IP微波在數(shù)字地面電視傳輸中的運(yùn)用分析

舒超

摘要：隨著人們生活水平的提升，對電視節(jié)目的收視質(zhì)量要求越來越高，諸多領(lǐng)域也要求通過高清視頻完成各項(xiàng)工作，為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)的穩(wěn)定與安全傳輸，需要借助地面數(shù)字電視打造高效率、低成本的傳輸通道。相較于傳統(tǒng)的傳輸方式，數(shù)字地面電視利用IP微波可以發(fā)揮更大的作用，讓信號(hào)質(zhì)量得到顯著提升，以下對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：IP微波;數(shù)字地面電視;運(yùn)用;

引言

眾所周知，國內(nèi)數(shù)字地面電視廣播（Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，DTMB）已經(jīng)成為電視廣播網(wǎng)絡(luò)的主要成員，其應(yīng)用及傳播豐富了我國大多數(shù)老百姓的日常文化生活。地面數(shù)字電視的傳輸優(yōu)勢主要在于傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積大、網(wǎng)絡(luò)建立及維修成本較低、信號(hào)傳輸質(zhì)量穩(wěn)定、傳輸效果好等，并且數(shù)字電視頻率較高，具有抵抗日常自然惡劣天氣的能力，同時(shí)也非常容易普及至我國廣大郊區(qū)及部分欠發(fā)達(dá)地區(qū)。所以，目前地面數(shù)字電視是向廣大農(nóng)村地區(qū)傳播廣播電視文化的重要方式。

1IP數(shù)字微波傳輸內(nèi)涵

IP微波技術(shù)也被稱為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議微波技術(shù)，是基于SDH信號(hào)傳送技術(shù)的再次發(fā)展，該系統(tǒng)主要由室內(nèi)模塊、室外模塊、接收天線、中頻纜線組成。其室內(nèi)模塊基本放置在室內(nèi)，包括端口接入模塊、數(shù)據(jù)信息分析模塊、信號(hào)調(diào)制復(fù)用模塊、頻率加載模塊、操控模塊、信息錯(cuò)誤更正編解碼器;而室外模塊可安置在室內(nèi)或者室外，包括降噪濾波、合成鎖相頻率源、功率改變設(shè)備、上下變頻器。中頻纜線的作業(yè)在于連接兩個(gè)板塊的信號(hào)，傳輸?shù)男盘?hào)經(jīng)過裝置向接收天線傳輸。這種技術(shù)將IP協(xié)議作為媒介平臺(tái)，進(jìn)而轉(zhuǎn)換不同種類幀型IP信息包裹的格式，滿足定向傳遞的需要。這種技術(shù)可以在網(wǎng)絡(luò)中相互連通，具有開放性的特點(diǎn)。在具體利用的過程中主要與SDH技術(shù)搭配使用，然后在不同類型的數(shù)據(jù)加工方式下修正傳輸信號(hào)，再次與傳輸?shù)教炀€接收裝置的信號(hào)融合，并且通過數(shù)據(jù)包共同發(fā)送。在下游接收端通過IP/IR裝置進(jìn)行資料的傳輸，整個(gè)新信號(hào)傳輸過程完成。

2IP數(shù)字微波系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)勢

微波是指頻率為300 MHz ～ 30 GHz的電磁波，它是整個(gè)電磁波譜的頻帶。IP微波系統(tǒng)是一種通信系統(tǒng)，由微波發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線和輸入系統(tǒng)、多路調(diào)制設(shè)備和用戶終端設(shè)備組成。廣播電視數(shù)字微波傳輸是一種無線傳輸方法，它以一定的微波頻率調(diào)制廣播電視信號(hào)，并通過無線電波傳輸。它具有可用帶寬、通信容量大、傳輸損壞小、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)?？捎糜邳c(diǎn)對點(diǎn)無線傳輸。它在光纖傳輸?shù)撵`活性、災(zāi)害安全性和機(jī)動(dòng)性方面具有無可比擬的優(yōu)勢，在邊遠(yuǎn)山區(qū)廣播電視廣播系統(tǒng)備份環(huán)節(jié)建設(shè)和廣播電視補(bǔ)充轉(zhuǎn)播環(huán)節(jié)建設(shè)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。微波傳輸是視線通信，因此傳輸距離有限。當(dāng)遠(yuǎn)距離傳輸或目視連接受到限制時(shí)，必須添加微波中繼站。根據(jù)國家廣播電視管理局的《CATV網(wǎng)絡(luò)升級改造技術(shù)指南》，CATV網(wǎng)絡(luò)的IP改造逐步實(shí)現(xiàn)。數(shù)字IP微波系統(tǒng)和廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)傳輸所有相互備份的IP流傳輸廣播電視信號(hào)，技術(shù)更加方便。

3數(shù)字地面電視的現(xiàn)狀與優(yōu)勢

3.1現(xiàn)狀

在無線信號(hào)覆蓋工程前期，中央廣播電視總臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋站點(diǎn)主要設(shè)立兩個(gè)頻段，用于傳輸中央電視臺(tái)的相關(guān)頻道，部分條件較好的地區(qū)也傳輸本省、本地區(qū)的各種節(jié)目，總計(jì)大約不超過16個(gè)電視頻道。廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓?jié)目數(shù)量不多，同衛(wèi)星電視網(wǎng)絡(luò)節(jié)目及有線電視網(wǎng)絡(luò)節(jié)目相比并不具優(yōu)勢，不能滿足廣大民眾的日常文化需要，市場競爭力弱。相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，到2017年年末，采用地面數(shù)字電視觀看節(jié)目的家庭不到500萬戶，這個(gè)數(shù)字還不到我國整個(gè)電視網(wǎng)絡(luò)用戶總量的2%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)接近97%的覆蓋百分比。由于目前市場的變化，數(shù)字通信及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新興媒體技術(shù)的快速發(fā)展，給傳統(tǒng)的廣播電視媒體服務(wù)帶來巨大挑戰(zhàn)，廣大電視用戶的觀看方式及付費(fèi)模式也逐漸發(fā)生變化。迎合目前市場的需求，加大技術(shù)研發(fā)力度，不斷開發(fā)畫面高清、非實(shí)時(shí)、多屏互動(dòng)等個(gè)性化播放模式和業(yè)務(wù)以適應(yīng)當(dāng)前快速發(fā)展的新興媒體產(chǎn)業(yè)的需要。

3.2優(yōu)勢

數(shù)字地面電視將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為傳輸?shù)拿浇椋捎跀?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)具有低通量的特征，可以在單位時(shí)間內(nèi)傳輸高碼數(shù)據(jù)。當(dāng)前的數(shù)字地面電視傳輸速率可以達(dá)到24Mb/s，可以保證高清節(jié)目的收看。數(shù)字地面電視的頻率分劃能力強(qiáng)與覆蓋面積更廣，可以借助單一頻道網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、區(qū)間填充裝置、擴(kuò)展裝置合理選擇不同種類的工作方式，讓組件網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍達(dá)到6km-36km覆蓋區(qū)域。此外，數(shù)字地面電視配備了廣播、HDTV、SDTV等類型的運(yùn)行模式，在QPSK、16QAM、64QAM中的一種方式下讓信號(hào)的傳送速率可以在5.391Mb/s-32.501Mb/s范圍內(nèi)調(diào)換，挑選0.4、0.6、0.8中的某個(gè)碼率。

4IP數(shù)字微波的模型分析

1）衍射。電磁波接觸屏蔽邊緣時(shí)，已經(jīng)發(fā)生衍射。這種現(xiàn)象常被描述為信號(hào)彎曲。電磁波的能量分布在垂直于建筑物邊緣的平面上。此時(shí)能量損失與彎曲消聲器和射頻成正比。2）傳輸當(dāng)電磁波通過阻擋視線的全部或部分物體時(shí)，發(fā)生傳輸。傳輸流損耗和頻率的影響較小，而屏障的厚度、材料和類型對滲透影響較大。薄非金屬物質(zhì)，如稀葉。在真實(shí)場景中使用非視線微波，例如在街道的一邊，例如處理生長和搖晃樹木造成的阻尼。

5數(shù)字地面電視傳輸中IP微波的運(yùn)用

對某地區(qū)高山電臺(tái)進(jìn)行分析，該廣播發(fā)射電視臺(tái)位于省會(huì)交界，高山電臺(tái)需要傳輸多套廣播電視源，同時(shí)需要開展廣播電視播出狀況。網(wǎng)絡(luò)電話信號(hào)傳輸設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控工作滿足以上信息傳輸需求的同時(shí)，需要和以往的設(shè)備兼容，其中包括安防設(shè)備以及衛(wèi)星接收機(jī)IP微波在數(shù)字地面電視應(yīng)用過程中，設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要是對多套廣播電視節(jié)目元的包處理復(fù)用器作用在于多路IP微波信號(hào)服務(wù)，采用IP/ASI適配器將復(fù)用器輸入的ASI碼流信號(hào)轉(zhuǎn)換為IP型號(hào)，之后輸入到IP微波設(shè)備中的發(fā)射機(jī)然后傳輸。在本質(zhì)上就是通過IP信號(hào)中的某個(gè)格式把廣播電視的播出狀況、臺(tái)區(qū)安防情況、遠(yuǎn)程監(jiān)控情況、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在交換機(jī)支持下發(fā)送到IP微波。由于多路電話語音通信在電話交換機(jī)下實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)變能夠直接與IP微波設(shè)備的發(fā)射機(jī)連接和傳輸線號(hào)。在高山電臺(tái)設(shè)備中，需要將復(fù)位器改變?yōu)镼PSK調(diào)制器。然后把IP/ASI適配器輸出的ASI碼流調(diào)節(jié)為950MHz到2150MHz的QPSK支持信號(hào)，和原有的工程微信接收機(jī)調(diào)節(jié)電視AV信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)信號(hào)的傳輸。該發(fā)射臺(tái)主要負(fù)責(zé)無線數(shù)字電視信號(hào)以及無線模擬電視信號(hào)的傳播，滿足當(dāng)?shù)厝罕姷氖找曅枨?，該發(fā)射臺(tái)包括兩座高山機(jī)房以及一個(gè)監(jiān)控中心機(jī)房，其中高山機(jī)房地處海拔500m山頂，距離城區(qū)監(jiān)控中心機(jī)房超過5km，轉(zhuǎn)播模擬以及數(shù)字電視信號(hào)覆蓋了該區(qū)縣以及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)，轉(zhuǎn)播的無線數(shù)字信號(hào)涵蓋了央視12套節(jié)目以及省市地方的5套節(jié)目，其中央視的8個(gè)節(jié)目采用單頻網(wǎng)轉(zhuǎn)播發(fā)射，地方電視節(jié)目采用復(fù)用器進(jìn)行多頻網(wǎng)轉(zhuǎn)播發(fā)射。

結(jié)束語

IP微波技術(shù)用于數(shù)字地面電視傳輸過程中具有重要價(jià)值，隨著近年來我國廣電行業(yè)的飛速發(fā)展，人們對電視節(jié)目的收視要求越來越高，還需要在遠(yuǎn)程監(jiān)控、無線語音調(diào)度指揮、電子辦公、節(jié)目傳輸?shù)确矫鏄I(yè)務(wù)繼續(xù)拓展，建設(shè)數(shù)字電視傳播平臺(tái)將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)我國廣播電視行業(yè)發(fā)展，而今后也需要繼續(xù)加強(qiáng)IP微波技術(shù)的應(yīng)用，全面提升數(shù)字電視信號(hào)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大信號(hào)覆蓋面，進(jìn)一步助力社會(huì)發(fā)展。

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