Сеть кабельного телевидения

Любой проект начинается с оценки затрат. Чтобы понять, в какую сумму оператору может обойтись внедрение DVB-C или IPTV.

Затраты на реализацию цифрового телевидения по технологиям DVB-C и IPTV при различных типах коммутации для вещания 60 спутниковых каналов для DVB-C наиболее привлекательным в сегменте брендового оборудования на сегодняшний день является решение от компании Teleste на базе платформы DVX/DVB с ATM-коммутацией, а для IPTV – это решение от компании TandbergTelevision с IP-коммутацией.

Суммарные затраты на комплекс оборудования для DVB-C в рассматриваемом нами примере составляют порядка $170 000–20 000, причем большая часть затрат приходится на CAS. Для IPTV суммарные затраты составляют около $240 000–350 000. Здесь значительную часть издержек «съедают» системы middleware и биллинга. Как уже упоминалось выше, чем качественнее и шире по функционалу система middleware, тем более удобный пользовательский интерфейс и более высокую скорость переключения программ может получить абонент.

Поэтому нельзя недооценивать важность сегмента middleware в комплексе IPTV. Крупные операторы готовы платить сотни тысяч долларов за высококачественную систему middleware. В расчете сроков возврата инвестиций будем ориентироваться на верхний предел затрат, т.е. $220 000 для DVB-C и         $350 000 для IPTV, поскольку для рассматриваемого нами примера эти затраты являются максимальными, а мы стремимся рассмотреть самый пессимистичный вариант. Важно понять, через какое время оператор выйдет на точку безубыточности при вложении максимальной для нашего примера суммы денег в закупку оборудования. Важными показателями при выборе той или иной технологии для организации цифрового телевизионного вещания являются срок окупаемости затрат и средняя выручка в расчете на одного абонента (ARPU).

Основываясь на опыте уже реализованных проектов, можно сказать, что ARPU при подключении услуги цифрового телевидения составляет порядка $5–10 в мес. Возьмем за основу для расчета срока окупаемости пессимистический вариант, т.е. ARPU, равное $5. Тогда ежемесячная выручка оператора при организации DVB-C составит $8750, а при IPTV – $5000. Годовая выручка для каждой из технологий составит $105 000 и $60 000 соответственно. Как следствие, для DVB-C возврат инвестиций можно ожидать уже через 2,1 года, а для IPTV – через 5,8 года. Оператор IPTV может значительно повысить ARPU, если будет предоставлять интерактивные услуги, главным образом VoD и nVoD. Конечно, затраты на организацию этих сервисов увеличат общую стоимость решения, но резкий рост ARPU, который может достигать по различным оценкам $20–25 в месяц, все равно позволит значительно сократить срок окупаемости.

Подводя итог всему вышесказанному, можно отметить, что, хотя проекты IPTV и предоставляют большие возможности по реализации интерактивного телевидения и по организации адресного предоставления рекламы, но все же пока для операторов сетей кабельного телевидения и передачи данных c глубоким проникновением оптики остаются «завтрашним днем». Как бы динамично ни развивались технологии и какие бы перспективы они ни сулили в будущем, нельзя забывать, что успех того или иного решения прежде всего зависит от готовности потребителей воспринять предложения рынка. Пока для операторов КТВ оптимальной остается технология DVB-C, позволяющая при проведении грамотной маркетинговой политики зарабатывать деньги уже сегодня.

2.3 Организация телестудии.

При строительстве крупной сети кабельного телевидения оператор не ограничивается трансляцией популярных ТВ-программ. При строительстве большой сети, охватывающей крупную территорию – город или район, то оператору необходимо организовать собственный ТВ-канал. Наличие собственного канала,

освещающего проблемы местного населения, может оказаться дополнительным способом привлечения абонентов. Студии могут различаться по размеру и комплектации оборудования в зависимости от задач, которые ставит перед собой оператор.

При выборе оборудования студии ключевой задачей явился выбор формата видеозаписи, не менее важен правильный выбор фирмы производителя оборудования ТВ-комплекса. Интеграция оборудования нескольких фирм производителей в единый комплекс усложняется, в том числе возникают трудности при сервисном обслуживании и технической поддержке. Оборудование студии включает в себя: студийное оборудование, аппаратно-студийный блок аппаратную видеомонтажа, аппаратную видеозаписи, телевизионное оборудование телевизионного журналистского комплекта. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к сети студия должна быть обеспечивать: выполнение студийных и натурных съемок с последующей выдачей в собственный канал кабельного вещания, работу режимах «прямой эфир» и  «круглый ноль». Монтаж и озвучивание видеоматериалов с элементами собственных спецэффектов и титрованием, осуществление видеопроизводства, передачу сформированных ТВ-сигналов на вход головной станции, использование готовых видеоматериалов, объем вещания до      20 ч, в том числе 2 ч собственного вещания с трансляцией региональных новостей и передач. Трансляция местных новостей и рекламы поможет заполучить новых абонентов.

Съемочный павильон с тремя стационарными камерами и остальным оборудованием обеспечивает режим «прямого эфира». Студийная аппаратная обеспечивает возможность работы «отложенного эфира». Эфирная аппаратная обеспечивает: работу с форматами DVCAM, BETACAM SP, S-VHS, прием запись и передачу внешних сигналов, прямой эфир из студии схема соединения оборудования аппаратной студии показана на рис. 13.

Рис. 13 – Схема соединения оборудования аппаратной студии

При проектировании производится акустические расчеты параметров помещений ТВ-студий и аппаратных. Оборудование располагается на специальных столах и стандартных стойках. Основное технологическое оборудование подключается к источникам бесперебойного питания, которые обеспечивают при аварийных бросках и пропадании электропитания сохранность ТВ-оборудования и работоспособность ТВ-центра в течении 30 мин за счет собственных аккумуляторных батарей. В съемочном павильоне предусматривают комплекты специального технологического постановочного, оборудования.

2.4 Кабельная распределительная сеть

Построение сети кабельного телевидения большого масштаба, как правило, невозможно без создания еще одного иерархического уровня системы, который называется транспортный уровень или распределительная сеть рис. 14.

Рис. 14 – Схема распределительной кабельной сети

Кабельная распределительная сеть – совокупность технических средств и устройств, обеспечивающих передачу радиосигналов в системе кабельного телевидения. Входом распределительной сети является вход головной станции, а выходом – выход абонентской розетки.

Линейный тракт(линейная сеть) – звено кабельной распределительной сети между выходом головной станции и абонентской розеткой. Линейный тракт может включать систему транспортных линий передачи (транспортную сеть), магистральную часть (магистральные распределительные сети), домовую часть (домовые распределительные сети) и абонентские сети.

Транспортная сеть – совокупность технических средств, устройств и кабельных линий линейной сети между выходом центральной головной станции и входами узловых головных станций.

Магистральная сеть – совокупность технических средств, устройств и кабельных линий линейной сети между выходом узловой головной станции (уместной головной станции) и домовыми вводами.

Домовая сеть – совокупность технических средств, устройств и кабельных линий линейной сети между домовым вводом и выходом абонентской розетки.

Абонентская сеть – совокупность технических средств, устройств и кабельных линий, обслуживающих одного абонента в пределах занимаемой им площади жилого и общественного здания.

Узловая головная станция городской кабельной распределительной сети, включенная между выходом транспортной сети (выводами источников сигналов) и входом волоконно-оптической магистральной сети.

Оптический узел – совокупность технических средств и устройств, обеспечивающих сопряжение волоконно-оптического и коаксиального участка линейной сети.

Абонентская розетка – элемент домовой сети, обеспечивающий подключение терминального абонентского оборудования к абонентской сети или абонентской линии.

Структура системы кабельного телевидения может различаться в зависимости от их масштаба и функциональной нагрузки. Существует множество вариантов структуры сети, каждый из которых адаптирован под определенные технические и географические условия проекта, но общие черты построения остаются неизменными. Принцип построения системы кабельного телевидения таков, что сигнал в ней распространяется от одной точки, называемой головным окончанием системы, к множеству обслуживаемых (сервисных) абонентских окончаний. На головном окончании устанавливается передающее оборудование, образующее в совокупности головную станцию, в абонентских точках подключаются конечные обслуживаемые приборы – телевизионные приемники и компьютеры. С выхода головной станции сигнал поступает в линейную кабельную сеть, которая имеет трехуровневую архитектуру. Архитектура сети включает в себя следующие уровни: транспортный, магистральный, распределительный. Основной задачей первых двух уровней является передача сигнала на большие расстояния без потерь, задача третьего уровня заключается в доставке сигнала к абоненту по коаксиальным кабелям.

Оптические кабеля, из которых состоят транспортный и магистральный уровни делятся на две основные группы: многомодовые и одномодовые. Наиболее широко используются следующие стандарты волокон: многомодовое градиентное волокно MMF 50/125 (локально вычислительные сети Ethernet, Fast/Gigabit Ethernet, FDDI, ATM);  многомодовое градиентное волокно MMF 62,5/125 (локально вычислительные сети Ethernet); одномодовое ступенчатое волокно с несмещенной дисперсией NZSF или стандартное SF 8….10/125 (протяженные сети кабельного телевидения, Ethernet, Fast/Gigabit Ethernet, FDDI, ATM, магистрали SDH); одномодовое волокно со смещенной дисперсией DSF 8…..10/125(сверхпротяженные сети, субмагистрали SDH, ATM); одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF (сверхпротяженные сети, супермагистрали SDH, ATM). В стандартных многомодовых градиентных волокнах (MMF 50/125, 62,5/125) используют диаметры светонесущей жилы 50 и 62,5 мкм, что на порядок выше длины передачи. Благодаря этому по сердцевине световода одновременно распространяется множество электромагнитных волн различной модификации, которые называются модами. Входящие в световод под различными углами моды, многократно отражаясь от внутренней поверхности оболочки, проходят по сердцевине не одинаковый путь, вследствие чего достигают приемного конца линии в разное время. Происходит рассеяние мод – дисперсия, в результате которой искажается первоначальная длина импульсов. Это явление ограничивает пропускную полосу частот, которая обратно пропорциональна дисперсии. Коэффициент широкополосности многомодовых волокон (полоса пропускания, отнесенная к одному километру) разных типов волокон составляет до нескольких сотен мегагерц поэтому, многомодовое волокно не применяют для строительства сетей кабельного телевидения.

В ступенчатом одномодовом волокне (SF) диаметр светонесущей жилы составляет 8…10 мкм, и сравним с длиной световой волны. В таком волокне в окнах прозрачности 1310 и1550 нм распространяется только одна мода. Это устраняет межмодовую дисперсию и обеспечивает высокую пропускную способность одномодового волокна в этих окнах прозрачности. С точки зрения дисперсии наилучший режим распространения достигается на длине волны 1310 нм, когда хроматическая дисперсия имеет минимальное значение. При этом потери распространения составляют 0,3…0,4 дБ/км. Наименьшее затухание 0,2…0,25 дБ/км достигается в окне прозрачности 1550 нм. В одномодовом волокне со смещенной дисперсией (DSF) длина волны, длина волны на которой результирующая дисперсия обращается в нуль, смещена в окно 1550 нм. Этот тип волокна не нашел широкого  применения из-за возникновения эффекта четырехволнового смещения. Волокно SF, как правило, используется для передачи на длине 1310 нм.

Одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF, в отличие DSF, оптимизировано для передачи не одной длины волны, а сразу нескольких длин волн (мультиплексного волнового сигнала) и используется при построении магистралей полностью оптических сетей, на узлах которых не происходит оптоэлектронного преобразования при распространении оптического сигнала.

Из-за узкополосности и наличия дисперсии для передачи широкополосных сигналов многомодовое волокно в сетях кабельного телевидения практически не применяется. Наиболее широкое распространение получило стандартное волокно NZSF. Недостаток таких волокон большое значение дисперсии в окне 1550 нм – чаще всего компенсируется уменьшением спектральной ширины излучаемого сигнала с помощью использования передатчиков на основе DFB-лазеров. 

2. 5 Ethernet и FTTB.

Ethernet и FTTB является той средой, которая  при минимальном соотношении  цена/качество позволит строить  высоконадежные сети доступа  с оптимизированными параметрами  «стоимость сети / полоса пропускания»  и поддержкой высокого качества  обслуживания, провижинга, передачи  трафика групповой рассылки (multicast) для приложений и сервисов  реального времени. На рис. 15 изображена картина того, как мигрирует типовая домашняя сеть.

Как видно из рисунка, постепенно происходит миграция к инфраструктуре на основе IP с транспортом Ethernet. В качестве среды подключения конечных пользователей был выбран Ethernet (хотя может быть выбран и ADSL2+ или даже VDSL) из-за конкурентоспособных характеристик, а именно – у пользователя отпадает необходимость приобретать xDSL-модемы.

Рис. 15 – Эволюция типовой домашней сети

Из опыта можно сказать, что необходимость приобретения модемов (или даже сдача их в аренду или бесплатное пользование на время контракта) в большинстве случаев отталкивает пользователя и приводит к тому, что он переключается на другого провайдера. Кроме того, Ethernet в качестве транспортной среды имеет преимущество в скорости (100 Мбит/с, при необходимости – до 1 Гбит/с), управляемости, симметричности, простоте инсталляции и обслуживания.

Предлагаемое решение позволяет сформировать ряд услуг, предоставляемых для абонентов сети:

• Доступ в Интернет с заданной скоростью

• IP-TV – широкий выбор каналов

• HD-TV – качество для современных телеприемников

• Video on Demand – видеопрокат на дому и записи эфирных программ

• IP telephony – эффективные тарифы

• IP VPN – офисные виртуальные сети

• L2 VPN – офисные виртуальные сети

• Digital Audio

На первом этапе можно эффективно реализовать следующие сервисы:

• Передача данных с обеспечением доступа с сети Интернет.

• Потоковое видео (многоканальное IPTV).

• VoIP (SIP, Н.263) с поддержкой не менее трех видов кодеков.

• E-mаil.