210 likes | 373 Views
Úrovne digitálne modulovaných signálov v sieťach káblovej televízie. Výskumný ústav spojov Ing. Samuel Dianiška, CSc. Pri digitálnom spracovaní televíznych signálov sa získavajú oproti analógovým signálom významné výhody pri ich spracovaní a prenosoch.
E N D
Úrovne digitálne modulovaných signálov v sieťach káblovej televízie Výskumný ústav spojov Ing. Samuel Dianiška, CSc
Pri digitálnom spracovaní televíznych signálov sa získavajú oproti analógovým signálom významné výhody pri ich spracovaní a prenosoch. Vzhľadom na uvedené a vzhľadom na technický pokrok v technológii spracovania digitálnych signálov postupne nahrádza digitálne spracovanie doterajšie analógové spracovanie televíznych signálov Rozhodujúcim krokom pri uplatňovaní digitálnych televíznych signálov v technickej praxi bolo založenie v roku 1993 a následné práce konzorcia DVB - Digital Video Broadcasting
ISO/IEC13818-1Information technology – Generic coding of moving pictures and associated audio information – Part 1: SystemsISO/IEC13818-2Information technology – Generic coding of moving pictures and associated audio information – Part 2:VideoISO/IEC13818-3 Information technology – Generic coding of moving pictures and associated audio information – Part 3:Audio Normy na zdrojové kódovanie televízneho signálu – digitálny televízny signál v základnej polohe
EN 300 421 V1.1.2 (08/97)Framing structure, channel coding and modulation for11/12 GHz satellite servicesEN 302 307 V1.1.1 (07/04) Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applicationsEN 300 744 V1.5.1 (11/04)Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial televisionEN 300 429 V1.2.1 (04/98)Framing structure, channel coding and modulation for cable systems • Normy zo špecifikácií konzorcia DVB
Bloková schéma spracovania multiplexu zdrojových signálov v hlavnej stanici (kanálové kódovanie, modulácia) a v prijímacej časti siete káblovej televízie.
Závislosť užitočnej bitovej rýchlosti (Ru) na type modulácie a šírke prenosového kanála
Spektrálne obrazy modulovaných televíznych signálov:AM-VSB TV signál digitálne modulovaný TV signál
. Modulačný digitálny signál digitálne modulovaného signálu môže okrem TV signálov obsahovať aj dátové signály iných služieb napr. internetu, telelefónnej služby a pod. Pre dátové služby v priamom smere sa používa obyčajne digitálna modulácia 64QAM a 256QAM. Poskytovanie uvedených dátových služieb v sieťach KT predpokladá využívanie spätného smeru v sieťach KT. Na prenos digitálnych signálov v spätnom smere sa používajú tiež digitálne modulované signály ale vzhľadom na vlastnosti prenosového kanála v spätnom smere s vyššou odolnosťou voči rušeniam napr. QPSK, 16QAM
Multimediálne zásuvky Previs: MZK 77 Av,data 5 - 862 MHz 7,5 dB Av, TV 125 – 862 MHz 7,3 dB Kathrein ESM 30 Av,data 5 - 862 MHz 6 dB Av, TV 125 – 862 MHz 6 dB
Kalkulácie úrovní digitálne modulovaných signálov v sieťach KT :Zabezpečenie technických parametrov TV a dátových signálov predpísaných normou STN EN 50083-7/A1 a ďalšími špecifikáciami na účastníckych výstupoch Zabezpečenie príslušnej kvality signálov na účastníckych výstupoch,definovanej odstupmi od rušiacich signálov.Na siete KT s analógovými TV signálmi (AM-VSB TV signálmi) sú vypracované postupy na kalkuláciu úrovní TV signálov pre jednotlivé časti sietí KT s cieľom dosiahnutia požadovaných vlastností TV signálov na účastníckych výstupoch.
Úrovne digitálne modulovaných signálov na účastníckych výstupochNajnovší doplnok STN EN 50083-7/A1
Úrovne digitálne modulovaných signálov na účastníckych výstupochRozsah úrovní signálov na účastníckych výstupoch podľa špecifikácii CTE (Cable Telecommunication Engineering) Type of service Minimum level [dB µV] Maximum level [dB µV] Minimum MER [dB] AM-VSB-television 57 80¹ 77² FM-television(satellite IF) 47 77 FM radio, mono 40 70 FM radio, stereo 50 70 64 QAM-television 47 67 30 256 QAM-television u.c 36* COFDM-television 47 77 30* ¹ up to 20 channels ² above 20 channels u.c = Under consideration * = provisional figure
Úrovne digitálne modulovaných signálov na účastníckych výstupochHlavné technické parametre signálov na fyzickom rozhraní káblového modemu CM v priamom smere Stredná frekvencia 112 až 858 MHz Typ modulácie 64- a 256-QAM Symbolová rýchlosť 6,952 Msymbol/s Šírka kanála 8 MHz Frekvenčná závislosť 15 %, tvar „kosínusový so zvýšenou základňou“ Vstupná úroveň (CM) 43 až 73 dBuV pri 64-QAM 47 až 77 dBuV pri 256-QAM Tlmenie odrazu (vstup CM)> 6 dB do 862 MHz
Úrovne digitálne modulovaných signálov v sieti KT Úrovne signálov v sieti KT je potrebné udržiavať v určitom rozmedzí, aby nedošlo k degradáciám signálov(šumy,hluky,intermodulácie).Metodika výpočtu úrovní na vstupoch a výstupoch aktívnych prvkov pre analógové signály je dobre prepracovaná Digitálne modulované signály sa v sieti KT postupne uplatňujú a tým sa kombinujú s analógovými TV signálmi. V súčasnej dobe sú to digitálne modulované signály dátových služieb (internet). Začínajú sa uplatňovať aj digitálne modulované TV signály aj preto, že tým sa podstatne zvýši kapacita siete KT. Uplatňuje sa digitálna modulácia 64QAM a 256QAM
Úrovne digitálne modulovaných signálov v sieti KT V súčasnej dobe je zaužívané stanovenie úrovní digitálne modulovaných signálov v sieti KT relatívne k úrovni analógových signálov. Vzhľadom na odlišný charakter analógových TV signálov (AM-VSB TV signálov) a digitálne modulovaných signálov sa odlišne hodnotia aj úrovne príslušných signálov.(STN EN 50083-7/A1). Experimentálne a technickou kalkuláciou sa stanovilo ako optimálne zníženie úrovne digitálne modulovaného 64QAM signálu oproti analógovým signálom o 10 – 12 dB.
Úrovne digitálne modulovaných signálov v sieti KT Zníženie úrovne 64QAM signálu oproti analógovým signálom je opodstatnené z hľadiska vzniku intermodulačných produktov, súčasne sa ale zníži odstup signál/šum (o 10 až 12 dB). 64QAM signál je však odolnejší oproti šumu, podľa STN EN 50083-7/A1 je to 31dB, je to tiež v súlade s požiadavkami na úrovne 64QAM signálov na účastníckych výstupoch. Digitálne modulovaný signál 256QAM vyžaduje o 6 dB vyšší odstup signálu oproti 64QAM aby bol správne vyhodnotený, t. zn, že sa musí prenášať o 6dB s vyššou úrovňou ako signál 64 QAM. Potom oproti analógovým signálom je to o 4 až 6 dB menej.
Úrovne digitálne modulovaných signálov v sieti KT Spektrum signálu 64QAM je oproti spektru analógového signálu dostatočne nízke a tak nie je nebezpečie, že vzniknú intermodulačné produkty, ktoré by sa mohli rušivo prejaviť na prenášané signály. Inak je to pri signále 256QAM, úroveň digitálne modulovaného signálu z uvedených dôvodov sa zvyšuje a oproti úrovni analógového signálu je nižšia 4 až 6 dB Priemerná úroveň výkonu analógového modulovaného signálu je o 3 až 5 dB pod hodnotou úrovne analógového TV signálu. Možno konštatovať, že z hľadiska rušenia tzv. intermodulačným šumom sa jeden signál 256 QAM chová tak ako jeden analógový signál. Dá sa tiež konštatovať, že z tohto hľadiska 4 signály 64QAM sa rovnajú jednému 256QAM signálu
Peak to Average Power - single channel correction factorsPeak channel power correction (apply to usual measurement) Analogue Peak vision carrier +0.7 dB 4QAM(QPSK)Average channel power 0 dB 16QAMAverage channel power +2.55 dB 64QAM Average channel power +3.68 dB256QAMAverage channel power +4.23 dB Údaje použité v tomto materiály sú zozbierané z rôznych technických materiálov, vidieť tiež, že niektoré údaje sa zatiaľ stále overujú. Sú tiež k dispozícii technické články, v ktorých sa referuje o experimentoch s prenosom digitálne modulovaných signálov v sieťach KT aj spolu s analógovými signálmi. Možno konštatovať, že pri návrhu týchto sietí boli použité uvedené princípy a parametre a boli dosiahnuté akceptovateľné výsledky
Ďakujem za pozornosť, želám veľa úspechov pri digitalizácii Vašich sietí a spokojnosť Vašich klientov s kvalitnými signálmi