Koncová stanice kabelové televize - Cable television headend
Kabelové televize hlavní stanice je hlavní zařízení pro příjem televizních signálů pro zpracování a distribuce přes kabelové televize systému. Zařízení hlavní stanice může být personálně nebo personálně obsazené a je obvykle obklopeno nějakým typem bezpečnostního oplocení. Budova je obvykle robustní a účelová, aby zajistila zabezpečení, chlazení a snadný přístup k elektronickému zařízení používanému k příjmu a opětovnému přenosu videa přes místní kabelovou infrastrukturu. Dá se také najít konce hlavy na Powerline Communication (PLC) rozvoden a internetových komunikačních sítí .
Recepce
Téměř všechny systémy kabelové televize nesou obsah předplatného, který je přenášen ze satelitu na geosynchronní oběžné dráze. Zašifrovaný, aby se zabránilo neoprávněnému použití, je tento obsah odchozí z jedné nebo více pozemských stanic provozovaných různými společnostmi poskytujícími obsah. Obsah je poté analogově nebo digitálně modulován a přenášen prostřednictvím kabelové sítě (OSP nebo „OutSide Plant“) do předplatitelských domů pomocí koaxiálních nebo optických kabelů zakopaných pod zemí nebo navlečených z elektrických sloupů .
Většina systémů kabelové televize nese pro distribuci také místní bezdrátové televizní stanice. Zatímco každý pozemní kanál představuje definovanou frekvenci , jedna nebo více komerčních přijímacích televizních antén se používá pro příjem více kanálů, které si kabelová společnost přeje distribuovat. Tyto antény jsou často zabudovány do jedné věžové struktury, která se nazývá hlavní anténní televizní struktura. Komerční předzesilovače TV zesilují oslabené pozemní televizní signály pro distribuci, obvykle po re-modulaci pomocí analogového nebo digitálního schématu specifického pro kabel.
Některé systémy kabelové televize přijímají programování místních televizních stanic vyhrazeným koaxiálním kabelem , mikrovlnným spojem nebo optickým vedením instalovaným mezi místní stanicí a hlavní stanicí. Zařízení zvané modulátor v zařízeních místní stanice napájí jejich programování přes tuto linku do hlavní stanice kabelové televize, která jej zase přijímá s dalším zařízením zvaným demodulátor . Poté je distribuován prostřednictvím hlavní stanice kabelové televize předplatitelům. To je obvykle spolehlivější než příjem vysílání místních stanic vzduchem pomocí antény. Off-air příjem se však používá jako záloha hlavní stanicí v případě poruchy. V některých případech systémy přijímají místní kanály prostřednictvím satelitu.
Mezi další zdroje programování patří zdroje dodávané prostřednictvím optických vláken, telefonních kabelů, internetu , mikrovlnných věží a místních veřejně přístupných televizních kanálů, které jsou odesílány do kabelové hlavní stanice na předcházející frekvenci přes samotný kabelový systém (v tomto odvětví známý jako „T „- kanály“ , nebo prostřednictvím vyhrazené linky zřízené kabelovou společností, jak již bylo zmíněno dříve pro příjem programování místních televizních stanic hlavní stanicí.
Zpracování signálu
Jakmile je televizní signál přijat, musí být zpracován. U signálů digitální satelitní televize je pro každý kanál, který má být distribuován kabelovým systémem, potřebný vyhrazený komerční satelitní přijímač; obvykle se jedná o přijímače montovatelné do stojanu, které jsou navrženy tak, aby zabíraly méně místa než spotřebitelské přijímače. Vydávají obrazové a stereofonní zvukové signály i digitální signál pro digitální zařízení.
Analogové pozemské televizní signály vyžadují procesor, kterým je RF přijímač, který vydává obraz a zvuk. V některých případech bude procesor obsahovat vestavěný modulátor.
Digitální pozemní televizní signály vyžadují speciální digitální procesor.
Digitální kanály jsou obvykle přijímány v proudu LAM pásma QAM ze satelitu, který využívá multiplexování . Pomocí speciálních přijímačů, jako je Motorola MPS, lze signál demultiplexovat nebo „demuxovat“ a extrahovat tak specifické kanály z multiplexovaného signálu. V tomto okamžiku může být provedeno lokální vložení pro přidání obsahu specificky zaměřeného na místní geografickou oblast.
Analogová modulace
Signály kabelové televize jsou poté smíchány v souladu se schématem číslování kanálů kabelového systému pomocí řady kabelových modulátorů (jeden pro každý kanál), které jsou zase přiváděny do frekvenčního multiplexeru nebo kombinátoru signálů. Smíšené signály jsou odesílány do širokopásmového zesilovače , poté odeslány do kabelového systému hlavní linkou a průběžně znovu zesilovány podle potřeby.
Modulátory v podstatě přijímají vstupní signál a připojují ho k určité frekvenci. Například v Severní Americe standardy NTSC diktují, že CH2 je 6 MHz široký kanál s nosičem jasu na 55,25 MHz, takže modulátor pro kanál 2 uloží vhodný vstupní signál na frekvenci 55,25 MHz, kterou bude přijímat jakýkoli televizor naladěn na kanál 2.
Digitální modulace
Digitální kanály jsou také modulovány; avšak místo toho, aby byl každý kanál modulován na konkrétní frekvenci, je více digitálních kanálů modulováno na jednu konkrétní frekvenci ATSC. Pomocí QAM ( Quadrature Amplitude Modulation ) může operátor CATV umístit obvykle až osm subkanálů na každý kanál, takže kanál 2 může ve skutečnosti nést kanály 1 - 8 ve městě diváka. Set-top boxy (STB) nebo CableCard jsou vyžadovány pro příjem těchto digitálních signálů a jsou poskytovány samotným kabelovým operátorem.
Mnoho moderních kabelových systémů je nyní „všech digitálních“, což znamená, že analogové video signály byly přerušeny, aby se spektrum znovu použilo. Tyto RF kanály analogových používané zabírat jsou nyní otevřeny pro kabelový systém opakovaně používat nejčastěji jako rychlost přenosu dat High (běžně označované v průmyslu jako „HSD“) kanálů, jak zvýšit účastníka download / upload internet s rychlostí. (viz DOCSIS ) Odstranění analogového videa také v podstatě eliminuje krádež kabelu, protože analogové signály byly přenášeny nezašifrované. Většina digitálních video signálů je komprimována do formátů MPEG-2 a MPEG-4 , aby bylo možné kombinovat více video streamů do QAM, což umožňuje co nejefektivnější využití spektra, které přijímač kabelového set-top-boxu přijímá, demoduluje, dešifruje a zobrazuje jako číslo virtuálního kanálu, které divák rozpozná. V mnoha případech se stejná televizní síť může v místní sestavě místního kanálu objevit vícekrát jako jiný kanál, který vidí divák (IE CNN jako 34, 334, 1034), což je způsobeno předchozími generacemi sestav kanálů, které jsou stále v provozu a neměly by zaměňovat diváci, kteří jsou obeznámeni se sítí, která se objevuje na čísle, na které jsou zvyklí. Ačkoli kanál může být v sestavě vícekrát, je RF QAM kombinován nebo "muxován" do modulován a komprimován pouze jednou. Set top box se naladí na stejnou QAM, když prohlížeč volá libovolnou instanci této sítě. Virtuální směrování také umožňuje kabelovému operátorovi změnit fyzickou frekvenci, na které je QAM, aniž by si divák všiml změny čísla kanálu v jejich sestavě.
Většina digitálních kabelových systémů šifruje své signály (datové i obrazové), aby eliminovala neoprávněný příjem.
Národní přenos videa
Super hlavní stanice
Nejběžněji ve velkých celostátních kabelových systémech je v provozu centrální nebo „super koncová stanice“, která napájí místní rozbočovač prostřednictvím transportního obvodu z optických vláken . V některých případech by jediná super koncová stanice mohla obsluhovat stopu celé kabelové společnosti. Super hlavní stanice umožňují jediné místo satelitních antén, které lze umístit na optimální místa pro satelitní pokrytí a sílu signálu, obvykle v oblastech s vysokou nadmořskou výškou a otevřeným terénem. Ve velkých kabelových systémech může poskytovatel provozovat více super stanic jako způsob redundance v případě poruchy. Super hlavní stanice také vytvářejí nákladově efektivní prostředí pro kabelové operátory, protože množství zařízení a schopností je výrazně sníženo a signály mohou být replikovány a přenášeny na místní rozbočovače, které napájí komunitu nebo město.
Hlavní centrum Market Center
V některých velkých celostátních kabelových systémech existuje jakýsi střední bod mezi velkou hlavní stanicí a místním rozbočovačem a je znám jako hlavní stanice na trhu nebo hlavní oblast. Koncová stanice tržního centra obvykle přijímá svůj národní videoobsah ze superkoncové stanice, kterou pak předává vedle místního sestřihu reklam a místních kanálů místním uzlům. Hlavní zastávky Market Center jsou pravidelně obsluhovány, zatímco rozbočovače nejsou. (mimo běžnou údržbu a servis) Hlavní výhodou koncového zařízení tržního centra je to, že může věnovat více pozornosti místním službám a podrobnostem, než by mohla celostátní super koncová stanice. Například koncová stanice tržního centra umožňuje technikům stahovat místní video kanály, jako jsou kanály veřejného přístupu a místní kanály pro prohlížení a analýzu vad kvality videa, pokud takový problém nemusí být okamžitě lokálně zaznamenán. Další výhodou je rychlá akce výpadku kanálu v určitých oblastech v době sporů o přepravní smlouvy s vysílacími společnostmi. Hlavní stanice Market Center mohou obsluhovat rozbočovače ve velkém městě, v celém státě nebo dokonce ve více státech.
Kabelové rozbočovače a uzly
Kabelový rozbočovač je budova nebo přístřešek obvykle menší než hlavní stanice, která bere již zpracovaný video signál z hlavní stanice a přenáší jej do místní komunity. (nebo více komunit) Většina kabelových rozbočovačů se používá ve spojení s HFC Plant . Kombinované IP video a data vstupují do rozbočovače přes mikrovlnný nebo optický transportní obvod a jsou směrovány do zařízení QAM, jako je systém zakončení kabelového modemu, který mění data IP na RF QAM a je kombinován s dalšími službami (jako je video na vyžádání) , přepnuté video ) a přeneseny k účastníkovi. RF z každé služby se spojí v rozbočovači a nakonec se rozdělí jeden koaxiální kabel na každý uzel, ale těsně předtím, než opustí rozbočovač, aby napájel zákazníky, se změní na světlo z optických vláken, které napájí místní kabelové uzly, které mohou pokrýt velkou budovu, sousedství nebo ve venkovských oblastech, celá komunita. Uzel kabelu umístěný v poli zase obrátí optické světlo z rozbočovače a změní signály zpět na RF přes koaxiální kabel. Tomu se říká „vpřed“ cesta (stahování). K inverzi dochází na cestě nahrávání nebo „návratu“, když zákazníci přenášejí data zpět do rozbočovače. Kabelové uzly byly původně určeny ke snížení kaskády zesilovače a zlepšení kvality signálu pro účastníky vzdálené od rozbočovače. Moderní kabelové uzly stále slouží ke stejnému účelu pro kaskádovou redukci zesilovačů, ale nyní jsou strategicky umístěny v oblastech s vysokou hustotou dat, aby bylo možné lépe přidělit dostupnost šířky pásma a omezit předplatné v určité oblasti. Kabelové uzly také umožňují více sestav kanálů nebo trhy veřejného přístupu ze stejného rozbočovače.
Příjem místního kanálu
Vzhledem k tomu, že hlavní stanice napájející rozbočovač může být umístěna mimo trh, může být rozbočovač také vybaven anténní věží a anténami pro příjem místních kanálů na daném trhu. Místní kanály přijímané v tomto rozbočovači se poté distribuují do dalších rozbočovačů v oblasti. V závislosti na své geografické stopě a umístění může rozbočovač také přijímat místní kanály ze sousedních trhů a kombinovat je s okamžitým trhem, který poskytuje divákům z tohoto konkrétního programování více trhů rozbočovače, což může kabelová společnost zatemnit určitým programováním podle přepravní smlouvy a FCC předpisy. Kabelový systém může vytvořit optický obvod jako primární cestu k místní televizní stanici jako další prostředek k přenesení jeho programování do kabelového systému a využití antén ze vzduchu jako zálohy.
Hub OTN
Rozbočovače OTN (Optical Terminal Node) jsou obvykle vzdálené stránky, které se rozmnožují z většího rozbočovače, který je umístěn ve venkovských komunitách a je určen pro ně a jsou vybaveny pouze kombinačním zařízením HFC pro omezený počet optických uzlů v komunitě. Primárním účelem OTN je rozšířit závod na kabelové HFC na venkovské komunity, aniž byste museli na místě lokalizovat základní síťová zařízení, jako jsou zařízení CMTS nebo video edge QAM. OTN se spoléhá na nadřazený rozbočovač (kde je ve skutečnosti umístěno zařízení základní sítě), aby poskytoval video a služby HSD do své oblasti. OTN je obvykle malý přístřešek nebo budova obsahující jen několik stojanů na vybavení.
Přeprava služeb do OTN
Jelikož základní síťová zařízení (CMTS, zařízení pro hranu videa, hlavní router / přepínače) nejsou umístěna v samotném OTN, jsou HSD a video služby multiplexovány a přenášeny do OTN z nadřazeného rozbočovače přes spojení RF-to-fiber. Na OTN jsou jednotlivé služby demultiplexovány a připojeny k kombinujícímu závodu OTN vpřed / zpět pro distribuci komunitě. OTN také umožňují, aby komunitám vlád poskytovaly stejnou úroveň služeb, jakou mohou městské komunity přijímat, aniž by kabelový operátor musel investovat velké částky peněz do další konstrukce vláken a síťového vybavení pouze pro omezený počet potenciálních zákazníků.
Viz také
- Systém ukončení kabelového modemu
- Severoamerické vysílací televizní frekvence
- Severoamerické frekvence kabelové televize