Managementul caii inverse: proiectare si utilizare

managementul caii inverse: proiectare si utilizare

Industria CATV a raspuns la cererea de programe de televiziune interactive, in timp real sau, cum intalnim in literatura, „2-way”, cu tehnologia caii de intoarcere. Managementul caii inverse (de intoarcere) permite celui care vizioneaza sa trimita informatii de la un transmitator pozitionat in interiorul set-top-box-ului (STB) din resedinta clientului catre headend prin atingerea a cateva butoane de pe telecomanda televizorului. Aceasta posibilitate poate avea loc datorita retelelor HFC (hybrid fiber coax – retea hibrida fibra optica+cablu coaxial) care vin in intampinarea cererilor de distante mari de transmisie

necesare televiziunii pe cablu de azi.

Retelele HFC tipice, ilustrate in figura I.14, folosesc cablu coaxial pentru distantele de transmisie mai scurte dintre echipamentul video si transmitator sau dintre receptor si televizorul clientului, in timp ce calea dintre transmitator si receptor foloseste fibra monomod pentru extinderea distantelor de transmisie. Chiar si in aplicatiile pe distante limitate, aceasta combinatie permite proiectantului sa foloseasca cea mai ieftina solutie pentru fiecare portiune a retelei.

In retelele HFC cu cale de intoarcere, ilustrate in figura I.15, se aplica acelasi principiu de proiectare a sistemului, dar acum avem o transmisie bidirectionala intre locatia clientului si headend, permitand un management interactiv al caii inverse. Semnalele de la headend sunt transportate pe o fibra optica SM (monomod), folosind fie transmitatoare DFB (distributed feedback laser), fie FP (Fabry Perot), pe 1310 nm sau 1550 nm. Receptorul contine un laser pentru calea inversa care trimite semnalele de la utilizator inapoi la headend.

In mod curent, tehnologiile de multiplexare cu divizarea lungimii de unda, ca DWDM sau CWDM, cresc distanta de transmisie si fiabilitatea sistemului.

Fig. I.14. Retea HFC tipica

Fig. I.15. Retea HFC cu cale de intoarcere

PROIECT: Notiunile fundamentale ale programarii: algoritm, limbaje de descriere a algoritmilor, program, limbaje de programare PROIECT: Formatul fisierelor .zip

Interactivitatea cu ajutorul caii inverse

Managementul caii inverse suporta urmatoarele schimburi interactive:

- Tranzactii de plata sau comenzi: aceste comenzi ar putea consta intr-un film „pay-per-view” (plata se face pentru fiecare film in parte), cumparaturi dintr-o retea de livrari la domiciliu sau de la orice magazin ce este disponibil utilizatorului pe canalele de TV;

- Obtinerea datelor dintr-o baza de date centralizata: aceasta actiune se refera la informatii meteo locale, ghiduri de TV si selectia filmelor „pay-per-view”;

- Raspunsuri pentru campaniile de cercetare a pietei: utilizatorul isi poate exprima parerea in cadrul a tot felul de scrutinuri;

- Jocuri: utilizatorul poate participa la jocuri ce au legatura cu show-urile televizate;

- Imbunatatirea programelor: utilizatorul poate obtine mai multe informatii despre un subiect din programul de televiziune. Aceasta interactivitate se aplica in mod special la documentare cu privire la natura, istorie, tehnologie;

- Rapoarte financiare despre ceea ce intereseaza clientul;

- E-mail si chat;

- Canale de sport interactive: permite utilizatorului sa priveasca la doua meciuri simultan, sa aleaga unghiul camerei de luat vederi, sa obtina statistici despre meciuri, update de scoruri;

- Servicii de informatii: se pot obtine informatii despre calatorii, sporturi sau educatie. Aceste canale pot fi folosite pentru a promova oferte de vacanta si evenimente sportive.

- Alegeri muzicale: se poate selecta un canal ce emite muzica de un anumit gen. Aceste canale pot fi gratuite, cu plata per timp de ascultare sau „pay channel”. De asemenea sunt incluse in aceste canale informatii despre artist, album si uneori cum se poate cumpara acel album.

Managementul semnalului pe calea de intoarcere

Semnalul de pe calea inversa, care de obicei ocupa o banda in intervalul 5-42 MHz isi are originea in resedinta clientului si curge prin reteaua de fibra catre headend. Nivelul semnalului in retea este determinat de nivelul de RF produs de catre transmitatorul continut de STB, PC card sau modem de cablu. Totusi, cand semnalul iese in afara locuintei clientului, el va suferi pierderi in cabluri, splitere si alte dispozitive ale retelei de RF inainte de a ajunge la un amplificator. Mai departe, fiecare bucatica are pierderi diferite, dar toate semnalele ce provin de la resedintele clientilor ar trebui sa soseasca la amplificator la acelasi nivel. Proiectarea caii inverse presupune determinarea nivelelor de semnal de pe acest traseu. Semnalul care iese din amplificator va fi astfel incat castigul pe calea inversa al fiecarei statii de amplificare va fi echivalent cu pierderile de pe lungimea de  cablu imediat urmator. Cand semnalul ajunge la nodul optic, el este apoi transportat pe fibra optica la headend. O data ajunse aici, semnalele sunt convertite in RF de receptorul optic de cale inversa si trimise la demodulatorul special desemnat pentru serviciul cerut de utilizator.

Cai de intoarcere cu wdm si digitale

Cai de intoarcere multiplexate

Odata cu extinderea retelelor ce folosesc scheme cu cale de intoarcere, posibilitatea de a transmite in siguranta date de mare viteza in banda de la 5 la 42 MHz devine mai dificila. In zilele noastre, upgrade-urile la retelele HFC se bazeaza pe DWDM. Aceste upgrade-uri, ca peste tot in industria fibrei optice, sunt determinate de cererea pentru mai multa latime de banda si o transmisie mai buna si mai fiabila.

Fig. I.16. HCF folosind DWDM

Schema de transmisie din figura I.16 lucreaza avand un emitator laser DFB sau FP ce opereaza fie pe 1310 nm, fie pe 1550 nm, la nodul optic pentru a transmite datele la un hub secundar. Aici datele moduleaza direct un emitator laser DWDM folosind multiplexarea cu divizare in timp (TDM). Semnalul optic, folosind un multiplexor DWDM 1x4, este transmis pe fibra SM catre headend. Aici se demultiplexeaza semnalul si se transmite la 4 receptoare.

Cale de intoarcere digitala

Folosind un convertor analog/digital, o cale de intoarcere analogica se transforma intr-o cale de intoarcere digitala. Convertorul A/D opereaza la 100 MHz cu o rezolutie de 8-12 biti. Semnalele digitizate sunt convertite intr-un flux serial de biti, cu o sincronizare adecvata la nod pentru a putea reface semnalul la iesirea receptorului optic aflat in headend. La nod sau la hub-ul secundar, semnalele pot fi combinate folosind TDM. In mod curent, provider-ii de televiziune prin cablu folosesc doua convertoare A/D pe 12 biti pentru a modula transmitatorul laser si a produce un flux de date TDM de aproximativ 2,5 Gbps. Odata ce fluxul de date ajunge la headend, este demultiplexat si deserializat. In etapa finala, fluxul de date va fi transmis la un convertor digital/analog (D/A).

Calea de intoarcere digitizata ofera o serie de avantaje fata de o cale de intoarcere analogica. Semnalele digitizate TDM sunt transparente intr-o retea DWDM, intelegand prin aceasta ca semnalele pot fi transmise prin retea fara degradare. De asemenea, tehnicile de procesare a semnalelor digitale reduc degradarea.