: архив : архив журнала "625" : 1999 : #8

Распределительные сети каналов телевизионного вещания при небольшом числе абонентов
Николай Мамаев

При построении сети коллективного приема программ телевизионного вещания с небольшим числом абонентов источниками информации могут быть спутниковые системы, наземные ретрансляторы и видеомагнитофоны.

Сети коллективного приема обладают рядом достоинств:

- оперативностью развертывания и ввода в эксплуатацию;
- относительной дешевизной абонентских точек, так как затраты на оборудование, монтаж и последующую эксплуатацию делятся между абонентами группы (при приеме сигналов со спутников наиболее дорогостоящими элементами являются антенны и МШУ-конвертеры);
- упрощением решения всех организационных вопросов, так как в соответствии с законом "О связи" при коллективном приеме с числом пользователей менее десяти оформление лицензии на телевещание не требуется, а в сетях с числом абонентов более десяти, но в пределах одного здания, - лицензия оператора кабельной сети не предусматривается.

Недостатками небольших сетей являются:

- меньшая свобода выбора принимаемых программ;
- лишение практически всех абонентов возможности принимать телевизионные сигналы при неисправности общих элементов сети: головной станции и антенны.

Перечисленные достоинства кабельных сетей особенно привлекательны для абонентов небольших поселков, в которых принимается и ретранслируется ограниченное число программ, а также групп зданий, в которых размещаются банки или брокерские конторы, развлекательные или торговые учреждения (клубы, магазины, кафе, казино и т.п.). Об этом свидетельствует широкое распространение сетей кабельного телевидения с небольшим числом абонентов. Например, фирма "Белка" за пятилетний срок своей деятельности смонтировала и продала несколько десятков тысяч комплектов подобного оборудования.

Коллективные системы приема можно условно разделить на две группы. К первой группе относятся системы с числом абонентов от двух до десяти. В них основными элементами распределительной сети являются многоканальные коммутаторы мульти- свитчи типа М234 литовской фирмы Terra. Они позволяют объединять каналы спутникового телевидения, принимаемые в полосе 950...2050 МГц (первая ПЧ), наземного телевидения в полосе 47...860 МГц, а также производить перекоммутацию сигналов либо на вход спутникового, либо наземного ресиверов. Ко второй группе относятся коллективные сети с головной станцией, обслуживающей несколько десятков абонентов. В этом случае головная станция исполняет роль многоканального ресивера, принимающего сигналы и со спутников, и от наземных ретрансляторов, преобразуя их далее в соответствующий канал метрового или дециметрового диапазонов.

Коллективный прием спутникового и наземного телевидения при помощи мультисвитчей

В коллективных станциях СТВ с числом абонентов до десяти широко практикуется разводка сигналов спутниковой промежуточной частоты к абонентам через многоканальные коммутирующие устройства - мультисвитчи. В мультисвитчах также может происходить объединение спутниковых телевизионных программ с наземным телевидением.

На рис. 1 приведена схема подачи спутниковой программы четырем абонентам (ресиверам) через мультисвитч MS134. На малошумящий вход LNC мультисвитча подводятся две программы при приеме горизонтально Н и вертикально V поляризованных сигналов. К четырем выходным соединителям F-типа могут быть подключены четыре ресивера абонентов. Каждый из абонентов имеет возможность выбрать интересующую его программу, управляя поляризатором со своего приемника.

Мультисвитчи MS133 и MS134 фирмы Terra могут применяться для средних и даже больших распределительных сетей спутникового и наземного телевидения, причем MS134 не имеет проходных цепей, а потому и монтируется на конечном участке сети.

На рис. 2 показана схема подачи спутниковой программы в сеть на восемь абонентов. В этой схеме используются проходные мультисвитчи MS133, имеющие два входа в дальнейшую сеть (проходных) и четыре выхода к абонентам с поляризацией сигналов Н и V. К мультисвитчу MS134 подключают еще четыре абонента. При необходимости, включив в каждый из проходных кабелей дополнительные усилители, можно еще подключить восемь абонентов, продолжая таким образом процесс каскадирования сети.

Однако при этом следует иметь в виду, что отношение сигнал/шум будет уменьшаться, так как каждый новый элемент будет вносить в сеть дополнительные шумы. Кроме того, необходимо будет включить усилитель для выравнивания АЧХ и компенсации ослабления сигнала в сети.

На рис. 3 приведена схема распределительной сети на мультисвитчах станции приема сигналов спутникового и наземного телевидения.

На мультисвитч MS133 подводятся два сигнала с горизонтальной и вертикальной поляризацией с двойного выхода МШУ-конвертера спутниковой антенны и один сигнал от магистрального усилителя МА004, с которого приходят программы местного телецентра. Каждый из мультисвитчей MS133 имеет четыре выходных разъема F-типа для подключения абонентов и три проходных - для двух спутниковых сигналов и одного наземного. К этим разъемам подсоединяется последовательно второй мультисвитч, выдающий ТВ-сигналы следующим четырем абонентам, и т.д. Последний в цепи последовательно включенных мультисвитчей - MS134- является конечным.

У абонента подключение ресивера или телевизионного приемника производится через абонентскую розетку АО, развязывающую по частоте спутниковый и наземные каналы.

Рис. 3. Распределительная сеть на мультисвитчах станции приема сигналов спутникового и наземного телевидения

Через многоканальные коммутаторы MS133 и MS134 подводится напряжение питания к малошумящим конвертерам от внешних источников. Поэтому абонент переключением напряжения с 14 на 18 В может принимать независимо спутниковую или наземные телевизионные программы.

Недостатком данной схемы является последовательное включение проходных мультисвитчей: в случае неисправности одного из них в начале схемы отключаются все последующие абоненты. Однако, как показал многолетний опыт внедрения описанной выше структуры фирмой "Белка", отказов мультисвитчей не было. Кроме того, замена их достаточно проста.

Распределительные сети с головной станцией

Сети с головной станцией целесообразно применять при числе абонентов более восьми. В этом случае головная станция играет роль многоканального ресивера, преобразующего сигналы из диапазона 950...2150 МГц в дециметровый или метровый диапазоны (47...860 МГц). Вариант распределительной сети рассмотрим на примере оборудования фирмы Terra (оно представлено на сертификацию для использования в России).

Рассмотрим основные оперативно-тактические характеристики аппаратуры фирмы Terra:

- возможность приема до шестнадцати каналов спутникового, наземного телевизионного вещания или с видеокамер наружного и внутреннего наблюдения;
- распределение указанных выше каналов по домовой кабельной сети;
- возможность программного управления при помощи встроенного процессора следующими параметрами: - частотой принимаемого спутникового канала с шагом через 1 МГц;
- выбором полярности принимаемого видеосигнала (позитив/негатив);
- настройкой на соответствующую поднесущую звука в пределах 5,5...9 МГц с шагом через 10 кГц с одновременной регулировкой ширины полосы, добиваясь таким образом высококачественного звучания;
- коммутация выходных каналов в любых сочетаниях в пределах метрового (1-12) и дециметрового (21-41) диапазонов.

Конструкция станции предусматривает два каркаса, в каждый из которых может быть установлено до десяти функциональных блоков:

- один процессорный блок управления;
- блок питания, обеспечивающий питание восьми модулей;
- блоки спутниковых приемников-модуляторов (в соответствии с потребностями заказчика);
- блоки усиления и преобразования каналов наземного телевидения;
- модуляторы, преобразующие видео и аудиосигналы с видеокамер или видеомагнитофонов в соответствующие каналы наземного телевизионного вещания.

Спутниковый приемник предназначен для перенесения радиосигналов с выхода МШУ-конвертера в полосе 950...2050 МГц в один из каналов телевизионного вещания для дальнейшего распределения по кабельной или наземной сети. Уровень входного сигнала может изменяться в пределах 48...78 дБмкВ, уровень выходного сигнала должен быть 90 дБмкВ. Предусмотрена возможность подключения декодера при необходимости приема закодированных программ.

Блок усиления и преобразования каналов наземного телевидения предназначен для приема любого канала в полосе 48...860 МГц и преобразования его в заданный канал (1-12) или (21-41). При изменении входного сигнала в пределах 60...90 дБмкВ уровень выходного сигнала равен 90 дБмкВ на нагрузке 75 Ом. Блок рассчитан на прием и усиление радиовещательных программ в полосе 76...100 МГц.

Типы блоков и их количество в головной станции определяется операторами сети.

Таким образом, современные малоканальные головные станции обеспечивают необходимую конфигурацию сети в соответствии с заданием пользователей, а блок управления позволяет любому абоненту сети выбирать желательную для него телевизионную программу.

Радиолюбительские кабельные сети

Интерес к сетям кабельного распределения телевизионных программ проявляют энтузиасты-радиолюбители и порой находят довольно оригинальные технические решения при весьма скромных финансовых возможностях. Например, А. Петропавловский предложил описание домовой распределительной сети, требующей минимальных затрат. При создании такой многоуровневой телевизионной сети довольно просто, по его мнению, решаются все организационные и финансовые вопросы.

Основой сети является головная станция со спутниковой антенной, принадлежащая организатору сети. К головной станции подключается сплиттер-сумматор директора-распорядителя сети, к которому подключаются сплиттеры нескольких менеджеров первого уровня. К этим сплиттерам подсоединются сумматоры второго уровня, раздающие программу либо менеджерам третьего уровня, либо абонентам.

По расчетам автора трехуровневая сеть может обслужить более 300 абонентов - жителей одного многоквартирного дома. Абоненты такой сети могут принимать несколько спутниковых каналов за умеренную плату - 30 рублей в месяц, а единовременные затраты на оборудование составят примерно 70 рублей (в ценах до августа 1998 г.). Лицензирование сети на основании закона "О связи", по мнению автора, не требуется.

Радиолюбителем Ю. Колесниковым (Ленинградская область) была предложена схема распределения каналов наземного телевизионного вещания в дециметровом диапазоне на несколько квартир, расположенных в одном подъезде. Предлагаемая сеть включает следующее оборудование:

- антенну типа волновой канал, или логопериодическую;
- кабель SAT-100;
- сумматор, рассчитанный на полосу 5...900 МГц;
- усилитель с двумя входами для метрового и дециметрового диапазонов;
- два разветвителя, каждый из которых рассчитан на восемь выходов;
- антенные разъемы F-типа.

Автору этой схемы удавалось принимать до десяти каналов дециметрового диапазона волн. По его расчетам общая стоимость оборудования составляет около 1000 рублей (в ценах до августа 1996 г.), в то время как при обращении в фирму пришлось бы заплатить не менее 500 долларов.

Достоинство предложенной схемы заключается в простоте и дешевизне каждой абонентской точки, а также в сохранности архитектурного облика зданий, когда вместо леса антенн используется только одна. К сожалению, качество сигналов в такой распределительной сети невысокое и вряд ли удовлетворяет заданным нормам.

В заключение хотелось бы обратить внимание местных органов власти на технические секции при домах творчества молодежи и оказать им практическую помощь по созданию локальных сетей кабельного телевидения в школах, клубах, училищах и т.п. На наш взгляд, развитие локальных сетей кабельного телевидения с небольшим числом абонентов - перспективное направление внедрения многопрограммного телевизионного вещания в малонаселенных регионах страны.