Головная мультимедийная станция UWDS 9/12M

* Головная мультимедийная станция UWDS, работающая в диапазоне частот 11,7-12,5 ГГц, 9,8-10,0 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 11,7 - 12,5 ГГц - цифровое ТВ вещание в стандарте DVB-S
9,8 - 9,9 ГГц - прямой канал Internet
9,9 - 10,0 ГГц - обратный канал Internet
Радиус зоны покрытия (при вещании Internet прямого канала в QAM-64, обратного канала - в QPSK) литера Т - 20 км
литера Z - 40 км
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 100 / QPSK
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 QPSK модуляторов MSD-110/4-19'', где производится их модуляция по стандарту DVB-S и конвертирование в диапазон частот 535...695МГц, 695...860 МГц. Модуляторы MSD-110/4-19'' отличаются от модуляторов MСD-110/4-19'' отсутствием фильтра по ПЧ1 (его центральная частота была 36МГц, Df=8МГц) заменой фильтра по ПЧ2 (вместо 915МГц ±10,0МГц устанавливается фильтр 942,5МГц ±17,5МГц). Также производится смена программного обеспечения (позволяющего формировать сигнал QPSK вместо QAM).

После конвертирования указанных сигналов (с выхода модуляторов MSD-110/4-19'') в диапазон частот 11,823...11,988ГГц, 11,988...12,153 ГГц сигналы поступают в антенны, занимая частотные положения согласно рис. 2. Выходной усилитель передатчиков ТВ обеспечивает выходную мощность (двухсигнальный тест) 600 мВт, при уровне интермодуляционных искажений третьего порядка -30 дБн. Выходной усилитель передатчика Internet обеспечивает выходную мощность (двухсигнальный тест) 200мВт, при уровне интермодуляционных искажений третьего порядка -40дБн. 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 9,8...9,9ГГц, а для обратного канала, работающего в диапазоне частот 9,9...10,0 ГГц производится конвертирование сигналов из диапазона 9,9...10,0 ГГц в 22...42 МГц, как показано на рис. 3. Наличие трех идентичных передатчиков (2 передатчика ТВ и 1 передатчик Internet и трех идентичных передающих антенн) повышает надежность мультимедийной станции, позволяя, в случае выхода одной из системы (передатчик/антенна) передавать половину цифровых пакетов ТВ и Internet. Блоки питания мультимедийной станции - БП - устанавливаются в отапливаемом помещении и формируют напряжения 10В/10А на входе передатчиков ТВ и Internet (с учетом падения напряжения на кабеле снижения). Для обеспечения такого режима между передатчиком и БП осуществлена обратная связь (двумя проводами). Внутри передатчиков установлены источники питания, формирующие (из входного напряжения 10В) дополнительные напряжения : -5В/20мА, +6В/1,5А, +33В/20мА.

UWDS-9-12M-structure.jpg
Рис. 3 - Структурная схема головного комплекта

Щелевые передающие и приемная антенны головной мультимедийной станции, работают с горизонтальной поляризацией (за счет продольных щелей в широкой стенке волновода) при обслуживании дальней зоны (Кус=15дБ), а в ближней зоне коэффициент усиления антенн Кус=0дБ, при этом поляризация может быть как горизонтальной, так и вертикальной (за счет наклонных поперечных щелей в узкой стенке волновода). Поэтому на расстоянии до 3км от базовой станции положение абонентских облучателей подбирается по месту.

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-9/12M используется стандартный спутниковый конвертер с частотой гетеродина fгет=10,6 ГГц и с волноводом, заполненным диэлектриком.

Структурная схема абонентского комплекта приема ТВ имеет вид, представленный на рис.4. Сигнал с выхода конвертера в диапазоне частот 1223...1553 МГц поступает на спутниковй DVB-S тюнер SRD-200M (рис.8) с программой декодирования ТВ программ по алгоритму CSA. Питание приемного конвертера осуществляется по кабелю снижения и подается со входа тюнера SRD-200M.

UWDS-9-12M-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 спутниковый DVB-S тюнер SRD-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 SRD-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 SRD-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-9-12M-TV-Internet.jpg
Рис. 5 - Структурная схема абонентского комплекта ТВ+Internet с использованием двух антенн

UWDS-9-12M-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 SRD-200M


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

Система кодирования, используемая в станциях UWDS, рассчитана на работу не только с абонентскими ресиверами SRD-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).