分析VSAT在廣電節目傳輸中的應用

文丨柳重春

（國家廣播電影電視總局八七一臺，海南三亞 572600）

1 廣播電視衛星應用的相關需求研究

廣播電視在全國范圍內傳輸得以實現的前提條件是衛星廣播電視的逐漸普及，同時衛星廣播電視也大大推動了廣播電視的快速發展。總結我國目前的衛星廣播電視的發展情況：30幾個衛星上行站，發送電視——70幾套/1天，發送廣播——100幾套/1天，這樣的發送率滿足了上億的觀眾對廣播電視的需求。

但是必須承認的一個事實是：上述提到的衛星地球站均為大型的上行站，其天線的口徑均超過了7m，其功率達到百瓦次之多。現階段衛星廣播面臨的情況要求廣電總局盡快建立獨立的VSAT通信系統。VSAT通信系統特有的性質取決于廣播電視的特點，具體表現在其功能上。

1.1 節目的轉化與電視新聞的采編

VSAT系統移動站與小站作為北京新聞單位與全國其他各地新聞單位間進行新聞傳遞的最有效、最便捷的手段。它的優勢在于VSAT系統不會受到地面設施的以及地域的約束，特別是國家面臨災難的時候，它的優勢凸顯的尤其明顯；另外，安裝VSAT系統設備較簡便、受環境制約小、VSAT系統建設成本不高等。但是更高的傳輸帶寬才能保證廣播節目的高質量，在這里需要注意的是帶寬一定要保證達到6MHz。

1.2 廣播節目轉換

VSAT系統是廣電局在偏遠地區進行廣播新聞采集的首選方式。

1.3 數據交換與業務電話

數據交換與業務電話是廣播電視系統的兩大主要功能，其特點是：突發性強、數據量小，所以VSAT系統各小站的數據率通?？刂圃?4kbps以內。基于該特點，VSAT系統主要有以下站臺類型：

（1）數據小站：數據小站擁有數據通信與業務電話兩大功能。

（2）綜合業務站：綜合業務站擁有廣播節目和電視節目轉換的功能，以及數據通信與業務電話的功能。

（3）主站：主站主要是對VSAT系統以及節目轉換通道進行管理，以及同處于地面的數字交換系統進行連接；另外，主站也擁有電話中心局、廣播節目轉化、電視節目轉換三大功能。

2 VSAT在廣電節目傳輸中的應用

2.1 VSAT系統概述

廣播節目轉換采用的是MPEG-2，Layer-1音頻壓縮編碼技術，依靠此技術可以實現廣播節目的高質量傳輸。在廣播節目中采用幀中繼接入技術是為了滿足廣播節目及時傳輸數據的需要，廣播節目實時傳輸碼率高，被定性為同步數據。當然也可以選用另外一種手段實現廣播節目的實時傳輸：選用IP數據與其他數據替代廣播節目，借助TDMA衛星系統實現數據的傳輸。

廣播節目要求具備很高的安全性和實時性，以及網狀連接。但是采取幀中繼接入，其設備不穩定，易造成高停播率；幀中繼接入設備在數據鏈路連接標示符鏈路方面存在一定的局限性，這一問題的存在造成的問題是：如遇系統中VSAT小站過多，就會造成網絡業務無法實現。但是對于IP技術的選用，它可以支持數據的傳輸，而且其傳輸的鏈路也不復雜，但是存在另一問題，IP技術無法保證數據傳輸的實時性，一旦傳輸過程出現差錯便會引起廣播節目停播，另外該技術也不能保證信號傳輸的安全性。

綜上所述，要想實現廣播節目安全性、實時性更高，最佳方式是采用TDMA系統的透明通道傳輸數據，此外，借助網管的功能，達到帶寬的全面利用以及廣播電視全網狀的交換。

幀中繼作為統一性很高的平臺，它能夠保證通信網絡涉及到的新業務的應用，如：數據庫/英特網連接、LAN/LAN連接、電視會議、IP業務以及數據廣播等。語音業務與數據完全可以選用幀中繼接入平臺，形成由網狀語音業務以及星狀IP數據業務組成的混合網絡。只要配置支持，用戶均可以建立相應的虛擬專業網。

2.2 分析業務量

（1）全網信息速率

結合上表：VSAT衛星通信網用戶信息的總信息率——6920kbps（除去FEC和TDMA包頭）。實際的VSAT衛星通信應用中，話音業務、數據傳輸以及廣播節目交換三類業務可以對衛星信道帶寬進行資源共享，所以廣播節目在主站同遠端站交換時，可以將數據傳輸業務以及話音業務的速率進行合理降低，這樣便可以實現寬資源共享的目的。

這里需要著重強調的幾點是：第一、信息量在實際使用中并未使用徹底，另外，數據業務不具備實時性，所以支持降速使用；第二、上表中的數據業務是各站最大數據傳輸業務量的總信息速率。

綜上兩點可以得出：全網的信息速率完全可以參照數據傳輸業務使用率的60%、對話音業務與廣播節目交換的總速率的設計可以參照5051kbps左右。

（2）TDMA載波突發速率

在（二）中可知網絡總信息速率的設計時依照5051kbps。關于功放配置與遠端站天線能實現最小化，以及話音業務與廣播節目的實時性傳送的實現，首先要將衛星道占用帶寬的充分節省作為前提條件，幀中繼業務要進行四分之三的前向糾錯、往后調節QPSK與RS級聯編碼。此時，1024ksps突發率完全可以承擔起整個網絡的全部業務。取分配帶寬依據1.4RS，網絡系統需要的衛星轉發器頻率僅需要5.7MIIz。在某一個時間段內，所有遠端站只需要發送一個載波，這樣可以實現多載波調頻功能的充分發揮，同時也實現了遠端站設備的配置相對更低，僅需一個VSAT信道終端。廣播節目的交換可以在占位2048kbps的條件內實現8路立體聲廣播的傳輸。MAP圖由VSAT網絡管理事先設定好，其可以騰出傳輸帶寬，為廣播節目交換業務提供更充足的帶寬。另外，在保證基本需要的情況下，對話音量與數據業務進行調整，待廣播節目的交換完成后再切回MAP圖。

2.3 射頻設備的配置

主站在整個網絡系統地位最高，作用最大，所以對其的擴充性與可靠性要求也相當高。

2.3.1 主站設備的射頻要按1：1的冗余進行配置，但是由于天線要分系統，所以分開考慮；

2.3.2 為了實現維護量的減少以及依據單套配置設備的需要，遠端站射頻以及主站設備要嚴格按照一體化的單元進行相應的配置。

依據對小站業務載波鏈路的計算結果以及其配置的具體要求，射頻的設備配置詳見如下：

（1）主站需要配置的射頻設備——80W輔助配件以及室外單元、6.2米自動跟蹤天線分系統，這樣的配置要求是為了方便實際的需要擴容；

（2）綜合業務站需要配置的射頻設備——4.5米電動天線分系統，目的是減低成本和實現ODU配置的減小；

在這里需要強調的一點是：各站的ODU要嚴格按照EIRP的數值以及具體站點的雨衰對配置分別計算加以確定。

（3）數據小站配置的射頻設備——2.4米天線，ODM容量可以選用2W或者4W，這樣的配置理由是簡單便捷、擴容成本低。

[1]李海峰.VSAT在廣電節目傳輸中的應用[J].廣播與電視技術，2003，30（12）

[2]弦榮健.廣播電視VSAT系統與亞洲衛星業務應用[J].數字通信世界，2012，（1）

[3]李濤.DVB-S系統反向鏈路設計與實現[D].2006.