korszerű ktv hálózatokon nyújtható szolgáltatások

2004.05.12. Széchenyi Egyetem Győr

Korszerű KTV hálózatokon nyújtható

szolgáltatások

Előadó: Putz József 20/455 31 67 [email protected]


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


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


Két optikai síkú HFC hálózat


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 0,36dB1550nm-en 1 km csillapítása 0,22dB


Fény terjedése az optikai szálon

A fény a két különböző törésmutatójú anyag határán teljes visszaverődést szenved.


Optikai csillapítás hullámhosszfüggése

Optikai jeltovábbítás előnyeiNagyon kis csillapításNem számolunk hőmérsékletfüggéssel


Optikai ablakok

850 nm régebben használták, digitális átvitelre 1310 nm analóg és digitális átvitelre használható

Nagyobb szálcsillapításOlcsóbb eszközök

1550 nm analóg és digitális átvitelre a legelőnyösebbKis szálcsillapításEszközök ára magasabb, de hatékonyabb lehet


WDM szűrő

Két különböző hullámhosszú optikai jel egy szálon történő átvitelét teszi lehetővé

CWDM szűrő

8 különböző jel átvitelét teszi lehetővé egy szálon, 20 nm-es lépésközt alkalmaz


DWDM szűrő

Sűrű hullámhossz multiplexálású rendszer, akár 0,8 nm lépésközönkénti vivőkkel


DWDM rendszer működése

Digitális átvitel 4 különböző színű fény felhasználásával


Optikai Node


Koax földkábel erősítővel


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.


HFC hálózatok jellemzői ma

Analóg TV jelátvitel 40-60 műsorFrekvenciasáv DS 88-862 MHZ, US 5-

65MHzMűködő Internet szolgáltatás 512/128kbpsEgy kódolt műsor átvitele (zavaróvivős

kódolással)2-3 szolgáltatási csomag, egyszerű

aluláteresztő szűrővel


A KTV hálózat korlátai

Átlagos hálózatnál 40 PAL mellett 28QAMEgy csatorna 42-55Mbps átvitelére képesVisszirányban 5-6db DOCSIS 2.0 (30Mbps)Visszirány fizikailag szegmentálhatóA KTV a legnagyobb sávszélességű közeg

az előfizető felé

- 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 )

Magyarországi KTV helyzete


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


Szolgáltatások átviteli jellemzői

Szolgáltatás Átviteli sebesség Minőség

Főirány Visszirány Főirány Visszirány

Kábel-telefónia 64 kb/s 64 kb/s CBR CBR

Internet-hozzáférés 64 kb/s –2 Mb/s 64 kb/s VBR VBR

Távoktatás 64 kb/s –2 Mb/s 64 kb/s CBR/VBR VBR

Távmunka N x 64kb/s –8 Mb/s N x 64 kb/s CBR/VBR CBR/VBR

NVOD 2-8 Mb/s kb/s CBR VBR

VOD 2-8 Mb/s kb/s CBR VBR

Videó konferencia N x 64 kb/s –8 Mb/s N x 64 kb/s –8 Mb/s CBR CBR

Telemetria kb/s ABR ABR


A csatornakiosztás változása a jövőbenPAL QAM

120 860500

PAL QAM

120 860200

QAM

120 860

t / years


Második technológiai forradalom Internet a KTV-n

Digitális jelek átvitele analóg hálózaton

Más mérési módszerek, eszközökÚj technológiák, szakemberképzésInformatika és Telco konvergenciájaSW ismeretek a karbantartóknak


Versenyző Internet technológiák Magyarországon

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

Negyedév

Elő

fize

tősz

ám

Bérelt vonal

ADSL

Kábel

ISDN

WLAN


Rendszer mérése

Céladatátviteli rendszer modulációs paramétereinek méréseiA csatorna (KTV hálózat) paramétereinek mérése

FajtáiÜzemen kívüli mérések (zajmérések, BER ismert bitfolyam)Üzem közbeni mérések (konstellációs ábra, ...)

Rendelkezésre állásTeljes rendszerEgy összeköttetés


Konstellációs diagram

Az adott csatornán 64QAM jel van

vivő szinkronbanszimbólum-

szinkronbanÚj fogalmak a

mérésben


Analóg és digitális jel


Visszirányú zajösszegződés

Return TxReturn Rx

Zajok a modemek felöl


Internet szolgáltatás KTV hálózaton

KTVhálózat

Otthoni felhasználó

Iskolák

Üzleti ügyfelek(Bankok)

Üzleti ügyfelek (Hotel)

modem - S OHO

modem -S OHO

HFC

HFC

modem

Router

KTVátjáró

Hub

NMS

Internet

KTV fejállomás

modem

Laptop

Otthoni felhasználó

modem Telefonátjáró

P S TN

W eb/ M ail/ Lokál-tartalom szerv erek

Telefon

IP TelefonTelefon

Fax

Telefon

Fax

Telefon

?


Szimmetrikus szolgáltatások


Szimmetrikus szolgáltatások

mindkét irányban ugyanakkora a sávszélességpont-pont között, dedikált felhasználók részére az adatátviteli sebesség tipikusan 1,5 - 2 Mbps.A legelterjedtebb szolgáltatások videókonferencia, VoIP telefonilletve a LAN-ok közötti összeköttetés megvalósításaTipikusan a Docsis 2.0 és a régi Lancity ilyen


Aszimmetrikus szolgáltatások


Aszimmetrikus szolgáltatás

A CMTS mindig a szétosztási pontban (HE) kerül telepítésre

Tipikusan az Internet elérés aszimmetrikus

A Docsis 1.1 rendszerre jellemző


Professzionális CMTS


DOCSIS Specifikáció

DOCSISEuroDOCSIS

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


IP telefon a KTV hálózaton

LAN

KábelTVhálózat

Fejállomás

W ANrouter

(internet)

VoIP gateway(nyilvános távbeszélőhálózat)

MultimédiásPC

Kábelm odem

MultimédiásPC

Kábelm odem

Kábelm odem

MultimédiásPC

Kábelm odem

InternetPSTN

Szolgá lta tóte lephelye

CallManager

IP-Telefon IP-Telefon

Számlázás


Hangkódolás

Kóder G.711 G.728 G.729

Bitsebesség 64 kbps 16 kbps 8 kbps

Csomagméret / gyakoriság

299 byte20ms

99 byte20ms

89 byte20ms

Aktív hívások száma 2Mbps-

os csatornában

22 50 58


Hangcsatorna sávszélessége

64k44.8kG.729/G729A

64k 51.2kG.729E

64k 51.2kG.728

115.2k102.4kG.711

16QAMQPSKModuláció/

Hang kódoló

Feltételek: PHS, BPI+, 10msec periódus, nincs FEC


CMTS-enkénti előfizetőszám

1,0806130.137

1,2337000.120

1,4808400.100

1,7419880.085

2,1141,2000.070

16QAMQPSKModuláció/

Erlang

Feltételek: PHS, BPI+, 1600KHz, G711, 10msec periódus, 85% upstream BW,

Erlang:az összes előfizető / aktív hívások száma


CMTS-ek VoIP teljesítménye

Motorola BSR-100040 aktív hívás visszirányú csatonánként

Maximum 120 aktív hívás CMTS-enként

Sikeres hívásbefejezés: 99.93%

Motorola BSR-6400060 aktív hívás visszirányú csatonánként

Maximum 480 aktív hívás kártyánként

Sikeres hívásbefejezés: 99.995%


Hangszolgáltatás KTV hálózaton

Internet,LL

V

V

HFChálózat N

Ode

CMTS

PanTelKTV szolgáltató

SoftSwitch

DOCSIS 1.1PacketCable


Harmadik technológiai forradalom: digitális TV jel átvitel

A Docsis átvitelben bevált QAM moduláció alkalmazása

Set top boxok megjelenése a háztartásokban

Új szolgáltatásokKiváló minőségű átvitel


DVB-C rendszer

OM1000

OAM&Phálózat

Alkalmazásalhálózat

Alkalmazásszerver

SRM

Számlázórendszer

RADD

DAC6000 Wirelink

KLS

EuroDOCSIS

BSR64000

SDM

VODszerver

NC1500

RPD

SEM

Telefonos modems

Helyiműsor

SE2000 TMX

IP MPTS / ASI

HFC hálózat

Előfizetőieszközök


ATMux N*M Multiplexer

VIVACE

'ServiceBank' LEGATO

LEGATO

LEGATO

LEGATO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

ST

AC

CA

TO

QAM DVC318n*SPTS

n*SPTS

4*M PTS

2*STM -4c

2*STM -4c

Multiplexers

De-multiplexers

ServiceBank


TMX-2010 Transzkódolós Statmux

Demod

Demod

Demod

38.8Mbps

26.97Mbps

26.97Mbps

38.8 MbpsTMX

2010


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


Modern DVB set top boxokT

elje

sítm

ény

– s

zolg

álta

tási

szi

nt

Euro-DOCSIS kábelmodem Valósidejű játékok PC Routolás IP Telefónia

Alkalmazások

EuroDOCSIS visszirány

DVi3500

Low Cost Advanced Digital Interactive 64/256QAM Channels

Core DigitalInteractiveDVi3000

VOD/NVOD/IPPV Email; Chat Korlátozott Internet hozzáférés EPG, Hiperhivatkozások

- Plus 64/256QAM Channels

RF visszirány 256 kbps

Bővített csatornakapacitás Digitális Video/Audio Virtuális csatornák Alapszintű GUI

Enhanced BroadcastDVi1000 64/256QAM Channels

Telefonos visszirány

DVi700


DVB Conditional Access System

CA Operation

ECMConditional

Access ControlAuthorisations

CA Management

EMMConditional

Access Mgmt

DVB Transport Stream

Scrambler Descrambler

CW

CW


Digitális Szettop

CustomerOutlet

HFC

Házhálózati bekötésekHázhálózati bekötések

Modem / MTA

Data + VoIP


TV Mail

TV Info, EPG

TV Ticker

TV Chat

Web BrowsingE-Mail

iTV alkalmazások


Digitális KTV fejállomás 1.


Digitális KTV fejállomás 2.


Jövőkép

Analóg szolgáltatások még soká működni fognak Megjelennek a nagyobb sávszélességű Internet

elérési lehetőségek VoD, NVoD, PPV szolgáltatások bevezetése PVR készülékek általánossá válása Digitális Set top boxok a lakásokban, majd a TV-

kben ADSL TV szolgáltatás DVB-T szolgáltatás Internet TV szolgáltatás Mobil TV szolgáltatás


Köszönöm a figyelmüket.

PUTZ JÓZSEFműszaki igazgató

CABLENET RtFót, Szent Benedek park 69. 20/455 31 67

korszerű ktv hálózatokon nyújtható szolgáltatások

Documents