Dostęp hybrydowy HFC

Wprowadzenie techniki światłowodowej i modernizacja sieci telekomunikacyjnej w warstwie transportowej (PDH, SDH, ATM) pozwalają na tworzenie szerokopasmowego dostępu abonenckiego przez rozbudowę istniejącej, lokalnej sieci telewizji kablowej CATV (Cable TV) z zastosowaniem modemów kablowych. Coraz bardziej powszechnym rozwiązaniem jest instalacja sieci hybrydowych HFC (Hybrid Fiber Coax), w których część toru przesyłowego między abonentem a lokalnym systemem komutacyjnym wykorzystuje istniejące miedziane tory kablowe dwuparowe lub tory koncentryczne znajdujące się wewnątrz budynków.

Architektura sieci HFC

Wybór odpowiedniej architektury szerokopasmowej sieci abonenckiej HFC, uzależniony od wielu czynników, powinien zapewnić kilka podstawowych wymagań abonenta:

• dostęp do dystrybucji telewizji programowej (nie mniej niż 50 kanałów w standardzie PAL) przy najmniejszych kosztach instalacyjnych;
• dostęp do realizacji usług interaktywnych klasy VOD (Video on Demand) wymagających dodatkowo kanału zwrotnego (w kierunku od abonenta do stacji czołowej);
• dostęp do usług IP oferowanych przez sieć Internetu z pełną szybkością dosyłową hybrydowej infrastruktury;
• realizację klasycznych usług telefonicznych POTS oraz usług rozszerzonych, określanych zwykle jako multimedialne.

Rozróżnia się dwa rodzaje architektury sieci HFC stosowanej w sieciach kablowych CATV:

• architektura nakładkowa (overlay network) charakteryzująca się jeszcze rozdzieleniem kanałów i kierunków transportu informacji do węzła abonenckiego, zwykle dwoma włóknami w kierunku abonenta i jednym włóknem w stronę stacji czołowej. Wąskopasmowe (64 kb/s), klasyczne usługi telefoniczne POTS są realizowane za pomocą wydzielonego dwukierunkowego włókna światłowodowego;
• architektura integracyjna (integrated network), w której transmisja przebiega dwukierunkowo jednym kablem koncentrycznym CATV między abonentem a węzłem dostępu sieciowego. Ze względu na analogowy charakter systemu transmisyjnego jest wymagana odpowiednia metoda zwielokrotnienia częstotliwościowego FDM (Frequency Division Multiplexing) z podziałem pasma na dwa podzakresy: dla kierunku dosyłowego do abonenta (downstream) oraz w kierunku przeciwnym – do stacji czołowej (upstream) – nazwanym kanałem zwrotnym.

Pasmo kanału zwrotnego HFC

Pasmo w kanale zwrotnym przeznaczone do interakcji, usług teledacyjnych oraz podstawowych i rozszerzonych usług telefonicznych może przybierać trzy podzakresy (znane są też inne podziały pasma):

• 5–30 MHz (lub 10–55 MHz) przy podziale w dolnej części dostępnego pasma medium transmisyjnego;
• 5–112 MHz przy podziale w środkowej części pasma;
• 5–175 MHz przy podziale w górnej części pasma.

Do tej pory najbardziej popularny jest kanał zwrotny CATV w pasmie 5–30 MHz, coraz częściej rozszerzany do 10–55 MHz. Dla krajów europejskich pasmo dosyłowe mieści się w zakresie od 87 MHz do 860 MHz, obejmując nie tylko naturalne częstotliwości radiowe UKF/FM i kanały telewizji programowej (do 450 MHz), ale także drugi skojarzony komplet kanałów telewizyjnych i teledacyjnych do świadczenia szerokopasmowych usług dodatkowych. Transmisja sygnałów szerokopasmowych dokonuje się zgodnie ze specyfikacja DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specyfication), co powinno: zapewnić zamienność modemów kablowych niezależnie od ich producenta, utrzymać odpowiedni poziom usług QoS (Quality of Service).