Více

Jak funguje kabelová televize II.: Kabely, sítě a televizní služby

V minulém díle jsme se zabývali hlavně historií a vývojem kabelových společností, a to jak ve světě, tak i v České republice. Dnes, když už jsme poučeni o tom, co to vlastně je kabelová televize, se budeme trošku „motat“ v kabelových sítích. Povíme si něco o topologii sítí kabelových operátorů a o kabelech, ze kterých se síť skládá. Nakonec se také ve zkratce dozvíme, jaký je rozdíl mezi analogovou a digitální kabelovou televizí a ukážeme si nějaké ilustrační obrázky.

Kabely a jejich popis

Síť kabelové televize může být vedena pomocí klasických koaxiálních kabelů nebo po moderních hybridních opticko-koaxiálních systémech, kde se využívá zároveň optických i koaxiálních kabelů. V prvním případě dosahuje síť kapacity mezi 330 – 450 MHz, kdežto v případě druhém se kapacita může vyšplhat až na 750 Mhz i více. Tyto moderní sítě jsou označovány jako Hybrid Fiber Coax (HFC). Nyní si podrobněji popíšeme jednotlivé druhy kabelů.

Koaxiální kabel je elektrický kabel. Skládá se z jednoho válcového vnějšího vodiče (vodivé opletení) a jednoho drátového nebo trubkového vnitřního vodiče, mezi kterými je vložena nevodivá vrstva, tzv. dielektrikum, kvůli požadovanému odporu, nebo-li vlnové impedanci. Průměry vnitřního a vnějšího vodiče musí být v určitém poměru. Jedná se o souosý kabel. Klasické koaxiální kabely můžou dosahovat vlnové impedance 50 Ω nebo 75 Ω. Varianta s impedancí 50 Ω se používá na vysílačích nebo přijímačích jako napáječ anténních předzesilovačů a v počítačových sítích. Koaxiální kabel s impedancí 75 Ω se využívá v televizní a družicové technice či v telekomunikacích. Přes kabel lze přenášet stejnosměrný proud. Stejně tak se kabel využívá v mikrofonech a sluchátkách kvůli odrušení nízkofrekvenčních signálů. Nejčastěji se s ním ale setkáváme právě v kabelových sítích, kde přenáší elektromagnetické vlnění o vysokém kmitočtu.

Digitální kabel - koaxiál

Koaxiální kabel, který se skládá z pláště – A, vodivého opletení – B, dielektrika – C a vnitřního vodiče – D

Optický kabel se skládá z jednoho nebo více optických vláken, skrz která se přenášejí data pomocí světelných impulsů. Toto viditelné světlo má frekvenci přibližně 108 MHz. Optická vlákna mohou být vyrobena z různých druhů skla či z plastu. Přenos dat funguje na principu vysílače a přijímače. Na jednom konci přenosového média musí být umístěn zdroj světla, kterým může být například LED dioda nebo laserová dioda, a na druhém konci bývá fotodioda, která převádí světelné impulsy na elektrické signály. Optická vlákna jsou citlivá na mechanické namáhání a ohyby. Celkově tak optický kabel musí obsahovat i vhodnou výplň, která zajistí potřebnou odolnost. Velmi kladnou vlastností optických kabelů je také kromě vysoké přenosové rychlosti necitlivost vůči elektromagnetickému rušení.

Digitální kabel - optika

Optický kabel

Sítě a jejich topologie

Dnes již většina kabelových operátorů využívá výhod moderní hybridní opticko-koaxiální sítě, proto se budeme zabývat právě HFC systémy. HFC systémy přinášejí pro kabelové televize jednoznačně řadu výhod. Hlavní výhodou je právě vyšší kapacita sítě a s tím spojené vyšší přenosové rychlosti.

Nyní si blíže popíšeme jednotlivé prvky HFC sítě. Nejvyšším prvkem je operační centrum kabelové televize, tzv. headend. Headend je napojen pomocí nějakého switche (routeru) na síť Internet. Pokud nabízí poskytovatel na své síti i telefonní služby na bázi VoIP, je zde také umístěna brána pro IP telefonii. Brána je poté napojena na klasickou telefonní síť PSTN. Součástí headendu bývají i určité servery, např. proxy, DNS, DHCP apod., a také nástroje pro řízení celé sítě. Operační centrum kabelové televize je napojeno na optickou síť, po které se přenáší IP protokol. Topologie je většinou kruhová. Na kruhu se nacházejí další síťové uzly, tzv. Distribution HUBy. Od této chvíle začíná vlastní HFC síť kabelové televize.

CMTS (Cable Modem Termination System) je nejdůležitějším zařízením na distribučních rozbočovačích. CMTS je zároveň připojen do dvou sítí, do výše zmíněné optické sítě a na HFC síť. Hybridní opticko-koaxiální síť musí kvůli Internetu zvládat obousměrný přenos signálu, což není důležité pro přenos televizních kanálů jak v analogové, tak v digitální podobě. Výjimka nastane u digitálního šíření v takovém případě, že se kabelový operátor rozhodne pro spuštění služeb Video on Demand, televizní bankovnictví apod. Pro tyto doplňkové neboli interaktivní služby by potřeboval i zpětný kanál. CMTS je velice důležitý, dochází zde totiž k důležité změně, a to ve způsobu přenosu signálu. Do HFC sítě jsou data z CMTS přenášena již analogově. Přenos dat probíhá stále určitým typem modulace v kmitočtových pásmech, která jsou pro tento účel určena. S daty se slučují na úrovni distribution HUBu televizní kanály u analogové varianty, nebo multiplexy u digitální „sestřičky“. Televizní kanály či multiplexy se sem dopraví jinou cestou.

Do každé domácnosti vede koaxiální kabel s impedancí 75 Ω, jenž je zakončen účastnickou zásuvkou s frekvenčním děličem. Zde se rozdělují signály internetových služeb, televize a signály rádiové do příslušných konektorů. Do nich pak lze zapojit různá zařízení, jako jsou kabelový modem, televizní přijímač nebo set-top-box. O těchto zařízeních si ale více povíme v následujícím třetím díle.

Digitální kabel - HFC

Schéma HFC sítě. Pro zvětšení obrázku klikněte.

Analog x Digitál po kabelu

Analogové kabelové televizní vysílání se dosti liší od toho digitálního. V rámci analogu se každý televizní program šíří na určité frekvenci. Kdežto u digitálního vysílání se jeden analogový kanál nahradí celým multiplexem, který obsahuje několik televizních programů najednou. Z toho důvodu se u digitální varianty může do sítě zařadit daleko více programů.

Region ČR celá mapa

Kdo nabízí digitální kabelovou televizi v Česku?

Zajímá vás, které společnosti v České republice provozují digitální kabelovou televizi, jaké jsou jejich programové nabídky a ceníky služeb? Jak vlastně digitální kabelová televize funguje a které přijímače divák potřebuje? Které firmy v tuzemsku nabízejí tuto službu vzduchem, tedy bez kabelu? Navštivte stálou přílohu serveru DigiZone.cz Digitální kabelová televize v České republice.

Jak funguje digitální kabel?

Aby mohl každý kabelový operátor šířit televizní programy prostřednictvím svých rozvodů, musí nejdříve nějakým způsobem dané kanály přijímat, např. přes satelit, DVB-T, DVB-C, ethernet a další. Přijímaný signál se dále převádí do ASI streamu pro další zpracování. Pokud je signál kódovaný, je důležité ho dekódovat v tzv. descramblingu. Dále je pro operátora nutné vlastnit multiplexor, který dokáže vytvářet konečnou programovou nabídku. Multiplexor ale dokáže mnohem více, např. přidává k obrazu další zvukové kanály, teletext, EPG, atd. Dále je potřeba využití ratespapingu, jelikož digitální programy mají proměnlivý datový tok. Toto zařízení optimalizuje celkovou bitovou rychlost, aby byl výsledný multiplex v požadovaných hranicích. Po vytvoření jednotlivých multiplexů se musí placené kanály zakódovat. Děje se tak pomocí scrambleru. Poté už není možné kanál sledovat bez předplacené karty. Nyní je již možné přenášet signál v rámci kabelové sítě pomocí QAM modulátoru.

Foto: archiv Wikipedia.org

Anketa

Jakým způsobem přijímáte kabelovou televizi?

13 názorů Vstoupit do diskuse
poslední názor přidán 21. 11. 2008 16:30

Sledujte DigiZone.cz

Facebook Google+