ANGEL OF FIRE
10.04.2007, 04:12
Я знаю что статья уже старая, но хотя бы примерно человек может по ней понять как всё это провести и сделать.
Системы коллективного приема спутниковых телевизионных программ
В последнее время среди наших клиентов заметно возрос интерес к коллективному приему спутникового телевидения. Это обусловлено несколькими объективными причинами. Спутниковое оборудование из категории экзотики переходит в более приземленную категорию бытовой техники. Если спутниковая антенна сродни эфирной, то логично предположить, что ее также можно использовать коллективно. Естественно, стоимость в расчете на одного зрителя (абонента) должна быть меньше, чем стоимость индивидуальной системы. Особенно активизировался интерес к подобным системам с началом цифрового вещания НТВ-Плюс и с расширением его зоны охвата на Восток.
Существует множество технологий коллективного приема спутниковых каналов, каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Выбор той или иной технологии зависит от количества абонентов коллективной сети, и от количества каналов, к которым необходимо обеспечить доступ каждого абонента.
Особенности конверторов для коллективного приема
Эти особенности связаны с тем, что спутниковое вещание осуществляется в различных частотных поддиапазонах и с различными направлениями поляризациями излучения. Различные поляризации используются как в С, так и в Ku – диапазоне (вертикальная и горизонтальная линейные или правосторонняя и левосторонняя круговые). Ширина диапазона С составляет всего 500 МГц (3,7 – 4,2 ГГц) и весь С - диапазон переносится в диапазон входных частот стандартного ресивера (950 – 2150 МГц) одним гетеродином с частотой 5,15 ГГц. Ширина полосы частот, занимаемой Ku – диапазоном, более 2 ГГц (10,7 – 12,75 ГГц), это больше ширины полосы входных частот ресивера. Поэтому перенести сигнал всего Ku – диапазона в диапазон входных частот ресивера одним гетеродином невозможно.
Для индивидуального приема сигналов в разных поддиапазонах и с разными поляризациями, как правило, используются переключаемые конверторы. Переключение поляризации осуществляется изменением питающего напряжения конвертора с 13В (вертикальная, правая круговая) до 18В (горизонтальная, левая круговая). Для переключения гетеродинов конверторов используется тоновый сигнал (меандр) 22 кГц с амплитудой 0,6 В, который добавляется к напряжению питания (тона нет – работает нижний гетеродин, F=9750 МГц, прием в поддиапазоне 10,7 – 11,8 ГГц; тон есть – работает верхний гетеродин, F=10600 МГц, прием в поддиапазоне 11,55 – 12,65 ГГц). Такие конверторы известны под названием Universal. Управляющие сигналы 13/18В и 0/22 кГц поступают от ресивера по радиочастотному кабелю.
Использовать переключаемые конверторы для коллективного приема нельзя. Действительно, если конвертор используется коллективно, и два разных абонента выбирают каналы с разной поляризацией и/или из разных поддиапазонов, в системе возникает конфликт. Конвертор будет переключаться в режим, соответствующий приоритетному управляющему сигналу. Режим работы 13В 0 кГц (вертикальная поляризация, нижний поддиапазон) имеет низший приоритет, затем следует режим 13В 22 кГц, затем 18В 0 кГц, и, наконец, режим, соответствующий комбинации 18 В 22 кГц – высший приоритет. Это значит, что, если такой конвертор непосредственно подключен к нескольким ресиверам, и один из абонентов включил канал верхнего поддиапазона с горизонтальной поляризацией, остальные абоненты сети смогут принимать только каналы этой поляризации и этого поддиапазона. Разумеется, это недопустимо.
При коллективном приеме должен быть обеспечен ОДНОВРЕМЕННЫЙ независимый прием сигналов с обеими поляризациями и в обоих поддиапазонах, – разумеется, если на спутнике присутствуют такие сигналы, и если есть необходимость их принимать. Например, для приема сигналов спутника Экспресс-6 (80,0 Е) вышесказанное не актуально – все каналы работают с одной поляризацией – правосторонней круговой. Один конвертор, настроенный на прием этой поляризации, можно подключать к нескольким ресиверам через обычный делитель мощности (сплиттер), конфликта не возникнет. Каналы со спутников ГАЛС, МОСТ-1 (36,0Е) расположены только в верхней части Ku – диапазона, все они обрабатываются одним гетеродином, поэтому в коллективной системе необходимо обеспечить прием двух сигналов – левосторонней и правосторонней круговой поляризации. Самый сложный вариант – прием спутников Hot Bird (13,0E), Intelsat 707/THOR (1,0W), где необходимо одновременно принимать четыре сигнала – обе поляризации и оба поддиапазона.
Для одновременного приема применяются два технических решения:
1).
Используется волноводное устройство – разделитель поляризаций (ортоплексор). Такое устройство имеет круглый волноводный фланец на входе, – к нему крепится облучатель антенны, и два прямоугольных фланца на выходе – на них устанавливаются конверторы для приема горизонтальной и вертикальной поляризации. Такая система несколько громоздка, вносит довольно большие потери и не решает проблему с одновременным приемом в двух поддиапазонах (в Ku – диапазоне). В настоящее время волноводные разделители поляризаций используются в основном для приема в С- диапазоне, например, для приема со спутников Intelsat 703 (57°E), Asiasat-2 (100.5°E).
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.1 Ортоплексор для Ku-диапазона внешний вид.
2.)
Используются специальные конверторы для коллективного приема с двумя (Twin) или четырьмя (Quadral) выходами. У конверторов Quadral за каждым выходом закреплен один поддиапазон и одна поляризация, управляющие сигналы 13/18В и 0/22 кГц таким конвертором игнорируются. Конверторы Quadral можно без ограничений использовать для коллективного приема любого спутника, работающего в Ku – диапазоне. Конверторы Twin, как правило, представляют собой два конвертора Universal в одном корпусе, каждый из двух выходов может быть независимо переключен на прием любого поддиапазона любой поляризации. Такой конвертор предназначен для коллективного использования антенны двумя абонентами. В принципе, можно использовать его и в более сложных системах коллективного приема, если есть возможность подать на него нужные управляющие сигналы.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.2 Конвертор типа Quadral
Критерии выбора системы коллективного приема
Для правильного выбора того или иного принципа построения системы ее будущему оператору (владельцу) необходимо принять во внимание следующие ее характеристики и возможности:
Максимально возможное количество абонентов.
Максимальное число спутниковых каналов, к которым получает доступ каждый абонент
Возможность частичного или полного использования существующей распределительной сети.
Возможность использования одного и того же оборудования для приема и распределения как спутниковых, так и эфирных каналов.
Возможность коллективного приема цифровых спутниковых каналов
Стоимость системы в расчете на одного абонента
Юридическая правомерность ретрансляции платных каналов (НТВ-Плюс).
Системы с распределением сигнала в диапазонах МВ и ДМВ – CATV (локальные кабельные сети)
Конвертирование FM-AM (Channel Processing)
Это классический принцип распределения спутниковых программ. Основное отличие такой системы от всех других в том, что не только антенна, но и ресиверы используются абонентами коллективно, у абонента не устанавливается никакой аппаратуры, кроме телевизора. В качестве головного оборудования используется спутниковая головная станция. Типичная станция состоит из монтажного кожуха, блока питания, блока широкополосного усилителя и набора канальных линеек (кассет). Каждая канальная кассета представляет собой аналоговый спутниковый ресивер и кабельный модулятор. Сигнал от спутниковой антенны с частотной модуляцией в диапазоне 950 – 2050 МГц принимается ресивером и демодулируется до аудио/видео. Затем кабельный модулятор формирует сигнал в диапазоне МВ или ДМВ (46 – 862 МГц) с амплитудной модуляцией, т. е. в том же формате, который используется в эфирном и кабельном телевидении. Выходные сигналы всех канальных кассет суммируются, усиливаются широкополосным усилителем и подаются в распределительную сеть.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.3 Схема локальной кабельной сети с аналоговой спутниковой головной станцией
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.4 Спутниковая головная станция ALCAD ST912 – внешний вид
Теоретически максимальное количество абонентов такой системы не ограничено. Реально оно зависит от характеристик головной станции, распределительного оборудования (кабель, усилители, пассивные элементы) и топологии разводки (трасса прокладки кабелей, расположение телевизоров внутри зданий и т. п.). Например, головная станция WISI TOPLINE способна обслужить от одного подъезда (офиса, гостиницы, учреждения) до микрорайона.
Число спутниковых каналов ограничено количеством каналов станции – на каждый принимаемый канал должна быть установлена отдельная кассета. Практически все спутниковые головные станции предполагают каскадирование, – если емкости одной станции недостаточно, устанавливается две, три и т. д. станций, выходные сигналы их суммируются. Однако, если каналов много, при выборе станции необходимо обратить внимание на качество модуляторов. В недорогих станциях, например, PSM8000 производства Pace Microtechnology (UK) используются упрощенные модуляторы, без подавления нижней боковой полосы спектра АМ. Использовать такие модуляторы для работы на смежных каналах нельзя, каналы должны быть расположены хотя бы через один. Это обстоятельство существенно ограничивает применение подобных головных станций, особенно если предполагается ретрансляция в диапазоне МВ.
Так как спутниковые каналы в сети ничем не отличаются от эфирных, можно использовать существующую распределительную сеть без каких-либо ограничений. Разумеется, если используются каналы диапазона ДМВ, усилители и пассивные устройства сети должны обеспечивать работу в диапазоне 46 – 862 МГц. Этим требованиям не отвечают старые отечественные абонентские ответвители УАР-6 и РАФ-4, рассчитанные только на метровый диапазон (до 230 МГц).
В подобных кабельных сетях, как правило, ретранслируются одновременно и спутниковые, и эфирные каналы. Если сеть небольшая (одно здание, часть здания), сигналы эфирных каналов усиливаются канальными или диапазонными усилителями (split-band amplification), суммируются друг с другом и затем с выходным сигналом спутниковой станции. В крупных кабельных сетях для усиления (и/или конвертирования) эфирных каналов используется отдельное головное оборудование. Это может быть отдельная эфирная головная станция или одна универсальная головная станция с набором спутниковых и эфирных канальных линеек. Например, в монтажный корпус OV-50 станции WISI TOLPINE одновременно могут быть установлены спутниковые линейки OV-53/55 и эфирные линейки OV43/45. Абоненту кабельной сети не нужно никакого оборудования, кроме телевизора. Эфирные и спутниковые каналы присутствуют в абонентской розетке одновременно, и, с точки зрения абонента, ничем не отличаются друг от друга.
Прием цифровых каналов осуществляется подобным же образом: на головной станции канал принимается цифровым ресивером, декодируется до аудио/видео и переносится модулятором в диапазон МВ (ДМВ). Для абонента цифровой канал ничем не отличается от аналогового. Цифровые канальные линейки MPEG2/DVB для головных станций пока довольно дороги. Например, линейка ресивера-декодера WISI OV-96 для станции TOPLINE стоит втрое дороже бытового цифрового терминала. Так как качество приема в MPEG2/DVB определяется не столько параметрами оборудования, сколько самим форматом вещания, допустимо использовать вместо канальной линейки комбинацию “бытовой цифровой ресивер + линейка модулятора”. В качестве последней можно использовать модулятор аналоговой спутниковой линейки. Например, таким образом можно использовать для коллективного приема цифровых каналов аналоговую станцию ST-912 производства ALCAD (Испания). Для приема аналоговых каналов линейка станции используется полностью, для приема цифрового канала используется только модулятор, к которому через штатный декодерный разъем подключается внешний цифровой ресивер (NOKIA DVB9600S или любой другой).
Стоимость головной станции намного выше, чем нескольких бытовых ресиверов по числу каналов станции. Поэтому описанную схему распределения целесообразно использовать в системах с большим количеством абонентов (от нескольких десятков и больше) для распределения небольшого количества каналов (от 4 до 20).
Таблица 1. Системы для коллективного приема каналов спутника Экспресс-6
В таблице приведены стоимости систем коллективного приема 4 каналов спутника Экспресс-6 с использованием антенны диаметром 180 см и головной станции Pace PSM8000. За стоимость индивидуальной приемной установки принята стоимость системы с такой же антенной и дешевым аналоговым ресивером Strong SRT200.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Таблица 2. Системы для коллективного приема каналов спутников Hot Bird 1-5.
В таблице 2 приведены стоимости систем коллективного приема 8 аналоговых каналов спутников Hot Bird 1-5 c использованием антенны диаметром 3.1 м и головной станции ALCAD ST-912. За стоимость индивидуальной приемной установки принята стоимость системы с той же антенной и ресивером Strong SRT200.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Ретрансляция программ НТВ-Плюс в кабельной сети с декодированием на головной станции является юридически неправомерной и преследуется по закону. Как исключение допускается ретрансляция в гостиничных сетях и ретрансляция каналов зарубежного производства, входящих в этот пакет. В этих случаях требуется заключение договора с НТВ-Плюс.
Трансмодуляция QPSK – QAM
Этот метод используется для коллективного приема цифровых спутниковых программ. В качестве головного оборудования используются трансмодуляторы. В этих устройствах спутниковый цифровой сигнал с квадратурной фазовой манипуляцией (QPSK) демодулируется, затем полученным цифровым потоком модулируется несущая частота в диапазоне МВ или ДМВ. Для модуляции используется многопозиционная квадратурная амплитудная манипуляция (QAM). Таким образом, трансмодулятор преобразует спутниковый цифровой пакет в кабельный цифровой пакет. QAM менее защищена от помех, чем QPSK, но более информативна - одним состоянием несущей передается 4, 8 или 16 бит информации для 16-QAM, 64-QAM и 256-QAM соответственно (QPSK - только 2 бита ). Это свойство QAM позволяет перенести спутниковый цифровой сигнал, занимающий полосу частот 36 МГц, в полосу одного телевизионного канала (8 МГц) без уменьшения объема информации. При трансмодуляции транспортный цифровой поток MPEG2/DVB не демультиплексируется и не декодируется, весь пакет просто преобразуется из спутникового стандарта DVB-S в кабельный DVB-C. Для приема цифровых программ у каждого абонента должен быть установлен ресивер-декодер MPEG-2/DVB с демодулятором QAM. Внешне такой ресивер выглядит точно так же, как спутниковый, только вместо традиционного входного F-коннектора у него установлен коннектор типа IEC – обычный антенный разъем для подключения к абонентскому отводу кабельной сети. Конструктивно трансмодулятор может быть выполнен в виде стандартной линейки для установки в монтажный корпус головной станции. Например, фирма WISI выпускает кассеты трансмодуляторов OV-93/95 для головных станций TOPLINE. Эти кассеты могут быть использованы в одной станции с кассетами аналоговых спутниковых ресиверов и/или модуляторов. Испанские фирмы Televes и Fagor производят головные станции серии, состоящие только из линеек трансмодуляторов.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.5 Схема локальной кабельной сети с использованием на головной станции трансмодуляторов QPSK-QAM
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.6 Станция трансмодуляторов Fagor SDT7000 - внешний вид
Максимальное количество абонентов – теоретически не ограничено.
Максимальное количество принимаемых каналов – зависит от абонентского оборудования. Если у абонента установлен только телевизор, абонент получает доступ только к аналоговым каналам в сети. Для приема цифровых программ абонент должен иметь кабельный ресивер/декодер. И ресивер, и телевизор подключаются к одному абонентскому отводу, аналоговые каналы принимаются непосредственно, цифровые декодируются ресивером и выводятся на телевизор абонента по низкой частоте либо по радиочастоте. Таким образом, оператор сети предоставляет цифровые каналы в качестве дополнительного сервиса. Абонент может либо приобрести (взять в аренду) цифровой ресивер, либо довольствоваться приемом только аналоговых каналов. Здесь под аналоговыми каналами подразумеваются и те цифровые каналы, которые декодированы на головной станции и распространяются в сети в аналоговом виде (с АМ).
Существующая распределительная сеть может использоваться без ограничений.
Цифровые каналы с QAM и аналоговые с AM (эфирные каналы и аналоговые спутниковые каналы, конвертированные на головной станции в АМ) раздаются в сети одновременно без каких либо ограничений.
Стоимость такой системы в пересчете на одного абонента должна быть дифференцирована для абонентов с ограниченными возможностями (только телевизор) и абонентов с полными возможностями (телевизор + кабельный цифровой приемник). Для первых стоимость будет определяться так же, как в случае приема только аналоговых спутниковых программ (см. таблицы 1,2). Для вторых стоимость будет соизмерима со стоимостью индивидуальной приемной установки. Цена кабельного цифрового ресивера (терминала) у производителей примерна такая же, как и спутникового аппарата. Однако спутниковые приемники закупаются российскими дистрибьюторами большими партиями, в то время как на кабельные терминалы спрос в нашей стране практически отсутствует. Разумеется, при закупке небольшой партии каждый терминал обойдется покупателю значительно дороже. Коллективный прием цифровых спутниковых программ с трансмодуляцией на головной станции экономически целесообразен, если для приема необходимы антенны большого диаметра. В этом случае общая стоимость индивидуальной установки определяется в основном стоимостью антенны, и есть прямая выгода использовать ее коллективно.
Коллективный прием цифровых каналов НТВ-Плюс с трансмодуляцией абсолютно легален, так как предполагает наличие ресивера (а значит, и электронной карты) у каждого абонента. Более того, НТВ-Плюс рекомендует для коллективного приема именно такой способ распределения. По непроверенным данным, ЗАО “НТВ-Плюс” предполагает в ближайшее время начать свободную продажу кабельной версии цифровых терминалов XSAT CDTV-300 для таких сетей.
Непосредственное конвертирование спутниковых каналов в диапазон МВ
Этот способ используется для раздачи спутниковых телевизионных каналов в существующих распределительных сетях, рассчитанных только на диапазон МВ (МВ и ДМВ). Суть его состоит в следующем: небольшой участок спектра сигнала с выхода спутникового конвертора без демодуляции переносится понижающим конвертором непосредственно в диапазон МВ или ДМВ. Такой сигнал можно раздавать в любой кабельной сети одновременно с обычными кабельными каналами. Для приема спутниковых программ у абонента должны быть установлены, кроме телевизора, абонентский повышающий конвертор и спутниковый ресивер. Такое оборудование выпускает, например, фирма WISI. Понижающий конвертор OV-90 выполнен конструктивно в виде стандартной линейки для установки в корпус головной станции WISI TOPLINE. Конвертор переносит любой участок шириной 240 МГц из диапазона выходных частот LNB (950 – 2150 МГц) в диапазон Superband (230 – 470 МГц, диапазон кабельных спец. каналов между 12 МВ и 21 ДМВ). Абонентский конвертор OV-91 выполнен в небольшом корпусе для установки на стену. У OV-91 один вход, который подключается к абонентскому отводу кабельной сети и два выхода – для подключения телевизора и спутникового ресивера соответственно. На вход телевизора сигнал из сети поступает без обработки. Конвертор выделяет из входного сигнала сигнал в полосе частот 230 – 470 МГц и конвертирует его в диапазон 1000 – 1240 МГц. Этот сигнал подается на вход обычного спутникового ресивера (не кабельного).
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.7 Схема локальной кабельной сети с непосредственным конвертированием спутниковых каналов в диапазон МВ
Максимальное количество абонентов – теоретически не ограничено
Абоненты системы с непосредственным конвертированием также разделяются на абонентов с ограниченными возможностями (только телевизор) и абонентов с полными возможностями (абонентский конвертор и спутниковый ресивер). Для абонентов с ограниченными возможностями на количество каналов накладываются те же ограничения, которые действуют в вышеописанных системах. Кроме того, сигнал одного конвертора типа V-90 занимает весь диапазон спец. каналов, в котором можно было бы разместить до 30 кабельных программ с АМ. Количество дополнительных каналов для абонентов с полными возможностями тоже ограничено. Во-первых, в системе можно использовать только один повышающий конвертор. Во-вторых, сигнал одной спутниковой программы занимает полосу частот от 27 до 36 МГц, и во всем диапазоне 230 – 470 МГц можно разместить всего 6 – 8 аналоговых спутниковых каналов.
Существующая распределительная сеть может использоваться без ограничений.
Спутниковые каналы с FM в диапазоне 230 – 470 МГц и кабельные каналы с АМ в других диапазонах раздаются в сети одновременно.
Теоретически можно использовать прямое конвертирование как для аналоговых, так и для цифровых каналов. Разумеется, в последнем случае к абонентскому повышающему конвертору должен быть подключен вместо аналогового цифровой спутниковый ресивер. Однако, так как в цифровом спутниковом сигнале информацию несет мгновенная фаза несущей, такой сигнал весьма чувствителен к быстрым случайным изменениям частоты (фазовым шумам) гетеродинов. Так как при непосредственном конвертировании сигнал, кроме гетеродина LNB, обрабатывается еще двумя гетеродинами – понижающего конвертора головной станции и повышающего абонентского конвертора, суммарный уровень фазовых шумов может превысить допустимый уровень. В связи с этим использовать непосредственное конвертирование для раздачи цифровых спутниковых каналов не рекомендуется.
Стоимость в расчете на одного абонента для абонентов с ограниченными возможностями остается такой же, как в двух вышеописанных системах. Для абонента с полными возможностями стоимость соизмерима со стоимостью индивидуальной приемной установки. Поэтому, так же, как и вариант с трансмодуляцией цифровых каналов, данную технологию коллективного приема целесообразно использовать при больших диаметрах приемных антенн.
Распределение каналов НТВ-Плюс в сетях с непосредственным конвертированием абсолютно легально. Для цифровых пакетов НТВ-Плюс необходимо принять во внимание ограничения, описанные выше.
Продолжение следует.
Системы коллективного приема спутниковых телевизионных программ
В последнее время среди наших клиентов заметно возрос интерес к коллективному приему спутникового телевидения. Это обусловлено несколькими объективными причинами. Спутниковое оборудование из категории экзотики переходит в более приземленную категорию бытовой техники. Если спутниковая антенна сродни эфирной, то логично предположить, что ее также можно использовать коллективно. Естественно, стоимость в расчете на одного зрителя (абонента) должна быть меньше, чем стоимость индивидуальной системы. Особенно активизировался интерес к подобным системам с началом цифрового вещания НТВ-Плюс и с расширением его зоны охвата на Восток.
Существует множество технологий коллективного приема спутниковых каналов, каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Выбор той или иной технологии зависит от количества абонентов коллективной сети, и от количества каналов, к которым необходимо обеспечить доступ каждого абонента.
Особенности конверторов для коллективного приема
Эти особенности связаны с тем, что спутниковое вещание осуществляется в различных частотных поддиапазонах и с различными направлениями поляризациями излучения. Различные поляризации используются как в С, так и в Ku – диапазоне (вертикальная и горизонтальная линейные или правосторонняя и левосторонняя круговые). Ширина диапазона С составляет всего 500 МГц (3,7 – 4,2 ГГц) и весь С - диапазон переносится в диапазон входных частот стандартного ресивера (950 – 2150 МГц) одним гетеродином с частотой 5,15 ГГц. Ширина полосы частот, занимаемой Ku – диапазоном, более 2 ГГц (10,7 – 12,75 ГГц), это больше ширины полосы входных частот ресивера. Поэтому перенести сигнал всего Ku – диапазона в диапазон входных частот ресивера одним гетеродином невозможно.
Для индивидуального приема сигналов в разных поддиапазонах и с разными поляризациями, как правило, используются переключаемые конверторы. Переключение поляризации осуществляется изменением питающего напряжения конвертора с 13В (вертикальная, правая круговая) до 18В (горизонтальная, левая круговая). Для переключения гетеродинов конверторов используется тоновый сигнал (меандр) 22 кГц с амплитудой 0,6 В, который добавляется к напряжению питания (тона нет – работает нижний гетеродин, F=9750 МГц, прием в поддиапазоне 10,7 – 11,8 ГГц; тон есть – работает верхний гетеродин, F=10600 МГц, прием в поддиапазоне 11,55 – 12,65 ГГц). Такие конверторы известны под названием Universal. Управляющие сигналы 13/18В и 0/22 кГц поступают от ресивера по радиочастотному кабелю.
Использовать переключаемые конверторы для коллективного приема нельзя. Действительно, если конвертор используется коллективно, и два разных абонента выбирают каналы с разной поляризацией и/или из разных поддиапазонов, в системе возникает конфликт. Конвертор будет переключаться в режим, соответствующий приоритетному управляющему сигналу. Режим работы 13В 0 кГц (вертикальная поляризация, нижний поддиапазон) имеет низший приоритет, затем следует режим 13В 22 кГц, затем 18В 0 кГц, и, наконец, режим, соответствующий комбинации 18 В 22 кГц – высший приоритет. Это значит, что, если такой конвертор непосредственно подключен к нескольким ресиверам, и один из абонентов включил канал верхнего поддиапазона с горизонтальной поляризацией, остальные абоненты сети смогут принимать только каналы этой поляризации и этого поддиапазона. Разумеется, это недопустимо.
При коллективном приеме должен быть обеспечен ОДНОВРЕМЕННЫЙ независимый прием сигналов с обеими поляризациями и в обоих поддиапазонах, – разумеется, если на спутнике присутствуют такие сигналы, и если есть необходимость их принимать. Например, для приема сигналов спутника Экспресс-6 (80,0 Е) вышесказанное не актуально – все каналы работают с одной поляризацией – правосторонней круговой. Один конвертор, настроенный на прием этой поляризации, можно подключать к нескольким ресиверам через обычный делитель мощности (сплиттер), конфликта не возникнет. Каналы со спутников ГАЛС, МОСТ-1 (36,0Е) расположены только в верхней части Ku – диапазона, все они обрабатываются одним гетеродином, поэтому в коллективной системе необходимо обеспечить прием двух сигналов – левосторонней и правосторонней круговой поляризации. Самый сложный вариант – прием спутников Hot Bird (13,0E), Intelsat 707/THOR (1,0W), где необходимо одновременно принимать четыре сигнала – обе поляризации и оба поддиапазона.
Для одновременного приема применяются два технических решения:
1).
Используется волноводное устройство – разделитель поляризаций (ортоплексор). Такое устройство имеет круглый волноводный фланец на входе, – к нему крепится облучатель антенны, и два прямоугольных фланца на выходе – на них устанавливаются конверторы для приема горизонтальной и вертикальной поляризации. Такая система несколько громоздка, вносит довольно большие потери и не решает проблему с одновременным приемом в двух поддиапазонах (в Ku – диапазоне). В настоящее время волноводные разделители поляризаций используются в основном для приема в С- диапазоне, например, для приема со спутников Intelsat 703 (57°E), Asiasat-2 (100.5°E).
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.1 Ортоплексор для Ku-диапазона внешний вид.
2.)
Используются специальные конверторы для коллективного приема с двумя (Twin) или четырьмя (Quadral) выходами. У конверторов Quadral за каждым выходом закреплен один поддиапазон и одна поляризация, управляющие сигналы 13/18В и 0/22 кГц таким конвертором игнорируются. Конверторы Quadral можно без ограничений использовать для коллективного приема любого спутника, работающего в Ku – диапазоне. Конверторы Twin, как правило, представляют собой два конвертора Universal в одном корпусе, каждый из двух выходов может быть независимо переключен на прием любого поддиапазона любой поляризации. Такой конвертор предназначен для коллективного использования антенны двумя абонентами. В принципе, можно использовать его и в более сложных системах коллективного приема, если есть возможность подать на него нужные управляющие сигналы.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.2 Конвертор типа Quadral
Критерии выбора системы коллективного приема
Для правильного выбора того или иного принципа построения системы ее будущему оператору (владельцу) необходимо принять во внимание следующие ее характеристики и возможности:
Максимально возможное количество абонентов.
Максимальное число спутниковых каналов, к которым получает доступ каждый абонент
Возможность частичного или полного использования существующей распределительной сети.
Возможность использования одного и того же оборудования для приема и распределения как спутниковых, так и эфирных каналов.
Возможность коллективного приема цифровых спутниковых каналов
Стоимость системы в расчете на одного абонента
Юридическая правомерность ретрансляции платных каналов (НТВ-Плюс).
Системы с распределением сигнала в диапазонах МВ и ДМВ – CATV (локальные кабельные сети)
Конвертирование FM-AM (Channel Processing)
Это классический принцип распределения спутниковых программ. Основное отличие такой системы от всех других в том, что не только антенна, но и ресиверы используются абонентами коллективно, у абонента не устанавливается никакой аппаратуры, кроме телевизора. В качестве головного оборудования используется спутниковая головная станция. Типичная станция состоит из монтажного кожуха, блока питания, блока широкополосного усилителя и набора канальных линеек (кассет). Каждая канальная кассета представляет собой аналоговый спутниковый ресивер и кабельный модулятор. Сигнал от спутниковой антенны с частотной модуляцией в диапазоне 950 – 2050 МГц принимается ресивером и демодулируется до аудио/видео. Затем кабельный модулятор формирует сигнал в диапазоне МВ или ДМВ (46 – 862 МГц) с амплитудной модуляцией, т. е. в том же формате, который используется в эфирном и кабельном телевидении. Выходные сигналы всех канальных кассет суммируются, усиливаются широкополосным усилителем и подаются в распределительную сеть.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.3 Схема локальной кабельной сети с аналоговой спутниковой головной станцией
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.4 Спутниковая головная станция ALCAD ST912 – внешний вид
Теоретически максимальное количество абонентов такой системы не ограничено. Реально оно зависит от характеристик головной станции, распределительного оборудования (кабель, усилители, пассивные элементы) и топологии разводки (трасса прокладки кабелей, расположение телевизоров внутри зданий и т. п.). Например, головная станция WISI TOPLINE способна обслужить от одного подъезда (офиса, гостиницы, учреждения) до микрорайона.
Число спутниковых каналов ограничено количеством каналов станции – на каждый принимаемый канал должна быть установлена отдельная кассета. Практически все спутниковые головные станции предполагают каскадирование, – если емкости одной станции недостаточно, устанавливается две, три и т. д. станций, выходные сигналы их суммируются. Однако, если каналов много, при выборе станции необходимо обратить внимание на качество модуляторов. В недорогих станциях, например, PSM8000 производства Pace Microtechnology (UK) используются упрощенные модуляторы, без подавления нижней боковой полосы спектра АМ. Использовать такие модуляторы для работы на смежных каналах нельзя, каналы должны быть расположены хотя бы через один. Это обстоятельство существенно ограничивает применение подобных головных станций, особенно если предполагается ретрансляция в диапазоне МВ.
Так как спутниковые каналы в сети ничем не отличаются от эфирных, можно использовать существующую распределительную сеть без каких-либо ограничений. Разумеется, если используются каналы диапазона ДМВ, усилители и пассивные устройства сети должны обеспечивать работу в диапазоне 46 – 862 МГц. Этим требованиям не отвечают старые отечественные абонентские ответвители УАР-6 и РАФ-4, рассчитанные только на метровый диапазон (до 230 МГц).
В подобных кабельных сетях, как правило, ретранслируются одновременно и спутниковые, и эфирные каналы. Если сеть небольшая (одно здание, часть здания), сигналы эфирных каналов усиливаются канальными или диапазонными усилителями (split-band amplification), суммируются друг с другом и затем с выходным сигналом спутниковой станции. В крупных кабельных сетях для усиления (и/или конвертирования) эфирных каналов используется отдельное головное оборудование. Это может быть отдельная эфирная головная станция или одна универсальная головная станция с набором спутниковых и эфирных канальных линеек. Например, в монтажный корпус OV-50 станции WISI TOLPINE одновременно могут быть установлены спутниковые линейки OV-53/55 и эфирные линейки OV43/45. Абоненту кабельной сети не нужно никакого оборудования, кроме телевизора. Эфирные и спутниковые каналы присутствуют в абонентской розетке одновременно, и, с точки зрения абонента, ничем не отличаются друг от друга.
Прием цифровых каналов осуществляется подобным же образом: на головной станции канал принимается цифровым ресивером, декодируется до аудио/видео и переносится модулятором в диапазон МВ (ДМВ). Для абонента цифровой канал ничем не отличается от аналогового. Цифровые канальные линейки MPEG2/DVB для головных станций пока довольно дороги. Например, линейка ресивера-декодера WISI OV-96 для станции TOPLINE стоит втрое дороже бытового цифрового терминала. Так как качество приема в MPEG2/DVB определяется не столько параметрами оборудования, сколько самим форматом вещания, допустимо использовать вместо канальной линейки комбинацию “бытовой цифровой ресивер + линейка модулятора”. В качестве последней можно использовать модулятор аналоговой спутниковой линейки. Например, таким образом можно использовать для коллективного приема цифровых каналов аналоговую станцию ST-912 производства ALCAD (Испания). Для приема аналоговых каналов линейка станции используется полностью, для приема цифрового канала используется только модулятор, к которому через штатный декодерный разъем подключается внешний цифровой ресивер (NOKIA DVB9600S или любой другой).
Стоимость головной станции намного выше, чем нескольких бытовых ресиверов по числу каналов станции. Поэтому описанную схему распределения целесообразно использовать в системах с большим количеством абонентов (от нескольких десятков и больше) для распределения небольшого количества каналов (от 4 до 20).
Таблица 1. Системы для коллективного приема каналов спутника Экспресс-6
В таблице приведены стоимости систем коллективного приема 4 каналов спутника Экспресс-6 с использованием антенны диаметром 180 см и головной станции Pace PSM8000. За стоимость индивидуальной приемной установки принята стоимость системы с такой же антенной и дешевым аналоговым ресивером Strong SRT200.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Таблица 2. Системы для коллективного приема каналов спутников Hot Bird 1-5.
В таблице 2 приведены стоимости систем коллективного приема 8 аналоговых каналов спутников Hot Bird 1-5 c использованием антенны диаметром 3.1 м и головной станции ALCAD ST-912. За стоимость индивидуальной приемной установки принята стоимость системы с той же антенной и ресивером Strong SRT200.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Ретрансляция программ НТВ-Плюс в кабельной сети с декодированием на головной станции является юридически неправомерной и преследуется по закону. Как исключение допускается ретрансляция в гостиничных сетях и ретрансляция каналов зарубежного производства, входящих в этот пакет. В этих случаях требуется заключение договора с НТВ-Плюс.
Трансмодуляция QPSK – QAM
Этот метод используется для коллективного приема цифровых спутниковых программ. В качестве головного оборудования используются трансмодуляторы. В этих устройствах спутниковый цифровой сигнал с квадратурной фазовой манипуляцией (QPSK) демодулируется, затем полученным цифровым потоком модулируется несущая частота в диапазоне МВ или ДМВ. Для модуляции используется многопозиционная квадратурная амплитудная манипуляция (QAM). Таким образом, трансмодулятор преобразует спутниковый цифровой пакет в кабельный цифровой пакет. QAM менее защищена от помех, чем QPSK, но более информативна - одним состоянием несущей передается 4, 8 или 16 бит информации для 16-QAM, 64-QAM и 256-QAM соответственно (QPSK - только 2 бита ). Это свойство QAM позволяет перенести спутниковый цифровой сигнал, занимающий полосу частот 36 МГц, в полосу одного телевизионного канала (8 МГц) без уменьшения объема информации. При трансмодуляции транспортный цифровой поток MPEG2/DVB не демультиплексируется и не декодируется, весь пакет просто преобразуется из спутникового стандарта DVB-S в кабельный DVB-C. Для приема цифровых программ у каждого абонента должен быть установлен ресивер-декодер MPEG-2/DVB с демодулятором QAM. Внешне такой ресивер выглядит точно так же, как спутниковый, только вместо традиционного входного F-коннектора у него установлен коннектор типа IEC – обычный антенный разъем для подключения к абонентскому отводу кабельной сети. Конструктивно трансмодулятор может быть выполнен в виде стандартной линейки для установки в монтажный корпус головной станции. Например, фирма WISI выпускает кассеты трансмодуляторов OV-93/95 для головных станций TOPLINE. Эти кассеты могут быть использованы в одной станции с кассетами аналоговых спутниковых ресиверов и/или модуляторов. Испанские фирмы Televes и Fagor производят головные станции серии, состоящие только из линеек трансмодуляторов.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.5 Схема локальной кабельной сети с использованием на головной станции трансмодуляторов QPSK-QAM
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.6 Станция трансмодуляторов Fagor SDT7000 - внешний вид
Максимальное количество абонентов – теоретически не ограничено.
Максимальное количество принимаемых каналов – зависит от абонентского оборудования. Если у абонента установлен только телевизор, абонент получает доступ только к аналоговым каналам в сети. Для приема цифровых программ абонент должен иметь кабельный ресивер/декодер. И ресивер, и телевизор подключаются к одному абонентскому отводу, аналоговые каналы принимаются непосредственно, цифровые декодируются ресивером и выводятся на телевизор абонента по низкой частоте либо по радиочастоте. Таким образом, оператор сети предоставляет цифровые каналы в качестве дополнительного сервиса. Абонент может либо приобрести (взять в аренду) цифровой ресивер, либо довольствоваться приемом только аналоговых каналов. Здесь под аналоговыми каналами подразумеваются и те цифровые каналы, которые декодированы на головной станции и распространяются в сети в аналоговом виде (с АМ).
Существующая распределительная сеть может использоваться без ограничений.
Цифровые каналы с QAM и аналоговые с AM (эфирные каналы и аналоговые спутниковые каналы, конвертированные на головной станции в АМ) раздаются в сети одновременно без каких либо ограничений.
Стоимость такой системы в пересчете на одного абонента должна быть дифференцирована для абонентов с ограниченными возможностями (только телевизор) и абонентов с полными возможностями (телевизор + кабельный цифровой приемник). Для первых стоимость будет определяться так же, как в случае приема только аналоговых спутниковых программ (см. таблицы 1,2). Для вторых стоимость будет соизмерима со стоимостью индивидуальной приемной установки. Цена кабельного цифрового ресивера (терминала) у производителей примерна такая же, как и спутникового аппарата. Однако спутниковые приемники закупаются российскими дистрибьюторами большими партиями, в то время как на кабельные терминалы спрос в нашей стране практически отсутствует. Разумеется, при закупке небольшой партии каждый терминал обойдется покупателю значительно дороже. Коллективный прием цифровых спутниковых программ с трансмодуляцией на головной станции экономически целесообразен, если для приема необходимы антенны большого диаметра. В этом случае общая стоимость индивидуальной установки определяется в основном стоимостью антенны, и есть прямая выгода использовать ее коллективно.
Коллективный прием цифровых каналов НТВ-Плюс с трансмодуляцией абсолютно легален, так как предполагает наличие ресивера (а значит, и электронной карты) у каждого абонента. Более того, НТВ-Плюс рекомендует для коллективного приема именно такой способ распределения. По непроверенным данным, ЗАО “НТВ-Плюс” предполагает в ближайшее время начать свободную продажу кабельной версии цифровых терминалов XSAT CDTV-300 для таких сетей.
Непосредственное конвертирование спутниковых каналов в диапазон МВ
Этот способ используется для раздачи спутниковых телевизионных каналов в существующих распределительных сетях, рассчитанных только на диапазон МВ (МВ и ДМВ). Суть его состоит в следующем: небольшой участок спектра сигнала с выхода спутникового конвертора без демодуляции переносится понижающим конвертором непосредственно в диапазон МВ или ДМВ. Такой сигнал можно раздавать в любой кабельной сети одновременно с обычными кабельными каналами. Для приема спутниковых программ у абонента должны быть установлены, кроме телевизора, абонентский повышающий конвертор и спутниковый ресивер. Такое оборудование выпускает, например, фирма WISI. Понижающий конвертор OV-90 выполнен конструктивно в виде стандартной линейки для установки в корпус головной станции WISI TOPLINE. Конвертор переносит любой участок шириной 240 МГц из диапазона выходных частот LNB (950 – 2150 МГц) в диапазон Superband (230 – 470 МГц, диапазон кабельных спец. каналов между 12 МВ и 21 ДМВ). Абонентский конвертор OV-91 выполнен в небольшом корпусе для установки на стену. У OV-91 один вход, который подключается к абонентскому отводу кабельной сети и два выхода – для подключения телевизора и спутникового ресивера соответственно. На вход телевизора сигнал из сети поступает без обработки. Конвертор выделяет из входного сигнала сигнал в полосе частот 230 – 470 МГц и конвертирует его в диапазон 1000 – 1240 МГц. Этот сигнал подается на вход обычного спутникового ресивера (не кабельного).
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки] ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки])
Рис.7 Схема локальной кабельной сети с непосредственным конвертированием спутниковых каналов в диапазон МВ
Максимальное количество абонентов – теоретически не ограничено
Абоненты системы с непосредственным конвертированием также разделяются на абонентов с ограниченными возможностями (только телевизор) и абонентов с полными возможностями (абонентский конвертор и спутниковый ресивер). Для абонентов с ограниченными возможностями на количество каналов накладываются те же ограничения, которые действуют в вышеописанных системах. Кроме того, сигнал одного конвертора типа V-90 занимает весь диапазон спец. каналов, в котором можно было бы разместить до 30 кабельных программ с АМ. Количество дополнительных каналов для абонентов с полными возможностями тоже ограничено. Во-первых, в системе можно использовать только один повышающий конвертор. Во-вторых, сигнал одной спутниковой программы занимает полосу частот от 27 до 36 МГц, и во всем диапазоне 230 – 470 МГц можно разместить всего 6 – 8 аналоговых спутниковых каналов.
Существующая распределительная сеть может использоваться без ограничений.
Спутниковые каналы с FM в диапазоне 230 – 470 МГц и кабельные каналы с АМ в других диапазонах раздаются в сети одновременно.
Теоретически можно использовать прямое конвертирование как для аналоговых, так и для цифровых каналов. Разумеется, в последнем случае к абонентскому повышающему конвертору должен быть подключен вместо аналогового цифровой спутниковый ресивер. Однако, так как в цифровом спутниковом сигнале информацию несет мгновенная фаза несущей, такой сигнал весьма чувствителен к быстрым случайным изменениям частоты (фазовым шумам) гетеродинов. Так как при непосредственном конвертировании сигнал, кроме гетеродина LNB, обрабатывается еще двумя гетеродинами – понижающего конвертора головной станции и повышающего абонентского конвертора, суммарный уровень фазовых шумов может превысить допустимый уровень. В связи с этим использовать непосредственное конвертирование для раздачи цифровых спутниковых каналов не рекомендуется.
Стоимость в расчете на одного абонента для абонентов с ограниченными возможностями остается такой же, как в двух вышеописанных системах. Для абонента с полными возможностями стоимость соизмерима со стоимостью индивидуальной приемной установки. Поэтому, так же, как и вариант с трансмодуляцией цифровых каналов, данную технологию коллективного приема целесообразно использовать при больших диаметрах приемных антенн.
Распределение каналов НТВ-Плюс в сетях с непосредственным конвертированием абсолютно легально. Для цифровых пакетов НТВ-Плюс необходимо принять во внимание ограничения, описанные выше.
Продолжение следует.