RU103689U1

RU103689U1 - DIGITAL TV BROADCASTING STATION

Info

Publication number: RU103689U1
Application number: RU2010146042/09U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Станиславович Северов; Лев Николаевич Баланин; Леонид Игоревич Жуков
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт телевидения"
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2011-04-20

Abstract

Приемопередающая станция цифрового телевещания, характеризующаяся тем, что содержит приемный спутниковый терминал, включающий приемную спутниковую антенну, выход которой подключен к входу цифрового спутникового приемника, соединенного с первым входом мультиплексора/ремультиплексора, второй и третий входы которого соединены с инкапсулятором цифровых данных и интерфейсом аппаратуры врезки региональных программ соответственно, также передающий эфирный терминал, содержащий передающую эфирную антенну и последовательно соединенные цифровой модулятор, цифровой эфирный передатчик, направленный ответвитель, цифровой эфирный приемник и видеоаудиомонитор, при этом выход мультиплексора/ремультиплексора приемного спутникового терминала подключен к цифровому модулятору передающего эфирного терминала, а выход цифрового эфирного приемника - к видеоаудиомонитору передающего эфирного терминала, а также приемопередающая станция цифрового телевещания содержит приемопередающий спутниковый терминал, содержащий приемопередающую спутниковую антенну с двунаправленным приемопередающим блоком, вход-выход которого соединен с вход-выходом IP-коммутатора, второй вход-выход которого соединен с вход-выходом модуля мониторинга и управления, вход которого подключен к N охранно-пожарным датчикам, а второй вход-выход - двунаправленной линией к вход-выходу цифрового эфирного передатчика, при этом в приемопередающий спутниковый терминал введена IP-видеокамера, подключенная к входу IP-коммутатора и конструктивно установленная на антенной мачте. A digital broadcasting transceiver station, characterized in that it comprises a satellite receiving terminal including a satellite receiving antenna, the output of which is connected to the input of a digital satellite receiver connected to the first input of the multiplexer / remultiplexer, the second and third inputs of which are connected to the digital data encapsulator and the insertion equipment interface regional programs, respectively, also transmitting a broadcast terminal containing a transmitting broadcast antenna and connected in series to a front-end modulator, a digital terrestrial transmitter, a directional coupler, a digital terrestrial receiver and a video audio monitor, while the output of the multiplexer / remultiplexer of the receiving satellite terminal is connected to a digital modulator of the transmitting broadcast terminal, and the output of the digital broadcast receiver is connected to the video audio monitor of the transmitting broadcast terminal, as well as a digital transmitter-receiver station The television broadcast includes a transceiver satellite terminal containing a transceiver satellite antenna with bi-directional reception forward unit, the input-output of which is connected to the input-output of the IP switch, the second input-output of which is connected to the input-output of the monitoring and control module, the input of which is connected to N security and fire sensors, and the second input-output is a bi-directional line to the digital terrestrial transmitter’s input-output, while an IP video camera connected to the input of the IP switch and structurally mounted on the antenna mast is inserted into the transceiver satellite terminal.

Description

Приемо-передающая станция цифрового телевещания относится к телевизионным системам и может быть использована при построении распределительной сети цифрового телевещания в границах определенной местности, доставке образовательных программ абонентам в отдаленные или труднодоступные сельские районы, организации временного телевещания в местах стихийных бедствий и катастроф силами МЧС, а также доставке абонентам регионального цифрового контента.A digital broadcasting transceiver station belongs to television systems and can be used to build a digital broadcasting distribution network within a certain area, deliver educational programs to subscribers in remote or inaccessible rural areas, organize temporary broadcasting in places of natural disasters and catastrophes by the Ministry of Emergencies, as well as delivery of regional digital content to subscribers.

Известно устройство для коллективного приема программ эфирного телевидения по патенту РФ №68828. В состав устройства входят:A device for the collective reception of broadcast television programs according to the patent of the Russian Federation No. 68828. The device includes:

- блок приемников цифровых телевизионных сигналов, содержащий ряд демодуляторов цифровых сигналов стандарта DVB-T, которые последовательно соединены с аналоговыми модуляторами, и ряд канальных фильтров;- a block of receivers of digital television signals containing a number of demodulators of digital signals of the DVB-T standard, which are connected in series with analog modulators, and a number of channel filters;

- блок усиления и выравнивания уровней цифровых и аналоговых сигналов наземного телевидения, представляющий собой набор параллельно включенных канальных фильтров, параллельно соединенных с канальными фильтрами блока приемников.- a block for amplifying and leveling digital and analog signals of terrestrial television, which is a set of parallel-connected channel filters connected in parallel with the channel filters of the receiver block.

Устройство может принимать как аналоговые, так и цифровые каналы стандарта DVB-T в аналоговом формате без использования абонентских цифровых приставок, что делает прием цифрового контента более доступным для абонентов.The device can receive both analog and digital channels of the DVB-T standard in an analog format without using subscriber digital set-top boxes, which makes the reception of digital content more accessible for subscribers.

Недостатком данного технического решения является отсутствие в нем функций формирования цифрового пакета телепрограмм, региональной врезки и возможности передачи дополнительных данных в составе цифровых ТВ сигналов, а также необходимость в кабельной абонентской распределительной сети, организация которой часто экономически не оправдана или невозможна из-за сложного рельефа местности.The disadvantage of this technical solution is the lack of functions for generating a digital TV package, regional box and the possibility of transmitting additional data as part of digital TV signals, as well as the need for a cable subscriber distribution network, the organization of which is often not economically justified or impossible due to the difficult terrain .

Известен также проект «Телевизионная деревня» (журнал «Телеспутник», 1999 г., №10), в основе которого лежит концепция 100% охвата населения многопрограммным телевидением с помощью распределенной сети маломощных спутниковых ретрансляторов. В состав ретранслятора входит приемная спутниковая антенна, стандартный спутниковый приемник, модулятор, маломощный передатчик MB или ДМВ диапазона и передающая антенна с круговой диаграммой направленности или направленная. Передатчик снабжен системой управления с электронным ключом, который задает срок работы передатчика в зависимости от оплаченного периода работы передатчика, при этом усилитель мощности передатчика располагается рядом с передающей антенной. Модулятор передатчика имеет дополнительный вход для подключения видеокамеры, что позволяет организовать передачу новостей из местной студии.The Television Village project is also known (Telesputnik magazine, 1999, No. 10), which is based on the concept of 100% coverage of the population with multi-program television using a distributed network of low-power satellite transponders. The repeater includes a receiving satellite antenna, a standard satellite receiver, a modulator, a low-power MB or UHF transmitter and a transmitting antenna with a circular or directional pattern. The transmitter is equipped with a control system with an electronic key that sets the life of the transmitter depending on the paid period of operation of the transmitter, while the transmitter power amplifier is located next to the transmitting antenna. The transmitter modulator has an additional input for connecting a video camera, which allows you to organize the transmission of news from a local studio.

Недостаток вышеуказанного технического решения заключается в необходимости квалифицированного персонала для обслуживания сети спутниковых ретрансляторов, что удорожает эксплуатацию сети, и в отсутствии возможности формирования цифрового пакета программ (ремультиплексирования принимаемого транспортного потока) с региональной врезкой.The disadvantage of the above technical solution is the need for qualified personnel to maintain a network of satellite repeaters, which increases the cost of network operation, and in the absence of the possibility of creating a digital software package (remultiplexing the received transport stream) with a regional box.

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является наземная система связи по патенту РФ на изобретение №2189702, основанная на том, что техника передачи сигналов через спутник может применяться для наземной передачи сигналов. Система включает в себя один или несколько местных наземных ретрансляторов, установленных на мачтах или других опорных конструкциях. Каждый ретранслятор оборудуется высокочастотной аппаратурой связи, соответствующей аппаратуре геостационарного спутника для цифровой передачи визуальной, звуковой информации или данных, передаваемых в L-диапазоне, S-диапазоне или в диапазоне более высоких частот. Для осуществления передачи в горизонтальной плоскости в ретрансляторах используется всенаправленная антенна. Прием информации, передаваемой местным спутниковым ретранслятором, осуществляется на абонентские параболические антенны небольшого размера, направленные в сторону ретранслятора и снабженные аппаратурой приема и расшифровки цифровых сигналов. Для увеличения зоны охвата территории может быть установлено несколько мощных ретрансляторов.Closest to the claimed utility model is a terrestrial communication system according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2189702, based on the fact that the technique of transmitting signals via satellite can be used for terrestrial signal transmission. The system includes one or more local ground repeaters mounted on masts or other supporting structures. Each repeater is equipped with high-frequency communication equipment corresponding to the equipment of a geostationary satellite for digital transmission of visual, audio information or data transmitted in the L-band, S-band or in the higher frequency range. For transmitting in the horizontal plane, repeaters use an omnidirectional antenna. Information transmitted by the local satellite repeater is received on small subscriber parabolic antennas directed towards the repeater and equipped with equipment for receiving and decoding digital signals. To increase the coverage area, several powerful repeaters can be installed.

Недостатком этой наземной системы связи являются ограниченные функциональные возможности из-за отсутствия оборудования для формирования передаваемого пакета информации из цифровых потоков, полученных с геостационарного спутника, а также необходимость в дорогостоящем приемном спутниковом оборудовании у абонентов.The disadvantage of this terrestrial communication system is limited functionality due to the lack of equipment for generating a transmitted packet of information from digital streams received from a geostationary satellite, as well as the need for expensive receiving satellite equipment from subscribers.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в возможности приема по спутниковому каналу цифровых сигналов DVB-S/S2, формирования собственного мультиплекса с врезкой региональной программы и инкапсуляцией дополнительных данных (user data) с последующей передачей цифрового мультиплекса в стандарте DVB-T на коллективные и/или индивидуальные антенны абонентов.The technical result of the claimed utility model consists in the possibility of receiving DVB-S / S2 digital signals via a satellite channel, forming its own multiplex with an insert of a regional program and encapsulating additional data (user data), followed by transmitting a digital multiplex in the DVB-T standard to collective and / or individual antennas of subscribers.

Это достигается тем, что приемо-передающая станция цифрового телевещания характеризуется тем, что содержит приемный спутниковый терминал, включающий приемную спутниковую антенну, выход которой подключен к входу цифрового спутникового приемника, соединенного с первым входом мультиплексора/ремультиплексора, второй и третий входы которого соединены с инкапсулятором цифровых данных и интерфейсом аппаратуры врезки региональных программ соответственно, также передающий эфирный терминал, содержащий передающую эфирную антенну и последовательно соединенные цифровой модулятор, цифровой эфирный передатчик, направленный ответвитель, цифровой эфирный приемник и видео-аудиомонитор, при этом выход мультиплексора/ремультиплексора приемного спутникового терминала подключен к цифровому модулятору передающего эфирного терминала, а выход приемника цифрового эфирного - к видео-аудиомонитору передающего эфирного терминала, а также приемо-передающая станция цифрового телевещания содержит приемопередающий спутниковый терминал, содержащий приемо-передаюшую спутниковую антенну с двунаправленным приемо-передающим блоком, вход-выход которого соединен с вход-выходом IP-коммутатора, второй вход-выход которого соединен с вход-выходом модуля мониторинга и управления, вход которого подключен к N охранно-пожарным датчикам, а второй вход-выход- двунаправленной линией к вход-выходу цифрового эфирного передатчика, при этом в приемо-передающий спутниковый терминал введена IP-видеокамера, подключенная к входу IP-коммутатора и конструктивно установленная на антенной мачте.This is achieved by the fact that the transceiver station of digital television broadcasting is characterized by the fact that it contains a satellite receiver terminal, including a satellite receiver, the output of which is connected to the input of a digital satellite receiver connected to the first input of the multiplexer / remultiplexer, the second and third inputs of which are connected to the encapsulator digital data and the interface of the equipment insert regional programs, respectively, also transmitting the broadcast terminal containing the transmitting broadcast antenna and well-connected digital modulator, digital broadcast transmitter, directional coupler, digital broadcast receiver and video audio monitor, while the output of the multiplexer / remultiplexer of the receiving satellite terminal is connected to the digital modulator of the transmitting broadcast terminal, and the output of the digital broadcast receiver is connected to the video-audio monitor of the transmitting broadcast terminal as well as a transceiver station for digital broadcasting contains a transceiver satellite terminal containing a transceiver satellite antennas with a bidirectional receiving-transmitting unit, the input-output of which is connected to the input-output of the IP switch, the second input-output of which is connected to the input-output of the monitoring and control module, the input of which is connected to N security and fire sensors, and the second input-output - a bi-directional line to the input / output of the digital terrestrial transmitter, while an IP video camera connected to the input of the IP switch and structurally mounted on the antenna mast has been inserted into the transmitting and receiving satellite terminal.

При изучении известных технических решений в данной области техники совокупность признаков, отличающих заявляемый объект, не была выявлена. Данное решение отличается от известных.When studying well-known technical solutions in this technical field, the totality of features that distinguish the claimed object was not identified. This solution differs from the known ones.

Заявленное решение может быть реализовано на современных телевизионных и радиотехнических устройствах и компонентах, поэтому пригодно к промышленному производству.The claimed solution can be implemented on modern television and radio devices and components, therefore, suitable for industrial production.

Суть заявляемого технического решения поясняется чертежом.The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawing.

На фиг. представлена блок-схема приемо-передающей станции цифрового телевещания, на которой позициями показаны:In FIG. a block diagram of a digital broadcasting transceiver station is shown, in which the positions show:

10 - приемный спутниковый терминал;10 - receiving satellite terminal;

20 - передающий эфирный терминал;20 - transmitting broadcast terminal;

30 - приемо-передающий спутниковый терминал;30 - transceiver satellite terminal;

11 - приемная спутниковая антенна;11 - receiving satellite dish;

12 - цифровой спутниковый приемник;12 - digital satellite receiver;

13 - мультиплексор/ремультиплексор;13 - multiplexer / remultiplexer;

14 - инкапсулятор цифровых данных;14 - encapsulator of digital data;

15 - интерфейс аппаратуры врезки региональных программ;15 - interface equipment insert regional programs;

21 - передающая эфирная антенна;21 - transmitting radio antenna;

22 - цифровой эфирный передатчик;22 - digital broadcast transmitter;

23 - цифровой модулятор COFDM;23 - digital modulator COFDM;

24 - направленный ответвитель;24 - directional coupler;

25 - цифровой эфирный приемник (STB);25 - digital broadcast receiver (STB);

26 - видео-аудиомонитор;26 - video audio monitor;

31 - приемо-передающая спутниковая антенна;31 - transceiver satellite dish;

32 - приемо-передающий блок;32 - transceiver unit;

33 - IP-коммутатор («switch»);33 - IP switch ("switch");

34 - IP-видеокамера;34 - IP video camera;

35 - модуль мониторинга и управления;35 - monitoring and control module;

36 - N охранно-пожарных датчиков.36 - N security and fire sensors.

Заявляемая приемо-передающая станция цифрового телевещания содержит приемный спутниковый терминал 10, передающий эфирный терминал 20, приемо-передающий спутниковый терминал 30. Приемный спутниковый терминал 10 включает приемную спутниковую антенну 11, соединенную с цифровым спутниковым приемником 12, выход которого соединен с первым входом мультиплексора/ремультиплексора 13, ко второму входу которого подключен инкапсулятор 14 цифровых данных, а к третьему - интерфейс 15 аппаратуры врезки региональных программ. Передающий эфирный терминал 20 содержит цифровой модулятор COFDM 23, вход которого соединен с выходом мультиплексора/ремультиплексора 13, а выход с радиочастотным входом цифрового эфирного передатчика 22, основной выход которого подключен к передающей эфирной антенне 21, а дополнительный через направленный ответвитель 24 соединен с входом цифрового эфирного приемника 25, подключенного к видео-аудиомонитору 26, второй вход которого соединен со вторым выходом спутникового цифрового приемника 12. Приемо-передающий спутниковый терминал 30 включает N охранно-пожарных датчиков 36, соединенных с первым входом модуля 35 мониторинга и управления, выход которого подключен к первому входу IP-коммутатора 33, второй вход которого связан с IP-видеокамерой 34. Выход IP-коммутатора 33 соединен с приемопередающим блоком 32, подключенным к спутниковой приемопередающей антенне 31The inventive transceiver station of digital broadcasting contains a receiving satellite terminal 10, transmitting a broadcast terminal 20, a receiving and transmitting satellite terminal 30. The receiving satellite terminal 10 includes a receiving satellite antenna 11 connected to a digital satellite receiver 12, the output of which is connected to the first input of the multiplexer / remultiplexer 13, to the second input of which is connected the encapsulator 14 of digital data, and to the third - the interface 15 of the equipment insert regional programs. The transmitting air terminal 20 contains a digital modulator COFDM 23, the input of which is connected to the output of the multiplexer / remultiplexer 13, and the output with the radio frequency input of the digital air transmitter 22, the main output of which is connected to the transmitting air antenna 21, and the additional through the directional coupler 24 is connected to the digital input an on-air receiver 25 connected to a video audio monitor 26, the second input of which is connected to the second output of the satellite digital receiver 12. The transceiver satellite terminal 30 includes N security and fire sensors 36 connected to the first input of the monitoring and control module 35, the output of which is connected to the first input of the IP switch 33, the second input of which is connected to the IP video camera 34. The output of the IP switch 33 is connected to the transceiver unit 32 connected to satellite transceiver antenna 31

Модуль 35 мониторинга и управления через двунаправленную линию соединен с входом управления цифрового эфирного передатчика 22.Module 35 monitoring and control via a bi-directional line is connected to the control input of the digital broadcast transmitter 22.

Заявляемая приемо-передающая станция цифрового телевещания работает следующим образом. Цифровые теле-радиосигналы по стандарту DVB-S/S2 принимаются спутниковой приемной антенной 11 преимущественно в диапазоне Ки и поступают на вход цифрового спутникового приемника 12, в котором осуществляется демодуляция сигнала QPSK. С выхода приемника 12 принятый цифровой транспортный поток подается на первый вход мультиплексора/ремультиплексора 13. На второй и третий входы мультиплексора/ремультиплексора 13 подаются соответственно дополнительные данные (user data) от инкапсулятора 14 цифровых данных и через интерфейс 15 аппаратуры врезки региональных программ цифровой сигнал региональных телепрограмм. В результате на выходе мультиплексора/ремультиплексора 13 формируется цифровой мультиплекс, содержащий пакет телепрограмм (до восьми программ с региональной врезкой) и дополнительные данные (user data), который поступает на цифровой модулятор COFDM 23, где осуществляется COFDM модуляция, причем параметры модуляции адаптируются к условиям распространения радиосигнала в данной местности. С выхода цифрового модулятора COFDM 23 сигнал подается на высокочастотный вход цифрового эфирного передатчика 22, где усиливается до необходимого уровня мощности, и далее поступает на передающую эфирную антенну 21.The inventive transceiver station of digital broadcasting operates as follows. Digital television and radio signals according to the DVB-S / S2 standard are received by the satellite receiving antenna 11 mainly in the Ki band and are fed to the input of the digital satellite receiver 12, in which the QPSK signal is demodulated. From the output of the receiver 12, the received digital transport stream is fed to the first input of the multiplexer / remultiplexer 13. Additional data (user data) from the digital data encapsulator 14 is supplied to the second and third inputs of the multiplexer / remultiplexer 13 and a digital regional signal is input via the interface 15 of the regional software insertion equipment TV shows. As a result, a digital multiplex is formed at the output of the multiplexer / remultiplexer 13, containing a TV program package (up to eight programs with a regional insert) and additional data (user data), which is transmitted to the COFDM 23 digital modulator, where COFDM modulation is performed, and the modulation parameters are adapted to the conditions radio propagation in a given area. From the output of the digital modulator COFDM 23, the signal is fed to the high-frequency input of the digital broadcast transmitter 22, where it is amplified to the required power level, and then fed to the transmitting broadcast antenna 21.

Заявляемая приемо-передающая станция работает в необслуживаемом режиме, поэтому в нее введен приемо-передающий спутниковый терминал 30, оборудование которого обеспечивает дистанционный мониторинг основных параметров станции и возможность управления станцией. Сигналы от N охранно-пожарных датчиков 36 поступают на модуль 35 мониторинга и управления и в IP-коммутаторе 33 коммутируются с цифровым сигналом изображения от IP-видеокамеры 34, конструктивно установленной на антенной мачте.The inventive transceiver station operates in an unattended mode, therefore, a transceiver satellite terminal 30 has been introduced into it, the equipment of which provides remote monitoring of the main parameters of the station and the ability to control the station. The signals from N security and fire sensors 36 are fed to the monitoring and control module 35 and in the IP switch 33 are switched with a digital image signal from the IP video camera 34, which is structurally mounted on the antenna mast.

После обработки и усиления в приемо-передающем блоке 32 сигналы излучаются в С-диапазоне спутниковой приемо-передающей антенной 31. Контроль и управление работой цифрового эфирного передатчика 22 осуществляется через модуль 35 мониторинга и управления по двунаправленной линии.After processing and amplification in the transceiver unit 32, the signals are emitted in the C-band of the satellite transceiver antenna 31. Monitoring and control of the digital broadcast transmitter 22 is carried out through the module 35 monitoring and control on a bi-directional line.

Таким образом, заявляемая приемо-передающая станция цифрового телевещания обеспечивает прием цифровых спутниковых телепрограмм в стандарте DVB-S/S2, формирование цифрового мультиплекса, содержащего пакет телепрограмм с региональной врезкой и инкапсулированными данными пользователя, трансляцию цифрового транспортного потока в стандарте DVB-T по эфиру. Для обеспечения работы станции в необслуживаемом режиме, повышения надежности работы станция снабжена приемо-передающим спутниковым терминалом С-диапазона, который обеспечивает дистанционный мониторинг и управление станцией.Thus, the claimed transceiver station of digital television broadcasts provides the reception of digital satellite television programs in the DVB-S / S2 standard, the formation of a digital multiplex containing a package of television programs with regional inset and encapsulated user data, broadcasting the digital transport stream in the DVB-T standard over the air. To ensure the operation of the station in maintenance-free mode, to increase the reliability of operation, the station is equipped with a C-band satellite transceiver terminal that provides remote monitoring and control of the station.

Заявляемая приемо-передающая станция цифрового телевещания реализована и прошла апробацию в опытной зоне цифрового вещания. Отмечен стабильный прием и высокое качество изображения у абонентов при передаче многопрограммного цифрового телевидения.The inventive transmitting and receiving station of digital broadcasting is implemented and tested in the experimental area of digital broadcasting. Stable reception and high image quality among subscribers when transmitting multi-program digital television was noted.

Claims

A digital broadcasting transceiver station, characterized in that it comprises a satellite receiving terminal including a satellite receiving antenna, the output of which is connected to the input of a digital satellite receiver connected to the first input of the multiplexer / remultiplexer, the second and third inputs of which are connected to the digital data encapsulator and the insertion equipment interface regional programs, respectively, also transmitting a broadcast terminal containing a transmitting broadcast antenna and connected in series to a front-end modulator, a digital terrestrial transmitter, a directional coupler, a digital terrestrial receiver and a video audio monitor, while the output of the multiplexer / remultiplexer of the receiving satellite terminal is connected to a digital modulator of the transmitting broadcast terminal, and the output of the digital broadcast receiver is connected to the video audio monitor of the transmitting broadcast terminal, as well as a digital transmitter-receiver station The broadcast includes a transceiver satellite terminal containing a transceiver satellite antenna with bi-directional reception forward unit, the input-output of which is connected to the input-output of the IP switch, the second input-output of which is connected to the input-output of the monitoring and control module, the input of which is connected to N security and fire sensors, and the second input-output is a bi-directional line to the digital terrestrial transmitter’s input-output, while an IP video camera connected to the input of the IP switch and structurally mounted on the antenna mast is inserted into the transceiver satellite terminal.