Модулятор COFDM SFN

цена:
4000$

Внешний вид COFDM-модулятора SFN
Внешний вид COFDM-модулятора SFN

* Для применения в составе комплекта передающего оборудования при организации многочастотной (MFN) и   одночастотной (SFN) сети эфирного цифрового телевизионного вещания в стандартах DVB-T и DVB-H (мобильное   вещание)
* Осуществляет формирование высокочастотного сигнала с модуляцией QPSK (а также прием этих же сигналов) в   соответствии со стандартом EN 300 421 (DVB-S) для первичной сети распределения
* Формирование высокочастотного сигнала с модуляцией COFDM в соответствии со стандартом EN 300 744
  (DVB-T, DVB-H) для вторичной сети распределения согласно TS101191
* Модулятор COFDM SFN работает в одном из трех режимов:
  1) в многочастотной сети (режим MFN),
  2) ведущим одночастотной сети (режим SFN-Master),
  3) ведомым одночастотной сети (режим SFN-Slave).
* Управление: местное или по сети Ethernet
* Техническое описание и инструкция по эксплуатации (1547 kb)

Технические характеристики первичной сети распределения (РРЛ)
Модулятор QPSK Уровень выходного сигнала ПЧ -24 дБм @ 30 МГц
Частота выходного сигнала ПЧ 70 МГц
Внутреннее кодирование Сверточное К=7 (171, 133)
Скорость кодирования 2/3
Внешнее кодирование Рида-Соломона (204, 188, Т=8)
Рандомизатор / Интерливер Сверточный / I=12
Вид модуляции QPSK
Символьная скорость 27 Мсимв/с
Ресивер QPSK Уровень входного сигнала -65...-25 дБ/мВт
Диапазон рабочих частот* 950...2150 МГц
Шаг перестройки входной частоты 1 МГц
Вид модуляции QPSK
Входное сопротивление 75 Ом
Скорость кодирования 2/3
Cимвольная скорость 27 Мсимв/с
Конвертер Коэффициент передачи -14 дБ
Частота выходного сигнала ПЧ 950...2150 МГц*

* В связи с тем что на выходе модулятора COFDM SFN по ПЧ2 стоит фильтр с полосой пропускания 30 МГц, частота ПЧ2 устанавливается на предприятии изготовителе

 

Технические характеристики вторичной сети распределения (DVB-T)
Модулятор COFDM Уровень выходного сигнала ВЧ -20 дБ/мВт @ 8 МГц
Частота выходного сигнала ВЧ 470...862 МГц
Внутреннее кодирование Сверточное К=7 (171, 133)
Скорость кодирования 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8
Внешнее кодирование Рида-Соломона (204, 188, Т=8)
Рандомизатор / Интерливер Сверточный / I=12
Защитный интервал 1/4, 1/8, 1/16, 1/32
Вид модуляции QPSK, QAM16, QAM64
Режим модуляции 2k, 8k, 4k
Стабильность частоты передачи 1*10Е-9

Технические характеристики приемника GPS
Частота настройки L1 1,57542 ГГц
Уровень входного сигнала -130...-100 дБ/мВт

Общие технические характеристики
Время выхода цепей синхронизации модулятора COFDM SFN в рабочий режим ≤15 мин
Напряжение питания / потребляемый ток 220 ± 30В / 0,2А
Габаритные размеры 1U(19")483x44x260 мм
Масса 5 кг

Под первичной сетью распределения понимается релейная передача/прием единого транспортного потока TS в разные(ых) пункты(ах) назначения.

Под вторичной сетью распределения понимается формирование и передача DVB-T/H сигнала (COFDM 2k, 8k, 4k) с разностью частот в 1Гц в разных пунктах назначения с компенсацией времени задержки, возникающей в первичной сети распределения и формирование совпадающих символов в один и тот же момент времени в указанных пунктах назначения (т.к. компенсация времени задержки является необходимым, но не достаточным условием формирования совпадающих символов).

Структурная схема SFN приведена на рис.1.

SFN-1.jpg

Условные обозначения блоков:
    1 - GPS Синхронизатор опорной частоты;
    2 - Ресивер QPSK;
    3 - Блок управления;
    4 - Модулятор COFDM;
    5 - Блок SFN-адаптации транспортного потока;
    6 - Модулятор QPSK;
    7 - Смеситель конвертера QPSK;
    8 - Выходной фильтр конвертера QPSK;
    9 - Гетеродин конвертера QPSK ;

Пример организации многочастотной сети приведен на рис.2

SFN-3.jpg

Модулятор COFDM SFN в режиме MFN (ключ в среднем положении) принимает по входу ASI сформированный транспортный поток и далее он поступает на вход модулятора COFDM. Высокочастотный сигнал с выхода модулятора COFDM, на частоте дециметрового диапазона, подаётся непосредственно во вторичную сеть распределения, т.е. на цифровой передатчик ТВ.


Пример организации одночастотной сети DVBT/H в зоне 1 и зоне 2 см. рис. 3.

SFN-2.jpg

Рассмотрим работу модулятора в режиме SFN-Master рисунок 3, зона 1 вещания цифрового ТВ (ключ в нижнем положении). Последовательный цифровой транспортный поток с входного разъёма ASI поступает на блок 5 - SFN-адаптации транспортного потока, в котором происходит формирование и вставка в поток таблицы MIP согласно ETSI TS 101191. В этой таблице содержится необходимая информация для осуществления синхронной работы нескольких модуляторов COFDM SFN входящих в состав одночастотной сети. Далее транспортный поток поступает сразу на два модулятора: COFDM (блок 4) и QPSK (блок 6). Высокочастотный сигнал с выхода модулятора COFDM, на частоте дециметрового диапазона, подаётся непосредственно во вторичную сеть распределения, т.е. на цифровой передатчик ТВ. Сигнал с выхода модулятора QPSK (блок 6) на промежуточной частоте 70 МГц или на промежуточной частоте 950..2150 МГц (для чего выход блока 6 подключается ко входу конвертера - блок 7, а сигнал ПЧ берется с выхода блока 8) поступает в первичную сеть распределения (например - РРЛ).

Рассмотрим работу модулятора в режиме SFN-Slave рисунок 3, зона 2 вещания цифрового ТВ. Принятый из первичной сети распределения сигнал промежуточной частоты 950..2150 МГц подаётся на вход ресивера QPSK - блок 2 (в случае если используется про-межуточная частота 70 МГц, сигнал предварительно подается на повышающий конвертор - блок 7, а сигнал с выхода блока 8 подается на ресивер QPSK блок 2). Выходной транспортный поток ресивера подаётся на вход модулятора COFDM (блок 4), а сигнал с выхода модулятора, на частоте дециметрового диапазона, подаётся непосредственно во вторичную сеть распределения, т.е. на цифровой передатчик ТВ.

Для нормальной работы одночастотной сети должны выполняться следующие требования:

1) Каждый передатчик одночастотной сети должен излучать на одной и той же частоте.
2) В один и тот же момент времени должен излучаться один и тот же символ. Для выполнения этих требований в составе модулятора применяется приёмник GPS, позволяющий получить опорные метки времени и опорную частоту.

Рекомендации по организации одночастотной сети

Как было отмечено выше, для одночастотной технологии необходимо, чтобы сигнал, принимаемый от любого передатчика, был идентичен с эхо-сигналом, полученным от любого другого передатчика данной сети. Как следствие, все связанные сигналы данной SFN должны быть идентичными, то есть должны быть синхронизированы по времени, по частоте и на уровне передачи символов. Рассмотрим эти важные составляющие более детально.

Символьная синхронизация. Излучение одного и того же символа в одно и то же время требует, чтобы все несущие были тождественно модулированы.

Частотная синхронизация. COFDM сигнал состоит из множества параллельных несущих, и каждая из этих тысяч несущих, передаваемая целым семейством передатчиков, работающих в единой SFN, должна излучаться на одной и той же высокой частоте. Требуемая точность частоты зависит от частотного интервала между соседними несущими, который часто именуется как "разнос несущих частот", обозначается Δf . Если за fk обозначить идеальную позицию кi несущей в спектре ВЧ несущей, то каждый из передатчиков должен излучать эту кi несущую с допуском не хуже :

δf = fk ± Δf / 1000,               (1)

что подтверждается практическими испытаниями. Для выполнения этого требования все каскадно включенные гетеродины передатчика (от базовой полосы baseband до выходной частоты) должны иметь допуск по стабильности не хуже, чем это указано выше. Так, если разнос несущих частот для режима 8k составляет 1116 Гц, то стабильность частоты должна быть не хуже 1,1 Гц (для режима 2k - 4,5 Гц). Такая стабильность достигается за счет использования гетеродинов с внешним генератором опорного сигнала. В качестве генератора синхронизирующих импульсов используются сигналы с GPS (Global Positioning System - глобальная система позиционирования).

Временная синхронизация. Системы COFDM предусматривают возможность пересечения зон покрытия от разных передатчиков без появления помех. Такой эффект возможен только при временной синхронизации всех передатчиков SFN, так как один и тот же символ должен излучаться в один и тот же момент из нескольких мест, независимо от временной задержки, вводимой транспортной сетью. Из-за наличия определенной величины длительности защитного интервала (Т) требуемая точность синхронизации не очень высока. Считается, что точность временной синхронизации с разбросом в пределах ±1 мкс является вполне достаточной.

Тем не менее, следует отметить встречающиеся практические случаи работы SFN, связанные с неизбежным наличием эхо-сигналов. В частности, когда временная задержка эхо-сигналов превышает длительность защитного интервала, будет наблюдаться эффект очень быстрой деградации рабочих характеристик, обязанной двум причинам:
         1. Нарушается правило ортогональности из-за межсимвольных помех, что приводит к резкому увеличению вероятности ошибки (BER). Разумеется, что большее значение BER будет соответствовать более высокой скорости передачи цифрового потока, то есть режиму 64QAM, а не QPSK.
         2. При наличии эхо-сигналов, с задержкой свыше четверти полезной длительности символа Тs, детектор приемника не в состоянии правильно его распознать. Следует помнить, что режим Тs/4 является предельным в части предоставления предельно допустимых скоростей, однако наиболее защищенным в части эхо-сигналов.

Защитные интервалы предусмотрены для устранения возможных интерференционных помех, возникающих при наличии основного (полезного) и мешающих сигналов (сигналы переотражений и сигналы от соседних передатчиков в SFN). Длительность защитного интервала Т рекомендуется выбирать исходя из максимального расстояния R между рассматриваемым и мешающим передатчиками, задействованными в данной SFN:

Т[мкс]=R[км]/0,3

После вычисления этого значения нужно выбрать величину защитного интервала пользуясь таблицей:

Длительность Параметр
28 μs Ts/32
56 μs Ts/16
112 μs Ts/8
224 μs Ts/4