廣播電視中的微波通信應(yīng)用及相關(guān)研究

向征

摘 要 微波通信是一種常用的通信方式，其在廣播電視中的應(yīng)用非常廣泛，且發(fā)揮了重要的作用。為了進(jìn)一步提高微波通信在廣播電視中的應(yīng)用效果，文章首先介紹微波通信技術(shù)，然后探究微波通信在廣播電視中的應(yīng)用情況，最后展望微波通信技術(shù)未來的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 廣播電視；數(shù)字微波通信；應(yīng)用；展望

中圖分類號 TN93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）220-0082-02

廣播電視為人們獲取信息提供了重要的手段，且在不同傳播媒體中，屬廣播電視最具影響力。換而言之，廣播電視的安全播出與社會的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展直接相關(guān)。但從目前的情況來看，廣播電視的正常播出卻面臨極大的威脅，故要求建立起高質(zhì)量、可靠、穩(wěn)定的綜合型信號傳輸網(wǎng)絡(luò)，其中數(shù)字微波通信技術(shù)發(fā)揮了不可取代的作用。下面，筆者主要研究微波通信在廣播電視中的應(yīng)用。

1 微波通信

1.1 微波通信

微波是一種電磁波，波長1m～1mm、頻率300MHz～300GHz?？梢姡⒉ǖ念l帶寬、頻率高且信息量大，故其傳輸可靠性高、受自然影響小，目前廣泛應(yīng)用在廣播電視中。微波通信是一種以微波為載體的通信方式，其常用中繼通信方式，且具有微波頻帶寬、中繼通信傳輸距離常、中繼通信抗干擾能力強(qiáng)、組網(wǎng)靈活方便、投資成本低和見效快等特點(diǎn)，見表1。

1.2 數(shù)字微波通信

數(shù)字微波通信是一種在大氣中傳輸攜帶微波的通信方式，其中微波攜帶了數(shù)字信息，且傳輸采用了數(shù)字調(diào)制方式。研究表明，數(shù)字微波通信具有頻帶寬、功耗低、保密性強(qiáng)、兼容性好、噪聲不累積和方便組網(wǎng)（數(shù)字通訊網(wǎng)）等特點(diǎn)。通常來講，數(shù)字微波傳輸常用7、8、11、13、15、18、23、26、32和38G等頻段，且每一頻段都包含了若干字頻率范圍、收發(fā)和波道間隔。倘若選定某一微波頻段，要求配置好相應(yīng)的射頻波道，即：先將特定的某一頻段細(xì)分為“波道”來適應(yīng)發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻譜，再用序數(shù)、波道的中心頻率來表征波道。其中，波道的頻帶寬度由傳輸信號的頻譜所決定。

數(shù)字微波通信系統(tǒng)是數(shù)字基帶信號的傳輸系統(tǒng)，見圖1。

數(shù)字微波通信系統(tǒng)主要包含全室外型、全室內(nèi)型和分體式等類型的設(shè)備，其中以分體式微波設(shè)備的應(yīng)用最為廣泛。分體式微波設(shè)備由室外單元ODU、室內(nèi)單元IDU和天線組成，ODU經(jīng)波導(dǎo)管與天線連接，并經(jīng)中頻電纜與IDU連接，IDU/ODU中頻業(yè)務(wù)信號和通訊控制信號繼續(xù)經(jīng)中頻電纜傳輸?？傊?，數(shù)字微波通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、靈活組網(wǎng)、設(shè)備體積小和功耗低等特點(diǎn)，在廣播電視信號傳輸中發(fā)揮了重要的作用。

2 數(shù)字微波通信的應(yīng)用現(xiàn)狀

下面，筆者主要從5個(gè)方面剖析廣播電視信號傳輸中數(shù)字微波通信的應(yīng)用。

2.1 衛(wèi)星直播（DBS）

2008年6月9日20時(shí)15分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運(yùn)載火箭將“中星九號”廣播電視直播衛(wèi)星成功送入太空，這是我國真正意義上的第一顆直播衛(wèi)星。廣播電視專用衛(wèi)星采用的轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)通常包括C、Ku波段，即：在數(shù)字信號傳輸中，先由廣播電視臺播控中心向發(fā)射站發(fā)送信號，再由發(fā)射站進(jìn)行信號調(diào)制，并以C、Ku波段向衛(wèi)星發(fā)送調(diào)制后的信號。在數(shù)字信號的實(shí)際傳播中，先由衛(wèi)星向發(fā)射站發(fā)送微波信號，再在專業(yè)技術(shù)和設(shè)備的支持下，由發(fā)射站監(jiān)測衛(wèi)星直播節(jié)目的質(zhì)量，然后由星載轉(zhuǎn)發(fā)器接收上行站的微波信號，并檢驗(yàn)接收的信號，其中合格的信號先進(jìn)行調(diào)制處理，再經(jīng)發(fā)射站傳輸至服務(wù)區(qū)。

2.2 地面站間通信

應(yīng)用表明，電視廣播傳輸具有覆蓋面積廣、信息傳輸質(zhì)量高、信息傳輸成本低和維護(hù)難度低等特點(diǎn)。據(jù)此，在數(shù)字信號的實(shí)際傳輸中，可應(yīng)用衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)異地遠(yuǎn)距離地面站間通信，從而最大限度地滿足了用戶收看廣播電視節(jié)目的要求。

2.3 衛(wèi)星數(shù)字廣播

衛(wèi)星數(shù)字廣播是一種重要的廣播電視數(shù)字傳輸技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)了對節(jié)目的采集、制作、播控和向地球站發(fā)送節(jié)目信號等操作，其中以光纜、微波為傳輸介質(zhì)。在衛(wèi)星數(shù)字廣播中，數(shù)字壓縮技術(shù)的應(yīng)用推動了廣播電視傳送技術(shù)的重大變革，即：基于MPEG-2視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)和MUSICAM音頻壓縮方式的DVB-S衛(wèi)星數(shù)字廣播降低了傳送視、音頻碼率，提高了信號傳送質(zhì)量，提供了數(shù)據(jù)傳輸、多媒體功能、加擾與授權(quán)能力，因此占據(jù)了衛(wèi)星廣播領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。

2.4 數(shù)字微波傳輸

數(shù)字微波包括光纜、衛(wèi)星和微波等傳輸方式，即：不同傳輸方式的相互結(jié)合實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號的傳輸，從而實(shí)現(xiàn)了視、音頻直播需要的傳輸信號，實(shí)現(xiàn)了在直播中采集四路標(biāo)清視頻和多路音頻轉(zhuǎn)播信號。

2.5 現(xiàn)場直播傳輸

現(xiàn)場直播傳輸是數(shù)字微波通信技術(shù)的重要應(yīng)用，即：在廣播電視的實(shí)際工作中，數(shù)字微波通信為節(jié)目直播提供了技術(shù)支持，從而保障了現(xiàn)場直播的便捷性，實(shí)現(xiàn)了電臺網(wǎng)站多路視頻直播、有線數(shù)據(jù)通信中信號的采集，滿足了衛(wèi)星傳輸?shù)募夹g(shù)條件。

3 數(shù)字微波通信的發(fā)展

3.1 應(yīng)用優(yōu)勢

研究發(fā)現(xiàn)，廣播電視系統(tǒng)包含的微波頻率資源非常豐富，且一個(gè)微波波道便可傳輸超過12路的數(shù)字電視、多路廣播信號，可見數(shù)字微波通信足以滿足廣播電視節(jié)目傳輸?shù)膶?shí)際需要。據(jù)此，數(shù)字微波通信適應(yīng)了“經(jīng)濟(jì)、安全、高質(zhì)量、不間斷”的工作方針，故被視作主要的廣播電視信號傳輸方式和最安全的廣播電視信號傳輸技術(shù)，從而提高了全國廣播電視的覆蓋率和保障了節(jié)目的安全播出。可見，數(shù)字微波通信在廣播電視信號傳輸中發(fā)揮了重要的作用，具體表現(xiàn)在安全、運(yùn)維和業(yè)務(wù)方面，即：

1）安全方面：數(shù)字微波通信的傳輸媒介是自由空間，所以在突發(fā)自然災(zāi)害性事件且傳輸手段失效時(shí)，數(shù)字微波通信足以保障廣播電視信號傳輸?shù)臅惩ㄐ院陀行Х婪斗欠ɑ顒印?/p>

2）運(yùn)維方面：數(shù)字微波網(wǎng)絡(luò)采用了簡單的結(jié)構(gòu)，且建設(shè)成本低，僅需進(jìn)行站點(diǎn)設(shè)備維護(hù)，從而節(jié)省了線路維護(hù)成本。

3）業(yè)務(wù)方面：數(shù)字微波提供了廣播電視節(jié)目的傳輸通道，提供了有線前端、發(fā)射臺和無線轉(zhuǎn)播臺等的信號源，提供了數(shù)字廣播、CMMB、數(shù)字電視和高清電視等業(yè)務(wù)的傳輸平臺。

3.2 發(fā)展前景

綜合數(shù)字微波通信的應(yīng)用優(yōu)勢，其在廣播電視中的發(fā)展前景廣闊。近年來，數(shù)字微波通信的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）擴(kuò)大傳輸容量：（1）采用高級調(diào)制解調(diào)；（2）載波帶寬擴(kuò)寬至4-42GHz，同時(shí)采用全新E頻段（頻譜資源豐富、70/80GHz）；（3）室外合路器級聯(lián)若干ODU，以實(shí)現(xiàn)利用同一面天線傳輸信號。

2）實(shí)現(xiàn)IP化：廣播電視數(shù)字微波通信IP化使其具備了集成分組交換功能、集成分組網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與OAM功能、集成分組網(wǎng)絡(luò)功能。

3）應(yīng)用多類型設(shè)備：（1）機(jī)架式微波由基帶處理單元、射頻收發(fā)信單元和分路系統(tǒng)組成，其常用在廣電微波傳輸網(wǎng)改造中；（2）分體式微波具有容量大、安裝與維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，且提供的業(yè)務(wù)接口非常豐富；（3）全室外型微波具有頻率帶寬大、頻率利用率高和傳輸成本低等優(yōu)點(diǎn)，使用用在短、中、長距離的信號傳輸中。

4 結(jié)論

綜上研究，數(shù)字微波通信是一種基于時(shí)分復(fù)用技術(shù)的多路數(shù)字通信體制，其目前在廣播電視中的應(yīng)用非常廣泛。據(jù)《2017-2022年中國數(shù)字微波通信市場現(xiàn)狀調(diào)研分析及發(fā)展前景報(bào)告》，隨著高階調(diào)制技術(shù)、鏈路聚合技術(shù)的發(fā)展和微波頻率資源的開發(fā)，數(shù)字微波通信的傳輸速率得到了同步提升。在本文，筆者針對數(shù)字微波通信的概念、應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景做了簡單介紹，研究結(jié)果表明：數(shù)字微波通信在廣播電視中的應(yīng)用現(xiàn)狀樂觀、應(yīng)用前景廣闊，但研究的廣度和深度都有待深化，從而滿足用戶的實(shí)際需要。

參考文獻(xiàn)

[1]韓秀紅.SDH數(shù)字微波技術(shù)在廣播電視微波傳輸網(wǎng)建設(shè)中的重要作用[J].電子制作，2017（24）：73-74.

[2]李景芬.試析廣播電視微波通信技術(shù)的應(yīng)用[J].中國新通信，2017，19（20）：109.