Телевидение / Классификация систем кабельного телевидения

Классификация систем кабельного телевидения.

Системы кабельного телевидения можно классифицировать по числу абонентов, видам и протяженности распределительных линий, источникам телевизионных сигналов, числу программ и по другим параметрам.

В зависимости от сложности, протяженности и числа абонентов распределительной сети КТВ условно подразделяются на четыре категории.

К первой категории относят простые распределительные сети, в которых число абонентов не превышает 100. Такая сеть обеспечивает распределение телевизионных сигналов в многоэтажном жилом доме или группе близко расположенных жилых домов. Простая распределительная сеть состоит из распределительной (магистральной) линии, магистрального ответвителя, обеспечивающего согласование при распределении сигналов между абонентскими линиями, абонентских распределительных устройств, расположенных на лестничной клетке каждого этажа здания, и абонентских линий, передающих сигнал потребителям. Для компенсации потерь сигнала в сетях первой категории может использоваться широкополосный телевизионный усилитель.

В случае необходимости распределения программ как от сети наземного телевещания, так и от спутников, используются малоканальные головные станции, преобразующие сигналы принятых телевизионных программ в один из каналов метрового диапазона.

Распределительные сети первой категории могут быть построены и без головной станции, если они выполняют функции распределения спутниковых программ в полосе 950…2150 МГц либо наземного телевидения в полосе 40…860 МГц.

В сетях первой категории распределяются, как правило, программы только наземного телевидения. В остальных сетях распределяются телевизионные и радиопрограммы как от наземного телевидения и радиовещания, так и со спутников.

В сетях второй категории число абонентов может достигать 1000. Их применяют в больших жилых и общественных зданиях, а также в группе близко расположенных зданий. В таких сетях могут использоваться два последовательно включенных усилителя, обеспечивающие требуемый уровень сигнала на выходе телевизионных приемников.

В распределительных сетях третьей категории число абонентов может достигать 10 000. Это крупные распределительные системы коллективного приема кабельного телевидения, позволяющие обслуживать население целого микрорайона. Системы третьей категории характеризуются трехступенчатой распределительной сетью. В таких системах могут использоваться пилотное регулирование сигнала, а также двунаправленная (от головной станции к абонентам и обратно) передача.

К четвертой категории относятся распределительные сети с числом абонентов, превышающим 10 000. Такие структуры образуются при объединении сетей КТВ нескольких микрорайонов.

В зависимости от технического оснащения сети КТВ может транслироваться различное число телевизионных программ.

В сетях первой и второй категории обычно транслируются только программы наземного телевидения. Ввиду относительно небольшого количества абонентов включение в состав таких сетей станций приема спутникового телевидения пока является нерентабельным. Число транслируемых программ ограничивается техническими возможностями головной станции.

Абоненты сетей третьей и четвертой категории наряду с программами наземного телевидения, как правило, имеют возможность принимать программы местных новостей, справочные, спортивные и учебные программы. Учитываю достаточно большое число абонентов, в таких сетях становится рентабельной организация вещания программ спутникового телевидения на коммерческой основе.

В зависимости от протяженности распределительных линий и числа абонентов для передачи сигналов используются коаксиальные кабели и волоконно-оптические линии.

Структурные схемы и основные элементы сетей КТВ

Основными требованиями, предъявляемыми к различным вариантам сетей КТВ, являются минимально возможное ослабление и искажение телевизионных сигналов при их передаче абонентам, наименьшая стоимость создания и эксплуатации сети, а также возможность дальнейшего расширения.

Основными элементами сети КТВ являются: приемные телевизионные антенны, антенные усилители, головные станции (ГС), а также распределительные сети, включающие кабельные и распределительные линии, магистральные усилители, ответвители, домовые распределительные сети. Головные в свою очередь включают: усилители, конвертеры, сумматоры, направленные ответвители и другие элементы.

Современные сети КТВ обычно оснащены устройствами автоматического подержания стабильности параметров сигнала, передаваемого по распределительной сети, а также кодирующими (декодирующими) устройствами и системами автоматического резервирования основных элементов.

Число телевизионных программ зависит от видов источников сигналов и в случае приема только сигналов наземного телевидения, как правило, не превышает 10-20. Если в составе головной станции имеется спутниковый приемник, то число транслируемых каналов может достигать 40-50 и практически ограничивается полосой пропускания кабельной сети, а также техническими возможностями абонентских телевизионных приемников. Для сети КТВ с большим количеством абонентов (10 тыс. и более) в состав головной станции обычно включают небольшую телевизионную студию, позволяющую формировать местные программы.

Структурные схемы сетей КТВ

Структура сети КТВ определяется как расположением головной станции и абонентов, так и необходимостью выполнения дополнительных функций, например, обеспечения обратных каналов и сервисных услуг, в том числе подключения к сети Интернет и др.

Для сети, основным назначением которой является прием сигналов наземного телевидения и их распределение абонентам, приемные антенные системы и аппаратуру головной станции стараются разместить на одном из наиболее высоких зданий из входящих в систему и находящемся, по возможности, ближе к центру «тяжести» распределения абонентов. При этом также учитывается наличие мешающих эхо-сигналов, подземных коммуникаций, связывающих данное здание с другими зданиями сети КТВ, возможность дальнейшего расширения кабельной сети и объединение нескольких систем в одну более крупную.

При небольшом числе абонентов (сеть низшей категории) наиболее часто используются системы радиального типа. Структура такой сет представлена на рис.4.1. В схеме радиального типа абонентские линии соединяют каждого абонента непосредственно с головной станцией, а сигналы телевизионных каналов различаются по частоте. Преимуществом такой системы является возможность коммутации каналов не у абонентов, а на головной станции. В этом случае из телевизионного приемника исключается блок переключения телевизионных программ. Ее недостатком является большая протяженность абонентских линий, что приводит к необходимости использования усилителей-корректоров.

Первые сети КТВ, построенные по радиальной схеме, позволяли организовать до 12 телевизионных каналов для передачи широковещательных программ, а также местные новости, учебные и спортивные передачи и т.д.

Рис.4.1 системы кабельного телевидения радиального типа

1-усилители; 2- абонеты

Радиальная структура сети КТВ по конфигурации напоминает телефонную сеть, что позволяет использовать для прокладки телевизионного кабеля существующую телефонную канализацию, а в будущем – создает предпосылки для интеграции этих сетей.

Разновидностью радиальной схемы построения сети КТВ является многозвенная структура, при которой в линию включаются усилительно-распределительные пункты, обеспечивающие распределение сигналов группе абонентов (в пределах небольшого жилого дома или подъезда).

Наиболее распространенной является древовидная структура КТВ рис.4.2. Ее характерной особенностью является подключение к головной станции магистральных линий распределения сигналов с усилителями-ответвителями, от которых в свою очередь отходят субмагистральные линии, распределяющие сигнал к абонентам через разветвители.

Как путь совершенствования древовидной сети может рассматриваться гнездовая схема. Ее особенность заключается в том, что к основной головной станции древовидной сети подключается несколько более простых дополнительных гнездовых станций, каждая из которых представляет собой сеть кабельного телевидения более низкого уровня. Отдельные гнездовые схемы могут располагаться на достаточном удалении от ГС, что препятствует непосредственной передаче сигналов по обычной магистральной кабельной линии. Поэтому сигнал передается по волоконно-оптическому кабелю с использованием радиорелейной линии

Рис. 4.2. система кабельного телевидения древовидного типа

1,2-приемные антенны наземного и спутникового телевидения;

3-головная станция; 4-усилители-отвтевители; 5-распределительные линии;

6-разветвители; 7-магистральные линии; 8-абоненты

За счет оптимизации структуры гнездовой сети можно минимизировать затраты при условии обеспечения заданных заказчиком требований на объем услуг. При рациональном выборе мест размещений дополнительных головных станций существенно сокращается протяженность магистральных и распределительных сетей, число усилителей и других дополнительных элементов. Все это позволяет повысить качество сигнала и сократить расходы на создание сети.

Необходимо отметить, что как в радиальной, так и в древовидной системе при необходимости создания обратного канала потребуется применение дополнительных технических средств.

Организацию двустороннего обмена информацией без дополнительных технических средств могут обеспечить структуры кольцевого типа. Магистральная линия при этом прокладывается по кольцевой трассе, т.е. вход и выход магистрали заводят на узел коммутации рис.4.3. Это позволяет передавать прямой и обратный сигнал по одним и тем же каналам в одну и ту же сторону. Пассивны (принимающие) и активные (передающие) абонентские отводы подключаются через ответвители или включаются в концентраторы, распологающиеся на кольцевой магистрали.

Рис4.3 система кабельного телевидения кольцевого типа

1,2-приемные антенны наземного и спутникового телевидения;

3-головная станция; 4,5-входящие и исходящие линии связи;

6-разветвители; 7-усилители-корректоры; 8-концентраторы;

9-абонентские отводы; 10-абоненты; 11-кольцевая магистраль.

Построение системы по кольцевой схеме расширяет ее возможности, так как одни и те же каналы используются в прямом и обратном направлении. В случае применения в системе дополнительного кабеля, появляется возможность по одному кабелю передавать информацию в прямом направлении, а по второму передавать в обратном направлении не только узкополосные, но и широкополосные сигналы.