Кабель против спутника

В гостиной замечательно пахнет смазными сапогами. Мы очень сдружились с солдатом, и он даёт нам по очереди заклеивать языком его собачью ножку. А Оська сидит у него на коленях и, подпрыгивая, спрашивает: — А вы отгадайте… Если кит и вдруг на слона налезет? Кто кого сборет? Отгадайте. — Не знаю, — говорит солдат. — Ну, скажи, кто? — И я не знаю, — говорит Ося. — И папа не знает, и дядя. Никто. О ките и слоне долго спорим. Мы с солдатом – за слона, Аннушка назло - за кита. Л. Кассиль. "Кондуит и Швамбрания"

В  последнее время всё чаще в качестве альтернативы традиционному эфирно-кабельному телевидению приводится телевидение спутниковое. При этом немногие из тех, кто горячо его рекомендуют, и практически никто из субъектов их советов представляют всю полноту картины использования спутниковых технологий. Вот и давайте взглянем на ситуацию глазами человека "в теме"…

Спутниковое телевидение – это система передачи телевизионного сигнала от передающего центра к потребителям, использующая в качестве ретранслятора искусственные спутники Земли (ИСЗ).

ИСЗ могут располагаться в космосе как на геостационарной орбите (ГСО) с удалением от Земли примерно 36 тыс. км, так и на низких (300-800 км) околоземных орбитах (НОО). Из-за сложности и дороговизны организации систем с использованием низколетящих спутников предпочтение пока отдаётся геостационарным ИСЗ, обеспечивающим покрытие качественным телевизионным сигналом больших территорий, в том числе, труднодоступных для ретрансляции обычными способами – эфирным и кабельным.

Передача осуществляется в двух частотных диапазонах:
• C-диапазон (частоты 3,65-4,15 ГГц на линии "ИСЗ ⇒ Земля", 5,975-6,475 ГГц на линии "Земля ⇒ ИСЗ") используется на сравнительно старых спутниках;
• Ku-диапазон (частоты в пределах 10,7-12,75 ГГц) более популярен для прямого спутникового вещания, в нём смотрят телепеpедачи примерно 95-98% зрителей.

Главные достоинства спутникового телевещания общеизвестны и неоспоримы:
• возможность приёма сигнала там, куда не могут дотянуться операторы эфирно-кабельного ТВ;
• практически неограниченный выбор телеканалов различных языковых регионов;
• возможность приёма, помимо телеканалов, ещё и множества радиоканалов;
• спутниковый интернет и граббинг файлов ("спутниковая рыбалка").

А вот на недостатках спутникового приёма следует остановиться подробнее…

• Наличие места, подходящего для установки спутниковой антенны

Не всегда возможно для установки спутниковой антенны (тарелки) отыскать открытое пространство, не закрытое близстоящими высотными зданиями или деревьями. В случае же выноса антенны на крышу здания может потребоваться усиление крепления тарелки (ветер!) и значительное удлинение кабеля, что влечёт за собой не только дополнительную оплату, но и существенное ослабление сигнала.

• Дорогостоящее оборудование

Стандартный комплект оборудования для приёма спутникового телевещания включает: а) спутниковую антенну с кронштейном для крепления её к поверхности земли, стены или крыши, б) малошумящий конвертор (LNB, Low Noise Block), в) коаксиальный кабель и г) ресивер (спутниковый приёмник). Но…

• Один конвертор – один спутник

…если нужно настроить антенну на 2-3 спутника, потребуются дополнительные конверторы, мультифид (приспособление для закрепления нескольких конверторов на одной тарелке) с мотоподвесом, позиционером и актуатором, и DiSEqC-переключатель, позволяющий подавать сигнал с нескольких конверторов на один ресивер. Также…

• Один ресивер – один телевизор

…если нужно смотреть спутниковые каналы в двух и более точках, нужно приобретать ресивер для каждого телевизора. Количество и качество каналов будет зависеть от размеров тарелки и выбранного ресивера.

Понятно, что стоимость всего этого оборудования может сильно варьироваться, если нужно обеспечивать качественный приём сигналов с определённых спутников на конкретной местности и в сложных климатических условиях.

• Сложность настройки оборудования

Перечисленное выше хозяйство требует настройки высококвалифицированным специалистом. Это касается выбора и установки спутниковой антенны, от диаметра которой зависит уровень сигнала, а, следовательно, количество и качество принимаемых каналов. У разных спутников разные зоны покрытия, поэтому для уверенного приёма даже в плохую погоду может понадобиться цельная тарелка диаметром от 60 см до 1,8 м. Кроме того, тарелки бывают азимутальные (стационарные) и полярные (поворотные), офсетные (конвертор устанавливается на одном креплении) и прямофокусные (на трёх креплениях).

Есть свои особенности и у конверторов, преобразующих частоту электромагнитной волны Ku- или С-диапазона в промежуточную частоту 1,5-2,5 ГГц – для передачи с наименьшими потерями по коаксиальному кабелю до потребителя. Для приёма большинства спутниковых телеканалов необходимы конверторы с линейной поляризацией, но применяются и с круговой.

• Влияние погодных условий

При ухудшении погодных условий (сильный дождь, в меньшей степени – снег, град, туман) уровень сигнала заметно снижается. К примеру, дождь средней интенсивности приводит к ослаблению микроволнового сигнала на значительную величину от 2 до 3 дБ, - и этого может оказаться достаточно, чтобы проявился "эффект заморозки" (замирание картинки и пропадание звука). Ливень же и вовсе может ослабить сигнал на величину порядка 10 дБ. Немногие приёмные установки могут справиться с таким ослаблением, – и в этом случае изображение может мгновенно пропасть.

• Влияние солнечной активности

Как известно, Солнце излучает не только световой поток, но и электромагнитный. При вращении Земли вокруг Солнца наступает период, когда приёмная антенна, ретранслирующий спутник и Солнце находятся на одной прямой (см. рисунок).

Как результат, солнечный электромагнитный шумовой поток перекрывает сигнал спутникового транспондера, – и пользователи наблюдают сначала "эффект заморозки" изображения и пропадание звука, потом приём и вовсе становится невозможным.

Период солнечной активности наблюдается в дни осеннего и весеннего равноденствия, длится примерно 1-2 недели, проявляясь каждый день на 5-10 минут в течение этого периода.

• Ограничение по количеству принимаемых каналов

Хотя и говорится, что спутниковое телевещание позволяет принимать практически неограниченный выбор телеканалов различных языковых регионов, ограничения всё-таки есть. Объясняются они величиной зон покрытия у различных спутников и условиями распространения каналов.

Карта покрытия – это проекция диаграммы направленности сигнала (луча), передаваемого с транспондера ИСЗ на Землю. Диаграмма представляет собой замкнутые кривые, которые являются границами уровня мощности принимаемого сигнала, измеряемого в децибелах (dbW). В зависимости от этой величины и выбирается диаметр тарелки. Дополнительная сложность заключается в том, что публикуемые в интернете карты зон покрытия спутников частенько отличаются от реальной картины.

Вот, к примеру, как выглядит карта покрытия спутника "Экспресс-AT1", располагающегося на ГСО в точке стояния 56° восточной долготы и вещающего в Ku-диапазоне сигнал канала "НТВ-Плюс" на восточную часть РФ с захватом почти всей территории Казахстана и Монголии.

Практически на всех спутниках есть множество FTA-каналов (от англ. Free-To-Air, что означает "свободно вещаемый в эфире"), которые можно просматривать безо всякой абонентской платы. Однако наиболее востребованные каналы вещаются в закодированном виде, поэтому для их просмотра нужно приобретать специальные карты доступа (смарт-карты) и вносить абонентскую плату. На стоимость ресивера (спутникового приёмника) также сильно влияет не только бренд фирмы-производителя и набор дополнительных возможностей, но и способность "открывать" как можно больше кодировок каналов.

• Задержка сигнала

Связь через ИСЗ, расположенные на ГСО, характеризуется большими задержками в распространении сигнала. При высоте орбиты 35 786 км и скорости света около 300 тысяч км/с время прохождения сигнала от Земли (передатчик) до спутника и обратно (приёмник) составляет около 0,24 с. С учётом задержки сигнала в аппаратуре ИСЗ, в аппаратуре и в кабельных системах передач наземных служб общая задержка сигнала на маршруте "источник сигнала ⇒ ИСЗ ⇒ приёмник» может достигать 2-4 секунды. Отсюда эффект эха в телефонии и невозможность применения спутниковой связи с использованием ГСО в различных сервисах реального времени (например, в онлайн-играх или торгах).

О спутниковом телевещании мы поговорили. А что же происходит в последние годы в области проводных коммуникаций, включая телевещание? Об этом - мой следующий рассказ…

Продолжение следует…

Человек "в теме"

В декабре 1992 года, работая начальником бюро телекоммуникаций и информатики АПТП "Гранит", я подготовил для своего руководства 20-страничный (формата А4) аналитический обзор систем спутниковой связи в плане разработки и создании ССС Республики Казахстан. В дело тот обзор так и не пошёл, но позволил мне неплохо разобраться в теме. И хотя с той поры прошло уже более 20-ти лет, принципы и технологии спутниковой связи изменились не настолько, чтобы в них нельзя было разобраться выпускнику космического факультета… 

Содержание:
Титульная страница (стр. 1)
Введение (стр. 2)
1. Спутниковая связь: Вехи 30-летнего пути (стр. 3-4)
2. Используемые диапазоны частот ССС (стр. 5)
3. Достоинства спутниковой связи и области её применения (стр. 6-7)
4. Общие принципы построения сетей связи Республики Казахстан (стр. 8-9)
5. Варианты эффективного использования спутниковых каналов в телефонных сетях (стр. 10-12)
6. Оценка актуальности создания национальной ССС для Республики Казахстан (стр. 13-15)
7. Проблемы реализации проекта национальной ССС Республики Казахстан (стр. 16-18)
Заключение (стр. 19)
Список литературы (стр. 20)

Оставить комментарий:

в Facebook