Korszerű KTV hálózatokon nyújtható szolgáltatások

1. Korszerű KTV hálózatokon nyújtható szolgáltatások Előadó: Putz József 20/455 31 67 putzj@axelero.hu Széchenyi Egyetem Győr

2. KTV hálózatok kialakulása, a kezdet • Először a 70-es években jelent meg a közösségi TV vétel • Ez ekkor 5-6 műsort jelentett • A 80-as években - KMJR 300 MHz-ig tartó sávban működöt • visszirányú átvitel lehetősége a 5-30 MHz-es sávban • lehetővé válik a műholdas vétel, ez megnöveli a vehető műsorcsatornák számát • a hálózatok mérete növekszik, megvalósíthatóvá válik akár 20-25 kaszkádba kapcsolt erősítő is • hálózatba kapcsolható előfizetők száma meghaladja a 10.000-t • a maximális kábelhossz meghaladta az 5 km-t is • a rendszer strukturálódott, kialakult a törzshálózat, erről ágazott le a vonalhálózat, majd a házhálózat • a visszirányú átvitel több helyen megvalósításra került, • a szűkös frekvenciasáv és a rossz szegmentálhatóság nagy összegzett zajszintet eredményezett Széchenyi Egyetem Győr

3. Első technológiai forradalom:HFC hálózat • az előfizető felé vezető akár 50km-es szakaszon csak az utolsó kilométerben jelenik meg a koax kábel. • optikai rész általában a fejállomástól addig az optikai node-ig tart, amelyre kb. 200 - 800 előfizető kapcsolódik. • A fejállomáson optikai modulátor az RF jelet amplitúdó modulált optikai jellé alakítja • optikai erősítő (EDFA) emeli az optikai szálba maximálisan becsatolható 40mW (16dBm) szintre • ez az 1550 nm-en működő trönkhálózat juttatja el az optikai jelet a következő szétosztási pontra,(akár 50km) • itt RF jellé történő átalakítás, majd újabb optikai moduláció 1310 nm-es hullámhosszú adóval kerülnek a 2-5km távolságban lévő optikai vevők (ONU) megtáplálásra. • koax síkban legfeljebb 2-3 RF erősítő van sorba kapcsolva Széchenyi Egyetem Győr

4. Két optikai síkú HFC hálózat Széchenyi Egyetem Győr

5. Miért optika? • Jelek terjedése különböző közegben • 1GHz-es jel 1 km távolságon mekkora csillapítást szenved • Rádiófrekvenciás jelként asz=92,4 + 20log(frekvencia GHz)+20log(távolság km)=92,4dB • QR540 kábelen ak=7,12dB/100m, 1 km-en 71,2dB • Optikai szál csillapítása 1310nm-en 1 km csillapítása 0,36dB 1550nm-en 1 km csillapítása 0,22dB Széchenyi Egyetem Győr

6. Fény terjedése az optikai szálon A fény a két különböző törésmutatójú anyag határán teljes visszaverődést szenved. Széchenyi Egyetem Győr

7. Optikai csillapítás hullámhosszfüggése • Optikai jeltovábbítás előnyei Nagyon kis csillapítás Nem számolunk hőmérsékletfüggéssel Széchenyi Egyetem Győr

8. Optikai ablakok • 850 nm régebben használták, digitális átvitelre • 1310 nm analóg és digitális átvitelre használható Nagyobb szálcsillapítás Olcsóbb eszközök • 1550 nm analóg és digitális átvitelre a legelőnyösebb Kis szálcsillapítás Eszközök ára magasabb, de hatékonyabb lehet Széchenyi Egyetem Győr

9. WDM szűrő • Két különböző hullámhosszú optikai jel egy szálon történő átvitelét teszi lehetővé Széchenyi Egyetem Győr

10. CWDM szűrő 8 különböző jel átvitelét teszi lehetővé egy szálon, 20 nm-es lépésközt alkalmaz

11. DWDM szűrő • Sűrű hullámhossz multiplexálású rendszer, akár 0,8 nm lépésközönkénti vivőkkel Széchenyi Egyetem Győr

12. DWDM rendszer működése • Digitális átvitel 4 különböző színű fény felhasználásával Széchenyi Egyetem Győr

13. Optikai Node Széchenyi Egyetem Győr

14. Koax földkábel erősítővel Széchenyi Egyetem Győr

15. HFC hálózat tulajdonságai • az optikai átvitel nem érzékeny a hőmérsékletváltozásra, valamint jól kézbentartható a fekvenciaátvitele is • az optikai node-tól 1310 nm-en Fabry-Perot vagy DFB laser, mint elektromos-optikai átalakító segítségével kerül vissza a visszirányú jel a szétosztási pontig • a nagyobb sávszélességű visszirányú átvitel (20-65MHz) • megvalósíthatóvá válik a fizikai szegmentálás is, • a visszirányú optikai hálózat másik előnye az, hogy nem szed össze zajt, jól védett. Széchenyi Egyetem Győr

16. HFC hálózatok jellemzői ma • Analóg TV jelátvitel 40-60 műsor • Frekvenciasáv DS 88-862 MHZ, US 5-65MHz • Működő Internet szolgáltatás 512/128kbps • Egy kódolt műsor átvitele (zavaróvivős kódolással) • 2-3 szolgáltatási csomag, egyszerű aluláteresztő szűrővel Széchenyi Egyetem Győr

17. A KTV hálózat korlátai • Átlagos hálózatnál 40 PAL mellett 28QAM • Egy csatorna 42-55Mbps átvitelére képes • Visszirányban 5-6db DOCSIS 2.0 (30Mbps) • Visszirány fizikailag szegmentálható • A KTV a legnagyobb sávszélességű közeg az előfizető felé Széchenyi Egyetem Győr

18. Magyarországi KTV helyzete - kb. 2,2 millió előfizető (a televízióval rendelkező háztartások kb. 54 %-a) B: 91, NL:89, D:57, A:32, UK:15, F:13, I:0.4, RO:40, GR:0 - több, mint 450 szolgáltató B: 30, NL:89, D:4100, A:261, UK:3, F:14, I:2, RO:470 - műsorelosztási szolgáltatás több, mint 1800 településen ( külföldi adatok: 2000-ről, European Cable Yearbook 2001/2002, ECCA&Screen Digest )

19. Új szolgáltatások a KTV hálózaton • Szolgáltatás • Gyors Internet Igen • Telefon (Videotelefon) Teszt alatt • Virtuális magánhálózat Rövidesen • Igény szerinti video Nincs • Tele -banking -shopping … Nincs • Digitális TV jelátvitel Rövidesen • Az új szolgáltatások következményei • Nagy sávszélesség-igény • Növekvő lokális forgalom Széchenyi Egyetem Győr

20. Szolgáltatások átviteli jellemzői Széchenyi Egyetem Győr

21. QAM PAL t / years 500 QAM PAL 200 QAM 860 120 860 860 120 120 A csatornakiosztás változása a jövőben Széchenyi Egyetem Győr

22. Második technológiai forradalom Internet a KTV-n • Digitális jelek átvitele analóg hálózaton • Más mérési módszerek, eszközök • Új technológiák, szakemberképzés • Informatika és Telco konvergenciája • SW ismeretek a karbantartóknak Széchenyi Egyetem Győr

23. Versenyző Internet technológiák Magyarországon Széchenyi Egyetem Győr

24. Rendszer mérése • Cél • adatátviteli rendszer modulációs paramétereinek mérései • A csatorna (KTV hálózat) paramétereinek mérése • Fajtái • Üzemen kívüli mérések (zajmérések, BER ismert bitfolyam) • Üzem közbeni mérések (konstellációs ábra, ...) • Rendelkezésre állás • Teljes rendszer • Egy összeköttetés Széchenyi Egyetem Győr

25. Konstellációs diagram • Az adott csatornán 64QAM jel van • vivő szinkronban • szimbólum-szinkronban • Új fogalmak a mérésben Széchenyi Egyetem Győr

26. Analóg és digitális jel Széchenyi Egyetem Győr

27. Visszirányú zajösszegződés • Zajok a modemek felöl Return Rx Return Tx Széchenyi Egyetem Győr

28. Internet szolgáltatás KTV hálózaton Széchenyi Egyetem Győr

29. Szimmetrikus szolgáltatások Széchenyi Egyetem Győr

30. Szimmetrikus szolgáltatások • mindkét irányban ugyanakkora a sávszélesség • pont-pont között, dedikált felhasználók részére • az adatátviteli sebesség tipikusan 1,5 - 2 Mbps. • A legelterjedtebb szolgáltatások videókonferencia, VoIP telefon • illetve a LAN-ok közötti összeköttetés megvalósítása • Tipikusan a Docsis 2.0 és a régi Lancity ilyen Széchenyi Egyetem Győr

31. Aszimmetrikus szolgáltatások Széchenyi Egyetem Győr

32. Aszimmetrikus szolgáltatás • A CMTS mindig a szétosztási pontban (HE) kerül telepítésre • Tipikusan az Internet elérés aszimmetrikus • A Docsis 1.1 rendszerre jellemző Széchenyi Egyetem Győr

33. Professzionális CMTS Széchenyi Egyetem Győr

34. DOCSIS Specifikáció DOCSIS EuroDOCSIS • DS frekvencia 88-860 MHz 108-862 MHz • DS sávszélesség 6 MHz 8 MHz • US frekvencia 5-42 MHz 5-65 MHz • US sávszélesség 200-3200 kHz 200-3200 kHz • DS adatsebesség 30 / 42 Mbps 41 / 55 Mbps • US adatsebesség 0,3-10 Mbps 0,3-10 Mbps • DS jel/zaj viszony 35 dB 44 dB • US jel/zaj viszony 25 dB 22 dB • CSO -50 dBc -57 dBc • CTB -50 dBc -57 dBc Széchenyi Egyetem Győr

35. IP telefon a KTV hálózaton Széchenyi Egyetem Győr

36. Hangkódolás Széchenyi Egyetem Győr

37. Hangcsatorna sávszélessége Moduláció/ Hang kódoló QPSK 16QAM G.711 102.4k 115.2k G.728 51.2k 64k G.729E 51.2k 64k G.729/G729A 44.8k 64k Feltételek: PHS, BPI+, 10msec periódus, nincs FEC Széchenyi Egyetem Győr

38. CMTS-enkénti előfizetőszám • Erlang:az összes előfizető / aktív hívások száma Moduláció/ Erlang QPSK 16QAM 0.070 1,200 2,114 0.085 988 1,741 0.100 840 1,480 0.120 700 1,233 0.137 613 1,080 Feltételek: PHS, BPI+, 1600KHz, G711, 10msec periódus, 85% upstream BW, Széchenyi Egyetem Győr

39. CMTS-ek VoIP teljesítménye • Motorola BSR-1000 • 40 aktív hívás visszirányú csatonánként • Maximum 120 aktív hívás CMTS-enként • Sikeres hívásbefejezés: 99.93% • Motorola BSR-64000 • 60 aktív hívás visszirányú csatonánként • Maximum 480 aktív hívás kártyánként • Sikeres hívásbefejezés: 99.995% Széchenyi Egyetem Győr

40. Hangszolgáltatás KTV hálózaton Széchenyi Egyetem Győr

41. Harmadik technológiai forradalom: digitális TV jel átvitel • A Docsis átvitelben bevált QAM moduláció alkalmazása • Set top boxok megjelenése a háztartásokban • Új szolgáltatások • Kiváló minőségű átvitel Széchenyi Egyetem Győr

42. HFC hálózat SEM IP OAM&P hálózat MPTS / ASI Előfizetőieszközök TMX SE2000 Helyiműsor VOD szerver NC1500 OM1000 DAC6000 Telefonos modems Wirelink SRM RPD KLS RADD SDM BSR64000 Alkalmazás szerver EuroDOCSIS Számlázórendszer Alkalmazás alhálózat DVB-Crendszer Széchenyi Egyetem Győr

43. ATMux N*M Multiplexer De-multiplexers Multiplexers Service Bank Széchenyi Egyetem Győr

44. 26.97Mbps T M X 2 0 1 0 Demod 26.97Mbps Demod 38.8Mbps Demod TMX-2010 Transzkódolós Statmux 38.8 Mbps Széchenyi Egyetem Győr

45. Set top box alkalmazása KTV hálózaton • Kezdeti set-top-box: csak analóg és/vagy digitális műsorok vételére alkalmas • Mai korszerű set-top-box: többfunkciós interaktív multimédia terminal, amely vissziránnyal rendelkezik • digitális műsorok vétele • valós idejű operációs rendszer, EPG • PPV és IPPV funkciók • Igény szerinti videó (VoD), közel igény szerinti videó (NVoD) • WEB funkciók: Internet, mail küldés • biztonságos távvásárlás, banki tranzakciók • DVD lejátszás, felvétel, Personal video recorder • interaktív játékok Széchenyi Egyetem Győr

46. Alkalmazások Low Cost Advanced Digital Interactive 64/256QAM Channels • Euro-DOCSIS kábelmodem • Valósidejű játékok • PC Routolás • IP Telefónia DVi3500 EuroDOCSIS visszirány - Plus Core Digital Interactive DVi3000 64/256QAM Channels • VOD/NVOD/IPPV • Email; Chat • Korlátozott Internet hozzáférés • EPG, Hiperhivatkozások RF visszirány 256 kbps Enhanced Broadcast DVi1000 64/256QAM Channels Telefonos visszirány DVi700 Modern DVB set top boxok Teljesítmény – szolgáltatási szint • Bővített csatornakapacitás • Digitális Video/Audio • Virtuáliscsatornák • Alapszintű GUI Széchenyi Egyetem Győr

47. DVB Transport Stream Scrambler Descrambler CW CW CA Operation Conditional Access Control Authorisations ECM CA Management Conditional Access Mgmt EMM DVB Conditional Access System Széchenyi Egyetem Győr

48. Digitális Szettop Customer Outlet HFC Modem / MTA Data + VoIP Házhálózati bekötések Széchenyi Egyetem Győr

49. iTV alkalmazások Web Browsing E-Mail TV Chat TV Mail TV Ticker TV Info, EPG Széchenyi Egyetem Győr

50. Digitális KTV fejállomás 1. Széchenyi Egyetem Győr