Николай ЗАБОРОВСКИЙ, инженер-проектировщик компании
«НПО Кабельные Сети» (Санкт-Петербург)

Оптические приемники «TERRA»

Построение крупных кабельных телевизионных сетей невозможно без ис­пользования оптического волокна в качестве транспортной или магистральной линии передачи от головного оборудования к распределительным абонентским сегментам, выполняемым, как правило, на основе коаксиального кабеля. В на­чале оптической линии, на головной станции, устанавливается оптический пе­редатчик. Конечным прибором оптической линии является оптический прием­ник. При большой протяженности магистрали или транспортной линии возмож­но включение между передатчиком и приемником оптического усилителя. Во многом качество передачи в оптической линии определяется качеством волокна.

В спецификации на анало­говое активное оборудование и оптическое волокно обычно даются в тех же терминах, что и спецификации на активное оборудование коаксиальных сис­тем. Это позволяет находить комплексные показатели качества гибридной сис­темы методом комбинирования с помощью диаграмм или аналитических выра­жений и упрощает, тем самым расчеты при проектировании системы, вклю­чающей волоконно-оптические сегменты и коаксиальную структуру. Как и в ко­аксиальных системах, в оптических системах величины интермо­дуляционных искажений зависят от числа телевизионных сигналов и уровня выходного оптического сигнала передатчика. Величина шума зависит от уст­ройства приемника и уровня оптического сигнала на входе приемника.

От оптических передатчиков модулированный групповым ТВ-сигналом оптический сигнал по одномодовому волокну подается на оптические приемники. Оптические приемники осуществ­ляют обратное преобразование оптических сигналов, принятых от оптических передатчиков, в выходные сигналы электрического тока. Оптический сигнал, поданный на вход оптического приемника, демодулируется в фотодетекторе. Полученный электрический сигнал усиливается предварительным усилителем, затем выравнивается аттенюатора­ми, эквалайзерами, усиливается выходными усилителями. Усили­тельная цепь оптических приемников (в зависимости от производителя) может содер­жать различные наборы аттенюаторов и эквалайзеров (фиксиро­ванных и перестраиваемых, встроенных или в виде заменяемых вставок), различное количество усилителей в каскаде и т. д. Опти­ческие приемники обычно имеют в своем составе систему АРУ (автоматическая регулировка усиления). На выходе оптического приемника устанавливается частотный диплексер — разделительный фильтр полос прямого и обратного ка­налов. С НЧ-выхода разделительного фильтра телевизионный сигнал подается на вставку передатчика обратного канала. Оптические приемники — неотъемлемая часть гибридных СКТВ. Выбор типа применяемого оборудования зависит от способа построения сети, коли­чества абонентов интерактивных услуг и др. Оптические приемники различаются по назначению (прямого, обратного каналов), конст­руктивному исполнению, диапазону входной оптической мощности, параметрам выходного электрического сигнала (диапазону частот, ОСШ, СТB, CSO), по возможностям расширения функций, нали­чию или отсутствию модулей АРУ, вставок аттенюаторов и эква­лайзеров и т. д.

В настоящее время выпускается множество моделей оптических приемни­ков с различными конструктивными особенностями. Но мне хотелось бы осветить главные особенности  оптических приемников OD200(с дистанционным питанием) и OD200P(с питанием от местной электросети) производства компании «TERRA». В данных моделях установлены следующие компоненты: модуль АРУ, оптический передатчик обратного канала, диплексер прямого и обратного каналов, дополнительные сменные делители выходного сигнала. Наличие АРУ весьма важно в сетях с меняющейся нагрузкой или в условиях плохой стабильности параметров магистрали, в частности, при низком классе головной станции. Выходная ступень должна иметь высокую линейность и создается по схеме Push-Pull или Power Doubler, между ступенями усилителя включается межкаскадный эква­лайзер и аттенюатор с плавной или ступенчатой регулировкой. Несмотря на возможность передачи света по волокну в обоих направлениях, обратный ка­нал зачастую организуется по отдельному волокну с помощью передатчиков обратного канала, встроенных в  модели оптических приемников, и оптических приемников обратного канала, устанавливаемых на головной стан­ции. Основой оптического передатчика реверсного канала  служит полу­проводниковый лазерный диод с системой температурной стабилизации мощ­ности выходного излучения. Регулировка коэффициента модуляции осуществ­ляется изменением уровня сигнала, подаваемого на модулятор излучателя, для чего на входе оптического передатчика установлен аттенюатор. Рабочая полоса частот передатчиков реверсного канала приемников может меняться в зависимости от его загруженности. Рабочая полоса оптического приемника прямого канала по выходу должна соответствовать полосе последующей рас­пределительной сети.

Рис. №1

Ряд дополнительных функциональных особенностей, предоставляемых оптическими приемниками TERRA:

• интегрированная система самодиагностики;

• внутренняя или внешняя (с ручного пульта управления РС100) установка параметров;

• минимальное число встраиваемых модулей;

• управляемый переключатель ингресс шумов;

• встраиваемый фильтр для блокировки шумов ингрессии;

• встраиваемые передатчики обратного канала;

• возможность питания от местной электросети или по коаксиальному кабелю;

• возможность  подключения с помощью  различных оптических  разъемов  (FC, SC, E2000);

• наличие тестовых точек контроля параметров прямого и обратного каналов;

• наличие сменных диплексеров, позволяющих ступенчато менять верхнюю частоту обратного канала до 30, 55 или 65 МГц;

• возможность контролировать параметры приемника с встраиваемым транспондером;

• наличие делителей мощности, позволяющих организовать два радиочас­тотных выхода;

• микропроцессором управляемая АРУ.

Описанные характеристики и особенности приемников «TERRA» позволяют создавать разветвленные гибридные интерактивные сети кабельного телевидения боль­шой канальной и абонентской емкости с достаточно протяженными магистра­лями. Один оптический приемник может обслуживать коаксиальный распределительный сегмент, включающий до 2000 або­нентов при трансляции до 80 цифровых и аналоговых сигналов.                   Уровень входного оптического сигнала приемника OD200 и OD200P со­ставляет -5...+2 дБм, а уровень выходного сигнала составляет 106 - 112дБмкВ при отношении C/N более 53 дБ.  При использовании оптического передатчика MO211(в составе головной станции «TERRA») с выход­ной мощностью 10 дБм на длине волны 1310 нм протяженность оптической магистрали составит более 40 км при одновременной трансляции 40 телевизи­онных каналов и уровне входного сигнала 0 дБм с учетом того, что потери в волокне составят 0,4 дБ/км. Показатели СТB и CSO этого приемника составля­ют соответственно более 68 и 63 дБ.

Далее приводятся требования стандарта EN-50083 к набору показателей, пуб­ликуемых производителем в спецификации оптического приемника:

• рабочий диапазон длин волн   1100-1600 нм;

• оптический уровень на входе контролируемый АРУ    -5…+2 дБм;

• частотный диапазон 47/75/87-862MHz;

• обратный канал 5-30/55/65MHz;

• выходной уровень(CTB,EN50083)              113дБмкВ(42 канала);

• выходной уровень(CSO,EN50083)              116дБмкВ(42 канала);

• выходной уровень(XMOD,EN50083)          108дБмкВ(42 канала);

• коэффициент отражения 18 дБ/40 MHz-1,5 дБ/в октаву;

• напряжение  питания, 50 Hz для OD200 24-65V для OD200P 187-250V;

• тип оптических коннекторов  SC/APC;

• выходные разъемы PG 11;

• неравномерность АЧХ     0,75 дБ;

• межкаскадный аттенюатор 0-10 дБ с шагом 0,5 дБ;

• межкаскадный корректор 0-10 дБ с шагом 0,5 дБ;

• аттенюатор обратного канала 0-25 дБ с шагом 1 дБ;

• переключатель ингресс шумов 0/-6/<-50 дБ;

• коэффициент ослабления на контрольном выводе на выходе  -20дБ;

• коэффициент ослабления на контрольном выводе в обратном канале  -20дБ;

• коэффициент экранирования  >80дБ;

• диапазон рабочих температур    -20..+50⁰ С;

 Электрический выходной порт прибора имеет номиналь­ный импеданс 75 Ом

Конструкция приемников прямого канала позволяет устанавливать его как в помещении, так и снаружи в ящиках. Не рекомендуется размещение устройства под воздействием прямых солнечным лучей, так как это может привести к нарушению допустимого теплового режима. Корпус приемника должен быть заземлен. Рекомендуемое сечение медного провода заземления 4 мм². Рекомендуемое рабочее положение приемника – вертикальное. Не допускается накрывание корпуса какими либо материалами, что может привести к ухудшению охлаждения в процессе работы.

Серия оптических приемников OD200 и OD200P - это недорогие  приемники с функциями прямого приема и обратной передачи, которые легко и удобно устанавливать, они обладают гибкой конфигурацией, что позволяет получать решения с высоким показателем цена/качество при построении крупномасштабной HFC сети. Вся линейка оборудования компании «TERRA» производиться на собственной базе, вплоть до наладки всех электронных узлов.

Для сетей кабельного телевидения с резерви­рованием по направлению выпускаются сдвоенные приемники об­ратного канала, RO121   производства фирмы «TERRA», где в одном корпусе размещаются два приемника o6ратного канала. Приемники обратного канала RO121 монтируются на платформу головной станции CMH3000 производства «TERRA»  и устанавливаются в головном оп­тическом оборудовании рядом с передатчиками прямого канала.

Рис. №2

Технические характеристики сдвоенного приемника обратного канала:

• малошумящий PIN фотодиодный детектор;

•АРУ привязанная к оптической входной мощности;

• диапазон частот 5-300 MHz ;

• оптический входной уровень -5…+2дБм;

• длинна волны 1100-1600нм;

• выходной уровень ВЧ    100дБмкВ;

• выходной коэффициент отражения   18 дБ;

• регулировка усиления (с шагом 1 дБ)     15дБ;

• оптические разъемы SC/APC;

• выходные разъемы      F-гнездо;

• потребляемая мощность 8W;

        • габариты/вес (в упаковке)      F-гнездо;

И в заключении хотелось бы отметить почему «НПО Кабельные сети» при строительстве гибридных сетей кабельного телевидения используют активное оборудование компании «TERRA».

 Известного китайского производителя качественного оборудования не существует. Когда мы говорим о китайском оборудовании, то подразумеваем или ожидаем низкие цены, а за низкую цену в любой точке мира мы можем получить соответствующее качество. По надежности и долговечности китайское активное оборудование значительно уступает известному европейскому оборудованию. А значит при строительстве гибридных сетей кабельного телевидения  имеет смысл использовать качественное и надежное оборудование уже зарекомендовавших себя компаний на рынке телекоммуникаций.

     Немецкие же компании уже давно раскрученный бренд, не говоря уже о самой Германии. TERRA же начинала свою активную деятельность на волне горбачевской перестройки, ну и конечно бренд Литвы не сопоставим с брендом Германии, поэтому немецкое оборудование  стоит дороже.

По качеству и надежности активное оптическое оборудование этих двух компаний сопоставимы, а по стоимости есть расхождения. Отсюда следует  если строить сеть на немецком оборудовании, то получаются дополнительные затраты.

Так что выбор, как говорится, за вами уважаемые заказчики.

Cписок используемой литературы:

1.  ГОСТ Р 52023-2003. Сети распределительные систем кабельного телевидения. Основные параметры. Технические требования. Методы измерений и испытаний. Введ. 01.07.2003. М.: Изд-во стандартов, 2003

2.  Мультисервисные сети кабельного телевидения / П. А. Барабаш и др.

СПб .: Наука, 2000

3. Системы кабельного телевидения / З.А.Зима и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004

4. Сети кабельного телевидения / С.В.Волков М.: Горячая линия - Телеком, 2004

5. Каталог Оборудование спутникового, наземного и кабельного TV  TERRA  UAB/ Kaunas, Lietuva