MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張艷鑫

（作者單位：張家口廣播電視臺(tái)）

MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張艷鑫

（作者單位：張家口廣播電視臺(tái)）

廣播電視作為報(bào)紙、雜志、廣播、電視四大媒體的重要組成部分，其作用顯著。現(xiàn)如今，在城市地區(qū)，廣播電視的適用范圍較為廣泛。但對(duì)于偏遠(yuǎn)山區(qū)的群眾而言，模擬電視限制多，存在諸多問題，如播放節(jié)目少，傳播范圍窄，信號(hào)內(nèi)容失真等，給方針政策的宣傳帶來了極大的阻礙影響。隨著科技的發(fā)展，廣電部門逐漸采納有線電視模式，在有線電視信號(hào)的基礎(chǔ)上，通過微波進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)充，這無疑解決了當(dāng)前所存問題。MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)作為一種基于有線電視標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，對(duì)比先前系統(tǒng)，具有技術(shù)先進(jìn)，質(zhì)量上乘，運(yùn)營(yíng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。其作為有線電視的補(bǔ)充和輔助手段，對(duì)于實(shí)現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)的廣播電視普及具有重要意義。

農(nóng)村覆蓋；數(shù)字電視系統(tǒng)；MMDS；設(shè)計(jì)原則

隨著社會(huì)科技的發(fā)展，廣播電視逐漸走上數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、產(chǎn)業(yè)化道路，這一變革既給廣播電視帶來了機(jī)遇，也帶來了難以估摸的挑戰(zhàn)。隨著有線電視的快速發(fā)展，MMDS系統(tǒng)憑借著運(yùn)行成本低，傳播距離遠(yuǎn)，信息質(zhì)量好，工程量小等優(yōu)勢(shì)，成為全國(guó)各地用來實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村等地域廣播電視覆蓋的重要手段。顯而易見，MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)的運(yùn)用范圍逐步擴(kuò)大，并實(shí)現(xiàn)全面普及，已勢(shì)在必行。

1 MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)的特點(diǎn)

MMDS是指借助無線微波來傳送有線電視信號(hào)的傳輸手段，是一種基于視距傳輸?shù)奈⒉ǚ峙鋫鬏敿夹g(shù)。它主要通過運(yùn)用微波設(shè)備，運(yùn)用全向或定向微波天線進(jìn)行全面發(fā)射，從而將微波信號(hào)直接發(fā)送給用戶。這種新型的數(shù)字電視系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)。

1）由于傳輸信號(hào)時(shí)MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)采用的是最新信源編碼和信道編碼，這項(xiàng)編碼極大地提高了數(shù)字電視的頻道利用率，也使功率和頻譜得到充分的利用。使數(shù)字電視系統(tǒng)具備了無法比擬的優(yōu)勢(shì)。

2）新型信號(hào)方案的采納與數(shù)字信號(hào)的傳輸，使MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)受外在干擾小，規(guī)避了噪音影響與信息失真等因素。為傳輸信號(hào)的真實(shí)性奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3）信號(hào)傳輸范圍廣，直線傳播距離甚至在50 km以上，即便是偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村地區(qū)，也能夠收到準(zhǔn)確的電視信號(hào)，一改農(nóng)村地區(qū)以往看不到電視的現(xiàn)狀。

4）由于MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)運(yùn)用的是數(shù)字濾波和數(shù)字儲(chǔ)存相結(jié)合的方式，這種方式便于進(jìn)行高質(zhì)量的噪音消除，乃至亮度干擾的高效消除，確保了傳輸信號(hào)的安全與有效。

5）由于數(shù)字信號(hào)便于儲(chǔ)存再利用，因此，即便對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行多次出來，進(jìn)行復(fù)制、編輯等程序，也能保證圖像質(zhì)量。

6）由于數(shù)字電視系統(tǒng)能在信號(hào)接收、處理過程中進(jìn)行通過前向糾錯(cuò)程序，減少了誤碼率，因此在信號(hào)接收中能確保信息接收無差錯(cuò)進(jìn)行，其信號(hào)質(zhì)量相比之前的模擬信號(hào)要可靠得多。

7）運(yùn)用數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)傳輸，易于加密，避免干擾，進(jìn)一步加強(qiáng)了信號(hào)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

2 MMDS 數(shù)字電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則及基本要求

2.1 設(shè)計(jì)原則

要想實(shí)現(xiàn)MMDS 數(shù)字電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序的順利進(jìn)行，需要遵循以下幾項(xiàng)原則：先進(jìn)性和穩(wěn)定性、標(biāo)準(zhǔn)性和開放性、可靠性和可用性、靈活性和兼容性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)方案時(shí)，需根據(jù)國(guó)家、行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定。

2.2 基本要求

在MMDS 數(shù)字電視系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)過程中，還需做好以下要求。

2.2.1 運(yùn)用先進(jìn)設(shè)備

科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力。在設(shè)計(jì)MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)時(shí)，需選用當(dāng)今社會(huì)最為先進(jìn)的電視科學(xué)技術(shù)設(shè)備，在此基礎(chǔ)上，不斷完善技術(shù)，以高質(zhì)量的技術(shù)設(shè)備保證其近幾年在數(shù)字電視業(yè)務(wù)方面的發(fā)展需求。

2.2.2 規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，需做到各項(xiàng)技術(shù)都力圖達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)家廣電總局規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，做到設(shè)計(jì)規(guī)范，應(yīng)用達(dá)標(biāo)。

2.2.3 確保信號(hào)質(zhì)量

為確保數(shù)字電視系統(tǒng)在具體的信號(hào)傳輸中，信號(hào)不間斷、信號(hào)內(nèi)容真實(shí)、可靠，需在系統(tǒng)設(shè)備中設(shè)置冗余配置，確保配置能對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，遇到故障時(shí)還能做到自行恢復(fù)。

2.2.4 保證傳輸安全

MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)對(duì)接入的信號(hào)要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過CA系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)管理進(jìn)行密碼操作，防止在傳輸信號(hào)過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)被非法復(fù)制、刪改，保證內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全性。至于從外部接收的數(shù)據(jù)，都須經(jīng)過防火墻，通過專網(wǎng)渠道進(jìn)入，避免外部人員非法介入，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行肆意破壞。

2.2.5 便于操作管理

MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)需具備細(xì)致、完備的網(wǎng)管功能，對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)設(shè)備進(jìn)行全面、有效地監(jiān)測(cè)管理，并對(duì)用戶的信息進(jìn)行全面掌握和管理。做到系統(tǒng)操作真實(shí)、規(guī)范。

2.2.6 保證完整性

技術(shù)方案應(yīng)力求系統(tǒng)的完整，招標(biāo)文件中，對(duì)于一些能為系統(tǒng)提供安全、有效性質(zhì)的內(nèi)容，都應(yīng)寫入招標(biāo)內(nèi)容當(dāng)中。確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完整性。

圖1 醴陵市數(shù)字基帶信號(hào)傳輸示意圖

3 MMDS 數(shù)字電視系統(tǒng)覆蓋成功案例

近些年，無線數(shù)字電視一經(jīng)推廣，取得顯著成效。2004年，無線數(shù)字電視在湖南醴陵市進(jìn)行推廣，覆蓋范圍遍及36個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，覆蓋人數(shù)達(dá)全市人數(shù)的90%，投資額也高至185.65萬(wàn)。然而，這龐大的工程從立頂至平臺(tái)搭建，僅用時(shí)半年時(shí)間。不僅大大節(jié)省了運(yùn)營(yíng)成本，也擴(kuò)展了其廣闊的發(fā)展空間。

圖1為醴陵市的數(shù)字基帶信號(hào)傳輸示意圖。由圖1可見，MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的程序，需總好各項(xiàng)程序，有序安排。其中前端與基站設(shè)備是關(guān)系整個(gè)系統(tǒng)最為關(guān)鍵的因素。只有合理配置相關(guān)指標(biāo)，著重強(qiáng)調(diào)技術(shù)指標(biāo)的完整性，才能保證整項(xiàng)系統(tǒng)的成功設(shè)計(jì)。

4 MMDS 數(shù)字電視的重要意義

基于有線電視平臺(tái)基礎(chǔ)上的無線微波數(shù)字電視，既吸取了前者的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，又在此基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新。其采用的QPSK四相相移鍵控調(diào)制相比之前的QAM 調(diào)制，在抗干擾能力上要略勝一籌，確保信號(hào)傳輸過程中數(shù)據(jù)的真實(shí)與準(zhǔn)確。在上述觀點(diǎn)中提及到的湖南醴陵市于2004年開展的MMDS數(shù)字電視試用項(xiàng)目，其傳輸信號(hào)通過7個(gè)8MHz的帶寬進(jìn)行快速傳輸，標(biāo)準(zhǔn)清晰頻道多達(dá)42套，系統(tǒng)設(shè)計(jì)得到了圓滿成功。這一案例充分表明，MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)的推廣是很有必要的，無論在電視質(zhì)量上，還是所取收益上，都收獲頗豐。

對(duì)于這項(xiàng)數(shù)字電視，百姓也易于接受。一方面由于通過MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)播出的電視節(jié)目，清晰度高，頻道數(shù)目多；另一方面，MMDS數(shù)字電視的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)與傳統(tǒng)有線電視相比，卻相差無幾。百姓接受面廣，也為無線數(shù)字電視系統(tǒng)的全面推廣打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

另外，MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也符合廣電總局的運(yùn)營(yíng)模式。由于觀眾易于接受，受眾覆蓋面廣，而接入費(fèi)用小，因此，給電視運(yùn)營(yíng)商帶來了不小的收益，形成了廣播電視在事業(yè)、產(chǎn)業(yè)上的雙贏局面。

MMDS數(shù)字電視無論在實(shí)際運(yùn)用上，還是運(yùn)營(yíng)收益上，都具有重要意義。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)如今，隨著科技技術(shù)日新月異的發(fā)展變化，廣播電視也發(fā)生了巨大變革，囊括技術(shù)、設(shè)備、管理和服務(wù)體制等方面的變化。近些年，有線電視在城市所占比重基本持于飽和狀態(tài)，處在穩(wěn)步發(fā)展的局面。同時(shí)，對(duì)于廣大農(nóng)民而言，有線電視網(wǎng)絡(luò)卻并未普及，造成多數(shù)農(nóng)民看不到電視。農(nóng)村仍是電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的薄弱地區(qū)?？v觀現(xiàn)狀，廣電總局明確提出：廣播電視的重點(diǎn)是覆蓋，覆蓋的重點(diǎn)是農(nóng)村。竭盡一切努力，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)廣播電視的“村村通”，一直是我國(guó)廣播電視一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)又艱巨的任務(wù)。與城市居民不同，農(nóng)村群眾存在著收入低，居住偏等特點(diǎn)，因此，在進(jìn)行數(shù)字電視系統(tǒng)覆蓋過程中要在保證節(jié)目質(zhì)量的基礎(chǔ)上，保證服務(wù)收費(fèi)與農(nóng)民收入相一致，使合理節(jié)目得以全面覆蓋。

針對(duì)現(xiàn)狀，相關(guān)人員可以在有線電視的基礎(chǔ)上，將MMDS無線數(shù)字系統(tǒng)作為一項(xiàng)技術(shù)手段和延伸措施，對(duì)數(shù)字電視系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充。一部分地區(qū)可以通過一級(jí) MMDS數(shù)字電視進(jìn)行直接覆蓋，另一部分地區(qū)，采用兩級(jí)MMDS數(shù)字電視手段進(jìn)行微波傳輸和補(bǔ)充覆蓋。實(shí)現(xiàn)在有線電視所取成效的前提下，爭(zhēng)取對(duì)農(nóng)村區(qū)域進(jìn)行低成本高效益的廣泛覆蓋。

綜上所述，通過這種在有線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，加以無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，以此作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸手段，加強(qiáng)了城市網(wǎng)絡(luò)與農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)。這既能節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本，又能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理，為未來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“村村通”工程提供了一種極有成效的運(yùn)用模式。

[1]王煜博.MMDS數(shù)字電視在太原地區(qū)的規(guī)劃與應(yīng)用[J].山西電子技術(shù),2011(2).

[2]李飚.MMDS數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)在空間傳輸部分存在問題的研究[J].西部廣播電視,2013(10).

[3]郭小鋒.數(shù)字MMDS電視系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].太原:太原理工大學(xué),2012.

張艷鑫（1981-），男，河北張北人，碩士，研究方向：通信與系統(tǒng)。