Das Signal, das über das Kabelnetz übertragen wird, stellt ein breites, frequenzgeteiltes Spektrum dar. Die Signalparameter, einschließlich Frequenzen und Kanalnummern in Deutschland, werden durch die Normen DIN 7845-92 und DIN EN 52023-2003 geregelt, jedoch hat der Betreiber die Freiheit, die Inhalte jedes Kanals nach eigenem Ermessen auszuwählen.

Inhalt der Artikelreihe

• Teil 1: Allgemeine Architektur des Kabelfernsehnetzes
• Teil 2: Zusammensetzung und Form des Signals
• Teil 3: Analoge Signalbestandteile
• Teil 4: Digitale Signalbestandteile
• Teil 5: Koaxiales Verteilungssystem
• Teil 6: RF-Signalverstärker
• Teil 7: Optische Empfänger
• Teil 8: Optisches Backbone-Netzwerk
• Teil 9: Kopfstation
• Teil 10: Fehlersuche und -behebung im Kabelfernsehnetz

Ich möchte daran erinnern, dass ich kein Lehrbuch schreibe, sondern einen Leitfaden zur Erweiterung des Horizonts und zum Einstieg in die Welt des Kabelfernsehens. Daher bemühe ich mich, in einfacher Sprache zu schreiben, während ich Schlüsselbegriffe für Interessierte hervorhebe und nicht in Technologien eintauche, die ohne meine Unterstützung bereits oft beschrieben wurden.

Womit messen wir

Zur Signalüberwachung in Koaxialkabeln verwendet unser Technikteam hauptsächlich das Gerät Deviser DS2400T.


Im Grunde handelt es sich um einen Fernsehempfänger, aber anstelle von Bild und Ton sehen wir quantitative und qualitative Merkmale sowohl des gesamten Spektrums als auch einzelner Kanäle. Die folgenden Abbildungen sind Screenshots von diesem Gerät.

Ein solches Deviser-Gerät bietet sogar einige überflüssige Funktionen, es gibt jedoch auch leistungsfähigere Geräte: mit einem Bildschirm, der direkt das Fernsehbild anzeigt, mit der Fähigkeit zur optischen Signalübertragung und, was dem Deviser fehlt, der Empfang von Satellitensignalen DVB-S (aber das ist eine ganz andere Geschichte).

Spektrum des Signals

Der Modus zur visuellen Einschätzung des Signalzustands ermöglicht eine schnelle Auffassung.

In diesem Modus scannt das Gerät die Kanäle gemäß dem festgelegten Frequenzplan. Zur Vereinfachung wurden nicht genutzte Frequenzen aus unserem Netzwerk entfernt, sodass das dargestellte Bild aus einer Reihe von Kanälen besteht.

Digitale Kanäle sind blau gekennzeichnet, analoge in Gelb. Der grüne Teil des analogen Kanals steht für dessen auditive Komponente.

Der Unterschied zwischen den verschiedenen Kanälen ist deutlich spürbar: Die individuelle Ungleichmäßigkeit hängt von den Einstellungen der Transponder an der Zentrale ab, während die allgemeine Differenz zwischen oberen und unteren Frequenzen einen bestimmten Sinn hat, den ich gleich erläutern werde.

In diesem Modus werden starke Abweichungen von der Norm deutlich sichtbar, und wenn es im Netzwerk ernsthafte Probleme gibt, wird dies sofort offensichtlich. Zum Beispiel zeigt das angehängte Bild das Fehlen von zwei digitalen Kanälen im Hochfrequenzbereich: Sie sind nur als kurze Streifen sichtbar, die kaum den Pegel von 10 dBμV erreichen (oben ist der Referenzpegel von 80 dBμV angegeben - dies ist die obere Grenze des Diagramms), was im Grunde Rauschen entspricht, das das Kabel wie eine Antenne empfängt oder das von aktiven Geräten eingeführt wird. Diese beiden Kanäle sind Testkanäle und wurden zum Zeitpunkt des Verfassens des Artikels deaktiviert.

Die Unregelmäßigkeit in der Anordnung von digitalen und analogen Kanälen kann zu Verwirrung führen. Dies ist natürlich nicht optimal und ist das Ergebnis der evolutionären Entwicklung des Netzwerks: Zusätzliche Kanäle wurden einfach in die freien Bereiche des Spektrums eingefügt. Bei der Erstellung eines Frequenzplans von Grund auf wäre es sinnvoll gewesen, alle analogen Kanäle im unteren Teil des Spektrums anzuordnen. Zudem gibt es bei der Empfangstechnik, die für die Signalübertragung in europäische Länder bestimmt ist, Einschränkungen in Bezug auf die Frequenzen für die Übertragung digitaler Signale. Auch wenn es in unserem Land solche Einschränkungen nicht gibt, muss man bei der Verwendung solcher Technik die digitalen Kanäle gegen die logische Anordnung im Spektrum platzieren.

Signalform

Wie aus der grundlegenden Physik bekannt ist, gilt: Je höher die Frequenz einer Welle, desto stärker ist ihr Dämpfungsverhalten bei der Ausbreitung. Bei der Übertragung eines breitbandigen Signals, wie es im Kabel-TV-Netz vorkommt, kann die Dämpfung im Verteilungsnetz je nach Abschnitt mehrere Dezibel erreichen, wobei sie im unteren Teil des Spektrums deutlich geringer ist. Wenn wir also ein konstantes Signal aus dem Keller in das 25. Stockwerk senden, werden wir Folgendes beobachten:

Das Niveau der oberen Frequenzen ist merklich geringer als das der unteren. In der Realität könnte der Fernseher, ohne es zu erkennen, schwächere Kanäle einfach als Rauschen interpretieren und herausfiltern. Wenn in der Wohnung ein Verstärker installiert ist, kann es bei dem Versuch, ihn für den qualitativ hochwertigen Empfang von Kanälen im oberen Bereich des Frequenzspektrums einzustellen, zu einer Überverstärkung im unteren Bereich kommen. Die Standards legen eine Differenz von höchstens 15 dBµV über den gesamten Frequenzbereich fest.

Um dies zu vermeiden, wird bei der Einrichtung aktiver Geräte anfänglich ein höheres Niveau im Hochfrequenzbereich festgelegt. Dies wird als "gerade Neigung" oder einfach "Neigung" bezeichnet. Das, was im Bild gezeigt wird, ist die "umgekehrte Neigung", und eine solche Darstellung ist bereits ein Hinweis auf einen Ausfall. Oder zumindest ein Hinweis darauf, dass mit dem Kabel bis zur Messstelle etwas nicht stimmt.

Es gibt auch das Gegenteil, wenn tiefe Frequenzen nahezu fehlen und die oberen gerade über dem Rauschpegel ankommen:

Dies weist ebenfalls auf eine Beschädigung des Kabels hin, speziell des zentralen Leiters: Je höher die Frequenz, desto näher an der Kante des Wellenleiters breitet sie sich aus (Skin-Effekt im Koaxialkabel). Daher sehen wir nur die Kanäle, die bei hohen Frequenzen übertragen werden, aber in der Regel kann der Fernseher diese bereits bei diesem Niveau nicht mehr empfangen.

Quelle: habr.com