70Научно-технические разработки

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



IKUSI TSP-5 - профессиональная головная станция сети кабельного телевидения


В.Возняк(KLONEX VCS,Ополе,Польша),
И.Гайович,
С.Лыпай(РОМСАТ,Киев,Украина)
Теле-Спутник - 3(29) Март 1998 г.


Последние несколько лет отечественные сети кабельного телевидения (СКТВ) находятся в стадии стремительного качественного движения от модернизации старых СКТВ с рабочей полосой 240 МГц до создания первых широкополосных телеинформационных сетей. Головные станции (ГС), удельный вес которых в стоимости всей СКТВ составляет 10%, в большой степени определяют технический уровень всей сети. К тому же, в отличие от распределительной сети, оператор может постоянно модернизировать ГС без существенных трудозатрат.

Из предлагаемого ведущими европейскими производителями оборудования для СКТВ наиболее популярными на рынке стран СНГ являются модели ГС, удовлетворяющие следующим требованиям:

  • поддержка стандарта OIRT D/K,что особенно важно для СКТВ с полосой 240 МГц;
  • обеспечение работы модуляторов,эфирных конверторов по схеме "канал в канал";
  • надежность, температурная стабильность;
  • удобство монтажа и эксплуатации;
  • приемлемая цена.

Как правило, это недорогие ($400-500/канал) универсальные ГС с электронной перестройкой входных/выходных параметров. Такие станции позволяют эффективно упаковать дополнительными ТВ- каналами рабочий диапазон уже существующих сетей и используются для создания новых широкополосных СКТВ с трансляцией 20-30 ТВ-каналов.

Концептуально эти ГС разработаны для сетей с оптимальным количеством абонентов 2000-5000 и трансляцией до 20-30 ТВ-каналов. Их применение на сетях с большим количеством абонентов может ограничиваться по следующим, характерным для всех или отдельных моделей данного класса ГС, причинам:

  • наличие во входных/выходных цепях модулей варикапов, являющихся активными элементами, что ограничивает достижимое значение соотношения сигнал/шум;
  • каскадирование модулей при помощи перемычек ухудшает согласование и вносит дополнительные неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ);
  • работа выходных каскадов модуляторов в широком спектральном диапазоне затрудняет достижение необходимого уровеня фильтрации внеполосных излучений;
  • наличие в комплекте ГС широкополосного усилителя на группу модулей может дополнительно вносить интермодуляционные искажения;
  • сужение полосы канала до 7 МГц для обеспечения эффективной работы модуляторов на соседних каналах вносит дополнительные неравномерности АЧХ.

В целом об уровне ГС можно судить не только по значениям, но и по количеству нормируемых технических параметров. Дополнительные параметры, которыми, как правило, характеризуются профессиональные ГС, важны при построении перспективных широкополосных сетей, в том числе, и с использованием гибридной технологии, которая в ближайшие годы должна стать основой для создания больших СКТВ.

В теории современных сетей кабельного телевидения, создаваемых по гибридной технологии (HFC — Hybrid Fiber Coax), существуют точные требования к параметрам сигнала в абонентской розетке. Задаются электрические параметры для сигналов как высокой частоты (ВЧ) в полосе 5-860 МГц — CNR (отношение сигнала несущей/шум), CTB и CSO (отношение сигнала несущей/интермодуляции), прозрачность частотного диапазона — так и низкой (НЧ), т.е. видео и аудио (звука). В стандартах и специализированных источниках для НЧ дается определение многих параметров базовых сигналов видео и аудио. Среди них наиболее важными являются следующие:

  • неравномерность усиления DIFF GAIN;
  • неравномерность фазы DIFF PHASE;
  • задержка между сигналами цветности и яркости CR/L DELAY.

Головная станция СКТВ оказывает большое влияние на параметры сигнала, доходящего до абонента, главным образом, на уровень сигнала относительно шумов и на базовые параметры видео/аудио, которые дают представление о качестве трансляции программ.

Наряду с техническими параметрами не менее важными факторами эксплуатации ГС являются функциональные: надежность, стабильность параметров, возможность расширения и изменения конфигурации, а также, что очень важно для оператора СКТВ как потребителя, обеспечение сервисным обслуживанием местных, соответствующим образом обученых технических специалистов.

Головная станция IKUSI TSP-5 — общее описание

Головная станция типа TSP-5 производства фирмы IKUSI является приемлемой альтернативой для операторов больших и средних по масштабу сетей CATV. ГС TSP-5 гарантирует высокие технические параметры, а также широкие возможности расширения при умеренных расходах. Станция TSP-5 является оптимальным решением для систем, в которых планируется транслировать 30-70 ТВ-каналов и количество абонентов которых составляет 5 000-50 000, а также для тех сетей, в которых используется магистраль на основе оптического волокна (ВОЛС).

Для станции IKUSI TSP-5 характерно модульное построение как с функциональной, так и с физической точек зрения. Базовыми устройствами этой ГС являются следующие блоки:

  • ТВ модулятор MEC-400
  • Конвертор CEC-400
  • Демодулятор FM (950-2050 MГц) SUI-400

Эти блоки вместе с дополнительными устройствами — усилителями, сумматорами, делителями мощности, кодерами PAY-TV — располагаются вертикально в шкафу-стойке 19", оснащенном системой вентиляции. В типовой стойке стандарта 19" высотой 40-45 U (около 2 м) можно смонтировать до 32 блоков, позволяющих ретранслировать спутниковые и эфирные каналы. Чтобы получить больше каналов, требуется поставить еще одну стойку. При выборе стандарта размера стойки принимаются во внимание соображения совместимости с оборудованием передачи по оптоволокну и с приборами электросвязи.

ТВ модулятор MEC-400

Модуляторы серии MEC-400 являются базовым элементом ГС для ретрансляции спутниковых каналов (вместе с демодуляторами SUI-400), а также локальных программ, подаваемых через A/V входы.

Модулятор работает по следующему принципу: сигналы видео и аудио подаются на входы отдельных схем модуляторов видео и аудио. Оба модулятора работают на промежуточной частоте (ПЧ), которая генерируется с помощью кварцевого генератора на основе цифровой петли ФАПЧ (PLL). Такое решение гарантирует высокую стабильность несущих видео и аудио в широком диапазоне рабочих температур. Далее модулированный сигнал видео поступает на вход фильтра ПАВ, в котором формируется АЧХ модулятора. В том месте схемы, где устанавливается стандартный фильтр ПАВ, можно также (и даже рекомендуется!) применять высокодобротный двойной фильтр (т.н. Double SAW), который позволяет улучшить характеристики модулятора. Следующим блоком обработки сигнала является выходной конвертор, в котором устанавливается частота выходного канала модулятора.

Используемые технические решения (разделение модуляции видео и аудио, цифровая стабилизация несущих частот, двойная фильтрация ПАВ и ряд других) в результате обеспечивают параметры ГС профессионального уровня (см. табл. 1).

Кроме этого, модуляторы серии MEC-400 обладают также функциональными преимуществами, важными при работе современных сетей КТВ, а именно:

  • возможностью передачи сигналов стерео в стандартах A2 и NICAM;
  • возможностью кодирования ТВ-сигнала;
  • блокированием выхода модулятора в случае поломки приемной части (т.е.отключение АРУ, если сигнал является чисто шумовым); это важно для защиты входа оптических лазеровпередатчиков систем распределения ТВ-программ по ВОЛС.

ТАБЛИЦА 1. МОДУЛЯТОР MEC-400. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 MEC-410MEC-430MEC-440
Частотный диапазон, MГц12-100100-300300-862
Выходной уровень, дБмкВ 108
CNR, дБ < 59
Прозрачность диапазона, дБ< -70
Стабильность частот несущих видео и аудио, кГц< 10
Неравномерность усиления, % < 3
Неравномерность фазы, град. < 2
Задержка Cr/L, нс< 25
Искажения аудио, % < 1

ТВ конверторы CEC-400

Конверторы серии CEC-400 применяются для распределения эфирных ТВ- каналов по сети КТВ. В решении IKUSI используется двойное преобразование ПЧ. Избирательность обеспечивается путем использования одиночного или двойного фильтра ПАВ. Цепь усиления конвертора оснащена схемой термокомпенсации.

TАБЛИЦА 2. КОНВЕРТОРЫ CEC-400. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

CEC-410 CEC-430 CEC-440 CEC-411 CEC-413 CEC-414Тип Down converter Down converter Down converter Up converter Up converter Up converterЧастотный 40-100 100-300 300 - 862 40-100 100-300 300-862 диапазон, MГц Выходной уровень, дБмкВ 86 (±1) 108 (номинальное при ПЧ = 86) 123 (для IMD = - 54 дБ DIN45004K)Избирательность (при двойном ПАВ фильтре) Ffa + 1,5 MГц, дБ >60 Ffa + 8,5 MГц, дБ >85 CNR, дБ > 60 > 60 Прозрачность диапазона, дБ - < -70 Стабильность частот несущих видео и аудио, кГц - < 10



В данном конверторе применяется АРУ, а также системы "squelch" и "limiter", отключающие усиление и ограничивающие уровень выходного сигнала при отсутствии полезного сигнала (это необходимо для защиты входов оптических передатчиков). Существует также возможность кодирования ТВ-сигнала и внутренней коммутации сигнала на ПЧ.

Как и в случае с модулятором, применение раздельной обработки видео- и аудиоподнесущих для блоков конверторов вверх (up-convertor см. табл. 2) СЕС-41Х позволяет выставить и поддерживать необходимое соотношение между ними.

Наконец, использование таких конверторов обеспечивает высокие параметры выходного сигнала.

Спутниковый демодулятор SUI-400



Блоки SUI-400 предназначены для демодуляции спутникового сигнала, частота которого находится в диапазоне 950 -2050 MГц. Работу этого демодулятора контролирует микропроцессорный блок управления, оснащенный текстовым дисплеем и клавиатурой. Для того, чтобы можно было использовать стереофонические модуляторы, в стандартной конфигурации демодулятора имеется двойная цепь обработки звука. Особое внимание следует обратить на параметры линейности демодулятора, главным образом, на неравномерность усиления и фазы. Сложная схемотехника автонастройки дает возможность в широком диапазоне компенсировать дрейф блок-конвертора (LNB). Кроме этого, демодулятор может функционировать в режиме автоматического или ручного контроля выходного сигнала.

Вспомогательное оборудование TSP-5

К базовым блокам ретрансляции программ добавляется вспомогательное оборудование:

  • PEC-400 — мощный импульсный блок питания 4A/12V;
  • DEC-400 — импульсный блок питания 4A/12V, совмещенный с активным делителем мощности 950-2050 MГц;
  • EEC-409 — групповой сумматор;
  • EEC-400 — главный (основной) сумматор станции;
  • LEC-400 — генератор пилот-сигнала и пр.,конструкция которого дает возможность простого и логичного построения ГС.

Устройства серии MCA

В случае, когда при работе ГС требуется надежность высочайшего уровня, например, в сетях с большим количеством абонентов, очень важно целенаправленно реализовывать средства резервирования оборудования. В станции IKUSI TSP-5 можно установить оперативно перестраиваемые модуляторы MCA-400. По электрическим параметрам эти модуляторы идентичны MEC-400 и, кроме того, в них есть возможность перестройки с помощью либо клавиатуры, либо ПК, подключаемого через разъем типа RS-485. Эти возможности вместе с реализованными в MCA-400 функциями мониторинга параметров позволяют конфигурировать TSP-5 в виде т.н. Self healing headend — т.е. станции, изменяющей свою конфигурацию в момент аварии, что обеспечивает непрерывность трансляции программ.

Резюме (вывод)

Станция IKUSI TSP-5 является интересным техническим предложением для больших и средних сетей CATV с большим количеством каналов. Используемые в этой ГС технические и эксплуатационные решения, воплощенные на профессиональном уровне, в результате обеспечили появление изделия с отличным соотношением качества и цены.

 ROMSAT

Публикуется на правах рекламы.




 
Теле-Спутник Март 1998
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт