Спосіб передачі телерадіоінформаційних сигналів та багатоточкова розподільча система, що здійснює спосіб

1. Спосіб передачі телерадіоінформаційних сигналів, що включає приймання НВЧ- і ВЧантенами, кабельними і провідними з'єднаннями сигналів відповідно ефірного, супутникового, кабельного телерадіомовлення, Інтернет-трафіка, електрозв'язку, телеметрії, перетворення прийнятих сигналів в сигнали телевізійного діапазону та їхнє складання в груповий сигнал, який відрізняється тим, що груповим сигналом додатково амплітудно модулюють несучу в НВЧдіапазоні з глибиною не більше 10 %, виділяють верхню бокову смугу, виділяють та інвертують нижню бокову смугу, складають отримані сигнали і передають споживачам, де груповий сигнал відповідно зростанню рівня завад виділяють як амплітудно-модульований з однією боковою смугою, чи як частотно-модульований, чи розділяють верхню і нижню бокові смуги, інвертують нижню бокову смугу, окремо для кожної смуги виділяють груповий сигнал амплітудними детекторами і складають сигнали з виходів амплітудних детекторів з вагами в межах 0,3-0,7. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що на відстанях від передавача до споживача або між C2 2 (19) 1 3 середнього (15-30км) та малого (менше 15км), а також стільникові структури (менше 10км). За виглядом інформації, що передається, МТРС поділяються на аналогові телерадіомовні, аналого-цифрові з наявністю зворотного каналу і цифрові зі зворотним радіоканалом. За виглядом зони обслуговування МТРС поділяються на загальноспрямовані кругові, одно-спрямовані секторні і загальноспрямовані секторізовані. Як окремий випадок секторних МТРС розглядають системи, що містять набір вузькоспрямованих зон обслуговування - багатоточкові системи. [Кантор Л.Я Развитие спутникового непосредственного вещания в России. // Электросвязь. - 1999. №4. с.22-25]. В загальному випадку, до складу МТРС належать: центральна станція (ЦС), базові станції (БС), розподільчі радіолінії, вузол з'єднання з кабельними системами, супутниковий телепорт, телерадіостудія, вузол приймання ефірного телерадіомовлення, вузол комутації цифрових потоків, ретранслятори, індивідуальні та колективні абонентські станції (АС). Основу інфраструктури МТРС складають розподільчі радіолінії, що з'єднують ЦС і БС між собою, а також БС і АС, при цьому в потрібних випадках використовують ретранслятори різних типів. Сучасні МТРС, а також різноманітні технологічні системи на їх засадах знаходяться в стані інтенсивного розвитку. Підвалинами цього є значна економія коштів на влаштування фізичної середи передачі сигналів (канали, лінії зв'язку, комутатори та ін.), просторова еластичність та агрегативність систем, що будуються. Одною з перших МТРС стала відомою багатоканальна багатоточкова розподільча система (Multichannel Multipoint Distribution System, США), що працює в діапазоні 2,6-2,7Ггц. Ця система дозволяла розміщувати від 8 до 31 телевізійних, каналів і використовувалась у невеликих містах, а також для зв'язку проміж регіональними телецентрами. На вхід системи можуть потрапляти сигнали з приймальних антен метрового та дециметрового діапазонів, від супутникової приймальної системи чи від студійного обладнання. Груповий сигнал перетворюється в діапазон, що передається за допомогою амплітудної модуляції (AM), що на приймальній частині дозволяє отримати після конвертору телевізійний сигнал в звичному для ефірного телерадіомовлення вигляді і дає можливість розповсюджувати сигнал далі, наприклад, по мережі кабельного телебачення. В залежності від потужності передавача радіус зони обслуговування сягає від 5 до 30км. [Лабунский Ю.А. и др. Системы MMDS фирмы Viewsonic Inc. для распространения телевизионных программ. // Материалы 7-й Международной Крымской микроволновой конференции "СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии", Севастополь, 15-18 рент. 1997. г. Севастополь: ВЕБЕР. 1997. - c.318-319]. Однак, зазначений діапазон в національному розподілі радіочастот зазнає значну дію шумів від радіолокаційних станцій громадського та 81425 4 військового призначення. Наявна пропускна спроможність створених на цій основі каналів і не перевершує 54Мбіт/сек. Антена має діаметр 12,2м, потужність випромінювання - від одиниць до 100 ватт, приймання - в межах прямого бачення, сильне сприймання багатократних відлунь. Істотними ознаками, що співпадають з пропонованим рішенням, є: - приймання вхідних сигналів в метровому та дециметровому діапазонах, від супутникової приймальної станції, від студійного обладнання; - амплітудна модуляція; - груповий сигнал; телевізійний формат сигналу, що передається. Відомі також вітчизняні технічні засоби (мікрохвильова інтегрована телерадіоінформаційна система - МІТРІС), що працюють в діапазоні 11,7-12,5Ггц. МІТРІС включає в себе ЦС, сукупність БС, активні ретранслятори, АС, розподільчі кабельні та радіорелейні лінії. ЦС в МІТРІС призначена для приймання вхідної інформації, що підлягає подальшому розподіленню чи переробці, а також для формування і передачі споживачу телерадіоінформаційних сигналів. До складу ЦС входять приймач і передавач, що містить гетеродин, модулятор і демодулятор, антенну систему, комплекс прийому супутникового телебачення, порт приймання Інтернет-трафіка, порт приймання телефонії, обладнання узгодження з телерадіостудією, розподільчі радіорелейні і оптоволоконні лінії. Особливістю МІТРІС є використання частотної модуляції. Пропускна спроможність каналів, що утворюються на цій основі, досягає 1000Мбіт/сек (не більше 43 телевізійних програм водночас). Антена параболічного типу (60-100см), потужність випромінювання до одиниць ватт, приймання в межах прямого бачення, суттєве сприймання багатократних відлунь. [Т.Н. Нарытник. В.М. Денисенко. М.Е. Ильченко и др. Микроволновая интегрированная телерадиоинформационная система // Радиоэлектроника. - 1999. т.43. - №11. С.40-50]. Однак, означений діапазон одночасно є смугою приймання супутникового телебачення, що в більшості випадків робить використання МІТРІС неможливим або потребує спеціальних обмежень. Так, наприклад, аналогічна система під назвою MITRI (США) розміщує антени передавачів виключно з півночі від абонента. В той же час у зв'язку з частотною модуляцією сигнала крок частотної сітки складає 28Мгц, що визначає неефективне використання діапазона частот. Істотними ознаками, що співпадають з пропонованим рішенням, є: - приймання вхідних сигналів в метровому та дециметровому діапазонах, від супутникової приймальної системи, від студійного обладнання; - груповий сигнал; телевізійний формат сигналу, що передається. Відома LMDS (Local Multipoint Distribution System - місцева багатоточкова розподільча 5 система, США), що використовує частоти в діапазоні 27,5-29,5Ггц. Основною відзнакою МТРС цього типу є застосування стільникового принципу побудови системи. Обладнання кожної; БС складається з широкосмугового передавача та внутрішніх приймачів. В передавачах використано модульний підхід, що дозволяє легко додавати нові канали чи модернізовувати їх з метою реалізації нових видів послуг. Приймачі АС укомплектовані антеною діаметром 15-20см. [Jackson R.W. Consideration in the use of coplanar waveguide "for miltimeterwave integrated circuts. // IEEE Trans / MTT. - Vol.34, #12. - p.1450-1456]. Однак, недоліком LMDS є необхідність визначення індивідуальної зонової конфігурації активних і пасивних антенних пристроїв в умовах різновисотної забудови міста чи нерегулярного, наприклад, гірського рельєфу місцевості. Ця залежність визначається спроможністю хвиль в цьому діапазоні відбиватись навіть від невеликих перешкод практично без втрат до 4-х разів, що на приймальному кінці викликає інтерференційні завади та викривлення. Суттєво те, що в національній сітці радіочастот цій діапазон відведений для військового використання. Істотними ознаками, що співпадають з пропонованим рішенням, є: - приймання вхідних сигналів в метровому і дециметровому діапазонах, від супутникової приймальної системи, від студійного обладнання; - амплітудна модуляція; - груповий сигнал; телевізійний формат сигналу, що передається; - сотовий принцип побудови системи розподілення сигналу до споживачів. В основу винаходу покладено задачу в способі передачі телерадіоінформаційних сигналів та в багатоточковій розподільчій системі, що реалізує спосіб, шляхом підвищення ефективності використання потужності сигналу, що передається, використання додаткової обробки амплітудномодульованих сигналів та підвищення рівня інтеграції елементної і конструктивної бази підвисити завадозахищеність передачі телерадіоінформаційних сигналів, надійність технічних засобів та знизити екологічне навантаження на навколишнє середовище і вартість виробництва технічних засобів. Означений технічний результат досягається тим, що в способі передачі телерадіоінформаційних сигналів, що включає приймання СВЧ і ВЧ-антенами, кабельними і провідними з'єднаннями сигналів відповідно ефірного, супутникового, кабельного телерадіомовлення, інтернет-трафіка, і електрозв'язку, телеметрії, перетворення прийнятих сигналів в сигнали телевізійного діапазону та їхнє складання в груповий сигнал, додатково амплітудно модулюють несучу в СВЧдіапазоні з глибиною не більше 10%, виділяють верхню бокову смугу, виділяють та інвертують нижню бокову смугу, складають отримані сигнали і передають споживачам, де груповий сигнал відповідно зростанню рівня завад виділяють як 81425 6 амплітудно-модульований з однією боковою смугою, чи як частотно-модульований чи розділяють верхню і нижню бокові смуги, інвертують нижню бокову смугу, окремо для кожної смуги виділяють груповий сигнал амплітудним детектором і складають сигнали з виходів амплітудних детекторів з вагами в межах 0,3-0,7. На відстанях від передавача до споживача або між споживачами в межах 60-100м сигнал передають переважно за допомогою кабельної лінії зв'язку. Як варіант, всі передаючі і абонентські станції, що розташовані азімутально послідовно або на одній кабельній лінії зв'язку логічно об'єднуються у фіксований напрямок, а груповий сигнал формують по специфікаціям трафіку кожного фіксованого напрямку. В багатоточковій розподільчій системі для передавання телерадіоінформаційних сигналів, що реалізує і запропонований спосіб і складається із підсистеми приймання, формування та обробки інформації, центральної станції, базової станції, які містять СВЧ-передавач з модулятором і суматором, а також з абонентських станцій, в передавач базової станції (центральної станції) додатково введено фільтри верхньої і нижньої бокових смуг, інвертор і суматор, при цьому вихід амплітудного модулятора через фільтр верхньої (бокової смуги з'єднаний з першим входом суматора і через фільтр нижньої бокової смуги та інвертор з'єднаний з другим входом суматора, вихід якого з'єднаний з СВЧ-трактом передавача, а приймач абонентської станції має можливість виділити телерадіоінформаційний сигнал через один з трьох блоків, перший з яких містить фільтр нижньої і бокової смуги, що з'єднаний з амплітудним детектором, другий містить обмежувач амплітуди, що з'єднаний з частотним детектором, а третій містить фільтри верхньої і нижньої бокових смуг, входи яких об'єднані, а виходи з'єднані з амплітудними детекторами, виходи яких з'єднані з входами суматора. Як варіант, в передавачі базової станції вихід фільтра нижньої бокової смуги виконаний з можливістю комутації на вхід СВЧ-тракта. Істотними ознаками в запропонованому рішенні, є: - амплітудна модуляція з глибиною не більше 10%; - виділення верхньої і нижньої бокових смуг; - інвертування нижньої бокової смуги; - складання сигналів верхньої і нижньої бокових смуг; - детектування як односмугового амплітудномодульованого; - детектування як частотно-модульованого; - роздільне амплітудне детектування сигналів верхньої і нижньої бокових смуг; - складання сигналів після амплітудного детектування з вагами 0,3-0,7; - фільтри верхньої і нижньої бокових смуг в передавачі і приймачі; додатковий суматор в СВЧ-тракті передавача; - два амплітудних детектора, по одному для кожної з бокових смуг; 7 - додатковий суматор в приймачі. Причинно-наслідковий зв'язок між істотними ознаками винаходу і технічним результатом полягає в наступному. Амплітудна модуляція з глибиною не більше 10%, виділення верхньої і нижньої бокових смуг, інвертування нижньої бокової смуги та наступне складання цих сигналів є технологією формування квазі-частотної модуляції, що забезпечує характеристики деякого сигналу, який може бути прийнятий як в ЧМ або в AM формі, що при маніпуляції над ним дозволяє підвисити його завадозахищеність в приймачі. Ця технологія реалізується набором перерахованих вище радіотехнічних блоків, що містяться в передавачі і приймачі. Відомо, що при ЧМ спектр коливання складається з нескінченного числа бокових частот, що розташовані попарно симетрично відносно несучої частоти. Питома вага різних, бокових частот визначається індексом модуляції m. При m