廣播電視微波網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化改造過(guò)渡方案初探

王旭

（牡丹江市文化廣電新聞出版局，黑龍江 牡丹江 157000）

1 概述

廣播電視微波傳輸網(wǎng)運(yùn)行至今已超過(guò)20年，全國(guó)已擁有2569座廣播電視微波站，電路總長(zhǎng)8.75萬(wàn)多公里，其中數(shù)字微波電路6000 多公里，使用了 1.4GHz、8GHz、及 6GHz、7GHz、10GHz的部分頻率資源。

2 數(shù)字微波在廣播電視信息傳輸體系中的定位

衛(wèi)星、光纜、微波是三種不同的傳輸技術(shù)手段。衛(wèi)星、微波是無(wú)線傳輸，光纜是有線傳輸；衛(wèi)星是空間傳輸，光纜、微波是地面?zhèn)鬏?，三者都被廣播電視傳輸網(wǎng)采用，各有優(yōu)缺點(diǎn)。

2.1 與光纜傳輸電路比，數(shù)字微波具有如下優(yōu)缺點(diǎn)：電路中斷性能強(qiáng)；抗災(zāi)害能力強(qiáng)；對(duì)人為破壞易于保護(hù)和防范；電路架設(shè)性能強(qiáng)，易于穿過(guò)江河、山嶺、沼澤；長(zhǎng)距離電路建設(shè)成本較低；沒(méi)有空間路由維護(hù)問(wèn)題，電路運(yùn)行成本較低；在傳輸容量方面，由于受頻率資源限制，難以完全滿足廣電傳輸需要。

2.2 數(shù)字微波和衛(wèi)星廣播電視

數(shù)字微波在廣播電視傳輸網(wǎng)中可以承擔(dān)從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的各種傳輸任務(wù)，與長(zhǎng)途光纜通訊的作用一致。

衛(wèi)星數(shù)字廣播電視同樣也以數(shù)字微波技術(shù)為基礎(chǔ)，在加上衛(wèi)星技術(shù)以后，可以實(shí)現(xiàn)洲際圖像通訊，同時(shí)也可以滿足各種數(shù)據(jù)通訊，長(zhǎng)距離一站式傳播，但它的抗干擾性能和可用度都比地面數(shù)字微波低。如果作為國(guó)內(nèi)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)和圖像傳輸平臺(tái)，衛(wèi)星使用費(fèi)高，地面站建設(shè)成本高，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)微波站，是不可取的。但如果用于單向廣播，則衛(wèi)星具有覆蓋面廣，用戶(hù)可以直接接收的特點(diǎn)，這是其他任何通訊方式都無(wú)法比擬的。

2.3 光纖網(wǎng)、衛(wèi)星傳輸網(wǎng)及數(shù)字微波傳輸網(wǎng)的關(guān)系

國(guó)家廣電總局關(guān)于“廣播電視模擬微波數(shù)字化改造實(shí)施意見(jiàn)”指出：“通過(guò)微波網(wǎng)的數(shù)字化改造，使微波網(wǎng)同光纖網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)互聯(lián)互通，形成業(yè)務(wù)合理分配、互為備份的、安全可靠的廣播電視傳輸網(wǎng)，成為確保安全播出的重要戰(zhàn)略資源。”

2.4 微波網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化改造是事業(yè)保障的需要

省級(jí)廣播電視數(shù)字微波電路網(wǎng)，其主要任務(wù)是確保傳輸中央和省的主要幾套有覆蓋全省任務(wù)的廣播電視節(jié)目和地方新聞回傳及區(qū)域性節(jié)目交換，它可以是獨(dú)立的信號(hào)傳輸網(wǎng)。微波傳輸電路也可以作為省級(jí)廣電傳輸網(wǎng)的一部分與光纜網(wǎng)互為備份，也可以作為光纜網(wǎng)的補(bǔ)充或延伸。

3 數(shù)字微波的性能和作用

對(duì)于數(shù)字微波系統(tǒng)，由于采用了碼流再生和前向糾錯(cuò)技術(shù)，信號(hào)經(jīng)過(guò)解調(diào)、判決和再生，脈沖得到整形和恢復(fù)，傳輸系統(tǒng)的噪聲不積累，信號(hào)的質(zhì)量保持不變；數(shù)字微波系統(tǒng)每30MHz波道可傳15～20套視頻節(jié)目（SDH技術(shù)），可傳送各種數(shù)據(jù)信息和各種速率圖像信號(hào)（含高清電視信號(hào)）。

4 微波網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化改造的過(guò)渡方案

采用DVB直接復(fù)用調(diào)制方式作為過(guò)渡方案。DVB直接復(fù)用調(diào)制方式又稱(chēng)為微波數(shù)字化改造的扁平化方案，在一次性全面SDH微波改造有困難的地區(qū)，作為數(shù)字化過(guò)渡方案是可取的。它可以將原來(lái)傳一套節(jié)目的波道采用QPSK調(diào)制方式改造為可以傳45Mbit/s以下速率的數(shù)字信道。保留原微波站的模擬微波信道機(jī)、天饋線和電源系統(tǒng)，僅對(duì)模擬微波的調(diào)制解調(diào)器以下部分作更換，增加數(shù)字調(diào)制解調(diào)器、編碼器、ASI復(fù)接器。

4.1 方案的特點(diǎn)

原來(lái)一個(gè)波道只傳一套調(diào)頻電視信號(hào)，經(jīng)數(shù)字化改造后一個(gè)波道可以傳送六套數(shù)字MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的廣播級(jí)數(shù)字電視信號(hào)；各微波站原有的天饋線系統(tǒng)不需作任何變動(dòng)；中繼站保持原來(lái)的中頻轉(zhuǎn)接方式不變。

4.2 中心站的方案實(shí)施辦法

采用MPEG-2數(shù)字視音頻編碼器將模擬信號(hào)源變換成數(shù)字信號(hào)源，通過(guò)多路復(fù)用器將六路信號(hào)復(fù)換成一路總數(shù)字碼流送到數(shù)字調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制。

用數(shù)字（70MHz）中頻調(diào)制器取代原來(lái)的（70MHz）中頻調(diào)制器。

用高線性功率放大器取代原來(lái)的微波功率放大器。

用分頻鎖相振蕩器取代原收發(fā)介質(zhì)振蕩器。

用數(shù)字DVB-C解碼器替換解調(diào)回傳信號(hào)的模擬解調(diào)器。

4.3 中繼站的方案實(shí)施辦法

用高線性功率放大器取代原來(lái)的微波功率放大器。

下變頻器輸出的70MHz中頻經(jīng)前置中放后不經(jīng)過(guò)原有的主中放AGC放大器轉(zhuǎn)接，而改由經(jīng)高線性的AGC放大器（70MHz）放大后再轉(zhuǎn)接到發(fā)信機(jī)的上變頻器輸入口。

上下變頻器用的介質(zhì)振蕩器被分頻鎖相振蕩器代替。

4.4 終端站的方案實(shí)施辦法

下變頻器輸出的70MHz中頻經(jīng)前置中放后，經(jīng)中頻功分器分成六路送給六套DVB-C數(shù)字解碼器，解調(diào)出中心站傳來(lái)的六套數(shù)字視音頻信號(hào)。

用高線性放大器取代原有的微波功率放大器。

用分頻鎖相振蕩器取代上、下變頻器。

用70MHzQPSK數(shù)字調(diào)制器取代原有的模擬70MHz中頻調(diào)制器。

回傳的信號(hào)源經(jīng)MPEG-2數(shù)字視音頻壓縮編碼器變換成數(shù)字信號(hào)后輸入數(shù)字調(diào)制器（70MHz），調(diào)制后輸入上變頻器。

4.5 采用直接復(fù)用調(diào)制方式的優(yōu)點(diǎn)

充分利用有限微波站的資源，一次性投入可以減半；投資條件改善時(shí)可進(jìn)行第二次改造，只要更換微波設(shè)備，增加SDH復(fù)接器和網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)等，與第一次改造中投入的編解碼器、復(fù)接器等可以組成完全的SDH微波；可以提高傳輸容量。原來(lái)只能傳1套模擬電視的通道，現(xiàn)在采用圖像壓縮數(shù)據(jù)編碼調(diào)制后，可以傳6套以上的電視節(jié)目；該方案采用類(lèi)似衛(wèi)星數(shù)字電視的傳輸方式，可以直接用價(jià)格低廉的衛(wèi)星接收機(jī)，使改造成本進(jìn)一步降低；采用衛(wèi)星QPSK調(diào)制器的DVB方式信道編碼由于采用了RS前向糾錯(cuò)，對(duì)信道誤碼的糾錯(cuò)能力很強(qiáng)，可以有效克服微波傳輸中由于衰落引起的誤碼，保證圖像的傳輸質(zhì)量。

4.6 采用直接調(diào)制復(fù)用方式的不足之處

無(wú)法和光纜傳輸網(wǎng)在TS流層面上互為備份，只能在信號(hào)源層面上起到備份的作用；無(wú)法傳輸非視音頻信號(hào)，開(kāi)展拓展性業(yè)務(wù)；二次改造中仍會(huì)產(chǎn)生第一次改造的少部分投資損失。無(wú)法建立完整的網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)，給電路管理帶來(lái)困難；由于沒(méi)有完善的網(wǎng)管系統(tǒng)，系統(tǒng)無(wú)法按無(wú)人值守站設(shè)計(jì)，需保留值班維護(hù)人員，運(yùn)行費(fèi)用不能節(jié)省。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)微波網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化改造，進(jìn)一步采用SDH技術(shù)，使微波網(wǎng)同光纖網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)互聯(lián)互通，形成業(yè)務(wù)合理分配、互為備份的、安全可靠的廣播電視傳輸網(wǎng)，將現(xiàn)有微波頻率作為重要的戰(zhàn)略和戰(zhàn)備資源。統(tǒng)籌兼顧，加快廣播電視微波數(shù)字化步伐，有利于廣播電視系統(tǒng)的三網(wǎng)互聯(lián)互通，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，充分發(fā)揮廣播電視行業(yè)的規(guī)模效應(yīng)和整體優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)廣播電視事業(yè)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

[1]黃雷，鄒旭杰.用于單頻網(wǎng)絡(luò)數(shù)字廣播電視系統(tǒng)的同步方法及系統(tǒng)[J].科騰科技(北京)有限公司.2011-04-27.