Комплект оборудования системы MMDS включает следующие компоненты:
Модуляторы
В странах СНГ в настоящее время в наземном телевидении для
передачи изображения используются аналоговые сигналы АМ, а для
передачи сигналов звукового сопровождения применяется ЧМ. При этом
модуляторы в системах MMDS ничем не отличаются от модуляторов
передатчиков метрового и нижней части (от 300 до 860 МГц)
дециметрового диапазона.
Предлагаемые компанией ADC
NTSC/PAL-модуляторы серии 5013 идеальны для использования с
широкополосными MMDS передатчиками. Модуляторы полностью
перестраиваемые - с выходной частотой от 138 до 408 МГц.
Высокоуровневым смешиванием и многоуровневой фильтрацией достигается
низкое значение внеполосных помех.
Рис.2 Общий вид стойки оборудования системы MMDS компании ADC
Внедрение в наземном телевещании цифровых методов передачи, требует замены аналоговых модуляторов на цифровые. Кроме того, потребуется модернизация бытовых телевизионных приёмников.
Передатчики
В практике проектирования и монтажа систем MMDS используются два варианта построения структурных схем - одноканальный и многоканальный. Таким образом, передатчики могут быть групповыми (многоканальными) и одноканальными, и предназначаться для передачи как аналоговых, так и цифровых сигналов. Кроме того, передатчики могут быть рассчитаны для работы в помещениях и вне помещения вблизи антенны. Вариант размещения передатчика около антенны позволяет практически исключить потери в фидерных линиях, но при значительных колебаниях температуры и влажности резко возрастают требования к надежности работы. Естественно, что усложняется и эксплуатационное обслуживание.
Передатчики совместимы с любыми модуляторами, работающими в диапазоне 138..408 МГц. Блочная конструкция позволяет унифицировать разные модели, предусмотрена встроенная система дистанционной диагностики, а также имеется защита от перенапряжений и коротких замыканий.
При неисправности основного передатчика система автоматического резервирования отключает неисправный передатчик, перестраивает резервный передатчик на заданную частоту, обеспечивая при этом коммутацию на него входных и выходных сигналов. Блок памяти системы резервирования фиксирует время и причину неисправности и высылает оператору системы сообщение о вводе резервного передатчика в действие.
Рис.3 Структурная схема системы MMDS при использовании одноканальных передатчиков
В одноканальном варианте для передачи N-телевизионных программ
применяется N-передающих устройств, включающих модулятор и
собственно передатчик, а суммирование мощности разных передатчиков
производится в антенне (см.рис.3).
В
многоканальном варианте передаваемые N-телевизионных программ
сначала поступают на свои модуляторы, далее из них формируется
групповой сигнал, который модулирует широкополосный передатчик,
работающий на общую антенну (см.рис.4).
В
полосе 2500..2700 МГц может быть размещен 31 канал аналогового
телевидения стандарта NTSC (полоса канала 6 МГц) и 24 канала
стандарта PAL и SECAM (полоса 8 МГц).
Рис.4. Структурная схема системы MMDS при многоканальном передатчике
В одноканальном варианте вся мощность излучается в данном канале, а в многоканальном варианте - уменьшается при 8 каналах примерно в 50 раз, т.е. мощность в каждом канале падает примерно в 2N раз.
При передаче по системе ТВ-сигналов радиоисточником для передачи их потребителям служит цифровая головная станция. Видеосигналы от спутника, местных телевизионных станций или видеомагнитофонов кодируются (кодеры MPEG) и мультиплексируются в транспортные потоки, включающие сигналы от 4-х до 10-ти индивидуальных видеосерверов.
Многоканальные или групповые передатчики целесообразно использовать в небольших городах и поселках городского типа, где радиус зоны покрытия не превышает 6 км.
Одноканальные передатчики серии 5720 позволяют передавать как аналоговые телевизионные сигналы (PAL, NTSC), так и цифровые (QAM, QPSK). Как для аналогового, так и для цифрового вещания имеются цепи коррекции частотной характеристики и системы автоматического регулирования уровня сигнала (АРУ).
 |
 |
|
Рис.5 Цифро-аналоговый MMDS передатчик компании ADC серия 5720 | |
Выходная мощность передатчиков этого модельного ряда находится в
диапазоне 2,5 - 100 Вт - для модулированного цифрового сигнала и 10
- 280 Вт - для аналогового.
Модульное исполнение передатчиков
упрощает их установку, эксплуатацию и замену.
Автоматическое
переключение на резервные модули позволяет не прерывать вещание в
случае сбоев.
Передатчики 5720 имеют встроенные модуляторы
вещательного качества для телевизионных сигналов NTSC, PAL. Это
значительно экономит стоечное пространство и позволяет разместить
систему MMDS на 31 канал в 4-ех стойках (см.рис.2)
Широкополосный передатчик серии ITS-6450B позволяет одновременно усиливать и вещать 24 телевизионный каналов. В этом ряду передатчиков имеются модели с выходной мощностью от 50 до 1300 Вт. При практически равных отношениях сигнал/шум (52-55 дБ) у широкополосного передатчика из-за деления мощности на число каналов зона вещания будет меньше, чем у одноканального. Однако, для небольших городов и поселков это более эффективное по стоимости решение.
Рис. 6 Широкополосный MMDS-передатчик серии 6450В компании ADC
Широкополосный передатчик можно использовать как на головной MMDS станции, так и в качестве широкополосного ретранслятора для увеличения зоны вещания и, соответственно, числа абонентов. Передатчик ITS-6450B принимает на входе VHF/UHF сигналы, поднимает их вверх по частоте и выравнивает уровень выходного сигнала.
Использование коррекции возмущений позволяет уменьшить потребляемую мощность и интерференционные искажения.
ВЧ-смеситель каналов (сумматор, комбайнер)
ВЧ-смеситель каналов ITS-8770 - сумматор MMDS-каналов, который работает со смежными или несмежными цифровыми и аналоговыми приложениями, не возбуждая перекрёстные резонансы, представляет из себя сварную алюминиевую конструкцию, отличающуюся высококачественными соединениями, малым уровнем затухания. Его компактный дизайн позволяет монтировать до 8 сумматоров на стойку передатчика. В зависимости от потребностей конкретной системы сумматор может устанавливаться как вертикально, так и горизонтально Данный смеситель фильтрует и суммирует MMDS-каналы через широкополосный направленный фильтр в общий волновод. Он имеет меньшие входные потери в сравнении с системой, использующей раздельную спектральную фильтрацию и суммирование.
Рис 7. ВЧ-смеситель каналов ITS-8770 системы MMDS
Передающая антенна
 |
|
Рис.8 Передающая антенна с
фазированной антенной решёткой |
Элементы волноводного тракта
 |
|
Рис.9 Фидеры, используемые в
MMDS-системе. |
Ретрансляторы
При разноэтажной городской застройке, наличии экранирующих препятствий (высот, технических сооружений и т.п.) или сложного рельефа местности для исключения возникающих при этом "мертвых зон", в которых прямая видимость между антенной базовой станции и антеннами абонентских терминалов не обеспечивается, используются ретрансляторы. (см.Рис.10) Ретранслятор - это чаще необслуживаемый приемо-передающий комплекс, состоящий из приемных и передающих антенн, широкополосных усилителей с фильтрующими блоками и фидерных линий.
Рис.10 Схема передачи сигнала в MMDS-системе
Сигнал излучается ретранслятором на той же частоте, на которой и принимается. Чтобы исключить помехи абонентам, находящимся в зоне обслуживания ретранслятора и основного передатчика, передача с ретранслятора осуществляется в другой поляризации либо выбирается соответствующая конфигурация ДН приёмной и передающей антенн ретранслятора.
Передатчик и приемник ретранслятора размещаются вблизи соответствующих антенн, имеют герметичный корпус и систему терморегулирования, которые надежно защищают их от влияния погодных условий.
Ретранслятор 605C (booster) - используется для расширения
зоны приема, либо для ретрансляции основного сигнала в область
радиотени. Система АРУ ретранслятора обеспечивает постоянный уровень
выходного сигнала при разности принимаемых сигналов до 30 дБ.
Ретранслятор может размещаться во всепогодном защищенном корпусе, обеспечивающем необходимый влажностный и температурный режим (см.Рис.12).
 |
 |
|
Рис. 11. Широкополосный ретранслятор (бустер) MMDS компании ADC серии 6479А |
Рис. 12. Наружный широкополосный
ретранслятор (бустер) MMDS компании ADC серии 605С |
Ретрансляторы 6479А серии - монтируемые в стойку широкополосные усилители, которые обеспечивают мультиканальную ретрансляцию сигналов в диапазоне 2076-2686 МГц. Возможен выбор из семи модулей, благодаря чему обеспечивается от 20 до 1300 Вт пиковой мощности.
Входная MMDS/MDS приёмная система
Входная MMDS/MDS приёмная система предназначена для приёма на базовой станции (BS) входящих сигналов высокоскоростных приложений аудио, видео и данных. Приёмная система содержит приёмник, прецизионный частотный опорный генератор и малошумящий усилитель.
Система управления SCADA
Система SCADA (ITS-5001) - микропроцессорная система управления и мониторинга, позволяющая оператору MMDS в режиме реального времени осуществлять контроль и управление приёмо-передающим оборудованием и системой автоматического резервирования с одного рабочего места - персонального компьютера, который может располагаться как непосредственно вблизи оборудования, так и на любом удалении от него. GUI (GUI - графический интерфейс пользователя), работающий под NT и UNIX, позволяет настроить контроль системы в терминах рабочих коридоров и пороговых значений. Управление осуществляется по протоколу SNMP. SCADA-контролер смонтирован в стойку и имеет простой в использовании интерфейс. Контролер соединён с главным передатчиком резервным оборудованием и с интерфейсным оборудованием узла через сеть, построенную на RS-485. Интерфейс узла имеет цифровой и аналоговый входы для мониторинга параметров, таких как переменное напряжение, температура, и обеспечение безопасности. Структурная схема системы сетевого управления SCADA приведена на Рис.13
Рис.13 Функциональная схема системы сетевого управления SCADA
