Eine
Kabelkopfstelle
(auch
Kabelkopfstation
oder kurz
Kopfstelle
;
englisch
Cable television headend
) ist ein Teil eines
Breitbandkabelnetzes
und dient zur
Einspeisung
samtlicher im entsprechenden Netz verfugbaren Signale. Breitbandkabelnetze zur Verteilung von
Horfunk
- und
Fernsehprogrammen
(analog und digital) sind in
Baumstruktur
aufgebaut. Am Stamm dieses Baumes befindet sich die Kabelkopfstelle.
Eine Kabelkopfstelle kann in verschiedenen Großen aufgebaut sein, von der kleinen Anlage fur Mehrfamilienhauser bis zur Versorgung mehrerer Stadte, Landkreise und Bezirke, also bis zu mehreren Hunderttausend Wohneinheiten. Sie befindet sich in der Rangordnung der
Netzebenen im Kabelnetz
an Ordnungsnummer 2, auch als
NE2
bekannt.
Innerhalb der Kabelkopfstation werden die empfangenen Signale vom
Satelliten
(digital) oder der
terrestrischen
Antenne
(digital) in einen Frequenzbereich von 47 oder 87,5 bis 862 MHz umgewandelt, so dass der Teilnehmer im Kabelnetz die Programme entsprechend auf seinen Endgeraten wie
Fernsehgerat
mit Digitalempfang,
Set-Top-Box
fur Digitalempfang oder Rundfunkempfanger fur
UKW-Empfang
wiedergeben kann. Außerdem konnen in der Kopfstelle weitere Signale fur bidirektionale Dienste wie
Internet
oder
Telefonie
(
Triple Play
) im Vorweg (
Downstream
) beigemischt und aus dem
Ruckkanal
(
Upstream
) empfangen werden.
Eine Station besteht im Prinzip:
- aus einer
Antennenanlage
, die terrestrische und von Satelliten ubertragene Programme empfangt,
- aus einer Empfangersektion, in der alle notwendigen
Empfangsgerate
zusammengefasst sind, und
- aus Senderbaugruppen, die die von den Empfangern gelieferten einzelnen Signale auf
Tragerwellen
aufmodulieren
und in die Stammleitung des Netzes zur Weiterverbreitung einspeisen.
Eine Kabelkopfstelle kann man mit einer Großgemeinschaftsantennenanlage vergleichen. Mit der terrestrischen Antennenanlage werden mit Hilfe von mehreren
Richtantennen
mit hohem
Antennengewinn
die in einer Region einfallenden terrestrischen Programme (UKW-Rundfunk und Fernsehprogramme) empfangen. Aus diesem Grund werden Kabelkopfstellen meist an topographisch gunstigen Standorten errichtet, z. B. auf Bergen oder hohen Gebauden. Die Satellitenprogramme werden von ein oder mehreren großen
Parabolantennen
aufgefangen und zumeist mit Kanalumsetzer in den Frequenzbereich bis 862 MHz umgesetzt oder den entsprechenden
Satellitenreceivern
direkt zugefuhrt. Die Parabolspiegel sind sehr groß dimensioniert, um auch bei ungunstigsten Wetterverhaltnissen immer einen qualitativ hochwertigen Empfang zu gewahrleisten.
Immer haufiger werden die Kabelkopfstellen durch
Playoutcenter
in Verbindung mit
Lichtwellenleiter
ersetzt, da so die Storanfalligkeit bei z. B. Starkregen gemindert und die Flexibilitat erhoht werden kann.
Fur jedes eingespeiste Programm wird ein eigener
Empfanger
und eine eigene Sendeeinheit am Ausgang der Station benotigt. Die UKW-Horfunkprogramme werden in der Regel im herkommlichen UKW-Rundfunkbereich zwischen 87,5 und 108 MHz in der ublichen
Frequenzmodulation (FM)
ins Netz eingespeist, so dass sie mit den normalen UKW-FM-Receivern empfangen werden konnen. Dabei werden die Programme aber nicht auf den Frequenzen weiterubertragen, auf denen sie empfangen wurden, sondern ihnen werden Frequenzen zugewiesen, die nur fur ein Kabelnetz gelten.
Die Fernsehprogramme, welche von Netzbetreiber uber Netzwerke wie ATM, terrestrisch oder von Satelliten empfangen werden, werden analog in ublichen Fernsehnormen wie
PAL
eingespeist. Zusatzlich werden digitale Fernsehubertragungsverfahren wie
DVB-C
eingesetzt, welche speziell auf die Besonderheiten von Kabelnetzen ausgelegt sind. Terrestrisch empfangene digitale Fernsehprogramme in
DVB-T
oder Satellitenprogramme in
DVB-S
werden in der Kabelkopfstation auf DVB-C mittels einer sogenannten Transcodierung umgesetzt.
Um Storungen im Netz zu vermeiden muss der Frequenzaufteilung besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. In Kabelnetzen spielen als Storquelle vor allem die durch die Breitbandverstarker ausgelosten
Intermodulationen
zwischen verschiedenen Kanalen eine Rolle.
Um an den Ubergabepunkten der Kunden konstante
Signalpegel
zu gewahrleisten, werden von der Kopfstation auf mindestens zwei Frequenzen in der Nahe des unteren und oberen Frequenzbandendes unmodulierte Tragerwellen (
Pilottone
) mitgesendet. Deren Pegel werden in den verschiedenen Zwischenverstarkerstationen ausgewertet und regeln die Verstarkungen so nach, dass am entferntesten Ubergabepunkt ein stabiler Mindestpegel zur Verfugung steht. Somit konnen die temperatur- und frequenzbedingten Dampfungsschwankungen der Ubertragungskabel ausgeglichen werden.
Die Kabelnetze sind auch in der Lage, Signale von den Endverbrauchern zur Kopfstation zu ubertragen. Hierbei werden Frequenzen zwischen 3 MHz bis 68 MHz genutzt, konkrete Werte sind je nach Kabelnetzbetreiber verschieden. Die Verstarkerstationen mussen hierzu
ruckkanaltauglich
sein und uber
Frequenzweichen
verfugen. Solche ruckkanalfahigen Kabelnetze konnen auch fur Telefonie (
VoC
) und
Kabelinternet
genutzt werden. In Deutschland, der Schweiz und Osterreich sind die meisten Kabelnetze ruckwegtauglich.