Уплотнение аналоговых РРЛ.
23.09.2007 10:55В большинстве регионов России и стран СНГ продолжают эксплуатироваться аналоговые одноканальные магистральные РРЛ на базе РРЛ Курс 6 и Курс 8. Несмотря на то, что они уже морально и физически устарели, базовые параметры этих линий (полоса пропускания тракта и отношение с/ш фазовые искажения) достаточно высоки и, за неимением альтернативы в экономическом плане, их эксплуатация продолжается. В связи с увеличением количества региональных телестудий возникает необходимость передачи дополнительных телевизионных каналов.
Для решения этой задачи предлагались различные варианты уплотнения существующих стволов. Одной из наиболее ранних систем уплотнения можно отметить систему Мультиплекс, принцип действия которой состоит в мультиплексировании двух каналов по полям, однако большого распространения этот метод не получил из-за уменьшения вертикальной четкости вдвое.
С развитием техники сжатия изображения, в большой мере благодаря развитию цифрового вещания, появилась возможность адаптировать для применения в радиорелейной связи технику и методы модуляции, разработанные для систем цифрового телевидения. Стандартным решением является передача в сжатом виде с модуляцией до 4 потоков видео + аудио в стандарте DVB-S.
Однако реальное состояние параметров имеющихся трактов не позволяет без доработок существующего оборудования осуществить передачу без регенерации более чем на 5-6 пролетов именно с QPSK модуляцией. Недостатком такого решения является также то, что служебные сигналы РРЛ Курс 6 и Курс 8 автоматики и сигнализации не могут функционировать в штатном режиме. Альтернативным методом, обладающим, по нашему мнению, существенными практическим преимуществом, является передача до 6 сжатых потоков видео + стерео аудио в полосе видеосигнала 0.6-9 МГц с QAM модуляцией с последующей модуляцией ЧМ.
Испытания, проведенные на нескольких РРЛ Курс 6 и Курс 8 показали, что при использовании QAM модуляции с ЧМ параметры сквозного тракта лучше согласуются с имеющимися характеристиками РРЛ, чем при использовании QPSK модуляции, в результате чего передача до шести каналов видео +стерео звук возможна без регенерации до 15-18 пролетов. Вторым существенным преимуществом этого решения является то, что РРЛ работает без каких либо доработок в тракте. В полосе выше 9МГц могут передаваться служебные сигналы, которые передавались ранее. Более того, в низкочастотной части могут передаваться каналы служебной связи, то есть передача возможна и в “телефонном стволе”, т.е. для передачи цифрового потока не используется полоса частот ниже 0.6 МГЦ. Практическая проверка показала, что без значительных переделок и настроек тракта, при модуляции QAM64, РРЛ указанных типов имеют достаточно большой запас по динамическим характеристикам и несмотря казалось бы на худшие параметры QAM64 по сравнению с QPSK позволяют, при соответствующей настройке, получить устойчивую работу в реальных условиях эксплуатации.
Дополнительным и немаловажным для региональных студий фактором является возможность применения для передачи и приема неспециализированных модуляторов и приемников стандарта DVB-C только видоизмененных и адаптированных и снабженных 100% резервом и питанием в соответствии с требованием принятым в профессиональной аппаратуре, что существенно снижает стоимость данного решения. Возможно применение таких систем уплотнения и для РРЛ других типов. Хотя по нашему мнению применение на многопролетных РРЛ дает наиболее значительный экономический эффект.
На однопролетных РРЛ применение модуляции QAM64 менее целесообразно так как этот вид модуляции требует высоких параметров РРЛ по нелинейным искажениям и динамическому диапазону а также отношению С/Ш в тракте видео и в следствии этого большего внимания как к настройке тракта и стабильности его параметров.
Применение QPSK модуляции в случае однопролетных РРЛ в большинстве случаев предпочтительней из-за лучшей помехоустойчивости. Следует обратить внимание практиков, что осуществляемое преобразование сигналов SECAM в цифровую форму в соответствии с рекомендацией ITU-R 656 происходит с существенно худшими результатами, чем преобразование сигналов PAL. Соответственно и передача сигналов SЕCАМ в цифровом уплотненном виде по РРЛ обладает этим недостатком, впрочем этот недостаток присущ практически всем современным системам уплотнения, использующим цифровые методы сжатия.
Ситуацию с SЕCАМ облегчает то, что практически все современные студии работают либо с SDI либо композитными видеосигналами PAL и в большинстве случаев есть возможность подачи на вход системы уплотнения сигналов в варианте кодирования PAL и только на выходе тракта требуется траскодирование либо кодирование в систему SЕCАМ В экономическом плане предлагаемое решение достаточно целесообразно. Так как стоимость в базового варианта с резервированием и специализированным питанием не превышает 20т с учетом резерва. В большинстве случаев такое решение может окупится менее чем за год.
Для решения этой задачи предлагались различные варианты уплотнения существующих стволов. Одной из наиболее ранних систем уплотнения можно отметить систему Мультиплекс, принцип действия которой состоит в мультиплексировании двух каналов по полям, однако большого распространения этот метод не получил из-за уменьшения вертикальной четкости вдвое.
С развитием техники сжатия изображения, в большой мере благодаря развитию цифрового вещания, появилась возможность адаптировать для применения в радиорелейной связи технику и методы модуляции, разработанные для систем цифрового телевидения. Стандартным решением является передача в сжатом виде с модуляцией до 4 потоков видео + аудио в стандарте DVB-S.
Однако реальное состояние параметров имеющихся трактов не позволяет без доработок существующего оборудования осуществить передачу без регенерации более чем на 5-6 пролетов именно с QPSK модуляцией. Недостатком такого решения является также то, что служебные сигналы РРЛ Курс 6 и Курс 8 автоматики и сигнализации не могут функционировать в штатном режиме. Альтернативным методом, обладающим, по нашему мнению, существенными практическим преимуществом, является передача до 6 сжатых потоков видео + стерео аудио в полосе видеосигнала 0.6-9 МГц с QAM модуляцией с последующей модуляцией ЧМ.
Испытания, проведенные на нескольких РРЛ Курс 6 и Курс 8 показали, что при использовании QAM модуляции с ЧМ параметры сквозного тракта лучше согласуются с имеющимися характеристиками РРЛ, чем при использовании QPSK модуляции, в результате чего передача до шести каналов видео +стерео звук возможна без регенерации до 15-18 пролетов. Вторым существенным преимуществом этого решения является то, что РРЛ работает без каких либо доработок в тракте. В полосе выше 9МГц могут передаваться служебные сигналы, которые передавались ранее. Более того, в низкочастотной части могут передаваться каналы служебной связи, то есть передача возможна и в “телефонном стволе”, т.е. для передачи цифрового потока не используется полоса частот ниже 0.6 МГЦ. Практическая проверка показала, что без значительных переделок и настроек тракта, при модуляции QAM64, РРЛ указанных типов имеют достаточно большой запас по динамическим характеристикам и несмотря казалось бы на худшие параметры QAM64 по сравнению с QPSK позволяют, при соответствующей настройке, получить устойчивую работу в реальных условиях эксплуатации.
Дополнительным и немаловажным для региональных студий фактором является возможность применения для передачи и приема неспециализированных модуляторов и приемников стандарта DVB-C только видоизмененных и адаптированных и снабженных 100% резервом и питанием в соответствии с требованием принятым в профессиональной аппаратуре, что существенно снижает стоимость данного решения. Возможно применение таких систем уплотнения и для РРЛ других типов. Хотя по нашему мнению применение на многопролетных РРЛ дает наиболее значительный экономический эффект.
На однопролетных РРЛ применение модуляции QAM64 менее целесообразно так как этот вид модуляции требует высоких параметров РРЛ по нелинейным искажениям и динамическому диапазону а также отношению С/Ш в тракте видео и в следствии этого большего внимания как к настройке тракта и стабильности его параметров.
Применение QPSK модуляции в случае однопролетных РРЛ в большинстве случаев предпочтительней из-за лучшей помехоустойчивости. Следует обратить внимание практиков, что осуществляемое преобразование сигналов SECAM в цифровую форму в соответствии с рекомендацией ITU-R 656 происходит с существенно худшими результатами, чем преобразование сигналов PAL. Соответственно и передача сигналов SЕCАМ в цифровом уплотненном виде по РРЛ обладает этим недостатком, впрочем этот недостаток присущ практически всем современным системам уплотнения, использующим цифровые методы сжатия.
Ситуацию с SЕCАМ облегчает то, что практически все современные студии работают либо с SDI либо композитными видеосигналами PAL и в большинстве случаев есть возможность подачи на вход системы уплотнения сигналов в варианте кодирования PAL и только на выходе тракта требуется траскодирование либо кодирование в систему SЕCАМ В экономическом плане предлагаемое решение достаточно целесообразно. Так как стоимость в базового варианта с резервированием и специализированным питанием не превышает 20т с учетом резерва. В большинстве случаев такое решение может окупится менее чем за год.