MULTIMEDIJALNI SISTEMI

1. Predavanje 7 Multimedijalni distributivni sistemi Dr. Velizar Pavlović dipl. Ing MULTIMEDIJALNI SISTEMI

2. Hibridne kablovske mreže HFC mrežna arhitektura je nastala kao posledica revolucije koju je u telekomunikacijama izazvala pojava optičkih prenosnih sistema, kada je mrežna arhitektura u pitanju, a koja nije mimoišla ni kablovsku televiziju. U prvoj fazi strukturne transformacije, primarna mreža sistema kablovske televizije je postala optička, sa analognim optičkim prenosnim sistemima sa amplitudskom modulacijom. Na taj način, potpuno koaksijalna mreža arhitektura postaje hibridna, optičko koaksijalna iii HFC mrežna arhitektura. Struktura jedne globalne HFC mreže prikazana je na Siici 1. Slika 1 Struktura HFC kablovskog sistema 2

3. Slika 2 HFC mrežna arhitektura 3

4. Sa tehničkog i ekonomskog stanovišta, evolucija čisto koaksijalne ka hibridnoj mreži ima puno opravdanje. Poslednjih godina razvoj servisa nije adekvatno prađen razvojem mrežnih arhltektura, posebno kada su koaksijalni sistemi u pitanju. Novi servisi su postali veoma zahtevni prema mreži, u pogledu resursa, a njihovo uvođenje je ekonomski opravdano samo ako mreža obuhvata veliki broj pretplatnlka. Sa uvođenjem interaktivnih servisa, koji između ostalog zahtevaju postojanje individualnih širokopojasnih kanala problem se višestruko umnožava. Hibridna optičko-koaksijalna ili HFC mrežna arhitektura predstavlja svetski trend u oblasti širokopojasnih kablovskih telekomunikacionih mreža i trenutno nudi najpovoljniji odnos cena realizacije/ponuđene karakteristike. Frekvencijski plan savremene širokopojasne HFC mreže prikazan je na Sllci 3. Slika 3 Frekvencijski plan savremene višeservisne kablovske mreže 4

5. Prema frekvencijskom planu, opseg namenjen komunikaciji u smeru od pretplatnika prema glavnoj stanici (povratni smer) je od 5 - 65 MHz. Od 65 MHz do 85 MHz je zaštitni opseg-guard-band, a od 85 MHz do 862 MHz je frekvencijski opseg za direktni smer, od glavne stanice do pretplatnlka. Visoka asimertrija propusnog opsega u direktnom i povratnom smeru postoji iz dva osnovna razloga. Prvi razlog je u tome što je u smeru od pretplatnika ka glavnoj stanici, zbog prirode signala koji se šalju, a i zbog nižeg nivoa zauzetosti, potreban uži propusni opseg u odnosu na propusni opseg direktnog smera. Drugi razlog je u želji da se održi kompatibilnost sa klasičnim TV prijemnicima (prvi kanal iz opsega prijema klasičnin TV prijemnika je kanal E2 VHF - 48 MHZ). Međutim, zbog ekspanzije u razvoju interaktivnih servisa, opseg rezervisan za povratni smer zauzima deo opsega prijema klasičnih TV prijemnlka (do 85 MHz, računajući zaštitni opseg - guard-band), sa tendencijom proširenja. 5

6. Dvosmerni prenos digitalnih signala u HFC mrežama U osnovi savremenih lnteraktivnih servisa kojl se nude korisnicima u okviru širokopojasnih mreža je prenos digitalnih signala. Pri prenosu digitalnih signala u okviru dvosmerne HFC mreže koriste se različite tehnike modulaclje. Izbor konkretne tehnike modulacije zavisi od vlše faktora, od kojlh su najvažniji: • lntenzitet (brzina) prenosa digitalnih podataka koji zahteva aplikacija, odnosno servis. U slučaju kada aplikacija zahteva velike bitske brzine prenosa, poželjna je modulaciona tehnika koja se odlikuje velikom spektralnom efikasnošću. • Karakteristike kanala u pogledu šuma, smetnji ltd. U slučaju prenosa podataka po kanalu koji je izložen negativnim uticajima šuma i smetnji (povratni kanal), koriste se modulacione tehnike koje su robusnije i otpornije na smetnje. • Složenost hardvera predajnika i prijemnika. Složenije modulacione tehnike, koje su obično i efikasnije u pogledu korišćenja raspoloživog spektra i robusnije na smetnje zahtevaju složenije i skuplje hardverske komponente. Pri tome, kod prenosa u povratnom smeru, predajnik je neophodan kod svakog pretplatnika, dok se prijemnik obično deli na više korisnika, pa o tome treba posebno voditi računa pri izboru modulacione tehnike . 6

7. Osnovne modulacione tehnike koje se koriste pri realizaciji digitalnih interaktivnih servisa su: • Binarna frekvensijska modulacija FSK (Frequency Shift Keying) • Binarna fazna modulacija BPSK (Bi-phase Shift Keying) • Binarna amplitudska modulacija ASK (Amplitude Shift Keying) • M-arne modulacije (M-FSK, M-PSK, M-ASK ltd.) • Kvadraturne modulacije QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) i M-QAM (M-Quadrature Amplitude Modulation) 7

8. Projektovanje KDS mreže Nemoj ucit - kvitica Određivanje dužine pojačavačke deonice Koaksijalni kablovi unose slabljenje pri prenosu TV signala. Da bi se izvršila kompenzacija slabljenja, u kablovske vodove ugrađuju se odgovarajući pojačavači. Rastojanje između pojačavača zavisi od slabljenja koje unose kablovi. Dužina pojačavačke deonice lpd se određuje na osnovu relacije: gde su: lpd - dužina pojačavačke deonioe (dB) A - ukupno pojačanje pojačavača (dB) apk - slabljenje pasivnih komponenti (dB), (razvodnik, odvodnik, konektor i dr.) ak - podužno slabljenje koaksijalnog kabla (dB/m) na gornjoj graničnoj frekvenciji u direktnom smeru. Maksimalna vrednost za dužinu pojaćavačke deonice lpdmaxse dobija kada je pojačavačka deonica bez pasivnih komponenti apk = 0. Tako je: 8

9. Funkcionalna blok šema Funkcionalna blok šema data je na slici 4. Slika 4 Funkcionalna blok šema 9

10. Proračun daljinskog napajanjaNemoj ucit - kvitica Linijskim pojačavačem napajanje se obezbeđuje preko istog koaksijalnog kabla (AK-540) koji se koristi za prenos i distribuciju TV signala. Za daljinsko napajanje predviđen je uređaj TSI-500 koji je postavljen na mestu glavne stanice. Blok šema daljinskog napajanja data je na slici 5. Slika 5 Blok šema daljinskog napajanja Dobijeni rezultati su dati u tabeli 1. Tabela 1 10

11. 11

12. 12

13. 13