антенна радиочастотный
Построение сетей цифрового спутникового радиовещания
Главная Статьи Сети спутникового радиовещания
Построение сетей цифрового спутникового радиовещания
Г. ВысоцкийСАТПРО
июль 1998 г.
Сегодня около десятка московских антенна радиочастотный петербургских радиостанций транслируют свои программы через спутники в цифровом стандарте ISO/MPEG (MUSICAM). Это известные всем "Русское Радио", "Европа-Плюс", "Радио Рокс", "Радио Модерн" антенна радиочастотный другие. На разных стадиях реализации находятся проекты других сетей цифрового спутникового радиовещания, в том числе региональных.
Мировым лидером в производстве передающей антенна радиочастотный приемной аппаратуры для таких сетей является компания ComStream (San Diego, USA). На Российском рынке эту компанию представляет Корпорация Дженерал Сателайт (Санкт-Петербург, Екатеринбург). Оборудование ComStream, равно как реализованный в нем алгоритм цифрового сжатия звуковых сигналов в России де-факто стали стандартом. Это обусловлено несколькими объективными причинами:
Применение информационного сжатия позволяет намного сократить объем передаваемой информации, антенна радиочастотный следовательно, сузить полосу частот, занимаемую сигналом, до нескольких сотен килогерц, сохранив при этом качество исходного материала. Одним транспондером с шириной полосы 54 или 72 МГц можно ретранслировать сигналы более 100 радиостанций, соответственно уменьшается стоимость аренды спутникового канала связи для передачи одного сигнала.
Чем ниже скорость цифрового потока, тем большее количество энергии приходится на каждый переданный бит информации при неизменной мощности передатчика. С другой стороны, чем уже полоса частот, занимаемая сигналом, тем выше отношение сигнал/шум на входе приемника при прочих равных условиях. Таким образом, применение технологии цифрового сжатия позволяет снизить требования к эквивалентной изотропно излучаемой мощности (ЭИИМ) передающей системы антенна радиочастотный к добротности приемной системы. Это значит, что для передачи антенна радиочастотный приема сигналов цифрового радио можно использовать антенны меньшего диаметра антенна радиочастотный передающее СВЧ оборудование меньшей мощности, чем, например, для передачи сигналов телевидения через тот же спутник.
Для передачи сигналов нескольких радиостанций одним транспондером спутника используется частотное разделение каналов (FDM, Frequency Division Multiplexing). Иначе такая технология называется SCPC (Single Channel per Carrier - на каждой несущей - один канал). При таком способе совместного использования транспондера нет необходимости размещать передающие станции (Uplink-и) в одном месте. Сигналы каждого канала могут передаваться из любой географической точки, лишь бы эта точка находилась в зоне обслуживания приемной антенны спутника. Сложение сигналов нескольких станций происходит непосредственно в антенно - фидерном тракте спутника-ретранслятора. Если радиостанция намеревается создать свою спутниковую сеть, нет нужды искать оператора Uplink-а, который выделил бы ей канал для вещания, и, что еще более проблематично, качественный канал связи от своей студии до модулятора Uplink-а. Можно построить собственный Uplink антенна радиочастотный разместить его непосредственно возле студии. Забегая несколько вперед, можно добавить, что передающее оборудование ComStream позволяет подавать на вход Uplink-а сигналы аудио в цифровом формате AES-3, антенна радиочастотный получать их в таком же виде на выходе приемника. Таким образом, можно вообще исключить аналоговые стадии передачи сигнала, от студийного оборудования до каждого FM - передатчика сигнал будет передаваться исключительно в цифровом виде.
Для цифрового радиовещания используются хорошо опробованные антенна радиочастотный документированные спутниковые модемные технологии. Передающее антенна радиочастотный приемное оборудование универсально, надежно, очень компактно антенна радиочастотный относительно дешево. Uplink для передачи стереофонического сигнала одной радиостанции в минимальной комплектации стоит около 20.000$ антенна радиочастотный занимает всего 3 условных места в стандартной 19" стойке (не считая наружного оборудования - СВЧ передатчика антенна радиочастотный антенны).
Одновременно с сигналами стереофонического или монофонического звука с качеством компакт-диска могут рассылаться любые асинхронные данные с малыми скоростями (текстовые документы, факсы, двоичные файлы), антенна радиочастотный также специальные команды управления. Администратор сети может избирательно управлять оборудованием FM - радиостанций - ретрансляторов в других городах, например, включать антенна радиочастотный выключать аппаратуру звукозаписи, запускать автоматическую врезку местных рекламных роликов антенна радиочастотный джинглов, перестраивать или отключать приемник.
Структура типичной сети цифрового спутникового радиовещания.
Типичная сеть цифрового спутникового радиовещания состоит из трех основных звеньев:
Передающая станция (Uplink)
Спутник - ретранслятор
Одна или несколько приемных станций
Чаще всего сеть спутникового вещания обеспечивает трансляцию одного сигнала от одной передающей станции множеству приемных станций. Структура такой сети показана на рис. 1.
Рис. 1. Структура типичной сети спутникового цифрового радиовещания.
На передающей станции сигналы одного или нескольких каналов звука, служебные данные антенна радиочастотный команды управления объединяются в единый цифровой поток антенна радиочастотный передаются на спутник. Передающая станция обычно содержит следующие функциональные узлы:
Кодер/мультиплексор
Цифровой спутниковый модем
Сверхвысокочастотный приемопередающий блок
Передающая антенна
Дополнительно передающая станция может быть оборудована системой поддержки сетевого администрирования (Audio Network Management System, ANMS) на базе компьютера с соответствующим программным обеспечением
Дополнительно на передающей станции может быть установлено оборудование для контроля антенна радиочастотный диагностики удаленных приемников по телефонным линиям.
Спутниковое звено сети представляет собой коммерческий спутник-ретранслятор, находящийся на геостационарной орбите. Для спутникового вещания используются, как правило, частотные диапазоны C-band (3,7 - 4,2 ГГц) антенна радиочастотный Ku-band (10,7 - 12,75 ГГц).
Третье звено - приемная станция - включает в себя:
Приемную спутниковую антенну с понижающим конвертером
Соединительный радиочастотный кабель
Цифровой спутниковый приемник звуковой частоты
На передающей станции используется кодек/мультиплексор ComStream DAC700 антенна радиочастотный спутниковый модем ComStream CM701 со сверхвысокочастотным приемопередающим блоком. Для передачи стереофонического сигнала только одной радиостанции может использоваться наземная приемопередающая станция ComStream DT 7000 (4 ГГц или 11 ГГц) или DT 8000 (11 ГГц), совмещающая в себе спутниковый модем антенна радиочастотный наружный СВЧ блок. В качестве приемных станций используются цифровые спутниковые приемники звуковой частоты ABR200 с соответствующим сверхвысокочастотным оборудованием (антенна антенна радиочастотный понижающий конвертер).
Передающее оборудование
Кодек - мультиплексор ComStream DAC700
Звуковой сигнал одного или двух каналов в аналоговом виде или в цифровом формате AES/EBU подается на входы кодера DAC700. В кодере аналоговые сигналы преобразуются в цифровые, затем кодируются с применением сжатия информации. Описание самого алгоритма сжатия ISO/MPEG (Уровень II/IIA) может показаться излишним будет приведено в другой статье. DAC700 предусматривает передачу одного канала звука (режим Mono), двух независимых каналов звука (режим Dual Mono - Stereo) или стереофонического звука со связанными каналами (режим Joint Stereo). В зависимости от режима работы антенна радиочастотный требуемого качества передачи сигнала возможен выбор различных степеней сжатия сигнала, соответствующих скорости цифрового потока на выходе кодера/мультиплексора 56, 64, 96, 112, 128, 192, 256 антенна радиочастотный 384 Кбит/сек. Зависимость качества сигнала от степени сжатия для различных режимов работы приведена в табл. 1. Мультиплексор DAC700 объединяет в общий цифровой поток данные звука, кодированного со сжатием, антенна радиочастотный дополнительные данные, антенна радиочастотный именно:
Данные пользователя - двоичные файлы, текстовые документы, факсы антенна радиочастотный т. п. В качестве входа данных пользователя используется асинхронный последовательный порт RS-232. Скорость передачи данных от 300 до 9600 Бод, она ограничена скоростью общего цифрового потока на выходе мультиплексора. Значение максимально возможной скорости данных пользователя приведено в табл. 1.
Сигналы управления внешним оборудованием. Входы сигналов управления представляют собой 16 логических входов уровня TTL, гальванически развязанные от остальной схемы DAC700 оптоэлектронными парами. В приемниках ABR200 эти сигналы преобразуются в замыкания "сухих" контактов 8-ми реле, которые включают или выключают периферийное оборудование FM - радиостанции. Какой из 16-ти управляющих сигналов будет соответствовать каждому из 8-ми реле антенна радиочастотный будет ли этот сигнал включать реле или выключать его, определяется настройками ABR200.
Команды системы сетевого администрирования (Audio Network Management System, ANMS). Возможности этой системы будут описаны ниже.
Сформированный поток данных, подлежащий передаче, выводится из DAC700 через синхронный порт RS422. DAC700 является дуплексным устройством, антенна радиочастотный содержит как кодер/мультиплексор, так антенна радиочастотный декодер/демультиплексор. Его можно использовать для двусторонней передачи сигналов аудио антенна радиочастотный данных по схеме "от точки к точке". При использовании в составе типового Uplink-а цифрового радиовещания приемная часть DAC700 используется для контроля "на себя".
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 антенна радиочастотный защищаются от ошибок канальным кодом. Далее поток данных расщепляется кодером Грея на два потока, которые подаются на входы QPSK - модулятора. Эти процессы аналогичны канальному кодированию антенна радиочастотный модуляции данных цифровых телевизионных программ, описанным ранее в "Телеспутнике"(июль 1997, Л.А. Севальнев. Передача цифровых телевизионных программ...). 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:
компактный низкоскоростной модем CM601 (скорость передачи от 4,8 до 512 Кбит/сек)
спутниковый модем CM801 (скорость передачи от 4,8 до 2300 Кбит/сек, выход QPSK сигнала в L - диапазоне (950 - 1450 МГц)
приемопередающая станция DT7000 (включает модем, аналогичный CM701, внешний приемопередающий блок C - диапазона (5 Вт) или Ku - диапазона (2 Вт) антенна радиочастотный источник питания для приемопередающего блока)
приемопередающая станция DT8000 (модем, аналогичный CM701 антенна радиочастотный внешний приемопередающий блок Ku - диапазона (2 Вт))
DT8000 - модем
DT8000 - приемопередающий блок
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:
Изменять конфигурацию, производить диагностику передающего оборудования (кодека/мультиплексора, модема, приемопередающей станции)
Избирательно управлять любым удаленным приемником (группой приемников)
Производить загрузку новой версии программного обеспечения (апгрейд) удаленных приемников
Создавать антенна радиочастотный хранить в виде файлов временные последовательности операций по управлению удаленными приемниками. Другими словами, система содержит многоканальный таймер, с помощью которого можно задать время включения, переключения на другой канал, начала антенна радиочастотный конца приема данных антенна радиочастотный т. п. для каждого приемника или группы приемников.
Производить контроль состояния антенна радиочастотный диагностику удаленных приемников по телефонным линиям с использованием телефонных модемов (если сеть оборудована такой аппаратурой)
Производить избирательную рассылку данных
Цифровой приемник звуковой частоты ComStream ABR200
Приемник содержит следующие функциональные узлы:
Демодулятор
Микропроцессорное устройство управления, обеспечивающее конфигурирование, настройку антенна радиочастотный управление приемником.
Декодер, имеющий выходы аналоговых сигналов звука антенна радиочастотный выходы звука в цифровом формате AES/EBU.
Порт управления внешними устройствами
Порт выхода асинхронных данных RS-232
Порт RS-232 или RS-485 для управления антенна радиочастотный диагностики приемника
ABR200 поддерживает все режимы антенна радиочастотный скорости передачи звука антенна радиочастотный данных, предусмотренные кодеком/мультиплексором DAC700 (таблица 1). Аналоговые сигналы звука подаются на пульт оператора эфира антенна радиочастотный на входы звукозаписывающей аппаратуры для записи тех программ, которые транслируются в записи. Контакты управляющих реле приемника используются для управления внешним оборудованием, например, магнитофонами антенна радиочастотный проигрывателем дисков, джингловой машиной (для врезки местной рекламы антенна радиочастотный т. п.). Низкоскоростной порт данных подключается к принтеру или к компьютеру для автоматизированного учета трафика, составления эфирных справок антенна радиочастотный 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) антенна радиочастотный занимает очень узкую полосу, от 64 кГц (при скорости 64 кБит / сек антенна радиочастотный четырехпозиционной фазовой манипуляции QPSK) до 512 кГц (при скорости 256 кБит / сек антенна радиочастотный 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) антенна радиочастотный 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) антенна радиочастотный идентификатора канала (channel ID number). Как правило, на одной передающей станции в сигнал на каждой несущей вводится свой индивидуальный идентификатор канала, антенна радиочастотный идентификатор сети на всех несущих передается один антенна радиочастотный тот же.
В процессе настройки приемник обнаруживает сигнал на заданной частоте, затем выделяет антенна радиочастотный анализирует идентификаторы канала антенна радиочастотный сети. Если хотя бы один идентификатор отличается от заданного пользователем, приемник выдает соответствующий сигнал антенна радиочастотный 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 антенна радиочастотный вид модуляции.
Ограничения по использованию конвертера
Согласно спецификации, ABR200 может использоваться как с PLL - конвертером, так антенна радиочастотный с традиционным DRO. На самом деле приемник устойчиво работает только с PLL - конвертерами антенна радиочастотный с конвертерами, выполненными по технологии Low Phase Noise. Дело в низкой скорости цифрового потока антенна радиочастотный 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, антенна радиочастотный 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 антенна радиочастотный ниже с модуляцией QPSK необходимо применять конвертеры с повышенной стабильностью частоты гетеродина антенна радиочастотный низкими фазовыми шумами, желательно PLL. Сигналы с двухпозиционной фазовой манипуляцией (BPSK) менее критичны к этому требованию, однако бытовой конвертер антенна радиочастотный в этом случае использовать не рекомендуется.
Управление
ABR200 не имеет органов управления (как антенна радиочастотный DAC700, CM601). Тем не менее, предусмотрено три способа управления приемником:
Командами системы поддержки сетевого администрирования (ANMS), передаваемыми по спутниковому каналу связи одновременно со звуком антенна радиочастотный данными
Командами, подаваемыми с местного терминала через порт управления антенна радиочастотный диагностики RS232. Команды управления приемником представляют собой наборы символов ASCII. В качестве терминала может использоваться IBM - совместимый ПК с любой программой связи, поддерживающей обмен символами ASCII, например, HIPERTERMINAL, входящей в состав Windows.
Можно оперативно выбрать одну из заранее определенных настроек (форматов), изменяя уровни на трех логических входах TTL с помощью переключателя, например, "галетного".
Система встроенного контроля антенна радиочастотный диагностики
ABR200 имеет систему встроенного контроля, фиксирующую до 25 различных ошибок антенна радиочастотный аварий. Пользователь сам назначает список аварий антенна радиочастотный ошибок, приводящих к выдаче обобщенного сигнала аварии (светодиод на передней панели антенна радиочастотный срабатывание реле аварийной сигнализации).
Приемник имеет регистр неисправностей, в котором хранится информация об ошибках антенна радиочастотный авариях, имевших место после последней очистки регистра. Кроме этого, в приемнике предусмотрены счетчики пропаданий сигнала антенна радиочастотный срывов синхронизации декодера, их содержимое можно считать антенна радиочастотный 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 антенна радиочастотный к настройкам.
Как было отмечено ранее, система цифрового радиовещания ComStream предусматривает избирательную передачу радиопрограмм, но только при использовании ANMS. Остальные компоненты uplink-а (DAC700 антенна радиочастотный 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 (см. выше). Если нет утечки информации на самой сетевой станции, пользователю их не узнать. Порт управления антенна радиочастотный 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 антенна радиочастотный Wegener DR96 делает вопрос о возможности индивидуального приема программ цифрового радио неактуальным. Оставляют желать лучшего антенна радиочастотный условия приема сигналов со спутников Intelsat 604 (60Е: "Европа-Плюс", "Рокс", "Модерн") антенна радиочастотный 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 (Уровень II/IIA) - PromoCastTM. Это аппарат настольного исполнения, который позволяет принимать звук качества emission антенна радиочастотный 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, антенна радиочастотный количество, антенна радиочастотный качество сервиса сетей цифрового радиовещания растет. Поэтому вполне возможно, что в недалеком будущем провинциальные меломаны смогут принимать отечественное цифровое радио индивидуально.
разделы
сушильный машина ardo
бахила полиэтиленовый
билет ммдм
купить элеваторный узел
проведение анкетирование
фосфорный краска
трубогиб
управление ярославль
микросреда компания
басейны intex
магнитно-маркерные доска
устройство плавный пуск
продать кайт
снос любой конструкция
кулер регулируемый
прамышленый альпинизм
флагшток банерного флаг
лак эмаль
устройство плавный пуск
купить видеокарту
кбе
фосфоресцирующий краска
кофе колониальный товар
букмекерский контора фаворит
масло форма
куллер
thuraya sg 2520
пескоструйка
брэнд
зона ограничение доступ
светлогорск
kiev apartaments rent
бегущий строка
спб доставка
врач акушер гинеколог
циклон батарейный
аэрография
lucent definity
александр вертинский. желтый танго
анимация 3d график
нард короткий
профиль salamander
мурано
барбекю
велюкс
сбор д/полоскания горло зубной боль
mobilux
скрипт рассылка объвлений
крот dr
съемный зубной протез
профессиональный психолог
антигололедные реагент
изготовление презентация
три цвета: красный
пазл
багетный мастерский
промышленный аккумулятор
доставка напиток
договор суррогатный мать
пазл
лак эмаль
холодный штамповка
подбор холодильный камера
напыление ппу
thuraya sg 2510
8800 white gold
fag
решетка
штамповка
добрый тепло
вагонка половой доска
трость доставка
чиллеры
спецобувь оптом
винный холодильник
кс-4361
кострома риелтор
hi-fi
черный кофе
укв радиосвязь
купить ниппель
отпуск конец
ваза 2111
создание анимационный клип
метробонд
кулер
сервер hp
грунт
кпк опт
изготовление краска
datamax
купить ниппель радиат
маршрутизатор
государственный герб
детский гинеколог
разогреть вчерашний обед
нестандартный коробка
квн
уничтожение данный
фарфор
пежо 407
мусорный пакет
инженерный геодезия
пежо 307
басейны intex
видеорегистраторы
агат кристи билет
концентрирование кислорода
кс-4361а
дэнас
вилатерм
лечение щитовидный железа
ppg краска
спецобувь
5003.17 (крышка)
квн
универсам красный площадь
кружка
курьерский почта
эмжс
вихревой теплогенераторы
ваттметр
плата видеозахвата
медикаметозное безоперационное прерывание беременность
прайс эфирный антенна
стенд
комплексный сайт
raymond weil
мини пекарня
лечение слух
гидрант
кулер тихий
избавиться спам
организация видеоконференция
нард скачать бесплатный
курьерский почта
видеосъемка
доставка дров
сбор д/полоскания горло зубной боль
автошкола
ubiquam
антенна радиочастотный