KATHREIN Seminar. Netzebene 4 Breitbandkabelsystem. Rottmüller VVK

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1 KATHREIN Seminar Netzebene 4 Breitbandkabelsystem 1

2 Empfang- und Verteilanlagen für TV/Rundfunk Moderne Hausverteilnetze, Architektur eines modernen Hausverteilnetzes Systemkomponenten, Bauteile und Zubehör Anlagenbeispiele Standard-Hausverteilnetz in Zentralsternstruktur 4 Anschlüsse, 8 Anschlüsse, 12 Anschlüsse, 16 Anschlüsse, 24 Anschlüsse, 32 Anschlüsse, 2

3 Empfang- und Verteilanlagen für TV/Rundfunk Frequenzbereiche in BK-Netzen Aufbau von Hausverteilnetzen Passive Bauteile für Hausverteilnetze Kennwerte am Hausübergabepunkt Hausanschlußverstärker Ausgangspegel - Betriebspegel Planung von Hausverteilnetzen Maßnahmen zum Potentialausgleich Wellenwiderstandsgerechter Abschluß von EVA 3

4 Empfang- und Verteilanlagen für TV/Rundfunk Empfangsmöglichkeiten Verteilanlagen SATELLIT Satellitenempfang TERRESTRISCH Einzelempfang Mehrteilnehmerempfang KABELEMPFANG Kabelkopfstelle 4

5 Empfang- und Verteilanlagen für TV/Rundfunk Moderne Hausverteilnetze (GA) Derzeit wird das Breitband-Kabel zu einem modernen multimedia-fähigen Full Service-Netzwerk ausgebaut. Neben der reinen Verteilung von analogen und digitalen TV- und Rundfunk-Signalen soll dieses Netz in Zukunft auch für die Übertragung von Daten- und Telefonie-Anwendungen geeignet sein. Der Ausbau dieses Breitband-Kabels stellt auch erhöhte Anforderungen an die Hausverteilnetze der Netzebene 4. Insbesonders die verstärkte Rückweg-Nutzung erfordert eine hohe Zuverlässigkeit und Funktionssicherheit dieser Netze. 5

6 Empfang- und Verteilanlagen für TV/Rundfunk Die wichtigsten charakteristischen Eigenschaften dieser Netze sind: Realisierung ausschließlich in Sternstruktur Frequenzbereich bis 862 MHz in Verteilrichtung Rückweg-Frequenzbereich bis 30 oder 65 MHz 6

7 Empfang- und Verteilanlagen für TV/Rundfunk Nur bei fachmännischer Planung des Gebäude-Verteilnetzes und bei Verwendung geeigneter Bauteile kann eine optimale Funktionsweise aller Dienste und Komponenten bei gleichzeitiger hoher Verfügbarkeit sichergestellt werden. Die gezeigten Beispiele dienen als Unterstützung für die Planung und Realisierung neuer Anlagen und sollten auch bei der Modernisierung bereits bestehender Anlagen angewendet werden. In jedem Fall sind bei der Planung des Hausverteilnetzes die Vorgaben des jeweiligen Netzbetreibers zu beachten. 7

8 Die Netzebenen für Empfang- und Verteilanlagen Frequenzbereiche Signalquellen BK-Netz, Netzebene 1-4 NE 1 Studio NE 2 Funkverbindung NE 3 Erdverteilnetz NE 4 Hausverteilnetz 8

9 Die Netzebenen im Breitband-Kommunikations- (BK) Verteilnetz Netzebene 1-4 NE 1 NE 2 NE 3 NE a 2.2b 2.2c 2.2d Video-/ Audio- Frequenz Video-/ Audio- Frequenz VF / AF VHF VHF VHF VHF VHF Studio TV-Schaltst. bzw. Studio BKVtSt übkvrst bbkvrst Hausübergabepunkt (HÜP) Empfangs- Geräteanschluß NE 1 NE 2 NE 3 NE4 Studio Video/Audio- Ebene dient zum Transport des Signals vom Studio zur Sendeeinrichtung Verteilebene zwischen BK- VtSt und GÜP Verteilebene zwischen GÜP und Teilnehmer 9

10 Frequenzbereiche in Breitbandkommunikationsanlagen Frequenzbereich der BK-Netze ,5 108 VHF - Bereich UHF - Bereich B I UKW BII USB OSB ESB B IV B V B III S 21 - S 01 - S 10 K 21 - K 38 - S 11 - S 38 K 37 K 69 S MHz 36 analoge TV-Kanäle und UKW 29 (EN ) bzw. 54 (FTZ 156 TR 4) Kanäle und UKW 42 (EN ) Kanäle und UKW - zukunftssicherer Übertragungsfrequenzbereich 10

11 Bild- und Tonmodulation Frequenzbereich der BK-Netze L - M - K 30 KHz - 30 MHz (nicht in BK) AM UKW TV - Ton TV - Bild Pal Sat.-Ton Sat.- Bild DVB - S (Satellit) DVB - C (Cable) DVB - T (Terrestr.) 87,5 MHz MHz MHz MHz MHz MHz 950 MHz MHz 950 MHz MHz 950 MHz MHz 300 MHz MHz 47 MHz MHz FM FM AM FM FM QPSK QAM QAM 11 Ni 01/00

12 Störungsgefährdete Kanäle Störgefärdete Frequenzbereiche/ Kanäle in BK-Netzen 47 MHz - 54 MHz K 02 DAB Ausweichkanal 132 MHz MHz S 05 Flugfunk 139 MHz MHz S 06 Funkamateur 146 MHz MHz S 07 Betriebsfunk 153 MHz MHz S 08 Taxifunk 160 MHz MHz S 09 Mobilfunk 167 MHz MHz S 10 Ermes Bild Störung 174 MHz MHz K 05 Ermes Tonstörung 223 MHz MHz K 12 DAB Hauptkanal 12

13 Störungsgefährdete Kanäle Störgefärdete Frequenzbereiche/ Kanäle in BK-Netzen 302 MHz MHz S 21 DECT Telefone (Megaset) 382 MHz MHz S31 - S33 TETRA - BOS 414 MHz MHz S35 - S36 Datenfunk 438 MHz MHz S 38 C - Netz Telefon 446 MHz MHz S39 - S41 Funkdienste (C-Netz,...) 1451 MHz MHz L Band DAB (Polnische Grenze) 1710 MHz MHz E - Netz Telefon Senden 1805 MHz MHz E - Netz Telefon Empfangen 1880 MHz MHz DECT Schnurlose Telefone (Gigaset) 13

14 Empfang- und Verteilanlagen für TV/Rf Bildung von Gebäudeübergabepunkten (GÜP) als Zentrale für die Gebäudevernetzung Sternförmige Medienverteilung (strukturierte Verkabelung) Bildung von Wohnungsübergabepunkten (WÜP) Interaktive Netzanschlüsse auf Teilnehmerebene: passiv = Modemdose(n) aktiv = Netzabschluß (NTU) Kabelmodem-Betriebsfähigkeit (Rückwegtauglichkeit) herstellen KABELEMPFANG Kabelkopfstelle 14

15 Anforderungen an die Inhouse- Installation (NE 4 und 5) Frequenzbereich bis 862 MHz (Koax bis 2150 MHz in Verteilrichtung) Frequenzbereich bis 65 MHz für Rückweg hohes Schirmungsmaß (min. Class A-Spezifikation) handwerklich sorgfältig (Ingress) hohe Zuverlässigkeit (Betriebskosten, Quality of Service!) Langlebigkeit (Zukunftssicherheit, Return of Invest!) 15

16 Funktionalitäten am Gebäudeübergabepunkt GÜP Verstärkung der Signale in Vorwärtsrichtung und Rückwärtsrichtung Schaltfunktion der Teilnehmeranschlüsse im Rück- und/oder Vorweg Symmetrierung/Optimierung der Rückwegdämpfungen Zentrale für Gebäude-Vernetzung 16

17 Alle Bauteile für EVA s nach EMV-Eignung auswählen Empfangs- und Verteil-Anlagen 17

18 Verordnung Frequenzbereichszuweisung Maßnahmen für Verteilnetze (Hausverteilnetze) Hausverteilnetze sind fachmännisch zu planen und fachmännisch auszuführen Es ist ausschließlich hochgeschirmtes Klasse A-Qualitätsmaterial einzusetzen Jede Wohnung sollte ausreichend mit Antennensteckdosen oder zumindest mit der Vorhaltung von Kabelwegen ausgerüstet werden, damit unsach gemäße Nachinstallation hinter der Scheuerleiste durch die Nutzer vermieden wird. Der Betreiber ist für die Einhaltung der Störstrahl-Grenzwerte verantwortlich! Im Abstrahlfall können Auflagen oder sogar Bußgelder verhängt und Kanäle abgeschaltet werden. Die funktechnische Überwachung obliegt der RegTP. 18

19 Eignung von Verteilsystemen wird bestimmt durch EMV -gerechte Ausführung: Störmöglichkeiten durch Gleichfrequenzzuweisungen min. Schirmklasse A (durchgehend bis Empfängeranschlusskabel!) Einhaltung der Abstrahlungs-Grenzwerte MHz ab gemäß Frequenzbereichs-Zuweisungsplanverordnung (FreqBZPV) von 5/2001 mit Nutzungsbestimmung (NB) 30 Übertragungsbereiche: Koaxialleitungen (Typ, Ausführung) Vorwärtsweg bis 862 / 2150 MHz für IES-Lösungen mit SAT-ZF-Einspeisung Rückwegfähigkeit Verteilstruktur: Vollsternnetz Auswechselbarkeit gem. DIN Reservevorhaltung von Kabelwegen und Anschlusspunkten 19

20 Verteilnetz passive Bauteile Verteiler, Abzweiger, Antennen-Steckdosen Begriffsbestimmung Durchgangsdämpfung Abzweigdämpfung Anschlussdämpfung Richtdämpfung Entkopplung Rückflussdämpfung 20

21 Verteilnetz passive Bauteile Verteiler, Abzweiger, Antennen-Steckdosen Begriffsbestimmung 21

22 Die wichtigsten Kennwerte von Richtkoppler-Bauteilen Durchgangsdämpfung Dämpfung zwischen Eingang E und Ausgang A Abzweiger Verteiler Steckdose E A A E E TV Rf Ab A A 22

23 Die wichtigsten Kennwerte von Richtkoppler-Bauteilen Abzweig- / Anschlußdämpfung Dämpfung zwischen Eingang E und Abzweig Ab bzw. Rundfunk- oder TV-Anschluß Abzweiger Steckdose E A E TV Rf Ab A 23

24 Die wichtigsten Kennwerte von Richtkoppler-Bauteilen Richtdämpfung Dämpfung zwischen Ausgang A und Abzweig Ab bzw. Rundfunk- oder TV-Anschluß Abzweiger Steckdose E A E TV Rf Ab A 24

25 Die wichtigsten Kennwerte von Richtkoppler-Bauteilen Entkopplung Dämpfung zwischen zwei Abzweigen Ab Bei Verteilern zwischen den Ausgängen A Bei Steckdosen zwischen den Teilnehmern Abzweiger Verteiler Steckdose E A TV Rf Ab Ab E A A TV Rf 25

26 Die wichtigsten Kennwerte von Richtkoppler-Bauteilen Rückflußdämpfung Dämpfung eines reflektierten Signals R gegenüber dem Signal in Vorwärtsrichtung V 26

27 Verteilnetz passive Bauteile Koaxialkabel Die Kabeldämpfung ist frequenzabhängig und nimmt mit steigender Frequenz zu Kabel mit großem Querschnitt haben eine geringere Dämpfung als Kabel mit geringem Querschnitt die Kabel sind sorgfältig zu verarbeiten (Biegeradius, mechanische Beanspruchung, Vorschriften bei Kabelverlegung beachten) Dielektrikum Außenmantel (Isolation) Innenleiter Außenleiter (Schirm) passend zum Kabel muß der richtige Stecker eingesetzt werden! 27

28 Verteilnetz passive Bauteile Der elektrische Aufbau des Koaxialkabel 28

29 Koaxialkabel Innenleiter (Seele) aus Massiv-Cu Dielektrikum aus Cell-PE Schirm aus Al-Folie Schirm aus Cu-Drahtgeflecht (verzinnt) Außenmantel aus PVC mit aufgedruckter Längenangabe 29

30 Koaxialkabel Technische Parameter der Koaxialkabel LCD 61 LCD 89 LCD 90 LCD 95 30

31 Koaxialkabel Technische Parameter der Koaxialkabel LCD 99 LCD 110 LCM 13 LCM 14 31

32 Koaxialkabel als systembestimmendes Bauteil Technische Parameter der Koaxialkabel Klasse A Typ LCD 58 LCD 61 LCM 13 LCD 79 LCD 90 LCD 95 LCD 99 Außendurchmesser (mm) 4,1 PVC 6,8 PVC 10,4 PE sw Dämpfung f = 50 MHz (Rückweg) (20 0C db/100m) f = 100 MHz (UKW) f = 200 MHz (Band III K 8) f = 3 00 MHz f = 450 MHz (ESB SK 38) f = 800 MHz (UHF K 62) f = 1000 MHz (Sat-ZF) f = 1300 MHz f = 1750 MHz f = 2050 MHz f = 2400 MHz (Sat ZF) f = 3000 MHz Gleichstromwiderstand Ω / km Schirmungsmaß ( db) MHz MHz Bemerkung Mini- Koax Erdkabel hal ogen frei 5,0 PVC 6,8 PVC 6,8 PVC EMV-Verhalten beachten, sorgfältige Verlegung, Einhaltung der Biegeradien. 6,8 sw LCD110 6,9 ws LCM 14 10,4 sw hal ogen frei Netzdämpfungen bei oberer Eckfrequenz und Schräglagen zur unteren Eckfrequenz beachten. 32

33 Pegelverzerrungen - Entzerrung Dämpfungsverlauf LCD 95 mit 14 db Entzerrung a (db)/100m db 10 4 db Dämpfung 100 m LCD 95 Dämpfungsverlauf einer 14 db-entzerrung f (MHz) 33

34 Pegelverzerrungen - Entzerrer Prinzipschaltplan eines Entzerrers 20 db Typ ERZ 110 ERZ 111 ERZ 112 Frequenzbereich MHz Grunddämpfung 1 db Entzerrerwert 1 16 db stufenlos einstellbar Anschlüsse F-Buchsen 34 Ni 01/00

35 Aufbau von Hausverteilnetzen Moderne Bauteile für Hausverteilnetze Übergabepunkt (HÜP) (WÜP) Überspannungsschutz Verstärker Verteiler Abzweiger Antennensteckdosen Empfänger-Anschlußkabel 35

36 Netzwerk Architektur CATV Wohnungs Übergabe punkt STB,TV, Cablemodem,... STB,TV, Cablemodem,... Wohnungs bereich PSTN Gebäude Übergabepunkt Wohnungs Übergabe punkt BK-Steckdose STB,TV, Cablemodem,... STB,TV, Cablemodem,... Wohnungs bereich City- Carrier Wohnungs Übergabe punkt STB,TV, Cablemodem,... STB,TV, Cablemodem,... Wohnungs bereich Zubringernetze Gebäude 36

37 Prinzip eines Gebäudeübergabepunktes GÜP Grundsätzliches zum GÜP HFC City- Carrier GÜP EVK VOS 1xx SMT-Controller EAX... NIU (network interface unit) Koax +TwistedPair PSTN TK- Anlage 37

38 Anforderungen an einen Gebäudeübergabepunkt GÜP Verstärkung der Signale in Vorwärtsrichtung und Rückwärtsrichtung Symmetrierung / Optimierung der Rückwegdämpfungen Schaltfunktion der Teilnehmeranschlüsse im Rück- und/oder Vorweg Ggf. Ingress-Control-Switches (ICS), zusammen mit Network-Management (NMS) Ggf. als Zentrale für Gebäude-Vernetzung 38

39 Aufbau von Hausverteilnetzen Der Hausübergabepunkt Der Hausübergabepunkt stellt die Schnittstelle zwischen dem Streckennetz (NE3) und dem Verteilnetz (NE 4) im Gebäude dar und bildet somit den Ausgangspunkt für das Hausverteilnetz. Allgemeine Architektur Planungswerte 39

40 Hausübergabepunkt - Auszug Kennwerte BK 860 lt. 1 TR8-1 (8/2001) Signalübergabepegel UKW max. typ. min. 87,5 MHz ,0 MHz dbµv Änderung Übergabepegel einzelner Signale db 3 Pegelabsenkung ggü. TV db -4 Pegeldifferenz Nachbar-Tonsignal db 1 Pegeldifferenz zwischen Tonsignalen db 4 Summenschräglage Schräglage von 87,5-300 MHz db 8 Schräglage von 87,5-470 MHz db 10 Schräglage von 87;5-862 MHz db 16 Rückkanal-Signale MHz(aus NE 4) Übergabepegel QPSK / 16 QAM dbµv 105 MER (Modulation Error Ratio) db >27 BER (Bit Error Rate) <10-9 Rauschen und Intermodulation C / (N+IM) 1 WE db > WE db > WE db > WE db >43 > 1000 WE db >40 gem.ukw-pegel Eingestrahle Signale (Ingress) Pegelabstand für Einstrahlung > 120 db(µv)/m db 45 40

41 Hausübergabepunkt - Auszug Kennwerte BK 860 lt. 1 TR8-1 (8/2001) Übertragungstechnische Kennwerte am ÜP 40 max. typ. min. Signalübergabepegel AM-TV (analog) MHz dbµv MHz dbµv MHz dbµv (!) Differenz Nachbarkanal db 2 Differenz N+11 (7MHz-Raster) db 5 Differenz N+10 (8Mhz-Raster) db 5 Änderung Übergabepegel db 3 Signalübergabepegel DVB-Signale (digital) MHz, 64 QAM, 8 MHz-Raster dbµv (!) MHz, 64 QAM, 8 MHz-Raster dbµv MHz, 256 QAM, 8 MHz-Raster dbµv MHz, 16 QAM, 8 MHz-Raster dbµv Änderung Übergabepegel db 3 Änderung Übergabepegel Nachbarkanal db 2 Pegeldifferenz zum 4 MHz-Raster db -3 Pegeldifferenz zum 2 MHz-Raster db -6 MER (Modulation Error Ratio) db >35,4 32,4 BER (Bit Error Rate) <

42 Wohnungs-Übergabepunkt (WÜP) WÜP WÜP GÜP H T H T n x Koaxialkabel Beispiel: Mehrteilnehmer- Kabelmodem n x Twisted Pair Streckenverstärker Bereitstellung von Anschlussmöglichkeiten mit hoher Entkopplung Zentralfunktion für wohnungsinternes Netzwerk zum Anschluss von Kabelmodems (CM) oder Settop-Boxen (STB) Flexibilität bzgl. Erweiterungen Exakte und technisch wasserdichte Schnittstelle am Übergang zum kundeneigenen Wohnungsnetz (Netzebene NE 5) 42

43 Wohnungs-Übergabepunkt (WÜP) Installation in einem geeigneten Raum oder einem Multimedia-Verteilkasten verschiedene Funktionalitäten: passiver WÜP = Modemdose(n) ESM xx Netzwerkabschluss NTU EVK 100 mit passivem Rückweg Netzwerkabschluss NTU EVK 2xx mit aktivem Rückweg (Konzept) Entkopplung Daten- und TV / Rf- Anschlüsse Zentrale für Wohnungsnetzwerk (optional) Flexibilität für Erweiterungen 43

44 Passive Wohnungsverteilung (WÜP) Sternstruktur Dämfung vor/rück: 20/20 db (ESM30) 18/14 db (ESM40) ESM 30 o. 40 Baumstruktur Dämfung vor/rück: max.:17/17 db (ESM 41/42) ESM 31 oder 41/42 Bei passiven WÜP muss der Nutzpegel aller Anschlüsse vom GÜP geliefert werden Rückwegsymmetrierung beachten 44

45 Beispiel passiver WÜP Mit Modemdose (CM = Cable-Modem) ESM 30 /40 CM 45

46 Überspannungsschutz Überspannungsschutz KAZ Der KAZ 11 wird in Empfangs- und Verteilanlagen zum Schutz der Bauteile gegen transiente Überspannungen eingesetzt. Er ergänzt die Potenzialausgleichs-Maßnahmen in Antennenanlagen gem. der EN , indem er Überspannungen zwischen Innen- und Außenleiter auf ungefährliche Werte reduziert. Der KAZ 11 wird direkt in die von außen kommenden Kabelzüge der zu schützenden Geräte (z.b. Antennen Verstärker, Umschaltmatrizen usw.) geschaltet. 46

47 Verteiler Verteiler Die Verteiler EBC xx erfüllen die Anforderungen der Normen EN /A1 und EN /A1 und sind für die Innenmontage geeignet. Ihre Impedanz beträgt 75., der Frequenzbereich reicht von MHz (d.h. rückweg- und UHF-tauglich). Sie besitzen Trennkondensatoren an Ein- und Ausgängen sowie einen Anschluss für den Potenzialausgleich. 2-fach 3-fach 4-fach 6-fach 8-fach EBC 02 EBC 03 EBC 04 EBC 06 EBC

48 Abzweiger Abzweiger für Sternverteilung Ihre Impedanz beträgt 75 der Frequenzbereich reicht von MHz (d.h. rückweg- und UHF-tauglich). Sie besitzen Trennkondensatoren an Ein- und Ausgängen; nicht belegte Abzweigausgänge müssen in Anlagen mit Rückweg-Nutzung mit Abschlusswiderständen abgeschlossen werden. 4-fach 6-fach 8-fach EAX 24 EAX 26 EAX

49 Abzweiger Abzweiger für Sternverteilung Ihre Impedanz beträgt 75 der Frequenzbereich reicht von MHz (d.h. rückweg- und UHF-tauglich). Sie besitzen Trennkondensatoren an Ein- und Ausgängen; nicht belegte Abzweigausgänge müssen in Anlagen mit Rückweg-Nutzung mit Abschlusswiderständen abgeschlossen werden. 4-fach 6-fach 8-fach EAX 24 EAX 26 EAX

50 Standard Hausverteilnetze Standard-Hausverteilnetz für 1 bis 8 Anschlüsse mit EAX 28 Rückweg symmetrierbar, hohe Betriebssicherheit große Flexibilität 50

51 Standard Hausverteilnetze Standard-Hausverteilnetz für 1 bis 8 Anschlüsse mit Stichleitungsnetz Zentralstern ÜP KAZ 11 VOS 30/F EAX 28 Rückweg symmetrierbar, hohe Betriebssicherheit große Flexibilität Optimal zukunftssicher 51

52 Hausanschlussverstärker für alle Fälle Hausanschluss-Verstärker VOS 11/F VOS 20/F VOS 20/FR # Die Verstärker verfügen über ein eingebautes Netzteil und sind für die Innenmontage geeignet. Sie erfüllen die Anforderungen der Normen EN /A1 u. A2, # EN /A1 und EN

53 Hausanschlussverstärker für alle Fälle Hausanschluss-Verstärker VOS 30/F Der Mehrbereichs-Verstärker mit Netzteil wurde für den Einsatz in modernen HFC-Netzen konzipiert. Er erfüllt die Anforderungen der Normen EN /A1 u. A2, EN /A1 und EN und ist für die Innenmontage geeignet. Mit Prüfbuchsen für Ausgang und Ausgang- Rückweg sowie LED als Betriebsanzeige. Mit einstellbarer Verstärkung (24/30 db) durch Interstage-Dämpfung; Der Rückweg ist individuell bestückbar 5-30 MHz VGR 25/30, 5-65 MHz mit VGR 25/65) Lieferzustand: Ohne Rückweg-Verstärker, mit Steckbrücke 53

54 Hausanschlussverstärker für alle Fälle Hausanschluss-Verstärker VOS 135/F VOS 135/P VOS 135/G VOS 136/G ortsgespeist ortsgespeist ortsgespeist ferngespeist Für die Innenmontage geeignet. Mit Prüfbuchse am Ausgang (Richtkoppler), einstellbarem Vorwärtsweg (606/862 MHz) sowie einstellbarer Verstärkung (28/35 db) durch InterstageDämpfung. Der Rückweg ist individuell bestückbar (5-30 MHz mit WFS 130, 5-65 MHzmit WFS 165). Lieferzustand: Ohne Rückweg-Filter, mit Steckbrücke Erfüllt die Anforderungen der Normen EN /A1 u. A2, EN /A1 und EN und ist für die Innenmontage geeignet. 54

55 Hausanschlussverstärker für alle Fälle Hausanschluss-Verstärker VOS ortsgespeist VOS ferngespeist VOS ortsgespeist VOS ferngespeist Die überwachbaren Hausanschluss-Verstärker besitzen einen Steckplatz für Überwachungstransponder (HMS oder KOM) sowie einen fest integrierten 33-dB-Rückwegverstärker. Die Interstage-Dämpfung ist schaltbar Abgleich der Deemphase erfolgt am Eingang. Prüfbuchse am Ausgang zur Einpegelung Externe Prüfbuchse am Rückweg-Ausgang zur Ingress-Kontrolle Prüfbuchse am Eingang des Vorwärtsweges Die Rückwegfilter sind individuell bestückbar (5 30 MHz mit WFS 903, 5 65 MHz mit WFS 906). 55

56 Typ Bezeichnung/Verstärkung (db)/ Passend für Übersicht Rückweg-Bauteile VGR 25/30 Rückweg-Verstärker/25/5 30 VOS 30/F VGR 25/65 Rückweg-Verstärker/25/5 30 VOS 30/F VGR 100 Passive Rückweg-Karte/ /5 65 VOS 120/F, VOS 13x/X VGR 121 Rückweg-Verstärker/22/5 30 VOS 120/F, VOS 13x/X VGR 122 Rückweg-Verstärker/22/5 65 VOS 120/F, VOS 13x/X VGR 131 Rückweg-Verstärker/32/5 30 VOS 120/F, VOS 13x/X VGR 132 Rückweg-Verstärker/32/5 65 VOS 120/F, VOS 13x/X WFS 130 Rückweg-Filter/ /5 30 VOS 120/F, VOS 13x/X WFS 165 Rückweg-Filter/ /5 65 VOS 120/F, VOS 13x/X WFS 903 Rückweg-Filter/ /5 30 VOS 9xx WFS 906 Rückweg-Filter/ /5 65 VOS 9xx 56

57 Aufbau von Hausanschluss Verstärker Blockschaltbild VOS 135/G 57

58 Aufbau von Hausanschluss Verstärker Blockschaltbild VOS 135 P 58

59 Hausanschlußverstärker Wird eine Pegelanhebung benötigt Müssen zum Verwendungszweck geeignet sein: Mehrbereichs-, Splitband-, Breitbandverstärker (in BK-Systemen Breitbandverstärker) Strecken-, Linien-, Hausanschlußverstärker Innen-, Außenmontage (Schutzgrad) Orts- oder Fernspeisung Beeinträchtigen immer die Signalqualität: Mischprodukte, Rauschen Hersteller-Installationsvorgaben und Betriebsdaten sind unbedingt einzuhalten: Temperaturbereiche, zul. Betriebspegel 59

60 Hausanschlußverstärker Interstage-Betrieb Dient zur Optimierung des dynamischen Verstärkerverhaltens P P P Preemphase f Vorstufe möglichst flach ansteuern f Interstage-Dämpfung o.preemphase P min. ohne mit Interstage f Bei Interstage-Preemphase lassen sich die Störabstände CSOA und CTBA durch Entlastung der Endstufe verbessern, der maximale Betriebspegel wird höher und vergrößert den Arbeits-(Dynamik-) bereich des Verstärkers. Der Zugewinn ist abhängig von Verstärkerkonstruktion und Größe der (zulässigen) Preemphase, er muß vom Hersteller spezifiziert sein. Das Rauschmaß wird fast nur durch die Eingangsstufe bestimmt, bei Interstage- Verstärkungs- reduzierung wird die Rauschleistung und damit der minimal notwendige Betriebspegel verringert. Der Dynamikbereich des Verstärkers vergrößert sich im Verhältnis 1:1 zur Interstage-Dämpfung. 60

61 Verstärkerkaskadierung 1 Kaskadierung Bei notwendiger Hintereinanderschaltung von Verstärkern ist zuberücksichtigen, dass jeder Folgeverstärker Rauschbeiträge und Intermodulationen erhöht. Betriebswert C/N Betriebswert CSOA Betriebswert CTBA - C/N - CSOA - CTBA - C/N - CSOA - CTBA usw. Die Störbeiträge C/N, CSO und CTB addieren sich logarithmisch in Abhängigkeit von der Verstärkeranzahl, der Verstärkertype und den Betriebsbedingungen 61

62 Verstärkerkaskadierung 2 Bei einer linearen Kaskade aus n gleichen Verstärkern mit gleichen Betriebsbedingungen gelten folgende Berechnungsgrundlagen: Verschlechterung C /N = 10 * log n Verschlechterung CSOA = 15 * log n Verschlechterung CTBA = 18 * log n Bei nichtlinearer Kaskade aus individuellen Verstärkern mit unterschiedlichen Betriebsbedingungen gilt: Verschlechterung = m * log ( d / m ) Hierbei ist d = Differenzbetrag der einzelnen Störgrößen pro Verstärker m = 10 für C/N = 15 für CSOA = 18 für CTBA 62

63 Hausanschlußverstärker mit Rückweg Hausanschlußverstärker mit Rückweg VOS 20/Fx RW passiv, fix VOS 30/F RW aktiv, flexibel VOS 135/x RW passiv oder aktiv, flexibel 63

64 HFC-Eignung von Breitbandverstärkern wird bestimmt durch Übertragungsbereich: Vorwärtsweg bis 862 MHz Entzerrer bis 20 db, ggf. Deemphase- Regler od. -Einsatz Einsatz-/Arbeitsbereich: hohe CENELEC- / BK 860- Aussteuerbarkeit hohe Linearität geringes Rauschmaß Interstage- Steckplatz zur variablen Anpassung Verstärkung oder Preemphase Bei GaAs: Konstruktive Beachtung von Thermik und Überspannungsschutz Rückwegfähigkeit: passiv fest 5-30 oder 65 MHz aktiv flexibel 5-30 oder 65 MHz passiv oder aktiv flexibel 5-30 oder 65 MHz Messbuchse(n) am Grundgerät und Rückwegverstärker 64

65 Hausanschlußverstärker VOS 135/F und VOS 136/F Einstellung des Frequenzbereiches 606 / 862 Mhz Einstellung der Grundverstärkung Interstage- Steckplatz Enzerrer 0-20 db Dämpfungssteller 0-20 db Plätze für Rückwegfilter und Rückwegverstärker 65

66 Hausanschluss-Verstärker und Zubehör Rückweg-Filter WFS (5 30 MHz/ MHz) WFS (5 65 MHz/ MHz) Die Rückweg-Filter bestehen aus zwei Filterplatinen, komplett für Ein- und Ausgang passend für VOS 1xx. Sie sind nicht im Lieferumfang der Kathrein Hausanschluss-Verstärker enthalten. 66

67 Hausanschluss-Verstärker und Zubehör Rückweg-Filter WFS (5 30 MHz/ MHz) WFS (5 65 MHz/ MHz) Die Rückweg-Filter bestehen aus zwei Filterplatinen, komplett für Ein- und Ausgang, passend für VOS 9xx. Sie sind nicht im Lieferumfang der Verstärker VOS 9xx enthalten. 67

68 Hausanschluss-Verstärker und Zubehör Rückweg-Verstärker/Passive Rückwegkarte Die Rückwegkarte VGR 100 und die Rückweg-Verstärker VGR 121/122/131 und 132 besitzen einen regelbaren Entzerrer (0-20 db) und einen regelbaren Dämpfungssteller (bei Rückweg-Verstärkung am Ausgang). Sie passen für die Hausanschluss-Verstärker VOS 1xx. Sie sind nicht im Lieferumfang der Verstärker enthalten. 68

69 Hausanschluss-Verstärker und Zubehör Rückweg-Verstärker VGR 25/ VGR 25/ Passend für den Hausanschluss-Verstärker VOS 30/F (nicht im Lieferumfang enthalten). Mit regelbarem Entzerrer (0-20 db) und regelbarem Dämpfungssteller (0-20 db) am Ausgang. 69

70 Interstage-Entzerrer/Dämpfungs-Steckkarten Interstage-Entzerrer/Dämpfungs-Steckkarten Interstage-Entzerrer ERT db Dämpfungs-Steckkarten (862 MHz) ERE db bis ERE db Interstage-Entzerrer und Dämpfungs-Steckkarten sind nicht im Lieferumfang der Hausanschluss-Verstärker VOS 120/F und VOS 13x/X enthalten. 70

71 Planung multimedia-fähiger Hausverteilnetze Hausverteilnetz Keine Rückwegsymmetrie, störanfällig leicht manipulierbar, einstrahlgefährdet Baumstruktur Durchschleifnetz Nicht mehr Zeitgemäß veraltet 71

72 Planung multimedia-fähiger Hausverteilnetze Verteilnetze im Durchschleifsystem Enddose? FALSCH Als letzte Steckdose in einer Stammleitung nie eine Stichleitungsdose einsetzen!!! Es gibt keine Enddose!!! 72

73 Planung multimedia-fähiger Hausverteilnetze Das Durchschleifsystem und die letzte Antennen-Steckdose Durchgangssteckdose mit 75 Ohm Abschlußwiderstand Zweifachverteiler z.b EBC 02 / EBC 20 Stammleitung Ausschließlich Durchschleifsteckdosen z.b. ESD 44 Abschlußwiderstand ERA 12 73

74 Planung multimedia-fähiger Hausverteilnetze Hausverteilnetz Schlechte Rückwegsymmetrie, mehrere Anschlüsse sind pro WE problematisch, unflexibel Stichleitungsnetz Etagenstern Nicht Optimal unflexibel 74

75 Planung multimedia-fähiger Hausverteilnetze Hausverteilnetz Rückweg Symmetrie optimal, hohe Betriebssicherheit große Flexibilität / IES möglich Stichleitungsnetz Zentralstern Optimal zukunftssicher 75

76 Planung multimedia-fähiger Hausverteilnetze EN Trägersignalpegel an einer beliebigen Antennensteckdose Rundfunkdienst minimaler Pegel (dbµv) maximaler Pegel (dbµv) AM-RSB-Fernsehrundfunk 60 (8 MHz-Kanalbandbreite) bei mehr als 20 Kanälen FM-Fernsehrundfunk FM-Tonrundfunk - Mono Stereo DVB 64QAM DVB QPSK Empfohlener Planungspegel AM-TV (analog) : 65 +/- 5 dbµv = dbµv 76

77 Planung multimedia-fähiger Hausverteilnetze EN Maximale Pegeldifferenz an Steckdosen zwischen belegten TV-Kanälen Frequenzbereich Modulation max. Pegeldifferenz MHz AM 12 db beliebiger Bereich mit 60 MHz Bandbreite AM 6 db Nachbarkanal 3 db MHz FM 15 db bis 470 MHz FM 15 db Nachbarkanal QAM 3 db Nachbarkanal QAM / PAL 13 db 77

78 Planung multimedia-fähiger Hausverteilnetze EN Träger / Rauschabstand (C/N) an einer Antennensteckdose AM-RSB-Fernsehrundfunk FM-Fernsehrundfunk 44 db 15 db (27 MHz Bandbreite) FM-Tonrundfunk - Mono 38 db - Stereo 48 db Beim Anschluß von Hausverteilnetzen an BK-Netze ist mit einem C/N innerhalb der NE 4 von > 49 db zu rechnen Signal / Rauschabstand (S/N) an einer Antennensteckdose: S/N = C/N + 1,5 db 78

79 Planung multimedia-fähiger Hausverteilnetze EN Zusammenhang zwischen Rauschabstand und Bildqualität (SNR) Rauschabstand Rauschen über 46 db 37 db 30 db unter 26 db rauschfrei EN 44 sichtbar, aber nicht störend deutlich sichtbar, störend Rauschen überwiegt Bildqualität sehr gut gut mangelhaft unbrauchbar Entkopplung zwischen Antennensteckdosen TV / TV ( MHz) minimal 42 db TV-Rf / Modem ( 5-47 MHz) minimal 72 db TV / TV ( MHz) minimal 30 db FM sound / FM sound ( MHz) minimal 42 db 79

80 Composite - Störgrößen nach EN (CENELEC) CSOA: Störprodukte 2. Ordnung (Composite Second Order); Auswertung der Störpegel bei fi-fj, fj-fi, fj+fi für alle Kombinationen von i und j. Sichtbarkeit unterhalb von 57 db. Verhältnis Pegeländerung : Störabstand = 1 : 1 CTBA: Störprodukte 3. Ordnung (Composite Triple Beat): Auswertung der Störpegel bei fi+fj-fk, 2 x fi-fj, 2 x fj-fi, fi-fj+fk usw. Sichtbarkeit unterhalb von 57 db. Verhältnis Pegeländerung : Störabstand = 1 : 2 CXMA: Kreuzmodulationsstörer (Composite Cross Modulation ); Bewertung bei fton +/- 15 khz. Sichtbarkeit unterhalb von 42 db. Verhältnis Pegeländerung : Störabstand = 1 : 2 CNR: Trägerrauschabstand (Carrier Noise Ratio). Sichtbarkeit unterhalb von 44,5 db Verhältnis Pegeländerung : Störabstand = 1 : 1 SNR: Signalrauschabstand (Signal Noise Ratio). Sichtbarkeit unterhalb von 46 db SNR=CNR + Gmod. (Gmod = Modulationsgewinn bei AM-RSB = 1,5 db videobewertet ) 80

81 Standard Hausverteilnetze Das veraltete Prinzip Baumstruktur Durchschleifnetze 81

82 Standard Hausverteilnetze Standard-Hausverteilnetz für 1 bis 4 Anschlüsse mit VOS 20/FR Maximale Kabellänge (Verstärker-Dose): 20 m LCD 95 Ausgangspegel: 85 dbµv Eingangspegel ÜP: = 65 dbµv 82

83 Standard Hausverteilnetze Verstärkung im Vorwärtsweg Die erforderliche Verstärkung im Vorwärtsweg hängt vom Übergabepegel des Hausübergabepunktes (HÜP) sowie dem erforderlichen Ausgangspegel des Verstärkers ab. In der Tabelle findet man eine Übersicht der Verstärkungen einer Auswahl der bei Kathrein erhältlichen Hausanschluss- Verstärker. Typische Planungswerte von Hausanschluss-Verstärkern Nach Anga/ ZVEI-Raster 66 db CTBA 64 db CSOA 83

84 Standard Hausverteilnetze Rückweg-Verstärker Ein multimedia-fähiger Hausanschluss-Verstärker sollte in jedem Fall rückweg-fähig sein. Dabei bedeutet rückweg-fähig, dass der Verstärker entweder bereits mit einem Rückweg-Verstärker ausgestattet ist Beispiel: VOS 930 oder VOS 940, oder zumindest die Möglichkeit bietet, ein Rückweg-Verstärkermodul nachträglich zu integrieren Beispiel: VOS 30/F, VOS 120 und VOS 135/x Bild Anlagenbeispiel für acht Steckdosen; Planung mit Abzweigern und Einzelanschluss-Dosen 84

85 Standard Hausverteilnetze Rückweg-Verstärker Der Einsatz nicht rückweg-fähiger Verstärker schließt eine interaktive Nutzung des Breitband-Kabels aus. Bei der Auswahl eines geeigneten Rückweg-Verstärkers muss der Planer neben der Dämpfung des Hausverteilnetzes auch die Anschlussdämpfung zum Streckennetz (NE 3) berücksichtigen. 85