廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

鮑建廷

【摘要】伴隨著我國(guó)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，廣播電視工程設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)了重大的變革，傳統(tǒng)的有線傳播方式已經(jīng)無法滿足時(shí)代的發(fā)展要求，所以當(dāng)前需要朝著無線接收方向發(fā)展，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)無線數(shù)字化全覆蓋。本文主要對(duì)廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法、具體實(shí)踐進(jìn)行探究。

【關(guān)鍵詞】廣播電視;無線技術(shù);數(shù)字化覆蓋;設(shè)計(jì)與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TN929 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.01.026

廣播電視作為傳播媒介可以為觀眾傳送所需的資源信息，在新時(shí)代下，為了有效提高廣播電視的服務(wù)水平，在廣播電視工程設(shè)計(jì)需要注意使用無線數(shù)字化傳播技術(shù)。國(guó)家內(nèi)的有關(guān)部門已經(jīng)同意在信息傳播中使用數(shù)字形式，這一政策的提出就為廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程技術(shù)的發(fā)展帶安定了良好的基礎(chǔ)。新時(shí)代下，人民群眾的物質(zhì)生活水平得到滿足，為了有效提高電視節(jié)目的整體效果、傳播效率、影響力度，就需要加強(qiáng)廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程的構(gòu)建力度。

1. 廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程的設(shè)計(jì)原則

廣播電視臺(tái)想要擁有更多的受眾群體，就需要確保創(chuàng)建出優(yōu)質(zhì)的廣播電視節(jié)目，與此同時(shí)，廣播電視在節(jié)目傳輸這一環(huán)節(jié)具有繁雜性，在理想的情況下，傳輸系統(tǒng)也具有一定的安全性，在傳輸系統(tǒng)中可以將其分為傳送、發(fā)射、監(jiān)控三個(gè)方面，在開展數(shù)字化建設(shè)中一是要遵循兼容擴(kuò)展性，廣播電視的整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行具有兼容性、擴(kuò)展性的特點(diǎn)，在端口配置的環(huán)節(jié)，應(yīng)該進(jìn)行統(tǒng)一選用，與此同時(shí)，在端口處也考開展針對(duì)性預(yù)留處理，以便后期用于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。傳輸端、放射端二者之間應(yīng)該有效兼容在一起，使其彼此之間可以自行進(jìn)行切換處理，在任何時(shí)間段在signal源處都需要進(jìn)行保留處理，以此來降低系統(tǒng)漏洞、設(shè)備故障的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。二是臨床要確保設(shè)計(jì)合理性，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí)或者資源合理分配階段，需要確保傳輸、分配合理，否則就會(huì)出現(xiàn)資源系統(tǒng)流失的情況，導(dǎo)致系統(tǒng)性能受到影響，嚴(yán)重在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)會(huì)出現(xiàn)漏洞的情況。

2. 廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程的設(shè)計(jì)方案

2.1 節(jié)目無線數(shù)字化建設(shè)

在廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程的初期設(shè)計(jì)時(shí)，需要先進(jìn)行工程勘察，作為基礎(chǔ)項(xiàng)目，需要依據(jù)地質(zhì)勘察以及工程審核結(jié)果來科學(xué)制定工程設(shè)計(jì)方案，與此同時(shí)，工程人員應(yīng)該收集現(xiàn)場(chǎng)的資料數(shù)據(jù)，參考資料開展工程設(shè)計(jì)，具體應(yīng)該從基礎(chǔ)建設(shè)、系統(tǒng)建設(shè)兩個(gè)方面開展資料收集，為廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程勘察工作鋪平道路，在勘察環(huán)節(jié)，可以組建地質(zhì)勘察團(tuán)隊(duì)，樹立責(zé)任意識(shí)，將勘察工作落實(shí)到實(shí)處，針對(duì)獲得的勘察數(shù)據(jù)需要進(jìn)行計(jì)算，記錄計(jì)算后的參數(shù)，依據(jù)參數(shù)進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，合理搭配各類資源。除此之外，在廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程的設(shè)計(jì)初期也要注意預(yù)算工作，明確設(shè)計(jì)目的，依據(jù)目標(biāo)開展工程有序建設(shè)。其次，廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程的設(shè)計(jì)階段，需要注意signal接收系統(tǒng)的性能，確保其在節(jié)目播放的過程中，于衛(wèi)星信號(hào)處可以準(zhǔn)確進(jìn)行接收處理。對(duì)于數(shù)字音頻、數(shù)字節(jié)目處也應(yīng)進(jìn)行綜合編碼處理，在得到解碼信息之后將其傳輸至相對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)處，確保音頻信號(hào)傳輸?shù)挠行?，提高廣播電視節(jié)目的整體質(zhì)量。電視節(jié)目建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)度很高，不但需要在衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備處進(jìn)行設(shè)置處理，而且需要在衛(wèi)星綜合接收解碼器中進(jìn)行增設(shè)，由此來保證了電視節(jié)目的總體傳輸質(zhì)量。廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程中的傳輸途徑主要基礎(chǔ)都是無線發(fā)射，在地面?zhèn)鬏旊A段，數(shù)字電視的系統(tǒng)環(huán)境有很多，且對(duì)技術(shù)具有較高的要求。

2.2 地面數(shù)字電視架構(gòu)

多項(xiàng)研究指出，在干擾因素的影響下，發(fā)射覆蓋面積就會(huì)減小一半，每個(gè)發(fā)射臺(tái)想要將覆蓋面積擴(kuò)大，通常采用功率提升策略實(shí)施壓制處理，出現(xiàn)惡性循環(huán)的情況，對(duì)單頻網(wǎng)進(jìn)行調(diào)查分析，可以發(fā)現(xiàn)其與信號(hào)頻率、調(diào)制時(shí)間等具有一致性，且具有相應(yīng)分集的效果，在覆蓋范圍處開展疊加處理，更好的進(jìn)行干擾預(yù)防，與此同時(shí)，在廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化面積上也要進(jìn)行擴(kuò)充，在總功率處進(jìn)行科學(xué)管控，以單頻網(wǎng)的角度作為出發(fā)點(diǎn)，需要不斷將發(fā)射點(diǎn)、調(diào)制時(shí)間要求提高，對(duì)此進(jìn)行同步協(xié)調(diào)處理，科學(xué)進(jìn)行單頻網(wǎng)的組建。一般情況下，在單頻網(wǎng)適配期器中，核心以及備用分別用北斗系統(tǒng)、GPS進(jìn)行承擔(dān)，與區(qū)域性單頻網(wǎng)相比，無論是復(fù)雜性還是技術(shù)難度方面均較高，其存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾方面，一是在接收解擾時(shí)間方面，單頻網(wǎng)延遲時(shí)間<1s，與傳輸測(cè)試環(huán)節(jié)，衛(wèi)星鏈路會(huì)存在偏差，偏差值不可超過250ms。除此之外，單頻網(wǎng)在進(jìn)行視頻比特率時(shí)，需要達(dá)到同步處理，與此同時(shí)，在使用調(diào)配器時(shí)，應(yīng)該開展空包填充處理，開展衛(wèi)星調(diào)配時(shí)，若開展信號(hào)更改處理，會(huì)對(duì)傳送流的透明度造成影響。除此之外，在優(yōu)質(zhì)硬件支持下，應(yīng)該合理調(diào)配衛(wèi)星調(diào)制器，就需要開展程序代碼的升級(jí)處理，對(duì)空包填充進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保整個(gè)功能的完整性。

2.3 地面數(shù)字廣播架構(gòu)

以數(shù)字音頻廣播作為切入點(diǎn)進(jìn)行分析，在廣播電臺(tái)前臺(tái)技術(shù)系統(tǒng)的支持下，就可以在前端進(jìn)行編碼、復(fù)用處理，對(duì)碼率進(jìn)行完整傳輸，于DRA與編碼處也可開展科學(xué)選擇與改進(jìn)。一般情況下，在信道幀結(jié)構(gòu)的調(diào)制、編碼階段標(biāo)準(zhǔn)都為CDR。以某廣播編碼服務(wù)系統(tǒng)為例，當(dāng)實(shí)現(xiàn)了節(jié)目碼率的傳輸時(shí)，可通過傳送鏈路直接向地面廣播站臺(tái)中進(jìn)行傳輸，最后再直接進(jìn)入到地面通信廣播衛(wèi)星中，這時(shí)在數(shù)據(jù)信息傳送中就存在了銜接性，從而可將備份信息直接向亞太六號(hào)衛(wèi)星中進(jìn)行傳輸，只有在這種情況下，地面衛(wèi)星就可以與空中衛(wèi)星進(jìn)行緊密結(jié)合，并與接收機(jī)相配合從而進(jìn)行充分利用，以此來將實(shí)際信號(hào)可以向電視臺(tái)準(zhǔn)確的傳輸。

3. 廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程的具體實(shí)踐

廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程需要根據(jù)當(dāng)?shù)責(zé)o線覆蓋率的地域要求和發(fā)射臺(tái)廣播電視的基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)行工程體系的構(gòu)建，本文可以從如下幾個(gè)方面進(jìn)行廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程的實(shí)踐工作。

3.1 信源系統(tǒng)

在廣播電視網(wǎng)絡(luò)中，信源系統(tǒng)屬于重要的信息源，系統(tǒng)中包括多種設(shè)備，常見的有復(fù)用器、綜合接收解碼器、碼流切換器、AVS+編碼器等，利用信息源在中央與當(dāng)?shù)靥幙梢赃M(jìn)行節(jié)目引接處理，在節(jié)目源處合理開展切換、編碼、復(fù)用等工作，在廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程的傳輸鏈路以衛(wèi)星為主，每個(gè)發(fā)射臺(tái)都可以在節(jié)目碼流中進(jìn)行直接接收，然后將地面的數(shù)字電視單頻網(wǎng)或者多頻網(wǎng)組建完成。在機(jī)房樓頂處可以對(duì)衛(wèi)星接收天線進(jìn)行配置，然后利用AVS與專業(yè)衛(wèi)星綜合接收編碼器，在衛(wèi)星信號(hào)處開展接收、解擾、解密等工作，其可以將兩路TS清流進(jìn)行還原，使得節(jié)目制作具有高清性。在本地進(jìn)行節(jié)目播出時(shí)，應(yīng)該依據(jù)節(jié)目播出需求，于第二碼流處進(jìn)行本地相關(guān)節(jié)目的穿插，在復(fù)用器、AVS+編碼器的支持下，以傳送流形成，通過傳送流可以通過TS碼流光端機(jī)進(jìn)行HFC光線傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行信息碼流的數(shù)據(jù)分發(fā)與監(jiān)控雙向傳輸處理。

3.2 發(fā)射系統(tǒng)

在廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程建設(shè)階段，綜合考慮到地面數(shù)字發(fā)展現(xiàn)狀、模式同步等因素的需求，在我國(guó)無線廣播電視頻率資源較為緊缺，為了更好的提高頻率資源的利用率，節(jié)省更多的資源，工程在設(shè)計(jì)時(shí)，占據(jù)主要的地位是省級(jí)單頻網(wǎng)，輔佐地位的是區(qū)域單頻、多頻網(wǎng)，這一地面數(shù)字電視組網(wǎng)方式屬于主要的設(shè)計(jì)方法。在進(jìn)行區(qū)域性地面數(shù)字電視及單頻網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作時(shí)，一是要保證在地面電視節(jié)目中在到達(dá)各個(gè)發(fā)送基站時(shí)具有同步性。相較于傳統(tǒng)的發(fā)射系統(tǒng)，地面數(shù)字單頻網(wǎng)發(fā)射系統(tǒng)與其相比存在著一定的差異，主要是因?yàn)樵趯?duì)TS碼流使用激勵(lì)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，由于發(fā)射機(jī)系統(tǒng)需要針對(duì)所檢測(cè)得到的SIP內(nèi)容做出工作狀態(tài)的選擇，并使用標(biāo)準(zhǔn)的TS空包來代替SIP包。除此之外，也要用標(biāo)準(zhǔn)的TS空包來替換成特定填充的單頻網(wǎng)適配數(shù)據(jù)包，之后開展編碼調(diào)質(zhì)發(fā)射處理，與以往的地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)相比，在組網(wǎng)方式、設(shè)備功能等性能指標(biāo)方面，實(shí)施廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程時(shí)提出的技術(shù)需求更高。在一些山區(qū)，不管單個(gè)地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的頻率數(shù)值有多大，信號(hào)仍然有無法覆蓋到的區(qū)域，那么為了進(jìn)行全覆蓋處理，就可以使用同頻轉(zhuǎn)發(fā)器開展補(bǔ)充覆蓋，同一頻率的轉(zhuǎn)發(fā)器在開展對(duì)天線接收時(shí)，開展方向性處理，在對(duì)發(fā)射站開展信號(hào)接收時(shí)，于信號(hào)處應(yīng)該開展過濾、放大處理，然后用相同的頻率開展發(fā)射，在增益放大之后，需要適當(dāng)縮減接收與發(fā)射天線之間的隔離度，以免設(shè)備出現(xiàn)自激的情況。

3.3 供配電系統(tǒng)

在開展供配電系統(tǒng)的改造處理時(shí)，還必須注意對(duì)各項(xiàng)供電設(shè)施調(diào)整、發(fā)射臺(tái)變壓器容量的核實(shí)、自動(dòng)發(fā)電和不間斷地供電完善、設(shè)備的接地齊全等工作。當(dāng)掌握電力變壓器功率容量以后，就需要利用實(shí)際電力負(fù)荷進(jìn)行對(duì)數(shù)字地面電視發(fā)射臺(tái)滿載的估算，計(jì)算后對(duì)在線設(shè)備、新增設(shè)備進(jìn)行功率的調(diào)整。此外，發(fā)射臺(tái)還必須根據(jù)其實(shí)施細(xì)則規(guī)定，對(duì)控制裝置、信號(hào)源設(shè)備等進(jìn)行發(fā)射工作時(shí)，必須使用UPS進(jìn)行電源管理，而UPS電池組后備時(shí)間也應(yīng)該在設(shè)計(jì)負(fù)荷之下，當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)、與UPS規(guī)定功率因數(shù)出現(xiàn)不同，就需要按照折算系數(shù)進(jìn)行計(jì)算處理，進(jìn)而對(duì)UPS產(chǎn)品進(jìn)行重新選型。不僅要對(duì)發(fā)電機(jī)組功率進(jìn)行選擇，同時(shí)還要考慮用電率功率的總和、用電設(shè)備啟動(dòng)功率，確保在良好供電系統(tǒng)的支持下，廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐工作順利開展。

4. 結(jié)束語

綜上所述，因?yàn)閺V播電視無線數(shù)字化覆蓋系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)已屬于社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)，所以當(dāng)前就應(yīng)該對(duì)其引起高度重視，進(jìn)一步掌握廣播電視無線數(shù)字化覆蓋系統(tǒng)工程的總體設(shè)計(jì)原則與方法，從信源系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等各方面進(jìn)行實(shí)踐分析，以促進(jìn)廣播電視無線數(shù)字化覆蓋系統(tǒng)工程朝著更為完善的方向進(jìn)行發(fā)展。

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