ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩАЯ СТАНЦИЯ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВЕЩАНИЯ

Приемо-передающая станция цифрового телевещания относится к телевизионным системам и может быть использована при построении распределительной сети цифрового телевещания в границах определенной местности, доставке образовательных программ абонентам в отдаленные или труднодоступные сельские районы, организации временного телевещания в местах стихийных бедствий и катастроф силами МЧС, а также доставке абонентам регионального цифрового контента.
Известно устройство для коллективного приема программ эфирного телевидения по патенту РФ №68828. В состав устройства входят:
- блок приемников цифровых телевизионных сигналов, содержащий ряд демодуляторов цифровых сигналов стандарта DVB-T, которые последовательно соединены с аналоговыми модуляторами, и ряд канальных фильтров;
- блок усиления и выравнивания уровней цифровых и аналоговых сигналов наземного телевидения, представляющий собой набор параллельно включенных канальных фильтров, параллельно соединенных с канальными фильтрами блока приемников.
Устройство может принимать как аналоговые, так и цифровые каналы стандарта DVB-T в аналоговом формате без использования абонентских цифровых приставок, что делает прием цифрового контента более доступным для абонентов.
Недостатком данного технического решения является отсутствие в нем функций формирования цифрового пакета телепрограмм, региональной врезки и возможности передачи дополнительных данных в составе цифровых ТВ сигналов, а также необходимость в кабельной абонентской распределительной сети, организация которой часто экономически не оправдана или невозможна из-за сложного рельефа местности.
Известен также проект «Телевизионная деревня» (журнал «Телеспутник», 1999 г., №10), в основе которого лежит концепция 100% охвата населения многопрограммным телевидением с помощью распределенной сети маломощных спутниковых ретрансляторов. В состав ретранслятора входит приемная спутниковая антенна, стандартный спутниковый приемник, модулятор, маломощный передатчик MB или ДМВ диапазона и передающая антенна с круговой диаграммой направленности или направленная. Передатчик снабжен системой управления с электронным ключом, который задает срок работы передатчика в зависимости от оплаченного периода работы передатчика, при этом усилитель мощности передатчика располагается рядом с передающей антенной. Модулятор передатчика имеет дополнительный вход для подключения видеокамеры, что позволяет организовать передачу новостей из местной студии.
Недостаток вышеуказанного технического решения заключается в необходимости квалифицированного персонала для обслуживания сети спутниковых ретрансляторов, что удорожает эксплуатацию сети, и в отсутствии возможности формирования цифрового пакета программ (ре-мультиплексирования принимаемого транспортного потока) с региональной врезкой.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является наземная система связи по патенту РФ на изобретение №2189702, основанная на том, что техника передачи сигналов через спутник может применяться для наземной передачи сигналов. Система включает в себя один или несколько местных наземных ретрансляторов, установленных на мачтах или других опорных конструкциях. Каждый ретранслятор оборудуется высокочастотной аппаратурой связи, соответствующей аппаратуре геостационарного спутника для цифровой передачи визуальной, звуковой информации или данных, передаваемых в L-диапазоне, S-диапазоне или в диапазоне более высоких частот. Для осуществления передачи в горизонтальной плоскости в ретрансляторах используется всенаправленная антенна. Прием информации, передаваемой местным спутниковым ретранслятором, осуществляется на абонентские параболические антенны небольшого размера, направленные в сторону ретранслятора и снабженные аппаратурой приема и расшифровки цифровых сигналов. Для увеличения зоны охвата территории может быть установлено несколько мощных ретрансляторов.
Недостатком этой наземной системы связи являются ограниченные функциональные возможности из-за отсутствия оборудования для формирования передаваемого пакета информации из цифровых потоков, полученных с геостационарного спутника, а также необходимость в дорогостоящем приемном спутниковом оборудовании у абонентов.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в возможности приема по спутниковому каналу цифровых сигналов DVB-S/S2, формирования собственного мультиплекса с врезкой региональной программы и инкапсуляцией дополнительных данных (user data) с последующей передачей цифрового мультиплекса в стандарте DVB-T на коллективные и/или индивидуальные антенны абонентов, а также в снижении потерь мощности сигнала, поступающего от цифрового эфирного передатчика на передающую эфирную антенну.
Это достигается тем, что приемо-передающая станция цифрового телевещания характеризуется тем, что содержит приемный спутниковый терминал, включающий приемную спутниковую антенну, выход которой подключен к входу цифрового спутникового приемника, соединенного с первым входом мультиплексора/ремультиплексора, второй и третий входы которого соединены с инкапсулятором цифровых данных и интерфейсом аппаратуры врезки региональных программ соответственно, передающий эфирный терминал, содержащий передающую эфирную антенну, подключенную к основному выходу цифрового эфирного передатчика, второй дополнительный выход которого подключен к входу направленного ответвителя, также приемо-передающий спутниковый терминал, содержащий приемо-передающую спутниковую антенну с двунаправленным приемопередающим блоком, вход-выход которого соединен с вход-выходом IP-коммутатора, второй вход-выход которого соединен с вход-выходом модуля мониторинга и управления, вход которого подключен к выходам N охранно-пожарных датчиков, а второй вход-выход - двунаправленной линией к сервисному вход-выходу цифрового эфирного передатчика, IP-видеокамера подключена к третьему вход-выходу IP-коммутатора и конструктивно установлена на антенной мачте, при этом вход цифрового эфирного передатчика передающего эфирного терминала подключен к выходу мультиплексора/ремультиплексора приемного спутникового терминала, цифровой эфирный передатчик жестко установлен на антенной мачте в непосредственной близости от передающей эфирной антенны, выход направленного ответвителя передающего эфирного терминала подключен к входу цифрового приемника терминала контроля аудио-видеоинформации, выход которого соединен с входом видео-аудиомонитора терминала контроля аудио-видеоинформации, к второму входу которого подключен выход цифрового спутникового приемника приемного спутникового терминала.
При изучении известных технических решений в данной области техники совокупность признаков, отличающих заявляемый объект, не была выявлена. Данное решение отличается от известных.
Заявленное решение может быть реализовано на современных телевизионных и радиотехнических устройствах и компонентах, поэтому пригодно к промышленному производству.
Суть заявляемого технического решения поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена блок-схема приемо-передающей станции цифрового телевещания, а на фиг.2 - антенная мачта приемо-передающей станции цифрового телевещания. На фиг.1 позициями указаны:
10 - приемный спутниковый терминал;
20 - передающий эфирный терминал;
30 - приемо-передающий спутниковый терминал;
40 - терминал контроля аудио-видеоинформации;
11 - приемная спутниковая антенна;
12 - цифровой спутниковый приемник;
13 - мультиплексор/ремультиплексор;
14 - инкапсулятор цифровых данных;
15 - интерфейс аппаратуры врезки региональных программ;
21 - передающая эфирная антенна;
22 - цифровой эфирный передатчик;
23 - направленный ответвитель;
31 - приемо-передающая спутниковая антенна;
32 - приемо-передающий блок;
33 - IP-коммутатор («switch»);
34 - IP-видеокамера;
35 - модуль мониторинга и управления;
36 - N охранно-пожарных датчиков;
41 - видео-аудиомонитор;
42 - цифровой приемник.
Заявляемая приемо-передающая станция цифрового телевещания содержит приемный спутниковый терминал 10, передающий эфирный терминал 20, приемо-передающий спутниковый терминал 30 и терминал 40 контроля аудио-видеоинформации. Приемный спутниковый терминал 10 включает приемную спутниковую антенну 11, соединенную с цифровым спутниковым приемником 12, выход которого соединен с первым входом мультиплексора/ремультиплексора 13, к второму входу которого подключен инкапсулятор 14 цифровых данных, а к третьему - интерфейс 15 аппаратуры врезки региональных программ. Передающий эфирный терминал 20 содержит передающую эфирную антенну 21, подключенную к основному выходу цифрового эфирного передатчика 22, второй дополнительный выход которого подключен к входу направленного ответвителя 23. Цифровой эфирный передатчик 22 жестко установлен на антенной мачте (см. фиг.2) в непосредственной близости от передающей эфирной антенны 21. Вход цифрового эфирного передатчика 22 передающего эфирного терминала 20 подключен к выходу мультиплексора/ремультиплексора 13 приемного спутникового терминала 10, выход направленного ответвителя 23 передающего эфирного терминала 20 подключен к входу цифрового приемника 42 терминала 40 контроля аудио-видеоинформации, выход которого соединен с входом видео-аудиомонитора 41 терминала 40 контроля аудио-видеоинформации, к второму входу которого подключен выход цифрового спутникового приемника 12 приемного спутникового терминала 10.
Приемо-передающий спутниковый терминал 30 включает N охранно-пожарных датчиков 36, соединенных с первым входом модуля 35 мониторинга и управления, выход которого подключен к первому вход-выходу IP-коммутатора 33, второй вход-выход которого связан с IP-видеокамерой 34, конструктивно установленной на антенной мачте.
Третий вход-выход IP-коммутатора 33 соединен с приемо-передающим блоком 32, подключенным к приемо-передающей спутниковой антенне 31.
Модуль 35 мониторинга и управления через двунаправленную линию соединен с сервисным вход-выходом цифрового эфирного передатчика 22.
Заявляемая приемо-передающая станция цифрового телевещания работает следующим образом.
Цифровые теле-радиосигналы по стандарту DVB-S/S2 принимаются приемной спутниковой антенной 11 преимущественно в диапазоне Ки и поступают на вход стандартного цифрового спутникового приемника 12, в котором осуществляется демодуляция сигнала QPSK. С выхода приемника 12 принятый цифровой транспортный поток подается на первый вход мультиплексора/ремультиплексора 13. На второй и третий входы мультиплексора/ремультиплексора 13 подаются соответственно дополнительные данные (user data) от инкапсулятора 14 цифровых данных и через интерфейс 15 аппаратуры врезки региональных программ цифровой сигнал региональных телепрограмм. В результате на выходе мультиплексора/ремультиплексора 13 формируется цифровой мультиплекс, содержащий пакет телепрограмм (до восьми программ с региональной врезкой) и дополнительные данные (user data), поступающие на вход цифрового эфирного передатчика 22. и далее на передающую эфирную антенну 21.
Заявляемая приемо-передающая станция работает в необслуживаемом режиме, поэтому в нее введен приемо-передающий спутниковый терминал 30, оборудование которого обеспечивает дистанционный мониторинг станции и возможность управления станцией. Сигналы от N охранно-пожарных датчиков 36 поступают на модуль 35 мониторинга и управления и в IP-коммутаторе 33 коммутируются с цифровым сигналом изображения от IP-видеокамеры 34, конструктивно установленной на антенной мачте.
После обработки и усиления в приемо-передающем блоке 32 сигналы излучаются в С-диапазоне приемо-передающей спутниковой антенной 31. Контроль и управление работой цифрового эфирного передатчика 22 осуществляется через модуль 35 мониторинга и управления по двунаправленной линии.
Таким образом, заявляемая приемо-передающая станция цифрового телевещания обеспечивает прием цифровых спутниковых теле-радио-программ в стандарте DVB-S/S2, формирование цифрового мультиплекса, содержащего пакет телепрограмм с региональной врезкой и инкапсулированными данными пользователя, трансляцию цифрового транспортного потока в стандарте DVB-T по эфиру. Для обеспечения работы станции в необслуживаемом режиме, повышения надежности работы станция снабжена приемо-передающим спутниковым терминалом С-диапазона, который обеспечивает дистанционный мониторинг и управление станцией.
За счет установки цифрового эфирного передатчика на антенной мачте в непосредственной близости от передающей эфирной антенны достигается технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в снижении потерь мощности сигнала, поступающего от цифрового эфирного передатчика на передающую эфирную антенну.
Заявляемая приемо-передающая станция цифрового телевещания реализована и прошла апробацию в опытной зоне цифрового вещания. Отмечен стабильный прием и высокое качество изображения у абонентов при передаче многопрограммного цифрового телевидения.