MMDS

Многоканальная Многоточечная Распределительная система – в английской аббревиатуре MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System) – это система наземного телевещания, аналог кабельного телевидения, но без кабеля, некоторым образом сходная со спутниковой телевещательной системой – только спутник-ретранслятор в этом случае как бы находится на земле.

Во многих случаях этот способ распространения теле- и радиопрограмм имеет неоспоримые преимущества перед давно известными и широко используемыми – по кабельным сетям и посредством спутников – ретрансляторов. Так , в частности, приёмные антенны могут быть значительно меньше спутниковых, ведь мощность MMDS- сигнала гораздо больше, чем сигнал от спутника.

Преимущества MMDS:

• Отличное качество трансляции
• Нет необходимости приобретения дорогостоящей антенны
• Нет необходимости приобретения нескольких антенн
• Возможность просмотра большого количества каналов
• Программы для зрителей любого возраста

Частотный диапазон

Ширина его составляет 2686-2500 = 186 МГц. В этой полосе можно разместить до 24 аналоговых телевизионных каналов принятого в России стандарта D (SECAM, 8 МГц) или до 31 канала европейского стандарта B (PAL, 6,5 МГц). Для западных стран это немного, поэтому системы MMDS строятся, как правило, там, где создание кабельной сети невозможно или нецелесообразно. Для российского телезрителя такое количество каналов на сегодняшний день даже избыточно.

В MMDS обратный канал не предполагается. Тем не менее, систему можно достроить до двунаправленной. Сигнал обратного канала размещается в полосе частот MDS (2,15-2,16 ГГц), WCS (2,30-2,35 ГГц) или внутри самого диапазона MMDS (2,5-2,686 ГГц). В первом случае требуется получение отдельных разрешительных документов на дополнительный частотный диапазон, во втором - значительно сокращается возможное количество телевизионных каналов, и без того небольшое. Оборудование для обратного канала представляет собой практически параллельную систему, стоимость которой соизмерима со стоимостью собственно передающей станции MMDS.

Мощность передатчиков MMDS невелика - от долей Ватта до нескольких Ватт на каждый канал, при этом используется обычная амплитудная модуляция - та же, что и в эфирном телевидении. Поэтому получить в MMDS более качественный телевизионный сигнал, чем в традиционной кабельной сети, сложно. При передаче цифровых каналов и компьютерных данных возникают проблемы, связанные с многолучевым приемом (multipath). Поэтому к системам кабельных модемов для MMDS предъявляются более жесткие требования, чем к тому же оборудованию для проводных кабельных сетей. Соответственно, оборудование с теми же функциональными возможностями для MMDS дороже, чем "кабельное".

MMDS в России

Первая MMDS-станция начала вещание в Москве в конце 1991 года. Транслировалось в аналоговом формате 8 зарубежных каналов, целевая аудитория – весьма обеспеченные граждане (в основном – проживающие в России иностранцы). А по-настоящему «широкую известность в узких кругах» технология начала приобретать во второй половине 90-х, когда начали работать отечественный компании, предоставляющие услуги как по продаже соответствующего оборудования, так и по проведению проектных работ, монтажу и т.д., о MMDS появилась информация в профильных изданиях, в Интернете, с оборудованием, особенностями построения и эксплуатации MMDS-систем можно было ознакомиться на выставках, конференциях.

16 февраля 1999 года вышло в свет постановления Правительства РФ № 179 «Об утверждении Положения о проведении конкурса на предоставление права использования радиочастот для целей распределения телевизионных программ с применением систем MMDS, LMDS и MVDS». Тем самым была оформлена законодательная база и внесена ясность в процедуры оформления лицензии.

На данный момент в России существует более 300 вещательных центров MMDS. Много это или мало? Для сравнения – в «золотое» для MMDS время в США работало более 250 операторов, а количество абонентов оценивалось в несколько миллионов (правда, по данным на октябрь 2004 года оно составляло 100 тысяч человек, или 0,1% от общего количества абонентов, имеющих доступ к многопрограммному телевидению). То есть можно говорить, что MMDS «не пошел», или точнее, оказался не так востребован, как предполагалось.

Оборудование работает в радиусе нескольких десятков километров (в зависимости от высоты расположения антенны) и позволяют охватывать целые районы и области. Такой способ решения проблемы "последней мили" - один из самых удобных для небольших городов и пригородов с малоэтажной и разнородной застройкой, где прокладка кабельной сети малоэффективна.

В России более чем в 30 городах уже развернуты и успешно работают системы MMDS. Радиус действия систем определяется множеством факторов, но главным требованием является наличие прямой видимости между передающей и приемной антеннами. Даже листва на деревьях вносит очень существенное затухание. Некоторое влияние может оказать лишь переотражение от зданий в ближней зоне от передающего центра.

Системы MMDS работают в Екатеринбурге, Якутске, Дудинке (ТАО), Кемерово, Анжеро-Судженске, Новокузнецке, Сызрани, Лесном (Свердловская обл.), Северодвинске, Усинске (респ. Коми), Волгограде, Тюмени, Москве, Перми, Славянске-на-Кубани (Краснодарский Край), Ливны (Орловская обл.), Новосибирске, Плесецке и других городах.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

• Недорогое абонентское обслуживание
• Минимальное (по сравнению с сетями кабельного телевидения) количество технических специалистов
• Легкость подключения конечного пользователя вследствие отсутствия привязки к кабельной инфраструктуре
• Низкая себестоимость владения каналов каналами и обслуживания каналообразующего оборудования по сравнению со стоимостью владения и поддержкой работоспособности аналогичной кабельной инфраструктуры

Зона распространения сигнала ограничена зоной прямой видимости ретранслятора Необходимость государственного лицензирования для использования диапазона частот

Недостатки:

• Общее количество транслируемых телевизионных каналов не может превышать 24
• Быстрое развертывание системы в конкретной местности вследствие простоты установки как базового передающего оборудования, так и сети ретрансляторов
• Возможность использования сети MMDS в качестве ретранслятора как государственных, так и местных кабельных телеканалов

Малая канальная емкость

Конечно, в прежнее время казалось, что 24 канала – это более чем достаточная величина (причем это идеальный случай, в реальности лицензии выдавались на 12-16 каналов). Однако и кабельные, и спутниковые операторы могли предложить заметно большее количество телевизионных программ, что, естественно, сильнее привлекает потенциальных клиентов. Конечно, можно возразить – ведь MMDS допускает использование QAM-модуляции, и в одном частотном канале полезная скорость (битрейт) может достигать без малого 45 Мбит/сек. Правда, для этого абоненты должны были приобретать декодирующие устройства, и такая мера, естественно, не вызывала у них положительных эмоций – всем нам хорошо известен уровень покупательной способности населения, особенно в провинции.

Целый комплекс сложностей с обеспечением качества трансляции, обусловленных эфирной передачей Так как телевизионный сигнал абсолютно идентичен по своим параметрам стандартному эфирному (применяется амплитудная модуляция), а уровни мощности сравнительно невелики (от сотых долей ватта до нескольких десятков ватт), то добиться качества, хотя бы сравнимого с сигналов в кабельных линиях, очень сложно. Конечно, переход на цифровую форму вещания теоретически повышает качество трансляции, но остается проблема, связанная с многолучевым приемом сигнала, а известно, что формат цифрового сигнала для MMDS ничем не отличается от стандарта DVB-C, то есть обладает минимальной помехозащищенностью.

Вещание ведется в микроволновом диапазоне, необходимо обеспечивать прямую видимость на радиолинии между приемной и передающей антеннами. Но данный параметр зависит еще и от особенностей рельефа местности, наличия зданий и сооружений, даже обычная листва деревьев препятствует приему сигнала в гигагерцовом диапазоне. В связи с этим высота подвеса передающей антенны определяется не только из требуемого расстояния до линии радиогоризонта, но и с расчетом максимальной доступности своего сервиса для абонентов. Но тогда возникает другая проблема: если в крупных городах уже существуют телевизионные башни достаточной высоты, либо высотные здания, на которых при определенных условиях можно разместить передающую антенну (тем более что в городской черте сосредоточено большое количество потенциальных абонентов – к примеру, радиус Москвы, в которой проживает свыше 10 млн. человек, составляет примерно 36-40 км). Для сельской же местности, небольших районных городов, с малой плотностью населения на большой площади, где как раз требуются антенные мачты как можно большей высоты, – их скорей всего нет, а строить подобные сложно, долго и часто нерентабельно. Плюс, для возможности приема сигналов на большом расстоянии необходимы канальные передатчики с мощностями в 100 Вт, а это уже совсем другие деньги.

Стоимость

Низкая стоимость разворачивания MMDS – это один из мифов. Нет, конечно, в случае использования многоканального передатчика, «обычных» аналоговых модуляторов от головных кабельных станций, сравнительно малой высоты подвеса передающей антенны, что позволяет не использовать дорогостоящий волновод. Но в любом случае придется задуматься о покупке еще одного, резервного передатчика, измерительного оборудования, работающего в MMDS-диапазоне. А если проект подразумевает использование мощных канальных передатчиков, большую высоту подвеса передающей антенны, автоматическую систему резервирования, то стоимость только передающего оборудования может достигать нескольких сотен тысяч «условных единиц». И эти деньги понадобятся сразу, ведь MMDS-систему нельзя строить постепенно, в отличие от кабельных сетей.

Уровень потребительских свойств также ограничен тем фактом, что большое количество вариантов аварийного отказа MMDS-оборудования приводит к полному отсутствию услуг трансляции ТВ и/или передачи данных для всех абонентов. Такими причинами могут быть выход из строя передающих фидера, антенны, комбайнера, группового передатчика, разрушение антенной мачты. По понятным причинам это является неотъемлемой частью самой концепции MMDS. Единственным вариантом 100%-го резервирования является постройка дублирующей передающей станции, что, конечно же, нереально с точки зрения финансовой целесообразности.

Есть определенные сложности и с точки зрения общедоступности предоставляемой услуги (в отношении трансляции телепрограмм). Естественная потребность любого коммерческого оператора получать прибыль от предоставляемых подписчикам услуг. В случае систем КТВ контроль над несанкционированными подключениями можно осуществлять даже таким элементарным образом, как периодически обход домов с целью поиска «самовольщиков», их отключения и последующее применение санкций.

В случае с эфирной трансляцией все не так очевидно. Мало того, что порой просто невозможно установить наличие действующего оборудования у такого «пирата», так еще и получить к нему (то есть оборудованию) физический доступ очень сложно, если не невозможно. Из этого следует, что с целью борьбы с «самовольщиками» необходимо приобретать, монтировать и обслуживать оборудование условного доступа. А это также дополнительные финансовые расходы, которые надо как-то восполнять.

Особенности, связанные с развитием Российского рынка услуг связи. Проводные кабельные сети начали развиваться еще в начале 90-х годов, и, что естественно, наиболее активно в городах, где сосредоточено наиболее платежеспособное население. Конечно, в конце 90-х годов, когда MMDS пришло в Россию, самый «вкусный» клиент был уже занят. В провинции у населения уровень платежеспособности был заметно ниже, да и отсутствовала привычка платить «за телевидение», а состоятельные жители, которые могли себе позволить доступ к многопрограммному телевидению, уже обладали комплектами для приема спутникового ТВ.

И, наконец, проблемы, связанные с лицензированием. Время, требуемое на получение лицензии, порой полностью нивелировало такое выгодное свойство MMDS, как быстрое развертывание системы. В принципе, компании, продавцы оборудования, предлагали услуги по ускорению процедуры, но, естественно, за отдельные, и весьма немалые деньги . Причем операторы сознавали, что этот процесс через несколько лет повториться вновь, когда лицензию нужно будет продлять. Что, конечно, не внушало потенциальным и действующим операторам оптимизма.

Антенна MMDS

У абонентов интерактивной MMDS вместо приемной антенны с конвертором устанавливается приемопередающий блок – абонентский трансивер. Доступ в Интернет обеспечивается системой беспроводных кабельных модемов, например, фирмы Vyyo.

Многоканальные передатчики MMDS - наиболее популярное решение для сравнительно небольших городов (радиус до 10 км). На передающей станции устанавливается один широкополосный передатчик. Для его возбуждения используется набор телевизионных модуляторов, формирующих сигнал в диапазоне МВ (примерно 200-400 МГц). Сигналы модуляторов складываются обычным комбайнером (сумматором) и подаются на вход передатчика, в котором групповой сигнал конвертируется в диапазон 2,5 - 2,7 ГГц и усиливается по мощности.

Для приема цифровых программ у каждого абонента MMDS должен быть установлен серийный кабельный цифровой терминал стоимостью от 100 долларов.

Приемные антенны MMDS различаются по коэффициенту усиления: 21 дБ, 24 дБ, 27 дБ.

История

Хорошо известный частотный диапазон 2500-2700 МГц начал использоваться в США с середины 60-х годов прошлого века, с того момента, как Федеральная комиссия связи США (FCC) разрешила использовать этот его для так называемых служб «образовательного фиксированного телевещания» (ITFS – Instructional Television Fixed Service). Двадцать восемь из тридцати одного канала (каждый шириной в 6 МГц) могли использовать образовательные учреждения и некоммерческие организации. Оставшиеся 3 канала отдали службам OFS (Operational Fixed Service) – их могли для собственных нужд использовать коммерческие организации.

В 1969 году ряд телекоммуникационных операторов обратились в FCC с предложением разрешить для коммерческого использования диапазон 2150-1162 МГц (в то время не использовавшийся). В 1974 году FCC объявило о начале выдачи лицензий желающим локальным телекоммуникационным операторам на право вещания на этих частотах одного канала (полоса в 6 МГц). Новшество получило название MDS – Multipoint Distribution System, первый передатчик начал свою работу в 1975 году, транслируя сигнал кабельного канала HBO. Этот год по праву может считаться годом рождения MMDS.

MDS быстро набрала популярность как способ доставки телевизионной «картинки», разумеется, на платной основе, сначала до гостиничных комплексов, а позднее и частным лицам. Но со временем на фоне бума проводного кабельного ТВ перспективы MDS стали выглядеть невзрачно. Кабельное ТВ появилось во множестве городов, и потребитель, платящий 20-30 долларов в месяц за один канал MDS, мог за те же деньги получить от 12 до 24 каналов по кабелю. Операторы MDS не хотели сдаваться и стали искать возможности увеличения количества транслируемых каналов.

В 1979 году они вновь обратились в FCC с просьбой пересмотреть условия использования частотного спектра, принадлежащего службам ITFS. После некоторой задержки (возможно раздумий в ожидании «небольших» денежных взносов?) в 1983 году операторы получили право на блок из восьми смежных каналов, при условии одновременная трансляция будет вестись только на 4-х из них. С этого момента и появилась аббревиатура MMDS. В том же году было дано разрешение, пусть и с некоторыми оговорками, на использовании и остальных каналов ITFS.

Итак, с этого момента MMDS операторы имели техническую возможность трансляции 33 ТВ каналов, вокруг этого можно было начинать стоить бизнес. Для традиционных кабельщиков, которые в то время с трудом «выдавали» до 30 каналов, это было серьезной угрозой.

Выход был найден в ценовой войне, выражавшейся в завышении стоимости телевизионных программ для операторов MMDS. Объясняется это тем, что контент производили либо сами владельцы кабельных сетей, либо его авторы просто боялись неприятностей от своего крупнейшего на тот момент потребителя. В связи с этом Министерством юстиции США было инициировано расследование (естественно, с подачи сформированного к тому времени объединения операторов MMDS Wireless Cable Association - (WCA)), затем переросшее в сенатское. Как говорится, «после долгих и продолжительных боев» претензии WCA были удовлетворены. В октябре 1992 года вступил в силу «Акт о конкуренции в сфере кабельного телевидения и защите потребителя», который предписывал, в частности, равную ценовую политику производителей контента по отношению ко всем провайдерам.

С этого момента начались золотые годы MMDS. Резко увеличился рост абонентской базы, с конца 1992 по 1995 год, только благодаря IPO или выпуску долговых обязательств компаний-операторов рынок MMDS вырос более чем на миллиард долларов.

Показателен такой факт. В 1995 году FCC, пораженная количеством заявок на получение MMDS-лицензий, решило объявить аукцион. Территорию страны разбили на 51 «главный» и 487 «основных» региона (тип региона определялся не географическими, а коммерческими показателями). Аукцион считался закрытым, если никто не мог предложить цену большую, чем уже заявлена кем-то другим. После 181 раунда торговли аукцион был объявлен закрытым в марте 1996 года. Было выдано 493 лицензии, казна получила 216 млн. долларов – весьма ощутимые деньги за владение лицензией на «деревенское» телевидение. Итак, в середине 90-х рыночные перспективы MMDS казались весьма убедительными. FCC вышла к производителям соответствующего оборудования с предложением о разработке систем, использующих цифровые формы сигналов, что давало возможность транслировать большее количество телевизионных программ, а также предоставлять новые сервисы, такие, как передача данных.

Но в этот момент счастливая жизнь и закончилась. Активно начал развиваться рынок высокоскоростной передачи данных, и основные игроки, посчитав MMDS не готовой к использованию в данном контексте, переключились на развитие других технологий. С другой стороны активно развивались кабельные сети, которые теперь могли предложить подписчикам в несколько раз больше каналов по сравнению с беспроводными сетями. А на основной рынок MMDS-операторов (вещание телесигнала на пригороды и сельские районы) вышел новый игрок – система непосредственного спутникового вещания, – предлагающий при как минимум сравнимом качестве большее число телеканалов. Количество подписчиков MMDS-услуги, достигавшее в лучшие времена миллионных значений, стало падать. В этих условиях операторы, к тому времени потратившие сотни миллионов долларов заемных средств на создание зон покрытия, были вынуждены или прибегать к процедуре защиты от банкротства, или перепрофилировать свой бизнес. Собственно, так закончился «телевизионный» период MMDS в США.

После того, как FCC в сентябре 1998 года разрешила использование MMDS-сетей для двусторонней передачи данных, к ним проявили интерес такие тогдашние киты телеком-рынка, как MCI WorldCom и Sprint. За сравнительно небольшие деньги эти компании скупали у владельцев лицензии на право работы в соответствующем частотном диапазоне, и отныне MMDS стал позиционироваться как фиксированная служба связи в контексте передачи данных. В каковом качестве пребывает в США и поныне.