Kábeltelevíziós hálózatok tervezése I-II. Koaxiális kábeles hálózatok

Az előadások a következő témára: "Kábeltelevíziós hálózatok tervezése I-II. Koaxiális kábeles hálózatok"— Előadás másolata:

1 Kábeltelevíziós hálózatok tervezése I-II. Koaxiális kábeles hálózatok
Takács György 10. Előadás Solti Miklós előadásainak felhasználásával Távközlő hálózatok tervezése november 12.

2 Az előfizetői átadási pont paraméterei
Üzemi frekvenciasáv 87,5 MHz…862 MHz 5,0 MHz…65,0 MHz Hasznos jelszint AM-VSB-TV (REF) 0 dBmV…17 dBmV FM REF – 6 dB QAM REF – 10…-16 dB Szintkülönbség szomszédos csatornákra max.3 dB a teljes frekvenciasávban max.12 dB Futásidő torzítás TXT jelátvitel esetén max.50 nsec Differenciális erősítés max.14% Differenciális fázis max.12% Áthallási csillapítás két előfizető között min.42 dB 8 MHz-es raszter esetén min.36 dB Távközlő hálózatok tervezése november 12.

3 Az előfizetői átadási pont paraméterei
Áthallási csillapítás azonos aljzat TV-FM kimenete között min.20 dB (a TV-FM sávban min.10 dB) Reflexiós csillapítás a TV-sávokban min.14 dB – 1,5dB/okt 40MHz-től (de min. 10 dB) CNR (vivő/zaj viszony) AM-VSB-TV (PAL B,G) min.44 dB 64QAM jeleknél min. 24,5 dB/10e-4 BER FM-sztereó jeleknél min. 48 dB/0,2 MHz BW Egy csatornán belüli intermoduláció min. 54 dB CTB (harmadrendű üttetések) min. 57 dB CSO (másodrendű produktumok) min. 57 dB CXM (keresztmodulációs torzítás) min. 60 dB HUM (búgásmoduláció) min. 46 dB (képvivőre von) Távközlő hálózatok tervezése november 12.

4 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Alapelvek Az előfizetői átadási pontra vonatkozó szabvány-követelményekre hálózatot tervezni hibás döntés A tervezés során kitűzött paramétereknek elegendő tartalékot kell biztosítaniuk a várható öregedés és a környezeti hőmérséklet változások mellett Új hálózat tervezésénél az előfizetői irányú frekvenciasáv 87,5 MHz-től 862 MHz-ig, a visszirányú frekvenciasáv MHz-től 65 MHz-ig terjed (kerüljük az ettől eltérő frekvenciasáv-hasításokat) Csak 1GHz-es felső határfrekvenciájú passzív építőelemeket tervezzünk felhasználásra ONU-kimenetenként legfeljebb 400 előfizetőt csatoljunk Távközlő hálózatok tervezése november 12.

5 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Alapelvek Az előfizetői átadási ponton ne engedjünk meg 8-9 dB-nél nagyobb szintkülönbséget a teljes frekvenciasávban Törekedjünk arra, hogy az előfizetői átadási ponton 862 MHz-re vonatkoztatva a hasznos jelszint legalább 4…6 dBmV legyen, de egyetlen csatornában se emelkedjen 13dBmV fölé Kizárólag kétirányú átvitelre alkalmas koaxiális hálózatot tervezzünk, a felhasználásra kerülő építőelemeket ennek megfelelően válasszuk ki A kivitelezés során megvalósult hálózat eltérhet a tervezettől, de ennek alapján módosítsuk a kiviteli dokumentációt Távközlő hálózatok tervezése november 12.

6 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Szabványok, előírások EN sorozat -3 Aktív koax szélessávú elosztó elemek -4 Passzív koax szélessávú elosztó elemek -5 Fejállomási berendezések -6 Fényvezetős berendezések -7 Rendszer jellemzők -10 Visszirányú átvitel Euro-DOCSIS IEC 96 Rádiófrekvenciás kábelek ME Távközlő hálózatok rajzjelei, jelölései EN Rádiófrekvenciás csatlakozók EN Kábeles elosztóhálózatok koax kábelei Távközlő hálózatok tervezése november 12.

7 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Szabványok, előírások ME Távközlő hálózatok rajzjelei és jelölései MMD 3-3 Kábeltelevíziós hálózatok telepítési technológiai irányelvei MMD Tervezési irányelvek az előfizetői hozzáférési hálózatok HFC irányú fejlesztéséhez MMD Tervezési segédlet koaxiális elosztóhálózatok tervezéséhez MMD Épületen belüli KTV hálózatok tervezési irányelvei MMD Tervezési segédlet koaxiális elosztóhálózatok visszirányú átviteli útjának tervezéséhez MMD Átadás-átvételi mérések (koaxiális hálózat) Távközlő hálózatok tervezése november 12.

8 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Adatátvitel DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification CMTS: Cable Modem Termination Systems DOCSIS 1.0 és 1.1 Downstream: 64QAM (30.34Mbps)…256QAM (42.88Mbps) Upstream: 320kbps…10.24Mbps (QPSK, 16QAM) DOCSIS 2.0 Upstream to 30.72Mbps with two new multiple access technologies - Advanced time division multiple access (A-TDMA) - Synchronous code division multiple access (S-CDMA) - with 8-, 16-, 32-, 64-, 128QAM (return!) Távközlő hálózatok tervezése november 12.

9 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Adatátvitel Euro-DOCSIS: Nom. Downstream 64QAM (37Mbps) 256QAM (52Mbps) Subscriber Levels -17…+13dBmV -13…+17dBmV SIN (BER<10e-8) min. 25,5dB min.31,5dB Upstream Levels 8…58dBmV (QPSK) 8…55dBmV (16QAM) CGW Input Levels -16…+14dBmV/200kHz -13…+17dBmV/400kHz -10…+20dBmV/800kHz -7…..+23dBmV/1.6MHz -4…..+26dBmV/3.2MHz (200kHz…3.2MHz) >15dB/QPSK >22dB/16QAM Távközlő hálózatok tervezése november 12.

10 A frekvenciasáv felosztása
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

11 Tradicionális rendszerfelépítés
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

12 Kábeltelevíziós analóg fejállomás
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

13 A fejállomás kimeneti spektrumképe
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

14 Korszerű koaxiális hálózatfelépítések
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

15 Felfűzött és osztott elrendezés
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

16 Tipikus házhálózati struktúrák
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

17 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Iránycsatolók Távközlő hálózatok tervezése november 12.

18 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Elosztók és leágazók Távközlő hálózatok tervezése november 12.

19 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Vonali elosztó Távközlő hálózatok tervezése november 12.

20 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Multitap-ek Távközlő hálózatok tervezése november 12.

21 Beltéri elosztók, leágazók
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

22 Kültéri koaxiális kábel felépítése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

23 Beltéri koaxiális kábel felépítése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

24 A koaxiális kábel jellemzői
Impedancia (névlegesen 75 Ohm) Csillapítás Frekvenciafüggõ, hõmérsékletfüggõ, átmérõtõl függõ, anyagfüggõ Reflexiós csillapítás (Structural Return Loss) Vonalellenállás (Loop Resistance, Ampacity) Rövidülési tényezõ Dielektrikumtól függõ (TPE: 66.2%, HPE: 87…88%, TPE:92…93%) Igénybevételekkel szembeni stabilitás Húzó- és hajlító-szilárdság, legkisebb hajlítási sugár, Víz- és tûzállóság (járulékos védelem, köpenyanyag) Kábelspecifikus csatlakozók Távközlő hálózatok tervezése november 12.

25 Tipikus koaxiális kábelátmérők
0.242” RG ” T10-625 0.272” RG ” TX10-700 0.340” RG T10-750 0.405” RG ” TX10-840 0.455” TX ” QR-860 0.412” T ” T10-875 0.500” T ” T 0.540” QR ” QR-1125 0.565” TX ” TX Távközlő hálózatok tervezése november 12.

26 Kábeltelevíziós koaxiális csatlakozók
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

27 Egy koaxiális csatlakozó szerkezete
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

28 A koaxiális kábel csillapítása
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

29 Kábeltelevíziós erősítő
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

30 Az erősítők jellemző paraméterei
Kivitel (öntött könnyûfém tok, klimatikus és nagyfr.tömítettség, modularitás, be-és kimenetek, táplálás, védelem, stb.) Kimenetek száma (egy- vagy többkimenetû, osztott vagy külön végerõsített kimenetek, külön visszirányú bemenet, skálázható, stb.) Erõsítés (maximális üzemi erõsítés, választható erõsítéslépcsõk) Zajszám (1,7…13 dB között) Kivezérelhetõség (CENELEC 42, flat a kiindulási alap) Szintállítási lehetõségek (bemeneti, Interstage, végfokonként, folyamatosan változtatható vagy dugaszolható, ALSC) Távmenedzselhetõség (a lekérdezhetõ paraméterek, távvezérelhetõ funkciók, alarm funkciók, kompatibilitás) Távközlő hálózatok tervezése november 12.

31 Tipikus vonalerősítő felépítése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

32 A megfelelő erősítő kiválasztása
Kis zajszám = jó kaszkádolhatóság Magas kivezérelhetõség = jó kaszkádolhatóság Magas max. üzemi erõsítés = korlátolt kaszkádolhatóság Nagy dinamika tartomány = jó elõfizetõ/erõsítõ viszony Több kimenet = korszerû elosztási struktúra Moduláris felépítés = kedvezõ üzembentartás Univerzális tokozás = egységes hálózatfelépítés Földfelszíni készülékek, földkábel = korszerû, esztétikus Légkábeles hálózat = kevésbé esztétikus, olcsóbb (?) Távközlő hálózatok tervezése november 12.

33 Kábeltelevíziós tápegységek
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

34 Tipikus távtápláló tápegység
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

35 Szünetmentes tápegységek
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

36 Tipikus vonalszakasz szintviszonyai
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

37 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Az olló diagram Távközlő hálózatok tervezése november 12.

38 Családiházas övezet tervezése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

39 Tipikus előfizetői csatlakozók
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

40 Korszerű előfizetői csatlakozó
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

41 Aktív multimédia-csatlakozó
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

42 Tipikus szintkülönbségek
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

43 Családiházas övezet tervezése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

44 Családiházas övezet tervezése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

45 Szintkülönbségek családiházas övezetben
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

46 Tipikus lakótelepi jelszintek
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

47 Monomódusú szál, optikai ablakok
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

48 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Optikai detektorok Távközlő hálózatok tervezése november 12.

49 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Optical Node Unit Távközlő hálózatok tervezése november 12.

50 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Skálázható ONU Távközlő hálózatok tervezése november 12.

51 Optikai adók spektrumképei
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

52 Korszerű DFB lézeradó 1310 nm-re
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

53 Korszerű EMS lézeradó 1550 nm-re
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

54 Nd:YAG EMS lézeradó 1319nm-re
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

55 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
EMAT lézeradó 1550 nm-re Távközlő hálózatok tervezése november 12.

56 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Az EDFA és működése Távközlő hálózatok tervezése november 12.

57 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
HI-Power EDFA Távközlő hálózatok tervezése november 12.

58 Optical Loss Budget OLB
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

59 Optikai hálózati struktúrák
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

60 Tipikus optikai elosztóhálózat
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

61 A hibrid vonalhálózat felépítése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

62 Optikai elosztóhálózat tervezése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

63 Optikai elosztóhálózat tervezése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

64 Optikai elosztóhálózat tervezése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

65 Optikai gyűrű felépítése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

66 Optikai gyűrű tervezése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

67 Optikai gyűrű tervezése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

68 Optikai gyűrű tervezése
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

69 Többsíkú HFC rendszer tervezése
Az egyes síkok rendszer-paramétereit az alábbi táblázat tartalmazza. Feladat az eredő előfizetői paraméterek igazolása a megfelelő kaszkádolási számítások elvégzésével. Távközlő hálózatok tervezése november 12.

70 Többsíkú HFC rendszer tervezése
A CNR halmozódása minden esetben 10Xlog alapon történik. Ennek megfelelően az egyes síkokon belül és az egyes síkokból a következő síkokba történő átlépés során is 10Xlog alapon történik a zajhalmozódás A CTB- és CSO-produktumok halmozódása nemcsak az egyes síkokban eltérő, hanem az egyes síkokból a következő síkokba történő átlépés során is eltérő törvényszerűségek között történik, mivel ezek a produktumok komplex értékkel bírnak Az egyes síkok közötti átlépés során alkalmazható átszámítási kulcsokat a következő táblázatok mutatják Távközlő hálózatok tervezése november 12.

71 CTB produktumok halmozódása
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

72 CSO produktumok halmozódása
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

73 Visszirányú hálózattervezési alapok
A visszirányú optikai rendszertechnika megválasztása A koaxiális hálózati struktúra alkalmasságának felmérése A koaxiális eszközök megválasztása, esetleg cseréje Az adatátviteli igények és lehetőségek felmérése A megfelelő CMTS technológia kiválasztása Hálózattervezés „visszirány”-ban Zavarvizsgálat, javítás, zavarvizsgálat, javítás, … Távközlő hálózatok tervezése november 12.

74 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Zavarmentesítés A foglalt frekvenciasávok kihagyása A rendszer üzemi frekvenciáinak ismerete Megfelelő fedettségű hálózat biztosítása (Leakage) Az optikai/koaxiális hálózatarány optimalizálása A megfelelő kommunikációs szintek biztosítása Az előfizetői oldali zavarbehatolás kizárása (Ingress) Jogosulatlan rácsatlakozások kizárása Spektrum ellenőrzés, a szolgáltatást nem igénylő vagy zavart ágak lekapcsolása távmenedzseléssel Távközlő hálózatok tervezése november 12.

75 Visszirányú hálózattervezési alapok
Az optikai visszirányú hálózat megtervezése Az ONU visszirányú fogadószintjének tervezése Az erősítők visszirányú rendszerszintjének meghatározása Az előfizetői átadási szintek meghatározása Az azonos szintű zavarinzertálási csillapítás tervezése A maximális modem-adásszint meghatározása A megfelelő előfizetői csatlakozó kiválasztása Távközlő hálózatok tervezése november 12.

76 Kétirányú jelátviteli szintek
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

77 ONU-HOST kaszkádjellemzők számítása
Kiindulási adatok Az ONU-körzet zajszintje -20 dBmV 16 db 1,7MHz-es zajsávszélességű csatorna 14 db 0,2MHz-es zajsávszélességű csatorna ONU-ban RPT3234 FP-lézer -3dBm OTX 30dBmV kivezérelhetőség -8dBm ORX mellett 34 dB SIN várható RSS-ben RPT2005 DFB-lézer +3dBm OTX -60dBmV/Hz mellett 41,5 dB SIN várható Távközlő hálózatok tervezése november 12.

78 ONU-HOST kaszkádjellemzők számítása
ONU RF-szint számítása Pwr/Hz = 30dBmV-10log(30x10e6)= -44,77dBmV tehát 1,7MHz zajsávszélességhez -44,77dBmV + 62,30dB = 17,53dBmV adódik és 200kHz zajsávszélességhez -44,77dBmV + 53,01dB = 8,24dBmV adódik a 17dBmV-os szint a lézeradó bemenetére adódik, tehát az erősítést / csillapítást ennek figyelembe vételével kell kalkulálni Távközlő hálózatok tervezése november 12.

79 ONU-HOST kaszkádjellemzők számítása
Előfizetői síkon 37 dB SIN (17dBmV szélessávú jel – 20dBmV Ingress Level), Az ONU-RSS viszonylatban 34 dB SIN, Az RSS-HOST viszonylatban 41,5 dB SIN várható. SINCASCADE = -10log(10e-4, e-3,4 + 10e-3,7) = -10log(70,795x10e ,107x10e ,526x10e-6) = -10log(668,428x10e-6) = -31,75 dB A HOST-ban ebből tehát 31,75 dB eredő SIN adódik Az Euro-DOCSIS szerint >15dB kell QPSK-hoz, >22dB kell 16QAM-hez Távközlő hálózatok tervezése november 12.

80 A teljes optikai gyűrűrendszer
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

81 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
Host Insertion Távközlő hálózatok tervezése november 12.

82 Lakótelepi gerinchálózat
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

83 Gerinchálózat családiházas övezetben
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

84 Elosztóhálózat családiházas övezetben
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

85 Szálkímélő visszirányú felfűzött lánc
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

86 Szálkímélő digitalizált visszirányú lánc
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

87 Visszirányú blokk-konvertálás elve
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

88 Visszirányú Host-inzertálás
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

89 Távközlő hálózatok tervezése -- 2009. november 12.
DWDM visszirányban Távközlő hálózatok tervezése november 12.

90 Digitalizált visszirány + DWDM
Távközlő hálózatok tervezése november 12.

91 Digitalizált visszirány + DWDM
Távközlő hálózatok tervezése november 12.