Realizácia veľkého SMATV systému by sa mala riadiť projektom s ohľadom na informácie, ako je úroveň vstupného signálu, úroveň signálu na výstupe aktívnych prvkov, útlm káblov a pasívnych prvkov systému, ako sú odbočovače, rozbočovače a zásuvky.
Video ukazuje proces návrhu multiswitchového systému s využitím softvéru SatNet od spoločnosti Terra.
Plánovanie siete a dizajn s použitím papiera a ceruzky je pracný a nesie so sebou riziko chýb. Bezplatný softvér od TERRA - SatNet 2.0.2 - umožňuje navrhovať inštalácie založené na zariadeniach vyrábaných touto spoločnosťou. Program umožňuje pripraviť projekt v grafickej podobe, určiť úroveň signálu vo všetkých zásuvkách a overiť, či sú v súlade s normami a rozhodnúť, či použiť vyrovnávacie funkcie zosilňovača. Program umožňuje užívateľovi archivovať projekty.
Rodina zariadení TERRA umožňuje vytvárať veľmi veľké SMATV systémy (až do 1000 výstupov) s rôznymi možnosťami, s centralizovaným aj decentralizovaným zdrojom.
Predtým, než navrhnete systém, mali by ste poznať jeho komponenty. Na začiatok uvádzame stručný prehľad bohatej ponuky multiprepínačov TERRA a pomocných zariadení.
Kaskádová sieťová architektúra umožňuje jednoduché pripojenie ďalších multiswitchov pomocou výstupov z posledných úrovni multiprepínača a vstupov na ďalšiu úroveň. Rozdelenie na podsiete (obvykle pre distribúciu signálov na schodiskách) sa uskutočňuje pomocou rozbočovača alebo vodovodného kohútika. Príkladová kaskádová sieť je znázornená na obr. 8. Hardvérová implementácia siete je založená na kaskádovitých multiswitchoch
série MS. Tie sú napájané zo zosilňovača alebo zdroja napájania (18 V DC na výstupe) pripojeného k poslednému multiprepínaču v kaskáde. Tento typ multiprepínačov má pasívnu pozemnú TV trasu a nedovoľuje nastaviť zisk SAT cesty.
Siete založené na radiálnych multiprepínačoch sú najjednoduchším typom inštalácie, zvyčajne s až 32 zásuvkami. Sieť založená na jednom MR multiprepínači spravidla nevyžaduje návrh, pokiaľ inštalácia nezahŕňa dlhé káblové úseky. Môžete tiež navrhnúť radiálne siete, ktoré zahŕňajú viac ako jedno zariadenie. V takejto sieti sú vybudované hlavné koľaje s kaskádou odbočovačov, ku ktorým sú pripojené radiálne multiprepínače.
Multiprepínače majú aktívnu pozemú trasu a poskytujú možnosť nastavenia zisku danej trasy a - v prípade multiprepínača s 9 vstupmi - jednej SAT trasy (pozície).
Vlajková loď spoločnosti TERRA. Veľké možnosti v oblasti škálovateľnosti siete. Inštalácia niekoľkých stoviek zásuviek môže vyžadovať iba jeden napájací zdroj. Hlavnou myšlienkou siete je výstavba signálovej magistrály, ktorá distribuuje signály do každej podsiete s MSV multiprepínačmi (príklad - obr. 10).
Multiprepínače majú aktívnu terestriálnu trasu a poskytujú možnosť nastavenia zisku trasy, ako aj jednu alebo dve satelitné trasy (nezávisle na Lo a Hi pásmach).
Séria | Distribúcia signálov z jedného satelitu
| Distribúcia signálov z dvoch satelitov
|
MS | 553 | kaskádovité, 4 výstupy | 951 | kaskádovité, 4 výstupy |
554 | koncové, 4 výstupy | 952 | koncové, 4 výstupy |
MSR & MSV | 504 | 4 výstupy | - | - |
508 | 8 výstupov | 908 | 8 výstupov |
512 | 12 výstupov | 912 | 12 výstupov |
516 | 16 výstupov | 916 | 16 výstupov |
524 | 24 výstupov | 924 | 24 výstupov |
532 | 32 výstupov | 932 | 32 výstupov |
Multiprepínače série MR a MV majú zabudovanú predkorekciu charakteristík kábla (väčší zisk pre vyššie frekvencie) a zoskupené páry výstupov, čo umožňuje vyrovnávanie úrovní signálu na zásuvkách v rôznych vzdialenostiach od multiprepínača.
Distribúcia signálov z jedného satelitu | Distribúcia signálov z dvoch satelitov
|
SA-51 | Vstavaný napájací zdroj, 5 vstupov a 5 výstupov, možnosť napájania iných zariadení po výstupných linkách H | SA-91L | vstavaný zdroj, 9 vstupov a 9 výstupov, možnosť napájania ďalších zariadení cez výstupné vedenie (H) |
SA-51D | napájané cez vstupné linky (H), 5 vstupov a 5 výstupov, možnosť napájania ďalších zariadení cez výstupné vedenie (H) | SA-91DL | napájané cez vstupné vedenie (H), 9 vstupov a 9 výstupov, možnosť napájania ďalších zariadení cez výstupné vedenie (H) |
Zosilňovače umožňujú samostatnú reguláciu všetkých satelitných kanálov (zisk až 22 dB) a pozemného TV kanála (zisk až 17 dB). Dodatočne je každý zosilňovač vybavený prepínačom "slope" (alebo v prípade 5-vstupových zosilňovačov prepínačmi), ktorým je možné kompenzovať útlm kábla. Maximálna výstupná úroveň zosilňovača je 114dBµV (IMD3).
Vďaka inovatívnej koncepcie spoločnosti Terra (napr. centralizovaného napájania zo zosilňovača) je dôležitým parametrom zosilňovača maximálna prúdová kapacita. Zosilňovače rady SA sú schopné poskytovať prostredníctvom linky H až 2A (jeden multiswitch rady MSV vyžaduje asi 100 mA).
Distribúcia signálov z jedného satelitu | Distribúcia signálov z dvoch satelitov |
SS-504 | rozdelenie signálu na 2 podsiete, útlm 4dB | SS-904 | rozdelenie signálu na 2 podsiete, útlm 4dB |
SSQ-508 | rozdelenie signálu na 4 podsiete, útlm 8dB | SSQ-908 | rozdelenie signálu na 4 podsiete, útlm 8dB |
Zdroj v pozícii "ON" vedie prúd cez "H" trasy. SSQ rozbočovače majú tieto spínače dva.
Distribúcia signálov z jedného satelitu | Distribúcia signálov z dvoch satelitov |
SS-510 | útlm odbočovača 10 dB | SS-910 | útlm odbočovača 10 dB |
SS-515 | útlm odbočovača 15 dB | SS-915 | útlm odbočovača 15 dB |
SS-520 | útlm odbočovača 20 dB | SS-920 | útlm odbočovača 20 dB |
Zdroj sa prepína do polohy "ON", čo umožňuje viesť prúd cez všetky odvetvia, v pozícii "OFF" len v hlavnej trase.
Vyzbrojení základnými znalosťami o zariadeniach SMATV od spoločnosti Terra, môžeme pokračovať v preskúmaní možnosti programu SatNet.
- freeware program, ktorý možno stiahnuť z FTP servera DIPOL,
- na rovnakej adrese je k dispozícii prezentácia softvérových funkcií (tutorial.exe),
- plánujú sa ďalšie verzie so zlepšenou funkcionalitou,
- bez potreby inštalácie,
- požadovaný OS: Windows 98, XP, Vista,
- minimálne systémové požiadavky: 1GHz CPU, VGA 768x1024.
Tento program umožňuje navrhnúť SMATV systémy s kalkuláciami navrhnutých úrovní terestriálnych a satelitných signálov pre každú zásuvku v sieti. To inštalatérovi/dizajnérovi, sediacemu za monitorom, umožňuje predpovedať, aké zariadenia budú pre distribúciu signálov potrebné a aké nastavenia v podobe zisku a úroveň káblového vyrovnania bude poskytovať požadované výsledky. V 99% prípadov sa jedná o nastavenie plne korešpondujúce s optimálnymi hodnotami v reálnych sieťach.
Fig. 1. Icons of devices
Fig. 2. LNB, terestriálna TV anténa, kabeláž, účastnícka zásuvka
Simulácia sa začína pri stlačení ikony úplne napravo.
SatNet ver. 4.2 allows for using channel amplifiers at420 R82510 and at440 R82511. Ak je v projekte použitý zosilňovač, frekvenčná odozva pre pozemnú TV stopu je zúžená na pásmo, od najnižšieho zvoleného kanálu po najvyšší. Graf je súvislý, ale program kontroluje úrovne signálu len pre kanály nastavené na zosilňovači.
Poznámka: Verzia aplikácie 4.2 vám umožňuje vytvárať siete, ktoré môžu zahŕňať nové zariadenia, ako aj tie v zrušených alebo ukončených verziách. To umožňuje napríklad simulovať inštaláciu, ktorá má byť doplnená o ďalšie vybavenie. Keďže rozloženie vstupov zariadení sa môže líšiť, autori programu poskytli možnosť prevádzky dvoch typov multiprepínacích zberníc s rôznym poradím káblov. Poradie vodičov v zbernici je možné zmeniť jedným stlačením tlačidla Shift. Poradie vodičov vychádzajúcich z prevodníka sa volí v možnostiach vstupného signálu (viac o tom nižšie).
Výber typu zbernice na vstupe siete
Príklad pripojenia starých (multiprepínač) a nových (zosilňovač) zariadení.
- definovanie prijateľných úrovní signálu v účastníckych zásuvkách/zástrčkách
- určené prenosové káble s útlmom [dB/m]
Fig. 3. tab "Options"
Voľbou karty "Options" môže užívateľ definovať prijateľné úrovne signálu do zásuviek/zástrčiek. Ako pravidlo by tieto hodnoty mali byť nastavené medzi 50 až 70 dBuV pre SAT TV a medzi 60 až 85 dBuV pre pozemnú televíziu.
Hodnoty útlmu zásuvky/zástrčky nájdete v katalógovej karte produktu. Predvolené hodnoty sa všeobecne od skutočnosti moc neodchyľujú.
Program SatNet umožňuje zvoliť typ kábla pre distribučnú sieť. Predvolenými možnosťami sú 4 typy: RG-59, RG-6, RG-7, RG-11. Kliknutím na pole "Custom" môže užívateľ zadať názov a útlm iných káblov, napr. TRISET-113. Jeho útlm na úrovni 1GHz možno nájsť v katalógovej karte. Tiež to môžte vyčítať z tabuľky uvedenej nižšie (rovnako ako pre ďalší kábel - RG-6). Hodnoty útlmu pre iné frekvencie sú vypočítané na základe algoritmu vyvinutého vývojármi softvéru. Počas simulácie je vidieť, že útlm rastie s frekvenciou, ktorá sa zhoduje so skutočnými parametrami káblov.
Frekvencia [MHz] | Útlm [dB/100m] |
TRISET-113 | RG-6 |
47 | 4,2 | 4,3 |
88 | 5,4 | 6,4 |
174 | 6,8 | 9,0 |
230 | 8,5 | 10,3 |
470 | 12,7 | 15,0 |
862 | 17,3 | 21,3 |
950 | 18,3 | 22,3 |
2150 | 28,6 | 35,1 |
2400 | 30,5 | 37,2 |
- hodnotenie vstupných úrovní satelitných signálov
Hodnotenie umožňuje posúdiť úroveň satelitnýchho signálov v mieste systému a je to veľmi užitočné, ak sa nedajú zmerať fyzicky. Spustíte to pomocou Run -> Path Loss Calculator.
Fig. 4. Path Loss Calculator
Užívateľ by mal definovať pozíciu satelitu (Hotbird 13 ° E, Astra 19,2 ° E), na úroveň EIRP (mapy pokrytia je možné nájsť na webových stránkach operátorov - Eutelsat a SES Astra), súradnice prijímacieho bodu, zisk antény (alebo jeho priemer a účinnosti) a zisk LNB. Po zadaní všetkých údajov a kliknutím na "Vypočítať silu signálu" kalkulačka zobrazí odhadovanú úroveň signálu v mieste príjmu.
Príkladová lokácia: Krakow, Ciepłownicza 40 street
EIRP z Hotbirdu v Poľsku - ca. 50 dBW
Centrála DIPOLu - Krakow, Ciepłownicza 40 street;
Súradnice: N 50° 03' 03" E 20° 00' 13"
Oceľová satelitná parabola: Corab 90cm
A9605, zisk 39.1 dBi
LNB: Golden Interstar
A9827 (single), zisk 60dB
Odhadovaná úroveň prijímaného signálu: 81 dBuV
- hodnotenie vstupných úrovní satelitného signálu
Fig. 5. kanalové úrovne (Channel power map)
Po umiestnení LNB na desktopovú aplikáciu a dvojklikom na ňu môže oužívateľ vstúpiť do hodnôt nameraných na vstupe do distribučnej siete. Vzhľadom k tomu multiswitchové systémy využívajú Quatro LNB, hodnoty môžu byť dané pre každý pár s polarizáciou. Tieto údaje zvýšia presnosť simulácie. Avšak, najjednoduchšie riešenie je zaškrtnúť políčko "Použiť priemerné hodnoty", čo stanovuje jednu úroveň pre všetky transpondéry v rámci jedného páru polarizačného pásma bola odhadnutá pomocou vstavanej kalkulačky - viď krok vyššie).
Okno tiež obsahuje LNB okno pre zadanie nameranej hodnoty. Všetky dáta je možné uložiť pre budúce použitie.
Fig. 6. Terestriálne kanálové úrovne (Channel power map)
Podobne ako satelitné signály, môže užívateľ zadať úrovne pre pozemné TV signály. V tomto prípade sa počtom transpondérov rozumie počet prijímaných kanálov. Zatiaľ čo v prípade satelitného signálu nie je tak dôležité zadať namerané hodnoty, výkonné úrovne terstriálnych kanálov by mali byť definitívne namerané, pretože sa môžu výrazne líšiť v dôsledku mnohých dôvodov.
Pre príkladovú lokalizáciu (Krakow, Cieplownicza 40 street)terestriálne TV úrovne merané meračom TM-3000 R10502 sú: Kanál | Frekvencia [MHz] | Signálové úrovne [dBuV] |
10 | 207,25 | 72,5 |
27 | 519,25 | 64,0 |
30 | 543,25 | 64,5 |
33 | 567,25 | 77,5 |
35 | 583,25 | 65,5 |
50 | 703,25 | 73,5 |
53 | 727,25 | 70,0 |
- type and length of the cable
Fig. 7. Type and length of the cable
Fig. 8. Simulácia kaskádovej siete
Popis inštalácie: kaskádová sieť so 16 výstupmi, založené na 3 kaskádovitých multiprepínačoch MS-553 a jednom koncovom multiprepínači - MS-554. Distribúcia satelitných signálov z jedného satelitu, na jedno schodisko (štyri poschodia, každý so štyrmi výstupmi).
Po navrhnutie siete a spustení simulácii, farby zásuviek hovoria, či je úroveň výstupných signálov v rámci limitov stanovených používateľom. Ak je všetko v poriadku, sú zásuvky označené zelenou, červená znamená nadmerný signál (riziko preťaženia prijímacieho zariadenia), modrá - príliš slabý signál (nedostatočný pomer S/N).
Obr. 8. ukazuje výsledky simulácie. Vo všetkých zásuvkách sú satelitné signály v rámci prijateľných limitov. Kliknutie na výstupný konektor umožňuje podrobné testovanie úrovne signálu v celom frekvenčnom rozsahu.
Multiprepínače TERRA série MS majú pasívnu pozemnú cestu. Útlm odbočovača v pásme pozemného televízneho vysielania je 18 dB. Preto sieť popísaná vyššie poskytuje príliš nízku úroveň pozemného vysielania v koncovej zásuvke. Kliknutím na modré miesto získa užívateľ informáciu o nedostatočných detailoch, vrátane čísel kanálov a vypočítaných hodnôt úrovní. Obr. 9. ukazuje frekvenčnú odozvu terestriálnej trasy pre jednu zo zásuviek.
Obr. 9. Funkcia analýzy - frekvenčná odozva terestriálnej trasy
Na obrázku je vidieť, že úroveň prijímaného signálu je asi 45 dB - nižšia ako predpokladaná minimálna úroveň 15 dB (modrá čiara).
Z tejto situácie sa môžeme dostať dvoma spôsobmi. Prvý berie do úvahy vhodný výber zosilňovačov SA-51 alebo SA-51D. Nie je to však optimálne riešenie, pretože zosilnenie satelitných signálov môže mať za následok skreslenie v zásuvkách umiestnených vo vyšších poschodiach. Vhodnejším riešením pre tento typ inštalácie je použitie samostatného stavebného zosilňovača pre terestriálnu TV stopu na jej vstupe. Príkladom takéhoto zosilňovača je TERRA HA-126
R82303. Keďže program SatNet neberie do úvahy použitie tohto typu zariadení, tento problém by sa mal riešiť nepriamo – definovaním úrovne pozemného TV signálu na vstupe siete napr. S touto sieťou bude vyriešený problém slabého pozemného TV signálu.
Popis inštalácie: sieť so 72 zásuvkami, distribúcia signálu z 2 satelitov, sieť rozdelená na 3 podsiete (3 rámce) pomocou odbočovačov s rôznym útlmom pobočiek, vďaka použitiu multiprepínačov série MV je celá sieť napájaná zo SA- 91L zosilňovač.
Obr. 10. Sieť so 72 výstupmi založená na multiprepínačoch MSV-924
Pri návrhu siete bola využitá možnosť nastavenia zisku satelitných kanálov na multiprepínačoch MV-924L.
Dôležitým parametrom, ktorý treba pamätať pri navrhovaní sietí s dlhšími káblovými úsekmi, je predbežná korekcia charakteristík kábla v zosilňovačoch SA. 11 je znázornená situácia pri najvzdialenejšej zásuvke v druhom ráme bez použitia predkorekcie a po jej použití (nastavenie -6dB prepínačom Slope na zosilňovači SA-91L).
Obr. 11 Predkorekcia charakteristík kábla v zosilňovači SA-91L
Táto funkcia umožňuje úrovne zaujímavých kaálov v zásuvke. Podľa súčasných noriem, maximálny rozdiel v úrovni celého frekvenčného rozsahu je 12 dB. V prvom prípade je rozdiel asi 10 dB, zatiaľ čo použitie funkcie vyrovnávania kábla to umožňuje znížiť na cca 5 dB.
Popis inštalácie: sieť so 120 zásuvkami (8 poschodí, 15 apartmánov na každom poschodí)
Fig. 12. SMATV systémm so 120 zásuvkami
Nižšie je fragment projektu z programu SatNet4.2 Celá sieť bola rozdelená na 2 veľké podsiete pomocou rozdeľovača SD-904. Všetky zariadenia v podsieťach sú napájané zosilňovačom SA-91L na H linkách. Každý rám má svoj vlastný multiprepínač MV-916, ktorému predchádza odbočka. Na čiastočné vyrovnanie úrovní signálu v jednotlivých snímkach boli použité odbočky s rôznym stupňom útlmu. Vzhľadom na prítomnosť dlhých káblových úsekov je potrebné v zosilňovačoch SA-91L použiť funkciu korekcie charakteristiky kábla.
Fig. 13. Časť návrhu so 120 zásuvkami
Program SatNet2.0 umožňuje navrhnúť SMATV systémy prakticky bez akýchkoľvek obmedzení. Skúsenosti hovoria, že výsledky navrhnuté touto aplikáciou sú optimálne v 99% reálnych situácií. DIPOL srdečne vyzýva dizajnérov a montážne firmy využiť tento program.