Nowe usługi w telewizji kablowej CATV

Historycznie pierwszą grupę interaktywnych usług sieci kablowej stanowią usługi związane z Internetem oraz dostępem do różnego rodzaju serwerów zlokalizowanych zarówno w stacji czołowej, jak i jako specjalizowane serwery odległe (poczta). Do funkcjonowania tego typu usług są zwykle potrzebne sieci o niesymetrycznym podziale przepływności: z szerokopasmowym kanałem dosyłowym (CATV, strumieniowy DVB-C) oraz wąskopasmowym kanałem zwrotnym, współdzielonym przez wielu użytkowników z wielodostępem TDMA.

Drugą grupę kablowych usług dwukierunkowych stanowią usługi wymagające zestawienia połączenia na czas transmisji oraz utrzymania odpowiednich parametrów przekazu (ustalona przepływność, niezmienne opóźnienie). Należą do nich przede wszystkim usługi głosowe (telefonia tradycyjna, audiokonferencje i telefonia VoIP) oraz usługi związane z przesyłaniem obrazów w czasie rzeczywistym (wideotelefonia, wideokonferencje, kamery internetowe). Ten rodzaj usług powinien mieć gwarantowane warunki transmisji przez cały czas trwania połączenia, zdefiniowane oddzielnie dla każdej usługi jako QoS (Quality of Service) i ujęte w procedurze dostępu do medium transmisyjnego MAC (Media Access Control). Dla tej grupy usług jakość transmisji mierzona bitową stopą błędów BER (Bit Error Rate) nie powinna być niższa niż 10-9.

Przyjmując, że w jednym segmencie sieci kablowej znajduje się średnio ok. 1000 abonentów (500-5000), przepływność kanału zwrotnego przypadająca na jednego klienta sieci CATV może wynosić 20-200 kb/s (czyli maksymalnie 25 kB/s). W praktyce wielkość ta jest jeszcze mniejsza, gdyż zwykle nie ma odpowiednich warunków w kablu, aby zapewnić właściwy odstęp S/N sygnału użytecznego od szumów i zakłóceń (modulacja QPSK). To samo dotyczy bardziej efektywnych modulacji sygnału, czyli o większych wartościowościach (4QAM, 16QAM, 64QAM).

Podstawową przyczyną wysokiego poziomu zakłóceń w kanale zwrotnym jest kumulowanie się zakłóceń (i szumów) emitowanych równocześnie przez wszystkich odbiorców w danym segmencie sieci CATV. Innym źródłem zagrożeń są zlokalizowane w pobliżu kabli współosiowych radionadajniki CB (Cell Broadcasting), emitujące sygnały radiowe z dużą mocą w pasmach o częstotliwości 27 MHz i 50 MHz. Kolejnym utrudnieniem są indukowane w kablach zakłócenia impulsowe, powstające w wyniku oddziaływania silnikowych układów zapłonowych, dźwigów, wind czy przepięć w sieciach trakcyjnych i elektrycznych (łącznie z wyładowaniami atmosferycznymi).

Wdrażanie nowych usług interaktywnych w sieciach telewizji kablowej wymaga dostosowania sposobu transmisji w kanale zwrotnym do fizycznej struktury sieci oraz doboru sposobu dostępu do medium transmisyjnego. Stawia też różne wymagania odnośnie do parametrów kanału zwrotnego dla odrębnych aplikacji:

• aplikacje wymagające dużej przepływności w obu kierunkach transmisji (tworzenie sieci wirtualnych VPN dla przedsiębiorstw, korzystanie z lokalnych serwerów operatora CATV);

• realizacja usług głosowych (telefonia tradycyjna, telefonia VoIP, audiokonferencje) oraz przesyłania obrazów (wideokonferencje), gdzie są potrzebne małe i niezmienne opóźnienia oraz jitter w kanale zwrotnym;
• jednoczesna transmisja wielu sygnałów zwrotnych o szerokim pasmie przenoszenia (do kilkudziesięciu Mb/s) i w różnych trybach pracy (połączeniowy i bezpołączeniowy).

Podstawowe usługi interaktywne

Dystrybucja interaktywnych usług multimedialnych bezpośrednio do mieszkania prywatnego abonenta bądź instytucji biznesowych wymaga inwestycji w szerokopasmową sieć dostępową. Inwestycje te, a także aktualny stan infrastruktury telekomunikacyjnej w terenie (np. brak okablowania, powtórne rozprowadzanie kabli, instalacja sieci kablowej CATV, wymiana aktywnych węzłów transmisji, przewidywane potrzeby, gęstość abonentów) stanowią istotne kryterium przy wyborze typu konkretnej sieci abonenckiej CATV.

Usługa telewizji interaktywnej przez kanał zwrotny pozwala uczestnikom brać udział w teleturniejach, zamawiać dodatkowe informacje po obejrzeniu programu TV albo oglądać programy w dowolnym czasie. Umożliwia też zdalne monitorowanie domu lub pomieszczenia, a także zdalną opiekę nad np. chorymi członkami rodziny, ludźmi w podeszłym wieku lub dziećmi, jedynie za pośrednictwem telefonu i kamer internetowych.