Волоконно-оптические системы передачи в кабельном ТВ, страница 2

ВНЕДРЕНИЕ ВОСП В СКТВ

Внедрение волоконно-оптического кабеля произвело революцию в системах КТВ. Если раньше при необходимости предоставления абонентам большого числа (100 и более) каналов приходилось прокладывать к каждому абоненту два кабеля, то сейчас реализована передача до 150 каналов по одному кабелю. Получили распространение цифровые и ЧМ системы, но наибольший рост числа оптических линий начался в начале 90-ых годов, когда стали применяться АМ системы. Сначала ВОЛС органично вошли в традиционную структуру кабельных сетей, затем началась их модернизация и расширение полосы частот до 550 МГц. В большинстве этих систем используются 1310-нм лазеры.

До внедрения ВОЛС были созданы кабельные сети с древовидной структурой и ветвями, обеспечивающие экономное расходование кабеля. Обобщенная  функциональная  схема  подобных СКТВ приведена на рис.1. На головной станции (ГС) 1, представляющей собой центральное оборудование системы, осуществляется преобразование по частоте ТВ сигналов разных программ. С помощью разветвителя на несколько направлений 2 от ГС отходит несколько магистральных линий 3, состоящих из однотипных кабельных участков, магистральных усилителей (УМ) 4, магистральных ответвителей 5. От магистральных линий отходят субмагистральные линии 8, содержащие однотипные кабельные участки, субмагистральные усилители 9, направленные ответвители 10. Наконец, от субмагистральных линий ответвляются кабели домовой распределительной сети (ДРС) 11, содержащей домовые усилители (УД) 12 и пассивные направленные абонентские разветвители 14, с помощью которых осуществляется подключение абонентских розеток 15. Нагрузочные резисторы R_Н обеспечивают согласование отрезков коаксиального кабеля. Ввод «обратных» сигналов от абонентов осуществляется с помощью абонентского устройства управления 13, выполняющего роль мультиплексора ДРС. Кроме того, в местах подключения ДРС к субмагистральному кабелю, а также субмагистрального кабеля к магистральному дополнительно устанавливаются мультиплексоры 7. В ГС для приема «обратных» сигналов имеется специальное устройство 6, обеспечивающее обработку информации от абонентов.

Каскадные магистральные усилители в этом случае обеспечивают прохождение видеосигналов на большое расстояние. Для подачи сигналов абонентам субмагистральные усилители отбирают часть мощности сигнала из магистральной линии, усиливают его и направляют в абонентские линии – ветви. Уровень сигналов в абонентских линиях устанавливается максимально высоким (верхний предел определяется искажениями в усилителях), чтобы увеличить число подключаемых абонентов. В магистрали же, наоборот, уровень выбирается сравнительно небольшим, так как за счет применения большого числа усилительных каскадов искажения быстро нарастают. Здесь основным ограничением является отношение сигнал/шум. Эти проблемы становятся все более серьезными с расширением полосы частот.

ВОЛС впервые начали применять, чтобы уменьшить число усилительных каскадов. Их прокладывали параллельно с существующими коаксиальными линиями. Старые линии оставляли как резервные на случай выхода из строя ВОЛС, что позволяло при аварии обеспечить бесперебойную доставку сигнала пользователям, хотя и с ухудшением качества. Благодаря уменьшению числа каскадов удалось увеличить надежность, улучшить качество и получить более широкую полосу частот. На втором этапе модернизации было произведено изменение направления включения усилительных каскадов, чтобы от каждого узла, в который приходит ВОЛС, сигнал поступал в коаксиальную линию в двух направлениях. При этом, естественно, исключалось резервирование, но достигалась более высокая надежность. Третий этап предполагает полную замену коаксиальных линий с усилительными каскадами. При этом ВОЛС должна доходить непосредственно до мостовых усилителей. Однако сдерживающим фактором является высокая стоимость электроники, применяемой в ВОЛС. Имеется тенденция к звездообразному построению сетей, когда в каждом узле имеются разветвления на ряд групп абонентов, что обеспечит в будущем простоту и гибкость их обслуживания.