Sieci telewizji kablowej dla najmłodszych. Część 2: Skład i forma sygnału

Sieci telewizji kablowej dla najmłodszych. Część 2: Skład i forma sygnału

Sygnał przesyłany przez sieć telewizji kablowej ma postać szerokopasmowego, podzielonego na częstotliwości widma. Parametry sygnału, w tym częstotliwości i numery kanałów w Polsce, regulowane są przez normy PN-7845-92 i PN-52023-2003, ale zawartość każdego z kanałów operator ma prawo wybierać według własnego uznania.

Zawartość serii artykułów

  • Część 1: Ogólna architektura sieci KTV
  • Część 2: Skład i forma sygnału
  • Część 3: Analogowa składowa sygnału
  • Część 4: Cyfrowa składowa sygnału
  • Część 5: Coaksjalna sieć dystrybucyjna
  • Część 6: Wzmacniacze sygnału RF
  • Część 7: Odbiorniki optyczne
  • Część 8: Optyczna sieć magistralna
  • Część 9: Stacja czołowa
  • Część 10: Wyszukiwanie i usuwanie usterek w sieci KTV

Przypominam, że piszę nie podręcznik, a krótkie wprowadzenie do świata telewizji kablowej. Dlatego staram się pisać prostym językiem, pozostawiając kluczowe słowa dla zainteresowanych i nie zagłębiając się w opisy technologii, które i tak zostały już setki razy świetnie opisane.

Czym mierzymy

Aby uzyskać informacje o sygnale w kablu współosiowym, nasz personel techniczny korzysta głównie z urządzenia Deviser DS2400T.
Sieci telewizji kablowej dla najmłodszych. Część 2: Skład i forma sygnału

W zasadzie to jest odbiornik telewizyjny, ale zamiast obrazu i dźwięku widzimy ilościowe i jakościowe charakterystyki zarówno całego widma, jak i poszczególnych kanałów. Przedstawione dalej ilustracje są zrzutami ekranu z tego urządzenia.

Taki Deviser ma nawet nieco nadmiarowe funkcje, ale są także urządzenia bardziej zaawansowane: z ekranem, na którym można zobaczyć bezpośrednio obraz telewizyjny, odbierające sygnał optyczny i, czego brakuje Deviserowi, odbierające sygnał satelitarny DVB-S (ale to już zupełnie inna historia).

Widmo sygnału

Szybka ocena stanu sygnału "na oko" możliwa jest dzięki trybowi wyświetlania widma.

Sieci telewizji kablowej dla najmłodszych. Część 2: Skład i forma sygnału

W tym trybie urządzenie skanuje kanały zgodnie z określonym planem częstotliwości. Dla wygody z pełnego widma usunięto nieużywane w naszej sieci częstotliwości, dlatego uzyskany obraz przedstawia szereg kanałów.

Sieci telewizji kablowej dla najmłodszych. Część 2: Skład i forma sygnału

Niebieskim kolorem oznaczone są kanały cyfrowe, żółtym - analogowe. Zielona część kanału analogowego to jego komponent audio.

Wyraźnie widać różnicę w poziomach różnych kanałów: pewna nierówność zależy od ustawień transponderów na głównym stanowisku, a ogólna różnica między górnymi a dolnymi częstotliwościami ma określony sens, o którym opowiem poniżej.

W trybie tym dobrze widać silne odchylenia od normy, a jeśli w sieci występują poważne problemy, natychmiast stają się one widoczne. Na przykład, na załączonym obrazku widoczny jest brak dwóch cyfrowych kanałów w strefie wysokich częstotliwości: występują one jedynie w postaci krótkich pasków, które ledwo osiągają poziom 10 dBmV (na górze podany jest poziom odniesienia 80 dBmV – to górna granica wykresu), co w rzeczywistości jest szumem, który kabel odbiera jak antena lub przez wprowadzane przez aktywne urządzenia zakłócenia. Te dwa kanały są testowe i były wyłączone w momencie pisania artykułu.

Nieporozumienie może budzić nierównomierne rozmieszczenie cyfrowych i analogowych kanałów. Oczywiście nie jest to poprawne i miało miejsce z powodu ewolucyjnego rozwoju sieci: w planie częstotliwości po prostu dodawano dodatkowe kanały w wolnych częściach spektrum. Przy tworzeniu planu częstotliwości od podstaw, poprawnie byłoby umieścić wszystkie kanały analogowe w dolnej części spektrum. Ponadto stacje sprzętu przeznaczonego do formowania sygnału dla krajów europejskich mają ograniczenia dotyczące używania częstotliwości do transmisji sygnału cyfrowego i, chociaż w naszym kraju takich ograniczeń nie ma, używając takiego sprzętu musimy umieszczać kanały cyfrowe w spektrum wbrew logice.

Kształt sygnału

Jak wiadomo z podstaw fizyki, im wyższa częstotliwość fali, tym silniejsze jej tłumienie w miarę rozprzestrzeniania się. Przy przesyłaniu tak szerokopasmowego sygnału, jak ten w sieci KTV, tłumienie w sieci dystrybucyjnej może osiągać dziesiątki decybeli na jeden segment, przy czym w dolnej części spektrum będzie ono kilka razy mniejsze. Dlatego wysyłając do pionu z piwnicy stabilny sygnał, na 25. piętrze zobaczymy mniej więcej to:

Sieci telewizji kablowej dla najmłodszych. Część 2: Skład i forma sygnału

Poziom górnych częstotliwości jest wyraźnie niższy niż dolnych. W rzeczywistej sytuacji telewizor, nie rozpisując, może uznać słabsze kanały po prostu za szum i odfiltrować je. A jeśli w mieszkaniu zainstalowany jest wzmacniacz, to przy próbie dostrojenia go do jakościowego odbioru kanałów z górnej części pasma dojdzie do przesterowania w dolnej. Normy przewidują różnicę nie większą niż 15 dBmV na całym paśmie.

Aby tego uniknąć, podczas konfigurowania aktywnego sprzętu na początku ustala się wyższy poziom w zakresie wysokich częstotliwości. Nazywa się to „spadkiem prostym” lub po prostu „spadkiem”. To, co pokazano na obrazku, to „spadek odwrotny”, a taka sytuacja to już awaria. Lub, co najmniej, wskazanie, że z kablem do punktu pomiarowego jest coś nie tak.

Zdarza się też odwrotna sytuacja, gdy niskie częstotliwości są praktycznie nieobecne, a wysokie ledwo przebijają się ponad poziom szumów:

Sieci telewizji kablowej dla najmłodszych. Część 2: Skład i forma sygnału

To również wskazuje na uszkodzenie kabla, a mianowicie jego żyły centralnej: im wyższa częstotliwość, tym bliżej krawędzi falowodu się rozprzestrzenia (efekt skórkowy w kablu koncentrycznym). Dlatego widzimy tylko te kanały, które rozprzestrzeniają się na wysokich częstotliwościach, ale zazwyczaj telewizor nie będzie w stanie ich odebrać na takim poziomie.

Źródło: habr.com

Kup solidny hosting stron z ochroną przed DDoS, serwery VPS VDS 🔥 Kup solidny hosting stron z ochroną przed DDoS, serwery VPS VDS | ProHoster