Разработка модели кабельного телевидения СКТ – 4

Технология DVB-C имеет ограничения на предоставление контента по желанию пользователя. В первую очередь это связано со значительным удорожанием CAS DVB-C при добавлении очередного пакета программ. В отличие от DVB-C, технология IPTV предоставляет оператору возможность мониторинга фактических объемов просмотра различного контента, что позволяет получать статистические данные, на основе которых можно определять предпочтения различных социальных групп абонентов и on-line определять текущий рейтинг программ. Такие данные дают возможность группировать абонентов для адресного предоставления рекламы. IP-телевидение дает оператору возможность организовать принципиально новую бизнес-модель, недоступную для технологии DVB-C.

Говоря об оборудовании абонентской части, нельзя не отметить, что для IPTV его стоимость пока еще достаточно высока. На плечи абонента фактически ложится покупка IPTV STB (~$110) и коммутатора с поддержкой приоритета видео-трафика ($75-100), что выливается в сумму порядка $200-230. Стоимость же абонентского оборудования для подключения услуги цифрового телевидения в формате DVB-C составляет около $60 - средняя стоимость DBV-C STB. Если посмотреть, как физически реализуется подключение абонента к услуге цифрового телевидения, можно отметить, что при DVB-C в квартире не нужно прокладывать дополнительный кабель. Достаточно просто купить абонентское устройство и подписаться на саму услугу. В то же время при подключении IPTV в классическом варианте, т.е. когда абонент для просмотра ТВ-программ использует телевизор, проброс дополнительного кабеля от коммутатора до IPTV STB практически неизбежен. Это объясняется тем, что компьютер и телевизор крайне редко стоят рядом или даже в одной комнате. Более того, необходимость прокладки дополнительного кабеля внутри квартиры чаще всего вызывает недовольство и сопротивление хозяев. Как следствие, для подключения IPTV приходится использовать беспроводные абонентские Wi-Fi-устройства, что добавляет к затратам на абонентское оборудование IPTV еще $100-150. И тогда уже пользователю необходимо будет потратить порядка $300-380 на оборудование абонентской части.

Для того, чтобы оператору КТВ, имеющему сеть с глубоким проникновением оптики, определиться, какую из двух описанных технологий следует применить, внедряя услугу цифрового телевидения, прежде всего необходимо понять, какое количество абонентов воспользуется этой услугой при каждом варианте.

Чтобы получить более наглядное представление, рассмотрим сеть кабельного телевидения на 50 000 телефицированных квартир, построенную по архитектуре FTTB, в которой для предоставления услуги передачи данных используется технология MetroEthernet. Обычно процент абонентов, потребляющих услугу кабельного телевидения, варьируется в пределах 40…70% от числа телефицированных квартир. Для услуги передачи данных эта цифра варьируется от 18 до 22%, причем с каждым годом число подписчиков на нее будет расти. Число потенциальных потребителей услуги IPTV составляет около 10…12% от числа подписчиков на услугу передачи данных. Если эти данные экстраполировать на наш проект, то есть на сеть в 166 000 квартир, то мы получим число подписчиков на услугу цифрового телевидения в формате DVB-C, равное от 6500 до 7500 абонентов, а на IPTV -от 3500 до 1500 абонентов.

Любой проект начинается с оценки затрат. Чтобы понять, в какую сумму оператору может обойтись внедрение DVB-C или IPTV.

Затраты на реализацию цифрового телевидения по технологиям DVB-C и IPTV при различных типах коммутации для вещания 60 спутниковых каналов для DVB-C наиболее привлекательным в сегменте брендового оборудования на сегодняшний день является решение от компании Teleste на базе платформы DVX/DVB с ATM-коммутацией, а для IPTV - это решение от компании TandbergTelevision с IP-коммутацией.

Суммарные затраты на комплекс оборудования для DVB-C в рассматриваемом нами примере составляют порядка $170 000-20 000, причем большая часть затрат приходится на CAS. Для IPTV суммарные затраты составляют около $240 000-350 000. Здесь значительную часть издержек «съедают» системы middleware и биллинга. Как уже упоминалось выше, чем качественнее и шире по функционалу система middleware, тем более удобный пользовательский интерфейс и более высокую скорость переключения программ может получить абонент.

Поэтому нельзя недооценивать важность сегмента middleware в комплексе IPTV. Крупные операторы готовы платить сотни тысяч долларов за высококачественную систему middleware. В расчете сроков возврата инвестиций будем ориентироваться на верхний предел затрат, т.е. $220 000 для DVB-C и $350 000 для IPTV, поскольку для рассматриваемого нами примера эти затраты являются максимальными, а мы стремимся рассмотреть самый пессимистичный вариант. Важно понять, через какое время оператор выйдет на точку безубыточности при вложении максимальной для нашего примера суммы денег в закупку оборудования. Важными показателями при выборе той или иной технологии для организации цифрового телевизионного вещания являются срок окупаемости затрат и средняя выручка в расчете на одного абонента (ARPU).

Основываясь на опыте уже реализованных проектов, можно сказать, что ARPU при подключении услуги цифрового телевидения составляет порядка $5-10 в мес. Возьмем за основу для расчета срока окупаемости пессимистический вариант, т.е. ARPU, равное $5. Тогда ежемесячная выручка оператора при организации DVB-C составит $8750, а при IPTV - $5000. Годовая выручка для каждой из технологий составит $105 000 и $60 000 соответственно. Как следствие, для DVB-C возврат инвестиций можно ожидать уже через 2,1 года, а для IPTV - через 5,8 года. Оператор IPTV может значительно повысить ARPU, если будет предоставлять интерактивные услуги, главным образом VoD и nVoD. Конечно, затраты на организацию этих сервисов увеличат общую стоимость решения, но резкий рост ARPU, который может достигать по различным оценкам $20-25 в месяц, все равно позволит значительно сократить срок окупаемости.

Подводя итог всему вышесказанному, можно отметить, что, хотя проекты IPTV и предоставляют большие возможности по реализации интерактивного телевидения и по организации адресного предоставления рекламы, но все же пока для операторов сетей кабельного телевидения и передачи данных c глубоким проникновением оптики остаются «завтрашним днем». Как бы динамично ни развивались технологии и какие бы перспективы они ни сулили в будущем, нельзя забывать, что успех того или иного решения прежде всего зависит от готовности потребителей воспринять предложения рынка. Пока для операторов КТВ оптимальной остается технология DVB-C, позволяющая при проведении грамотной маркетинговой политики зарабатывать деньги уже сегодня.

2.3 Организация телестудии

При строительстве крупной сети кабельного телевидения оператор не ограничивается трансляцией популярных ТВ-программ. При строительстве большой сети, охватывающей крупную территорию - город или район, то оператору необходимо организовать собственный ТВ-канал. Наличие собственного канала,

освещающего проблемы местного населения, может оказаться дополнительным способом привлечения абонентов. Студии могут различаться по размеру и комплектации оборудования в зависимости от задач, которые ставит перед собой оператор.

При выборе оборудования студии ключевой задачей явился выбор формата видеозаписи, не менее важен правильный выбор фирмы производителя оборудования ТВ-комплекса. Интеграция оборудования нескольких фирм производителей в единый комплекс усложняется, в том числе возникают трудности при сервисном обслуживании и технической поддержке. Оборудование студии включает в себя: студийное оборудование, аппаратно-студийный блок аппаратную видеомонтажа, аппаратную видеозаписи, телевизионное оборудование телевизионного журналистского комплекта. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к сети студия должна быть обеспечивать: выполнение студийных и натурных съемок с последующей выдачей в собственный канал кабельного вещания, работу режимах «прямой эфир» и «круглый ноль». Монтаж и озвучивание видеоматериалов с элементами собственных спецэффектов и титрованием, осуществление видеопроизводства, передачу сформированных ТВ-сигналов на вход головной станции, использование готовых видеоматериалов, объем вещания до 20 ч, в том числе 2 ч собственного вещания с трансляцией региональных новостей и передач. Трансляция местных новостей и рекламы поможет заполучить новых абонентов.

Съемочный павильон с тремя стационарными камерами и остальным оборудованием обеспечивает режим «прямого эфира». Студийная аппаратная обеспечивает возможность работы «отложенного эфира». Эфирная аппаратная обеспечивает: работу с форматами DVCAM, BETACAM SP, S-VHS, прием запись и передачу внешних сигналов, прямой эфир из студии схема соединения оборудования аппаратной студии показана на рис. 13.



Рис. 13 - Схема соединения оборудования аппаратной студии

При проектировании производится акустические расчеты параметров помещений ТВ-студий и аппаратных. Оборудование располагается на специальных столах и стандартных стойках. Основное технологическое оборудование подключается к источникам бесперебойного питания, которые обеспечивают при аварийных бросках и пропадании электропитания сохранность ТВ-оборудования и работоспособность ТВ-центра в течении 30 мин за счет собственных аккумуляторных батарей. В съемочном павильоне предусматривают комплекты специального технологического постановочного, оборудования.

2.4 Кабельная распределительная сеть

Построение сети кабельного телевидения большого масштаба, как правило, невозможно без создания еще одного иерархического уровня системы, который называется транспорт-ный 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.

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.

3. Расчет сегментов СКТ

3.1 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_У=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
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

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.

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

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)

3.4 Расчет кабельной сети района

Построение ВОЛС является задачей сложной и трудоемкой, требующей от проектировщика в каждом отдельном случае индивидуального подхода. Выбрав технологию строительства сети необходимо выбрать материалы для строительства и произвести расчет сети для определения ее работоспособности.

Для строительства магистрали воспользуемся, стандартным одномодовым волокном SF диаметр светонесущей жилы составляет 8…10 мкм. Для ступенчатого одномодового волокна существуют два окна прозрачности, 1310 и 1550 нм распространяется только одно мода. Это устраняет межмодовую дисперсию и обеспечивает высокую пропускную способность.

С точки зрения дисперсии наилучший режим распространения достигается на длине волны 1310 нм, когда хроматическая дисперсия имеет минимальное значение. При этом потери при распространении составляют 0,3…0,4 дБ/км. Наименьшее затухание 0,2…0,25 дБ/км достигается в окне прозрачности 1550 нм. Для строительства систем кабельного телевидения большой протяженности согласно ГОСТ Р 52023 2003 такие системы классифицируются СКТ-3 и СКТ-4, воспользуемся окном прозрачности 1550 нм.

Недостаток такого волокна - большое значение дисперсии - компенсируется уменьшением спектральной ширины излучаемого сигнала. Исследования показывают, что, когда длина волны нулевой дисперсии попадает в зону мультиплексного сигнала, начинают проявляться нежелательные интерференционные эффекты, приводящие к более быстрой деградации сигнала.

При выборе производителя кабеля нужно отдать предпочтение проверенным и хорошо зарекомендовавшим себя производителям. Наиболее известные в России, выпускающие волоконно-оптические кабели: НФ «Электропровод» Москва, ЗАО «Москабель-Фуджикура» Москва, ОАО «Севкабель» Санкт-Петербург, ЗАО «Самарская оптическая кабельная компания» Самара, ООО «Оптен» Санкт-Петербург, ЗАО «Воронежтелекабель» Воронеж.

Для строительства ВОЛС используют следующие варианты прокладки кабеля:

- прокладка в грунт (кабель с металлической проволочной броней);

- прокладка в грунт в защищенных полиэтиленовых трубах;

- подвеска на опоры освещения, между домами и линиями электропередачи применяется самонесущий диэлектрический волоконно-оптический кабель;

- прокладка в кабельной канализации в каналах и коллекторах;

- прокладка по стенам зданий и внутри помещений.

Перед строительством необходимо составить оптический бюджет, который включает в себя все возможные потери ВОЛС: на разъемах, на разветвителях, в кабеле при сварке. Исходя из суммарных потерь по мощности подбирают оптический передатчик и вычисляют оптическую мощность на входе приемника как разновидность между мощностью передатчика и оптическими потерями ВОЛС. При строительстве ВОЛС необходимо вести контроль параметров на каждом этапе прокладки или подвески на соответствие оптическому бюджету. Также при проектировании необходимо учесть запас по жилам волоконно-оптического кабеля, резерв на старение кабеля и расширение услуг.

Центральная головная станция объединяется с узловыми с помощью транспортной сети, которую лучше на этапе строительства и продвижения на рынке услуг связи арендовать из-за дороговизны строительства. Впоследствии, когда сеть кабельного телевидения будет иметь постоянный доход и абонентов можно будет построить свою транспортную сеть. Строительство лучше начинать с антенного поста оборудования головной станции постепенно подключая к ней узловую станцию одного из районов с уже построенными магистралями и абонентскими сетями, таким образом, пока будет строиться, следующий район предыдущий будет приносить прибыль.

Основным фактором, влияющим на протяженность сети, является качество исходного сигнала. На качество сигнала поставляемого головной станцией влияют: уровень напряженности электромагнитного поля в точке приема эфирных каналов, плотность подающего потока мощности сигналов спутникового телевизионного вещания; качество оборудования головной станции, профессионализм проведения работ по монтажу сети, качество закупленного оптического оборудования и кабелей.

Произведем расчет оптической магистральной и распределительной сети, а также абонентской коаксиальной сети. Исходя из количества этажей, подъездов, абонентов на этаже определяется схема домовой распределительной сети всех типов домов и рассчитывается необходимый уровень сигнала на входе домового усилителя.

Основной способ прокладки оптического кабеля по воздушно-кабельным переходам. При выполнении расчетной схемы осуществляется подбор номиналов усилителей, режимов работы, и мест их установки.

Рассчитаем субмагистральную распределительную сеть приведенную на рис. 15. За начальную точку возьмем оптический узел 1. Необходимый выходной уровень 108 дБмкВ. Коэффициент усиления 39 дБ. Минимальный необходимый уровень сигнала на входе оптического узла определяем по формуле.

U_{min вх}=U_вых-K_ус+L_запас. (14)

U_{min вх}=108-39+3=72 дБмкВ.

Проведем расчет уровня магистрального ответвителя:

U_{вых оу}=U_{вх оу}+L_{отв ом}+б_кабl_кабУ+L_{пр омУ}. (15)

где U_оу - уровень сигнала на выходе домового оптического узла;

L_{отв ом} - потери на отвод магистрального ответвителя, на отвод которого подключен домовой усилитель, от которого ведется расчет;

б_каб - потери в субмагистральном кабеле на частоте 862 МГц;

l_кабУ - суммированная длина, отрезков субмагистрального кабеля от оптического узла до субмагистрального ответвителя;

L_{пр омУ} - суммированные потери на проход субмагистральных ответвителей, устанавливаемых от магистрального ответвителя до оптического узла. С выхода магистрального ответвителя в линию должен быть подан сигнал с уровнем не менее 96,7 дБмкВ.

В расчетах для упрощения потери в кабеле 0,4 дБ/100 м на частоте 862 МГц. В качестве первого в линии субмагистрального ответвителя используется модуль вставка DT32 (ответвитель 1, встраиваемый в корпус усилитель мощности) с проходными потерями 1 и 1,5 дБ на отвод. Таким образом, необходимый выходной уровень оптического узла с учетом вставки ответвителя (для отводов в дома 28 и 30) должен быть не менее 97,7 на частоте 862 МГц при его установке в доме 30.

После определения место установки субмагистрального разветвителя и выходного уровня сигнала на частоте 862 МГц рассчитываем значение уровней сигналов прямого канала на частоте 47 МГц. Таким образом, определяется разность уровней сигналов, согласно ГОСТ Р 52023-2003,разность уровней напряжения радиосигналов изображения в полосе частот распределения радиосигналов должна быть не более 15 дБ в полосе 40…1000 МГц. На входе УД 2-12 уровень сигнала на частоте 47 МГц составит 88,7 дБмкВ. Разность уровней сигналов в диапазоне 47…862 МГц составит 16,8 дБ.

Произведем расчет оптической магистрали одного из районов города (рисунок 11). Для этого выберем тип оптического волокна SMF-28™ СРС которое хорошо зарекомендовало себя при строительстве городских сетей кабельного телевидения.

Таблица 6 - технические характеристики оптического кабеля SMF-28™ СРС

Характеристики	SMF-28™ СРС
Прирост затухания, дБ, при изгибе1 на волнах: 1310 нм 1550 нм	=<0,05 =<0,10
Прирост затухания, дБ, на волне 1550 нм при изгибе в 1 оборот. (оправка 32 мм)	=<0,05
Динамическая усталость (n)	20
Зависимость от темпера-туры (минус 60.. .+85°С), дБ/км, на волне 1310 нм	?0,05
1550нм	?0,05
Длина волны отсечки в кабеле, нм	<1260
Дисперсия
Длина волны нулевой дисперсии, нм	1301,5... ...1321,5
Максимальный наклон кривой в точке нулевой дисперсии, пс/нм2*км	0,092
Диаметр модового пятна, мкм, на волне 1310 нм 1550 нм	8,80... 9,60 9,50... 11,50
Диаметр покрытия, мкм	245±5
Собственный изгиб (ра-диус кривизны), м	?4,0
Неконцентричность сердцевины и оболочки, мкм	?0,5
Диаметр оболочки, мкм	125,0±1,0
ПМД протяженной линии	?0,1пс/Лкм
Максимальное значение ПМД в волокне	?0,2пс/Лкм
Затухание, дБ/км, на длине волны 1310 нм 1550 нм	?0,34 ?0,20

Определим энергетический потенциал ВОСП и длину участка регенерации. Определить необходимость в аттенюаторе или усилителе. Построить структурную схему ВОЛП.

Построим диаграмму уровней.

Исходные данные:

L_ЭКУ=36км; мощность источника излучения: P_{ИСТ.ИЗЛ.} = 1,2 мВт; чувствительность ФД-(минус 20 дБ); динамический диапазон фотодиода -10 дБ; скорость передачи: B=1000 Мбит/с; длина волны излучения: л=1,550 мкм.

В ступенчатом одномодовом волокне (SMF; Rec.G.652) диаметр светонесущей жилы составляет 8-10 мкм и сравним с длиной световой волны. В таком волокне при достаточно большой длине волны света л>л_CF (л> л_CF - длина волны отсечки) распространяется только один луч (одна мода). Одномодовый режим в одномодовом волокне реализуется в окнах прозрачности 1310 и 1550 нм.

Распространение только одной моды устраняет межмодовую дисперсию и обеспечивает очень высокую пропускную способность одномодового волокна в этих окнах прозрачности. Наилучший режим распространения с точки зрения

дисперсии достигается в окрестности длины волны 1310 нм, когда хроматическая дисперсия обращается в ноль. С точки зрения потерь это не самое лучшее окно прозрачности. В этом окне потери составляют 0,31-0,35 дБ/км; D(л)=3,5 пс/нм*км, в то время как наименьшее затухание 0,17-0,22 дБ/км; D(л)=18 пс/нм*км достигается в окне 1550 нм. Воспользуемся окном прозрачности с длинной волны 1550 нм так как при использовании мультиплексирования длина волны 1550 нм более устойчива к помехам при передаче мультиплексного сигнала.

Определим энергетический потенциал ВОСП.

Мощность источника излучения: P_{ИСТ.ИЗЛ.} = 0,2 мВт; чувствительность ФД-(-20дБ)= P _{чувст.ф.д.}.

Э= P_{ИСТ.ИЗЛ.} - P _{чувст.ф.д.}; (17)

P_дБ=10lg(0.2/1)=0,1 дБ;

Э=0,8-(-20)=20,1 дБ.

Определим длину участка регенерации, поскольку D(л)= 18пс/нм*км; источник излучения Дл = 0,2 нм; B= 1000 Мбит/с.

L_ф= (4.4*10⁵)/ Дл* D(л)*B (18)

L_ф=(4.4*10⁵)/ 0.2*18*1000= 122 км

Строительная длина - 4 км .

L_ЭКУ=46км;

n_н - число оптических соединителей.

Уa_волс = Ь*L + a_р*n_р + a_н*n_н + Ьз, (19)

n_н = L/ L_с + 1,

где L - длина участка строительства;

L_с - строительная длина;

n_н = (46/4)+1= 9 принимаем n_н = 10.

Выбираем тип оптического коннектора SC/APC

a_р = 0,2-0,5 дБ; принимаем a_р = 0,3 дБ; а n_р = 4.

Затухание на длине волны 1550 нм 0,20 дБ/км

Уa_волс = 0,20*46 + 0,3*4 + 10*0,1 + 3 = 12,4 дБ.

Следует также учитывать что число абонентов в Краснооктябрьском районе 17000. Число абонентов обслуживаемых одним оптическим узлом колеблется от 150 до 250 таким образом нужно учитывать потери в оптических ответвителях делящих сигнал от магистральной волоко...