廣電數(shù)字微波傳輸干線未來應(yīng)用方向的思考

福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心101臺 陳 楊

廣電數(shù)字微波傳輸干線未來應(yīng)用方向的思考

福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心101臺 陳 楊

福建省廣播電視微波傳輸干線自1985年開始陸續(xù)建設(shè)，至1991年全部建成。以101臺傳輸機房為首發(fā)站（中心樞紐機房），用模擬微波的形式（閩南、閩北線），向省內(nèi)主要的廣播電視發(fā)射臺以及8個地市電視臺（福州除外），傳送中央臺及省臺的廣播電視節(jié)目。1993年啟動全省有線電視微波大聯(lián)網(wǎng)工程，1996年全部聯(lián)網(wǎng)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，至2007年年底共有微波站289座（含省、地區(qū)、縣三級管理），微波線路長9385公里。1997年起，全省各地開始鋪設(shè)廣電光纜線路，至2001年實現(xiàn)全省光纜聯(lián)網(wǎng)，從此全省有線電視網(wǎng)由光纜線路為主用，模擬微波線路作為備份。

由于福建省屬丘陵地帶，多山且地形復(fù)雜，除了東南沿海一帶有一些平原外，75%面積是山地丘陵。為了達到良好的傳播覆蓋效果，主要廣播電視發(fā)射臺幾乎都是遠離城鎮(zhèn)的，建立在具有一定海拔高度的高山上。如果鋪設(shè)光纜線路，投入的資金量、工程量都很大，從經(jīng)濟的角度來看很不劃算。因此，這些發(fā)射臺的節(jié)目信號，仍然由模擬微波線路傳送。模擬微波傳輸干線在保留現(xiàn)有的微波站點基礎(chǔ)設(shè)施（含機架、波導(dǎo)、天線）的基礎(chǔ)上，通過數(shù)字化改造，于2009年7月，建立了福建省廣播電視PDH數(shù)字微波傳輸干線，微波干線總里程868公里，共有16座微波站點。其線路分布如圖1所示。

一、數(shù)字微波線路的特點及發(fā)展方向

微波、光纜、衛(wèi)星是廣電系統(tǒng)3種傳輸節(jié)目信號的重要技術(shù)手段。數(shù)字微波線路與光纜線路相比較所具有的優(yōu)點是：抵御自然災(zāi)害的能力強，防范惡意破壞的能力強，應(yīng)對突發(fā)事件的能力強，受地理環(huán)境的限制較小，建設(shè)和維護成本相對較低。數(shù)字微波線路與衛(wèi)星線路相比較，后者的缺點是：天空天氣對衛(wèi)星傳輸?shù)挠绊?；太陽活動對衛(wèi)星運行的影響；日常受雨雪衰及日凌的影響；租用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器費用高而且需廣電總局的批準(zhǔn)；傳輸信道開放式工作，易受干擾或侵害。

目前，福建省各地的廣播電視發(fā)射臺，經(jīng)過改革開放推動式的發(fā)展，已經(jīng)形成了布局合理、覆蓋全省的廣播電視無線廣播網(wǎng)，由于有線電視光纜網(wǎng)的延伸和“村村通”工程的實施，使得電視發(fā)射臺的作用日益減弱，而廣電微波傳輸干線，如果只是作為省內(nèi)各地市廣電光纜線路的備份，僅僅作為城市及邊遠地區(qū)點對點短距離的通信線路，或者只是為廣播電視發(fā)射臺傳送有限的節(jié)目源，那是對花費近25年心血所建立的微波傳輸有限資源的一種極大浪費。

廣電微波傳輸干線和廣播電視發(fā)射臺，如何聯(lián)合開辟新的應(yīng)用方向，是擺在我們面前需要迫切解決的問題。結(jié)合“三網(wǎng)合一”的發(fā)展趨勢，積極參與手持電視終端（手機電視）無線廣播網(wǎng)建設(shè)，加強和擴大調(diào)頻同步廣播對高速公路網(wǎng)的覆蓋，是今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，廣播電視發(fā)射臺和微波傳輸線路共同的努力方向。目前，廣電系統(tǒng)占用了大量的微波頻率資源，這些頻率資源是有限的，如果放棄微波電路，就意味著放棄這些頻率資源，同時意味著放棄了今后微波業(yè)務(wù)的發(fā)展空間。

二、廣播方式的手機電視

手機電視是指以手機為終端設(shè)備，傳輸電視內(nèi)容的技術(shù)與應(yīng)用一種方式。2009年7月國務(wù)院常務(wù)會議討論并原則通過的《文化產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃》中更是將手持電視產(chǎn)業(yè)放在明確支持的8大文化產(chǎn)業(yè)當(dāng)中。目前，手機電視的傳播模式主要有2種：基于移動通信網(wǎng)和基于數(shù)字電視廣播網(wǎng)。移動通信網(wǎng)傳送視頻數(shù)據(jù)占用網(wǎng)絡(luò)資源較大，對用戶量有限制且資費較貴，對手機用戶而言，是個不小的負(fù)擔(dān)且難以普及；數(shù)字電視廣播網(wǎng)是利用數(shù)字地面廣播技術(shù)實現(xiàn)的方式，這種方式只需在手機終端上安裝數(shù)字電視接收模塊，在覆蓋區(qū)域內(nèi)接收的受眾數(shù)量沒有限制，能夠提供相對穩(wěn)定的服務(wù)質(zhì)量保證。通過廣播網(wǎng)和電信移動網(wǎng)的結(jié)合，既保證服務(wù)質(zhì)量，又能夠提供用戶交互，且費用低廉，是發(fā)展手機電視業(yè)務(wù)的很好方式。國家廣電總局的中國移動多媒體廣播（CMMB）手機電視標(biāo)準(zhǔn)正在全國各地逐步推廣實現(xiàn)，這是具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的手機電視技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。

覆蓋福建全省的無線廣播電視網(wǎng)，為開展廣播方式的手機電視業(yè)務(wù)提供了物質(zhì)與技術(shù)基礎(chǔ)。如101臺的發(fā)射機房，在2010年6月就與中廣傳播福建分公司合作，在機房內(nèi)安裝了一臺1KW數(shù)字電視發(fā)射機，在發(fā)射鐵塔頂端裝上一副天線，在一個頻道8MHz帶寬內(nèi)，成功發(fā)射8套（CMMB）手機電視節(jié)目對福州市區(qū)部分區(qū)域的覆蓋（全市多點單頻覆蓋，其發(fā)射中心頻率522MHz），這種方式投資省、效果好、見效快。如果全省都按這種方式設(shè)點，通過認(rèn)真的論證、勘測，在增加必要的新點后，覆蓋福建全省的廣播方式的手機電視網(wǎng)就能建成，而且這些發(fā)射臺所具備的設(shè)施、人才、位置（海拔高度）的優(yōu)勢得到體現(xiàn)。至于節(jié)目源，除了中央臺及中廣傳播的節(jié)目靠衛(wèi)星接收外，其他如省臺或各地市區(qū)域的節(jié)目源以及省內(nèi)其他方面的信息數(shù)據(jù)，則依靠現(xiàn)成的微波傳輸線路就可以得到。

目前手機電視還處于初期階段，由于其所具有的方便攜帶、移動接收的特點，能夠滿足現(xiàn)代信息化社會所要求的“信息到人”的基本需求，所以手機電視在未來數(shù)十年中將具備極大的商業(yè)價值，當(dāng)然今后還有很長的路要走，包括體制、節(jié)目、傳輸、管理等方面的整合和改革，相信有了“三網(wǎng)合一”的堅實基礎(chǔ)，廣播方式的手機電視前景將更廣闊，微波傳輸線路就有了用武之地。

三、調(diào)頻同步廣播對高速公路的覆蓋

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和旅游活動的活躍，人們對移動接收的需求不斷增長以及調(diào)頻接收的低成本，促進了調(diào)頻同步廣播的繁榮，其特點是使用同一頻率覆蓋整個區(qū)域，適合長距離移動收聽而不用更換頻率，尤其在高速公路上。

福建省高速公路規(guī)劃總里程4820公里，已建成2 237公里，在建2 700公里，歸納為“三縱、八橫、三環(huán)、二十聯(lián)”。高速公路網(wǎng)的客流量，將是調(diào)頻同步廣播未來最大的受眾。這么龐大的公路網(wǎng)，經(jīng)過實地勘測，科學(xué)規(guī)劃，利用全省現(xiàn)有的無線廣播電視網(wǎng)的發(fā)射臺為骨干，再增加必要的調(diào)頻發(fā)射點，就可以組成覆蓋全省高速公路的調(diào)頻同步廣播網(wǎng)。目前，全省只有11個調(diào)頻同步廣播發(fā)射臺，且有7個點分布在沈海高速公路福建段一帶（廈門—福州—寧德），而且省臺只有交通廣播節(jié)目在調(diào)頻同步廣播中播出(FM100.7MHZ)。全省大部分區(qū)域?qū)τ谡{(diào)頻同步廣播來說，還有很大的發(fā)展空間。2008年12月至2009年3月，福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心對全省的調(diào)頻同步廣播點進行技術(shù)改造，并且在沈海高速公路福建段，進行相干區(qū)同步效果調(diào)試，通過實地收聽、測量，相對應(yīng)發(fā)射臺的設(shè)備與天線進行必要的技術(shù)調(diào)整，解決該路段調(diào)頻同步廣播相干區(qū)干擾問題，取得了良好的效果。今后，有必要繼續(xù)對其他高速路段進行調(diào)頻同步廣播網(wǎng)建設(shè)，同時進行相干區(qū)同步效果調(diào)試，省臺的6套廣播節(jié)目都要在調(diào)頻同步廣播網(wǎng)中播出，節(jié)目源仍然需要依靠微波傳輸線路傳送。

四、數(shù)字微波傳輸線路的技術(shù)改造

今后微波傳輸線路的出路，就是為廣播方式的手機電視和調(diào)頻同步廣播傳送節(jié)目源服務(wù)，而且在這2塊領(lǐng)域大有可為。目前，福建省廣播電視PDH數(shù)字微波傳輸線路，用2個45Mb/s口下傳，由于微波傳輸帶寬所限，每個波道可以傳輸?shù)挠行Тa流為34Mb/s，6套標(biāo)清電視節(jié)目碼流為30Mb/s，6套立體聲廣播節(jié)目碼流為2Mb/s，總碼流32Mb/s，一個波道足夠傳輸這些節(jié)目。向閩南、閩北傳送10套省臺電視節(jié)目和6套省臺廣播節(jié)目需要2個波道。PDH數(shù)字微波只是作為數(shù)字化改造的過渡方案，隨著今后傳輸信息量的增加，為了微波線路更加安全、可靠、穩(wěn)定，必須將傳輸線路更新為SDH數(shù)字微波線路。

新一代SDH微波傳輸網(wǎng)增大了傳輸容量，提高了誤碼糾錯率，使用信號分插復(fù)用、數(shù)字交叉連接和系統(tǒng)智能化管理等，完全可以滿足今后現(xiàn)代數(shù)字微波網(wǎng)的要求。SDH微波設(shè)備還可以組成帶有自愈保護環(huán)網(wǎng)的連接形式，這樣不僅可以在各個節(jié)點之間實現(xiàn)綜合靈活的路由安排，還可以有效地防止被傳輸?shù)拿浇楸磺袛啵谴_保通信業(yè)務(wù)暢通的一個極好的安全保護措施，另外還可以使用熱備份、頻率分集、空間分集等方式進行線路保護。SDH網(wǎng)絡(luò)不僅與現(xiàn)有的PDH網(wǎng)絡(luò)完全兼容，而且還能容納各種新的業(yè)務(wù)信號。

101臺傳輸機房原來使用7GHz模擬微波向福建廣播電視衛(wèi)星上行站傳送東南衛(wèi)視節(jié)目和省臺兩套廣播節(jié)目，2010年3月份，我們安裝了美國哈里斯SDH數(shù)字微波設(shè)備取代7GHz模擬微波來傳送這些節(jié)目，該系列設(shè)備的特點有：可升級的超級PDH容量架構(gòu)；優(yōu)化的無線節(jié)點解決方案；動態(tài)帶寬以太網(wǎng)傳輸；PDH和SDH應(yīng)用的統(tǒng)一平臺；模塊化設(shè)計，易于升級和維護。雖然只是點對點傳輸，但是，通過安裝實踐加深了對SDH數(shù)字微波的認(rèn)識，也為福建省廣播電視微波干線的更新?lián)Q代做好了技術(shù)實踐儲備。

五、數(shù)字微波應(yīng)用展望

數(shù)字微波電路作為廣播電視信號傳輸重要的手段之一，在我國廣電信號傳輸體系中承擔(dān)重要任務(wù)。首先，為中央和省兩級廣播電視提供節(jié)目傳輸通道，完成保證政令暢通的任務(wù)。同時還可以為數(shù)字電視、移動電視、手機電視、數(shù)字聲音廣播、數(shù)據(jù)廣播等提供傳輸平臺，擴展傳輸業(yè)務(wù)；并為無線發(fā)射臺、轉(zhuǎn)播臺、有線電視前端等提供信號源，并為地方臺提供新聞回傳通路；條件合適的地區(qū)還可以利用SDH微波電路的2Mbps通道建立全省廣播電視發(fā)射臺的監(jiān)控和遙控系統(tǒng)。

就福建省三網(wǎng)融合發(fā)展趨勢來說，福建廣電數(shù)字微波電路覆蓋全省所有重要骨干發(fā)射臺，特別是高山發(fā)射臺，雙向環(huán)路備份確保信號傳輸?shù)陌踩煽啃?。因此，可以基于?shù)字微波電路開展移動數(shù)字地面電視覆蓋等增值業(yè)務(wù)。最終的用戶終端可能是手機，筆記本電腦，IPAD，戶外屏幕或者樓宇電視，但是信號的省內(nèi)覆蓋選用數(shù)字微波網(wǎng)絡(luò)是最經(jīng)濟和可靠的手段。

實現(xiàn)手機電視、調(diào)頻同步廣播在福建省內(nèi)的全面有效覆蓋，這是一項長期、復(fù)雜的廣電工程。只要我們因勢利導(dǎo)，揚長避短，就能充分利用數(shù)字微波線路的優(yōu)點，豐富手機電視、調(diào)頻同步廣播的節(jié)目內(nèi)容。隨著海西經(jīng)濟區(qū)的繁榮發(fā)展，福建省的廣電事業(yè)正迎來新的機遇與挑戰(zhàn)，順應(yīng)形勢，在夾縫中求生存，數(shù)字微波傳輸干線將有一席用武之地。