О возможностях и преимуществах использования систем MMDS, работающих в частотном диапазоне 2.5-2.7 ГГц, в "Теле-Спутнике" писалось уже неоднократно.
В последнее время все большее внимание уделяется системам беспроводной передачи на частотах выше 20 ГГц. В этой области стандартно используются диапазоны 25-32 ГГц и 40.5-42.5 ГГц.
Нижний диапазон был первоначально освоен в США и Канаде, где системы высокочастотной передачи использовались вместо витой пары при построении телекоммуникационных сетей. В соответствии с назначением, системы получили название LMDS (Local Multipoint Distribution Service). Сейчас технология LMDS начала использоваться и в Европе, для построения телекоммуникационных, в том числе телевизионных сетей. В частности, полгода назад экспериментальная телевизионная сеть на базе LMDS появилась в Москве ("Теле-Спутник" № 8/98).
Верхний диапазон первоначально был выделен в Европе для аналогового ТВ вещания. В связи с этим системы, работающие на частотах 40.5-42.5 ГГц, получили название MVDS (Multipoint Video Distribution Systems).
Наиболее привлекательным качеством систем MVDS является колоссальная ширина предоставляемого диапазона — 2 ГГц. Это в два с лишним раза превышает диапазон наземного вещания и в 10 раз — частотную полосу систем MMDS.
Однако распространение сигналов в области 40 ГГц имеет свои особенности, которые во многом определяют специфику построения систем MVDS. Затухание миллиметровых волн в атмосфере значительно выше, чем метровых и дециметровых, и сильно зависит от климатических воздействий.
Еще одной особенностью волн этого диапазона является прямолинейность их распространения. Они не способны огибать даже небольшие препятствия, а напротив — отражаются от них практически без искажений. Практика показала, что на частоте 40 ГГц удовлетворительно принимаются сигналы, прошедшие 4-кратное отражение. Это свойство может использоваться при проектировании высокочастотных систем раздачи сигнала.
Малый радиус распространения миллиметровых волн определил применение техники MVDS в сетях с маломощными передатчиками, построенных по сотовому принципу. Широкая полоса в сочетании с сотовой структурой делает эту технику очень подходящей для организации интерактивных мультимедийных сетей, включающих телевидение, телефонию, видеоконференции, высокоскоростной доступ к Интернет и передачу данных.
Аппаратура MVDS может использоваться как самостоятельно, так и в составе гибридных кабельных сетей, для организации последней мили.
В системах MVDS могут применяться как аналоговый, так и цифровой способы передачи информации, а также различные системы модуляции. Однако для целей построения мультимедийных сетей актуальна разработка чисто цифровых систем, совместимых со стандартами DVB-С или DVB-S. Это позволяет использовать аппаратуру MVDS в гибридных телевизионных сетях, вместо коаксиального кабеля для раздачи сигнала абонентам. Кроме того, это дает возможность пользоваться стандартными цифровыми приемниками.
Сравнение двух типов систем выявляет преимущественные сферы их использования.
В “кабельном” типе систем применяются QAM модуляция и ширина каналов 8 МГц, а в “спутниковом” — QPSK модуляция и ширина канала 36-40 МГц.
По приблизительной оценке, системы первого типа позволяют пересылать вчетверо больший объем информации, однако радиус их действия, при одинаковом усилении передающей и приемной аппаратуры, меньше примерно в те же 4 раза.
Разницу можно проиллюстрировать
сравнением действия двух систем MVDS
итальянской фирмы Technosystem. При тестировании
обеих систем использовались одинаковые
антенны, передатчики одинаковой мощности, и
обе работают в полосе 1.2 ГГц. В таких условиях “спутниковый”
вариант MVDS позволял передавать до 30 ТВ
каналов и обеспечивал прием сигнала на 25-сантиметровую
рупорную антенну в радиусе 10 км, а “кабельный”
— до 100 каналов, но на расстояние до 4.5 км при
условии приема на 60-сантиметровую антенну. Очевидно, что второй вариант
больше подходит для интерактивных систем с
передачей больших объемов индивидуальной
информации и услугами типа "почти видео
по запросу" (near video on demand), реализация
которых требует очень широкого спектра. Он
также удобен для организации последней
мили кабельных сетей. В этом случае нет
необходимости проводить демодуляцию и
демультиплексирование сигнала. Ширина
частотного диапазона MVDS позволяет разом
конвертировать весь спектр сигнала,
поступающего из кабеля, в область
миллиметровых волн. На приемной стороне
спектр переносится обратно в полосу 50-860 МГц
и подается к стандартному кабельному
цифровому приемнику. Спутниковый вариант MVDS также
имеет свои преимущества. Он больше подходит
для раздачи спутникового сигнала. Кроме
того, и это самое главное, он позволяет
формировать ячейки большего радиуса, что
приводит к экономии дорогостоящих
передатчиков. Этот вариант больше подходит
для местности с малой плотностью застройки. Мультимедийная сеть MVDS строится
на базе головной станции. При формировании
информационных потоков могут
использоваться самые разнообразные
источники — Интернет, эфирные, кабельные и
спутниковые телевизионные каналы,
различные местные источники информации.
Аналоговые сигналы преобразуются в
цифровой вид в MPEG-2 кодерах. Формирование
сервисной информации, канальное
кодирование и модуляция осуществляются в
соответствии с одним из двух стандартов —
DVB-С или DVB-S.