Telewizja kablowa

Telewizja kablowa (pot. nazywana „kablówką”) – sieć telekomunikacyjna, która pozwala na oferowanie abonentom pakietu programów radia i telewizji oraz szerokiego asortymentu interaktywnych usług multimedialnych (tj. Internet, telefon), realizowana za pomocą techniki hybrid fibre-coaxial (HFC) lub anteny zbiorczej (starsze rozwiązanie, stosowane często w np. blokach mieszkalnych). Telewizje kablowe wykorzystują do transmisji pasmo od ≈50 do ≈900 MHz. Każdy program zajmuje 8 MHz (w standardzie PAL D/K, D1), więc przez kabel koncentryczny można przesłać do 94 programów stacji telewizyjnych.

Schemat sieci telewizji kablowej

Zanim sygnał dotrze do telewizorów abonentów musi przebyć drogę, zilustrowaną na schemacie:

Schemat struktury systemu telewizji kablowej

Główna stacja czołowa

Przykład głównej stacji czołowej

Główna stacja czołowa jest podstawowym elementem nowoczesnej sieci szerokopasmowej.

Jej zadaniem jest:

• wprowadzanie szerokiego pakietu programowo-usługowego, składającego się z programów radia i telewizji, odbieranych drogą satelitarną, naziemną oraz wprowadzanych miejscowo;
• wprowadzanie, w zależności od aktualnej penetracji sieci, interaktywnych usług multimedialnych takich jak NVOD i transmisja danych (wraz ze wzrostem wymaganej przepustowości usługi te powinny być przenoszone do regionalnej stacji czołowej);
• transmisja pakietów programowych oraz usług do sieci szkieletowej w celu dotarcia z nimi do odbiorców końcowych (abonentów).

Zgodnie z powyższym, zadaniem głównej stacji czołowej jest zbudowanie podstawowej informacji programowo-usługowej, która następnie rozsyłana jest poprzez sieci szkieletowe do regionalnych stacji czołowych.

Regionalna stacja czołowa

Zadaniem regionalnej stacji czołowej jest odbiór programów i pakietów danych, odebranych z szerokopasmowej sieci szkieletowej, tworzenie indywidualnego pakietu programów i usług, modulacja sygnału analogowego sygnałem cyfrowym (QAM), a następnie dystrybucja zmodulowanego sygnału do sieci dostępowej HFC.

Regionalna stacja czołowa umożliwia uzupełnienie podstawowej oferty programowej o kanały telewizyjne i radiowe odbierane lokalnie, wzbogacając ją i dostosowując do oczekiwań abonentów danej sieci. Na poziomie Regionalnej Stacji Czołowej wprowadzane są również usługi typu NVOD, transmisja danych, a także wideo na życzenie (wyłącznie w przypadku niewielkiej penetracji sieci tą usługą – wraz ze wzrostem ilości korzystających z niej abonentów, usługa wideo na życzenie powinna być przeniesiona do koncentratora). Następnie sygnał przechodzi przez koncentrator.

Zadaniem koncentratora w nowoczesnej sieci szerokopasmowej HFC jest:

• odbiór pakietu programów radia i telewizji oraz usług dodatkowych wprowadzanych w stacji czołowej i przesyłanych do sieci szkieletowej;
• obsługa systemów umożliwiających świadczenie interaktywnych usług multimedialnych, przeznaczonych dla odbiorców lokalnych;
• zarządzanie ruchem telekomunikacyjnym w kierunku dosyłowym do abonenta oraz zwrotnym od abonenta w rejonie, w którym występuje kilkanaście-kilkadziesiąt węzłów optycznych;
• retransmisja pakietu programów i usług przeznaczonych do segmentów sieci dostępowej;
• retransmisja informacji zwrotnej do sieci szkieletowej związanej z usługami wprowadzanymi na poziomie regionalnej stacji czołowej lub głównej stacji czołowej.

Magistrala optyczna

Przykład węzła optycznego stosowanego w telewizjach kablowych

Magistrale optyczne w telewizji kablowej służą do transmisji sygnałów łączami światłowodowymi na duże odległości. W węźle optycznym sygnał jest zamieniany z optycznego na elektryczny i dalej jest już przekazywany przez kabel koncentryczny, a nie, jak to miało miejsce wcześniej, światłowód.

Systemy zasilania

Przykład wzmacniacza budynkowego

Przykład wzmacniacza dystrybucyjnego

Wysokie wymagania, związane z niezawodnością szerokopasmowych sieci HFC, wiążą się z koniecznością posiadania niezawodnego systemu zasilania urządzeń pracujących w stacji czołowej i koncentratorach, jak również systemów zasilających węzły optyczne oraz wzmacniacze w sieci koncentrycznej.

Nowoczesna architektura systemów zasilania sieci HFC oraz instalacja urządzeń zasilających w węzłach optycznych pozwala na centralne wprowadzenie zdalnego zasilania i dostarczanie go za pomocą kabla koncentrycznego do urządzeń pracujących w sieci rozprowadzającej oraz budynkowej.

Sieć koncentryczna

Koncentryczna część sieci umożliwia transmisję do abonentów kilkudziesięciu programów telewizyjnych i radiowych oraz wprowadzanie usług interaktywnych wykorzystujących transmisję w kierunku zwrotnym: telewizja interaktywna, transmisja danych, telefonia IP oraz monitoring.

Można wyróżnić dwa obszary sieci koncentrycznej:

• sieć dystrybucyjną, która umożliwia rozprowadzenie sygnału do podległych sieci budynkowych przy zapewnieniu optymalnych parametrów transmisji;
• sieć budynkową, odpowiedzialną za dystrybucję sygnałów do poszczególnych abonentów.

Sygnał

Przykład skrzynki z zamontowanym filtrem dolnoprzepustowym

Telewizja kablowa wysyła do wszystkich abonentów ten sam sygnał. Firmy zajmujące się telewizją kablową oferują jednak różne pakiety programów za różną cenę. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu różnego rodzaju filtrów. Jeśli więc abonent ma mieć możliwość odbierania wyłącznie podstawowych programów, konstrukcja wygląda następująco: do skrzynki (box) w budynku dociera pełny sygnał wysyłany przez telewizję kablową. W skrzynce, gdzie znajduje się splitter (rozgałęźnik), montowany jest filtr dolnoprzepustowy, który przepuszcza tylko sygnał na niskiej częstotliwości, przez co można oglądać tylko programy nadawane na tych częstotliwościach.

• 
  odgałęźnik 4 tap 2 używany w telewizji kablowej
• 
  odgałęźnik 8 tap używany w telewizji kablowej

---

Wykaz częstotliwości kanałów telewizyjnych obowiązujących w Polsce

Pasmo	Kanał	Częstotliwość (MHz)	Częstotliwość nośnej wizji (MHz)	Częstotliwość nośnej fonii (MHz)
I	1	48,5...56,5	49,75	56,25
	2	58...66	59,25	65,75
II	3	76...84	77,25	83,75
	4	84...92	85,25	91,75
	5	92...100	93,25	99,75
Pasmo kablowe 1	S1	110...118	111,25	117,75
	S2	118...126	119,25	125,75
	S3	126...134	127,25	133,75
	S4	134...142	135,25	141,75
	S5	142...150	143,25	149,75
	S6	150...158	151,25	157,75
	S7	158...166	159,25	165,75
	S8	166...174	167,25	173,75
III	6	174...182	175,25	181,75
	7	182...190	183,25	189,75
	8	190...198	191,25	197,75
	9	198...206	199,25	205,75
	10	206...214	207,25	213,75
	11	214...222	215,25	221,75
	12	222...230	223,25	229,75
Pasmo kablowe 2	S9	230...238	231,25	237,75
	S10	238...246	239,25	245,75
	S11	246...254	247,25	253,75
	S12	254...262	255,25	261,75
	S13	262...270	263,25	269,75
	S14	270...278	271,25	277,75
	S15	278...286	279,25	285,75
	S16	286...294	287,25	293,75
	S17	294...302	295,25	301,75
	S18	302...310	303,25	309,75
	S19	310...318	311,25	317,75
	S20	318...326	319,25	325,75
	S21	326...334	327,25	333,75
	S22	334...342	335,25	341,75
	S23	342...350	343,25	349,75
	S24	350...358	351,25	357,75
	S25	358...366	359,25	365,75
	S26	366...374	367,25	373,75
	S27	374...382	375,25	381,75
	S28	382...390	383,25	389,75
	S29	390...398	391,25	379,75
	S30	398...406	399,25	405,75
	S31	406...414	407,25	413,75
	S32	414...422	415,25	421,75
	S33	422...430	423,25	429,75
	S34	430...438	431,25	437,75
	S35	438...446	439,25	445,75
	S36	446...454	447,25	453,75
	S37	454...462	455,25	461,75
	S38	462...470	463,25	469,75
IV	21	470...478	471,25	477,75
	22	478...486	479,25	485,75
	23	486...494	487,25	493,75
	24	494...502	495,25	501,75
	25	502...510	503,25	509,75
	26	510...518	511,25	517,75
	27	518...526	519,25	525,75
	28	526...534	527,25	533,75
	29	534...542	535,25	541,75
	30	542...550	543,25	549,75
	31	550...558	551,25	557,75
	32	558...566	559,25	565,75
	33	566...574	567,25	573,75
	34	574...582	575,25	581,75
	35	582...590	583,25	589,75
	36	590...598	591,25	597,75
	37	598...606	599,25	605,75
V	38	606...614	607,25	613,75
	39	614...622	615,25	621,75
	40	622...630	623,25	629,75
	41	630...638	631,25	637,75
	42	638...646	639,25	645,75
	43	646...654	647,25	653,75
	44	654...662	655,25	661,75
	45	662...670	663,25	669,75
	46	670...678	671,25	677,75
	47	678...686	679,25	685,75
	48	686...694	687,25	693,75
	49	694...702	695,25	701,75
	50	702...710	703,25	709,75
	51	710...718	711,25	717,75
	52	718...726	719,25	725,75
	53	726...734	727,25	733,75
	54	734...742	735,25	741,75
	55	742...750	743,25	749,75
	56	750...758	751,25	757,75
	57	758...766	759,25	765,75
	58	766...774	767,25	773,75
	59	774...782	775,25	781,75
	60	782...790	783,25	789,75
	61	790...798	791,25	797,75
	62	798...806	799,25	805,75
	63	806...814	807,25	813,75
	64	814...822	815,25	821,75
	65	822...830	823,25	829,75
	66	830...838	831,25	837,75
	67	838...846	839,25	845,75
	68	846...854	847,25	853,75
	69	854...862	855,25	861,75

Szybka transmisja danych

Systemy szybkiej transmisji danych (HSD – High Speed Data) umożliwiają świadczenie w sieciach telewizji kablowej nowoczesnych interaktywnych usług multimedialnych, do których należą:

• Szybki dostęp do zasobów sieci Internet i Intranet;
• Usługi transmisji danych o gwarantowanych parametrach;
• Sieci korporacyjne: VPN (Virtual Private Network), telekonferencje;
• Usługi telefonii IP – usługi telefoniczne dostępne za pośrednictwem sieci kablowej;
• Audio i wideo na żądanie – systemy pozwalające na odpłatne korzystanie z pozycji biblioteki filmów i utworów muzycznych w sieci kablowej;
• Gry on-line – system odpłatnego korzystania z zasobów serwerów gier.

Kluczowym elementem systemu szybkiej transmisji danych w sieci kablowej jest CMTS (Cable Modem Termination System) kontrolujący pracę modemów kablowych, instalowanych u abonentów. Aby realizować usługi dodatkowe w sieci kablowej system transmisji danych musi zapewnić niezawodność pracy oraz odpowiednią jakość transmisji. Technologia transmisji danych i zapewnienia jakości są zdefiniowane przez odpowiedni standard. Najbardziej rozpowszechnionymi standardami są DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) oraz jego europejska odmiana – EuroDOCSIS.

Zobacz też

• DVB-C
• CATV
• Hybrid fibre-coaxial
• Polski plan kanałów TV kablowej
• Polski standard TV analogowej D1