Сеть наземного цифрового телевизионного вещания

В ряде случаев оказывается выгодным использовать несколько близко расположенных маломощных передатчиков вместо одного мощного, при котором не удается избежать зон неуверенного приема в общей зоне обслуживания. Эффективное использование защитного интервала возможно только при жесткой временной синхронизации всех передатчиков сети. Как и в случае сетей с обычным частотным планом, рабочая частота каждого передатчика должна контролироваться и поддерживаться с высокой точностью. Но в случае одночастотной сети требования к точности и стабильности рабочей частоты значительно возрастают (не хуже 1 Гц).

Важно также строго синхронное излучение всеми передатчиками одного и того же символа. Нетрудно заметить, что при недостаточной синхронизации символ, передаваемый одним передатчиком, сместится во времени относительно остальных, а это эквивалентно уменьшению на такую же величину защитного интервала (напомним, что максимальная удаленность между передатчиками равно произведению длительности защитного интервала на скорость света). Защитный интервал должен быть временным резервом для борьбы с эхо-сигналами, а не средством компенсации погрешностей синхронизации передатчиков.

На практике для синхронизации работы одночастотных сетей используется всемирная сеть определения местоположения объектов GPS. Высокоточный опорный импульс, генерируемый раз в секунду приемником GPS, вводит в каждом передатчике COFDM сети временную метку, от которой ведется отсчет всех временных интервалов. Таким образом, появляется возможность использования множества передатчиков малой и средней мощности, покрывающих смежные области, работающих на одной частоте и передающих одинаковые программы (в пакетах). При этом использование всего одного вещательного канала (в канале несколько мультиплексированных программ) происходит без взаимного влияния передатчиков друг на друга, значительно экономя тем самым частотный ресурс. SFN представляет собой испытанный и эффективный способ

формирования сплошных зон покрытия серией маломощных экономически выгодных передатчиков. Именно структура формирования системы DVB-T позволила реализовать такую принципиально новую возможность.

Главная особенность, позволяющая в SFN избежать взаимного влияния в зонах, где накладываются сигналы - защитный интервал, позволяющий приемникам не подвергаться возможным наложениям символов, которые могли бы сделать полученный сигнал невозможным для демодуляции, даже если его уровень будет и очень хорошим. Из таблиц 8.1 и 8.2 видно, что защитный интервал может составлять от 4 мкс до 224 мкс, что эквивалентно расстояниям между передатчиками в 2,1…159,6 км. Также из таблиц 5.5 и 5.6 видно, что максимальный разнос между передатчиками, работающими в SFN, зависит как от выбранного режима, так и от относительного защитного интервала.

Таблица 5.5 - Максимальные расстояния между передатчиками

Таблица 5.6 - Максимальные расстояния между передатчиками

Выбор величины защитного интервала для одночастотной сети оказывает существенное влияние на топологию сети. Поскольку длительность интервала задает допустимую для данной сети величину задержки эхо-сигнала, то она и определяет максимальное расстояние между передатчиками. Таким образом, для построения SFN вещания могут быть даны следующие рекомендации:

- Транспортный поток (TS) должен быть сформирован мультиплексором, который имеет приемник GPS (с целью гарантии точности частоты сгенерированных данных), а также обеспечивает возможность вставлять пакеты инициализации мегаструктуры (MIP);

- Все передатчики должны быть синхронизированы приемниками GPS;

- Планирование сети (выбор мощности и местоположения передатчиков,

диаграммы направленности антенных систем и т.д.) должно быть выполнено

таким образом, чтобы уменьшить до минимума возможные области

интерференции;

- Сеть должна быть оптимизирована регулировкой защитного интервала для того, чтобы свести интерференцию в зонах взаимного влияния передатчиков к минимуму.

Всегда, даже при самом тщательном планировании одночастотной сети на границе зоны уверенного приема имеются места, где прием сигнала затруднен или даже невозможен. Это могут быть низины ландшафта, местность за небольшим холмом или высотным зданием, пространство в туннеле или даже внутри здания.

Модуляция COFDM предлагает нам возможность решить эту проблему при помощи ретрансляторов. Они представляют собой маломощные и довольно простые устройства, которые принимают и передают на одном и том же канале, и, следовательно, имеют туже самую частоту, что и вся сеть. Их излучение не может мешать другим передатчикам одночастотной сети (SFN), вследствие небольшой мощности. В то же время, они устойчивы к отраженным сигналам, что обусловлено наличием защитного интервала.

Техническое ограничение ретрансляторов, работающих на том же канале - изоляция между передающей и приемной антеннами. Так, в случае, если выходная мощность ретранслятора слишком высока, он будет возбуждаться. Следовательно, особое внимание нужно обратить на местоположение передающей и приемной антенн, чтобы гарантировать максимальную возможную изоляцию, и, в то же время, иметь достаточную мощность для покрытия зоны неуверенного приема .

Режим модуляции 8К позволяет в одночастотной сети эфирного вещания использовать территориальный разнос между передатчиками одинаковых ТВ-программ до 67 км. При этом получается большая зона покрытия, приемлемые мощности ТВ-передатчиков и стандартные высоты антенно-мачтовых сооружений. Экономические преимущества такой сети становятся особенно заметными при организации ТВ-вещания в странах с большими территориями, за счет сокращения общего числа передающих ТВ-станций сети.

А такие режимы модуляции, как 16К и 32К, в зависимости от длительности защитного интервала, позволяют располагать ТВ - передатчики на удалении до 159 км. Этого более чем достаточно для реализации одночастотной сети в заданном районе.

6. Безопасность жизнедеятельности

6.1 Основные нормирующие документы

Безопасность жизнедеятельности является очень важным фактором при осуществлении любого вида деятельности. Чтобы не подвергать свое здоровье опасности, нужно соблюдать при работе опеределенные правила пользования приборами, техникой, инструментами и т.д. Для этого нужно знать эти правила и никогда их не нарушать, тогда вашей жизни не будет ничего угрожать.

Для обеспечения без опасности жизни деятельности в сфер е радио связи разработаны Санитарные правила и нормы "Электро магнитные излучения радио частотного диапазона (Э М И Р Ч)", которые устанавливают предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия на людей электромагнитных излучений (ЭМИ РЧ) в диапазоне частот 30 к Гц - 300 Г Гц и основные санитарно-гигиенические требования к разработке, изготовлению, приобретению и использованию источников ЭМИ РЧ в процессе работы, обучения, быта и отдыха людей.

6.2 Требования к источникам ЭМИ РЧ

Выпуск на территории Российской Федерации и ввоз из-за границы источников ЭМИ РЧ допускается только с разрешения Государственного комитета санитарно - эпидемиологического надзор а Российской Федерации или соответствующего центра государственного санитарно-эпидемиологического надзора в республике (республик в составе Российской Федерации), крае, области, городах Москве и Санкт - Петербурге.

Порядок выдачи разрешений органов и учреждений государственного санитарно-эпидемиологического надзора на производство (в воз), реализацию и применение продукции определяется Госкомсанэпиднадзором России. Производство (ввоз), реализация и применение продукции, не имеющей соответствующих разрешений, запрещается.

Организация испытаний продукции, исследований интенсивности ЭМИ РЧ, как и других гигиенически значимых показателей и характеристик продукции, разработка необходимых мер безопасности является обязанностью разработчика (производителя, продавца) продукции.

В нормативной и эксплуатационной документации на продукцию должна содержаться следующая информация:

- в нормативной документации: четко определенные область и условия применения продукции; гигиенически значимые показатели и характеристики продукции (виды и допустимые уровни воздействия на человека неблагоприятных факторов, источником которых является образец продукции); правила и методы контроля гигиенически значимых показателей и характеристик продукции; правила приемки, обеспечивающие достоверное установление соответствия фактических уровней вредных факторов допустимым;

- в эксплуатационной документации: область и условия применения продукции; гигиенически значимые показатели и характеристики продукции (фактические уровни воздействия на человека); меры безопасности при применении продукции, обеспечивающие безопасность ее для человека; меры первой помощи в случае острого заболевания (при необходимости); номер гигиенического сертификата (заключения), дата его выдачи и срок действия .

6.3 Требования к размещению передающих радиотехнических объектов

Размещение и ввод в эксплуатацию ПРТО (кроме работающих в движении) - радиолокационных, радиопередающих, телевизионных, радиорелейных станций, земных станций спутниковой связи, других объектов, предназначенных для излучения электромагнитной энергии в окружающее пространство, специальных полигонов (в т. ч. заводских) для испытания указанных объектов в штатном режиме допускается только с разрешения соответствующего центра государственного санитарно-эпидемиологического надзора в республике (республик в составе Российской Федерации), крае, области, городах Москве и Санкт-Петербурге.

Не подлежит согласованию с учреждениями государственного санитарно-эпидемиологического надзора размещение ПРТО, имеющих антенны с коэффициентом направленного действия не более 5, установленные вне зданий (в т. ч. на крышах), и максимальную мощность, не превышающую 2 Вт - в диапазоне частот 30 МГц - 300 ГГц.

ПРТО должны размещаться с учетом предотвращения создания на открытой территории и в зданиях интенсивности ЭМИ РЧ, превышающей предельно допустимые значения, рекомендуется передающие радиотехнические объекты размещать в максимально возвышенных по отношению к остальной местности местах.

Допускается размещение антенн на крышах жилых, общественных и других зданий, если при этом внутри зданий и на прилегающей территории интенсивность ЭМИ РЧ не превышает предельно допустимых значений.

В целях защиты населения от воздействия ЭМИ РЧ, создаваемых ПРТО, устанавливаются санитарно-защитные зоны и зоны ограничения застройки.

Санитарно-защитной зоной является площадь, примыкающая к технической территории ПРТО. Внешняя граница санитарно-защитной зоны определяется на высоте 2 м от поверхности земли по ПДУ ЭМИ РЧ.

Зоной ограничения является территория, где на высоте более двух метров от поверхности земли интенсивность ЭМИ РЧ превышает ПДУ, указанные в таблицах 10.1 и 10.2. Внешняя граница зоны ограничения определяется по максимальной высоте зданий перспективной застройки, на высоте верхнего этажа которых интенсивность ЭМИ РЧ не превышает ПДУ.

На резко пересеченной местности могут возникать участки, не соприкасающиеся с территорией ПРТО, на которых интенсивность ЭМИ РЧ превышает ПДУ, и, следовательно, по этим участкам могут устанавливаться санитарно-защитные зоны и зоны ограничения.

Санитарно-защитная зона и зона ограничения определяются расчетным путем и уточняются путем измерений интенсивности ЭМИ РЧ. Обязанность проведения (организации) расчетов и измерений лежит на владельце ПРТО.

Для ПРТО, имеющих направленные или сканирующие в определенном секторе антенны, санитарно-защитные зоны и зоны ограничений устанавливаются в направлении излучения электромагнитной энергии с учетом ширины диаграммы направленности, а также боковых и задних лепестков.

Для ПРТО, имеющих антенны кругового обзора или ненаправленного действия, санитарно-защитные зоны и зоны ограничений устанавливаются по кругу.

Для ПРТО, антенны которых излучают электромагнитную энергию под определенным углом к горизонту и интенсивность ЭМИ РЧ изменяется в зависимости от высоты, зона ограничений устанавливается дифференцированно по вертикали в пределах высоты существующей и перспективной жилой застройки.

Для снижения степени облучения селитебных территорий и уменьшения размеров санитарно-защитных зон и зон ограничений антенны ПРТО следует устанавливать на естественных возвышенностях, насыпях, эстакадах и т.п., максимально ограничивая использование отрицательных углов максимального излучения антенн.

В санитарно-защитной зоне и зоне ограничений запрещается строительство жилых зданий всех видов, стационарных лечебно-профилактических и санаторно-курортных учреждений, детских дошкольных учреждений, средних учебных заведений всех видов, интернатов всех видов и других зданий, предназначенных для круглосуточного пребывания людей.

При необходимости защиты общественных и производственных зданий от ЭМИ РЧ следует предусматривать выполнение ограждающих

конструкций и кровли из материалов с высокими радиоэкранирующими свойствами (железобетон и др.) или покрытие ограждающих конструкций заземленной металлической сеткой.

Следует учитывать необходимость защиты от воздействия вторичного ЭМИ РЧ, переизлучаемого элементами конструкции здания, коммуникациями, внутренней проводкой и т.д. При необходимости батареи отопления и другие элементы коммуникаций и сетей следует закрывать диэлектрическими (деревянными и т.п.) коробами, препятствующими непосредственному доступу к этим элементам. Необходимое расстояние между элементом коммуникаций и сетей и коробом определяется путем измерений интенсивности ЭМИ РЧ.

Внесение в условия и режимы работы ПРТО каких-либо изменений, ухудшающих электромагнитную обстановку, без согласования с соответствующим учреждением государственного санитарно-эпидемиологического надзора запрещается.

Постоянное уменьшение мощности излучения, демонтаж и окончательный вывод из работы передатчиков и антенн согласования не требует, но об этом владелец (руководитель) объекта направляет информации в соответствующее учреждение государственного санитарно-

эпидемиологического надзора .

6.4 Меры защиты работающих от воздействия ЭМИ РЧ

Защита персонала от воздействия ЭМИ РЧ осуществляется путем проведения организационных и инженерно-технических мероприятий, а также использования средств индивидуальной защиты.

К организационным мероприятиям относятся: выбор рациональных режимов работы оборудования; ограничение места и времени нахождения персонала в зоне воздействия ЭМИ РЧ (защита расстоянием и временем) и тому подобное.

Инженерно-технические мероприятия включают: рациональное размещение оборудования; использование средств, ограничивающих поступление электромагнитной энергии на рабочие места персонала (поглотители мощности, экранирование, использование минимальной необходимой мощности генератора); обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМИ РЧ.

К средствам индивидуальной защиты от электромагнитного излучения относятся комбинезоны, халаты, очки.

Комбинезоны и халаты изготовляют из трех слоев ткани: наружный и внутренний слои делаются из хлопчатобумажной диагонали и ситца, средний защитный слой -- из радиотехнической ткани типа РТ арт. 1551/2158, имеющей проводящую сетку. Среднее значение ослабления энергии электромагнитного поля с длиной волны 3 см при углах падения 0--80° должно быть не менее 21 дБ. Если работа в комбинезоне производится в стесненных условиях, где возможна опасность поражения электрическим током, то необходимо производить заземление комбинезона с помощью отвода на талии, соединенного с заземляющим проводом.

Для защиты глаз от электромагнитного излучения применяют очки марки ОРЗ-5, вмонтированные в капюшон или же применяемые отдельно. Стекла очков покрыты полупроводниковым оловом (Sn02), которое дает ослабление электромагнитной энергии не менее 22 дБ и является прозрачным для света.

Способ защиты в каждом конкретном случае должен определяться с учетом рабочего диапазона частот, характера выполняемых работ, необходимой эффективности защиты.

Заключение

В ходе данного проекта, согласно полученному заданию, было проведено проектирование цифрового эфирного телевидения в г.Тогучин Новосибирской области.

Для этой цели был выбран спутник Ямал 401к, который обеспечевает ретрансляцию заданного пакета ТВ- программ в указанный регион.

Был проведен теоретический расчет зоны покрытия РТПС г. Тогучин. Были произведены расчеты параметров, в ходе которых определены следующие данные для РТПС: высоты подвеса антенн и 20 метров соответственно, мощность передатчиков 500 Вт.

В результате расчетов технических характеристик системы, было выбрано оборудование различных фирм, а именно приемники DVB-S/S2 Cisco D9854, передатчики - «НЕВА Ц-0.5», а также передающие Широкополосная антенна с круговой диаграммой направленности «ОМНИ».

В проекте учтены вопросы безопасности жизнедеятельности и проведена оценка влияния на окружающую среду.

Подводя итоги проделанной работы, можно сделать вывод, что задачи по проектированию цифрового эфирного телевидения в Тогучинском районе Новосибирской области выполнены полностью.

Список литературы

1. Мамчев Г.В. Цифровое телевизионное вещание. Учебное пособие для вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2014, - 448с.: ил.

2. Интернет-сайт компании РТРС (Электронный ресурс): http://www. http://rtrs.ru.

3. Интернет-сайт Правительства Росии (Электронный ресурс): http://www.government.ru/docs/19513/.

4. Интернет-сайт компании Народня энциклапедия городов и регионов России (Электронный ресурс): http://www.mojgorod.ru/novosib_obl/toguchin//.

5. Интернет-сайт компании ОАО НТЦ «КОСМОС» (Электронный ресурс): http://www.cosmos-stc.ru/?pageId=40/.

6. Интернет-сайт компании ООО «МВСатком» (Электронный ресурс): http://www.mwtelecom.ru/content/72/zccc.

7. Интернет-сайт компании Cisco (Электронный ресурс): http://www.cisco.com.

8. Интернет-сайт компании Nesso (Электронный ресурс): http://www.nesso.ru /catalog/Supral-09.

9. Интернет-сайт компании ОАО «МАРТ» (Электронный ресурс): http://www.martspb.ru/produkciya/afu/antenny/antenna-omni.

Размещено на Allbest.ru