В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Сергей Пореш
Начальник отдела компании "НПО Связь Проект"
Быстрый прогресс в области технологий цифрового телевизионного вещания привел к резкому снижению стоимости производства программ и бурному росту их количества. Новые передачи создаются как в центре, так и в российских регионах
География выпуска региональных программ постоянно расширяется. В то же время стоимость доставки программы до зрителя для региональных телерадиокомпаний оказывается выше, чем для столичных. Кроме того, существующая схема доставки плохо соотносится с планами перехода к цифровому эфирному вещанию. Внедрение стандартов DVB-S2 и MPEG-4 даст возможность использовать новый вариант доставки региональных программ, позволяющий снизить расходы на их создание и учитывающий задачи перехода к цифровому эфирному вещанию.
Старая схема
Стоимость доставки программы связана со спецификой используемых для формирования канала космических средств. Спутник является самым сложным и дорогим элементом канала, и все усилия в развитии технологий спутникового вещания направлены на максимально эффективное использование емкости транспондера, которая определяется двумя параметрами: рабочей полосой частот и мощностью выходного усилителя. При этом мощность транспондера зависит от режима, в котором транспондер работает. Дело в том, что амплитудная характеристика бортовых усилителей становится нелинейной в области больших значений выходных мощностей. Если через транспондер ретранслируется два или более сигналов и его усилитель выведен в нелинейную область, в спектре излучаемого сигнала возникают помехи - продукты интермодуляции. Поэтому в многосигнальном режиме необходимо соблюдать требования к степени линейности амплитудной характеристики усилителя транспондера. Необходимая линейность достигается при отступлении от максимальной мощности усилителя примерно на 6 дБ, т.е. используется лишь четверть номинальной мощности транспондера, что существенно ухудшает условия приема ТВ-программ и повышает стоимость и размеры антенн приемных земных станций. С целью использования преимуществ односигнального режима в центрах космической связи формируется пакет ТВ-программ, полностью заполняющий транспондер. Дополнительная экономия ресурса достигается за счет применения методов статистического мультиплексирования.
В условиях региональных телевизионных передающих центров все эти методы неприменимы. Чтобы компенсировать недостатки многосигнального режима, к сигналу на отдельной несущей приходится применять большую избыточность кодирования (FEC). Это приводит к увеличению занимаемой полосы. Как правило, для обеспечения уверенного приема сигнала программы дело не ограничивается применением низких значений коэффициента FEC. Приходится использовать еще и мощность транспондера сверх значения пропорционального занимаемой полосе. Анализ существующих спутниковых ТВ-каналов показывает, что в пакете
удается ретранслировать через транспондер на 30-40% больше программ, чем на отдельных несущих.
Для решения проблемы включения программ региональных студий в пакет некоторыми западными спутниковыми операторами предложено техническое решение с установкой на борту спутника мультиплексоров, которые обрабатывают сигналы, приходящие с разных передающих станций, и формируют из них необходимый для заполнения транспондера пакет программ.
Решение с обработкой сигналов на борту имеет значительные недостатки: аренда емкости транспондера с мультиплексором обходится существенно дороже обычного, на земных станциях необходимо устанавливать специализированное оборудование, предназначенное для работы с конкретным типом установленного на спутнике мультиплексора, расположеное на борту оборудование не может быть модернизировано в течение срока эксплуатации спутника.
Новая схема
Внедрение в России стандартов MPEG-4 и DVB-S2 позволяет предложить другое решение, основанное на разделении функций вещания между центральной станцией и сетью региональных станций (см. рисунок). В предлагаемом варианте спутниковая сеть распространения региональных телерадиопрограмм будет состоять из нескольких основных элементов: двух спутниковых транспондеров, центральной станции вещания, региональных передающих станций и приемных станций в центрах эфирного и кабельного вещания.
Один из транспондеров предназначен для сбора региональных программ на центральной станции и работает в многосигнальном режиме. Второй, работающий в односигнальном режиме, используется для распространения пакета программ на приемную сеть. Для сбора программ целесообразно выделить транспондер С-диапазона, что позволит снизить требования к запасу мощности передатчиков региональных передающих станций на распространение сигнала во время дождя.
На центральной станции прием сигналов региональных программ будет происходить с использованием высокодобротной приемной антенны большого диаметра. Это позволит минимизировать ЭИИМ региональных передающих станций и использовать в региональных каналах высшие типы модуляции стандарта DVB-S2 (8PSK, 16APSK). Формирование из центральных и региональных телерадиопрограмм мультиплексов для эфирного вещания, объединение мультиплексов в спутниковый пакет программ будет производиться с использованием методов статистического мультиплексирования. Центральная станция сможет взять на себя также задачи обеспечения условного доступа к отдельным программам мультиплекса, формирование электронной программы передач.
Региональная передающая станция предназначена для ретрансляции сигнала региональной программы на центральную станцию. Конфигурация оборудования, образующего канал доставки сигнала региональной программы на центральную станцию, должна обеспечивать минимальную стоимость аренды космического сегмента и самой региональной передающей станции. С этой целью кодирование сигнала региональной ТВ-программы должно производиться по стандарту MPEG-4, позволяющего обеспечить стандартное качество при информационных скоростях не более 2 Мбит/с, модуляцию сигнала 8PSK или 16APSK в стандарте DVB-S2. Это позволит занимать в транс по ндере полосу частот менее 1 МГц. Пропорциональность расходования полосы частот и мощности транспондера будет обеспечена высокодобротной приемной антенной центральной станции. На приемных станциях из спутникового сигнала выделяется нужный мультиплекс и подается на эфирные или кабельные передатчики.
В предлагаемой схеме региональную программу необходимо транслировать через спутник дважды. Однако увеличения арендуемой полосы частот не происходит. Анализ существующих спутниковых каналов ТВ-программ на отдельных несущих показывает, что в среднем они занимают 4-4,5 МГц. В пакетах одна программа занимает уже 3-3,5 МГц. Полосы в 1 МГц вполне достаточно для ретрансляции телевизионного сигнала на центральную станцию по предлагаемой схеме. Более детальный подсчет может еще больше изменить баланс в пользу предлагаемой схемы. Дело в том, что спутниковые операторы начисляют арендную плату в зависимости от того, какой ресурс транспондера расходуется в большей мере - полоса рабочих частот или мощность усилителя. Опыт показывает, что региональные телеканалы, стремясь обеспечить надежный прием своего сигнала, почти всегда платят именно за мощность.
Реализация представленной схемы распространения региональных телепрограмм позволит снизить стартовые расходы региональных телерадиокомпаний. Региональные передающие станции будут представлять собой сравнительно простые и дешевые системы. Небольшие спутниковые антенны можно будет размещать непосредственно на крышах зданий телерадиокомпаний как терминалы VSAT-сетей. Немаловажным результатом перехода к предлагаемой схеме была бы унификация региональных передающих станций, приемных сетей и упрощение контроля за режимом работы спутниковых транс-пондеров.
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #7, 2007
Посещений: 12890
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
