Inf.- und Kommunikationstechnik
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Elektrotechnik
Qualität für Multimedia-Kabelnetze sicherstellen - Passive Bauteile, System- und Messtechnik
ep7/2005, 2 Seiten
Passive Bauteile Passive Bauteile gibt es für unterschiedliche Funktionen. Sie dienen beispielsweise dazu, Signalleitungen aufzuteilen und zusammenzufügen oder Anschlüsse zu entkoppeln. Zu ihnen zählen Verteiler, Abzweiger, Teilnehmeranschlussdosen, Filter und passive Wohnungsübergabepunkte. 7.1 Abzweiger und Verteiler Verteilung und Abzweigung das Kabelfernsehsignals bewirken in jedem Fall eine Dämpfung. Abzweiger für Sternnetze sind Verteilern vorzuziehen, da sie eine höhere Entkopplung, geringere Welligkeit und an allen Ausgängen die gleiche Abzweigdämpfung aufweisen. Die Bauteile müssen der Klasse A entsprechen. 7.2 Sternverteiler (Multitaps) Ein Sondertyp des Abzweigers ist der Multitap, ausgeführt als 4-fach-, 6-fach-, 8-fach-und 12-fach-Verteiler. Die Ausgänge sind für den Anschluss der Wohnungseinheiten vorgesehen. Unterschiedliche Auskoppeldämpfungen und das Ziel einer möglichst gleichmäßigen Pegelverteilung machen es hierbei erforderlich, das längste Wohnungsanschlusskabel an den Abzweigausgang mit der niedrigsten Auskoppeldämpfung anzuschließen. Multitaps sorgen gleichzeitig für die grundlegende Entkopplung zwischen den Teilnehmern. Nicht belegte Abzweigausgänge müssen mit einem hochfrequenzdichten Abschlusswiderstand von 75 1 abgeschlossen werden. Der Frequenzbereich sollte mindestens von 5 bis 1000 MHz reichen. 7.3 Teilnehmeranschlussdosen Die Teilnehmeranschlussdose (TAD) stellt den Abschluss der Netzebene 4 dar. Hier wird dem Kunden das Kabelfernsehsignal zur Verfügung gestellt. Es sind grundsätzlich zwei Typen zu unterscheiden: · Durchgangsdosen, die eine geringe Durchgangsdämpfung haben und über verschiedene Abzweigdämpfungen verfügen können. Sie kommen in erster Linie in Baumstrukturen zum Einsatz, sind aber für Multimediadienste ungeeignet. Neben der Problematik einer ausgewogenen Rückwegdämpfungsplanung geht von diesem Dosentyp auch ein hohes Stör- und Manipulationspotential aus. · Enddosen, die nur eine geringe Durchgangsdämpfung haben und in Sternnetzen Verwendung finden. Enddosen sind meist mit verschiedenen Anschlussdämpfungen lieferbar. 7.4 Passiver Wohnungsübergabepunkt Die Funktion einer Multimedia-TAD lässt sich auch durch einen passiven Wohnungsübergabepunkt realisieren. Dieser ist dann notwendig und sinnvoll, wenn ein besonderer Schutz der datenführenden Leitungen gewünscht wird. Die Eingangsbuchsen und der Datenanschluss sind mechanisch geschützt und nur mit besonderem Werkzeug zugängig. 7.5 Filter In der Netzebene 4 sind drei Einsatzarten von Filtern zu unterscheiden. Das sind zunächst Filter, die verschiedene Programme voneinander trennen. Von ihren Abmessungen her sollten sie so ausgelegt sein, dass sie nebeneinander auf Multitap-Ausgänge passen. Um Rückwirkungen auf den jeweils anderen Übertragungsweg zu vermeiden, sind so genannte Rückwegfilter notwendig. Sie werden in Verstärkern, in Multimedia-TADs oder auch einzeln in Netzwerken eingesetzt. Eine dritte Möglichkeit ist der Einsatz eines Filters zur Trennung des Rück- und Vorwärtswegs. Hierbei werden in den Verstärkern Duplexfilter eingesetzt, die die Frequenzbereiche entsprechend trennen. 7.6 Verstärkerschrank Um unzulässige Zugriffe zu verhindern, ist es zweckmäßig, Verstärker, Multitap und andere Komponenten in einem abschließbaren Schrank unterzubringen. Die Abmessungen sollten nicht zu knapp gewählt werden, da eine übersichtliche Montage die späteren Servicearbeiten erleichtert. Wegen der Wärmeentwicklung der aktiven Komponenten sollte der Schrank eine Belüftung haben. Der Schaltschrankaufbau ist EMV-gerecht auszuführen. Systemtechnik Die Kabelanlage, das BK-Netz, stellt den letzten Teil eines Kabelübertragungssystems dar. Der folgende Abschnitt zeigt in einem kurzen Überblick die verschiedenen Generationen der deutschen BK-Technik. Elektropraktiker, Berlin 59 (2005) 7 548 FÜR DIE PRAXIS Informationstechnik Qualität für Multimedia-Kabelnetze sicherstellen Teil 2: Passive Bauteile, System- und Messtechnik TV-Kabelnetze stellen die leistungsfähigste Infrastruktur für die Verbreitung von Radio- und Femsehprogrammen dar. Eine fortschreitende Digitalisierung erlaubt nunmehr auch die Nutzung interaktiver Dienste, erhöht aber gleichzeitig die Qualitätsanforderungen. Im ersten Beitragsteil [1] wurden Vorschriften, Strukturen und Funktionselemente behandelt. Diesmal stehen passive Bauteile sowie die System- und Messtechnik im Mittelpunkt. Netzstruktur - das Konzept der BK-Anlagen ist hierarchisch gegliedert 8.1 BK-Netz Die damalige Deutsche Bundespost spezifizierte Anfang der 1980er Jahre die BK-Standardtechnik und installierte sie in den nachfolgenden Jahren bundesweit. BK 300. Die erste Generation war für einen Übertragungsbereich von 47 MHz bis 300 MHz ausgelegt. In diesem Frequenzbereich wurden bis zu 12 Fernsehkanäle und 24 FM-Rundfunkprogramme übertragen. Die wesentlichen Merkmale dieser Technik waren: · Leichte Austauschbarkeit der Geräte, unabhängig von Firmenkonzepten · Geringe Anzahl der notwendigen Komponenten · Große Flexibilität der Verstärkerbestückung · Hohe Lebensdauer und hohe Betriebssicherheit durch optimale Wärmeführung · Einfache Wartung durch leicht zugängliche Module · Standardisierte Schnittstellen. Das Konzept der Anlagen ist hierarchisch gegliedert und umfasst bezüglich der Signalaufbereitung und Signalverteilung zwischen der Signalquelle und dem Teilnehmeranschluss vier Netzebenen (Bild , vgl. „Netzstrukturen“ in [1]). Jeder dieser Abschnitte liefert dem nachfolgenden eine definierte Signalqualität. Diese Schnittstellen zwischen den einzelnen Abschnitten sind so festgelegt, dass im ungünstigsten Fall beim Teilnehmer die Mindestqualität vorhanden ist. BK 450. Bei der zweiten Generation der BK-Technik wurde der Frequenzbereich auf 450 MHz erweitert. Der BK-450-Ausbau war Mitte der 90er Jahre weit gehend abgeschlossen. BK 862. Danach erfolgte eine Erweiterung des Vorwärtsweges auf 862 MHz bei gleichzeitiger Festlegung des Rückwegs auf 65 MHz. 8.2 BK-Rückweg (5 bis 65 MHz) Um das BK-Netz als Kommunikationseinrichtung nutzen zu können, ist eine Zwei-Wege- Übertragung notwendig. Schon in der ersten Generation der BK-Technik war die Nutzung des Rückwegs vorgesehen. Mit der Einführung von Datenmodems für Kabelnetze musste die erforderliche Übertragungskapazität im Rückweg neu überdacht werden. In Deutschland hat man sich auf einen Frequenzbereich von 5 bis 65 MHz festgelegt. Dies hat eine besondere, positive Bedeutung: In diesem Bereich sind weder Frequenzen von Sicherheitsdiensten vorhanden, noch muss mit Ingress-Störungen gerechnet werden. Inzwischen wird dieser Frequenzbereich auch europaweit genutzt. Messtechnik Mit dem Ausbau der Kabelnetze zu multimedialen Breitbandnetzen und der Einführung interaktiver Dienste unter Nutzung des Rückwegs steigen die Anforderungen an die Qualität der Übertragungswege enorm. Damit verbunden ist ein Zuwachs an erforderlichen Messaufgaben, die nicht nur neue Messgeräte erfordern (Bild ), sondern auch eine hohe Qualifikation des technischen Personals, um die Betriebsparameter der Breitbandkabelnetze im erforderlichen Bereich zu halten. Messen und Bewerten von analogen und digitalen Signalen - damit sind die Messaufgaben in Kabelnetzen schon zum großen Teil definiert. Daneben stehen grundsätzliche EMV-Messverfahren zur Ermittlung von Störstrahlleistungen und zur Ermittlung des Schirmungsmaßes eines Koaxialkabelnetzes. Fazit Um den Kunden neue, interessante Anwendungen anbieten zu können, modernisieren und erweitern viele Kabelbetreiber ihre Kabelnetze. Das damit einhergehende Angebot neuer Dienste stellt hohe Anforderungen sowohl an das verwendete Material als auch an die Fachkraft und den Fachbetrieb. Der hier gegebene grobe Überblick soll helfen, den Aufbau von Kabelnetzen und den Umfang der notwendigen Kenntnisse in Umrissen zu erkennen. Ein vertieftes fundiertes Wissen auf diesem Gebiet müssen sich Fachbetrieb und Fachkraft in Weiterbildungseinrichtungen erarbeiten. Literatur [1] Qualität für Multimedia-Kabelnetze sicherstellen - Vorschriften, Strukturen und Funktionselemente. Elektropraktiker, Berlin 59(2005)6, S. 460-463. Elektropraktiker, Berlin 59 (2005) 7 549 Informationstechnik FÜR DIE PRAXIS Spektrumanalysator Foto: Rohde & Schwarz
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