文丨劉建忠
(山西省交口縣廣播電視臺(tái),山西交口 032400)
近年來(lái)數(shù)字電視在我國(guó)各大中城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地已快速完成整體平移工作,然而占百分之七十的廣大農(nóng)村特別是山區(qū)農(nóng)村收看數(shù)字電視仍然是各級(jí)政府和廣播電視部門最頭痛之大事,為此廣電總局已組織實(shí)施了地面數(shù)字頻率規(guī)劃工作。根據(jù)GY/T123-98標(biāo)準(zhǔn),其工作頻率為2.5-2.7GHz 對(duì)于傳輸模擬電視節(jié)目而言,整個(gè)頻段200MHz能傳送的節(jié)目組數(shù)為二十三,相反,對(duì)于無(wú)線數(shù)字電視MMDS傳輸而言,相同頻段能夠傳輸數(shù)的節(jié)目套數(shù)可達(dá)到上百,是中繼傳輸節(jié)目的有效途徑,作為用戶接收部分我們可運(yùn)用MUDS頻段470—800MHz,該頻段帶寬也可傳輸數(shù)字電視上百套,這一頻段既可節(jié)省用戶下變頻器等費(fèi)用還可節(jié)省有限的頻率資源,是低投入、低成本、高效益,快速度,建設(shè)農(nóng)村數(shù)字電視整體覆蓋的最佳方式。
MMDS/MUDS多路數(shù)字無(wú)線覆蓋系統(tǒng)是基于DVB—C平臺(tái)的一種數(shù)字電視地面覆蓋系統(tǒng),傳輸?shù)臄?shù)字節(jié)目可達(dá)數(shù)百套。
該系統(tǒng)一方面可作為干線傳輸和有線電視系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),另一方面還可以用作用戶分配網(wǎng)直接傳輸至用戶家數(shù)字機(jī)頂盒方便接收。并能采用數(shù)字加密傳輸實(shí)現(xiàn)用戶管理及收費(fèi)的問(wèn)題。
數(shù)字功率采用進(jìn)口LDMOS全固態(tài)半導(dǎo)體技術(shù),該功放優(yōu)良的線性特征,使其在額定輸出時(shí),極低的誤碼率,保證了傳輸質(zhì)量,大大提高了覆蓋有效面積,并可在UHF發(fā)一個(gè)和多個(gè)頻道組合,使得系統(tǒng)配置有了相當(dāng)?shù)撵`活性。
根據(jù)各地的特點(diǎn)可采用主臺(tái)覆蓋或瑞安覆蓋、和光纜傳輸相結(jié)合各種方式。
無(wú)線數(shù)字系統(tǒng)與光纜傳輸相對(duì)比,其特點(diǎn)為投資少、(僅為光纜傳輸?shù)?0%)、建網(wǎng)快(時(shí)間能夠縮短至少1/2)、穩(wěn)定性高、抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)等,除此之外它還有維修成本和故障率低等優(yōu)點(diǎn)。
因?yàn)閿?shù)字電視是選用MPEG數(shù)字壓縮模式能夠大幅度的節(jié)省頻率資源,先前只允許傳輸1套節(jié)目的8MHz帶寬內(nèi)現(xiàn)在可以傳輸畫面清晰的四到八套節(jié)目,如果選用64QAM調(diào)制,整個(gè)帶寬可傳送數(shù)百套高清晰的電視節(jié)目。
在信噪比一致的狀態(tài)下數(shù)字傳送所需要的載噪比門限值要比模擬電視低二十多個(gè)dB。數(shù)字電視在傳送時(shí)沒(méi)有失真的現(xiàn)象,用戶端也不可能出現(xiàn)雪花、噪點(diǎn)等。可實(shí)現(xiàn)干線傳輸和有線電視聯(lián)網(wǎng),又可作為用戶分配,直接覆蓋用戶數(shù)字電視機(jī)頂盒。因?yàn)槭褂玫氖菙?shù)字傳送,用戶管理CA系統(tǒng)在使用上就顯得格外容易實(shí)現(xiàn),使用戶管理收費(fèi)難的現(xiàn)象得以解決。
由于各地縣以上廣播電視前端已經(jīng)進(jìn)行數(shù)字化改造,數(shù)字信號(hào)大部分已通過(guò)光纜延伸到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地,無(wú)線電視又是建立在相對(duì)較高的高山上。它的信號(hào)來(lái)源主要有MMDS主發(fā)射機(jī),利用降頻器輸出和光接收機(jī)輸出的數(shù)字電視信號(hào)使用寬帶發(fā)射技術(shù)的MUDS無(wú)線方式發(fā)送,用戶只要用小型天線和機(jī)頂盒即可收看到數(shù)字電視節(jié)目。
由于MMDS系統(tǒng)波束視距傳輸?shù)奶攸c(diǎn)造成陰影區(qū)和半陰影區(qū)信號(hào)衰減過(guò)大,用戶收視效果較差,為此要以MMDS中繼,將MMDS的信號(hào)降頻為UHF信號(hào),通過(guò)小功率的無(wú)人值守野外型全固態(tài)數(shù)字MUDS發(fā)射機(jī)全向或定向發(fā)射出去,用戶采用寬帶接收天線接收信號(hào),較好解決中繼發(fā)射而引發(fā)的收發(fā)干擾問(wèn)題,以及農(nóng)村和山區(qū)低成本大范圍覆蓋的問(wèn)題。
在高山?jīng)]有光纜信號(hào)的前提下采用MMDS作為主站,MUDS作為MMDS的中斷和補(bǔ)充,混合組網(wǎng)是數(shù)字電視無(wú)線覆蓋的最佳辦法。
此外,根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r可租用遍地都是的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)及發(fā)射塔,從廣電數(shù)字電視的前端機(jī)房把信號(hào)接入移動(dòng)機(jī)房經(jīng)過(guò)光接收機(jī)的數(shù)字信號(hào)后在各發(fā)射塔上安裝全固體MUDS小型發(fā)射機(jī),由于減少了中斷發(fā)射的環(huán)節(jié),能更好的保證數(shù)字質(zhì)量,此方案能用最低的費(fèi)用和最快的時(shí)間進(jìn)行山區(qū)農(nóng)村數(shù)字電視覆蓋。
目前數(shù)字電視發(fā)射機(jī)可以分為兩個(gè)模式,一個(gè)是輸入音視頻信號(hào)、附加數(shù)字信號(hào)和數(shù)字信號(hào)、編碼,多路TS流復(fù)用和調(diào)制等都在機(jī)內(nèi)完成,另一個(gè)是要輸入已調(diào)制的多路TS流信號(hào),最重要的是保證調(diào)制激勵(lì)器的輸出大小有可變動(dòng)性,與不同的發(fā)射機(jī)匹配激勵(lì)達(dá)到額定發(fā)射功率。在傳送前需要采用多種處理方式來(lái)降低數(shù)字電視信號(hào)的逐步和高頻分量,使能量向中頻集中進(jìn)行頻譜的搬移達(dá)到提高信噪比增加信道容量,減少誤碼和不干擾鄰近信道。就各地?cái)?shù)字化建設(shè)狀況而言,DVD—C數(shù)字化平臺(tái)的使用,數(shù)字MUDS不同頻道的數(shù)字化,可以和有線數(shù)字電視的多路覆蓋效果保持一致,數(shù)字MUDS發(fā)射機(jī)和先前大家所了解的模擬發(fā)射機(jī)相比,其功率小。它們的功率計(jì)算方式也是不一樣的,模擬發(fā)射機(jī)是以峰值為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的,而數(shù)字發(fā)射機(jī)則是以平均值為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn),數(shù)字功率比模擬功率降低4倍,其接收端的電平和信噪比則減少約10倍,假如用戶所使用的接收天線質(zhì)量較好,數(shù)字電視接收端比模擬電視接收電平減少十五到二十倍之間,因此數(shù)字電視的發(fā)射功率是極小的,全向覆蓋通常使用十到二十瓦的發(fā)射功率,而補(bǔ)點(diǎn)采用的直放數(shù)字MVDS發(fā)射機(jī),一般功率在三到八瓦即可使覆蓋半徑10-15公里的電視用戶直接收看。
此外數(shù)字電視MMDS/NUDS系統(tǒng)中收發(fā)天線的選購(gòu)有時(shí)被人們忽視,往往是只重視主設(shè)備和主機(jī)的技術(shù)指標(biāo),然而天線的技術(shù)指標(biāo)也是需要倍加關(guān)注的,天線的工作頻率能否和系統(tǒng)的頻率保持一致,阻抗、駐波比和增益能否符合標(biāo)準(zhǔn),纜、饋線能否匹配,安裝時(shí)的極化能否正確無(wú)誤等。
MMDS系統(tǒng)的發(fā)射天線,如果作為中繼通常使用拋物面天線,如果是覆蓋發(fā)射通常采用偶極板天線。數(shù)字MUDS發(fā)射天線,通常使用偶極板天線覆蓋可裝全向或定向。小功率補(bǔ)點(diǎn),采用多單元振子天線,定向覆蓋,若要多點(diǎn)覆蓋,可采用多副多單元振子天線定向分配覆蓋。峰值功率與平均功率相比約大6dB,因此應(yīng)該考慮發(fā)射天饋線系統(tǒng)必須要達(dá)到充足的功率容量。
用戶接收天線通常使用質(zhì)量較好多單元振子天線即可很好的接收數(shù)字電視信號(hào)。無(wú)線數(shù)字電視MMDS/MUDS傳輸覆蓋,是先進(jìn)的DVB,MPE-2信源編碼,信道編碼QAM/QPSK調(diào)制等技術(shù)的綜合應(yīng)用,不僅為以后的數(shù)字電視技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展奠定了可靠的基礎(chǔ),而且還為下一步的增值服務(wù)開創(chuàng)必要的條件。
廣播電視網(wǎng)是國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)的重大戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施,數(shù)字MUDS多路無(wú)線網(wǎng)絡(luò)電視系統(tǒng)是廣播電視網(wǎng)絡(luò)中具有十分重大影響的新技術(shù)。
我國(guó)城市和近郊已經(jīng)普及有線數(shù)字電視,而占我國(guó)70%的農(nóng)村用戶絕大部分還沒(méi)有改造,這些地區(qū)基本特征是山高,居住分散,如果像城市一樣利用光纜和同軸電纜架設(shè)同樣可收看到數(shù)百套電視節(jié)目的數(shù)字電視,一個(gè)縣至少需要三千萬(wàn)的投資,對(duì)于絕大多數(shù)縣的廣播電視部門這是一個(gè)天文數(shù)字,用傳統(tǒng)辦法連銀行利息都難以收回,談不上經(jīng)濟(jì)效益,在數(shù)字MMDS/MUDS無(wú)線數(shù)字傳輸應(yīng)用的過(guò)程中,只需用戶買一個(gè)數(shù)字機(jī)頂盒及天線就能收看到數(shù)百套數(shù)字電視節(jié)目,具有圖像質(zhì)量好,組建網(wǎng)絡(luò)快省去巨額的干線接入和復(fù)雜的維修費(fèi)用,同時(shí)有效地加解密系統(tǒng)確保收視維護(hù)費(fèi)的回收。是利國(guó)利民低成本,快速實(shí)現(xiàn)山區(qū)農(nóng)村數(shù)字電視“村村通”的最佳方案。