單頻網(wǎng)無線數(shù)電視覆蓋組網(wǎng)技術(shù)

閆保民

單頻網(wǎng)無線數(shù)電視覆蓋組網(wǎng)技術(shù)

閆保民

（作者單位：漢中電視轉(zhuǎn)播臺(tái)）

隨著無線數(shù)字電視的日漸普及，全國各地陸續(xù)啟動(dòng)實(shí)施了地面數(shù)字電視無線覆蓋工程，對其信息傳輸技術(shù)的研究是十分有意義的。新形勢下，數(shù)字電視主要是依靠單頻網(wǎng)來進(jìn)行覆蓋、組網(wǎng)，其本身的優(yōu)越性能補(bǔ)充了多頻網(wǎng)的不足，它能夠很好地提高信息資源的利用率，發(fā)揮技術(shù)上的優(yōu)勢，提高信息輸送數(shù)量和質(zhì)量，不易受到城市施工、架設(shè)路線及自然災(zāi)害等因素的影響。本文主要基于單頻網(wǎng)的技術(shù)要求和傳輸標(biāo)準(zhǔn)，論述了該技術(shù)在電視覆蓋組網(wǎng)工程中的運(yùn)用。

單頻網(wǎng)；無線數(shù)字電視；技術(shù)；應(yīng)用

信息傳送技術(shù)越來越成熟的今天，數(shù)字信號的傳輸方法被廣泛采用，以它為信息載體能夠很好地保證傳輸效果，減少傳輸過程中信息的損耗，減少數(shù)字電視使用過程中重影、噪音、不清晰等現(xiàn)象的出現(xiàn)。當(dāng)今，無線數(shù)字電視必然成為發(fā)展主流，能夠解決絕大多數(shù)地區(qū)的使用問題，為此，應(yīng)合理研究開發(fā)單頻網(wǎng)一系列技術(shù)，從而構(gòu)建單頻網(wǎng)無線電視覆蓋網(wǎng)絡(luò)，大力推動(dòng)電視信息行業(yè)的發(fā)展。

1　無線數(shù)字電視單頻網(wǎng)

1.1單頻網(wǎng)的構(gòu)成

單頻網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建需要多個(gè)部分的配合，還要有基本建筑、儀器設(shè)備、人員管理等，其中信息傳輸主要由三個(gè)環(huán)節(jié)來完成，首先是中心發(fā)射站，其次是輔助發(fā)電站，最后還有分配傳輸網(wǎng)絡(luò)[1]。另外，單頻網(wǎng)對其進(jìn)行覆蓋組網(wǎng)時(shí)使用的是多個(gè)發(fā)射臺(tái)同時(shí)發(fā)送的方法，再在數(shù)字電視用戶端安裝單頻網(wǎng)適配器、GPS時(shí)鐘接收裝置、網(wǎng)絡(luò)適配器、光纖等，這就大致構(gòu)成了一個(gè)完整的單頻網(wǎng)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)信息運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)。

1.2單頻網(wǎng)技術(shù)原理

無線數(shù)字電視單頻網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要全球定位系統(tǒng)的協(xié)助，需要該系統(tǒng)對此進(jìn)行授時(shí)信號，兩者是同時(shí)進(jìn)行的[2]。由單頻網(wǎng)適配器先向特定裝置設(shè)置入時(shí)間標(biāo)簽，通過這一操作來完成初始化包向發(fā)射站的傳輸，然后發(fā)射機(jī)結(jié)合秒脈沖進(jìn)行處理，這種技術(shù)流程，能夠很好地保證無線數(shù)字電視單頻網(wǎng)中的發(fā)射頻率、時(shí)刻以及信息內(nèi)容的同步性，最終達(dá)到預(yù)期傳輸功能。

2　單頻網(wǎng)無線數(shù)電視覆蓋組網(wǎng)技術(shù)

該技術(shù)發(fā)展到今天，基于內(nèi)容分配方式的不同可以將單頻網(wǎng)分成兩種主要的網(wǎng)絡(luò)形式，一種是射頻信號分配，另一種是帶碼流分配，其中后者的優(yōu)越性使其被廣泛采用。

2.1單頻網(wǎng)適配系統(tǒng)

開啟無線數(shù)電視單頻網(wǎng)系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)就是適配系統(tǒng)的創(chuàng)建，它主要是以單頻網(wǎng)適配器為系統(tǒng)中心，來實(shí)現(xiàn)初始化包、碼速率等信息之間的適配，這一操作過程是十分關(guān)鍵的。該系統(tǒng)建設(shè)過程中需要適配技術(shù)的支持，其中有對該項(xiàng)技術(shù)的規(guī)定和要求，其中格外要注意的是過程中讀出的TS碼流數(shù)據(jù)小于1秒幀時(shí)需要利用適配器完成其與碼率之間的適配，保證最終輸出的流速率和標(biāo)準(zhǔn)的相符。另外，還對工作模式、時(shí)間、選址、信息調(diào)整等進(jìn)行約束，最終完成整個(gè)單頻網(wǎng)系統(tǒng)中的第一環(huán)節(jié)[3]。

2.2單頻網(wǎng)節(jié)目內(nèi)容傳輸系統(tǒng)

該系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)覆蓋組網(wǎng)的重中之重，主要要求如下：保證傳輸?shù)耐该鞒潭冗_(dá)到100%，換句話說，就是不隨意對TS碼流進(jìn)行增減操作，并且頻率小于100 ns，現(xiàn)如今該系統(tǒng)的主要支持形式有以下幾種。

（1）光纖與數(shù)字光端機(jī)的組合，這是一種相對簡單信息傳送方法，第一先將無線數(shù)字單頻網(wǎng)適配器對應(yīng)的碼轉(zhuǎn)換成光信號，利用相連著的光纖實(shí)現(xiàn)輸送，這一環(huán)節(jié)的傳輸重點(diǎn)是分發(fā)射站，由各站的光端機(jī)將光信號在此轉(zhuǎn)化為電信號，并且發(fā)射出去，這樣才算是完成。

（2）光纖與SDH的組合，這一傳輸方法被廣泛應(yīng)用于電視廣播信息數(shù)據(jù)工程中，較受用戶的青睞。在工作時(shí)，先把ASI碼流通過適配器進(jìn)行適配，再由形成的多次信號幀合并成一次的，同其他系統(tǒng)一樣，要注意適配過程的等價(jià)性，保證傳輸過程中的準(zhǔn)確度和透明度，最終以原來的碼流形式傳輸出去，完成傳輸工作。

（3）數(shù)字微波與SDH的組合，在無線數(shù)字電視組網(wǎng)工程建設(shè)過程中，會(huì)遇到許多地理環(huán)境惡劣的情況，這會(huì)給施工搭建帶來不少的困擾，尤其是光纖搭設(shè)十分不容易。而數(shù)字微波與SDH組合會(huì)節(jié)省許多建設(shè)成本，被不少地區(qū)所采用，另外與光纖組合不同，其是利用一定的微波設(shè)備將信號幀轉(zhuǎn)化為微波信號，在進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無線傳輸功能。兩者與SDH的組合是當(dāng)今無線電視工程的主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)形式。不過，不同的企業(yè)有不同的傳輸要求，因此也會(huì)隨著實(shí)際需求進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，爭取最大化實(shí)現(xiàn)覆蓋組網(wǎng)。

2.3單頻網(wǎng)發(fā)射系統(tǒng)

無線數(shù)字電視單頻網(wǎng)發(fā)射系統(tǒng)，在此環(huán)節(jié)中最重要的就是同步，編碼同步、頻率同步等，并且這些轉(zhuǎn)換操作需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。這一步驟對于整個(gè)單頻網(wǎng)系統(tǒng)來說都十分關(guān)鍵，之后分發(fā)射站需要利用調(diào)制器或發(fā)射器來實(shí)現(xiàn)單頻網(wǎng)同步。

3　無線電數(shù)字電視覆蓋組網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

3.1覆蓋設(shè)計(jì)

首先對工作模式、發(fā)射頻率、單頻標(biāo)準(zhǔn)等一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定，然后再在該區(qū)域設(shè)置多個(gè)發(fā)射站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對該區(qū)域的信號覆蓋，形成較為全面的組網(wǎng)系統(tǒng)。

3.2系統(tǒng)組成

單頻網(wǎng)系統(tǒng)在實(shí)際工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)離不開全球定位系統(tǒng)的協(xié)助，這樣依靠其時(shí)鐘信號來保證分發(fā)射站的發(fā)射頻率、相位等相同；在基站間的信息傳遞載體主要有微波、光纜等，由他們將傳輸系統(tǒng)傳來的數(shù)字信息進(jìn)行編碼，轉(zhuǎn)換成電信號、光信號等[4]。另外，要注意在適配環(huán)節(jié)時(shí)對不同發(fā)射站的信息流進(jìn)行調(diào)整和控制，目的是保持相互之間的同步，實(shí)現(xiàn)高效有序的無線數(shù)字傳輸。

3.3碼流鏈路

不少地區(qū)在進(jìn)行無線數(shù)字信息傳輸時(shí)采用的是直連光纖的方法，以光纖為傳輸載體，信息的輸出是依靠適配器處理后的碼流，由發(fā)射口發(fā)射出光信號，這是由TS碼轉(zhuǎn)化而來，傳輸終端再將光信號還原。這種傳輸系統(tǒng)原理可靠，思路清晰，并且在實(shí)際施工建設(shè)前期的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)也十分簡單，正是因?yàn)镸IP包的位置和時(shí)間存在著絕對的關(guān)系，使傳輸過程中十分穩(wěn)定，通常情況下不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)等現(xiàn)象。由建設(shè)得出的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識到，該系統(tǒng)的穩(wěn)定性值得推廣去應(yīng)用。

3.4場強(qiáng)覆蓋

通過上文的論述，雖然原理不是十分復(fù)雜，但是在實(shí)際施工建設(shè)過程中，尤其是進(jìn)行覆蓋組網(wǎng)時(shí)會(huì)遇到許多的阻撓，這些都迫切需要合理的措施來解決。比如：單個(gè)發(fā)射基站的情況，很大程度上可以增加發(fā)射功率，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積，但是實(shí)際上功率過大會(huì)對單頻網(wǎng)系統(tǒng)造成不少的困擾，這是由于在發(fā)射機(jī)發(fā)射信號的過程中有交互相疊的現(xiàn)象出現(xiàn)，會(huì)產(chǎn)生對數(shù)字信息接收有影響的回波，而過大的發(fā)射功率會(huì)加劇這種情況的影響程度，所以要利用模擬技術(shù)積極試驗(yàn)，努力調(diào)控，爭取完善場強(qiáng)覆蓋的工程建設(shè)技術(shù)[5]，例如：青島無線數(shù)字電視覆蓋組網(wǎng)工程建設(shè)，發(fā)射站要有主有輔，主發(fā)射站采用發(fā)射功率約1000W，同時(shí)使用高水平的極化天線，旁輔發(fā)射站的約為300W，使用全向天線。研究表明數(shù)字信號的有效傳輸需要加大對城區(qū)的覆蓋力度，安裝時(shí)注意調(diào)節(jié)傾角，放大場強(qiáng)覆蓋效果。

4　結(jié)語

新形勢下，單頻網(wǎng)系統(tǒng)已被廣發(fā)應(yīng)用到了無線數(shù)字電視的覆蓋組網(wǎng)工程中，為的是增強(qiáng)信息傳輸質(zhì)量，擴(kuò)大信息覆蓋面積。近年來，該項(xiàng)技術(shù)被科研人員不斷研究與探索，逐漸成熟，能夠與其他輔助技術(shù)很好的契合。如今，各地區(qū)均重視無線數(shù)字電視的覆蓋組網(wǎng)，希望可以利用其實(shí)現(xiàn)良好的信息服務(wù)，大力推動(dòng)我國無線數(shù)字電視建設(shè)工程的發(fā)展。

[1]樊劍英.地面無線數(shù)字電視的覆蓋模式與接收不良的處理策略[J].西部廣播電視,2013(15).

[2]李保志,胡曉東.我國無線數(shù)字電視系統(tǒng)的選擇研究[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體,2012(13).

[3]姜文波,馮景鋒,劉駿,等.中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程技術(shù)方案解讀[J].廣播與電視技術(shù),2015(4).

[4]何劍輝,馮景鋒,劉駿,等.地面數(shù)字電視廣播單頻網(wǎng)組網(wǎng)工程實(shí)施研究[J].廣播與電視技術(shù),2011(S1).

[5]阮太中,孫建偉,劉平,等.重慶市中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程自臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案[J].視聽,2016(7).