Hajautetun verkkoarkkitehtuurin pitoaikaratkaisu kaapelitelevisioverkkojen olosuhteissa

Abstract

Tässä diplomityössä käsitellään hajautetun verkkoarkkitehtuurin pitoaikaratkaisuun sekä itse hajautettuun verkkoarkkitehtuuriin liittyviä teknologioita. Hajautettu verkkoarkkitehtuuri on uutta teknologiaa perinteisissä kaapelitelevisioverkoissa, johon kaapelitelevisio-operaattorit ovat siirtymässä ympäri maailmaa. Hajautetussa verkkoarkkitehtuurissa aiemmin laitetiloissa olleita toiminnallisuuksia siirretään verkon optiseen solmupisteeseen, joka yhdistää valokuidun ja koaksiaalikaapelin siirtotiet. Teknologia mahdollistaa muun muassa sen, että laitetiloissa tarvitaan vähemmän jäähdytystä sekä tilaa toiminnallisuuksien vähentyessä siellä sekä siirrettävän signaalin signaali-kohinasuhde paranee kuitulinkkien muuttuessa täysin digitaalisiksi.

Optisen solmupisteen toiminnallisuuksien lisääntyessä siitä tulee yhä kompleksisempi laite ja tämän takia erityisesti laitteen käynnistyminen vie enemmän aikaa kuin aikaisemman teknologian laitteilla. Kaapelitelevisioverkoissa tapahtuu sähkökatkoja johtuen vioista tai viankorjauksista itse kaapelitelevisioverkoissa sekä sähköverkoissa, että muutostöistä näissä verkoissa. Kaapelitelevisio-operaattorit ovat osoittaneet kiinnostusta energiavarastoja kohtaan, jotka voivat ylläpitää hajautetun verkkoarkkitehtuurin laitteen tarvitsemaa tehoa lyhyiden sähkökatkojen aikana. Energiavarastojen ikääntymisnopeus on kuitenkin huolestuttanut, sillä asennuspaikkojen lämpötilaan vaikuttaa monesti ulkolämpötila.

Jo olemassa oleva pitoaika-ratkaisu, joka on rakennettu superkondensaattorien ympärille, riittää kuitenkin Suomen olosuhteisiin. Pitoaikaratkaisun mittauksia tulisi kuitenkin jatkaa ja tämän perusteella tehdä tuotepäätöksiä siitä voisiko sitä optimoida paremmin ja tulisiko asiakaslupauksia muuttaa.

This master's thesis focuses on the hold-up solution for distributed access nodes and the technologies related to the distributed access architecture itself. Distributed access architecture is a new technology in traditional cable television networks, which cable television operators worldwide are transitioning to. In distributed access architecture, functionalities previously located in the headends are moved to the optical node of the network, which combines the transmission paths of optical fiber and coaxial cable. This technology enables, among other things, the need for less cooling in the headends, as well as a reduction in space requirements with the decrease in functionalities there. Additionally, the signal-to-noise ratio of the transmitted signal improves as fiber links become fully digital.

As the functionalities of the optical node increase, it becomes a more complex device. Consequently, the startup time of the device takes longer than with previous-generation technologies. Power outages occur in cable television networks due to faults or repairs in both the cable television networks and the power grids, as well as due to modifications in these networks. Cable television operators have shown interest in energy storage solutions that can sustain the power needed for the distributed network architecture device during short power outages. However, concerns have arisen about the aging rate of energy storage systems, as the ambient temperature often affects the installation locations.

Nevertheless, the existing hold-up solution built around supercapacitors is deemed sufficient for the conditions in Finland. However, measurements of the hold-up solution should be continued, and based on these, decisions should be made about whether it can be further optimized and whether customer promises need to be adjusted.