo de red coaxial (segundo nivel) se construye, al igual que el anterior, sobre la base de FOCL. pero a diferencia del transporte, puede ser no solo digital, sino también analógico. El tercer nivel es una subtroncal coaxial y una red de distribución domiciliaria, que incluye cables coaxiales de abonado al terminal de abonado. Esta red cubre desde unos pocos cientos hasta mil o más suscriptores. Los primeros dos niveles están construidos, como se señaló, sobre la base de FOCL, que tiene muchas ventajas, que se han escrito repetidamente en la revista. Solo notamos que le permiten organizar varias docenas de canales de televisión. Incluso cuando se transmite TV digital a velocidades de 2.5 y 10 Gbit/s, el potencial es al menos un orden de magnitud mayor cuando se utiliza radiación modulada de una sola longitud de onda. Pero ya hoy en día, la industria está produciendo dispositivos de multiplexación espectral que pueden aumentar drásticamente la cantidad de flujos de señal. La multiplexación espectral le permite aumentar la velocidad de los flujos de señales digitales y, para las señales de televisión analógicas, dicha multiplexación es una nueva cualidad. Hoy en día, existen dos tipos de transmisión de tales señales: el primero: se utiliza una fibra para organizar un canal; el segundo, la transmisión de un espectro que contiene una cierta cantidad de canales de TV. La multiplexación espectral permite optimizar FOCL en ambos casos. La independencia de las señales que se propagan en una fibra entre sí en una longitud de onda de la misma longitud de onda y en la misma dirección en diferentes longitudes de onda brinda oportunidades únicas para la implementación de nuevas arquitecturas de red, incluidas las aplicadas a redes interactivas. Aquí, no se utilizan convertidores optoeléctricos y electro-ópticos, sino acopladores ópticos que permiten ramificar una cierta proporción de potencia óptica e insertar una señal óptica en el flujo general, es decir, se implementa una estructura bidireccional en forma de árbol: TV y cualquier otro flujo son transmitido desde el tronco a las sucursales, y en la dirección opuesta: señales de solicitud de suscriptor de banda estrecha, voz, señales de varios sensores, etc. La tercera ventaja es la flexibilidad para reconstruir la red de analógico a digital. En varias ciudades de Rusia ya se está trabajando para crear redes de cables de información con la posibilidad de integrar los servicios prestados. Sacamos una conclusión en base a lo anterior. Para cualquier sistema de telecomunicaciones, la parte más costosa y que consume más tiempo es la red. Por lo tanto, en la etapa de transición a tecnologías totalmente digitales, las redes de distribución deben construirse utilizando estructuras tradicionales y en la medida de lo posible. lo cual es fundamental, permitiendo un tiempo determinado para utilizar sistemas de transmisión tanto digitales como analógicos. Autores: S.Dmitriev, K.Kukk, B.Exler, Moscú
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