HFC

HFC (ראשי תיבות של Hybrid Fiber Coax - כלאיים של סיב אופטי וכבל קואקסיאלי) היא ארכיטקטורה לפריסת רשתות של טלוויזיה בכבלים, המשלבת פריסת תשתית של סיבים אופטיים בליבה של המערכת וחיבור יחידות דיור בכבלים קואקסיאליים.

ארכיטקטורה זו מאפשרת שדרוג של רשתות טלוויזיה בכבלים מסורתיות, (שאפשרו אך ורק צפייה בערוצי טלוויזיה) לרשתות מודרניות, בעלות קיבולת תעבורה גבוהה, המאפשרות שירותים אינטראקטיביים מתקדמים כגון VOD, שירותי אינטרנט בכבלים, וטלוויזיה אינטראקטיבית, וטלפוניה בכבלים בשיטת VOIP.

הארכיטקטורה המסורתית

רשתות טלוויזיה בכבלים פותחו במקור בשנות ה-50 של המאה ה-20, ונועדו להעביר על גבי תשתית של כבלים, בדרך כלל טמונים באדמה, מספר רב יחסית של ערוצי טלוויזיה, באיכות גבוהה יחסית.

הארכיטקטורה של רשתות הכבלים המסורתיות התבססה על תשתית של כבלים קואקסיאליים המגיעה לכל בית, ומחוברת לממיר כבלים, ליד כל מכשיר טלוויזיה, הממיר את האות המגיע מתשתית הכבלים, לאות RF שממנו יכול מקלט הטלוויזיה לחלץ את אות הווידאו.

הכבלים שעליהם עברו תשתיות הכבלים המסורתיות היו כבלים קואקסיאליים: כבלים שבהם מוליך פנימי שמסביבו מוליך חיצוני. יתרונו של כבל קואקסיאלי, יחסית לכבל נחושת דו גידי, הוא רוחב הסרט הגבוה יחסית, מבחינת יכולת העברת אותות בספקטרום של תדרים. בתשתית המסורתית יוצאים הכבלים הקואקסיאליים מתחנת הפצה משותפת המכונה Headend, שבה מאופננים כל ערוצי הטלוויזיה בשיטת FDM, כאשר כל ערוץ טלוויזיה תופס תחום תדר של 6, 7, או 8 מגהרץ. הכבלים הקואקסיאליים נפרשים כך שהם מתפצלים במבנה של "עץ" וסופו של דבר מתפצל העץ למספר רב של "ענפים", שכל אחד מהם מגיע למקלט טלוויזיה יחיד.

מכיוון שהאות המשודר נחלש בכל פיצול כזה של ה"עץ", יש צורך במספר רב של מגברים, המפצים על ניחות האות בהתפצלות של העץ, ומאפשרים הגעת אות טלוויזיה באיכות סבירה לכל נקודת קצה.

הארכיטקטורה הזו של "עץ קואקסיאלי" אפשרה שידור עשרות ערוצי טלוויזיה, מ-Headend אחד, למספר גדול מאוד של יחידות דיור, עשרות ולפעמים מאות אלפים, באיכות סבירה, ובעלות נמוכה יחסית.

מגבלות הארכיטקטורה המסורתית

עם התקדמות הטכנולוגיה, התברר כי לארכיטקטורה המסורתית מגבלות רבות, המקשות על הכנסת שיפורים טכנולוגיים.

• חוסר אפשרות בהוספת ערוץ חזור - כלומר מידע דיגיטלי הזורם מן הממיר בבית המנוי לכיוון המקור (Headend), דבר המונע הוספת אינטרנט בכבלים, טלפוניה בכבלים ואף טלוויזיה אינטראקטיבית.
• רוחב סרט לא מספיק - המבנה המסורתי מגביל את כמות הערוצים הניתנים לשילוב ברשת הכבלים.
• אמינות ואיכות נמוכות - מספר המגברים הגדול פוגע באמינות ואיכות השידור.
• מקשה מאוד על פריסת תשתית דיגיטלית.

יתרונות HFC

לכאורה, קיימת טכנולוגיה המאפשרת בקלות מתן פתרון מעולה לאספקת כל השירותים המודרניים שצוינו לעיל - סיבים אופטיים. לסיבים אופטיים קיבולת גדולה מאד, והם מאפשרים אספקת שירותים רחבי סרט מתקדמים.

קיימת אפשרות להגעת סיבים אופטיים עד הבית FTTH. הבעיה בטכנולוגיה זו היא עלותם הגבוהה של קישורי הסיבים. בנוסף, באזורים בהם קיימת כבר תשתית כבלים מסורתית, החלפת התשתית הקיימת בתשתית סיבים היא הוצאה גדולה מאד, והדבר יהיה כרוך גם בחפירות, ברישות מחדש של בניינים, בהחלפת כל הממירים הקיימים בבתי הלקוחות וכיוצא באלה.

הטכנולוגיה שנבחרה מאפשרת מתן שירותים מתקדמים ודו כיוניים מצד אחד, תוך ניצול תשתית קיימת של כבלים מאידך, ואפשרות להמיר רשת באופן הדרגתי לרשת מודרנית.

ה-HFC משלב תקשורת אופטית עד לאזור מסוים (שכונה או מספר בתים) וחיבור לתשתית הקואקסיאלית הקיימת עד לבית.

הסבר הארכיטקטורה

באתר המקור, ה-Headend, מומרים כל ערוצי הטלוויזיה הנקלטים בדרך כלל מלווייני תקשורת ומאופננים על גבי ערוץ רחב סרט. כל תעבורת הטלוויזיה, האינטרנט בכבלים, הטלפוניה בכבלים והווידאו על פי דרישה מועברים על גבי סיב אופטי בודד עד לשכונת המגורים. בניגוד לתשתית הקונבנציונלית שהצריכה שימוש במגבר כל כמה מאות מטרים, ניתן להעביר שידורים על סיב למרחקים גדולים מאוד ללא מגברים כלל. הסיב האופטי מגיע איפוא עד לשכונת המגורים ושם הוא מתחבר, באמצעות מתאמים, לרשת הקואקסיאלית הקיימת. בבית הלקוח ניתן לחבר ציוד קצה מגוון כגון מודם כבלים, ממיר, ומודם הטלפון הביתי.

ברשת HFC ניתן לחבר 25 עד 2000 יחידות דיור לסיב אופטי בודד, ואזור הכיסוי האופייני נע סביב רדיוס של מאות מטרים.

בגלל הטווח הקצר שבו עובר השידור על גבי התווך הקואקסיאלי, ניתן להעביר ערוץ חוזר מכל יחידת דיור או אפילו מכל ממיר או מודם כבלים באזור הכיסוי, לכיוון מרכזי התפעול של השירותים השונים הניתנים בכבלים.

הערוץ העולה מאפשר, בין היתר, את מתן השירותים הבאים:

• אינטרנט בכבלים - מחייב תעבורה דו כיוונית.
• שירותים אינטראקטיביים - הזמנת סרטים, משחקים אינטראקטיביים, השתתפות בהצבעות, משלוח מסרונים, משלוח דואר, בקשת האזנה לדואר קולי ועוד.
• הפעלת טלוויזיה אינטראקטיבית.
• טלפוניה בכבלים.

העובדה שהערוץ היורד הוא קצר יותר וכמעט ללא מגברים נותנת את היתרונות הבאים:

• אפשרות שידור תוכן אינדיווידואלי לכל ממיר (למשל וידאו על פי דרישה).
• הגדלת מספר הערוצים המגיעים לבתי האב.
• שידורים רחבי סרט כגון HDTV - טלוויזיה בהפרדה גבוהה.
• הגדלת אמינות והקטנת מספר הפסקות השידור והפרעות באיכות.