Общие сведения о междугородной и международной передаче ТВ-сигналов

Для передачи ТВ-сигнала между отдельными городами и странами используются кабельные, радиорелейные и спутниковые системы передачи (рис. 3.11), которые в свою очередь можно подразделить на аналоговые и цифровые (существуют также комбинированные системы передачи, в которых ТВ-сигнал передаётся в аналоговом виде, а звуковой — в цифровом). В СНГ используются кабельные аналоговые системы передачи (АСП): К-1920, К-3600, К-5400 (разрабатывается) и К-108000 (находится в опытной эксплуатации), в названии которых указывается число телефонных каналов, одновременно организуемых по одной коаксиальной паре путём частотного уплотнения (с эффективной полосой частот 0,3—3,4 кГц на канал). Уплотнённый сигнал называется групповым и занимает в кабеле полосу частот до 8,5 МГц (в К-1920), 17 МГц (в К-3600) и 60 МГц (в К-108000). Для передачи ТВ-сигнала в АСП используется амплитудная модуляция линейной несущей частоты 2,49 МГц, причём нижняя боковая полоса частот АМ-сигнала частично подавляется для экономии спектра. Тем не менее для передачи такого АМ-сигнала требуется освобождение почти 1600 телефонных каналов.

Рис. 3.11. Варианты междугородных и между народных ТВ-каналов

При распространении сигнал, как известно, затухает: в коаксиальном кабеле с внутренним проводником из чистой меди диаметром 2,6 мм километрическое затухание (дБ/км). Из этой формулы следует, что затухание на высших частотах 8,5, 17 и 60 МГц составляет 7,2, 10,2 и 19,2 дБ/км соответственно. При передаче на большие расстояния увеличивается как абсолютное затухание сигнала, так и неравномерность амплитуд его спектральных составляющих. Поэтому на линии связи устанавливаются обслуживаемые и необслуживаемые усилительные пункты: первые примерно через 250, 120 и 60 км, вторые через 6, 3 и 1,5 км соответственно типу АСП. Для передачи нескольких ТВ-программ требуется столько же систем передачи, каждая из которых работает по своей коаксиальной паре многожильного кабеля, что делает кабельные линии связи весьма дорогими. К тому же при передаче информации аналоговыми методами происходит накопление шумов.

С целью повышения качества передаваемых сообщений используются цифровые системы передачи (ЦСП). Для этого создана соответствующая аппаратура с импульсно-кодовой модуляцией: ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-960 и ИКМ-1920, позволяющая одновременно передавать от 30 до 1920 телефонных сообщений. ТВ-сигнал в цифровом виде без устранения избыточности может быть передан только с помощью аппаратуры ИКМ-1920. Передаваемый в ЦСП импульсный сигнал при прохождении по линии искажается за счёт ограниченной полосы канала и действия помех. Особенность ЦСП состоит в том; что в регенераторах, устанавливаемых на линии связи, форма импульсов восстанавливается и присущего аналоговой системе накопления шумов не происходит. Однако при передаче цифрового сигнала по сравнению с аналоговым требуется более широкая полоса частот. В то же время требуемое отношение сигнал/шум в цифровом сигнале на входе регенератора может быть во много раз (60-80) меньше, чем на входе необслуживаемого усилительного пункта АСП. Поэтому при использовании аппаратуры ИКМ-1920х2 регенераторы можно устанавливать через 3 км, то есть как и необслуживаемые усилительные пункты в аналоговой системе К-3600 примерно той же ёмкости. Преимущества ЦСП наиболее проявились с появлением волоконно-оптических (световодных) кабелей, имеющих существенно меньшее километрическое затухание и большую широкополосность что способствует внедрению цифровых систем большей ёмкости. В эксплуатации находятся различные междугородные и международные волоконно-оптические системы передачи (ВОСП), в том числе несколько подводных, соединяющих отдельные материки. Разработана и выпускается отечественная аппаратура ВОСП для всех указанных выше ИКМ-систем. Первая строящаяся в СНГ магистральная ВОСП (ИКМ-1920х2) соединит Минск с Санкт-Петербургом и позволит передавать сигналы 2 ТВ-программ каждый со скоростью 140 Мбит/с. Начато строительство сверхпротяжённой магистральной ВОСП, которая соединит страны Западной Европы с Японией и Южной Кореей через Санкт-Петербург — Москву и Новороссийск — Ростов-на-Дону — Москву и далее Хабаровск. На первом этапе линия будет комбинированной с применением как ВОСП, так и цифровых радиорелейных линий связи.

Передача ТВ-сигналов на большие расстояния осуществляется также методами спутниковой и радиорелейной (основанных на ретрансляции радиосигналов на дециметровых и более коротких радиоволнах) связи. Совокупность технических средств и среды распространения радиосигналов для обеспечения радиорелейной связи образует радиорелейную линию связи (РРЛ) в виде цепочки приёмопередающих радиостанций — оконечных, промежуточных и узловых, в которых используется частотная модуляция несущей частоты. Для работы РРЛ выделены полосы частот шириной 400 МГц в диапазоне 2 ГГц (1,7—2,1), 500 МГц в диапазонах 4 (3,4—З,9), 6 (5,67—6,17) и 8 (7,9—8,4) ГГц и шириной 1 ГГц в диапазонах 11 и 13 ГГц и более высокочастотных. В большинстве случаев используется многоствольный (на разных несущих частотах) принцип передачи ТВ-программ с помощью нескольких комплектов приёмо-передающей аппаратуры, работающей на одну антенну. В полосе частот 400 МГц может быть 6, в полосе 500 МГц — 8 и в полосе 1 ГГц — 12 дуплексных (двусторонних) высокочастотных радиостволов. Каждый радиоствол является универсальным и широкополосным, пригодным для передачи многоканального телефонного или ТВ-сигнала. В РРЛ прямой видимости станции располагаются на расстоянии 40 — 70 км, имеют остронаправленные параболические антенны, установленные на мачтах или башнях высотой до 100—120 м, осуществляют последовательную многократную ретрансляцию (для каждого ствола — приём на несущей , преобразование в промежуточную частоту 70 МГц, усиление и излучение на несущей ) сигнала от одной станции к другой. Оконечные и узловые радиостанции являются обслуживаемыми. На узловой радиостанции возможно ответвление сигнала (обычно по промежуточной частоте) и передача к другому пункту, выделение (демодуляция) сигнала и введение сигнала новой программы от местного телецентра или от другой линии. Примерами современных радиорелейных станций прямой видимости является аппаратура КУРС, Радуга, Электроника—связь, обеспечивающая передачу ТВ-сигналов в аналоговом виде. КУРС-6, например, может передавать до 6 ТВ-программ в каждом направлении при 2 резервных стволах. За рубежом имеются радиорелейные линии для передачи цифровых ТВ-сигналов.