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, организации временного телевещания, а также доставке абонентам регионального цифрового контента. Технический результат 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. Приемо-передающая станция цифрового телевещания содержит спутниковый приемный терминал 10, эфирный передающий терминал 20 и приемо-передающий спутниковый терминал 30. Цифровой спутниковый приемник 12 соединен с мультиплексором/ремультиплексором 13, к которому подключены инкапсулятор 14 цифровых данных и интерфейс 15 аппаратуры врезки региональных программ. Передающий эфирный терминал 20 содержит последовательно соединенные цифровой модулятор COFDM 23, цифровой эфирный передатчик 22, направленный ответвитель 24, цифровой эфирный приемник 25 и видео-аудиомонитор 26. В приемо-передающий спутниковый терминал 30 входят приемо-передающий блок 32, соединенный с IP-коммутатором 33, второй вход-выход которого соединен с вход-выходом модуля 35 мониторинга и управления, вход которого подключен к N охранно-пожарным датчикам 36, также в приемо-передающий спутниковый терминал входит IP-видеокамера 34, конструктивно установленная на антенной мачте. 1 илл.
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 (ремультиплексирования 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.
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, также передающий эфирный терминал, содержащий передающую эфирную антенну и последовательно соединенные цифровой модулятор, цифровой эфирный передатчик, направленный ответвитель, цифровой эфирный приемник и видео-аудиомонитор, при этом выход мультиплексора/ремультиплексора приемного спутникового терминала подключен к цифровому модулятору передающего эфирного терминала, а выход приемника цифрового эфирного - к видео-аудиомонитору передающего эфирного терминала, а также приемо-передающая станция цифрового телевещания содержит приемопередающий спутниковый терминал, содержащий приемо-передаюшую спутниковую антенну с двунаправленным приемо-передающим 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 N охранно-пожарным датчикам, а второй вход-выход- двунаправленной линией к вход-выходу цифрового эфирного передатчика, при этом в приемо-передающий спутниковый терминал введена IP-видеокамера, подключенная к входу IP-коммутатора и конструктивно установленная на антенной мачте.
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 чертежом.
На фиг. представлена блок-схема приемо-передающей станции цифрового телевещания, на которой позициями показаны:
10 - приемный спутниковый терминал;
20 - передающий эфирный терминал;
30 - приемо-передающий спутниковый терминал;
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 - цифровой модулятор COFDM;
24 - направленный ответвитель;
25 - цифровой эфирный приемник (STB);
26 - видео-аудиомонитор;
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.
Заявляемая приемо-передающая станция цифрового телевещания содержит приемный спутниковый терминал 10, передающий эфирный терминал 20, приемо-передающий спутниковый терминал 30. Приемный спутниковый терминал 10 включает приемную спутниковую антенну 11, соединенную с цифровым спутниковым приемником 12, выход которого соединен с первым входом мультиплексора/ремультиплексора 13, ко второму входу которого подключен инкапсулятор 14 цифровых данных, а к третьему - интерфейс 15 аппаратуры врезки региональных программ. Передающий эфирный терминал 20 содержит цифровой модулятор COFDM 23, вход которого соединен с выходом мультиплексора/ремультиплексора 13, а выход с радиочастотным входом цифрового эфирного передатчика 22, основной выход которого подключен к передающей эфирной антенне 21, а дополнительный через направленный ответвитель 24 соединен с входом цифрового эфирного приемника 25, подключенного к видео-аудиомонитору 26, второй вход которого соединен со вторым выходом спутникового цифрового приемника 12. 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 входу IP-коммутатора 33, второй вход которого связан с IP-видеокамерой 34. Выход IP-коммутатора 33 соединен с приемопередающим блоком 32, подключенным к спутниковой приемопередающей антенне 31
Модуль 35 мониторинга и управления через двунаправленную линию соединен с входом управления цифрового эфирного передатчика 22.
Заявляемая приемо-передающая станция цифрового телевещания работает следующим образом. Цифровые теле-радиосигналы по стандарту DVB-S/S2 принимаются спутниковой приемной антенной 11 преимущественно в диапазоне Ки и поступают на вход 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), который поступает на цифровой модулятор COFDM 23, где осуществляется COFDM модуляция, причем параметры модуляции адаптируются к условиям распространения радиосигнала в данной местности. С выхода цифрового модулятора COFDM 23 сигнал подается на высокочастотный вход цифрового эфирного передатчика 22, где усиливается до необходимого уровня мощности, и далее поступает 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 основных параметров 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 спутниковой приемо-передающей 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 телепрограмм 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.
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.
Приемопередающая станция цифрового телевещания, характеризующаяся 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, также передающий эфирный терминал, содержащий передающую эфирную антенну и последовательно соединенные цифровой модулятор, цифровой эфирный передатчик, направленный ответвитель, цифровой эфирный приемник и видеоаудиомонитор, при этом выход мультиплексора/ремультиплексора приемного спутникового терминала подключен к цифровому модулятору передающего эфирного терминала, а выход цифрового эфирного приемника - к видеоаудиомонитору передающего эфирного терминала, а также приемопередающая станция цифрового телевещания содержит приемопередающий спутниковый терминал, содержащий приемопередающую 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 N охранно-пожарным датчикам, а второй вход-выход - двунаправленной линией к вход-выходу цифрового эфирного передатчика, при этом в приемопередающий спутниковый терминал введена IP-видеокамера, подключенная к входу IP-коммутатора и конструктивно установленная на антенной мачте.
