3G移動(dòng)通信技術(shù)在新聞直播中的應(yīng)用

■黎朗

本文介紹了3G技術(shù)在新聞直播中的應(yīng)用，對(duì)常見的3G直播應(yīng)用進(jìn)行探討，并提出了一些3G直播中常見問(wèn)題的解決方案。

一、前言

1. 3G的背景

3G（the 3rd Generation）是 第 三代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通信技術(shù)。3G核心頻段有FDD（頻分雙工）和TDD（時(shí)分雙工）兩種方式，目前主流的應(yīng) 用 有 WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000三種，它們是國(guó)際電信聯(lián)盟確定的主流無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)。

WCDMA 全 稱 為Wideband CDMA，也稱為CDMA Direct Spread，意為寬頻分碼多重存取，這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來(lái)的3G技術(shù)規(guī)范，能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上。

TD-SCDMA全 稱 為Time Division - Synchronous CDMA(時(shí)分同步CDMA)，該標(biāo)準(zhǔn)是由中國(guó)大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn)。

C D M A 2 0 0 0是 由 窄 帶CDMA(CDMA IS95)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的寬帶CDMA技術(shù)，也稱為CDMA Multi-Carrier。

2. 3G在電視新聞直播中的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的電視直播傳輸方式有衛(wèi)星、微波和光纖電纜這三種。傳統(tǒng)的傳輸有安全性高、信號(hào)質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，但是他們都是系統(tǒng)復(fù)雜龐大，需要多種工種人員配合方能完成直播，并且各個(gè)也有自身的缺點(diǎn)。衛(wèi)星通信技術(shù)的費(fèi)用高，使用需要提前申請(qǐng)，不靈活，城市區(qū)域受建筑物的遮擋存在不少盲點(diǎn)，不能大范圍、快速移動(dòng)；微波通信技術(shù)傳輸距離有限，長(zhǎng)距離傳輸需要中繼，每次使用需要架設(shè)調(diào)試設(shè)備，設(shè)備昂貴，不能大規(guī)模鋪設(shè)；光纖電纜不能大范圍移動(dòng)，鋪設(shè)工程耗時(shí)，多點(diǎn)鋪設(shè)費(fèi)用高。而3G直播的優(yōu)勢(shì)在于3G設(shè)備操作簡(jiǎn)單，記者可以單獨(dú)完成；3G直播的費(fèi)用也低；再者3G設(shè)備輕便，隨身攜帶，可以大范圍快速移動(dòng)。對(duì)于突發(fā)類新聞直播，或者在交通、供電條件惡劣、地形復(fù)雜的地方進(jìn)行直播，3G技術(shù)非?？旖莘奖恪５?G直播的缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的帶寬較小，傳輸碼流受限制，圖像質(zhì)量比傳統(tǒng)直播傳輸?shù)牟睢?/p>

二、3G直播系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3G移動(dòng)通信技術(shù)在電視信號(hào)傳輸領(lǐng)域的應(yīng)用，使得3G無(wú)線傳輸成為電視直播傳統(tǒng)傳輸方式的一種重要補(bǔ)充。3G傳輸鏈路（如圖1）可以理解為信號(hào)源與信號(hào)傳輸目的地之間建立一種無(wú)線有線混合的連接，其前端是一種窄帶的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是社會(huì)共享的，后端是窄帶的基于IP的有線網(wǎng)絡(luò)。

在整個(gè)傳輸鏈路中，基站與移動(dòng)核心網(wǎng)、移動(dòng)核心網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間光纖、線纜等相對(duì)穩(wěn)定可靠而且高速地連接，而發(fā)射端和基站之間只能靠無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，傳輸?shù)馁|(zhì)量就在于3G發(fā)射端與基站之間的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。為此，目前各廠商都采用多卡捆綁的方式，通過(guò)鏈路聚合技術(shù)提高通道的傳輸速率，保障傳輸質(zhì)量。

3G服務(wù)器的主要任務(wù)是收發(fā)監(jiān)控指令和視音頻數(shù)據(jù)，它控制前端的3G設(shè)備使用指定的碼率傳輸視音頻數(shù)據(jù)，并把接收到的視音頻數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)碼成SDI信號(hào)輸出。

在我們本臺(tái)的系統(tǒng)里（如圖2），3G服務(wù)器輸出的SDI信號(hào)直接進(jìn)入收錄機(jī)房的矩陣，同時(shí)接入矩陣的還有來(lái)衛(wèi)星接收機(jī)的衛(wèi)星信號(hào)，微波天線的微波信號(hào)和來(lái)自播出部門送過(guò)的其他信號(hào)。由矩陣的調(diào)配，3G傳輸回來(lái)的信號(hào)可以調(diào)配到演播室的播出系統(tǒng)用于直播，也可以通過(guò)收錄系統(tǒng)進(jìn)入非編網(wǎng)進(jìn)行編輯，或者直接下載到存儲(chǔ)介質(zhì)上。

目前，我們的3G傳輸技術(shù)在電視直播中的應(yīng)用主要應(yīng)用于新聞?lì)?，特別是民生新聞、突發(fā)新聞，時(shí)效性強(qiáng)，可以第一時(shí)間掌握現(xiàn)場(chǎng)資料，如塌陷、火災(zāi)、救援等。而3G直播常用模式有：

單點(diǎn)（3G發(fā)射點(diǎn)）單機(jī)位：最簡(jiǎn)單的3G直播模式，只需要一臺(tái)攝像機(jī)和一臺(tái)3G設(shè)備，攝像機(jī)直接與3G設(shè)備連接，3G設(shè)備直接把攝像機(jī)傳輸來(lái)的視音頻信號(hào)編碼轉(zhuǎn)發(fā)給附近的3G基站，通過(guò)基站傳輸直播信號(hào)回電視臺(tái)。

單點(diǎn)多機(jī)位：多臺(tái)攝像機(jī)通過(guò)線纜或短距離微波設(shè)備把視音頻信號(hào)接入轉(zhuǎn)播車的切換臺(tái)上，由現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)播控制多機(jī)位切換，3G設(shè)備把切換臺(tái)輸出的直播信號(hào)編碼轉(zhuǎn)發(fā)給附近的3G基站，通過(guò)基站傳輸直播信號(hào)回電視臺(tái)。

多點(diǎn)多機(jī)位：在沒(méi)有轉(zhuǎn)播車配合的情況下，也可以采用每臺(tái)攝像機(jī)各接入一臺(tái)3G設(shè)備的辦法，每臺(tái)3G設(shè)備都把攝像機(jī)傳輸來(lái)的視音頻信號(hào)編碼轉(zhuǎn)發(fā)給附近的3G基站，通過(guò)基站傳輸直播信號(hào)回電視臺(tái)，由演播室的導(dǎo)播控制多路直播信號(hào)的切換。

三、常見問(wèn)題與解決方案

1.信號(hào)強(qiáng)度弱

導(dǎo)致信號(hào)弱的常見原因有：（1）距離3G基站太遠(yuǎn)，導(dǎo)致信號(hào)弱；（2）室內(nèi)隔墻多，且運(yùn)營(yíng)商沒(méi)有鋪設(shè)室內(nèi)無(wú)線覆蓋系統(tǒng)。

解決方案：（1）盡量讓3G設(shè)備處于空曠的地方，盡量避開基站方向的障礙物；（2）使用干線放大器對(duì)3G設(shè)備的信號(hào)收發(fā)進(jìn)行放大（使用干放器有降低信噪比、提高誤碼率的副作用）。

2.帶寬資源少，導(dǎo)致傳輸碼流低

解決方案：（1）使用支持多路3G 鏈路捆綁的3G設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多個(gè)物理鏈路的帶寬疊加，提高整體傳輸帶寬；（2）混插聯(lián)通和電信的3G卡，同時(shí)爭(zhēng)取聯(lián)通基站和電信基站的帶寬資源。

3.視音頻不流暢，卡、頓嚴(yán)重

通常是由于誤碼率高，信號(hào)不穩(wěn)定，或者傳輸帶寬小造成。

解決方案：（1）適當(dāng)降低直播信號(hào)碼流；（2）適當(dāng)增加3G服務(wù)器播出延時(shí)；（3）綜合運(yùn)用常見問(wèn)題1、2中的解決方案，優(yōu)化信號(hào)質(zhì)量，提高傳輸帶寬資源。

1.趙慧王、文博：《3G長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，電子工業(yè)出版社，2007年版。

2.宋俊德、戰(zhàn)曉蘇：《現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信與無(wú)線通信》，國(guó)防工業(yè)出版社，2008年版。

3.周恩：《下一代寬帶無(wú)線通信OFDM與MIMO技術(shù)》，人民郵電出版社，2008年版。

4.劉寧生：《數(shù)字電視節(jié)目制作與播控技術(shù)》，中國(guó)廣播電視出版社，2003年版。