Реферат: О частотном плане конвертации телевизионных каналов

С.Н. Песков, зам. директора по науке компании«Контур-М», к.т.н., И.А. Колпаков, гендиректор компании «Контур-М», С.Ю.Колгатин, директор по маркетингу компании «Контур-М»

Вновьстроящиеся системы кабельного телевидения (СКТ) используют все большее числоканалов различного назначения — обычно планируется не менее 40, а чаще 50-60каналов распределения. Составление и согласование частотного плана конвертациителевизионных каналов для систем кабельного телевидения всегда было непростойзадачей, а с ростом числа каналов актуальность вопроса многократно возросла.Опытом составления частотного плана конвертации с учетом специфики построениясовременных мультимедийных интерактивных СКТ любого масштаба делятсяспециалисты компании «Контур-М».

Частотнаясетка рассчитывается (планируется) еще до начала выполнения проектных работ, азатем она должна быть утверждена ФГУП ГРЧЦ. Обычно на этом этапе и начинаютсяразногласия между исполнителями (проектной организацией, отвечающей зачастотное планирование или проект в целом), заказчиком (оператором СКТ) иутверждающей организацией. Каждый из участников пытается «тянуть одеяло» насебя, и все при этом по-своему правы. Попробуем разобраться в этом непростомвопросе.

Назаседании Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ), состоявшемся 31января, 2005 г. (протокол № 05-04), был рассмотрен вопрос «Об использованиичастот и частотных каналов распределительными сетями систем кабельноготелевидения в полосе 5-1000 МГц». ГКРЧ, заслушав данный вопрос, принялапротокольное решение: «Учитывая, что распределительные сети систем кабельного ТВиспользуют отдельные частоты или частотные каналы для передачи сигналов поискусственному волноводу (экранированному кабелю) без излучений в открытоепространство (без выхода в эфир), для распределительных сетей систем КТВвыделения полос радиочастот Государственной комиссией по радиочастотам иприсвоения (назначения) радиочастот не требуется. Применение указанныхраспределительных сетей должно осуществляться при условии выполнения норм напомехозащищенность и исключения помех РЭС, работающим в соответствии с Таблицейраспределения полос радиочастот между службами РФ в полосе частот от 3 кГц до400 ГГц».

Пофакту согласовывать и утверждать частотный план конвертации во ФГУП ГРЧЦ теперьне требуется. Тем не менее неудачная расстановка каналов в СКТ негативносказывается на качестве приема сигналов той или иной моделью телевизора.

Виды транслируемых сигналов

Преждечем приступить к формированию частотного плана конвертации, необходимоопределиться с видами сигналов, транслируемых с разными форматами модуляции ипо разному защищенных от воздействия тех или иных видов помех. Рассмотримтрадиционные виды транслируемых сигналов в СКТ.

Сигналыаналогового наземного телевизионного вещания (НТВ) в настоящее время составляютльвиную долю всех транслируемых каналов. Для передачи видеоизображенияиспользуется амплитудная модуляция (AM), дающая хороший энергетический выигрышпри минимальной полосе канала, но обладающая наихудшей помехозащищенностью.Критерии предельных уровней помех в занятом канале изложены в отечественном(ГОСТ Р 52023-2003) и европейском (CENKLEC EN 50083-7/A1) стандартах. К каналамНТВ необходимо добавить и SAT-каналы, формируемые с помощью традиционныханалоговых ТВ-модуляторов, а также иные каналы (например, местных видеостудий),использующие АМ-модуляцию.

Табл.1. Частоты радиоканалов (OIRT, D/K), МГц

№ п/п Диапазон частот Канал Полоса частот радиоканала Несущие частоты Несущие гетеродинов Зеркальные каналы приема fиз fзв fпу=38,G fпу=38.9 1 ТВК 1 48,5-56,5 49,75 56,25 87,75 88,65 СК 2 СК З 2 MB I ТВК 2 58,0-66,0 59,25 65,75 97,25 98,15 СК 4 СК 4 3 ТВК 3 76,0-84,0 77,25 83,75 115,25 116,15 СК 6 СК 6 4 MB II ТВК 4 84,0-92,0 85,25 91,75 123,25 124,15 СК 7 СК 7 5 ТВК 5 92,0-100,0 93,25 99,75 131,25 132,15 СК 8 СК 8 6 СК1 110,0-118,0 111,25 117,75 149,25 150,15 ТВК 7 ТВК 7 7 СК2 118,0-126,0 119,25 125,75 157,25 158,15 ТВК 8 ТВК 8 8 СКЗ 126,0-134,0 127,25 133,75 165,25 166,15 ТВК 9 ТВК 9 9 KATB I СК4 134,0-142,0 135,25 141,75 173,25 174,15 ТВК 10 ТВК 10 10 СК5 142,0-150,0 143,25 149,75 181,25 182,15 ТВК 11 ТВК 11 11 СК6 150,0-158,0 151,25 157,75 189,25 190,15 ТВК 12 ТВК 12 12 СК7 158,0-166,0 159,25 165,75 197,25 198,15 СК 11 СК 11 13 СК8 166,0-174,0 167,25 173,75 205,25 206,15 СК 12 СК 12 14 ТВК 6 174,0-182,0 175,25 181,75 213,25 214,15 СК 13 СК 13 15 ТВК 7 182,0-190,0 183,25 189,75 221,25 222,15 СК 14 СК 14 16 ТВК 8 190,0-198,6 191,25 197,75 229,25 230,15 СК 15 СК 15 17 МB III ТВК 9 198,0-206,0 199,25 205,75 237,25 238,15 СК 16 СК 16 18 ТВК 10 206,0-214,0 207,25 213,75 245,25 246,15 СК 17 СК 17 19 ТВК 11 214,0-222,0 215,25 221,75 253,25 254,15 СК 18 СК 18 20 ТВК 12 222,0-230,0 223,25 229 75 261,25 262,15 СК 19 СК 19 21 СК 11 230,0-238,0 231,25 237,75 269,25 270,15 СК 20 СК 20 22 СК 12 238,0-246,0 239,25 245,75 277,25 278,15 СК 21 СК 21 23 СК 13 246,0-254,0 247,25 253,75 285,25 286,15 СК 22 СК 22 24 СК 14 254,0-262,0 255,25 261,75 293,25 294,15 СК 23 СК 23 25 КАТВ II СК 15 262,0-270,0 263,25 269,75 301,25 302,15 СК 24 СК 24 26 СК 16 270,0-278,0 271,25 277,75 309,25 310,15 СК 25 СК 25 27 СК 17 278 0-286,0 279,25 285,75 317,25 318,15 СК 26 СК 26 28 СК 18 286,0-294,0 287,25 293,75 325,25 326,15 СК 27 СК 27 29 СК 19 294,0-302,0 295,25 301,75 333,25 334,15 СК 28 СК 28 30 СК 20 302,0-310,0 303,25 309,75 347,25 342,15 СК 29 СК 29 31 СК 21 310,0-318,0 311,25 317,75 355,25 350,15 СК 30 СК 30 32 СК 22 318,0-326,0 319,25 325,75 363,25 358,15 СК 31 СК 31 33 СК 23 326,0-334,0 327,25 333,75 371,25 366,15 СК 32 СК 32 34 СК 24 334,0-342,0 335,25 341,75 379,25 374,15 СК ЗЗ СК ЗЗ 35 СК 25 342,0-350,0 343,25 349,75 387,25 382,15 СК 34 СК 34 36 СК 26 350,0-358,0 351,25 357,75 395,25 390,15 СК 35 СК 35 37 СК 27 358,0-366,0 359,25 365,75 403,25 398,15 СК 36 СК 36 38 СК 28 366,0-374,0 367,25 373,75 411,25 406,15 СК 37 СК 37 39 СК 29 374,0-382,0 375,25 381,75 419,25 414,15 СК 38 СК 38 40 Hyperband СК 30 382,0-390,0 383,25 389,75 427,25 422,15 СК З9 СК 39 41 СК 31 390,0-398,0 391,25 397,75 435,25 430,15 СК 40 СК 40 42 СК 32 398,0-406,0 388,25 405,75 443,25 438,15 ТВК 21 ТВК 21 43 СК 33 406,0-414,0 407,25 413,75 451,25 446,15 ТВК 22 ТВК 22 44 СК 34 414,0-422,0 415,25 421,75 459,25 454,15 ТВК 23 ТВК 23 45 СК 35 422,0-430,0 423,25 429,75 467,25 462,15 ТВК 24 ТВК 24 46 СК 36 430,0-438,0 431,25 437,75 475,25 470,15 ТВК 25 ТВК 25 47 СК 37 438,0-446,0 439,25 445,75 483,25 478,15 ТВК 26 ТВК 26 48 СК 38 446,0-454,0 447,25 453,75 491,25 486,15 ТВК 27 ТВК 27 49 СК 39 454,0-462,0 455,25 461,75 499,25 494,15 ТВК 28 ТВК 28 50 СК 40 462,0-470,0 463,25 469,75 507,25 502,15 ТВК 29 ТВК 29 51 ТВК 21 470,0-478,0 471,25 477,75 509,25 510,15 ТВК 30 ТВК 30

 

52 ТВК 22 478,0-486,0 479,25 485,75 517,25 518,15 ТВК 31 ТВК 31

 

53 ТВК 23 486,0-494 0 487,25 493,75 525,25 526,15 ТВК 32 ТВК 32

 

54 ТВК 24 496,0-502,0 495,25 501,75 533,25 534,15 ТВК 33 ТВК 33

 

55 ТВК 25 502,0-510,0 503,25 509,75 541,25 542,15 ТВК 34 ТВК 34

 

56 ТВК 26 510,0 5180 511,25 517,75 549,25 550,15 ТВК 35 ТВК 35

 

57 ДMB IV ТВК 27 518,0-526,0 519,25 525,75 557,25 558,15 ТВК 36 ТВК 36

 

58 ТВК 28 526,0-534,0 527,25 533,75 565,25 566,15 ТВК 37 ТВК 37

 

59 ТВК 29 534,0-542,0 535,25 541,75 573,25 574,15 ТВК 38 ТВК 38

 

60 ТВК 30 542,0-550,0 543,25 549,75 581,25 582,15 ТВК 39 ТВК 39

 

61 ТВК 31 550,0-558,0 551,25 557,75 589,25 590,15 ТВК 40 ТВК 40

 

62 ТВК 32 558,0-566,0 559,25 565,75 597,25 598,15 ТВК 41 ТВК 41

 

63 ТВК 33 566,0-574,0 567,25 573,75 605,25 606,15 ТВК 42 ТВК 42

 

64 ТВК 34 574,0-582,0 575,25 581,75 613,25 614,15 ТВК 43 ТВК 43

 

65 ТВК 35 582,0-590,0 583,25 589,75 621,25 622,15 ТВК 44 ТВК 44

 

66 ТВК 36 590,0-598,0 591,25 537,75 629,25 630,15 ТВК 45 ТВК 45

 

67 ТВК 37 598,0-606,0 599,25 605,75 637,25 638,15 ТВК 46 ТВК 46

 

68 ТВК 38 606,0-614,0 607,25 613,75 846,25 646,15 ТВК 47 ТВК 47

 

69 ТВК 39 614,0-622,0 615,25 621,75 653,25 654,15 ТВК 48 ТВК 48

 

70 ТВК 40 622,0-630,0 623,25 629,75 661,25 662,15 ТВК 49 ТВК 49

 

71 ТВК 41 630,0-638,0 631,25 637,75 669,25 670,15 ТВК 50 ТВК 50

 

72 ТВК 42 638,0-646,0 639,25 645,75 677,25 678,15 ТВК 51 ТВК 51

 

73 ТВК 43 6460-654,0 647,25 653,75 685,25 686,15 ТВК 52 ТВК 52

 

74 ТВК 44 654,0-662,0 655,25 661,75 693,25 694,15 ТВК 53 ТВК 53

 

75 ТВК 45 662,0-6700 663,25 669,75 701,25 702,15 ТВК 54 ТВК 54

 

76 ТВК 46 670,0-678,0 671,25 677,75 709,25 710,15 ТВК 55 ТВК 55

 

77 ТВК 47 678,0-6860 679,25 685,75 717,25 718,15 ТВК 56 ТВК 56

 

78 ТВК 48 686,0-694,0 687,25 893,75 725,25 726,15 ТВК 57 ТВК 57

 

79 ТВК 49 694,0-702,0 695,25 701,75 733,25 734,15 ТВК 58 ТВК 58

 

80 ТВК 50 702,0-710,0 703,25 709,75 741,25 742,15 ТВК 59 ТВК 59

 

81 ТВК 51 710,0-718,0 711,25 717,75 749,25 750,15 ТВК 60 ТВК 60

 

82 ДМВ V TBK 52 718,0-726,0 719,25 725,75 757,25 758,15 ТВК 61 Т8К 61

 

83 ТВК 53 726,0-734,0 727,25 733,75 765,25 766,15 ТВК 62 ТВК 62

 

84 ТВК 54 734,0-742,0 735,25 741,75 773,25 774,15 ТВК 63 ТВК 63

 

85 ТВК 55 742,0-750,0 743,25 749,75 781,25 782,15 ТВК 64 ТВК 64

 

86 ТВК 56 750,0-758,0 751,25 757,75 789,25 790,15 ТВК 65 ТВК 65

 

87 ТВК 57 758,0-766,0 759,25 765,75 797,25 798,15 ТВК 66 ТВК 66

 

88 ТВК 58 766,0-774,0 767,25 773,75 805,25 806,15 ТВК 67 ТВК 67

 

89 ТВК 59 774,0-782,0 775,25 781,75 813,25 814,15 ТВК 68 ТВК 68

 

90 ТВК 60 782,0-790,8 783,25 789,75 821,25 822,15 ТВК 69 ТВК 69

 

91 ТВК 61 790,0-798,0 791,25 797,75 82925 830,15 нет нет

 

92 ТВК 62 798,0-806,0 799,25 805,75 837,25 838,15 нет нет

 

93 ТВК 63 806,0-814,0 807,25 813,75 845,25 846,15 нет нет

 

94 ТВК 64 814,0-822,0 815,25 821,75 853,25 854,15 нет нет

 

95 ТВК 65 822,0-830,0 823,25 829,75 861,25 862,15 нет нет

 

96 ТВК 66 830,0-838,0 831,25 837,75 869.25 870,15 нет нет

 

97 ТВК 67 838,0-846,0 839,25 845,75 877,25 878,15 нет нет

 

98 ТВК 68 846,0-854,0 847,25 853,75 885,25 886,15 нет нет

 

99 ТВК 69 854,0-862,0 855,25 861,75 893,25 894,15 нет нет

 

/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

Сигналыцифрового НТВ — DVB-T все чаще применяются в СКТ благодаря их высокойпомехозащищенности к части наводимых помех (включая интермодуляционныеискажения 2-го и 3-го порядков — CSO и СТВ соответственно), низкому отношениюнесущая/шум (C/N), а также возможным переотражениям или эфирно наводимымсигналам (рассматриваются как помеха но отношению к выбранному каналураспределения). Более того, в последнее время некоторые кабельные операторы исоставе головных станций (ГС) устанавливают модуляторы DVB-T с целью дальнейшейтрансляции цифровых пакетов (в одном физическом канале транслируется несколькоТВ-программ) с учетом не только помехозащищенности, но и того, что населениепсе больше приобретает телевизоры с уже встроенными тюнерами-декодерамисигналов DVB Т.

Сигналыцифрового вещания DVB-C, как правило, используют формат модуляции 64QAM или256QAM. Для их приема требуется специальный тюнер (в одном физическом каналетранслируется пакет программ). Кроме того, они обладают высокойпомехозащищенностью по отношению к каналам НТВ. Но следует помнить, чтотранслируются они с уровнями, на 4-10 дБ ниже уровня аналоговых сигналов. Этотэкономичный формат широко распространен в США и Европе, по из-за невысокойплатежеспособности населения все еще медленно внедряется в отечественные СЖТ.

Сигналыпередачи данных и телематических служб (служебные каналы). Наибольшеераспространение при этом получила IP-телефония и высокоскоростной доступ вИнтернет. В СКТ данные сигналы доставляются к абоненту в форматах модуляции64QAM или 256QAM согласно стандарту DOCSIS. При этом канал может заниматьполосу б МГц (американская версия с пониженной скоростью трансляции) или 8 МГц(европейская версия с повышенной скоростью трансляции сигналов). Это оченьпомехозащищенный вид трансляции сигналов не только по отношению к используемоймодуляции (большей частью сказывающей ся на требуемом отношении C/N), но и кзаложенному виду кодировании цифровых пакетов. Специалистами компании«Контур-М» проводились исследования на помехоустойчивость кабельных модемовсерии TJ700 фирмы Terayon. Испытания проходили к лабораторных условиях сиспользованием головной станции кабельных модемов CMTS BW3200. Наблюдаласьустойчивая скоростная связь до уровня помех в -36 дБс.

Цель конвертации

Какизвестно, все сигналы, поступающие на головную станцию (видео, аудио, сигналыНТВ, спутникового ТВ — СТВ, цифровые сигналы, сигналы местной видеостудии ит.п.), в обязательном порядке подлежат преобразованию как по частоте, так и поформату модуляции. При этом частотная сетка расстановки каналов распределениявыбирается из условия минимизации помех, наводимых на входе ТВ-приемника, т.е.из условия его максимального помехоустойчивого приема телевизором или тюнером.Помехи, возникающие па входе телевизора, можно разделить по источнику ихвозникновения на четыре основные группы:

помехи,формируемые в самой ГС (отношение сигнал/шум, побочные продукты генерации,взаимная межканальная модуляция и т.п.);

помехи,возникающие и накапливающиеся в СКТ но мере прохождения сигналов черезоптическую систему и по коаксиальным сетям (гармонические и интермодуляционныесоставляющие, шумы, фоновая помеха, кросс-модуляция и т.п.);

помехиот внешних источников сигналов, наводимых на коаксиальный кабель илинепосредственно на антенный вход телевизора;

помехикосвенного характера (в первую очередь наличие соседних и зеркальных каналовприема).

Правильнаячастотная расстановка каналов позволяет минимизировать или полностью исключитьнекоторые виды помех. Наиболее часто расстановку каналов осуществляют почастотной сетке отечественного стандарта OIRT с шагом в 8 МГц (табл. 1).

Частотные диапазоны прямого и реверсного каналов

Преждечем перейти к рассмотрению непосредственно правил частотной конвертации,целесообразно уделить немного внимания вопросу выделения частотного диапазонапод прямой канал (в прямом канале сигналы распространяются от ГС к абонентам, ав реверсном — в обратном направлении).

Историческичастотный диапазон реверсного канала (US — Upstream) составлял 5-30 МГц. Вначале 90-х, с момента реального внедрения услуг интерактивного сервиса,выяснилось, что диапазона 5-30 МГц явно не хватает, и европейские страны пообщему согласию расширили его до 5-65 МГц (прямой канал — с 87 МГц), запретивпри этом даже ввод в эксплуатацию новых ТВ-передатчиков диапазона MB I (47-68МГц). Нехватка полосы в 25 МГц объясняется в основном двумя причинами:

ВUS наблюдаются значительные шумы ингрессии, наиболее интенсивно проявляющиеся вдиапазоне 5-12...15 МГц (рис. 1). В этом диапазоне шумы ингрессии могутравняться исходному сигналу или даже превосходить его по амплитуде (шумыингрессии носят импульспо-временпой характер и зависят от времени суток). Такимобразом, нижняя частотная точка в реверсном канале в лучшем случае составляет12-15 МГц.

Награницах частотного диапазона наблюдается спад АЧХ усилителя US (рис. 2)величиной 1-3 дБ (зависит от качества изделия). «Завал» АЧХ напрямую связан снеравномерностью группового времени задержки (ГВЗ), в значительной мерспроявляющейся при каскадировании усилителей.

Отсюдаследует вывод, что при благоприятных обстоятельствах может быть использованограниченный диапазон 12-25 МГц (рис. 3), в котором можно разместить не более 4каналов с полосой 3,2 МГц (1.0,24 Мбит/с на канал). Согласно лее CENELEC EN50083, под US выделен диапазон 5-65 МГц, и котором размещается 15 каналов сполосой 3,2 МГц. Таким образом, частотный диапазон прямого канала еще болееограничивается и фактически начинается только с частоты 110 МГц (канал СК 1,см. табл. 1), так как частотный диапазон 87,5-108 МГц выделен под ГМ-каналырадиовещания. Продолжение см. в следующих номерах.

Список литературы

Журнал«ИнформКУРЬЕРСвязь» № 8, 2005 год.

еще рефераты
Еще работы по информатике, программированию