廣播電視中的微波通信應用及相關研究

向征

摘 要 微波通信是一種常用的通信方式，其在廣播電視中的應用非常廣泛，且發揮了重要的作用。為了進一步提高微波通信在廣播電視中的應用效果，文章首先介紹微波通信技術，然后探究微波通信在廣播電視中的應用情況，最后展望微波通信技術未來的發展。

關鍵詞 廣播電視；數字微波通信；應用；展望

中圖分類號 TN93 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）220-0082-02

廣播電視為人們獲取信息提供了重要的手段，且在不同傳播媒體中，屬廣播電視最具影響力。換而言之，廣播電視的安全播出與社會的穩定、經濟的發展直接相關。但從目前的情況來看，廣播電視的正常播出卻面臨極大的威脅，故要求建立起高質量、可靠、穩定的綜合型信號傳輸網絡，其中數字微波通信技術發揮了不可取代的作用。下面，筆者主要研究微波通信在廣播電視中的應用。

1 微波通信

1.1 微波通信

微波是一種電磁波，波長1m～1mm、頻率300MHz～300GHz。可見，微波的頻帶寬、頻率高且信息量大，故其傳輸可靠性高、受自然影響小，目前廣泛應用在廣播電視中。微波通信是一種以微波為載體的通信方式，其常用中繼通信方式，且具有微波頻帶寬、中繼通信傳輸距離常、中繼通信抗干擾能力強、組網靈活方便、投資成本低和見效快等特點，見表1。

1.2 數字微波通信

數字微波通信是一種在大氣中傳輸攜帶微波的通信方式，其中微波攜帶了數字信息，且傳輸采用了數字調制方式。研究表明，數字微波通信具有頻帶寬、功耗低、保密性強、兼容性好、噪聲不累積和方便組網（數字通訊網）等特點。通常來講，數字微波傳輸常用7、8、11、13、15、18、23、26、32和38G等頻段，且每一頻段都包含了若干字頻率范圍、收發和波道間隔。倘若選定某一微波頻段，要求配置好相應的射頻波道，即：先將特定的某一頻段細分為“波道”來適應發射機的發射頻譜，再用序數、波道的中心頻率來表征波道。其中，波道的頻帶寬度由傳輸信號的頻譜所決定。

數字微波通信系統是數字基帶信號的傳輸系統，見圖1。

數字微波通信系統主要包含全室外型、全室內型和分體式等類型的設備，其中以分體式微波設備的應用最為廣泛。分體式微波設備由室外單元ODU、室內單元IDU和天線組成，ODU經波導管與天線連接，并經中頻電纜與IDU連接，IDU/ODU中頻業務信號和通訊控制信號繼續經中頻電纜傳輸。總之，數字微波通信系統具有抗干擾能力強、保密性好、靈活組網、設備體積小和功耗低等特點，在廣播電視信號傳輸中發揮了重要的作用。

2 數字微波通信的應用現狀

下面，筆者主要從5個方面剖析廣播電視信號傳輸中數字微波通信的應用。

2.1 衛星直播（DBS）

2008年6月9日20時15分，我國在西昌衛星發射中心用“長征三號乙”運載火箭將“中星九號”廣播電視直播衛星成功送入太空，這是我國真正意義上的第一顆直播衛星。廣播電視專用衛星采用的轉發系統通常包括C、Ku波段，即：在數字信號傳輸中，先由廣播電視臺播控中心向發射站發送信號，再由發射站進行信號調制，并以C、Ku波段向衛星發送調制后的信號。在數字信號的實際傳播中，先由衛星向發射站發送微波信號，再在專業技術和設備的支持下，由發射站監測衛星直播節目的質量，然后由星載轉發器接收上行站的微波信號，并檢驗接收的信號，其中合格的信號先進行調制處理，再經發射站傳輸至服務區。

2.2 地面站間通信

應用表明，電視廣播傳輸具有覆蓋面積廣、信息傳輸質量高、信息傳輸成本低和維護難度低等特點。據此，在數字信號的實際傳輸中，可應用衛星數字通信技術實現異地遠距離地面站間通信，從而最大限度地滿足了用戶收看廣播電視節目的要求。

2.3 衛星數字廣播

衛星數字廣播是一種重要的廣播電視數字傳輸技術，其實現了對節目的采集、制作、播控和向地球站發送節目信號等操作，其中以光纜、微波為傳輸介質。在衛星數字廣播中，數字壓縮技術的應用推動了廣播電視傳送技術的重大變革，即：基于MPEG-2視頻壓縮標準和MUSICAM音頻壓縮方式的DVB-S衛星數字廣播降低了傳送視、音頻碼率，提高了信號傳送質量，提供了數據傳輸、多媒體功能、加擾與授權能力，因此占據了衛星廣播領域的主導地位。

2.4 數字微波傳輸

數字微波包括光纜、衛星和微波等傳輸方式，即：不同傳輸方式的相互結合實現了數字信號的傳輸，從而實現了視、音頻直播需要的傳輸信號，實現了在直播中采集四路標清視頻和多路音頻轉播信號。

2.5 現場直播傳輸

現場直播傳輸是數字微波通信技術的重要應用，即：在廣播電視的實際工作中，數字微波通信為節目直播提供了技術支持，從而保障了現場直播的便捷性，實現了電臺網站多路視頻直播、有線數據通信中信號的采集，滿足了衛星傳輸的技術條件。

3 數字微波通信的發展

3.1 應用優勢

研究發現，廣播電視系統包含的微波頻率資源非常豐富，且一個微波波道便可傳輸超過12路的數字電視、多路廣播信號，可見數字微波通信足以滿足廣播電視節目傳輸的實際需要。據此，數字微波通信適應了“經濟、安全、高質量、不間斷”的工作方針，故被視作主要的廣播電視信號傳輸方式和最安全的廣播電視信號傳輸技術，從而提高了全國廣播電視的覆蓋率和保障了節目的安全播出。可見，數字微波通信在廣播電視信號傳輸中發揮了重要的作用，具體表現在安全、運維和業務方面，即：

1）安全方面：數字微波通信的傳輸媒介是自由空間，所以在突發自然災害性事件且傳輸手段失效時，數字微波通信足以保障廣播電視信號傳輸的暢通性和有效防范非法活動。

2）運維方面：數字微波網絡采用了簡單的結構，且建設成本低，僅需進行站點設備維護，從而節省了線路維護成本。

3）業務方面：數字微波提供了廣播電視節目的傳輸通道，提供了有線前端、發射臺和無線轉播臺等的信號源，提供了數字廣播、CMMB、數字電視和高清電視等業務的傳輸平臺。

3.2 發展前景

綜合數字微波通信的應用優勢，其在廣播電視中的發展前景廣闊。近年來，數字微波通信的發展主要表現在以下幾個方面：

1）擴大傳輸容量：（1）采用高級調制解調；（2）載波帶寬擴寬至4-42GHz，同時采用全新E頻段（頻譜資源豐富、70/80GHz）；（3）室外合路器級聯若干ODU，以實現利用同一面天線傳輸信號。

2）實現IP化：廣播電視數字微波通信IP化使其具備了集成分組交換功能、集成分組網絡服務與OAM功能、集成分組網絡功能。

3）應用多類型設備：（1）機架式微波由基帶處理單元、射頻收發信單元和分路系統組成，其常用在廣電微波傳輸網改造中；（2）分體式微波具有容量大、安裝與維護方便等優點，且提供的業務接口非常豐富；（3）全室外型微波具有頻率帶寬大、頻率利用率高和傳輸成本低等優點，使用用在短、中、長距離的信號傳輸中。

4 結論

綜上研究，數字微波通信是一種基于時分復用技術的多路數字通信體制，其目前在廣播電視中的應用非常廣泛。據《2017-2022年中國數字微波通信市場現狀調研分析及發展前景報告》，隨著高階調制技術、鏈路聚合技術的發展和微波頻率資源的開發，數字微波通信的傳輸速率得到了同步提升。在本文，筆者針對數字微波通信的概念、應用現狀和發展前景做了簡單介紹，研究結果表明：數字微波通信在廣播電視中的應用現狀樂觀、應用前景廣闊，但研究的廣度和深度都有待深化，從而滿足用戶的實際需要。

參考文獻

[1]韓秀紅.SDH數字微波技術在廣播電視微波傳輸網建設中的重要作用[J].電子制作，2017（24）：73-74.

[2]李景芬.試析廣播電視微波通信技術的應用[J].中國新通信，2017，19（20）：109.