文丨柳重春

（國(guó)家廣播電影電視總局八七一臺(tái)，海南三亞 572600）

1 廣播電視衛(wèi)星應(yīng)用的相關(guān)需求研究

廣播電視在全國(guó)范圍內(nèi)傳輸?shù)靡詫?shí)現(xiàn)的前提條件是衛(wèi)星廣播電視的逐漸普及，同時(shí)衛(wèi)星廣播電視也大大推動(dòng)了廣播電視的快速發(fā)展?？偨Y(jié)我國(guó)目前的衛(wèi)星廣播電視的發(fā)展情況：30幾個(gè)衛(wèi)星上行站，發(fā)送電視——70幾套/1天，發(fā)送廣播——100幾套/1天，這樣的發(fā)送率滿足了上億的觀眾對(duì)廣播電視的需求。

但是必須承認(rèn)的一個(gè)事實(shí)是：上述提到的衛(wèi)星地球站均為大型的上行站，其天線的口徑均超過(guò)了7m，其功率達(dá)到百瓦次之多?，F(xiàn)階段衛(wèi)星廣播面臨的情況要求廣電總局盡快建立獨(dú)立的VSAT通信系統(tǒng)。VSAT通信系統(tǒng)特有的性質(zhì)取決于廣播電視的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)在其功能上。

1.1 節(jié)目的轉(zhuǎn)化與電視新聞的采編

VSAT系統(tǒng)移動(dòng)站與小站作為北京新聞單位與全國(guó)其他各地新聞單位間進(jìn)行新聞傳遞的最有效、最便捷的手段。它的優(yōu)勢(shì)在于VSAT系統(tǒng)不會(huì)受到地面設(shè)施的以及地域的約束，特別是國(guó)家面臨災(zāi)難的時(shí)候，它的優(yōu)勢(shì)凸顯的尤其明顯；另外，安裝VSAT系統(tǒng)設(shè)備較簡(jiǎn)便、受環(huán)境制約小、VSAT系統(tǒng)建設(shè)成本不高等。但是更高的傳輸帶寬才能保證廣播節(jié)目的高質(zhì)量，在這里需要注意的是帶寬一定要保證達(dá)到6MHz。

1.2 廣播節(jié)目轉(zhuǎn)換

VSAT系統(tǒng)是廣電局在偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行廣播新聞采集的首選方式。

1.3 數(shù)據(jù)交換與業(yè)務(wù)電話

數(shù)據(jù)交換與業(yè)務(wù)電話是廣播電視系統(tǒng)的兩大主要功能，其特點(diǎn)是：突發(fā)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)量小，所以VSAT系統(tǒng)各小站的數(shù)據(jù)率通?？刂圃?4kbps以內(nèi)?；谠撎攸c(diǎn)，VSAT系統(tǒng)主要有以下站臺(tái)類型：

（1）數(shù)據(jù)小站：數(shù)據(jù)小站擁有數(shù)據(jù)通信與業(yè)務(wù)電話兩大功能。

（2）綜合業(yè)務(wù)站：綜合業(yè)務(wù)站擁有廣播節(jié)目和電視節(jié)目轉(zhuǎn)換的功能，以及數(shù)據(jù)通信與業(yè)務(wù)電話的功能。

（3）主站：主站主要是對(duì)VSAT系統(tǒng)以及節(jié)目轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行管理，以及同處于地面的數(shù)字交換系統(tǒng)進(jìn)行連接；另外，主站也擁有電話中心局、廣播節(jié)目轉(zhuǎn)化、電視節(jié)目轉(zhuǎn)換三大功能。

2 VSAT在廣電節(jié)目傳輸中的應(yīng)用

2.1 VSAT系統(tǒng)概述

廣播節(jié)目轉(zhuǎn)換采用的是MPEG-2，Layer-1音頻壓縮編碼技術(shù)，依靠此技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)廣播節(jié)目的高質(zhì)量傳輸。在廣播節(jié)目中采用幀中繼接入技術(shù)是為了滿足廣播節(jié)目及時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的需要，廣播節(jié)目實(shí)時(shí)傳輸碼率高，被定性為同步數(shù)據(jù)。當(dāng)然也可以選用另外一種手段實(shí)現(xiàn)廣播節(jié)目的實(shí)時(shí)傳輸：選用IP數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)替代廣播節(jié)目，借助TDMA衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

廣播節(jié)目要求具備很高的安全性和實(shí)時(shí)性，以及網(wǎng)狀連接。但是采取幀中繼接入，其設(shè)備不穩(wěn)定，易造成高停播率；幀中繼接入設(shè)備在數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)示符鏈路方面存在一定的局限性，這一問(wèn)題的存在造成的問(wèn)題是：如遇系統(tǒng)中VSAT小站過(guò)多，就會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。但是對(duì)于IP技術(shù)的選用，它可以支持?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸，而且其傳輸?shù)逆溌芬膊粡?fù)雜，但是存在另一問(wèn)題，IP技術(shù)無(wú)法保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，一旦傳輸過(guò)程出現(xiàn)差錯(cuò)便會(huì)引起廣播節(jié)目停播，另外該技術(shù)也不能保證信號(hào)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

綜上所述，要想實(shí)現(xiàn)廣播節(jié)目安全性、實(shí)時(shí)性更高，最佳方式是采用TDMA系統(tǒng)的透明通道傳輸數(shù)據(jù)，此外，借助網(wǎng)管的功能，達(dá)到帶寬的全面利用以及廣播電視全網(wǎng)狀的交換。

幀中繼作為統(tǒng)一性很高的平臺(tái)，它能夠保證通信網(wǎng)絡(luò)涉及到的新業(yè)務(wù)的應(yīng)用，如：數(shù)據(jù)庫(kù)/英特網(wǎng)連接、LAN/LAN連接、電視會(huì)議、IP業(yè)務(wù)以及數(shù)據(jù)廣播等。語(yǔ)音業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)完全可以選用幀中繼接入平臺(tái)，形成由網(wǎng)狀語(yǔ)音業(yè)務(wù)以及星狀I(lǐng)P數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)組成的混合網(wǎng)絡(luò)。只要配置支持，用戶均可以建立相應(yīng)的虛擬專業(yè)網(wǎng)。

2.2 分析業(yè)務(wù)量

（1）全網(wǎng)信息速率

結(jié)合上表：VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)用戶信息的總信息率——6920kbps（除去FEC和TDMA包頭）。實(shí)際的VSAT衛(wèi)星通信應(yīng)用中，話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)傳輸以及廣播節(jié)目交換三類業(yè)務(wù)可以對(duì)衛(wèi)星信道帶寬進(jìn)行資源共享，所以廣播節(jié)目在主站同遠(yuǎn)端站交換時(shí)，可以將數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)以及話音業(yè)務(wù)的速率進(jìn)行合理降低，這樣便可以實(shí)現(xiàn)寬資源共享的目的。

這里需要著重強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn)是：第一、信息量在實(shí)際使用中并未使用徹底，另外，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不具備實(shí)時(shí)性，所以支持降速使用；第二、上表中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是各站最大數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)量的總信息速率。

綜上兩點(diǎn)可以得出：全網(wǎng)的信息速率完全可以參照數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)使用率的60%、對(duì)話音業(yè)務(wù)與廣播節(jié)目交換的總速率的設(shè)計(jì)可以參照5051kbps左右。

（2）TDMA載波突發(fā)速率

在（二）中可知網(wǎng)絡(luò)總信息速率的設(shè)計(jì)時(shí)依照5051kbps。關(guān)于功放配置與遠(yuǎn)端站天線能實(shí)現(xiàn)最小化，以及話音業(yè)務(wù)與廣播節(jié)目的實(shí)時(shí)性傳送的實(shí)現(xiàn)，首先要將衛(wèi)星道占用帶寬的充分節(jié)省作為前提條件，幀中繼業(yè)務(wù)要進(jìn)行四分之三的前向糾錯(cuò)、往后調(diào)節(jié)QPSK與RS級(jí)聯(lián)編碼。此時(shí)，1024ksps突發(fā)率完全可以承擔(dān)起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的全部業(yè)務(wù)。取分配帶寬依據(jù)1.4RS，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器頻率僅需要5.7MIIz。在某一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，所有遠(yuǎn)端站只需要發(fā)送一個(gè)載波，這樣可以實(shí)現(xiàn)多載波調(diào)頻功能的充分發(fā)揮，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)端站設(shè)備的配置相對(duì)更低，僅需一個(gè)VSAT信道終端。廣播節(jié)目的交換可以在占位2048kbps的條件內(nèi)實(shí)現(xiàn)8路立體聲廣播的傳輸。MAP圖由VSAT網(wǎng)絡(luò)管理事先設(shè)定好，其可以騰出傳輸帶寬，為廣播節(jié)目交換業(yè)務(wù)提供更充足的帶寬。另外，在保證基本需要的情況下，對(duì)話音量與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整，待廣播節(jié)目的交換完成后再切回MAP圖。

2.3 射頻設(shè)備的配置

主站在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)地位最高，作用最大，所以對(duì)其的擴(kuò)充性與可靠性要求也相當(dāng)高。

2.3.1 主站設(shè)備的射頻要按1：1的冗余進(jìn)行配置，但是由于天線要分系統(tǒng)，所以分開(kāi)考慮；

2.3.2 為了實(shí)現(xiàn)維護(hù)量的減少以及依據(jù)單套配置設(shè)備的需要，遠(yuǎn)端站射頻以及主站設(shè)備要嚴(yán)格按照一體化的單元進(jìn)行相應(yīng)的配置。

依據(jù)對(duì)小站業(yè)務(wù)載波鏈路的計(jì)算結(jié)果以及其配置的具體要求，射頻的設(shè)備配置詳見(jiàn)如下：

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

（2）綜合業(yè)務(wù)站需要配置的射頻設(shè)備——4.5米電動(dòng)天線分系統(tǒng)，目的是減低成本和實(shí)現(xiàn)ODU配置的減?。?/p>

在這里需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是：各站的ODU要嚴(yán)格按照EIRP的數(shù)值以及具體站點(diǎn)的雨衰對(duì)配置分別計(jì)算加以確定。

（3）數(shù)據(jù)小站配置的射頻設(shè)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(jiǎn)單便捷、擴(kuò)容成本低。

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

[2]弦榮健.廣播電視VSAT系統(tǒng)與亞洲衛(wèi)星業(yè)務(wù)應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2012，（1）

[3]李濤.DVB-S系統(tǒng)反向鏈路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].2006.