Περι …head ends
Από το QPSK μέχρι το IP, όλα σε ένα σύστημα!
Featured | Οι τύποι των επαγγελματικών μονάδων λήψης και οι μονάδες που υποστηρίζουν. Από μεταλλάκτες επιγείων καναλιών, έως μονάδες IPTV… Τα Headends είναι το “ψωμοτύρι” του επαγγελματία τεχνικού.
Η τεχνολογία των Headends έχει φτάσει σε ένα άρτιο αποτέλεσμα στις μέρες μας και πλέον επιβάλλεται η χρήση τους σε οποιαδήποτε επαγγελματική εφαρμογή. Φυσικά, η εξέλιξη ποτέ δε σταματά, αφού η τεχνολογία διαρκώς γεννά νέες τάσεις. Ωστόσο, τα Headends μπορούμε να πούμε ότι πλέον είναι ώριμα. Παλαιότερα, κάθε εταιρία διάθετε διαφορετικούς τύπους Headends για την υποστήριξη διαφορετικών τεχνολογιών. Αυτό προκαλούσε σύγχυση μεταξύ των διαφορετικών βάσεων, τροφοδοτικών, συνδέσμων κτλ. Τώρα πια όμως, για τις περισσότερες σοβαρές εταιρίες του χώρου, αυτό αποτελεί παρελθόν, αφού συναντάμε σειρές κέντρων που μπορούν να ενσωματώσουν οποιαδήποτε μονάδα, από επίγειο μεταλλάκτη, μέχρι steamer IPTV…
Τα head ends είναι συνήθως modular μονάδες, οι οποίες συνδυάζονται ανάλογα με τις απαιτήσεις της κάθε εφαρμογής, αφού μπορούν να δεχθούν ποικίλες και διαφορετικές συσκευές. Κατά τη διαμόρφωση ενός head end, το είδος των συσκευών που θα χρησιμοποιηθούν, εξαρτάται από το μέγεθος και το είδος του δικτύου διανομής και από τις ανάγκες του πελάτη ή τις προδιαγραφές που αυτός ζητά.
Σε κτίρια μικρού μεγέθους ή/και μικρών απαιτήσεων (χωρίς διαμορφωτές, δορυφορικά κλπ), μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως head end ένας ενιαίος ενισχυτής, που θα οδηγηθεί απλώς από τις επίγειες κεραίες. Αν επιθυμούμε, στη συνέχεια, να προσθέσουμε και δορυφορικά, τότε μπορεί να επιτύχουμε κάτι τέτοιο με multiswitch.
Σε μεγαλύτερα κτιριακά συγκροτήματα ή σε κτίρια με μεγαλύτερες απαιτήσεις, πρέπει να χρησιμοποιηθούν ξεχωριστές συσκευές για την ενίσχυση, την ισοστάθμιση και την επεξεργασία των σημάτων, καθώς και διαφορετικοί τρόποι διανομής δορυφορικού σήματος.
Ας πάρουμε όμως τα πράγματα, από την αρχή. Υπάρχουν δύο βασικές κατηγορίες head end:
1) για SMATV (Satellite Master Antenna TV)
2) για CATV (Cable TV)
Η πρώτη έχει να κάνει με συνδυασμό διανομής δορυφορικών και επίγειων σημάτων, κάτι που σημαίνει ότι το απαιτούμενο εύρος συχνοτήτων του δικτύου, ανέρχεται στα 47-2150MHz. Η δεύτερη, σχετίζεται με εκτεταμένη διανομή καλωδιακού δικτύου, σε εύρος συχνοτήτων από 5-862MHz.
Head end για SMATV
Στα συστήματα SMATV συναντάμε τις παρακάτω υποκατηγορίες head end:
1) Head end Sat IF με πολυδιακόπτες (multiswitches).
2) Head end Sat IF/IF converter
Φυσικά, σε κάθε μία από τις παραπάνω περιπτώσεις, μπορούν να συνδυαστούν και τα επίγεια τηλεοπτικά σήματα.
Head end Sat IF με multiswitch
Στη διανομή μέσω multiswitch, η λήψη γίνεται με Quattro LNB, ώστε ο κάθε συνδυασμός μπάντας-πόλωσης που εξάγει από τις τέσσερις εξόδους του το Quattro LNB, να ενισχύεται ξεχωριστά. Η ανάμιξη των επίγειων καναλιών με τα δορυφορικά, επιτυγχάνεται μέσω του πολυδιακόπτη, ο οποίος συνήθως διαθέτει αντίστοιχη είσοδο.
Head end επιλεγμένων πακέτων με μεταλλαγή Sat IF σε Sat IF
Μια παραλλαγή της προηγούμενης μεθόδου, είναι η χρήση μεταλλακτών IF –> IF και η διανομή ενός περιορισμένου αριθμού transponders. Με τη μέθοδο αυτή, εξυπηρετούνται οι ανάγκες διανομής δορυφορικού σήματος σε οικιστικά συγκροτήματα και πολυκατοικίες, στις περιπτώσεις που δεν υπάρχουν ή δεν μπορούν να τοποθετηθούν πρόσθετες καλωδιώσεις, για τη λειτουργία πολυδιακοπτών. Αποτελούν την πιο διαδεδομένη λύση σε παλαιού τύπου σχεδιάσεις διανομής, ακόμα και αν πρόκειται για πολυκατοικίες, με στήλες πολλών πριζών – έως και 11 πρίζες στην κάθε στήλη.
Αυτή η μέθοδος ίσως είναι και η πιο αδικημένη στη χώρα μας, γιατί, ενώ πραγματικά δίνει λύση στο μεγαλύτερο ποσοστό των κτιρίων, που δεν έχει γίνει πρόβλεψη για τη διανομή δορυφορικού σήματος με multiswitch, δεν είναι διαδεδομένη κυρίως λόγω της νοοτροπίας των περισσότερων Ελλήνων να ζητούν όλο και περισσότερα δορυφορικά κανάλια στους δέκτες τους, ασχέτως του τηλεοπτικού τους ενδιαφέροντος.
Ένα σύστημα με μεταλλάκτες Sat IF/IF, στηρίζεται στην αρχή της αναδιάταξης συχνοτήτων, μέσα στο φάσμα της δορυφορικής IF (920-2150MHz), ώστε να έχουμε όλα τα “μπουκέτα” που μας ενδιαφέρουν, κατανεμημένα στο φάσμα. Με αυτόν τον τρόπο, ουσιαστικά εξαλείφουμε την ανάγκη αλλαγής πόλωσης και έτσι ένα καλώδιο είναι αρκετό για να μεταφέρει όλα τα σήματα που μας ενδιαφέρουν.
Head end CATV
Ανάλογα με το είδος και το μέγεθος της διανομής, σε συνδυασμό με μια από τις παραπάνω προτάσεις, μπορούμε να εγκαταστήσουμε από ένα απλό κεντρικό ενισχυτή, μέχρι μονοκάναλους ενισχυτές ή μονοκάναλα φίλτρα. Τα head ends CATV διακρίνονται σε:
- Head end QAM
- Head end με αποδιαμορφωμένα σήματα QPSK σε PAL
- Head end επίγειων προγραμμάτων με ενισχυτές
- Ηead end επιγείων με μεταλλάκτες
- Head end COFDM
- Head end IPTV
Εκτός των συσκευών που θα χρησιμοποιήσουμε σε ένα head end CATV, πρέπει να δώσουμε ιδιαίτερη έμφαση και στο γενικό στήσιμό του.
1) Το Rack: Θα πρέπει να είναι αφενός καλής ποιότητας και αφετέρου εργονομικό, αφού σε αυτό θα τοποθετηθούν οι συσκευές. Επίσης, καλό θα ήταν να είναι λίγο μεγαλύτερο απ’ ότι απαιτείται, ώστε να μπορούμε να αντεπεξέλθουμε σε τυχόν επεκτάσεις, που θα ζητηθούν στο μέλλον.
2) Εξαερισμός μηχανημάτων: Πρέπει να τοποθετηθούν μέσα στο Rack ειδικά funs (ανεμιστήρες) για τη σωστή απαγωγή θερμοκρασίας των μηχανημάτων, ώστε να μη θερμαίνονται.
3) Τάση δικτύου: Καλό θα ήταν να τοποθετήσουμε ένα UPS, για να εξασφαλίσουμε τη σταθερή λειτουργία των συσκευών και την αποφυγή ζημιών από υπερτάσεις του δικτύου ηλεκτροδότησης.
4) Συνδεσμολογία: Θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή και στη συνδεσμολογία.
Head end QAM
Σε αυτή την περίπτωση, έχουμε την τεχνική Διάφανης Μεταφοράς Διαμόρφωσης TDT (Transparent Digital Transmodulation), αφού μετατρέπουμε τη διαμόρφωση QPSK του δορυφορικού σήματος, σε QAM. Είναι προφανές, ότι ενώ για τη μεταφορά του QPSK υπάρχουν πολλοί περιορισμοί (μικρός αριθμός ταυτόχρονα μεταφερόμενων πολώσεων και δορυφόρων, υψηλότατες απώλειες ανά μέτρο καλωδίου, χρήση ειδικών καλωδίων και πολυδιακοπτών) και υψηλότατο κόστος, ιδιαίτερα στις μεγάλες εγκαταστάσεις, η μετάδοση του QAM είναι απλούστατη και οικονομικότατη. Από τη στιγμή που το ψηφιακό σήμα θα μεταφερθεί σε διαμόρφωση QAM, δεν χρειάζεται καμία αλλαγή στο δίκτυο διανομής.
Το QAM, σχεδιάστηκε για τη μεταφορά δορυφορικών σημάτων μέσω καλωδίων, σε δίκτυα οποιουδήποτε μεγέθους. Διαδίδεται σε οποιαδήποτε χαμηλή συμβατική συχνότητα VHF ή UHF και το εύρος του κάθε μπουκέτου (8 κανάλια) είναι μικρότερο (8 MHz αντί για 40 MHz του QPSK).
Κάθε module QAM μετατρέπει μια συχνότητα δορυφορική, δηλ. ένα transponder, σε διαμόρφωση AM (κατά πλάτος) με ταυτόχρονο υποβιβασμό της συχνότητας, ώστε η μεταφορά του δορυφορικού σήματος να γίνεται πολύ εύκολα.
Το μοναδικό μειονέκτημα αυτής της μεθόδου, είναι ότι χρειάζεται στα δωμάτια των χρηστών να χρησιμοποιηθεί καλωδιακός αποκωδικοποιητής, αντί για δορυφορικό (QPSK), ο οποίος θα φροντίσει για τη μετατροπή των σημάτων QAM, σε σήματα συμβατά με τις παραδοσιακές τηλεοράσεις.
Αποδιαμόρφωση δορυφορικών σημάτων
Γενικά, κάθε ψηφιακό σήμα για να αναπαραχθεί από μία συμβατική TV, χρειάζεται πρώτα να αποκωδικοποιηθεί ή καλύτερα να “αποψηφιοποιηθεί”, ώστε να επαναδιαμορφωθεί στο αναλογικό σύστημα PAL. Πρόκειται στην ουσία, για ψηφιακούς δέκτες, μερικούς από τους οποίους ονομάζουμε δορυφορικούς, όταν χρησιμοποιούνται για την QPSK αποδιαμόρφωση του δορυφορικού σήματος.
Εκτός όμως από τους κοινούς δέκτες του εμπορίου, υπάρχουν και οι επαγγελματικοί δέκτες, οι οποίοι αναμένεται να αποβούν χρήσιμοι, όταν προκύψει ανάγκη από ξενοδοχεία ή άλλες κτιριακές εγκαταστάσεις, για διανομή του δορυφορικού σήματος, κατευθείαν σε αναλογικές τηλεοράσεις.
Φυσικά, αν πρόκειται να διαμοιράσουμε και αναλογικά προγράμματα από το δορυφόρο, τότε θα χρειαστούμε και αναλογικούς δέκτες, ενώ σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν και οι κατάλληλοι διαμορφωτές και ενισχυτές.
Ειδικά στην περίπτωση των ξενοδοχείων, κατά πάσα πιθανότητα, θα ζητηθούν και εσωτερικά προγράμματα (video, PayTV, μουσική, Hotel ή information channels κλπ), οπότε θα χρησιμοποιηθούν και πάλι οι ανάλογοι διαμορφωτές και ενισχυτές.
Ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να δοθεί στην επιλογή των διαμορφωτών. Εάν τα κανάλια που θα χρησιμοποιηθούν αθροιστικά στο δίκτυο, είναι αρκετά, οι διαμορφωτές θα πρέπει να είναι υποχρεωτικά VSB (μονής πλευρικής).
Το θετικό στην όλη υπόθεση είναι ότι οι απαιτήσεις των ξενοδοχείων σε δορυφορικά κανάλια, είναι σχεδόν πάντα συγκεκριμένες. Πάντως, σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να προτείνουμε σε ξενοδόχους τις λύσεις των head ends που περιγράψαμε παραπάνω (με Sat IF διανομή), καθώς όλες απαιτούν δορυφορικούς δέκτες στα δωμάτια, κάτι, που αφενός θα βρει μη σύμφωνο τον ξενοδόχο και αφετέρου εκτοξεύει το κόστος. Επιπρόσθετα, όπως είναι φυσικό, δεν είναι δυνατόν να ζητηθεί από ένα πελάτη ξενοδοχείου να χειριστεί ένα δορυφορικό δέκτη, αντί για την TV, για να παρακολουθήσει κανάλια.
Head end επίγειων με ενισχυτές ή μεταλλάκτες
Για τα επίγεια κανάλια, θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν ανεξάρτητοι (μονοκάναλοι) ενισχυτές. Ανάλογα με τα σήματα εισόδου και τις ανάγκες εξόδου, θα επιλεγεί η απολαβή και η μέγιστη στάθμη εξόδου. Οι μονάδες αυτές θα πρέπει να έχουν ικανοποιητική απομόνωση από τα γειτονικά κανάλια, γι’ αυτό, καλό θα είναι να διαθέτουν αυτόματη ρύθμιση της απολαβής AGC (Auto Gain Control). Συνήθως χρειάζονται και κάποιοι μεταλλάκτες για τον υποβιβασμό ορισμένων καναλιών.
Η χρήση μεταλλακτών είναι η καλύτερη λύση σε CATV head end και πλέον στις μέρες μας το κόστος δεν είναι καθόλου απαγορευτικό. Κάθε μονάδα αναλαμβάνει τη μεταλλαγή ενός επίγειου καναλιού μέσω της ενδιάμεσης συχνότητας IF και με τη χρήση φίλτρων (συνήθως SAW) καθαρίζει και απομονώνει το κανάλι. Έτσι, στην έξοδο του κέντρου λαμβάνουμε μονάχα το σύνολο των καναλιών που έχουν επεξεργαστεί από τις μονάδες, πλήρως ισοσταθμισμένα και χωρίς καθόλου παρεμβολές.
Head end COFDM
Τα κέντρα λήψης της επίγειας ψηφιακής τηλεόρασης είναι γεγονός. Πολλές εταιρίες διαθέτουν πλέον μονάδες μετατροπής COFDM σε PAL, ώστε να μπορούν να διοχετεύσουν τα ψηφιακά κανάλια σε υπάρχοντα δίκτυα χωρίς την ανάγκη χρησιμοποίησης ψηφιακών δεκτών στις τηλεοράσεις. Ορισμένες εταιρίες μάλιστα, έχουν προβεί στην δημιουργία κέντρων παραγωγής καναλιών COFDM, χρησιμοποιώντας ως πηγή οπτικοακουστικά σήματα ή δορυφορικά.
Head end IPTV
Εάν πιστεύατε ότι η …χάρη των Headends φτάνει μονάχα στο ομοαξονικό καλώδιο, κάνατε λάθος. Στη σύγχρονη εποχή όπου οι τεχνολογίες συγχωνεύονται, θα συναντήσετε κέντρα λήψης δορυφορικών ή επίγειων ψηφιακών σημάτων, όπου μετατρέπουν τα κανάλια σε streams για παροχή σε δίκτυο υπολογιστών μέσω IP τεχνολογίας…
