Il “collettivo” su misura

Giugno 2008. L'impianto condominiale per la Tv satellite è molto diverso da quello per la Tv terrestre per alcune peculiarità che differenziano la tecnica di ricezione via satellite rispetto alla tradizionale ricezione via etere.

Per ricevere i programmi via satellite è indispensabile l'impiego di un decoder collegato strettamente con l'antenna attraverso un cavo coassiale.
Questo collegamento lo possiamo definire “trasparente” in quanto trasferisce al decoder tutti i segnali captati dall'antenna, nessuno escluso, ed è quello che si ha in un impianto di tipo individuale (un'antenna collegata ad un solo decoder).

In un impianto collettivo dove l'antenna è “centralizzata” per essere condivisa con tanti decoder le soluzioni possono essere invece molteplici, ognuna caratterizzata da un diverso grado di complessità e obiettivi da raggiungere.
Se dovessimo dire quale sia in assoluto la configurazione di impianto ideale, più duratura nel tempo se non proprio “definitiva”, potremmo affermare che il migliore impianto collettivo oggi realizzabile è quello che mantiene il collegamento “trasparente” tra l'antenna e tutti i decoder presenti nei vari appartamenti dell'edificio contemporaneamente.

Il concetto di “trasparenza” lo si può spiegare nel modo seguente: se prendiamo un decoder satellite e lo colleghiamo ad un'antenna parabolica otterremmo la ricezione di tutti i segnali che l'antenna capta, come appunto accade con un impianto individuale.

“Trasparenze” da ristabilire
Se tra l'antenna e il decoder si interpone un centralino Tv condominiale e l'intera rete di distribuzione su cavo coassiale, ossia il complesso di apparecchiature e materiali che formano un impianto collettivo, si verrebbe a rompere lo stretto rapporto tra il decoder e l'antenna.
Se, tuttavia, l'impianto collettivo riuscisse con apparecchiature idonee a garantire la stessa funzionalità dell'impianto individuale - cioè se permettesse al decoder di ricevere tutti i segnali forniti dall'antenna, così come sono ricevuti senza intervenire sulla loro natura e sulla loro qualità - si otterrebbe un impianto “trasparente” dove il decoder risulta ancora strettamente collegato all'antenna, anche se tra questi intercorre una rete condominiale formata da apparecchiature di amplificazione, ripartizione e commutazione dei segnali.

La peculiare differenza tra sistema Tv terrestre e sistema Tv satellite riguarda il fatto che i canali satellitari vengono trasmessi occupando una banda molto più grande (circa 4000 MHz) di quella che un decoder riesce a sintonizzare direttamente (circa 1000 MHz).
Per avere una dimostrazione di quanto detto basta osservare il grafico di figura 1 che riporta l'intero sistema di transponder satellitari (i trasmettitori) disponibili nella posizione orbitale 13° Est. Nella figura si possono contare in tutto 100 transponder satellitari mentre un decoder ne può sintonizzare al massimo poco più di 30.

Figura 1. Transponder attivi sui satelliti posti a 13° Est

Figura 2. L'impianto centralizzato “trasparente” (B) permette ad un decoder di ricevere tutti i canali forniti dall'antenna al pari di un impianto individuale (A)

Sotto rigido controllo
Il collegamento “trasparente” tra decoder e antenna dipende da un aspetto tecnico fondamentale che si può definire come “controllo”.
Ogni antenna o meglio ogni LNB richiede un certo “controllo” da parte del decoder perché i canali ricevibili sono, come abbiamo visto prima, talmente numerosi da essere necessariamente suddivisi in quattro gruppi per poter essere sintonizzati da un decoder che li riceverà solamente uno alla volta. Dal gruppo selezionato il decoder potrà poi estrarre il programma desiderato.
La selezione dei quattro gruppi di canali avviene con appositi comandi “universali” da cui deriva il nome “LNB universale” che identifica il sistema con cui l'LNB gestisce i canali da ricevere.

Nel dettaglio, un'antenna parabolica o meglio un LNB universale per funzionare richiede che il decoder possa fornire due comandi di controllo diversi: una “tensione elettrica” e un “tono”.
La tensione ha la doppia funzione di portare energia elettrica all'LNB e, variando il potenziale elettrico (passando da 13 a 18 volt o viceversa), di comunicare allo stesso convertitore su quale polarizzazione debba avvenire la ricezione (13 Volt per la polarizzazione verticale “V”, 18 volt per quella orizzontale “H”).
Il tono ha la funzione di chiedere all'LNB di fornire solamente i segnali di una delle due bande disponibili: banda bassa “Lo” (tono 0 kHz ossia nessun tono) o banda alta “Hi” (tono a 22 kHz).
Tutto ciò può aiutarci a comprendere come l'LNB nella sua semplicità sia in realtà un dispositivo dalla funzionalità complessa, chiamato a gestire la moltitudine di canali ricevibili in sinergia con il decoder.

Tre funzioni fondamentali
Nella sua essenzialità un LNB può essere descritto come composto da tre circuiti fondamentali (vedi figura 3): il primo, “V”, gestisce i canali ricevuti in polarizzazione verticale e li fornisce in due gruppi distinti (banda bassa LO, banda alta HI), il secondo circuito, “H”, gestisce i canali ricevuti con polarizzazione orizzontale, il terzo circuito, “SW”, esegue le commutazioni necessarie.

Figura 3. Differenze tra l'LNB universale utilizzato negli impianti individuali e quello impiegato negli impianti centralizzati. Nel secondo caso la parte di commutazione “SW” viene esclusa, per essere replicata all'esterno raggruppando più commutatori SW (uno per ogni decoder da collegare) in apposite scatole di commutazione (multiswitch)

I comandi sono inviati all'LNB attraverso lo stesso cavo coassiale di collegamento con il decoder che diventa quindi un mezzo di trasporto di segnali a due vie: in andata porta i segnali di comando all'LNB, in ritorno porta i segnali richiesti da ricevere al decoder.
L'impianto trasparente è quindi quello che permette ad un decoder di ricevere tutti i canali forniti dall'antenna sfruttando i comandi “universali” associati ai gruppi di canali (tensione 13/18 volt e tono 0/22 kHz).

Per collegare più decoder alla stessa antenna e realizzare quindi un impianto collettivo trasparente vengono utilizzati LNB universali studiati ad hoc privi al loro interno dei circuiti di commutazione ma in grado di fornire i quattro gruppi di canali contemporaneamente a quattro connettori di uscita.

I circuiti di commutazione, presenti all'interno di un LNB universale a singola uscita, sono realizzati all'esterno dell'LNB con appositi dispositivi di commutazione chiamati “Multiswitch”.
Tali multiswitch avranno poi il numero di uscite necessario a collegare i diversi decoder. Riassumendo, in un impianto collettivo per la Tv satellite l'LNB fornisce i quattro gruppi di canali contemporaneamente, mentre la commutazione, ovvero la selezione del gruppo di canali da ricevere, avviene con commutatori esterni, ossia con multiswitch.

Edifici e configurazioni differenti
Per realizzare l'impianto i componenti indispensabili sono i multiswitch, ossia apparecchiature che contengono al loro interno tanti commutatori quanti sono i decoder da collegare alla stessa antenna.
Esistono diversi tipi di multiswitch (radiali, in cascata) con i quali si possono realizzare diverse configurazioni di impianto in funzione delle caratteristiche dell'edificio e del numero di decoder da collegare. Le configurazioni tipiche sono le seguenti: impianto radiale (figura 4), impianto in cascata (figura 5), impianto in derivazione (figura 6).

Figura 4. Schema radiale. Il multiswitch è unico ed è collocato alla testa dell'impianto

Figura 5. Schema in cascata. Più multiswitch sono posizionati ai piani dell'edificio

Figura 6. Schema in derivazione. I multiswitch sono collocati nei corridoi di piano oppure all'interno dei singoli appartamenti

La scelta della configurazione di impianto dipende in primo luogo dalla grandezza dell'edificio, ovvero dall'estensione che deve avere la rete di distribuzione.
In caseggiati di dimensioni piccole e medie può essere utile allestire un impianto radiale per collegare da 4 fino a 48 prese Tv. In edifici di dimensioni più grandi, con una decina di piani e non più di 4/6 alloggi per piano, possiamo adottare una configurazione in cascata.

Se sono presenti più appartamenti per piano o si devono collegare più di due prese per ogni alloggio, sarà il caso di ricorrere ad un impianto in derivazione.
Se i piani sono più di dieci è opportuno suddividere l'impianto in due rami (due colonne) mentre se l'edificio è alto più 10 piani, con gli appartamenti disposti su più scale, sarà preferibile un impianto in cascata a più rami (multicolonna), un ramo per ogni scala.
Possiamo quindi riassumere le caratteristiche delle configurazioni di impianto possibili nella tabella 1.

Schemi e opzioni d'impianto
Nelle figure sono rappresentati gli schemi tipici realizzabili impiegando i multiswitch. Come norma generale possiamo dire che con le apparecchiature oggi in commercio gli impianti radiali sono espandibili collegando più multiswitch radiali fino ad un massimo tipico di tre per un totale di 48 decoder collegabili.
Quelli in cascata sono limitati ad un massimo di 10 piani, tuttavia potendo utilizzare due linee di discesa si può arrivare fino ad un massimo di 20 piani.
Quelli in derivazione possono avere ramificazioni complesse e articolate ma richiedono la presenza di energia elettrica per alimentare eventuali amplificatori in testa alle derivazioni di piano.

Sul costo totale degli impianti incidono, oltre alla manodopera, i prezzi del sistema d'antenna, delle apparecchiature elettroniche (multiswitch, amplificatori), dei materiali passivi (divisori, derivatori, prese Tv) e dei cavi coassiali in quantità (e lunghezza) ben quattro volte superiore a quella necessaria per un normale impianto Tv.
L'impianto più economico è quello radiale, limitato però come numero massimo di decoder collegabili.
Quello più costoso è l'impianto in derivazione in grado di soddisfare egregiamente la necessità di collegare un gran numero di decoder ad ogni piano e per tutti gli alloggi.

Tutti gli impianti possono trasportare verso i singoli appartamenti anche i segnali Tv terrestri, utilizzando prese Tv provviste di due connettori separati per il televisore, per il decoder digitale terrestre e per il decoder satellitare.
Alcuni multiswitch radiali e in cascata richiedono poi un collegamento separato per i segnali Tv terrestri; in questo caso i cavi di discesa (nell'impianto in cascata) e quelli di derivazione (nell'impianto in derivazione) diventeranno cinque, quattro per i segnali Tv satellitari e uno per quelli Tv terrestri.

Possibili evoluzioni
Si stanno affacciando sul mercato soluzioni alternative per collegare più decoder alla stessa antenna parabolica o alla stessa uscita del multiswitch sfruttando un solo cavo e non più cavi indipendenti.
Oggi troviamo soluzioni che adottano la tecnologia SCR - Satellite Channel Router - con cui realizzare collegamenti monocavo per connettere fino a 4 decoder. Questa tecnologia affida la gestione di sintonia dei diversi canali (o transponder) all'LNB (negli impianti individuali) o al Multiswitch (negli impianti condominiali), assegnando ad ogni decoder una frequenza fissa sulla quale far transitare il trasponder richiesto su cui è presente il programma Tv desiderato.

Ogni decoder collegato all'impianto, perciò, non ha più necessità di eseguire la sintonia dei canali, rimanendo per tutto il tempo sulla frequenza fissa assegnata.
Questa funzionalità non è operativa con i normali decoder, ma solo con quelli compatibili con la tecnologia SCR (ancora non molti).
Il sistema è comunque standardizzato e sono sempre più numerosi i costruttori interessati ad integrarlo nei propri apparecchi, ed è particolarmente utile in quei casi estremi dove non sia possibile installare reti multicavo a multiswitch.
La figura 7 mostra due possibili applicazioni della tecnologia SCR negli impianti condominiali.

Figura 7. Schema realizzabile con un Multiswitch SCR grazie al quale ad ogni uscita del multiswitch si possono collegare fino a 4 decoder in cascata o attraverso uno splitter

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