CZ – WODAPLUG EOC MASTER A SLAVE – úvod

Adaptéry Wodaplug EOC – Internet po koaxiálních rozvodech – EOC ÚVOD:

Wodaplug EOC produkty (EOC Master + EOC Slave jednotky) vám nabízí možnost jak přivést internetové triple play služby do každé zásuvky koaxiálního rozvodu v budově, jsou vhodné pro koexistenci s TV i satelitním příjmem, je možné použít stejný kabelový rozvod a přisloučit datový signál na vstup koaxiálního rozvodu k stávajícímu TV/SAT signálu. Instalace je velice jednoduchá, jedinou překážkou průchodnosti datového signálu. který používá pásmo 5-65MHz, jsou aktivní prvky – zesilovače, které typicky fungují v pásmu nad 40MHz a zesilovače je tedy nutno obejít tzv. bridgem. K tomu se popužívají Wodaplug diplexery, které oddělí datový a TV signál a pak je zase sloučí. Reálná datová propustnost je mezi 300-350Mbps a závisí na útlumu vedení, do 20-30dB útlumu je rychlost stále blízko maximu, okolo 40-50dB útlumu je rychlost stále okolo 100Mbps a limitem funkčnosti je útlum nad 66-70dB. Dalším limitem je délka vedení, maximální přímá vzdálenost mezi jednotkami je 1500m (kabel RG59), v členitých rozvodech nad 700-800m už může docházet k rozhození časové synchronizace použité technologie Homeplug AV. K dosažení delší vzdálenosti je tedy potřeba použít další vysílací Master jednotku pro další část vedení. Příklady reálných instalací a typických zapojení do koaxiálních rozvodů naleznete v sekci jak instalovat.

Wodaplug EOC linka se chová jako chytrý L2 switch v transparentním bridge, nezávislý na protokolech, operačních systémech, nepotřebuje žádný další software. Centrální Master jednotka komunikuje po vedení se Slave jednotkami, které se všechny konfigurují z web management Master jednotky. Slave jednotky nemohou komunikovat mezi sebou, tzv. MDU topologie a to hvězda nebo strom. Pro Slave jednotky si můžete nastavit automatickou či manuální autorizaci, šablonu pro nastavení jednotlivých ethernet portů Slave jednotky a pro všechny 4 ethernetové porty Slave jednotek můžete konfigurovat různé VLAN, QOS či Shaper. Typické nasazení je např. 2porty nastavit jako STB s VLAN pro IPTV či VOIP a dva porty s VLAN pro internet. Samozřejmostí je i podpora multicast, IGMP a storm a loop protection. K dispozici je i Slave jednotka s WiFi, které umí fungovat i jako router s NAT, nebo jako brdige.

Řízení Slave jednotek : (podpora konfiguračních šablon!)

Nastavení oprávnění připojení dle jejich MAC adresy
Statistické informace ke každé jednotce, útlum, SNR, RX/TX statistika
Ochrana proti broadcastům, nastavitelná pro každý Slave individuálně
Nastavení VLAN 802.1Q parametrů pro každý LAN port Slave zařízení
Nastavení přenosového pásma upload/download pro každý LAN port Slave zařízení, možnost nastavení úhrnného přenosového limitu na celé Slave zařízení
Priority 802.1p pro každý LAN port slave zařízení
Vzdálený upgrade Slave jednotek, vzdálený reboot jednotek
Možnost používání templatů pro nastavení Slave jednotek

Parametry nastavitelné pro Master jednotku:

Web management, CLI – telnet+ssh, SNMP monitoring a dohled, přenosové statistiky
Nastavení VLAN 802.1Q pro management rozhraní Masteru
Nastavení ochrany proti broadcast storm
Nezávislý LAN port pro lokální management
Upgrade z ftp, vzdálený reboot, import/export konfiguračních souborů
Logování, system log na vzdálený server

PRAKTICKÉ ZKUŠENOSTI S POUŽÍVÁNÍM WODAPLUG EOC MASTER A SLAVE V KOAXIÁLNÍCH SÍTÍCH STA A TKR – ŘEŠENÍ PROBLÉMOVÝCH SITUACÍ

V praxi doporučujeme instalovat maximálně 25-30 Slave jednotek k jedné Master jednotce v jednom koaxiálním rozvodu, při plánování počítejte s tím, že šířka pásma koaxiálního vedení je pro Slave jednotky společná a pro zachování kvalitních služeb pro koncové uživatele je dobré tento počet nepřekračovat. Z praktických nasazení je ověřeno že například EOC linka v bytovém domě zvládne 10 SD resp. 5 HD různých IPTV kanálů + garantované internetové služby najednou, při více spuštěných IPTV kanálech najednou už může obraz začít kostičkovat. Jednotka koexistuje s TV signálem a nemá vliv na jeho příjem (DVB-T/C/S).

– Zásuvky

V závislosti na instalovaných CATV zásuvkách lze jednotku připojit přímo mezi TV přijímač a port zásuvky. V případě že útlum odrušovacího filtru ve starších typech zásuvek neumožňuje takovéto přímé nasazení je nutné zásuvku vyměnit. Nahrazuje se za tzv. obousměrnou zásuvku. Staré zásuvky které mají ještě výstup i pro rádio doporučujeme také vyměnit.

– Útlmy na trase

Při používaní Wodaplug EOC Master a Slave jednotek je potřebné mít koaxiální síť v pořádku. Pro TV signál přenášený v pásmu nad 85MHz může být všecko v pořádku, v pásmu do 65MHz to však nemusí být jisté.

Na trase od Mastra ku Slave je vždy nejaký útlm daný hlavne útlmom koaxiálneho káblu, ale aj pasívnych prvkov, ako sú rozbočovače, odbočovače, konektory. Pri rozbočovačoch je potrebné počítať s útlmom 3,5-4dB pre 2-smerný rozbočovač, 3-smerový má útlm 5,5-6dB, 4 smerový okolo 8dB, 6-smerový cca 12dB. Odbočovače majú v priebežnom smere útlm okolo1dB, odbočovací útlm je daný typom odbočovača.

Je potrebné si uvedomiť, že takýto útlm je medzi vstupom a výstupom. Ak by sme Master zapájali akoby v opačnom smere, smerom k vstupu bude útlm taký istý, avšak voči ďalšiemu výstupu ten útlm bude omnoho väčší, podľa hodnôt od výrobcu až okolo 25-30dB. To znamená, že ak by sme chceli nainjektovať Master niekde v strede káblovky a nie na jej začiatku (samozrejme nie cez zabudovaný diplexný modul, ale cez nejaký rozbočovač), tak v jednom smere bude útlm napr. cez dvojitý rozbočovač cca 4dB, avšak pre predchádzajúcu časť siete to bude až okolo 30dB. Preto ak chceme použiť Mastra na väčšiu sieť a vzdialenosť, kde je každý dB signálu navyše dôležitý, je potrebné snažiť sa nájsť čo najvhodnejšie miesto injektáže, najlepšie hneď pri skupinovej stanici, optickom prijímači alebo zdroji signálu.

Rozdiel v útlme tiež spôsobuje aj teplota, resp. iný útlm na trase môže Master ukazovať v lete a iný v zime. Na toto treba pamätať, najmä ak je nejaký Slave podľa parametrov na hrane už v zime, dá sa predpokladať problém s príchodom teplejšieho počasia, preto treba urobiť čo najviac pre vylepšenie parametrov trasy.

Hodnoty udávané Masterom pri manažmente prostredníctvom webového rozhrania sú veľmi nápomocné, aj keď nie sú úplne presné, pomáhajú vytvoriť obraz o kvalite siete a jej jednotlivých segmentov.

– Zapojení s multiswitchem

Pokud je v sítí multiswitch, tak master jednotka Wodaplug EOC1121L musí být zapojena na větev Terrestrial (přívod terestriální antény) a musí mít vypnut zesilovač na této větvi – pasivní mód.

Zesílit přijímaný Terrestriální signál je možné, ale tento zesilovač musí byt ještě před vstupem do master jednotky aby neblokoval data injektované EOC masterem do Multiswitche. Doporučujeme pak snížit výstupní výkon master jednotky v nastavení – web managementu – RF parametry. V default nastavení je výstup velmi silný pro maximální dosah ale muže docházet k interferencím. Rozumné je snížit jej na 112 či 110 dBm , v menších sítích možno jít ještě níže např na minimum 90 – 92 dBm.

Na místě bytu účastníka, kde bude koncový slave (Wodaplug EOC1121R4L či R4WL), se pak musí použít běžný anténní rozbočovač (diplexní filtr) a nepoužívat tedy Wodaplug EOC slave jako průchozí. Pro Wodaplug EOC Slave oddělíte datové pásmo do 67MHz a všechno výše bude použito dále pro DVB-T/C/S.

– Test vlivu provozu na koexistující digitální i analogovou TV:

Vliv na na digitální TV: MER (Modulation Error Ratio) – bez měřitelného vlivu při měření na jedno desetinné místo. Testovány kmitočty nad 300MHz.

Vliv na na analogovou TV: C/N pokles o 0,35dB, CTB pokles o 0,75dB, CSO pokles o 0,6dB. Testovány kmitočty 150MHz a 200MHz.

V našich podmínkách je zajímavý v drtivém případě jen test pro digitální TV, který je zcela bez vlivu. Vliv u analogových systému je rovněž velmi malý a navíc tyto systémy jsou na našem území již jen vyjímečně.

– Zapojení do rozvodu se slučovači a zesilovači – příklad dva bytové domy spojeny koaxem

Toto je praktický realizovaný příklad zapojení Wodaplug EOC technologie do existujícího SAT/TV rozvodu dvou sousedních bytových domů – ilustrační nákres situace :

detail původního existujícího rozvodu – v domě 1 je slučovač se zesilovače, a rozbočovače , v domě 2 pak zesilovač a rozbočovače – kam tedy umístit vstup dat a jak vyřešit průchodnost zesilovače ? :

Řešení : Do bodu A v domě 1 připojit přes diplex filtr Wodaplug EOC Master jednotku – TV a DATA půjdou do rozvodu v domě 1 a současně do domu 2. Na vstup domu 2 (v místě červené šipky) vložit diplex filtr – vstup budou sloučená DATA s TV. Výstup TV zapojit do stávajícího zesilovače. Do bodu D zapojit další diplex filtr– TV vstup na výstup zesilovače. Sloučený výstup TV a DATA zapojit do rozbočovače.

Zbyly nám dva výstupy DATA na těchto diplexech – ty propojit kabelem a nyní to začít fungovat – data tedy půjdou mimo zesilovač – tzv bypas.

Výsledek : TV i data běží v obou domech ! Foto výsledného funkčního zapojení :

– Konektory – kdo maže ten jede

Veľmi dôležitou časťou koaxiálnej siete sú konektory, resp. prevedenie ich montáže. Vplyvom času a meteorologických podmienok však vzniká na kovových častiach oxidačná vrstva, ktorá zvyšuje prechodový odpor, čo má veľmi nepriaznivý vplyv na prenos hlavne v TV pásme, v ktorom pracujú tieto zariadenia. Zo skúseností môžeme uviesť, že situáciu dokáže zlepšiť prečistenie takéhoto spoja, tj. odkrútenie konektora, prestrieknutie vhodným sprejom napr. Kontakt 60 a opätovné zakrútenie konektoru. Parametre spojenia medzi Masterom a Slavom sa zlepšia, pri prečistení viacerých spojov na danej trase to urobí výrazné zlepšenie parametrov aj SNR, čo v konečnom dôsledku zvýši priepustnosť siete. Pri outdoor rozbočovačoch/odbočovačoch tiež pomôže, keď sa rozmontujú,

prestriekajú sprejom a späť zmontujú. Mali sme mnoho prípadov,kde Master ukazoval na danom Slave útlm okolo 60dB a stávalo sa, že Slave chvíľami nebol dostupný, po prečistení trasy sa zlepšili parametre spojenia tak výrazne, že útlm bol zrazu iba 50dB a Slave ide odvtedy stabilne.

Niekedy pri zlých parametroch siete môže pomôcť zníženie výstupného výkonu Mastera, či už pomocou útlmových článkov alebo cez webové rozhranie. Niekedy totiž môže byť v sieti slabšie miesto, zle urobené uzemnenia, neukončený kábel (demontovaná alebo zle namontovaná zásuvka). Takéto miesto potom spôsobuje hlavne pri silnom signáli odrazy, ktoré potom deformujú samotný signál a tak sa zhoršujú parametre celej siete, čo má opäť vplyv na dostupnosť a komunikáciu slave jednotiek.

– Galvanické oddeľovače

Ďalším z problémov, ktorý sa môže objavovať, je vznik rôznych tečúcich prúdov vďaka prepojeniu viacerých rôznych uzemnení, napr. z rôznych fáz, rôznych zemniacich svoriek,… Každá zemnica svorka má iný potenciál a keď sa stretnú takéto dve, vznikne medzi nimi potenciál napätí a začne tiecť medzi nimi prúd. To je však rušenie pre TV signály a v pásme do 65MHz to spôsobí opäť rušenie a zníži to celkovú kapacitu prenosu, resp. to môže spôsobiť odpojenie slave jednotiek od mastera.

Takisto zdrojom takéhoto rušenia môže byť nejaký zdroj napätia, adaptér, dnes sú často do TV siete zapojené počítače, TV s trojkolíkovou zástrčkou, takýmto spôsobom dochádza k prepojeniu zeme z TV siete s inými zemami a problém je na svete. Takéto rušenie je často možné vidieť aj v obraze analógových signálov ako pohybujúce sa vertikálne pásy.

Riešením môže byť galvanický oddeľovač, ktorý oddelí tieto rôzne zeme alebo zdroje rušenia. Najlepšou prevenciou v TV sieti je zapojiť takýto galvanický oddeľovač vždy na začiatku anténneho rozvodu (na vstupe do bytovky), tým sa oddelia navzájom siete z jednotlivých bytoviek, ak to nepomôže, nájsť potom prípojku, ktorá vnáša v bytovke takéto rušenie do TV siete a zapojiť galvanický oddeľovač na túto prípojku. My používame od Polytronu model KTG220F.

– Diplexní filtry

Keďže tieto dátové signály sa šíria v TV rozvode v pásme 0-65MHz obojsmerne, je potrebné zabezpečiť túto cestu hlavne cez zosilňovače. Niektoré z nich (hlavne staršie) majú spätný smer iba aktívny, je však možné takéto zosilňovače obísť dvojicou diplexných filtrov. Vstupný signál do zosilňovača sa zapojí do diplexného filtra vstup 0-860MHz, výstup z diplexu 85-860MHz sa zapojí do vstupu zosilňovača, na druhej strane zo zosilňovača sa signál zapojí znova do diplexu 85-860MHz a výstup z diplexu 0-860MHz ide ďalej do TV rozvodu. Okrem toho sa tieto dva diplexy prepoja cez vstupy 0-65MHz, čo vlastne predstavuje tzv. bypass dátových signálov obojsmerne okolo takéhoto zosilňovača.

Druhou z možností je vymeniť zosilňovač za nový s pasívnym spätným smerom 0-65MHz, čo môže predstavovať aj čiastočné zlepšenie signálu vzhľadom k zapojeniu ďalších konektorov a prepojok pri bypasse.

– Praktické zkušenosti

V praxi sme realizovali viaceré zákazky pomocou týchto zariadení, na rôznych typoch sietí a káblov. Maxiamálna dosiahnutá vzdialenosť bola až okolo 1800m, za pomoci použitia opakovača asi v strede tejto trasy, zároveň hlavná trasa bola na kábli typu 860 (to sú tie najhrubšie káble používané na hlavných trasách). Pri zapojení opakovača tzn. Slave + Master, je potrebné čo najlepšie oddeliť pásmo 0-65MHz pre tieto dve zariadenie, či už filtrom, ako aj najlepšie je to zapojiť na vstupe a výstupe zosilňovača, ktorý má vypnutý spätný smer 0-65MHz.

Keďže však čím väčšia trasa, tým viac prípojok a zariadení pripojených k sieti, a tým pádom aj viac zdrojov rušenia pôsobením vyššie popísaných rôznych dôvodov. Preto je výhodné, pokiaľ sa to dá, urobiť nejakú trasu cez optickú sieť a až na jej konci pri optickom node umiestniť aj Master pripojený do mediaconvertora. My sme to takto tiež urobili, a popisované problémy zmizli, nezaznamenávame na danom úseku žiadne výpadky. Optikou sme polovicu siete oddelili a tým sme dosiahli výrazné zníženie rušenia v sieti.

Čo sa týka počtu zapojených slave na jdenom Masteri, máme siete, kde je to okolo 30 Slave jednotiek, jeden zákazník ich má okolo 60. Tu by nemal byť problém ich zapojiť aj viac, teda aj okolo 120 ako udáva výrobca. Omnoho viac dôležitejšie je urobiť shapovanie rýchlostí cez externý router/server, najvhodnejšie pre nás sú Mikrotik. Tieto routery umožňujú aj nastavenie, kde sa rýchlosť pre jednotlivých užívateľov nastavuje s vyššou logikou s prihliadaním na vstupnú konektivitu. Master síce umožňuje nastavenie rýchlostí na jednotlivých portoch slave jednotiek, avšak na prerozdeľovanie rýchlostí nepoužíva ako parameter hodnotu vstupnej konektivity a preto pri väčšom využití kapacity connectu dochádzalo k zahlcovaniu siete, čo sa prejavovalo znižovaním rýchlostí pre jednotlivých užívateľov. Zapojením Mikrotiku, ktorý sa o toto staral, daný problém zmizol. Samozrejme, pokiaľ je connect využívaný na skoro 100%, tak jediným riešením je navýšenie vstupnej konektivity.

Veľmi dôležitým parametrom, ako som už spomínal, je SNR, teda odstup signál-šum, ktorý určuje kvalitu siete pre daný bod siete.

Toto je zoznam slave z jedného mastra, kde vidno súvislosti medzi SNR a útlmom, v tejto sieti máme niekedy výpadok iba so slave s útlmom 60dB a SNR 5,44 a 4,72, ide však o prípojku, kde v rámci domu to ide cez x rozbočovačov, spojok, konektorov, vhodným prepojením by to bolo celkom ok. Na druhej strane slave štvrtý od konca má tiež útlm 60dB, ale SNR 13,86 a 22,22, keďže je to zapojené cez menej odbočiek, rozbočovačov, konektorov, a tak to má aj omnoho lepšie parametre rýchlostí. Najspoľahlivejšie to je do útlmu okolo 50dB, ale spoľahlivo to funguje aj pri vyšších útlmoch až do 70dB.

Reálna dosiahnutá rýchlosť na tejto sieti bola 100Mb/s, čo je presne naša konektivita, ale máme informácie od jedného nášho zákazníka, že to mal reálne odskúšané aj na omnoho vyšších rýchlostiach. Je to hlavne o technických parametroch siete, dané zariadenia naozaj dokážu dosiahnúť rýchlosti uvádzané výrobcom použitého čipsetu.Tedy pri testoch dosiahneme rýchlosť cez 300Mb/s.

Autor : Ing. Ján Holubčík, XD Vision s.r.o.

Referenční projekt: Bytovka – Internet a HD IPTV pro obyvatele – Wodaplug EOC Master + Slave

Vícepatrový bytový dům, penzion či hotel s existujícím koaxiálním rozvodem potřebuje jednoduše a bez dalších kabelů rozvést internet a IPTV do jednotlivých bytů – pokojů. Díky několika patrům a rozloze je pokryti WiFi signálem náročné na instalaci HW a i množství WiFi accesspointů by znatelně zatížilo účet za elektřinu. Tahat nové kabely také nebývá vždy možné. Proto pojďme využít koaxiální rozvod který je skoro vždy přítomen a to bud jako společná TV anténa (strom) a nebo rozvod satelitního příjmu s rozbočovačem (hvězda).

Příklad nasazení v praxi :

Wodaplug EOC Reference – nasazení v bytových domech připojených optikou na rozvod Internetu a IPTV po jednotlivých vchodech přes existující koaxiální rozvody:

V bytovkách jsou existující koaxiální rozvody, ať už se satelitními anténami a se slučovači a nebo rozvody společné televizní antény. Televizní technik nám jednoduše upraví aktivní prvky v rozvodu pro každý vchod domu tak aby byly obousměrně průchozí pro pásmo 6-65MHz a po té zapojíme Wodaplug EOC master na vstup slučovače / rozbočovače a do jednotlivých bytů pak instalujeme koncové Wodaplug EOC Slave jednotky. Pro každý vchod bytového domu je typicky jeden Master na jeden společný koaxiální rozvod. Master jednotka má IP web management pro nastavení služeb / VLAN a QOS pro jednotlivé klienty. EOC linka se chová jako transparentní chytrý Layer2 switch.

Tedy v bytovce, která je připojena optickým vláknem jsme master jednotky připojili přes Gbit převodník. Dále zde bylo připojeno celkem 5 klientských jednotek v bytech konečných zákazníků. Do bytovky nám na určité Vlan běží IPTV a to formou multicastu. Je otestováno, že mastr jednotka zvládne na 4 klientech dodávat data pro 4 různé HD programy v multicastu. Páty kanál na páte jednotce byl pouze SD, celkem tedy tok cca 200Mb/s. Každý HD program, který nám běžel tak se pohyboval datově mezi 40-50Mbit/s. Alespoň tento tok tekl na one Vlan. Zároveň s tímto multicast TV provozem ještě běžel internet a to rychlosti 100Mbit down. Pro každého zákazníka rezervováno 20Mb na internet. Tedy celkem cca +-300Mbit provoz. Při této zátěži vše fungovalo a obraz na žádném kanálu nechyboval. Pokud jsme ale již na páté slave jednotce zapnuli též HD program (další tedy 5-tý různý HD program), Tak nám již různě začala chybovat IPTV a v různou dobu na různých slave jednotkách začal obraz kostičkovat a nebo trhat (na chvilku se zastavil a pak následně skočil v ději dál a zase běžel). Narazili jsme tedy na limit kapacity EOC linky, který dle předpokladu je mezi 300-350Mb/s. Tedy pro použití s IPTV s HD programy je to použitelné pro 4 až max 5 Slave jednotek + 100Mbit tok rezervovaný pro internet. Pak již je plně pásmo pro přenos dat vyčerpáno, možno snížit rezervovanou část pro internet pokud by bylo potřeba v jednom rozvodu/vchodu domu více než 4 zákazníci se službou HD IPTV.

Tak toď ve zkratce vše o praktickém testu a nasazení s HD IPTV. Pokud to je jen na internetnet, tak je to pohoda a maká i 20 uživatelů a ani o tom nevíme.

Ing Luděk Malý, TlapNet