ПроектированиеОборудованиеСтроительствоРеализованные проектыПолезная информацияКонтакты

 

 

 

Новости


09  Февраля 2008
- CSTB-2008

Наша компания приняла участие в юбилейной - 10-ой Международной выставке спутникового и кабельного телевидения CSTB, проходившей в выставочном центре Крокус-Экспо.

26  Декабря 2007
- Поздравляем с Новым Годом и Рождеством!

Компания ПМК "Сеть" поздравляет вас с наступающим Новым Годом и Рождеством!

Все новости

Публикации


Кабельное телевидение с нуля: глазами очевидца и участника
Для того, чтобы понять каким образом мы пришли к таким высокотехнологичным сооружениям, надо оглянуться достаточно далеко назад, надо окинуть ретроспективным взглядом всю историю этой отрасли...
(Экслер Б.С.)

Особенности проектирования систем кабельного телевидения высотных зданий.
Высотное здание – это особый мир, в котором переплетаются множество сложных коммуникаций и конструкций, где царят иные законы, не известные типовому домостроению.
(Колосков А.А.)

Все статьи

Получаете кайф от грязного транспорта? скачат вулкан казино на politmoney.ru - разбогатейте!



голосовое управление домом - подробная информация на сайте





Конструкции из закаленного стекла







система заказов - детальное описание









сдача нулевой отчетности











купить айфон 6s в москве

- Некоторые вопросы проектирования крупных систем кабельного телевидения.


Колосков А.А.
"Телеспутник", № 3, 2000 г.; "625", № 3, 2000 г.


Информационные технологии и телевидение, в частности, давно и прочно занимают важнейшее место в нашей повседневной жизни...

1. Актуальность вопроса.

Информационные технологии и телевидение, в частности, давно и прочно занимают важнейшее место в нашей повседневной жизни. Удовлетворение возрастающего спроса населения на качественное (в техническом смысле) телевидение является, несомненно, комплексной задачей. Наряду с бурным развитием спутниковых телевизионных проектов, строительством мощных передающих телецентров, ретрансляционных линий передач, разворачиванием систем MMDS, строительство систем кабельного телевидения (СКТВ) занимает свою, весьма обширную нишу в решении указанной задачи. Во-первых, создание СКТВ является экономически привлекательным на сегодняшний, далеко непростой, момент в силу возможности привлечения внебюджетных инвестиций акционирование, абонентская плата, оказание различных коммерческих информационных услуг). Во-вторых, СКТВ с успехом могут решить задачу обеспечения огромного числа абонентов качественным телевизионным сигналом в условиях плотной городской разновысотной застройки, где условия приёма с эфира далеко неоднозначны, а с использованием оптоволоконных технологий становится возможным объединение достаточно удалённых и различных по плотности населения районов в крупные единые пользовательские сети, что очень важно для Российских просторов. Кроме того, далеко не каждый потребитель телевизионных услуг может сейчас стать пользователем систем непосредственного спутникового вещания (по финансовым соображениям).

Т.к. число теле вещательных каналов, как эфирных, так и спутниковых, постоянно возрастает, не за горами эра цифрового телевидения (с её огромным информационным потенциалом), широкополосность кабельных систем становится одним из важнейших параметров. Явно недостаточным стал рабочий диапазон частот СКТВ 47-230 МГц. Необходимо его расширение, как минимум, до 860 МГц. Кроме того, уже недостаточно иметь только информационный поток «вниз», т.е. в сторону абонента. Для диагностирования состояния системы и мониторинга необходимо наличие «восходящего» информационного потока в сторону головного оборудования. Кроме того, при предоставлении абонентам дополнительных услуг (кроме транслирования ТВ-программ) так же необходим «поток вверх».

Таким образом, вопрос о проектировании и строительстве широкополосных (47-862 МГц), интерактивных (наличие обратного канала) кабельных сетей является актуальным на сегодняшний день.

2. Принципы построения широкополосных, интерактивных СКТВ.

Анализ принципов построения современных систем кабельного телевидения показывает, что одним из главных направлений их развития являются объединение и укрупнение разрозненных мелких сетей с одновременным увеличением числа транслируемых каналов и предоставлением абонентам других информационных услуг (кроме транслирования ТВ-программ). Это может быть подключение к телефонной сети, системам передачи данных, доступ к Internet, сбор информации с разного рода датчиков и ряд других услуг. Всё это, как говорилось выше, ведёт к расширению спектра частот, занимаемого в сети передаваемыми сигналами. А необходимость обеспечения высокого качества сигнала у абонента предъявляет соответствующие требования к головному, магистральному и абонентскому оборудованию.

Если при решении вышеназванных задач ориентироваться на традиционную среду для передачи сигналов от головной станции к абонентам – коаксиальный кабель, то реализовать на практике все эти потребности можно лишь при условии затраты очень значительных средств.

Дело в том, что расширение полосы транслируемых частот (увеличение числа каналов)требует применения магистральных усилителей с повышенным приведённым динамическим диапазоном (то есть меньшим коэффициентом усиления при заданном уровне выходного сигнала). А снижение коэффициента усиления каскадно включённых усилителей вызывает увеличение их числа, что приводит не только к снижению конечного отношения cигнал/шум, но и к уменьшению отношения игнал/комбинационная помеха за счёт накопления "побочных" частотных продуктов по магистрали. В силу этого максимальное число последовательно включённых магистральных усилителей не может превышать определённого количества (обычно не более 7-10), которое зависит от динамического диапазона и шумовых характеристик конкретного типа усилителей. Соответственно, это налагает ограничения и на возможную длину магистрали. А это, в свою очередь, приводит к необходимости увеличивать количество головных станций, обслуживающих определённое число абонентов. Если учесть, что стоимость одного канала головной станции второго класса составляет порядка 0,5-1,0 тыс. долл. США, станет понятно, что увеличение числа каналов кроме чисто технических проблем вызывает ещё и финансовые трудности.

Эти проблемы можно решить, заменив магистральный коаксиальный кабель на волоконно-оптический. Именно по этому пути пошли большинство стран Европы, США и Япония. Перечислим кратко основные принципы построения современных кабельных сетей:

• разрозненные сети кабельного телевидения укрупняются, образуя интегрированные системы кабельного телевидения;
• основой системы кабельного телевидения служит головная станция (например производства фирм Barco, WISI, Teleste, IKUSI, Blancom, TERRA), обеспечивающая трансляцию в кабельную сеть как ТВ-сигналов всех видов (спутниковых, эфирных, цифровых), так и радиопрограмм (в том числе и стереофонических);
• основными транспортными магистралями системы в прямом и обратном направлениях являются волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) высокой пропускной способности, которые обеспечивают передачу сигналов всех видов (аналоговых и цифровых) от головной станции к местам компактного проживания или работы абонентов системы;
• абонентам системы предоставляются самые различные услуги интерактивного сервиса (телефония, телексная связь, возможность доступа к Internet и другие виды связи), что обеспечивается соответствующим выбором головного и магистрального оборудования сети (в первую очередь широкополосностью и наличием обратного канала) и необходимыми абонентскими терминалами;
• быстрое развитие технологий (в первую очередь тех, которые связаны с перспективными цифровыми методами модуляции, временным и частотным уплотнением сигналов) открывает широчайшие возможности для передачи различных видов информации с использованием гибкой гибридной информационной среды. Современная кабельная сеть должна обеспечивать передачу информации со скоростью несколько сот Мбит/с;
• основными услугами интерактивного сервиса на первоначальном этапе являются телефония и доступ в Internet ;
• головная станция должна иметь в своём составе встроенное оборудование контроля и системного мониторинга;
• подчеркнём особо принцип модульного проектирования крупных сетей. При построении больших систем, которые могут создаваться одновременно разными группами разработчиков и когда необходимо обеспечить функциональную совместимость различных частей, гибкость и возможность улучшения параметров без коренной реконструкции и нарушения функционирования, целесообразно использовать методы блочно-модульного проектирования.

В упрощённой форме суть метода заключается в разбивке системы на функционально законченные модули, каждый из которых выполняет определённую законченную функцию. При этом необходимо минимизировать количество входных и выходных параметров каждого модуля. Эти параметры для модуля нормируются и не должны зависеть от внутренней структуры модуля. Каждый модуль можно разбивать на более мелкие по тем же правилам.

При построении системы различные модули могут создаваться различными разработчиками и изготовителями. Допустим ремонт и модернизация системы путём замены устаревших модулей на более совершенные с такими же присоединительными параметрами.

Использование метода блочно-модульного проектирования позволяет снизить затраты на разработку, изготовление и обслуживания систем, а так же избежать появления многих ошибок при проектировании крупных систем.

3. Некоторые вопросы проектированиия систем кабельного телевидения.

Работая в течении многих лет в области профессиональных телевизионных систем кабельного телевидения, разработчики СКТВ фирмы "Проектно-монтажная компания «СЕТЬ»" постоянно сталкиваются с проблемой отсутствия опыта проектирования и строительства современных широкополосных ТВ-сетей у потенциальных заказчиков. Это связано отнюдь не с низкой квалификацией персонала (многие операторы кабельных сетей имеют в своём штате специалистов высокого класса с огромным опытом работы), а с существованием в России и странах СНГ морально устаревшего оборудования, работающего в диапазоне до 230 МГц, а так же отсутствием в России полностью разработанной нормативной базы для такого класса систем, как широкополосные, интерактивные кабельные системы.

Современную систему кабельного телевидения следует рассматривать как единую, органически связанную структуру с наперёд заданными техническими, экономическими, эксплуатационными параметрами и параметрами надёжности. Нельзя спроектировать и построить сеть на 1 000 абонентов, а затем «модернизировать» её до 100 000 абонентов. Это будет по сути новый проект и новое строительство. Это не противоречит принципу модульного проектирования, т.к. исходные параметры должны задаваться на всю сеть целиком, а разбиение на модули с их присоединительными параметрами уже внутреннее дело разработчика.

Техническое задание. К составлению и утверждению технического задания на проектирование следует подходить очень тщательно. Техзадание должно наиболее полно отражать технические и экономические требования, предъявляемые к будущей кабельной сети, а так же содержать все необходимые для проектирования материалы (зона действия проекта, сведения об объектах, охваченных зоной проектирования, электромагнитная обстановка в эфире, общее число абонентов, количество каналов, распределяемых в сети, перечень услуг, предоставляемых абонентам и т.д.). Можно с уверенностью сказать, что качество и степень проработки технического задания во многом определяют качество будущего проекта СКТВ. Нормы о порядке разработки, согласовании, утверждении и составе ТЗ оговорены в СниП 11-01-95.

Не вдаваясь в подробности методик расчёта СКТВ (их существует множество и они опубликованы), отметим лишь, что все они направлены к обеспечению требований, предъявляемых к СКТВ. Методика расчёта может быть заимствована из известных источников или создана самим разработчиком применительно к конкретному типу сети. Но лучше иметь универсальную методику для расчёта любых сетей, включая оптоволоконный фрагмент и обратный канал. Любая методика должна обеспечивать достоверный расчёт основных параметров сети, определённых нормативными документами. (В первую очередь это уровень выходного сигнала на абонентской розетке, отношение сигнал/шум и уровень комбинационных помех второго и третьего порядков). Обычно требования, предъявляемые к системам кабельного телевидения, сводятся к нескольким параметрам, указываемым для абонентской розетки.

Требования к системе. Соблюдение ниже перечисленных требований позволит спроектировать систему, предоставляющую абонентам качественный и разнообразный набор самых современных услуг, начиная с трансляции телевизионных каналов и кончая «видео по запросу» и услугами Internet.
а) уровни сигналов на любой абонентской розетке
• минимальный уровень – 60 дБмкВ (57 дБмкВ для систем с 8-и МГц растром каналов и частотным диапазоном до 300 МГц);
• максимальный уровень – 80 дБмкВ (77 дБмкВ для систем с более чем 20-ю каналами).
б) перекос в уровнях сигнала телевизионных каналов на любой абонентской розетке:
• в диапазоне 47-862 МГц – 12 дБ;
• в любом диапазоне 60 МГц – 6 дБ;
• на соседних каналах – 3 дБ;
в) развязка между любыми абонентскими выходами сети должна быть не менее 42 дБ (или 36 дБ для систем с 8-и МГц растром каналов). Несоблюдение этого требования, к сожалению, встречается довольно часто, что приводит к проникновению в систему помех от гетеродинов ТВ приёмников;
г) отношение сигнал/шум на абонентской розетке должно быть не ниже 43 дБ;
д) отношение сигнал/помеха комбинационной частоты третьего порядка, обусловленной взаимодействием между несущими изображения, звукового сопровождения и цветовой поднесущей, должно быть не менее 54 дБ (по EN 50083 стандарт CENELEC);
е) отношение сигнал/помеха комбинационных частот, обусловленных взаимодействием несущих частот используемых каналов, должно быть не менее 57 дБ (по EN 50083 стандарт CENELEC).

При небольшом количестве телевизионных каналов, менее10, последние два параметра, как правило, не учитывают (вклад этих видов помех мал в сравнении с другими помехами). Но при увеличении числа каналов в сети СТВ-CSO-искажения начинают играть весьма существенную роль. В этой связи не случайно появление европейского стандарта CENELEC EN 50083. В настоящее время принято 9 частей стандарта. EN 50083-7 посвящён активному оборудованию кабельных сетей. В соответствии с этим стандартом производитель усилителей, предназначенных для использования в сетях с более чем 10-ю каналами, должен указывать максимальный выходной уровень усилителя, при котором отношение сигнал/искажение (СТВ, CSO) составляет минус 60 дБ. При этом для диапазона до 606 МГц данное значение определяется для 29, а до 862 МГц – для 42 немодулированных каналов. Для сравнения: по стандарту DIN 45004 измерения проводятся лишь для двух несущих (Uвых.max(2) ).

Применение компьютерных технологий. Выбор конфигурации и полный расчёт современной кабельной сети дело крайне трудоёмкое, требующее больших интеллектуальных, временных и финансовых затрат. Поэтому вопрос автоматизации и применения новейших компьютерных технологий в процессе проектирования является очень актуальным на сегодняшний день. Среди известного программного обеспечения для расчёта и проектирования кабельных сетей можно назвать: Antenna Network Design (фирмы CDS, Германия), СableTools (США), ProAnt (Италия), CATV CAD и др. Все эти программы универсальны и обладают великолепными графическими возможностями. Недостатком этих программ является их относительно высокая стоимость (свыше 4 500 $). Из российских программ наиболее известны PlaNet (фирмы "Планар", г. Челябинск) и TV Designer (автор В.Н. Левченко).

Выбор оборудования.

Антенное оборудование. Для эфирных приёмных антенн основными техническими параметрами являются к-т усиления, ширина диаграммы направленности ДН), уровень боковых и заднего лепестков ДН (защитное отношение). Т.к. антенна является входным устройством, то особое внимание следует уделять шумовым соотношениям. Приведём основные из них.
Тша=(Т0/2)[(500/fиз)2+А], (К) шумовая температура антенны,
Т0=293 К нормальная температура,
fиз, (МГц) - частота несущей изображения,
А=1 для антенн "волновой канал", А=1,5 для логопериодических антенн,
Uша=( кТшаПR)1/2, (В) – шумовое напряжение на выходе антенны,
П (МГц), - эквивалентная шумовая полоса (для системы SECAM П=5,75МГц),
R=75 Ом – волновое сопротивление фидера,
Uа. треб.=20lgUша+С/Ш+120, (дБмкВ) – требуемое напряжение с выхода антенны при заданном С/Ш. При использовании антенного усилителя под шумовой температурой следует понимать суммарную шумовую температуру антенны и усилителя: Т?=Тша+Т0(Кш.ус.-1). При соединении антенны и усилителя отрезком кабеля с затуханием L (дБ) под Кш.ус. следует понимать Кш.ус.(дБ)+L(дБ).

Практические выводы:
• с повышением частоты всё большее влияние оказывает к-т шума антенного усилителя;
• с повышением частоты снижается минимальный требуемый уровень сигнала на выходе антенны;
• во всех случаях целесообразно использование малошумящих антенных усилителей, повышающих отношение сигнал/шум на входе ГС (особенно для диапазона ДМВ);
• если антенный комплекс расположен далеко от телецентра, то решающую роль при подборе антенн играет максимальное усиление в требуемых каналах;
• при установке антенн в городе, недалеко от телецентра, важным фактором являются защитное отношение и ширина ДН. Именно эти параметры определяют уровень мешающих отражённых сигналов;
• для повышения качества приёма в крупных сетях следует применять канальные антенны в метровом и полосовые в дециметровом диапазонах.
Для выбора спутниковых антенн необходимо знать величину эквивалентной изотропно излучённой мощности в точке приёма. Обычно это значение публикуется. Полезной может оказаться формула для допустимого диаметра антенны:
D?10(C/Ш-Рэиим)/20 где С/Ш – требуемое отношение сигнал/шум на выходе приёмника-демодулятора.
Так для Рэиим=44дБВт и С/Ш=54дБ (типовое значение дл ГС второго класса) потребуется аннтенна диаметром 3,2 м. При индивидуальном приёме (С/Ш=42дБ) потребуется антенна D=0,8м.

Широкополосные усилители. Как было сказано выше, для усилителей, предназначенных для работы с более чем 10-ю ТВ каналами в диапазоне до 862 МГц, должны быть указаны значения СТВ и CSO. Причём эти значения определяются как максимальный выходной уровень усилителя в дБмкВ, при котором отношение сигнала к комбинационным помехам составляет минус 60дБ. Стандарт EN 50083-3 требует от производителя публиковать значения СТВ и CSO. Это позволит разработчику сделать обоснованный выбор усилителей. Кроме того, полезно использовать понятие приведённого динамического диапазона. Если на вход усилителя с коэффициентом шума F и коэффициентом усиления К подать ТВ-сигнал с уровнем Uвх , то выходное отношение С/Ш будет определяться величиной:
С/Ш(дБ)=Uвых(дБ) - К(дБ) – F(дБ) – 2,41(дБмкВ)
Uвых(дБ) – расчётная величина, в первом приближении равная Uвых.max(2) – 7,5lg(N-1)-10lg(M-1)
где N – число транслируемых каналов, М – число каскадно включённых усилителей, включая ГС.

Из приведённой формулы следует, что для реализации возможно большего С/Ш необходимо выбирать усилители с большим уровнем выходного сигнала при минимальном коэффициенте усиления и минимальном коэффициенте шума. Однако при этом необходимо учитывать, что при заданной длине магистрали применение усилителей с малым коэффициентом усиления приводит к увеличению их числа и, следовательно, к удорожанию магистрального оборудования.

С приведённым динамическим диапазоном (ПДД) связано такое важное явление, как накопление шумов. Другими словами: величина ПДД характеризует количество шумов, вносимых активными устройствами, которые могут быть накоплены по магистрали. Накопление шумов в магистрали в основном обязано активным устройствам (усилителям). При использовании нескольких усилительных каскадов (ГС, магистраль, стояк), выходное отношение С/Швых. легко находится через известные значения ПДД каждого из активных устройств:
С/Швых. = - 10lg(10 - (С/Ш)1 + 10 - (С/Ш)2 + …10 - (С/Ш)n)
При каскадировании n активных устройств с равными С/Ш, выходное отношение С/Швых уменьшится на величину ? = 10lgn.

Головная станция. Состав и тип головного оборудования полностью определяется требованиями, которые предъявляются к СКТВ. Но наиболее важным параметром ГС является выходное отношение С/Ш. Именно этот параметр определяет, в конечном счёте, ёмкость (число абонентов) системы кабельного телевидения.

Пассивные элементы. На первый взгляд, выбор пассивных элементов того или другого производителя не представляет сложности (в расчёт принимается только стоимость). Однако это далеко не так.

Одним из наиболее важных показателей пассивных элементов сети (ответвителей, сплиттеров) является линейность их характеристик во всём частотном диапазоне. Это обусловлено следующим. При высотной застройке, характерной для крупных городов, количество пассивных элементов (после последнего усилителя) составляет в среднем 6-12 . Поэтому, если пассивные элементы имеют невысокую линейность, необходимо проводить расчёт сетей на разных частотах, что приводит к существенному удорожанию проектных работ. Кроме того, следует учитывать возможность работы пассивных элементов по обратному каналу.

Кабели и разъёмы. Одним из требований, предъявляемых к коаксиальным кабелям, является степень экранирования (т.н. screen-фактор). Этот параметр особенно важен, когда уровень сигналов эфирных ТВ и радио передатчиков, а так же уровни электромагнитных помех очень высоки, что характерно для крупных городов. В этих условиях степень экранирования коаксиальных кабелей для распределительных сетей должна быть не менее 85-90 дБ. Для кабелей, применяемых внутри квартир – 75-80 дБ. Для магистральных кабелей необходимая степень экранирования должна быть не менее 100 дБ. Это не касается оптоволоконных кабелей, которые не подвержены внешним радиопомехам.

Количество разъёмов в крупных СКТВ соизмеримо с количеством абонентов. Поэтому разъёмы, применяемые в системах должны быть качественными, от ведущих фирм-изготовителей, которые принимают специальные меры по снижению КСВн и повышению надёжности соединений своих изделий. Особенно это касается разъёмов, применяемых в магистральных и распределительных частях системы. Кроме того, необходимо подбирать типы разъёмов в соответствии с типами применяемых кабелей, используя рекомендации фирм – изготовителей.

4. Комплексные поставки оборудования.

Конечной целью заказчика, с технической точки зрения, является строительство системы кабельного телевидения. После проведения изыскательских и проектных работ дело сводится к приобретению оборудования и монтажным работам. Номенклатура изделий, необходимых для строительства современной кабельной сети, весьма обширна (от головного оборудования до крепёжных элементов). Многие фирмы – производители специализируются на выпуске определённого вида оборудования. Поиск и приобретение нужного оборудования может обойтись заказчику лишней потерей времени и средств (т.к. цены зависят от общего объёма закупок). Поэтому важное значение для заказчика приобретают комплексные поставки оборудования, когда в одном месте можно приобрести и заказать (при отсутствии на складе)полный комплект необходимого оборудования (вплоть до последнего шурупа)и получить при этом квалифицированную консультацию по установке, наладке и эксплуатации оборудования. Российская фирма "Проектно-монтажная компания «СЕТЬ»" широко использует данный принцип при работе с клиентами. Фирма предлагает полный комплекс услуг своим заказчикам, включая подбор оборудования, проектирование, консультации, техническую поддержку и комплексную поставку оборудования.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Н.А. Реушкин, "Системы коллективного телевизионного приёма." – М.: Радио и связь, 1992г.
2. Дусеев Д.Ю., Дусеев Ю.П., Кудрявцев К.Т., Попов А.Ю., ЧулковВ.А., "Концепция построения широкополосной интерактивной Единой Городской Сети Кабельного Телевидения (ЕГСКТ) г. Москвы. – Ж-л "Арсенал"№2 (март-апрель)1998г.
3. ГОСТ 28324-89. Сети распределительные приёмных систем телевидения и радиовещания. (Классификация, основные параметры и технические требования).
4. Европейский стандарт EN 50083 части 3,7 (CENELEC). Кабельные распределительные системы для телевизионных, звуковых и интерактивных мультимедийных сигналов.
5. С. Песков, В. Таценко, А. Шишов, "Выбор усилительного оборудования при построении кабельных сетей коллективного телевизионного приёма (КСКТП). – Ж-л "Телеспутник" №6-7,1999г.
6. Н.Н. Иванча, "Выбор антенного оборудования наземного телевизионного вещания". – www.telesputnik.ru.

© ПМК «Сеть» Все права защищены. Design and support ART Informexpress
бизнес сайт под ключ - смотрите подробности на сайте занятия цигун читать далее продать авто пробегом московской области mail@pmks.ru в избранное карта сайта на главную