地面無線數(shù)字覆蓋系統(tǒng)的實(shí)施與應(yīng)用探討

汪 凱

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第六師融媒體中心 新疆 五家渠市 831300

引 言

為了進(jìn)一步鞏固提升無線廣播電視覆蓋效果和服務(wù)質(zhì)量，構(gòu)建技術(shù)先進(jìn)、傳輸快捷、覆蓋廣泛的無線數(shù)字廣播電視公共服務(wù)體系，推進(jìn)基本公共文化服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、均等化，作為保障城鄉(xiāng)居民聽好廣播、看好電視的重要舉措之一，第六師融媒體中心（原五家渠電視臺(tái)）承建了央視無線數(shù)字覆蓋工程，自2018年開始安裝調(diào)試，目前穩(wěn)定接收央視12套節(jié)目。其中一個(gè)頻點(diǎn)包含8套央視節(jié)目，另一個(gè)頻點(diǎn)包含4套央視節(jié)目，以單頻網(wǎng)方式進(jìn)行發(fā)射。同時(shí)為了有效利用頻點(diǎn)帶寬，第六師融媒體中心計(jì)劃在第二個(gè)頻點(diǎn)加入本地節(jié)目（兵團(tuán)衛(wèi)視、五家渠新聞綜合頻道）后與央視節(jié)目一起進(jìn)行發(fā)射。考慮到安全性和頻點(diǎn)規(guī)劃，計(jì)劃在師部完成央視信源的不同來源備份接收，插入本地節(jié)目后建立以師為單位的單頻網(wǎng)，下發(fā)到發(fā)射臺(tái)。各個(gè)發(fā)射臺(tái)的第一個(gè)頻點(diǎn)以6A衛(wèi)星接收的信號(hào)做主路，師部下傳的節(jié)目做備路；第二個(gè)頻點(diǎn)以師部下傳的節(jié)目做主路，以6A衛(wèi)星接收的信號(hào)做備路。師前端需要在完成節(jié)目處理的同時(shí)，配套節(jié)目監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以保證安全播出。在保障運(yùn)行的同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了一些問題并采取了相應(yīng)的處理措施。

1 前端節(jié)目處理分析

1.1 節(jié)目源處理

師前端要完成中央12套節(jié)目的安全備份以及兵團(tuán)衛(wèi)視、五家渠新聞綜合頻道的插入，其中央視節(jié)目有兩種來源：中星6A衛(wèi)星接收獲取，中星6B接收轉(zhuǎn)碼。（衛(wèi)星接收的12套央視Mpeg2節(jié)目輸出IP信號(hào)，通過主備交換機(jī)給到AVS+編轉(zhuǎn)碼器后IP輸出到復(fù)用器）兵團(tuán)衛(wèi)視有兩種來源：衛(wèi)星接收和上級(jí)下傳的IP信號(hào)。當(dāng)前采用衛(wèi)星信號(hào)。五家渠新聞綜合頻道通過碼流分配器完成ASI信號(hào)一分二后給到主備AVS+編轉(zhuǎn)碼器。

1.2 復(fù)用加擾處理

節(jié)目源處理后的節(jié)目通過交換機(jī)給到主備復(fù)用器。復(fù)用器對(duì)輸入節(jié)目源完成節(jié)目級(jí)安全備份切換后，復(fù)用為2個(gè)頻點(diǎn)。頻點(diǎn)一包含央視8套節(jié)目，頻點(diǎn)二包含央視4套節(jié)目和本地節(jié)目（兵團(tuán)衛(wèi)視+五家渠新聞綜合節(jié)目）。同時(shí)，復(fù)用器連接安全傳輸加密系統(tǒng)，對(duì)兩個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行加擾后輸出ASI信號(hào)。

1.3 單頻網(wǎng)處理及信號(hào)下傳

主備復(fù)用器分別輸出2路ASI信號(hào)（每路ASI信號(hào)含1個(gè)頻點(diǎn)TS流），通過碼流切換設(shè)備完成信號(hào)檢測(cè)切換輸出給主備單頻網(wǎng)適配器（主備單頻網(wǎng)適配器分別連接獨(dú)立的授時(shí)設(shè)備）。單頻網(wǎng)適配后的節(jié)目通過ASI線輸出到主備QAM調(diào)制器完成調(diào)制，其中QAM調(diào)制流程需要保證信號(hào)在QAM調(diào)制過程中的透明傳輸，保證PID等表格不變，節(jié)目流的PCR不變。主備調(diào)制器輸出的信號(hào)通過碼流切換設(shè)備進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)切換輸出后與師網(wǎng)絡(luò)公司其他QAM信號(hào)混頻后下發(fā)到各個(gè)發(fā)射臺(tái)。

1.4 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)項(xiàng)目分別對(duì)衛(wèi)星接收機(jī)及QAM解調(diào)輸出的ASI信號(hào)源、末端信號(hào)三個(gè)部分進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。并且要對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)的節(jié)目進(jìn)行實(shí)時(shí)視音頻內(nèi)容監(jiān)測(cè)及碼流分析，主要監(jiān)測(cè)節(jié)目的靜幀/黑場(chǎng)、卡頓、音頻丟失等常規(guī)播出指標(biāo)，并能主動(dòng)告警。其中信源監(jiān)測(cè)部分含有14套標(biāo)清AVS+節(jié)目（6A接收12套節(jié)目，本地接收轉(zhuǎn)碼主備2套節(jié)目）以及12套標(biāo)清MPEG-2節(jié)目（6B衛(wèi)星接收節(jié)目），末端信號(hào)監(jiān)測(cè)含有14套標(biāo)清AVS+節(jié)目（12套央視+2套本地）。

2 節(jié)目處理的具體流程

從中星6A獲取央視12套節(jié)目，過濾單頻網(wǎng)SIP包；輸出8套央視和4套央視的節(jié)目流；從中星6B獲取央視12套節(jié)目，轉(zhuǎn)碼為AVS+格式；輸出8套央視和4套央視的節(jié)目流；獲取兵團(tuán)衛(wèi)視和五家渠新聞綜合頻道節(jié)目，轉(zhuǎn)碼為AVS+格式（1+1備份），與前兩種方式獲取到的央視4套節(jié)目分別復(fù)用后并進(jìn)行加擾，央視8套節(jié)目復(fù)用后加擾；分別完成3種方式獲取的8套央視節(jié)目的安全切換（通過碼流切換器完成碼流切換，輸出的ASI信號(hào)復(fù)制為兩路）；分別完成3種方式獲取的復(fù)用流（4套央視節(jié)目+2套本地節(jié)目）的安全切換；對(duì)兩個(gè)頻點(diǎn)的節(jié)目建立單頻網(wǎng)；兩個(gè)單頻網(wǎng)的節(jié)目進(jìn)行QAM調(diào)制；主備路的QAM信號(hào)進(jìn)行安全切換；將切換后的QAM信號(hào)與有線的QAM信號(hào)混頻后下發(fā)。如圖1所示。

圖1 前端節(jié)目處理流程圖

在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，為了充分保障信號(hào)源的安全，在中心主樓樓頂架設(shè)了中星6A和中星6B衛(wèi)星鍋，在地面也架設(shè)了兩口同樣的鍋?zhàn)鳛閭浞?。前端系統(tǒng)使用的轉(zhuǎn)碼器為2個(gè)6路和2個(gè)4路轉(zhuǎn)碼器，共轉(zhuǎn)碼14個(gè)頻道（央視12個(gè)頻道和兵團(tuán)衛(wèi)視及自辦節(jié)目）。6路轉(zhuǎn)碼器完成中星6B央視節(jié)目轉(zhuǎn)碼，4路轉(zhuǎn)碼器完成兵團(tuán)衛(wèi)視和自辦節(jié)目轉(zhuǎn)碼，這樣4路轉(zhuǎn)碼器就有兩路是空閑狀態(tài)。技術(shù)人員將中星6A備份星的節(jié)目（兵團(tuán)衛(wèi)視）和中星6B備份星的節(jié)目（中央1套）加入到4路轉(zhuǎn)碼器的空閑通道中完成轉(zhuǎn)碼，這樣既可以充分保障重要節(jié)目的安全，也可以在其他節(jié)目出現(xiàn)黑場(chǎng)或者斷播的情況下利用這兩路信號(hào)進(jìn)行填充。

3 發(fā)射臺(tái)技術(shù)方案

發(fā)射臺(tái)前端流程包含：通過射頻分配器分出QAM調(diào)制的信號(hào)；從QAM調(diào)制的信號(hào)中解調(diào)解擾信號(hào)，分別還原為2路單頻網(wǎng)流（此設(shè)備需與師部前端QAM調(diào)制合路設(shè)備配套使用），考慮到安全性，QAM分路器做1+1備份；完成節(jié)目流（通過有線傳輸?shù)墓?jié)目和直接從6A上接收的節(jié)目）的安全切換后給到激勵(lì)器（通過ASI碼流切換器完成2切一的碼率切換）。如圖2所示。

圖2 發(fā)射臺(tái)前端方案圖

在實(shí)際使用過程中會(huì)遇到如下問題：從前端機(jī)房通過光纜給到發(fā)射臺(tái)站的光信號(hào)需要通過光接收機(jī)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)實(shí)地檢測(cè)，到達(dá)發(fā)射臺(tái)站的光信號(hào)為-1db，經(jīng)過光接收機(jī)（無源）以后，電平值為49db，mer值為28db，可以看到mer值已經(jīng)接近閾值，用監(jiān)視器監(jiān)測(cè)最后的輸出信號(hào)來看，大多數(shù)頻道已經(jīng)出現(xiàn)馬賽克甚至黑場(chǎng)。起初技術(shù)人員懷疑分路器（四分路）衰減過大，于是更換一個(gè)分路器，結(jié)果各信號(hào)值還是偏低。隨即想到更換有源光接收機(jī)，衰減值可能會(huì)低一點(diǎn)。于是用有源光接收機(jī)替換無源光機(jī)收機(jī)，經(jīng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)同樣的光信號(hào)出來以后，電平值變?yōu)?5db，mer值變?yōu)?6db，數(shù)值有了明顯提高。用監(jiān)視器監(jiān)測(cè)發(fā)射的信號(hào)來看，各頻道輸出正常。技術(shù)人員使用的是杭州華泰有源光接收機(jī)H9122LG，無源光接收機(jī)同樣使用該廠家的H9008C。從表1、表2可以看到兩個(gè)型號(hào)的光接收機(jī)輸出參數(shù)mer幾乎相同，H9008C電平略低，但是實(shí)際輸出參數(shù)卻會(huì)根據(jù)使用環(huán)境的不同，輸出的參數(shù)跟標(biāo)稱值有較大差距。所以僅憑說明書上的輸出參數(shù)是不能滿足使用需求的，也存在一定的迷惑性。

表1 H9122LG有源光接收機(jī)數(shù)字電視測(cè)試數(shù)據(jù)表

表2 H9008C無源光接收機(jī)數(shù)字電視測(cè)試數(shù)據(jù)表

結(jié)束語

此系統(tǒng)實(shí)施以來，通過連續(xù)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和系統(tǒng)運(yùn)維，技術(shù)人員總結(jié)了一套行之有效的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，利用這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚋玫目刂乒?jié)目的播出質(zhì)量，另外也解決了有線電視覆蓋盲區(qū)的問題，把精彩的節(jié)目傳送到了更多的居民家中。