Разновидности современного телевидения: эфирное, спутниковое, спутниковое кабельное(СКТВ), сотовое.

Сигналы телевизионных программ передаются абонентам (телезрителям) в основном с помощью наземной телевизионной передающей сети, систем кабельного телевидения (СКТВ) и системы непосредственного телевизионного вещания, использующей связные искусственные спутники Земли, находящиеся на геостационарной орбите (ГСО), а также систем сотового телевидения и сети Интернет.

Эфирное ТВ

Наземная телевизионная передающая сеть состоит из телецентров, работающих совместно с радиотелевизионными передающими станциями (РТПС), телевизионных ретрансляторов и технических средств передачи ТВ сигналов на большие расстояния. Телецентры представляют собой комплексы радиотехнической аппаратуры, помещений и служб, необходимых для создания телевизионных программ. С телецентров сформированные телевизионные сигналы непосредственно передаются на РТПС.

Основным назначением телевизионных ретрансляторов является обеспечение более равномерного покрытия густонаселенной территории телевизионным вещанием. Телевизионные ретрансляторы требуются, как правило, в двух случаях: во-первых, вне зоны уверенного приема основной мощности РТПС и, во-вторых, внутри зоны в местах, в которых по географическим причинам сигнал основной станции ослаблен и не обеспечивает удовлетворительного качества приема. Причем около 18000 ретрансляторов имеют спутниковые приемные антенны.

Распределение сигналов телевизионных программ на большие расстояния по территории России осуществляется с помощью разветвленной сети радиорелейных линий (РРЛ) и спутниковых систем связи «Орбита», «Экран», «Москва».

Организовано телевизионное вещание по зональному принципу с поочередным повторением передачи центральных программ для каждой из пяти существующих зон со сдвигом во времени на два часа.

В РФ для организации телевизионного и звукового радиовещания с частотной модуляцией (ОВЧ ЧМ) выделены определенные полосы частот. С целью классификации выделенные для телевизионного вещания в стране полосы частот электромагнитных колебаний условно разбиты на пять частотных диапазонов, в которых может быть размещено 73 радиоканала:

I диапазон 48,5…66 МГц (радиоканалы 1 и 2);

II диапазон 76…100 МГц (радиоканалы 3…5);

III диапазон 174…230 МГц (радиоканалы 6…12);

IV диапазон 470…582 МГц (радиоканалы 21…34);

V диапазон 582…960 МГц (радиоканалы 35…82).

Радиоканалы первых трех частотных диапазонов соответствуют метровым волнам, а радиоканалы четвертого и пятого частотных диапазонов - дециметровым волнам. Следует заметить, что между вторым и третьим радиоканалами расположена полоса частот, отведенная для ОВЧ ЧМ вещания, равная 7 МГц (66…73 МГц).

Каждый радиоканал предназначается для передачи сигналов изображения и звукового сопровождения одной телевизионной программы. Ширина полосы частот радиоканала определяется используемым в РФ телевизионным стандартом, т.е. соответствует 8 МГц. В цифровом телевидении при использовании стандарта кодирования с информационным сжатием MPEG-2 по одному стандартному радиоканалу можно передавать от восьми телевизионных программ.

Исторически сама сеть телевизионного вещания в России и ее технические средства развивались в предопределении повсеместной трансляции трех-четырех программ центрального телевидения; существующие РТПС были построены в расчете именно на такую нагрузку. Подавляющее большинство типовых опор мощных РТПС в стране имеет высоту 180 м; кроме антенн для телевидения и ОВЧ ЧМ вещания на этих опорах размещают антенны передатчиков других служб и ведомств. Очевидно, что размещение большого числа передающих антенн на существующих опорах РТПС, включая даже такое уникальное сооружение, как Останкинская башня, является серьезной технической проблемой.

Частотные планы, в соответствии с которыми долгое время строилась передающая сеть наземного вещания, также были разработаны для обеспечения охвата двумя-тремя программами центрального вещания практически всего населения страны (не менее 98%). Для реализации таких планов предназначались мощные РТПС, места установки которых намечались, исходя из требований сплошного охвата вещанием населенной территории страны. Нередко при этом (особенно в густонаселенных регионах России) РТПС строились на удалении нескольких десятков километров от областных центров. Мощные (от 20 до 50 кВт) передатчики этих РТПС обеспечивали надлежащее качество приема и в самих областных центрах. В условиях уже сложившейся сети оказалось почти невозможно подыскать новые частотные каналы для передатчиков максимальной мощности подобных РТПС; в лучшем случае удастся найти дополнительные частоты в диапазоне дециметровых волн для передатчиков мощностью 1…5 кВт. Но передатчики мощностью 1 кВт при высоте подвеса передающих антенн 125 м обеспечивают надлежащий уровень сигнала в зоне радиусом около 20 км. Следовательно, при их размещении на перечисленных выше областных РТПС в самих областных центрах уровень сигналов не будет достаточным для качественного приема телевизионных программ. По этой причине начата установка новых передатчиков непосредственно в центре некоторых городов европейской части России.

При определении значений основных параметров РТПС и выборе для нее частоты основным критерием является возможность работы рассматриваемого передатчика без взаимных помех в сложившейся передающей сети. Следовательно, электромагнитная совместимость является основным критерием при выборе частот для организации вещания в каждом конкретном пункте.

Наиболее экономичное планирование передающей телевизионной сети достигается в том случае, если телевизионные передающие станции размещаются по углам равностороннего треугольника.

Спутниковое вещание.

Это трансляция телесигнала от передающих земных станций к приемным через космическую станцию – активный ретранслятор. По существу спутниковое тВ- частный случай спутниковой связи, которая отличается передачей определенного класса сообщений, принимаемых одновременно несколькими земными станциями или большим числом приемных станций. Для систем связи и вещания необходимо, чтобы имелась прямая видимость между спутником и соответствующими земными станциями в течение сеанса связи достаточной длительности. Если сеанс не круглосуточный, то удобно, чтобы он повторялся в одно и то же время. Поэтому предпочтительны синхронные орбиты с периодом обращения, кратным времени оборота земли вокруг оси, то есть звездным суткам (23 ч 56 мин 4 сек). Сейчас для исключения перерывов связи и вещания осуществлен переход на использование геостационарных орбит (ГСО). Орбита имеет форму окружности, лежащей в плоскости земного экватора с высотой над поверхностью Земли 35 786 км. Направление вращения спутника совпадает с направлением вращения Земли. Спутниковые системы, передающие радиотелевизионные программы, делятся на две службы: фиксированную спутниковую – ФСС и вещательную спутниковую – ВСС. ФСС – служба радиосвязи, между земными станциями, расположенными в фиксированных пунктах при использовании одного или нескольких спутников. При передаче телерадиопрограмм с помощью ФСС есть прямое и косвенное распределение программ. При прямом программы от ФСС подают непосредственно на наземные вещательные станции, при косвенном - распределяются в дальнейшем по наземным сетям – радиорелейные линии и кабельные магистрали – к различным наземным вещательным станциям, работаюшим в диапазонах МВ и ДМВ. Из российских к службе ФСС относятся системы «Экран» и «Москва», которые начали работать в 1976 и 1980 году. На геостационарных орбитах используются спутники модели «Горизонт» и «Экспресс». Из зарубежных - спутники организаций «Интелсат», «Ютелсат» и «Астра» с аналогичными названиями.

К ВCC относится служба радиосвязи, где сигналы космических станций предназначены для непосредственного приема населением. Непосредственным считается как индивидуальный, так и коллективный прием. ВCC включает в себя не все виды спутникового вещания, а только те, что принимаются сравнительно недорогими и простыми приемными установками. Такой тип вещания называется НТВ – непосредственное телевизионное вещание. Соответствующий английский термин –Ди ти Хай, Директ ту ноум, «прямо домой».

Приемная аппаратура спутникового ТВ. Сигнал со спутника достигает Земли ослабленным, поэтому прием осуществляется специальными устройствами с антеннами. Наиболее популярны параболические антенны, так как они фокусируют сигнал. Антенны с зеркалом в виде параболоида вращения делятся на 2 класса: симметричный параболоидный рефлектор и ассиметричный. Антенны первого типа принято называть прямофокусными, второго – офсетными, со смещенным центром тяжести. Офсетная конструкция более распространена в индивидуальном приеме. Принимающая головка которая находится в фокусе параболического зеркала, состоит из облучателя, поляризатора и конвертора. Поляризатор обеспечивает выбор необходимого вида поляризации выбираемой волны. Устанавливается между облучателем и конвертором. Конвертор преобразовывает спутниковый сигнал до необходимых частот. Далее сигрнал про кабелю передается спутниковому приемнику – ресиверу, где хранятся настройки каналов. В советское время в нашей стране было создано три спутниковых системы: «Орбита», 1968 (расширение вещания на дальний Восток и Сибирь), «Экран», 1973 (Кавказ) и «Горизонт», 1978 (Москва и область). Использовались в государственных нуждах для оптимизации эфирного вещания. Спутниковое ТВ как культурный феномен появилось в 90-е годы ХХ века.

Плюсы спутникового ТВ: широкий охват территории, комбинирование технологий, независимость от географии. Минусы: неконтролируемость сигнала, дорогое оборудование и зависимость от погодных условий.

Системы кабельного телевидения

СКТВ называются системы приема и распределения значительного числа сигналов высококачественных телевизионных программ большому числу абонентов по кабельным линиям связи. В районах с низкой напряженностью электромагнитного поля, в условиях многолучевого распространения радиоволн (в больших городах с разноэтажными зданиями, горных, холмистых районах) использование СКТВ оказывается единственно возможным техническим решением, позволяющим обеспечить высококачественный прием цветных телевизионных программ.

Известны три основных структуры построения СКТВ: древовидная, радиальная, кольцевая. Древовидная схема распределительной сети СКТВ, обеспечивающая экономное расходование кабеля, по своей структуре напоминает крону дерева. При радиальном построении распределительной сети СКТВ от головной станции (ГС) к каждому абоненту прокладывается специальный кабель, по которому организуется передача телевизионных сигналов нескольких программ (схема подключения «основная звезда»). По конфигурации распределительная сеть СКТВ радиального типа аналогична телефонной сети, поэтому появляется возможность их объединения. Это упростит построение и удешевит эксплуатацию таких СКТВ, а в будущем позволит организовать единую универсальную сеть двусторонней широкополосной связи с абонентами. Для организации двустороннего обмена между абонентами может применяться система с кольцевой схемой распределения телевизионных сигналов. В этом случае магистральный кабель прокладывается по кольцевой трассе, т.е. вход и выход кабеля заводится на ГС. При этом один и тот же магистральный кабель может использоваться для организации двусторонней связи. Основной недостаток СКТВ кольцевого типа заключается в невозможности одновременной передачи по магистральному кабелю достаточно большого количества различных телевизионных сигналов.

Конкретное техническое решение СКТВ во многом определяется типом используемых кабельных линий связи. В распределительных сетях современных СКТВ в основном применяются коаксиальные кабели. Однако в разрабатываемых СКТВ планируется широкое использование оптических кабелей, т.е. волоконно–оптических линий связи. Предполагается создание как комбинированных, так и полностью волоконно–оптических СКТВ. В комбинированных СКТВ в качестве магистральных кабелей используются ВОЛС, а домовая распределительная сеть выполняется на коаксиальном кабеле.

В действующих СКТВ в основном применяется аналоговый способ передачи телевизионных сигналов, так как при длине распределительной сети в пределах нескольких десятков километров обеспечивается достаточная помехоустойчивость систем благодаря достаточно высокой помехозащищенности, как коаксиального кабеля, так и ВОЛС. Однако во вновь создаваемых СКТВ все чаще используется цифровой способ передачи как телевизионных, так и других сигналов.

Сотовые системы телевидения

По мнению многих специалистов в области телевидения для организации многопрограммного телевидения считается целесообразной замена традиционного наземного способа передачи телевизионных сигналов, в том числе и цифровых, микроволновой распределительной телевизионной системой с низким уровнем излучения электромагнитных волн. На практике используются различные варианты микроволновых распределительных телевизионных систем, которые соответственно имеют следующие названия: MMDS – Multichannel Microwave Distribution System – многоканальная микроволновая система распределения; LMDS – Local Multipoint Distribution System – локальная многоточечная система распределения; MVDS – Multipoint Video Distribution System - многоточечная система распределения телевизионных программ. Часто подобные системы называются сотовыми системами телевещания (системы Cellular Vision). Разница в названиях данных систем весьма условна, поскольку рекомендации для них разрабатывались в разных странах, находящихся на различных континентах. Особенно эффективным является использование микроволновых распределительных систем в районах со слабо развитой инфраструктурой линейно-кабельных сооружений и на территориях с малой плотностью жилой застройки.

С внедрением цифровых методов передачи и организацией обратных каналов в системах MMDS, LMDS и MVDS появилась возможность предоставления полного набора телекоммуникационных услуг широкополосного радиодоступа абонентам. Причем архитектура подобных распределительных систем может быть двух типов: «точка-точка», либо представлять собой «звезду», т.е. «точка - много точек». В данном случае в центре «звезды» находится головное (центральное) приемо-передающее радио-, модемное и компьютерное (провайдерное) оборудование, способное непосредственно принимать радиосигналы звукового и телевизионного вещания, передаваемые по эфиру или с помощью спутниковых систем связи. По выделенным каналам связи головное оборудование принимает сигналы программ звукового и телевизионного вещания напрямую из радио- и телевизионных студий, соединяется с магистралью Интернета, с телефонной сетью общего пользования, с сетью передачи данных, с компьютерными сетями различных уровней, с сетями сбора данных телеметрии (инженерно-коммунальные службы, УВД, ДОБДД, МЧС, пожарные и охранные службы, органы гражданской обороны и т.д.).

Организация обратного канала может обеспечиваться как за счет использования части рабочей полосы частот или при выделении дополнительной полосы частот в радиоканале, так и применения проводных технологий, в частности, телефонных сетей общего пользования и существующих распределительных сетей систем кабельного телевидения.

Основные достоинства радиосистем широкополосного доступа заключаются в следующем:

· высокое качество сигналов и практически полное отсутствие «мертвых» зон за счет выбора размеров соты (ячейки) в пределах от 1 до 6 км;

· возможность для абонентов выбора большого числа сигналов различных телекоммуникационных служб, в том числе телевизионных программ;

· высокая надежность сети при рассредоточенных ретрансляторах;

· обеспечение экологически безопасных для населения уровней электромагнитных излучений радиопередатчиков;

· сравнительная дешевизна абонентской установки за счет использования комнатной малогабаритной антенны с линейными размерами 15…25 см;

· высокое качество сигналов из-за сравнительно низкого уровня помех в выделенных для этих систем диапазонах частот (2,5…2,7 ГГц; 25…45 ГГц);

· независимость условий приема от телевизионных стандартов NTSC, PAL, SECAM, за счет оцифровки сигналов;

· относительно низкая стоимость развертывания радиосистем широкополосного доступа в условиях больших городов по сравнению с монтажом и эксплуатацией гибридных оптико-коаксиальных систем кабельного телевидения.

Многоканальные, или групповые, передатчики целесообразно использовать в небольших городах и поселках городского типа, где радиус зоны покрытия не превышает 6 км.

По сравнению с передатчиками традиционного наземного телевидения мощность передатчиков MMDS значительно ниже. Ее типовое значение в области частот 2,5 ГГц не более 100 Вт. Возможен как индивидуальный прием сигнала в пределах прямой видимости с помощью малогабаритных приемных антенн, совмещенных с конвертором, который переносит принимаемый групповой сигнал в область более низких частот, так и через антенные устройства SMATV (Satellite Master Antenna TV – телевизионная система коллективного пользования), обеспечивающие телевизионными сигналами жилые массивы. В случае невозможности обслуживания необхо­димой территории с одной точки, в теневых зонах устанавливаются автономные ретрансляторы.

Непосредственно к сотовым системам телевидения относится очень перспективная система LMDS, работающая в полосе частот более 23 ГГц, т.е. на почти миллиметровых волнах, и использующая помехоустойчивый вид модуляции QPSK, применяемый в спутниковом вещании.

Система сотового телевидения LMDS работает по следующему принципу: в пределах зоны охвата устанавливается сеть радиопередатчиков (базовых станций – БС) с радиусом действия около 5…6 км. Приемное устройство использует плоскую небольшую по размерам антенну, которая может устанавливаться как в помещении, так и вне его. В системе LMDS телезритель получает сигналы сразу с нескольких спутников. Специальные устройства, установленные на БС, улавливают сигналы различных программ с разных ИСЗ и ретранслируют их абонентам. Такая система обеспечивает возможность абонентам принимать в среднем до 100 телевизионных программ, причем отпадает необходимость иметь дешифратор (как в случае с обычной спутниковой системой) – к телезрителям телевизионные сигналы с различных спутников поступают уже в расшифрованном виде. Система LMDS удобна еще и тем, что может работать в интерактивном режиме и включать в себя целый набор телекоммуникационных услуг.

Абонентское оборудование сотовых систем телевидения представляют собой традиционный спутниковый тюнер, работающий в диапазоне частот 950…2050 МГц. Антенна выполняется вместе с СВЧ-приемником, осуществляющим первое преобразование частоты с целью ее понижения, в едином блоке, представляющим собой легкое компактное устройство диаметром около 150 (в диапазоне 40 ГГц) или 250 мм (в диапазоне 23 ГГц).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: