हाइब्रिड फाइबर-कोएक्सियल

हाइब्रिड फाइबर-कोएक्सियल (HFC) ब्रॉडबैंड दूरसंचार नेटवर्क के लिए एक दूरसंचार उद्योग शब्द है जो प्रकाशित तंतु और समाक्षीय केबल को जोड़ता है। 1990 के दशक की प्रारंभिक से इसे केबल टेलीविज़न ऑपरेटरों द्वारा विश्व स्तर पर नियोजित किया गया है।

हाइब्रिड फाइबर-समाक्षीय केबल सिस्टम में, टेलीविजन चैनल केबल सिस्टम की वितरण सुविधा, केबल टेलीविजन हेडेंड से स्थानीय समुदायों को ऑप्टिकल फाइबर सब्सक्राइबर लाइनों के माध्यम से भेजे जाते हैं। स्थानीय समुदाय में, एक ऑप्टिकल नोड नामक एक बॉक्स एक प्रकाश किरण से आकाशवाणी आवृति (RF) में सिग्नल का अनुवाद करता है, और इसे ग्राहक निवासों में वितरण के लिए समाक्षीय केबल लाइनों पर भेजता है। फाइबरऑप्टिक ट्रंक लाइनें पर्याप्त बैंडविड्थ प्रदान करती हैं भविष्य के विस्तार और नई बैंडविड्थ-गहन सेवाओं की अनुमति देने के लिए जैसे DOCSIS के माध्यम से इंटरनेट का उपयोग।

विवरण

एक आम एचएफसी वास्तुकला

फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क केबल ऑपरेटरों के मास्टर केबल टेलीविज़न हेडेंड से, कभी-कभी क्षेत्रीय हेडएंड्स तक और निकटतम के हबसाइट तक और अंत में एक समाक्षीय केबल नोड तक फैला होता है जो 25 से 2000 घरों में कहीं भी सेवा करता है। एक मास्टर हेडेंड में सामान्यतः दूर के वीडियो संकेतों के साथ-साथ इंटरनेट प्रोटोकॉल एग्रीगेशन राउटर (कंप्यूटिंग) के स्वागत के लिए उपग्रह व्यंजन होंगे। समुदाय को दूरसंचार सेवाएं प्रदान करने के लिए कुछ मास्टर हेडेंड में टेलीफ़ोनी उपकरण (जैसे स्वचालित टेलिफ़ोन एक्सचेंज ) भी होते हैं।

एक क्षेत्रीय या क्षेत्रीय हेडएंड/हब मास्टर हेडएंड से वीडियो सिग्नल प्राप्त करेगा और इसमें स्थानीय फ्रेंचाइज़िंग प्राधिकरणों द्वारा आवश्यक सार्वजनिक, शैक्षिक, और सरकारी एक्सेस (पीईजी) केबल टीवी चैनलों को जोड़ देगा या लक्षित विज्ञापन सम्मिलित करेगा जो स्थानीय लोगों को आकर्षित करेगा। क्षेत्र। विभिन्न सेवाओं को आरएफ वाहक तरंग पर एन्कोडेड, मॉड्यूटेड और अप-कन्वर्ट किया जाता है, जो एक एकल विद्युत सिग्नल पर संयुक्त होता है और ब्रॉडबैंड ऑप्टिकल ट्रांसमीटर में डाला जाता है।

यह ऑप्टिकल ट्रांसमीटर विद्युत सिग्नल को डाउनस्ट्रीम ऑप्टिकली संग्राहक सिग्नल में परिवर्तित करता है जो नोड्स को भेजा जाता है। फाइबर ऑप्टिक केबल पॉइंट-टू-पॉइंट (नेटवर्क टोपोलॉजी ) | पॉइंट-टू-पॉइंट या स्टार नेटवर्क नेटवर्क टोपोलॉजी में हेडएंड या हब को ऑप्टिकल नोड्स से जोड़ते हैं, या कुछ स्थितियों में, एक संरक्षित रिंग नेटवर्क टोपोलॉजी में।

An optical node with a fiber splice case (black)

A trunk amplifier

A distribution amplifier (line extender)

A series of taps (servicing multiple rooms in a hotel) from a distribution line, with terminators on unused ports

फाइबर ऑप्टिक नोड्स

एक फाइबर ऑप्टिक नोड में एक ब्रॉडबैंड ऑप्टिकल रिसीवर होता है, जो हेडएंड या हब से आने वाले डाउनस्ट्रीम ऑप्टिकली मॉड्यूलेटेड सिग्नल को ग्राहकों को जाने वाले इलेक्ट्रिकल सिग्नल में परिवर्तित करता है। As of 2015, डाउनस्ट्रीम सिग्नल एक RF मॉड्यूलेटेड सिग्नल है जो सामान्यतः 50 मेगाहर्ट्ज से प्रारंभ होता है और ऊपरी छोर पर 550-1000 मेगाहर्ट्ज तक होता है। फाइबर ऑप्टिक नोड में एक रिवर्स- या रिटर्न-पथ ट्रांसमीटर भी होता है जो ग्राहकों से वापस हेडएंड पर संचार भेजता है। उत्तरी अमेरिका में, यह रिवर्स सिग्नल 5 – 42 मेगाहर्ट्ज से लेकर एक मॉड्यूलेटेड आरएफ है, जबकि दुनिया के अन्य हिस्सों में यह रेंज 5 – 65 मेगाहर्ट्ज है। यह विद्युत संकेत तब समाक्षीय केबल के माध्यम से एक समाक्षीय ट्रंक बनाने के लिए आउटपुट होता है।

नेटवर्क का ऑप्टिकल हिस्सा बड़ी मात्रा में लचीलापन प्रदान करता है। यदि नोड में कई फाइबर - ऑप्टिक केबल नहीं हैं, तो तरंग दैर्ध्य विभाजन बहुसंकेतन का उपयोग एक ही फाइबर पर कई ऑप्टिकल संकेतों को संयोजित करने के लिए किया जा सकता है। ऑप्टिकल फिल्टर का उपयोग एकल फाइबर पर ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य को जोड़ने और विभाजित करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, डाउनस्ट्रीम सिग्नल 1490 एनएम के वेवलेंथ पर हो सकता है और रिटर्न सिग्नल 1310 एनएम के वेवलेंथ पर हो सकता है।

ग्राहकों के लिए अंतिम कनेक्शन

नेटवर्क का समाक्षीय ट्रंक भाग 25-2000 घरों (500 विशिष्ट है) को नोड से दूर एक पेड़ और शाखा विन्यास में जोड़ता है। समाक्षीय केबल को विभाजित या टैप करने के कारण केबल क्षीणन और विद्युत संकेतों के निष्क्रिय नुकसान को दूर करने के लिए आरएफ एम्पलीफायर का अंतराल पर उपयोग किया जाता है।

ट्रंक समाक्षीय केबल ऑप्टिकल नोड से जुड़े होते हैं और एक समाक्षीय रीढ़ बनाते हैं जिससे छोटे वितरण केबल जुड़ते हैं। ट्रंक केबल्स एसी पावर भी लेते हैं जो केबल लाइन में सामान्यतः 60 या 90 वी पर बिजली की आपूर्ति (अंदर लीड एसिड बैकअप बैटरी के साथ) और एक पावर इंसर्टर द्वारा जोड़ा जाता है। शक्ति को केबल लाइन में जोड़ा जाता है जिससे ऑप्टिकल नोड्स, ट्रंक और वितरण एम्पलीफायरों को एक व्यक्तिगत, बाहरी शक्ति स्रोत की आवश्यकता न हो। स्थानीय बिजली कंपनी के नियमों के आधार पर बिजली आपूर्ति के पास बिजली मीटर हो सकता है। ट्रंक केबल्स में ट्रंक एम्पलीफायर हो सकते हैं।

ट्रंक केबल्स से, छोटे वितरण केबल्स ट्रंक एम्पलीफायर के बंदरगाह से जुड़े होते हैं जिससे आरएफ सिग्नल और एसी पावर को अलग - अलग सड़कों पर ले जाया जा सके। जरूरत पड़ने पर, लाइन एक्सटेंडर, जो छोटे वितरण एम्पलीफायर होते हैं, टेलीविज़न सिग्नल की शक्ति को उस स्तर पर रखने के लिए सिग्नल को बढ़ावा देते हैं जिसे टीवी स्वीकार कर सकता है। वितरण लाइन को तब टैप किया जाता है और व्यक्तिगत बूंदों को ग्राहक के घरों से जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है।

ये नल RF सिग्नल पास करते हैं और AC पावर को तब तक ब्लॉक करते हैं जब तक कि टेलीफ़ोनी डिवाइस नहीं होते हैं जिन्हें कोक्स पावर सिस्टम द्वारा प्रदान की जाने वाली बैक-अप पावर विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। एफ कनेक्टर के रूप में जाने जाने वाले मानक स्क्रू प्रकार के कनेक्टर का उपयोग करके नल एक छोटे समाक्षीय ड्रॉप में समाप्त हो जाता है।

ड्रॉप तब घर से जुड़ा होता है जहां एक ग्राउंड ब्लॉक सिस्टम को आवारा वोल्टेज से बचाता है। नेटवर्क के डिज़ाइन के आधार पर, सिग्नल को एक स्प्लिटर के माध्यम से कई टीवी या कई सेट टॉप बॉक्स (केबल बॉक्स) में पारित किया जा सकता है जो तब टीवी से जुड़ा हो सकता है। यदि कई टीवी को जोड़ने के लिए बहुत अधिक स्प्लिटर्स का उपयोग किया जाता है, तो सिग्नल का स्तर कम हो जाएगा, और एनालॉग चैनलों पर तस्वीर की गुणवत्ता घट जाएगी। उन स्प्लिटर्स के बाद टीवी में सिग्नल गुणवत्ता खो देंगे और सिग्नल को पुनर्स्थापित करने के लिए ड्रॉप या हाउस एम्पलीफायर के उपयोग की आवश्यकता होगी।

एचएफसी नेटवर्क पर परिवहन

आवृत्ति-विभाजन बहुसंकेतन का उपयोग करके, एचएफसी नेटवर्क एनालॉग टीवी, डिजिटल टीवी (एसडीटीवी या एचडीटीवी ), प्रचलित विडियो , टेलीफोनी और इंटरनेट ट्रैफिक सहित कई तरह की सेवाएं ले सकता है। इन प्रणालियों पर सेवाएं 5 मेगाहर्ट्ज से 1000 मेगाहर्ट्ज फ्रीक्वेंसी बैंड में आरएफ सिग्नल पर की जाती हैं।

HFC नेटवर्क सामान्यतः द्वि-दिशात्मक रूप से संचालित होता है, जिसका अर्थ है कि सिग्नल हेडएंड/हब कार्यालय से घर तक और घर से हेडएंड/हब कार्यालय तक एक ही नेटवर्क पर दोनों दिशाओं में ले जाए जाते हैं। फ़ॉरवर्ड-पाथ या डाउनस्ट्रीम (नेटवर्किंग) सिग्नल हेडएंड/हब ऑफ़िस से घर तक जानकारी ले जाते हैं, जैसे कि वीडियो सामग्री, आवाज़ और इंटरनेट ट्रैफ़िक। बहुत पहले HFC नेटवर्क, और बहुत पुराने अपग्रेडेड HFC नेटवर्क, केवल एक तरफ़ा सिस्टम हैं। वन-वे सिस्टम के उपकरण हेडएंड से संचार करने के लिए सामान्य पुरानी टेलीफोन सेवा या रेडियो नेटवर्क का उपयोग कर सकते हैं।

रिटर्न-पाथ या अपस्ट्रीम (नेटवर्किंग) सिग्नल घर से हेडएंड/हब ऑफिस तक जानकारी ले जाते हैं, जैसे मूवी या इंटरनेट अपस्ट्रीम ट्रैफिक ऑर्डर करने के लिए कंट्रोल सिग्नल। आगे-पथ और वापसी-पथ को ऑप्टिकल नोड और घर के बीच दोनों दिशाओं में एक ही समाक्षीय केबल पर ले जाया जाता है।

संकेतों के हस्तक्षेप को रोकने के लिए आवृत्ति बैंड को दो वर्गों में बांटा गया है। जिन देशों में परंपरागत रूप से NTSC-M का उपयोग किया जाता है, वहां फॉरवर्ड-पाथ सिग्नल के लिए सेक्शन 52-1000 मेगाहर्ट्ज और रिटर्न-पाथ सिग्नल के लिए 5-42 मेगाहर्ट्ज होते हैं। अन्य देश विभिन्न बैंड आकारों का उपयोग करते हैं, किन्तुसमान हैं क्योंकि अपस्ट्रीम संचार की तुलना में डाउनस्ट्रीम संचार के लिए बहुत अधिक बैंडविड्थ है।

परंपरागत रूप से, चूंकि वीडियो सामग्री केवल घर पर भेजी जाती थी, इसलिए HFC नेटवर्क को विषम होने के लिए संरचित किया गया था: एक दिशा में दूसरी दिशा की तुलना में बहुत अधिक डेटा-वहन क्षमता होती है। वापसी पथ मूल रूप से केवल कुछ नियंत्रण संकेतों के लिए फिल्मों आदि को ऑर्डर करने के लिए उपयोग किया जाता था, जिसके लिए बहुत कम बैंडविड्थ की आवश्यकता होती थी। चूंकि एचएफसी नेटवर्क में अतिरिक्त सेवाएं जोड़ी गई हैं, जैसे कि इंटरनेट का उपयोग और टेलीफोनी, वापसी पथ का अधिक उपयोग किया जा रहा है।

मल्टीपल-सिस्टम ऑपरेटर

See also: ब्रॉडकास्ट टेलीविज़न सिस्टम

मल्टीपल-सिस्टम ऑपरेटर | मल्टी-सिस्टम ऑपरेटर (एमएसओ) ने फाइबर ऑप्टिक और कोएक्सियल कॉपर केबल पर आरएफ सिग्नल पर विभिन्न सेवाओं को भेजने के तरीकों का विकास किया। एचएफसी नेटवर्क पर वीडियो के परिवहन के लिए मूल विधि और, अभी भी सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि, मानक एनालॉग टीवी चैनलों के मॉड्यूलेशन द्वारा है जो ओवर-द-एयर प्रसारण के प्रसारण के लिए उपयोग की जाने वाली विधि के समान है।

एक एनालॉग टीवी चैनल NTSC -आधारित सिस्टम में 6-मेगाहर्ट्ज-वाइड फ़्रीक्वेंसी बैंड, या PAL या SECAM-आधारित सिस्टम में 8-मेगाहर्ट्ज़-वाइड फ़्रीक्वेंसी बैंड रखता है। प्रत्येक चैनल एक विशिष्ट आवृत्ति वाहक पर केंद्रित होता है जिससे आसन्न या हार्मोनिक चैनलों के साथ कोई हस्तक्षेप न हो। डिजिटल रूप से संशोधित चैनल, घर, या ग्राहक-परिसर उपकरण (सीपीई) देखने में सक्षम होने के लिए, उदा। डिजिटल टेलीविजन, कंप्यूटर, या सेट टॉप बॉक्स , RF सिग्नल को ऐसे सिग्नल में बदलने के लिए आवश्यक हैं जो एनालॉग टेलीविज़न या कंप्यूटर मॉनिटर जैसे डिस्प्ले डिवाइस के साथ संगत हों। यूएस फेडरल कम्युनिकेशन कमीशन (FCC) ने फैसला सुनाया है कि उपभोक्ता डिजिटल चैनल देखने के लिए अधिकृत करने के लिए अपने स्थानीय MSO से केबल कार्ड प्राप्त कर सकते हैं।

डिजिटल वीडियो संपीड़न तकनीकों का उपयोग करके, एक 6 या 8 मेगाहर्ट्ज फ़्रीक्वेंसी कैरियर पर कई मानक और हाई-डेफिनिशन टीवी चैनलों को ले जाया जा सकता है, इस प्रकार एचएफसी नेटवर्क की चैनल क्षमता को 10 गुना या अधिक बनाम एक सभी-एनालॉग नेटवर्क से बढ़ाया जा सकता है।

प्रतिस्पर्धी नेटवर्क प्रौद्योगिकियों की तुलना

डिजिटल खरीदारों की पंक्ति (DSL) एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग पारंपरिक टेलीफोन कंपनियां मुड़ जोड़ी तांबे के टेलीफोन तारों पर उन्नत सेवाएं (हाई-स्पीड डेटा और कभी-कभी वीडियो) देने के लिए करती हैं। इसमें सामान्यतः HFC नेटवर्क की तुलना में कम डेटा ले जाने की क्षमता होती है और डेटा की गति को लाइन की लंबाई और गुणवत्ता के आधार पर सीमित किया जा सकता है।

प्रसारण वीडियो सेवाएं देने में सैटेलाइट टेलीविज़न एचएफसी नेटवर्क के साथ बहुत अच्छी तरह से प्रतिस्पर्धा करता है। बड़े राउंड-ट्रिप विलंब समय के कारण शहरी वातावरण में उपग्रह इंटरनेट का उपयोग कम प्रतिस्पर्धी है, किन्तु ग्रामीण क्षेत्रों और अपर्याप्त या बिना नियत स्थलीय बुनियादी ढांचे वाले अन्य वातावरणों में आकर्षक हैं।

HFC के अनुरूपलूप में फाइबर (FITL) तकनीक का उपयोग टेलीफोन स्थानीय एक्सचेंज वाहकों द्वारा सादे पुराने टेलीफोन सेवा (POTS) स्थानीय लूप पर टेलीफोन ग्राहकों को उन्नत सेवाएँ प्रदान करने के लिए किया जाता है।

2000 के दशक में, दूरसंचार कंपनियों ने केबल ऑपरेटरों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए वीडियो, डेटा और आवाज देने के लिए निष्क्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क सॉल्यूशंस जैसे एक्स (FTTX) के लिए फाइबर की महत्वपूर्ण नियती प्रारंभ की। इन्हें नियत करना महंगा हो सकता है किन्तुये विशेष रूप से डेटा सेवाओं के लिए बड़ी बैंडविड्थ क्षमता प्रदान कर सकते हैं।

यह भी देखें

• एक्सेस नेटवर्क
• बैकबोन नेटवर्क
• केबल मॉडम
• केबल मॉडेम समाप्ति प्रणाली | केबल मॉडम टर्मिनेशन सिस्टम (CMTS)
• डॉक्सिस
• एफटीटीएलए
• कोक्स एलायंस पर मल्टीमीडिया
• राष्ट्रीय केबल और दूरसंचार संघ (NCTA - US)
• नेटवर्क सेवा प्रदाता
• कांच पर रेडियो फ्रीक्वेंसी (RFoG)
• चतुर्भुज आयाम मॉडुलन
• एमपीईजी-2
• एससीटीई (एससीटीई - यूएस)

बाहरी कड़ियाँ

• Information on HFC networks in Australia