Головная мультимедийная станция UWDS 10M

* Головная мультимедийная станция UWDS, работающая в диапазоне частот 10,15-10,3 ГГц, 10,5-10,65 ГГц, предназначена   для организации цифрового ТВ вещания, обеспечения абонентов высококачественным эфирным Internet и IP телефонией.
* Разработка выполнена совместно со специалистами ОАО "Топаз", г. Донецк
* Производителем данной продукции является ОАО "Топаз", г. Донецк (тел.: 8-0622-53-13-42, факс: 8-0622-53-68-67,
  e-mail: postmaster@topaz.donbass.com)

Технические характеристики
Диапазон частот 10,50 - 10,623 ГГц - цифровое ТВ вещание в стандарте DVB-C
10,637 - 10,650 ГГц - прямой канал Internet
10,15 - 10,30 ГГц - обратный канал Internet
Радиус зоны покрытия (при вещании Internet прямого канала в QAM-64, обратного канала - в QPSK) 10...20 км (на диаметр приемной тарелки 1,1 м)
Количество одновременно обслуживаемых абонентов (при информационной скорости прямого и обратного каналов 25Мбит/с и 12,8Мбит/с соответственно) 2000
Способность системы к увеличению числа обслуживаемых абонентов 8 000
Количество транслируемых ТВ каналов / вид используемой модуляции 70 / QAM64
Информационная скорость цифрового потока прямого канала Internet


Поддерживаемые CMTS (головной модем мультимедийной станции) виды модуляции в прямом канале
25 Мбит/с - QAM64

DOCSIS                                                                      

64QAM - 25Мбит/с
Информационная скорость цифрового потока обратного канала Internet


Поддерживаемые CMTS (головной модем мультимедийной станции) виды модуляции в обратном канале
12,8 Мбит/с - QPSK

DOCSIS                                                                      
16QAM, 64QAM
Способность системы к наращиванию скорости по прямому и обратному каналам 4х(25+12,8) Мбит/с

Рис. 1 Внешний вид базовой станции

Расположение частот передачи сигналов ТВ и Internet для вида модуляции в прямом канале QAM64, в обратном канале - QPSK приведен на рис.2 (информационная скорость прямого канала 25 Мбит/с, скорость обратного канала 12,8 Мбит/с).


Рис. 2 - Расположение частот, формируемых головной мультимедийной станцией

Формирование каждой группы цифровых ТВ каналов (в каждой группе 8...10 цифровых каналов) см. рис. 3 осуществляется, путем подачи на формирователи цифровых потоков CON-100 A/D, CON-100 D/D, CON-100 R/D сигналов ТВ программ. Характеристики блоков для цифрового ТВ см. раздел "Цифровое телевидение" (www.betatvcom.dn.ua). В состав станции входит 2 шт. формирователей цифровых потоков CON-100 A/D, 5 шт. CON-100 D/D, и 4 шт. CON-100 R/D.

В формирователях цифровых потоков серии CON-100 происходит выбор необходимых ТВ программ, их мультиплексирование и кодирование. Там же по данным билинговой программы "DVB-Manager" (управление абонентами, которые пользуются цифровым ТВ) формируются сигналы управления абонентами. Программа "DVB-Manager" объединена с интернет-билинговой программой, поставляемой с головным модемом DOCSIS (CMTS - BSR-2000). Используемое программное обеспечение работает под ОС Linux.

Сигналы с выходов формирователей цифровых потоков поступают на блоки QAM модуляторов CON-400, где производится их модуляция по стандарту DVB-C и конвертирование в диапазон частот 710-860 МГц.

Результирующий сигнал поступает на передатчик ТВ №1 и передатчик ТВ №2 и далее на антенны, занимая частотные положения согласно рис. 2. Выходной усилитель передатчика ТВ и Internet обеспечивает выходную мощность (двухсигнальный тест) 500 мВт, при уровне интермодуляционных искажений третьего порядка -40 дБн (часто в паспортных данных на передатчики указывается мощность P-1, при этом "истинная" мощность, т.е. мощность при заданной интермодуляции оказывается завуалированной. Значение P-1 для нашего передатчика 15 Вт; P-1 = 15 Вт). Сигнал Internet прямого и обратного каналов в модуляции QAM и QPSK соответственно (стандарт DOCSIS; данный вид модуляции рекомендован производителем для беспроводных приложений) с выхода BSR-2000 переносится: прямой канал в 10,5 - 10,65 ГГц, а для обратного канала, работающего в диапазоне частот 10,15-10,3 ГГц производится конвертирование сигналов из диапазона 10,15-10,3 ГГц в 22-42 МГц, как показано на рис. 3.

UWDS-10M-structure.jpg
Рис. 3 - Структурная схема головного комплекта

Передающие и приемная антенны головной мультимедийной станции - это рупорные антенны, поляризация которых отображена на рис. 3 буквами H и V (горизонатальная и вертикальная). Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости 180º, в вертикальной плоскости 16º, коэффициент усиления 14 дБ. Направление и наклон оси излучения антенн регулируются. Использование двух антенн с разной поляризацией позволяет получить круговую диаграмму направленности без взаимного влияния антенн друг на друга (для этого опорные генераторы - ОГ в передатчиках ТВ №1 и ТВ № 2 должны быть синфазны).

На рис. 9 приведен внешний вид передатчика ТВ, антенны и блока питания передатчика. Блок питания передатчика ТВ - PS-138/30-20 позволяет получить требуемое напряжение питания передатчика - 10,6 В (10 А) при длинне кабеля снижения до 200м (путем использования обратной связи).

Приемная и передающая системы у абонента реализованы отдельно с применением двух стандартных офсетных антенн (диаметром 0,6м), одна из которых служит для приема прямого канала Internet и пакетов цифрового ТВ, а вторая - для передачи сигналов обратного канала Internet.

Для приема цифрового ТВ и Internet (прямого канала) для UWDS-10M используется стандартный спутниковый конвертер с частотой гетеродина fгет=9,790 ГГц.

Структурная схема абонентского комплекта приема ТВ имеет вид, представленный на рис.4. Сигнал с выхода конвертера в диапазоне частот 710...860 МГц поступает на кабельный DVB-С тюнер СRD-200M (рис.8) с программой декодирования ТВ программ по алгоритму CSA. Питание приемного конвертера осуществляется по кабелю снижения и подается со входа тюнера СRD-200M.

UWDS-10M-TV.jpg
Рис. 4 - Структурная схема абонентского комплекта ТВ с одной антенной

Структурная схема абонентского комплекта приема ТВ и прямого канала Internet, а также передачи обратного канала Internet имеет вид см.рис.5. Сигнал с выхода конвертера абонентской антенны поступает через делитель мощности на абонентский модем Motorola SB5101E и кабельный DVB-С тюнер СRD-200M. Данные с абонентского модема Motorola SB5101E поступают на свитч (или компьютер абонента) и в корпоративную компьютерную сеть абонентов (если таковая имеется). Питание приемного конвертера осуществляется по кабелю снижения и подается со входа тюнера СRD-200M. Питание передающего конвертера обратного канала Internet осуществляется по второму кабелю снижения и подается в него с помощью источника питания PS-105F/12-1 посредством адаптера питания. Если абоненту необходимо только наличие Internet (см. рис. 6), тогда тюнер СRD-200M ему не ставится, в этом случае питание приемного и передающего конвертеров осуществляется по обоим кабелям снижения с помощью источника питания PS-105F/12-1. Внешний вид абонентских комплектов представлен на рис. 7.

UWDS-10M-TV-Internet.jpg
Рис. 5 - Структурная схема абонентского комплекта ТВ+Internet с использованием двух антенн

UWDS-10M-Internet.jpg
Рис. 6 - Структурная схема абонентского комплекта Internet с использованием двух антенн


Рис. 7 - Внешний вид абонентской приемной антенны ТВ и прямого канала Internet (аналогично выглядит передающая антенна Internet обратного канала)



Рис. 8 - Абонентский ресивер CRD-200M


Рис. 9 - Внешний вид антенны, передатчика ТВ (P-1 = 15 Вт), блока питания и термобокса

Габаритные размеры передатчика - 300х180х80 мм, вес < 6 кг, исполнение наружное, диапазон рабочих температур -20..+50°C (для более низких температур следует использовать термобоксы).
Габаритные рзмеры антенны - 340х180х60 мм, вес < 4 кг, исполнение наружное, диапазон рабочих температур -40..+50°C.


Рис. 10 - Внешний вид передатчика ТВ (передатчик имеет принудтельную вентиляцию - "забортный воздух" через воздухозаборник пропускается через ребра охлаждения радиатора)

Система кодирования, используемая в станциях UWDS, рассчитана на работу не только с абонентскими ресиверами СRD-200M, не имеющими картоприемник (что повышает криптостойкость), но и с ресиверами сторонних производителей, оснащенных картоприемниками. В настоящее время система протестирована на ресиверах "Витязь" (DCR-803 M) , "Интеркросс" (DVB-С ICxSTB500-41). К указанным ресиверам предприятие продает SMART-карты, а также программатор с помощью которого оператор осуществляет предпродажную установку. Система зарегистрирована консорциумом DVB Project и имеет ID 0x4AF7 (www.dvb.org).

Внешний вид передатчика ТВ с меньшей выходной мощностью (P-1 = 2 Вт, P при интермодуляции -40dBm = 120 мВт) и передающей антенной с вертикальной a) и горизонтальной b) поляризацией представлен на рис. 11.


Рис. 11 a)

Рис. 11 b)