: архив : архив журнала "625" : 1998 : #9

• Оглавление обзора • Наземные системы раздачи   сигнала • Перспективы развития   спутникового кабельного и   наземного телевизионного   вещания • Системы многоадресного   распространения   видеопрограмм фирмы   Technosystem • Оборудование для MMDS и   систем кабельного   телевидения "Вьюсоникс" • Кабельные сети   коллективного телевизионного   приема Индивидуальный и   коллективный прием • Фирмы, выпускающие   оборудование для кабельных   телевизионных систем • Современные системы   коллективного приема и   кабельного телевидения в   России

Наземные системы раздачи сигнала
Игорь Хаустов

Cистемы телекоммуникаций прочно вошли в повседневную жизнь человечества и являются ее неотъемлемой частью. Получение, передача и обмен информацией на современном этапе позволяют оперативно решать многие проблемы, возникающие в процессе повседневной деятельности людей. Такие информационные системы, как телевидение, радио, всемирная сеть Интернет, сети обмена данными, оказывают огромное влияние на настроение и политические взгляды миллионов людей. Главной тенденцией в развитии всемирного рынка телекоммуникаций является целенаправленное создание глобальной информационной сети, предназначенной для удовлетворения возрастающих потребностей населения в услугах связи. Пожалуй, сейчас ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что современный человек получает наибольшее количество информации посредством телевизионного вещания. Поэтому обзор существующих систем раздачи сигнала начнем именно с систем телевидения, как одного из наиболее распространенных средств передачи информации.

История телевидения в общих чертах известна многим. Интересно, что первый проект, в котором были заложены основы современного телевидения, был осуществлен в 1884 г. Своим созданием оно во многом обязано нашим соотечественникам: П.Рогозину, О.Адамяну, Л.Термену, П.Шмакову, Б.Гробовскому и многим другим. Изначально для трансляции телевизионных программ использовался эфир. Это имело как плюсы (доступность на больших расстояниях), так и минусы (помехи и не всегда качественный прием). Именно минусы и стали первопричиной поиска других путей для трансляции телевизионных программ. И началось развитие кабельного телевидения.

Передача телевизионного сигнала по кабельным сетям была предложена в 1948 г. американцем Эдом Парсонсом, сотрудником фирмы Cox Cable Communications. Такая система, распределяющая пять телевизионных каналов, заработала в Сиэтле и позволила избавиться от многих недостатков, сопровождающих эфирное распространение телевизионных сигналов: затенение, переотражение, необходимость установки антенны у каждого абонента и т.д. Система кардинальным образом улучшила качество вещания телевизионных программ и расширила круг потенциальных клиентов.

Первые сети кабельного телевидения (КТВ) у нас в стране формировались по принципу коллективного приема сигнала в метровом диапазоне волн (47-240 МГц), а затем и в дециметровом (470-862 МГц) и имели сравнительно простую схему: коллективная антенна, головная станция и коаксиальный тракт с необходимым числом ответвителей и усилителей (магистральных и домовых). Такое построение кабельных сетей было достаточно для приема небольшого количества телевизионных каналов, поскольку на протяжении долгих лет сети строились в основном на базе оборудования так называемых серий 100 и 200. Эти устройства работают на частотах до 240 МГц, а их усилители имеют весьма посредственные шумовые и динамические характеристики. До последнего времени в России не существовало оборудования с большой пропускной способностью, так же как и кабелей, предназначенных для работы на высоких частотах. В последнее время ситуация изменилась, появилось вполне доступное зарубежное оборудование (фирм WISI, Teleste, Hirshmann идр.), на основе которого уже несколько лет строятся небольшие КТВ (на 20-40 каналов) для различных объектов. Построены опытные гибридные оптоволоконно-коаксиальные сети КТВ, каждая из которых обслуживает нескольких тысяч абонентов, обеспечивает им доставку до 50 аналоговых телевизионных каналов и предоставляет интерактивные услуги при наличии обратного канала. Основу топологии таких сетей составляют оптоволоконные кабельные кольца, которые разветвляются в оптических муфтах, расположенных в колодцах телефонной канализации. Благодаря кольцевому устройству волокна подводятся к оптическим приемникам с двух сторон одновременно, обеспечивая таким образом резервирование сети: при обрыве линии, выбранной в качестве основной, оборудование автоматически переключается на резервную. На данном этапе информационная мощность сети позволяет довольствоваться лишь двумя волокнами: одним для подведения прямого канала (передача к абоненту), другим для вывода обратного (передача от абонента).

Участок "последней мили" выполнен коаксиальным кабелем с установленным активным широкополосным оборудованием с возможностью реализации обратного канала. Вообще говоря, введение обратного канала в коаксиальные системы КТВ предназначалось для придания им интерактивности, то есть возможности передавать сигнал от абонента к головной станции. Как правило обратный канал находится в диапазоне частот от 5 до 30 МГц (иногда от 5 до 50 МГц и более). В специализированных сетях ресурсы обратного канала могут использоваться и для проведения видеоконференций, в результате чего ширина полосы частот увеличивается. Однако следует помнить, что нельзя бесконечно увеличивать пропускную способность обратного канала за счет прямого.

Но не только телевизионными программами и дополнительными услугами телевидения смогут воспользоваться абоненты новых широкополосных сетей КТВ. По этим сетям можно организовать, например, телефонию, доступ к сети Интернет или обеспечить управление и телеметрию хозяйственной инфраструктуры города. То есть они являются универсальной телекоммуникационной средой, которая доводит до мультимедийного терминала абонента множество информационных услуг. Так в 1997 г. в Москве в микрорайоне Дорогомилово построена и успешно функционирует широкополосная интерактивная гибридная сеть КТВ на 9000 абонентов. В этой сети абонентам уже предоставляются доступ к сети Интернет, прием и распределение цифрового телевизионного сигнала, спутникового сигнала D2MAC, телевизионных сигналов "НТВ+", передачу адресной видеографической информации в составе телевизионного сигнала, передачу "Бегущей строки" в произвольном вещательном канале, синхронный перевод спутниковых программ (Ruslan TV).

В странах Европы широкополосными сетями КТВ охвачено почти 30% владельцев квартир или частных домов. В США операторы кабельного телевидения имеют доступ почти в 60 млн. домов американцев, что облегчает, например, организацию телефонной связи.

Итак, подытожив вышесказанное можно отметить, что широкополосные информационные интерактивные гибридные системы с полным сервисом на базе сетей КТВ (ШИГС) предназначены для удовлетворения все возрастающих потребностей в услугах по распространению и получению всевозможной информации как населения, так и органов государственной власти и управления, служб безопасности, правопорядка и гражданской обороны, хозяйственных субъектов и иных юридических лиц.

Такие сети строятся на трех условных уровнях:

1. Магистральные транспортные сети на основе высокопроизводительных цифровых технологий с использованием волоконно-оптических кабелей.
2. Субмагистральные линии связи на волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС).
3. Распределительная домовая сеть на основе коаксиального кабеля.

Участки такой сети называются кластерами, их принято формировать из количества абонентов, не превышающих 500.

Основными параметрами ШИГС являются:
• архитектура сети: кольцевая оптоволоконная структура со 100% резервированием и коаксиальная распределительная сеть с числом абонентов до 500;
• возможность распределения до 60 аналоговых телевизионных каналов;
• возможность трансляции цифровых телевизионных и звуковых программ различных форматов;
• возможность распределения всех программ радиовещания в диапазонах УВЧ ЧМ (65-75 МГц) и FM (100-108 МГц);
• возможность передачи и распределения закрытых адресных каналов;
• армоничное интегрирование в глобальные информационные сети;
• организация сетей обмена данными, предоставление услуг мультимедиа;
• высокоскоростное подключение к сети Интернет;
• возможность диспетчеризации городских инженерных служб и создание сети городского административного управления;
• сбор данных телеметрии (теплоснабжение, водопотребление, энергопотребление, пожароохранная сигнализация и т.п.);
• организация систем видеонаблюдения (МВД, ГИБДД идр.);
• предоставление информации по заказу (видео, телетекст, библиотека, электронная почта и т.п.);
• услуги цифровой телефонии и видеотелефонии;
• телемагазин;
• организация выделенных закрытых спецканалов для заинтересованных служб.

Основными характеристиками ШИГС являются:
• диапазон частот прямого канала 40-1000 МГц;
• диапазон частот обратного канала 5-30 МГц;
• диапазон частот обратного канала по оптическому волокну 5-200 МГц;
• соотношение сигнал/шум на абонентском отводе не менее 43 дБ.

Другой, интересной и привлекательной на наш взгляд, системой раздачи телевизионного сигнала является система MMDS, которая представляет собой широкополосный передающий комплекс, осуществляющий трансляцию передаваемой на его вход информации в полосе частот шириной 200 МГц. Они аналогичны РРЛ, но в отличие от них предназначены для охвата больших территорий и площадей (РРЛ в основном предназначена для организации канала "точка-точка"). В России для систем MMDS выделена полоса частот 2500-2700 МГц. В состав передающего комплекса входят один или несколько передатчиков, сумматоры, линия связи между передатчиками и передающей антенной, одна или несколько передающих антенн. Прием сигнала производится в пределах прямой видимости с помощью малогабаритных приемных антенн, совмещенных с конвертером, который переносит принимаемый групповой сигнал в заранее выбранный оператором системы диапазон. В случае невозможности обслуживания необходимой территории с одной точки, в теневых зонах устанавливаются автономные ретрансляторы.

Так, например, в Москве на основе системы MMDS организовано распространение программ телевидения, принимаемых с разных спутников по 19 каналам. Передатчик и 2 антенны, установленные на Останкинской башне, позволяют охватить всю Москву и ближайшее Подмосковье. Аналогичные системы вещания на основе MMDS построены и в ряде других городов и областей. Госсвязьнадзором России уже выдано более 30 разрешений на развертывание MMDS, в 7 городах MMDS уже находится в эксплуатации, около 10 городов заключили контракты на поставку оборудования.

Эта система позволяет достаточно быстро организовать канал вещания для местных органов власти и управления, что очень важно для работы с населением в наше неспокойное время. Подтверждением этому служит организация в Москве Единого Городского Телевизионного канала (ЕГТК), который после утверждения концепции об использовании MMDS был развернут за два месяца и внедрен в 230 систем коллективного приема.

Еще одной перспективной системой является система LMDS, работающая в полосе частот более 23 ГГц на почти миллиметровых волнах. Она применяется для создания систем сотового телевидения и впервые была использована в США. Основы сотового телевидения были разработаны в нашей стране и использовались преимущественно в военных целях. Американцы же применили изобретение и в гражданских целях.

Система сотового телевидения работает по следующему принципу: в пределах зоны охвата устанавливается сеть передатчиков с радиусом действия около 5-6 км. Приемное устройство представляет собой плоскую небольшую (15х15 см) антенну, которая может устанавливаться как в помещении, так и вне его. И если в системе спутникового телевидения на одну тарелку ловится один спутник, то здесь телезритель получает изображение сразу с нескольких. Специальная техника улавливает несколько сигналов и ретранслирует их подписчикам. Такая система может принимать в среднем до 100 каналов, причем отпадает необходимость иметь дешифратор (как в случае с обычной спутниковой системой) - к зрителю сигнал со спутника поступает уже в расшифрованном виде. Система удобна тем, что может работать в интерактивном режиме и включать в себя целый набор услуг: телефон, компьютер, Интернет.

На Западе с появлением сотового телевидения разгорелась серьезная конкуренция. В Лондоне, например, сейчас у кабельщиков большие проблемы - потребители предпочитают спутник. Их можно понять, так как это обходится намного дешевле (новая технология не требует больших затрат на прокладку многокилометровых кабелей по всему городу).

В Москве в Центральном округе идет эксперимент с сотовым телевидением, система готовится к эксплуатации. Преимущество сотового телевидения заключается в том, что оно использует небольшие мощности и работает на прямом и отраженном сигналах (традиционные передатчики ловят только прямой телевизионный сигнал). Однако радиодоступ не станет универсальным способом решения коммуникационных задач по причине ограниченной скорости передачи данных. Будущее видится за оптоволокном, которое будет доводиться до абонента. Такая транспортная сеть в принципе способна передавать потоки данных с огромной скоростью (уже сейчас реальна скорость 650 Гбит/сек.). Сегодня альтернативой этому являются лишь гибридные сети. Они могут послужить предтечей к созданию полностью оптической системы.

[дальше]