Геостационарные спутниковые системы телерадиовещания

Для России с ее протяженной территорией необходимы две системы спутникового телерадиовещания: 1) система распределения телерадиопрограмм по временным поясам вещания с последующей ретрансляцией этих сигналов через местные наземные эфирные станции теле- и радиовещания; 2) система непосредственного телерадиовещания на индивидуальные приемники, также привязанная кместному времени поясов вещания.

Спутниковая система распределения телерадиопрограмм. Территория России (СНГ) разделяется на пять поясов вещания: зоны А, Б, В, Г, М. Программы центрального вещания из Москвы с соответствующей задержкой по времени ретранслируются через три КА впоясные зоны вещания, как это показано на рис. 6.4.

Рис. 6.4. Схема распределения программ центрального

телерадиовещания по территории России.

Для ретрансляции сигналов телерадиовещания используются КА и частоты фиксированной спутниковой службы в диапазоне 4/6 ГГц. Сигналы принимаются земными станциями с антенной диаметром 2,5 м. В каждом стволе ретранслятора с полосой 36 МГц могут передаваться четыре цифровые ТВ-программы высокого качества со скоростью 6 Мбит/с (видео) и стереозвук со скоростью 256 кбит/с плюс 4x2 Мбит/с данные, включая Internet и радиопрограммы в режиме стерео со скоростью 256 кбит/с.

Земные станции приема сигналов телерадиовещания принимают сигналы от спутникового ретранслятора, демодулируют их и подают на передатчики эфирного теле- и радиовещания, работающие в метровом и дециметровом диапазонах волн.

Спутниковое непосредственное телерадиовещание. Для непосредственного приема телевидения со спутников земной индивидуальный приемник должен иметь антенну небольших размеров. Это в свою очередь требует создания повышенной плотности потока мощности на поверхности Земли от спутникового ретранслятора и решения вопросов электромагнитной совместимости с другими радиосистемами. Поэтому для геостационарных спутниковых систем вещания выделен специальный диапазон частот 11,7-12,5 ГГц для Европы и России (фидерная линия 17,3-18,1 ГГц), в котором разрешается иметь большую плотность потока мощности у поверхности Земли. Одновременно установлен минимальный разнос КА на орбите - 6°, что позволяет иметь минимальный размер антенны земного приемного устройства порядка 30 см.

Спутниковое непосредственное телевидение имеет два принципиальных преимущества перед наземным эфирным телевидением. Во-первых, спутниковое телевидение может обеспечить одновременную трансляцию до нескольких сотен телевизионных каналов высокого качества вместо 6 - 12 каналов наземного эфирного телевидения в метровом и дециметровом диапазонах волн. Во-вторых, спутниковый ретранслятор телевизионного вещания обслуживает гигантские территории, в том числе труднодоступные и малонаселенные регионы, где отсутствует эфирное ТВ.

В России спутниковое телерадиовещание организуется на принципах поясного вещания. Ретранслятор КА формирует зоновый луч, покрывающий пояс (зону) вещания (см. рис. 6.4). Для России выделены пять точек стояния КА на геостационарной орбите для вещательной службы: 23, 44, 74, 110, 140° в.д. В перспективе каждый ствол ретранслятора будет передавать интегральный цифровой поток символов, в котором могут быть размещены цифровые телевизионные каналы со скоростью 2-4 Мбит/с каждый, цифровые каналы радиовещания, передача данных от сети Internet и другие службы. Суммарная скорость передачи информации от одного КА вещания в выделенной полосе частот 800 МГц может достигать 1,2 Гбит/с или 600 каналов со скоростью 2 Мбит/с и более с учетом использования стволов ретранслятора с прямой и ортогональной поляризацией сигнала.

На рис. 6.5 показана функциональная схема спутникового цифрового приемного вещательного персонального терминала.

Рис. 6.5. Функциональная схема спутникового цифрового

приёмного терминала

Сигнал с малошумящего усилителя (МШУ) поступает в конвертор, который преобразует радиосигнал на входной частоте в сигнал промежуточной частоты. МШУ и конвертор располагаются на антенне. Сигнал промежуточной частоты по кабелю поступает на аппаратуру, находящуюся внутри помещения. Тюнер выбирает необходимый ствол ретранслятора и производит демодуляцию сигнала, а демультиплексор выбирает нужный канал телевидения или радиовещания или данных из общего группового потока символов с временным уплотнением каналов.