VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJElektrotehnika-Telekomunikacije

POROČILO PRAKTIČNEGA IZOBRAŽEVANJA

V

Podjetju TELEING d.o.o

Čas opravlanja: 1.12.2012 do 31.1.2013Mentor: Denis BaumgartnerŠtudent: Peter ŠtihVpisna številka: E1010048E-naslov: peterstih@gmail.comTel. Št.: 041-820-122

1

2

3

Kazalo

UVOD………………………………………………………………………………………..51. Opis gospodarske družbe………………………………………………………………..6 1.1. Opis podjetja…………………………………………………………………………..6 1.1.1. Kaj ponujajo…………………………………………………………………….....6 1.1.2. Kaj ponujajo naročnikom kabelskih omrežij………………………………………6 1.1.3. Kabelska telefonija………………………………………………………………..6 1.1.4. O storitvah digitalne televizije…………………………………………………....62. Oprema s katero sem se srečeval…………………………………………………….....73. Digitalna televizija…………………………………………….........................................9 3.1. DVB-C sprejemnik TechniSat DIGIT K3……………………………………………10 3.2. DVB-C sprejemnik TechniSat Digit HD8-C………………………………………...104. Opis praktičnega izobraževanja…………………………………………………….....115. Uporabljene tehnologije………………………………………………………………..116. Optična omrežja…………………………………………………………………………12 6.1. Priklop naročnika………………………………………………………………….....13 6.2. Optični konektorji……………………………………………………………………16 6.3. Odpravljanje napak na optičnem omrežju……………………………………………177. Kabelska omrežja……………………………………………………………………….18 7.1 Kabelska oprema……………………………………………………………………...19 7.2. Priklop naročnika……………………………………………………………………..20 7.3. Odpravljanje napak in nastavitev omrežja…………………………………………...238. Sklep……………………………………………………………………………………...239. Viri…..................................................................................................................................23

4

Kazalo slik

Slika1: Panasonic KX-TG6611FXTSlika 2: Arris TM602ASlika 3: Motorola SB5101 Cable ModemSlika 4: Modem GenexisSlika 5: Digitalni sprejemnik Slika 6: TechniSat Digit Slika 7: CONAXSlika 8: Axing BVS 3-01 BK-ojačevalnikSlika 9: Zvezdna struktura omrežjaSlika 10: SC/PC konektorSlika 11: SC/APCSlika 12: Modem GenexisSlika 13: Genexis (priključitvena shema)Slika 14: Zaščitna cev 50mmSlika 15: Zaščitna mikro cev 15mmSlika 16: ForšpanSlika 17: Vozlišče (jašek)Slika 18: FTTH, optika do doma, inštalacijeSlika 19: optični varilnikSlika 20: Shema vezave vlakna v modemuSlika 21: KONEKTORJISlika 22: ST/PCSlika 23: ST/PC, LCSlika 24: SC/PCSlika 25: Optični ReflektometerSlika 26: Optični ReflektometerSlika 27: Kabelska omrežna strukturaSlika 28: CMTSSlika 29: modem ARRISSlika 30: Robni modulator QAMSlika 31: Frekvenčni filterSlika 32: Odcepnik signalaSlika 33: Delilnik signalaSlika 34: Frekvenčna kretnicaSlika 35: Priključitvena shemaSlika 36: Spletni strežnik modema

5

Uvod

V sklopu tretjega letnika visokošolskega programa Elektrotehnike Računalništva in Informatike smo študenti opravljali praktično izobraževanje v podjetjih. Dogovoril sem se s podjetjem TELEING. V poročilu bom to podjetje tudi predstavil in tudi moje delo ki sem ga opravljal.

6

1. Opis gospodarske druzžbe

1.1. Opis podjetja Podjetje Teleing je bilo ustanovljeno 01.03.1996 leta. V podjetju TELEING d.o.o. [1] združujejo strokovno znanje, dolgoletne izkušnje in usmerjenost v nove tehnologije na prenosa signalov različnih vsebin (slikovni, zvočni in podatkovni signali) po različnih prenosnih medijih (bakreni in optični vodniki).

1.1.1 Kaj ponujajo

Ponujajo celovite tehnične rešitve od svetovanja, izdelave tehničnih rešitev, celotnega inženiringa projektov do izvedbe ter vzdrževanja:

• širokopasovnih komunikacijskih omrežij,• sistemov za prenos slikovnih, zvočnih in podatkovnih signalov po

bakrenih,svetlobnih vodnikih in radijskih zvezah in• celovite telekomunikacijske rešitve, prilagojene potrebam posameznega

naročnika.1.1.2 Kaj omogočajo naročnikom kabelskih omrežij

• Kabelski internet• Kabelsko telefonijo• Kabelsko televizijo• Digitalno televizijo• Mobilno telefonijo

1.1.3 Kabelska telefonijaUporaba storitve telefonija preko kabelskega omrežja prinaša številne prednosti:

• enostavno telefoniranje kot pri klasični telefoniji,• brezplačni klici znotraj omrežja Teleing• ugodne cene klicev v ostala omrežja• ohranite lahko obstoječo telefonsko številko,• številne dodatne storitve.

1.1.4 O storitvah digitalne televizijeV omrežjih kabelske televizije, kjer je operater TELEING d.o.o. je ob sprejemu televizijskih programov v klasični (analogni) tehniki naročnikom omogočeno sprejemanje v najmodernejši (digitalni) tehniki, saj so uspešno nagradili njihovo sprejemno postajo z opremo za prenos televizijskih programov v digitalni obliki. Na razpolago so vsi televizijski programi iz njihove analogne programske sheme v studijski kvaliteti, dodani pa so še nekateri domači in tuji programi.

2. Oprema s katero sem se srečževal

7

Slika1: Panasonic KX-TG6611FXT

Slika 2: Arris TM602A

Slika 3: Motorola SB5101 Cable Modem

8

Slika 4: Modem Genexis

Slika 5: Digitalni sprejemnik

Slika 6: TechniSat Digit

Slika 7: CONAX

9

Slika 8: Axing BVS 3-01 BK-ojačevalnik

3. Digitalna televizija

Digitalna televizija[2] je naslednica analogne televizije. Naj opaznejši izboljšavi digitalne televizije sta kvalitetnejša slika in možnost vpliva gledalca na program (interaktivnost). Pri digitalni kabelski televiziji se uporablja standardni DVB-C. V podjetju Teleing se uporabljajo kodiranje digitalnih signalov MPEG2 s QAM modulacijo.Večinoma imajo, vsi mlajši televizorji od leta 2009, ta DVB-C sprejemnik že vgrajen, zato ni potrebe po uporabi dodatnega zunanjega sprejemnika. V primerih, ko naročnik nima takega sprejemnika in želi spremljati digitalne vsebine, si tak sprejemnik lahko nabavi sam. Podjetje pa vsakemu naročniku omogoča tudi najem sprejemnika, za kar ob kakršnikoli okvari nudijo brezplačno zamenjavo.

3.1 DVB-C sprejemnik TechniSat DIGIT K3

10

DVB-C sprejemnik TechniSat DIGIT K3 omogoča sprejemanje digitalne televizije. Podpira več različnih vrst priklopa na TV sprejemnik. Naprava podpira tudi Dolby AC3.Sprejemnik odlikuje tudi prijaznost do uporabnika, saj sta priklop in uporaba zelo enostavna. Omogočapriklop na TV preko dobro poznanega SCART priključka ali činč video priklopa. Zunanjo avdio napravo imamo možnost priključiti preko dveh činč avdio izhodov. Vgrajen ima CONAX čitalec pametnih kartic, kar z uporabo karticeomogoča gledanje zaklenjenih programov. Posodobljeno programsko opremo dobimo na uradni spletni strani proizvajalca in jo po želji lahko nadgradimo s pomočjo RS-232 vmesnika. Problem tega sprejmnika pa je, da ne more sprejemati HD programov. Za to pa se ponuja Digit HD8-C.

3.2 DVB-C sprejemnik TechniSat Digit HD8-C.

Ima slovenski meni, je uporabna škatlica, ki snema v formatu .TS. Tudi časovnik je enostavenin pregleden. Slaba stran, snema samo na zunanje enote. Uporaba zunanjih, od USB, flash kartice, do kartic SD, MS in MMC. Vsebuje integriran dekodirni sistem CONAX in vmesnik CI za morebitno vstavitev modula z drugim dekodirnim sistemom. Digitalni sprejemnik

11

vsebuje skoraj vse trenutno aktualne multimedijske čitalce, ki omogočajo pregledovanje slik vJPEG ali poslušanje mp3 datotek.

4. Opis praktičžnega izobrazževanja

Na začetku me je mentor naj prej seznanil z delovanjem optičnih sistemov, načinom priklopa naročnika, naj pogostejšimi napakami, ki se zgodijo ob malomarnem delu ter odkrivanjem napak v optičnem omrežju. In tako sem praktično izobraževanje začel s človekom, ki vodi terenska dela na optičnem omrežju. Pri vsakem delu me je odlično vodil in me naučil veliko uporabnih stvari. Slednje sem lahko izkoristil nadaljnjem opravljanju praktičnega izobraževanja.Delo sem opravljal tudi na kabelskem omrežju v nadzoru enega od monterjev. Tu sem pridobil veliko znanja o delovanju kabelskih omrežij, signalni nastavitvi, meritvah moči in kvalitete signala ter o sami distribuciji signala do naročnika. Proti koncu prakse sem opravljal dela z dežurno osebo, kjer sem dobil izkušnje o poteku dela od prijave napake do končne rešitve problema. Naloga dežurne osebe je, da opravi različne tipe napak, ko naročnik nima signala ali je ta slab, v čim krajšem času. Tako sem se srečeval z raznovrstnimi sprememb med prehodom iz hladnejših mesecev vtoplejše in obratno, je večkrat bilo potrebno ponovno nastavljanje ojačevalnikov po celotni veji omrežja.

5. Uporabljene tehnologije

• Optična omrežja• Kabelska omrežja• Mobilna telefonija

6. Optičžna omrezž ja

Optično omrežje je naj bolj kvalitetno omrežje, glede vseh funkcij. Visoka pasovna širina, ki znaša gigaherce ali desetine gigahercev, velike prenosne hitrosti v smeri od in do uporabnika, neprimerno manjše slabljenje signala kot v kovinskih vodnikih, neobčutljivost na elektromagnetne motnje in udar strele saj so optična vlakna popolnoma neprevodna, slabljenjesignala ni odvisno od hitrosti prenosa, optična vlakna ne poznajo prisluha, omogoča popolno varnost podatkov.V podjetju se uporablja zvezdna topologija[10]. Omogoča enostavno dodajanje novih postaj in odkrivanje napak. Stranke so povezane v skupno centralno vozlišče in je zaradi tega enostaven usmerjevalni postopek med poljubnimi pristopnimi točkami. Slabost je pri izpadu centralnega vozlišča, kajti ustavi se celotno omrežje.

12

Slika 9: Zvezdna struktura omrežja

Od optičnega priključka na hiši do modema je potrebno priti z duplex optično vrvico. Vrvice imajo na podjetju različnih dolžin ter že v naprej zaključene na eni strani z konektorjem tipa SC/PC in SC/APC. Vlakno zaključeno z konektorjem tipa SC/PC nam služi za podatkovno komunikacijo modema z zunanjim omrežjem, medtem ko se po vlaknu tipa SC/APC prenašajo le signali za televizijo.

Slika 10: SC/PC konektor Slika 11: SC/APC

Hišna telekomunikacijska inštalacija še vedno ostaja na bakrenih kablih, saj glede moči in kakovosti signala ne pridobimo nič, če bi hoteli narediti inštalacijo z optičnimi vlakni. K večjemu pa niti brez dodatnega pretvornika oz modema, pri vsaki posamezni komunikacijski napravi, ne bi imeli nobene koristi. Z uporabo opisanega optičnega modema ta problem elegantno rešimo, odpremo pa si možnost uporabe stare hišne inštalacije.

Slika 12: Modem Genexis

Uporabljal se je modem Genexis[4], z zelo zanesljivim sistemom in je v praksi bolj uporaben.

13

Slika 13: Genexis (priključitvena shema)

Kot sem že omenil pri opisu modema, ima vgrajeni tri telekomunikacijske izhode. Televizijskisignali pošiljamo po koaksialnem kablu, enako kot v antenskih sistemih. Računalniki oz. mrežne naprave se priključujejo preko UTP ethernet kablov. Za telefonijo lahko izkoristimo navadne UEA kable.6.1. Priklop naročnikaVlakno se naj prej položit do zgradbe stranke. To naredi gradbena ekipa, ki skoplje kanal od naj bližnjega vozlišča do stranke. V kanal se položi cev, ki ima širine 50mm, in skoz njo še mikro cev 15mm, da je vlakno dobro zaščiteno.

Slika 14: Zaščitna cev 50mm Slika 15: Zaščitna mikro cev 15mm

Vlakno se potegne skozi cev s pomočjo vlečne vrvi ali (foršpan).

Slika 16: Foršpan

Na koncu ko je vlakno potegnjeno do zgradbe, se vlakno zvari v jašku, da sklenemo povezavo.

14

Slika 17: Vozlišče (jašek)

Potem monter naredi inštalacijo in položi kabel, do tistega prostora v katerem se bo namestil modem.

Slika 18: FTTH, optika do doma, inštalacije

Pred namestitvijo modema, se mora vlakno najprej zvariti. To naredimo tako, da naj prej odstranimo zaščitno oblogo kabla in potem vlakni očistimo z posebnim čistilom. Ko je vlaknočisto, ga z veliko previdnostjo odrežemo z posebnimi kleščami ter položimo v varilnik. Vlakna se varijo ena za drugo, nikdar 2 ali več naenkrat.

Slika 19: optični varilnik

15

Po varjenju se morata obe vlakni v modemu pravilno namestiti, to pa naredimo tako, da ju pravilno navijemo v ohišju modema, da ne pride do nepravilne ukrivljenosti ali do zloma vlakna. Ko je modem navit, ga zapremo in priključimo v vtičnico[5].

Slika 20: Shema vezave vlakna v modemu

Pri vsakem naročniku je pred izvedbo končnega priklopa potrebno z optičnim merilcem moči preveriti moč signala na vlaknu. Predpostavim, da sta obe vlakni v mejah normalne moči ter je priklop možno takoj izvesti. V obratnem primeru, ko na vlaknih ni signala oz. je ta šibak, jepotrebno poiskati napako v omrežju.Po vklopu modema, si ta najprej posodobi programsko opremo. S tem si prenese vse nastavitve, ki jih je naredil administrator v podjetju ob registraciji modema v omrežje. Glede na storitve, ki jih hoče naročnik uporabljati, se prižgejo statusne led diode na modemu. To pomeni, da je telekomunikacijske storitve možno uporabljati.

6.2. Optični konektorji:

Slika 21: KONEKTORJI Slika 22: ST/PC

16

Slika 23: ST/PC, LC Slika 24: SC/PC

6.3. Odpravljanje napak na optičnem omrežjuVečkrat se zgodi, da je optični kabel poškodovan ali je kje na omrežju slab spoj. Napaka se začne iskati iz centrale na vlaknu naročnika. V enostavnih primerih se v vlakno posveti z led lučko vidne svetlobe. Tako se na poškodovanih mestih vidi svetloba, ki izstopa iz vlakna. Ta možnost nam pride prav, ko imamo poškodovano vlakno v fizičnem dosegu.Če nam to ne pomaga, opravimo meritve na vlaknu s pomočjo OTDR-ja ali Optični Reflektometer[6]. Deluje na principu odboja signala.

Slika 25: Optični Reflektometer

Te platforme nam omogočajo veliko različnih meritev vlakna. Ena izmed njih je meritev optične moči glede na dolžino vlakna, iz grafa pa nato določimo, kje približno je vlakno poškodovano. Lahko precizno določimo kje je vlakno poškodovano ali kje imamo spoj in kako je vlakno dolgo.

17

Slika 26: Optični Reflektometer

Z slike je razvidno kakšna je dolžina vlakna in da je vlakno povezano z konektorjem, ter enkrat spojeno.

7. Kabelska omrezž ja

Kabelsko komunikacijski sistemi[7] nastopajo v vse pomembnejši vlogi pri razvoju telekomunikacijske infrastrukture. Iz samo posredovalne vloge za TV in RAsignale prehajajo v vlogo ponudnikov naj različnejših storitev tako na televizijskem, kot na podatkovnem.

Slika 27: Kabelska omrežna struktura

7.1 Kabelska oprema

Arhitektura DOCSIS je sestavljena iz dveh osnovnih komponent:Koncentrator kabelskih modemov (Cable Modem Termination System, CMTS[8]), ki ga vgradimo v glavno sprejemno postajo ali v oddaljeno vozlišče.

18

Slika 28: CMTS

Kabelski modem (Cable Modem, CM), ki se nahaja v prostorih stranke (končnega uporabnika).

Slika 29: modem ARRIS

Podjetje ob priklopih naročnikov na storitve kabelskega interneta in telefonije uporablja kabelski modem proizvajalca ARRIS[9]. Ta združuje LAN in USB modul za internetni dostopter telefonski vmesnik v eni napravi.Modem po vklopu začne komunicirati z oddaljeno CMTS napravo. Poveže se na tisti CMTS, na katerega ga je administrator registriral ter tako pridobi IP naslove. Po uspešnem zaključku pridobivanja omrežnih nastavitev, si modem prenese še posodobitve, ki so bile ustvarjene ob registraciji modema v omrežje. Sem spadajo dovoljenja za internetni dostop in omogočitev telefonije oz. registracija telefonskih številk naročnika.

Ostale komponente kabelskih sistemov so še:Robni modulator QAM[10] je specializirana robna omrežna naprava, ki omogoča prenos

19

digitalnih video vsebin v redundantnem, modularnem in stroškovno učinkovitem paketu. Robni QAM podpira digitalni prenos vsebin, video na zahtevo (video on demand, VOD), preklopni digitalni video (Switched Digital Video, SDV) in modularno storitev CMTS (M-CMTS).

Slika 30: Robni modulator QAM

Usmerjevalniki, stikala, preklopniki, omejevalniki prometa ipd.O standardu DOCSIS

DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) je mednarodni standard, ki ga je razvil neprofitni laboratorij CableLabs. Definira zahteve za posredovanje podatkov preko kabelskih sistemov. Dopušča dodajanje visokohitrostnega prenosa podatkov k obstoječemu kabelskemu sistemu.7.2. Priklop naročnikaKer je od prvih kabelskih omrežij v Prlekiji in okolici minilo že precej let, ima večina stanovanj urejeno interno inštalacijo. Zaradi starosti so nekatere tudi zelo dotrajane in praktično neuporabne. Iz tega razloga je naj prej potrebno izmeriti nivo signala na kabelskem priključku, ki bi zanesljivo delovanje naj bil višji od 60dB. Ob izpolnjenem tem pogoju se naredi hišna inštalacija oz. Če jo stranka že ima, se na vsaki priključni točki hišne inštalacije izmeri moč signala, če ta ustreza za stabilno delovanje opreme. Opravi se tudi zamenjava vsehstarih kabelskih elementov.Pri načrtovanju nove hišne inštalacije moramo misliti tudi na zaščitne elemente oz. frekvenčne filtre in delilnike signala[11]. Tako na kabelski dovod naj prej povežemo frekvenčno kretnico. Ta nam signale, v smeri do modema bolj duši, v povratni smeri pa prepušča frekvence brez večjega dušenja. Poleg tega kretnica prepreči, da bi TV pošiljal motnje na povratnem (upstream) kanalu in deluje tudi kot zaščita pred prenapetostnimi iz omrežja.

Slika 31: Frekvenčni filter Slika 32: Odcepnik signala

20

Slika 33: Delilnik signala Slika 34: Frekvenčna kretnica

Slika 35: Priključitvena shema

Galvanskega člena večinoma ne potrebujemo, ker že frekvenčna kretnica opravi to delo v televizijski veji. Sledi priklop delilnika signala. Z njim razdelimo signal do vsake TV v stanovanju. Če naročnik uporablja digitalni sprejemnik, se ta neposredno priključi na enega izmed izhodov delilnika signala.Na drugo vejo frekvenčne kretnice priključimo kabelski modem. Tako imamo hišne kabelske komunikacije urejene.Po opravljenem delu je potrebno nastaviti programe na televizijah ter preveriti nivojsko delovanje kabelskega modema. Slednje nam prikaže spletni strežnik v modemu. V osnovi nam izpiše podatke o signalnem delovanju modema v smeri do (downstream) in od (upstream) modema, frekvence na katerih deluje modem, tip omrežne platforme, simbolno hitrost in modulacije. Zanesljivo delovanje modema je:

• V smeri do modema, pri moči signala okoli 0dBmV,• Signal v smeri od modema se naj giblje okoli 40dBmV• SNR (razmerje signal šum) naj je okoli 40dB

21

Slika 36: Spletni strežnik modema

7.3. Odpravljanje napak in nastavitev omrežjaNajveč napak se pojavi pri nezanesljivem delovanju modema ali digitalne televizije. Majhne napake lahko naročnik odpravi s pomočjo tehnične podpore podjetja. Zaposleni v podjetju pa hitro ugotovijo, če se napaka nahaja pri nedelovanju komunikacijske opreme ali pa obstaja tudi možnost napake v hišni inštalacije. Ko se napake ne da odpraviti po telefonskem pogovoru z naročnikom, se pošlje monterja na ogled in rešitev problema. Analize napak v KTV omrežjih pa kažejo na to, da je več kot 68 odstotkov vseh napak neustrezna interna napeljava v objektu stanovanju.Ob ugotovitvi, da ima naročnik na svojem kabelskem priključku premalo signala, kot ga morazagotavljati podjetje, je potrebno pregledati signale na ojačevalnikih v omrežju. Podjetje najbolj pogosto uporablja ojačevalnike FM220.Posledično sem se tudi s tem tipom največ srečeval. Za pravilno nastavitev kabelske linije je sprva potrebno dobro geografsko poznati celotno omrežje. Pri tem in nastavitvi ojačevalnikovmi je pomagal monter zraven katerega sem opravljal dela.Ojačevalnik pridobi napajanje po primarnem kablu, imenovan »dovod« signala. Ob vklopu varovalke Fuse2 spustimo napajanje naprej za naslednje ojačevalnike, ki sledijo v veji. Ena od zanimivosti v kabelskih sistemih s takimi ojačevalniki je ta, da lahko napajanje spuščamo v smeri signala in obratno, saj ojačevalniki omogočajo obojestransko napajanje. Koristen telekomunikacijski signal in napajalna napetost sta združena, zato ju takoj po vstopu v ojačevalnikta filtrira. Oznake A1,A2,E1 in E2 ponazarjajo module s katerimi nastavimo ojačenje v

22

distribucijski smeri. Moč signala dvignemo ali spustimo z »čepki« za ojačanje A1 in A2 (attenuator). Signal po celotnem frekvenčnem območju poskusimo čim bolj izenačiti z E1 in E2 (equalizer). Z A2 in E2 nastavimo delovanje ojačenje ojačevalnika, z A1 in E1 pa lahko to raven še nekoliko uravnavamo. RA1, RA2 in RE1 so moduli, ki imajo nalogo zagotavljanja pravilnega nivoja povratnega pasu.

8. Sklep

Skozi praktično izobraževanje sem delal na vseh področjih, ki jih ponuja podjetje. Tako sem pridobil veliko izkušenj iz različnih smeri dela. Od čisto osnovnih del, do odpravljanja napak v omrežjih in priprave za nadgradnjo oz. vstop sodobne tehnologije v telekomunikacijska omrežja. Spoznal sem, da kakor koli že poznaš ves sistem, te še vedno preseneti z novimi problemi in s temz izzivom da problem rešiš in pridobiš še več izkušenj. Na splošno z delom nisem imel velikih težav, ker sem bil dobro teoretično podkovan iz študija, če pa je prišla težava pa so mi sodelavci takoj priskočili na pomoč. Žal mi je samo, da je praktični del študija prekratek.

9. Viri

[1] http://teleing.com/naslovnica/

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_television

[3] http://wiki.fmf.uni-lj.si/wiki/Topologija_omre%C5%BEja

[4] http://eulinkonline.wordpress.com/2011/04/09/genexis-glasvezelmodem/

[5] http://forumi.siol.net/showthread.php?t=40833

[6] http://www.ezz.si/optika_07d.asp

23

[7] http://www.mojmikro.si/v_srediscu/tehnologije/slaba_alternativa_optiki

[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Cable_modem_termination_system

[9] http://www.arrisi.com/products/index.asp

[10] http://www.iskrasistemi.si/podrocja_dela/telekomunikacije/2012062707392194/

[11] http://www.pro-saf.si/portal/content/view/26/35/

24