Переход от аналоговых телевизионных радиорелейных линий к цифровым


Большинство радиорелейных линий РРЛ выпущенных в прошедшие годы могут быть легко переведены из аналоговой системы передачи на цифровую с модуляцией QPSK. В данной статье мы проанализируем связанные с этим проблемы.

МОДУЛЯТОР ПЧ
Аналоговый модулятор промежуточной частоты 70М Гц должен быть заменен на цифровой с модуляцией QPSK например на имеющий такую же промежуточную частоту 70МГц и совместимые выходной уровень и выходное сопротивление.
ШИРИНА ПОЛОСЫ ПЧ/ВЧ СИГНАЛА -КОЛИЧЕСТВО ПРОГРАММ
Исходя, из стандартной полосы аналогового сигнала цифровой модулятор может обеспечивать символьную скорость примерно до 15 MS/s. При символьной скорости 15 MS/s и кодовом интервале 7/8 скорость транспортного потока на выходе Модулятора получается 24 Mbit/s Этого достаточно чтобы разместить 4 видеопрограммы отличного качества по 6 Mbit/s на каждую программу. Можно также использовать и бльшую символьную скорость которую воспринимает линия но в этом случае ширина занимаемой полосы будет больше. Как альтернативное использование схемы модуляции 16 QAM, это позволяет передать ширину полосы частот 7 МГц до 22Mb/s. Модуляция 16 QAM более «чувствительна» чем QPSK и требует большей линейности на этапах преобразования и передачи, требует меньшей фазовой помехи, более лучшего коэффициента сигнал/шум и более низких линейных искажений по пути (амплитуда/частота, групповая задержка, multi-path/избирательное затухание). Итак, при выборе, если не будут определенных ограничений к ширине полосы частот, то схема модуляции QPSK предпочтительна.
ЛИНЕЙНОСТЬ АМПЛИТУДЫ И ФАЗЫ
Аналоговые радиолинии нормально используют усилители с насыщением и ограничители. Цифровая модуляция (и конкретно QAM) требуют линейного усиления — без насыщения или ограничения. Среди схем цифровой модуляции QPSK одна из менее чувствительных к проблемам линейности. Для того чтобы достигнуть подходящей линейности для цифровой модуляции QPSK, необходимо чтобы, уровень, сигнала был на 3 dB меньше чем уровень ограничения или насыщения усилителей аналоговой радиолинии. (50% номинальной мощности аналогового сигнала и использование автоматической регулировки усиления АРУ) вместо ограничителей. Тестирование стандартной аналоговой РРЛ сигналом с цифровой модуляцией привело к положительному результату, несмотря на то что неполосные излучения в непосредственной близости канала несколько ухудшились.
ФАЗОВЫЙ ШУМ ГЕТЕРОДИНА- СТАБИЛЬНОСТЬ ЧАСТОТЫ
Вообще говоря, стабильность частоты и собственные шумы аналоговых линий ABE имеют уровень, подходящий для работы с цифровой модуляцией QPSK. Аналоговый демодулятор 70MHz может быть заменен QPSK цифровым декодером, обычно называемым интегрированным декодером приемника IRD (Integrated Receiver Decoder) Цифровые приемники должны иметь приспосабливающиеся системы выравнивания, или, во всяком случае, должны иметь системы для исправления проблем созданных «селективным затуханием»( «selective fading» ), (dispersive/multipath fading) которые, в противоположность» «flat fading,» создают провалы в полосе радиочастот которые обычно не доставляют проблем в аналоговых сетях, но могут сделать невозможным демодулировать полученный цифровой сигнал, даже если полученный уровень достаточен. Обычно IRD имеет входную частоту диапазона «L» (950-2150МГц) т.о. необходимо обеспечить лишь простое преобразование частоты с 70 МГц на 950-2150 МГц для совместимости выхода ПЧ приемника РРЛ.
Аналоговые/цифровые радиолинии сравнение
С аналоговой телевизионной связью FM- когда уровень полученного сигнала уменьшается в некоторой точке, качество выходного сигнала ухудшается прогрессивно, до уровня , определенного уровнем шума. На практике, минимальный допустимый уровень сигнал -70dBm. В сравнении c цифровым соединением — качество выходного сигнала от цифрового соединения не ухудшено, сверх того, уровень входного сигнала уменьшен, вплоть до порога -90dBm, под которым выход соединения потерян. Точно уровень порога зависит от различных факторов и установок: Code Rate, Symbol Rate, шумов приемника и т.д.
В итоге цифровые преобразования дают много преимуществ:
Одиночное соединение может быть использовано, для того чтобы передать 4 (или больше) аудио/видео программ. Соединения не ухудшается прогрессивно, по мере того как входной сигнал приемника уменьшается до очень низкого допустимого порога.На практике и реально входной сигнала приемника увеличен на 20dB, что позволяет поддерживать качественное соединение с увеличением минимально допустимого затухания или использовать более низкую мощность или более малые размеры антенны для покрытия такого же расстояние.
Подготовлено по материалам статей сайтов http://www.abe.it/ и
http://www.abe-digital-lega.ru/?to=site_categs&action=desc&id=6