3G移動通信技術(shù)在新聞直播中的應(yīng)用

■黎朗

本文介紹了3G技術(shù)在新聞直播中的應(yīng)用，對常見的3G直播應(yīng)用進行探討，并提出了一些3G直播中常見問題的解決方案。

一、前言

1. 3G的背景

3G（the 3rd Generation）是 第 三代移動通信技術(shù)的簡稱，是支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通信技術(shù)。3G核心頻段有FDD（頻分雙工）和TDD（時分雙工）兩種方式，目前主流的應(yīng) 用 有 WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000三種，它們是國際電信聯(lián)盟確定的主流無線接口標準。

WCDMA 全 稱 為Wideband CDMA，也稱為CDMA Direct Spread，意為寬頻分碼多重存取，這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范，能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上。

TD-SCDMA全 稱 為Time Division - Synchronous CDMA(時分同步CDMA)，該標準是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標準。

C D M A 2 0 0 0是 由 窄 帶CDMA(CDMA IS95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù)，也稱為CDMA Multi-Carrier。

2. 3G在電視新聞直播中的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的電視直播傳輸方式有衛(wèi)星、微波和光纖電纜這三種。傳統(tǒng)的傳輸有安全性高、信號質(zhì)量好的優(yōu)點，但是他們都是系統(tǒng)復(fù)雜龐大，需要多種工種人員配合方能完成直播，并且各個也有自身的缺點。衛(wèi)星通信技術(shù)的費用高，使用需要提前申請，不靈活，城市區(qū)域受建筑物的遮擋存在不少盲點，不能大范圍、快速移動；微波通信技術(shù)傳輸距離有限，長距離傳輸需要中繼，每次使用需要架設(shè)調(diào)試設(shè)備，設(shè)備昂貴，不能大規(guī)模鋪設(shè)；光纖電纜不能大范圍移動，鋪設(shè)工程耗時，多點鋪設(shè)費用高。而3G直播的優(yōu)勢在于3G設(shè)備操作簡單，記者可以單獨完成；3G直播的費用也低；再者3G設(shè)備輕便，隨身攜帶，可以大范圍快速移動。對于突發(fā)類新聞直播，或者在交通、供電條件惡劣、地形復(fù)雜的地方進行直播，3G技術(shù)非常快捷方便。但是3G直播的缺點是網(wǎng)絡(luò)的帶寬較小，傳輸碼流受限制，圖像質(zhì)量比傳統(tǒng)直播傳輸?shù)牟睢?/p>

二、3G直播系統(tǒng)設(shè)計

3G移動通信技術(shù)在電視信號傳輸領(lǐng)域的應(yīng)用，使得3G無線傳輸成為電視直播傳統(tǒng)傳輸方式的一種重要補充。3G傳輸鏈路（如圖1）可以理解為信號源與信號傳輸目的地之間建立一種無線有線混合的連接，其前端是一種窄帶的無線網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)是社會共享的，后端是窄帶的基于IP的有線網(wǎng)絡(luò)。

在整個傳輸鏈路中，基站與移動核心網(wǎng)、移動核心網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間光纖、線纜等相對穩(wěn)定可靠而且高速地連接，而發(fā)射端和基站之間只能靠無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，傳輸?shù)馁|(zhì)量就在于3G發(fā)射端與基站之間的無線網(wǎng)絡(luò)。為此，目前各廠商都采用多卡捆綁的方式，通過鏈路聚合技術(shù)提高通道的傳輸速率，保障傳輸質(zhì)量。

3G服務(wù)器的主要任務(wù)是收發(fā)監(jiān)控指令和視音頻數(shù)據(jù)，它控制前端的3G設(shè)備使用指定的碼率傳輸視音頻數(shù)據(jù)，并把接收到的視音頻數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)碼成SDI信號輸出。

在我們本臺的系統(tǒng)里（如圖2），3G服務(wù)器輸出的SDI信號直接進入收錄機房的矩陣，同時接入矩陣的還有來衛(wèi)星接收機的衛(wèi)星信號，微波天線的微波信號和來自播出部門送過的其他信號。由矩陣的調(diào)配，3G傳輸回來的信號可以調(diào)配到演播室的播出系統(tǒng)用于直播，也可以通過收錄系統(tǒng)進入非編網(wǎng)進行編輯，或者直接下載到存儲介質(zhì)上。

目前，我們的3G傳輸技術(shù)在電視直播中的應(yīng)用主要應(yīng)用于新聞類，特別是民生新聞、突發(fā)新聞，時效性強，可以第一時間掌握現(xiàn)場資料，如塌陷、火災(zāi)、救援等。而3G直播常用模式有：

單點（3G發(fā)射點）單機位：最簡單的3G直播模式，只需要一臺攝像機和一臺3G設(shè)備，攝像機直接與3G設(shè)備連接，3G設(shè)備直接把攝像機傳輸來的視音頻信號編碼轉(zhuǎn)發(fā)給附近的3G基站，通過基站傳輸直播信號回電視臺。

單點多機位：多臺攝像機通過線纜或短距離微波設(shè)備把視音頻信號接入轉(zhuǎn)播車的切換臺上，由現(xiàn)場導(dǎo)播控制多機位切換，3G設(shè)備把切換臺輸出的直播信號編碼轉(zhuǎn)發(fā)給附近的3G基站，通過基站傳輸直播信號回電視臺。

多點多機位：在沒有轉(zhuǎn)播車配合的情況下，也可以采用每臺攝像機各接入一臺3G設(shè)備的辦法，每臺3G設(shè)備都把攝像機傳輸來的視音頻信號編碼轉(zhuǎn)發(fā)給附近的3G基站，通過基站傳輸直播信號回電視臺，由演播室的導(dǎo)播控制多路直播信號的切換。

三、常見問題與解決方案

1.信號強度弱

導(dǎo)致信號弱的常見原因有：（1）距離3G基站太遠，導(dǎo)致信號弱；（2）室內(nèi)隔墻多，且運營商沒有鋪設(shè)室內(nèi)無線覆蓋系統(tǒng)。

解決方案：（1）盡量讓3G設(shè)備處于空曠的地方，盡量避開基站方向的障礙物；（2）使用干線放大器對3G設(shè)備的信號收發(fā)進行放大（使用干放器有降低信噪比、提高誤碼率的副作用）。

2.帶寬資源少，導(dǎo)致傳輸碼流低

解決方案：（1）使用支持多路3G 鏈路捆綁的3G設(shè)備，實現(xiàn)多個物理鏈路的帶寬疊加，提高整體傳輸帶寬；（2）混插聯(lián)通和電信的3G卡，同時爭取聯(lián)通基站和電信基站的帶寬資源。

3.視音頻不流暢，卡、頓嚴重

通常是由于誤碼率高，信號不穩(wěn)定，或者傳輸帶寬小造成。

解決方案：（1）適當降低直播信號碼流；（2）適當增加3G服務(wù)器播出延時；（3）綜合運用常見問題1、2中的解決方案，優(yōu)化信號質(zhì)量，提高傳輸帶寬資源。

1.趙慧王、文博：《3G長期演進技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計》，電子工業(yè)出版社，2007年版。

2.宋俊德、戰(zhàn)曉蘇：《現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信與無線通信》，國防工業(yè)出版社，2008年版。

3.周恩：《下一代寬帶無線通信OFDM與MIMO技術(shù)》，人民郵電出版社，2008年版。

4.劉寧生：《數(shù)字電視節(jié)目制作與播控技術(shù)》，中國廣播電視出版社，2003年版。