|
Спутниковый модем ComStream CM 701
CM701 - универсальный спутниковый модем, предназначенный для дуплексной передачи данных. Скорость потока данных на входе модема может составлять от 4,8 до 9300 Кбит/сек. Данные для передачи поступают на вход модема через порт RS449 (RS422/RS423), затем скремблируются псевдослучайной последовательностью и защищаются от ошибок канальным кодом. Далее поток данных расщепляется кодером Грея на два потока, которые подаются на входы QPSK - модулятора. На выходе модема формируется QPSK сигнал на промежуточной частоте 70 или 140 МГц, что обеспечивает стыковку модема со стандартным СВЧ оборудованием . При использовании модема для передачи сигналов цифрового радио его приемная часть не задействуется. CM701 используется для организации цифрового радиовещания через спутники традиционно. Вместо него могут быть применены другие модемы ComStream более поздних разработок:
Система поддержки сетевого администрирования (Audio Network Management System, ANMS) ANMS представляет собой IBM - совместимый ПК с соответствующим программным обеспечением. Система позволяет с одного рабочего места:
Цифровой приемник звуковой частоты ComStream ABR200
Приемник содержит следующие функциональные узлы:
ABR200 поддерживает все режимы и скорости передачи звука и данных, предусмотренные кодеком/мультиплексором DAC700 . Аналоговые сигналы звука подаются на пульт оператора эфира и на входы звукозаписывающей аппаратуры для записи тех программ, которые транслируются в записи. Контакты управляющих реле приемника используются для управления внешним оборудованием, например, магнитофонами и проигрывателем дисков, джингловой машиной (для врезки местной рекламы и т. п.). Низкоскоростной порт данных подключается к принтеру или к компьютеру для автоматизированного учета трафика, составления эфирных справок и т. п. Выход аварийного сигнала используется для автоматического включения резервного источника звуковых программ при пропадании сигнала со спутника. Система настройки Сигнал цифрового радиовещания в системе ComStream передается на одной несущей (Single Channel Per Carrier, SCPC) и занимает очень узкую полосу, от 64 кГц (при скорости 64 кБит / сек и четырехпозиционной фазовой манипуляции QPSK) до 512 кГц (при скорости 256 кБит / сек и двухпозиционной фазовой манипуляции BPSK). Приемник ABR-200 может принимать сигналы на несущих, расположенных где угодно в пределах диапазона входных частот приемника - от 950 до 1450 МГц. На пути от модулятора модема до демодулятора приемника сигнал неоднократно переносится из одного частотного диапазона в другой (модулятор, повышающий конвертер, ретранслятор спутника, понижающий конвертер приемной станции). Для переноса частоты используются гетеродины. В результате значение частоты на входе приемника имеет некоторую неопределенность, величина которой зависит от суммарной погрешности настройки всех гетеродинов. Эта неопределенность может быть более 2 МГц при использовании конвертера со стабилизацией частоты гетеродина диэлектрическим резонатором (DRO LNB) и менее 15 кГц при использовании конвертера с цифровым синтезатором частоты гетеродина (PLL LNB). Таким образом, неопределенность несущей частоты может в несколько раз превышать полосу, занимаемую самим сигналом. Поэтому частота не является определяющей настройкой для ABR200. Для распознавания сигнала в общий поток данных на каждой несущей кодером DAC700 вводится специальный идентификатор. Идентификатор состоит из двух частей - идентификатора сети (network ID number) и идентификатора канала (channel ID number). Как правило, на одной передающей станции в сигнал на каждой несущей вводится свой индивидуальный идентификатор канала, а идентификатор сети на всех несущих передается один и тот же. В процессе настройки приемник обнаруживает сигнал на заданной частоте, затем выделяет и анализирует идентификаторы канала и сети. Если хотя бы один идентификатор отличается от заданного пользователем, приемник выдает соответствующий сигнал и процесс настройки продолжается до тех пор, пока не будет обнаружен сигнал с нужными идентификаторами. Таким образом, для настройки приемника необходимы данные: частота несущей с точностью до килогерца, идентификатор сети, идентификатор канала, скорость потока данных и вид модуляции. Ограничения по использованию конвертера Согласно спецификации, ABR200 может использоваться как с PLL - конвертером, так и с традиционным DRO. На самом деле приемник устойчиво работает только с PLL - конвертерами и с конвертерами, выполненными по технологии Low Phase Noise. Дело в низкой скорости цифрового потока и применяемом виде модуляции - квадратурной фазовой манипуляции (QPSK). Для QPSK используются две несущих, сдвинутых друг относительно друга по фазе на 90О. Каждая несущая в зависимости от состояния модулирующего сигнала получает в модуляторе фазовый сдвиг 0О или 180О. Таким образом, в любой момент времени каждая из двух несущих находится в одном из двух возможных состояний, иначе говоря, одним состоянием сигнала передается 2 бита информации. Демодулятор приемника через равные промежутки времени сравнивает фазу сигнала с фазой двух восстановленных несущих. Чем меньше скорость потока, тем длиннее промежуток времени между двумя последовательными анализами, и тем больше вероятность, что дрейф частоты или флюктуации фазы гетеродина приведут к изменению фазы на выходе конвертера на величину, большую 45О. Это приведет к тому, что две несущих во входном сигнале как бы поменяются местами - данные будут приниматься с ошибками. Поэтому для приема данных со скоростями 500 Кбит/сек и ниже с модуляцией QPSK необходимо применять конвертеры с повышенной стабильностью частоты гетеродина и низкими фазовыми шумами, желательно PLL. Сигналы с двухпозиционной фазовой манипуляцией (BPSK) менее критичны к этому требованию, однако бытовой конвертер и в этом случае использовать не рекомендуется. Управление ABR200 не имеет органов управления (как и DAC700, CM601). Тем не менее, предусмотрено три способа управления приемником:
Система встроенного контроля и диагностики ABR200 имеет систему встроенного контроля, фиксирующую до 25 различных ошибок и аварий. Пользователь сам назначает список аварий и ошибок, приводящих к выдаче обобщенного сигнала аварии (светодиод на передней панели и срабатывание реле аварийной сигнализации). Приемник имеет регистр неисправностей, в котором хранится информация об ошибках и авариях, имевших место после последней очистки регистра. Кроме этого, в приемнике предусмотрены счетчики пропаданий сигнала и срывов синхронизации декодера, их содержимое можно считать и сбросить соответствующими командами. На переднюю панель приемника выведен светодиодный индикатор, по которому оперативно контролируется качество входного сигнала по принципу плохо - хорошо - очень хорошо (не горит - мигает - горит). Ограничение доступа к приему программ и к настройкам Как было отмечено ранее, система цифрового радиовещания ComStream предусматривает избирательную передачу радиопрограмм, но только при использовании ANMS. Остальные компоненты uplink-а (DAC700 и CM701) не имеют функций избирательного управления приемниками. Насколько известно автору, в настоящий момент ни одна российская сетевая радиостанция не использует эту систему для ограничения доступа к своим программам. Таким образом, на сегодня все отечественные цифровые программы радио - "free to air". Однако "взломать" их практически невозможно - для настройки приемника необходимо знать точные параметры . Если нет утечки информации на самой сетевой станции, пользователю их не узнать. Порт управления и диагностики приемника надежно закрывается паролем. Сбросить установленный пароль возможно только с одновременным сбросом настроек. В случае, если параметры настройки все же скомпрометированы, сетевая станция может изменить их, перестроив все приемники сети дистанционно. Перспективы непосредственного вещания Стоимость приемников ComStream ABR200 и Wegener DR96 делает вопрос о возможности индивидуального приема программ цифрового радио неактуальным. Оставляют желать лучшего и условия приема сигналов со спутников Intelsat 604 (60Е: "Европа-Плюс", "Рокс", "Модерн") и Горизонт-38 (53Е: "Русское Радио"). Антенны для Intelsat-а нужны поменьше, чем для его же телевизионных программ, но все равно большие. Горизонт здорово "болтается". Светлое пятно - Экспресс-6 (80Е), с которого начало параллельное вещание "Русское Радио". Компанией ComStream производится недорогой приемник ISO/MPEG - PromoCast™. Это аппарат настольного исполнения, который позволяет принимать звук качества emission и одновременно данные со скоростью до 9600 Бод. Потребность в таком сервисе в нашей стране, скорее всего, появится. Правда, демодулятор приемника рассчитан только на прием сигналов с двухпозиционной фазовой манипуляцией BPSK - для приема QPSK пришлось бы комплектовать его дорогостоящим PLL - конвертером. Ни одна из российских сетей сейчас не работает с BPSK, так как этот вид модуляции требует вдвое большей полосы частот (по сравнению с QPSK). Однако, как было замечено в начале статьи, и количество, и качество сервиса сетей цифрового радиовещания растет. Поэтому вполне возможно, что в недалеком будущем провинциальные меломаны смогут принимать отечественное цифровое радио индивидуально. |
