В последнее время в "Теле-Спутнике" публикуется много материалов, посвященных построению интерактивных кабельных сетей. По прочтении многочисленных статей о выпущенном для этой цели оборудовании создается впечатление, что прокладка мультимедийных интерактивных сетей уже стала делом повсеместным и в вашем районе ее еще нет только по какому-то досадному недоразумению.

Однако это ошибочное впечатление. Несмотря на обилие фирм, производящих необходимое оборудование, и организаций, готовых взять на себя разработку проекта сети, найти практически реализованную интерактивную мультимедийную сеть, построенную на базе коаксиальных телевизионных сетей, не так легко.

Об опыте построения такой сети в г. Юбилейном московской области опубликована статья в №6 "Теле-Спутника" за 1996 год. Организация интерактивных кабельных сетей на базе телевизионных ведется и в Москве, причем двумя организациями одновременно.

Одна из них — ГАО "Мостелеком", являющаяся основным балансодержателем кабельных коаксиальных сетей Москвы. По его заказу и при его содействии был разработан и реализован проект мультимедийной интерактивной кабельной сети на 9000 абонентов для микрорайона Дорогомилово, расположенного вблизи Киевского вокзала.

В качестве генерального подрядчика выступило ЗАО "Корпорация Телевик", обладающая богатой практикой проектирования и строительства коаксиальных телевизионных сетей. К разработке проекта была привлечена российская фирма GEN ENTERPRISE — представитель финской фирмы Teleste, имеющая опыт расчета кабельных сетей на основе современного оборудования и с использованием новейших методик.

Мы встретились с вице-президентом корпорации "Телевик" г-ном Котовым , который рассказал нам об особенностях строительства и функциональных возможностях сети.

Первая проблема, с которой столкнулись разработчики — отсутствие необходимых стандартов, регламентирующих параметры интерактивных сетей. В прошлом году для Москвы был утвержден частотный план распределения телевизионных каналов. Однако ГОСТ на распределение частот в сетях мультимедиа пока окончательно не принят ни в России, ни в Европе.

На западе практическое создание таких сетей тоже находится в начальной фазе, а стандарты — на стадии разработки. В связи с этим проектировщикам сети пришлось самим по согласованию с заказчиком задавать сетку частот для реализации новых функций и принимать нормы, регламентирующие ряд базовых параметров. В процессе работы использовались рекомендации, выработанные такими организациями, как DVB, DAVIC и CENELEC*.

Несмотря на то, что частотный план интерактивной сети выработан, разработчики уверены, что в процессе эксплуатации сети он будет неоднократно корректироваться. Эта уверенность обусловлена экспериментальным характером сети, которая, по сути, является полигоном для определения потребностей города в интерактивных услугах.

Характер жилищной застройки района, выбранного для строительства сети, еще больше усложнил задачу разработчиков. Дорогомилово — старый район, хаотично застроенный домами разной этажности и конфигурации. Кроме того, телефонная канализация района оказалась перегруженной, и это создавало дополнительные сложности при разработке топологии сети.

При организации широкополосных интерактивных систем на основе телевизионных кабельных сетей можно идти двумя путями. Один из них — строительство наложенной сети, реализующей новые функции с полным сохранением существующей сети. Другой путь — полная реконструкция старого оборудования.

При проектировании сети в Дорогомилово был выбран второй путь.

Зона строительства была разбита на 29 участков, каждый из которых обслуживает до 500 абонентов. Связь участков с центральной станцией осуществляется по оптоволокну, а в пределах каждого участка сигналы разводятся коаксиальным кабелем. Максимальное количество абонентов участка ограничено пропускной способностью обратного канала. С другой стороны, использовать оптическое оборудование для обслуживания гораздо меньшего числа абонентов пока представляется экономически нецелесообразным.

Основу топологии оптоволоконной части сети составили четыре оптоволоконных кольца, два из которых имеют по 72 волокна, а два — по 48. Кольца разветвляются в оптических муфтах, расположенных в колодцах телефонной канализации. Такая топология позволила в сложных условиях застройки подвести по 16 волокон к каждому оптическому приемнику. Заметим, что сегодняшняя информационная мощность сети позволяет довольствоваться четырьмя волокнами, по которым организован прямой и обратный канал по основному и резервному направлению. Резервирование обеспечивается за счет кольцевой топологии — волокна подводятся к оптическим приемникам с двух сторон одновременно. При обрыве линии, выбранной в качестве основной, оборудование автоматически переключается на резервную. Все кабели и разводные муфты закуплены у финской фирмы Nokia, оптические приемо-передатчики, магистральные и домовые усилители поставила финская фирма Teleste, а разъемы — датская фирма CableCon. Выбор в пользу оборудования этих фирм определился его соответствием нашим климатическим условиям, а также предоставленной фирмами системой скидок.

Особое внимание уделялось вопросу защиты дорогостоящего оборудования (оптических приемопередатчиков, магистральных и домовых усилителей, домовых разветвителей) от актов вандализма. С этой задачей успешно справились отечественные конструкторы, разработавшие надежные металлические ящики, в которых разместилось оборудование.

Центральная станция располагается в одном из жилых домов микрорайона. Его легко обнаружить, так как это почти единственное 12-этажное здание во всем микрорайоне. Кроме того, его выдает наличие 28 антенн на крыше. 24 антенны принимают эфирные каналы, 3 — спутниковые и еще одна — каналы MMDS. Все антенны закуплены у фирмы FinSat. На чердаке здания располагается головная станция производства финской фирмы Teleste. Она производит прием теле- и радиосигналов, их обработку и конвертацию в требуемый частотный диапазон. Со спутников налажен прием не только аналоговых, но и цифровых трансляций. На головной станции установлены DVB-S/DVB-C транскодеры, выполняющие QPSK/QAM трансмодуляцию и необходимые преобразования транспортного потока.

Выходные сигналы станции по кабелю передаются в подвал того же здания, где располагается узел ввода и обработки дополнительных услуг. Другими словами, это центр интерактивной кабельной сети, конфигурация которого и определяет набор предоставляемых мультимедийных услуг. Сейчас сеть находится на этапе определения реальных потребностей жителей и хозяйственных служб микрорайона в тех или иных услугах. Для этого на узле дежурит диспетчер, который принимает телефонные звонки потенциальных интерактивных пользователей и записывает их пожелания.

С перечнем услуг, которые готова предоставить сеть, можно познакомиться на плакате, вывешенном на стене операторской. Приведем этот перечень, снабдив его некоторыми комментариями.

1. 50 аналоговых телевизионных каналов (при передаче в цифре — до 200)

На сегодняшний день по сети передается 36 эфирных и спутниковых телевизионных каналов. В первую очередь, это отечественные эфирные каналы — ОРТ, РТР, 6 канал — С.-Петербург и "Культура". По эфиру с Останкинской телебашни принимается также канал CNN. Из трех спутниковых антенн одна направлена на скандинавские одноградусники, другая — на позицию 13° в.д., в которой расположена группировка спутников Eutelsat, а третья — на позицию 36° в.д., в которой находятся 2 спутника "Галс" и спутник TDF 2. С одноградусника Intelsat 707 ведется прием канала Cartoon Network в кодировке D2-MAC Eurocrypt. Со спутников Eutelsat принимаются каналы Eurosport, Deutsche Welle, NBC, оттуда же принимается цифровой пакет RAI, содержащий 9 теле- и 7 радиопрограмм. С "Галсов" и TDF2 принимается 5 программ НТВ+ и оттуда же — русский перевод наиболее популярных передач, транслируемых с тринадцатиградусников. Перевод поступает в декодер "РусЛан", где микширует оригинальное аудиосопровождение двух каналов одновременно.

На любую программу может быть наложена бегущая строка с местной информацией.

Часть каналов принимается в закодированном виде. Программы в кодировке D2-MAC Eurocrypt декодируются на головной станции. Пакет НТВ+, передаваемый в кодировке Syster, предназначен для индивидуального приема за отдельную абонентскую плату. Поэтому он не расшифровывается и для его просмотра абоненту необходимо приобрести индивидуальный декодер с ключом. Не декодируются и цифровые программы. Для их приема абонент должен иметь цифровой кабельный ресивер.

Сейчас все программы передаются за единую абонентскую плату, составляющую 5.5 рублей в месяц. В будущем предполагается выделить базовый пакет программ, включающий основные российские каналы, который будет передаваться всем абонентам в обязательном порядке. Остальные каналы будут объединены в дополнительный пакет, который по желанию абонента может передаваться ему за дополнительную плату. Такое разделение произойдет после того, как в сети будет введено адресное кодирование, без которого невозможно организовать предоставление каких-либо индивидуальных услуг. Расценки на прием пакетов на сегодняшний день не определены. Эта неопределенность пока распространяется на все услуги, которые готова предоставить сеть.

Отдельно следует сказать об еще одном передаваемом канале. Это информационный канал сети, предназначенный для организации связи с абонентами. При приеме канала в основном режиме экран телевизора представляет собой мозаику из 16 окон, в каждом из которых передается изображение одной из текущих телевизионных программ. Так как общее число передаваемых каналов превышает 16, то программы в окнах периодически меняются. Такой экран, с одной стороны, служит своеобразным электронным гидом для абонентов, а с другой — позволяет операторам сети контролировать качество изображения на всех каналах одновременно. На этом же канале предусмотрен телетекст и система меню, которые, по замыслу разработчиков, должны обслуживать разнообразные интерактивные функции сети.

2. Радиовещание (40 стереопрограмм УКВ, УВЧ и FM диапазонов)

Сеть обеспечивает прием всех программ, передаваемых в диапазонах 66-72 МГц и 100-108 МГц без наводок и с высоким качеством.

3. Предоставление информации по заказу (телетекст, видеотека)

Этот пункт анонсирует услугу, известную под названием Video-On-Demand. Абонент может заказать появление какой-либо информации на страницах телетекста или просмотр фильма в определенное им время.

Под эти услуги выделяется несколько телевизионных каналов. Перечень предоставляемых информационных услуг, равно как и перечень фильмов, имеющихся в видеотеке сети, постоянно доступны на информационном канале. Заказ производится через соответствующее меню этого канала. Он поступает к оператору сети, который определяет, на какую страницу телетекста поместить затребованную информацию или по какому каналу передать нужный фильм. Координаты размещенной информации (или фильма) передаются абоненту опять-таки по информационному каналу. В назначенное время заказанные фильм или информация кодируются и передаются по сети. Раскодировать их может только декодер заказчика.

Таким образом, речь идет о совершенно полноценной интерактивной услуге Video-On-Demand.

Однако на сегодня реализован механизм только одной разновидности предоставления информации по заказу. Это передача компьютерных данных в составе телевизионных сигналов в интервале кадрового гасящего импульса (КГИ). Для сетевого сервера закуплено программное обеспечение, разработанное канадской фирмой Norpak. Это известная фирма, специализирующаяся на разработке систем передачи данных в составе телевизионных трансляций. Перечень файлов, которые можно получить с сервера, размещается на информационном телевизионном канале. В принципе, это могут быть электронные газеты, любое программное обеспечение для компьютера, цифровые аудио или видео и т.д. Для приема этой услуги у абонента сети должны быть установлены компьютер с модемом (внутренним или внешним) и программное обеспечение фирмы Norpak.

Сейчас собирается статистика о количестве возможных подписчиков полной услуги Video-On-Demand. На следующих этапах будет определяться число каналов, отводимых под этот сервис, закупаться информация и создаваться видеотека.

4. Телемагазин

В телетексте информационного канала часть страниц может предоставляться магазинам, которые захотят разместить там информацию о предлагаемых товарах. По идее разработчиков, через систему меню можно будет сделать заказ на покупку, и даже оплатить ее, хотя с нашей точки зрения этот процесс сильно напоминал бы покупку кота в мешке. Если под эту услугу не будет отведен телевизионный канал, то, видимо, она сведется к простому размещению в телетексте объявлений о продаже.

5. Организация локальной компьютерной сети и подключение к Интернет

В будущем абоненты смогут обмениваться информацией между собой или получать таковую с сетевого сервера. Пока информация с сервера доступна только в рамках предоставления информации по заказу.

Для подключения к Интернет у крупного провайдера этой услуги "МТУ Информ" арендовано две выделенные линии с пропускной способностью по 2 Мбит каждая.

6. Цифровая телефония

Для целей передачи телефонии в частотном спектре выделен определенный диапазон, позволяющий создать необходимое количество телефонных линий. Частотно разделенные линии заменят традиционные, передаваемые по многожильным телефонным кабелям.

В сети будет организована собственная маленькая АТС на основе сервера. Звонки, адресованные за пределы Дорогомилово будут передаваться на городскую АТС. В пределах Дорогомилово сетевая АТС сможет работать автономно. Предполагается, что когда аналогичные сети будут построены по всей Москве, сетевые АТС будут соединены между собой оптоволоконными линиями и составят систему, работающую параллельно городской телефонной сети.

7. Сбор данных телеметрии

Эта услуга призвана обрадовать работников ЖЭК и коммунальных служб. Она предоставит возможность дистанционного получения информации о расходе воды, тепла и электроэнергии. Пока предполагается организовать контроль за потреблением по дому в целом, но в будущем, возможно, датчики будут устанавливаться в каждой квартире.

8. Система видеонаблюдения

На первом этапе планируется организовать экспериментальную систему в одном из подъездов микрорайона. В нем будет установлено 4 видеокамеры, направленные на "критические" участки прилегающей территории. В качестве таких участков могут быть выбраны часть двора, где "ночуют" машины жителей подъезда, детская площадка, вход в подъезд и вход в лифт.

Для целей видеонаблюдения выделен специальный телевизионный канал. В подъезде будет установлена аппаратура, модулирующая частоту этого канала сигналом от видеокамер и подмешивающая ее к общему потоку. Настроившись на канал видеонаблюдения, житель подъезда увидит экран, поделенный на 4 квадрата, занятых изображением, передаваемым от кинокамер. Видеонаблюдение будет дополнено голосовой связью через домофон.

Этот же канал может быть использован для организации видеонаблюдения в других подъездах микрорайона, а также арендоваться различными районными службами, нуждающимися в подобной услуге.

9. Диспетчеризация городских служб

Этот пункт объединяет все услуги, связанные с передачей по обратному каналу сигналов от датчиков самого разнообразного назначения. В рамках этого сервиса может быть организована охранная и противопожарная сигнализация. В соответствующие коммунальные службы могут передаваться сигналы о поломке лифтов или об отключении электроэнергии.

Каждый установленный датчик опрашивается в своем временном окне, и результаты опроса пересылаются сервером в надлежащие организации. Эта услуга должна быть введена в действие в ближайшее время.

Повторимся, что сегодняшняя работа сети в Дорогомилово мало чем отличается от работы сотен других телевизионных сетей. Некоторые дополнительные функции, например, система видеонаблюдения и сбор данных телеметрии, будут введены в ближайшее время. Некоторые, например, Video-On-Demand, еще требуют большой подготовительной работы. Сейчас выясняется объем реальных потребностей частных абонентов и служб города в тех или иных услугах. В соответствии с полученными сведениями будет корректироваться частотный план сети и конфигурироваться оборудование узла ввода и обработки дополнительных услуг.

Разумеется, потребность населения в мультимедийном сервисе будет постоянно меняться и количественно и качественно, но все-таки первый этап — самый сложный.

Экспериментальный характер сети определил гибкую конфигурацию узла ввода дополнительных услуг.

Сейчас для каждого из 29 участков установлен смеситель на три произвольных потока. То есть участок может быть охвачен тремя видами услуг, выбранными в соответствии с пожеланиями абонентов. Например, это может быть телевидение, Интернет и цифровая телефония. От смесителей 29 сигналов поступают в оптический узел, для передачи по оптоволоконным кольцам. Он находится в помещении, соседнем с тем, в котором разместился узел ввода и обработки дополнительных услуг.

Принцип распределения сигналов по сети изложен выше. Поэтому прямо перейдем к конечной точке сети — абонентской розетке.

Теоретически, у абонента мультимедийной сети должен быть установлен единый абонентский терминал (Set Top Box), позволяющий реализовать все перечисленные услуги. Однако такая система не годится для экспериментальной сети, так как она предполагает наличие устойчивого частотного плана. Пока же стандартом определены только частоты теле- и радиоканалов.

Сейчас на абонентской точке установлено только две розетки. Одна предназначена для подключения радиоприемника (на нее отфильтровываются радиоканалы), а другая — для подключения всего остального оборудования.

Приведем комплект аппаратуры, который, в дополнение к радиоприемнику и телевизору, предлагается приобрести абонентам сети.

• Во-первых, это цифровой кабельный ресивер Nokia Mediamaster 9600 C. Он предназначен для декодирования цифровых QAM модулированных телевизионных потоков.
• Во-вторых, декодер для приема программ НТВ+.
• В-третьих, кабельный модем фирмы LANсity для приема Интернет и компьютерных данных.

К этому списку скоро добавится телефонный модем, производитель которого пока не выбран. Перечисленное оборудование уже работает на экспериментальной абонентской точке, созданной для практической отработки разнообразных функций сети.

Для услуг, на распространение которых нет установленных стандартов, необходимо использовать приемное оборудование, предлагаемое сетью, так как оно согласовано с передаваемыми сигналами по всем требуемым параметрам.

Cтроительство сети в Дорогомилово — первый шаг на пути запланированной модернизации московских кабельных сетей.

По заказу ГАО "Мостелеком" корпорация "Телевик" закончила второй проект с зоной охвата 40 000 абонентов, а сейчас работает еще над одним — на 24 000 абонентов.

В перспективе интерактивные сети должны охватить всю Москву и постепенно превратиться в единую сеть с общей базой мультимедийных услуг. Общая концепция такого объединения уже разработана, но еще не утверждена правительством Москвы. Поэтому руководители проекта еще не готовы обнародовать его подробности. Пока ясно одно — предстоит решить чрезвычайно масштабную задачу, связанную с огромными инвестициями и поисками новых технических решений.

* DVB (Digital Video Broadcasting)

— международная организация, занимающаяся разработкой и согласованием стандартов, используемых в европейском цифровом вещании.

DAVIC (Digital Audio Visual Counsil)

— международная организация, занимающаяся разработкой спецификаций для цифрового телевидения и интерактивных служб.

CENELEC

— европейский комитет по электротехнической стандартизации.