В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Развитие кабельного телевидения в Санкт-Петербурге и других регионах идет в направлении создания крупномасштабных сетей КТВ за счет расширения зоны обслуживания и вытеснения операторов малых неконкурентоспособных сетей. Крупномасштабная сеть КТВ должна иметь несколько головных станций (ГС), которые объединяются с главным центром (ГЦ) высокоскоростными линиями связи. В качестве таких линий обычно используются волоконно-оптические кабели (ВОК), которые либо арендуются, либо прокладываются оператором КТВ. Авторы статьи считают целесообразным осуществлять передачу ТВ-программ от ГЦ на ГС по радиолиниям миллиметрового диапазона (ММВ). Речь идет о диапазоне 40,5-42,5 ГГц, выделенном в России для телевизионного вещания согласно "Концепции развития сетей кабельного телевидения и систем широкополосного доступа типа MMDS, LMDS и MWS (MVDS)"
В соответствии с принятым в нашей стране частотным планом в диапазоне 40,5-42,5 ГГц выделено 96 полос шириной 39 МГц (из них 48 с вертикальной поляризацией и 48 с горизонтальной). Подобные полосы выделены и для спутниковых систем, где применяется протокол DVB-S, позволяющий передавать в одной полосе 8 ТВ-программ вещательного качества или передавать данные со скоростью 45 Мбит/с.
Для передачи ТВ-программ по радиолиниям ММВ-диапазона также удобно использовать протокол DVB-S: он обеспечивает максимальную дальность связи и для него имеются дешевые абонентские приемники.
Использование ММВ-радиолиний позволит:
Следует отметить, что ММВ-радиолинии не ухудшают экологию и помеховую обстановку в зоне вещания, так как в их составе используются передатчики мощностью не более 100 мВт и антенны с узкой диаграммой направленности (при диаметре антенны 30 см ширина DHA около 1°). Эти же качества позволяют осуществить пространственное разнесение радиолиний, что обеспечивает возможность всем ММВ-передатчикам работать на одной частоте. В случае близкого расположения радиолиний в пространстве можно дополнительно использовать разнесение по поляризации радиоволн (вертикальной и горизонтальной).
На рис. 1 схематично показана интерактивная сеть КТВ с использованием радиолиний ММВ-диапазона.
Расчеты энергетики радиолиний и эксперименты, проведенные на реальных радиолиниях в Санкт-Петербурге, показали, что по одной радиолинии можно передать 8 цифровых ТВ-программ или 45 Мбит/с информации. Протяженность радиолинии была равна 10 км; при этом обеспечивалась надежность связи не хуже 0,999. Если необходимо передавать большее количество ТВ-программ, можно использовать две ММВ-радиолинии, работающие на одной частоте, но разнесенные по поляризации.
Наше предложение по использованию ММВ-радиолиний в сетях КТВ можно реализовать в кратчайшие сроки на базе отечественного оборудования эфирно-кабельного телевидения.
Отметим, что, по нашим сведениям, в Европе пока нет аналогичных систем, работающих в ММВ-диапазоне. Что касается США, то здесь в последние годы активно создаются системы LMDS и широкополосные системы передачи данных, работающие в диапазоне 27,5-29,5 ГГц. Более того, в 2004 ". для этих систем дополнительно отведены еще три полосы частот в диапазоне ММВ: 71-76, 81-86 и 92-95 ГГц.
Применение в одночастотных системах цифрового телевизионного вещания
В России планируется создание и широкое распространение одночастотных сетей цифрового эфирного телевизионного вещания. В одночастотной сети все передатчики телевизионных сигналов синхронно модулируются одним и тем же телевизионным сигналом и формируют выходной сигнал в одном и том же радиоканале. Для передачи телевизионных сигналов от базовой станции на территориально разнесенные передатчики предполагается использовать распределительную сеть, построенную на ВОК, которые могут быть арендованы у какого-либо оператора либо проложены вновь.
Мы предлагаем строить распределительную сеть на ММВ-радиолиниях; в остальном одночастотная сеть ТВ-вещания остается без изменений. На рис. 2 показан фрагмент одночастотной мультисервисной сети с использованием ММВ-радиолиний на участках между базовой станцией и разнесенными передатчиками DVB-T. ММВ-радиолинии используются для передачи сигналов в прямом направлении, то есть от базовой станции к абонентам; передача сигналов в обратном направлении осуществляется по радиолиниям дециметрового диапазона. В обратном направлении требуется существенно меньшая пропускная способность, чем в прямом, поэтому здесь можно использовать ДМВ-радиолинии. Заметим, что приемники GPS в данном случае применяются для получения сигналов опорного времени.
Экономическая эффективность применения радиолиний миллиметрового диапазона
Оценим экономическую эффективность использования ММВ-радиолиний по сравнению с использованием ВОК.
ММВ-радиолиния. Для создания ММВ-радиолиний необходимо оформить в региональной администрации выделение соответствующей полосы частот. Вещание в диапазоне 40,5-42,5 ГГц лицензируется по территориальному принципу: оператору предоставляется право устанавливать передатчики на определенной территории.
Стоимость оборудования одной ММВ-радиолиний составляет:
Итого: $11 000.
Для обеспечения двусторонней связи развертываются две радиолинии с разнесением в пространстве и по поляризации. Соответственно стоимость оборудования увеличивается вдвое (до $22 000).
Отметим, что для установки антенн не требуется специальных мачт: антенны устанавливаются на крышах наиболее высоких в округе зданий и крепятся к имеющимся конструктивным элементам, так что расходы на установку антенн незначительны.
С учетом стоимости лицензии и ежегодной платы за использование полосы частот общие затраты на развертывание дуплексной ММВ-радиолиний составляют около $40 000. Указанные затраты подтверждают целесообразность использования ММВ-радиолиний на отдельных направлениях ГС - абонент, если в качестве абонента выступает, например, бизнес-центр или гостиница.
Аренда каналов, организованных на ВОК. Если в нужном направлении имеется ВОК, можно арендовать канал, имеющий максимальную пропускную способность 100 Мбит/с. Аренда такого канала в Санкт-Петербурге стоит около $12 000 в год (разброс определяется различием тарифов у различных операторов и их зависимостью от городского района).
Прокладка собственного ВОК. Наиболее дешевым является четырехволоконный кабель; выбираем, например, отечественный кабель типа ОКС-М6П - 10-04-4. Его стоимость - $950 за 1000 м. Следует учесть, что использование существующей кабельной канализации увеличивает длину линии как минимум в 1,5 раза, то есть до 15 км.
Стоимость проектирования волоконно-оптической линии длиной около 15 км, включая разработку проекта, проектно-сметной документации и ее согласование, составляет примерно $15 000.
Прокладка кабеля в городской канализации, включая укладку, разварку, контроль и измерения характеристик кабеля, стоит не менее $4000 за 1 км, то есть $60 000 за линию длиной 15 км.
Эксплуатация ВОК потребует затрат не менее $9000 в год.
Для двусторонней передачи сигналов по ВОК необходимо установить оптические узлы на обоих концах кабеля, каждый из которых стоит около $2000.
Таким образом, совокупные затраты на прокладку собственного ВОК составят не менее $102 000.
Вывод
Сравнение вариантов передачи телевизионных сигналов показывает, что экономически наиболее выгодным является развертывание радиолиний ММВ-диапазона, если отсутствует возможность аренды ВОК.
Генеральный директор ЗАО"ДОК"
Даниил Корнеев
Заместитель начальника научно-исследовательского центра ФГУП "НИИ "Рубин"
Валерий Жигач
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #6, 2005
Посещений: 15131
Автор
| |||
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
