石 嵬

（大連廣播電視發(fā)射臺，遼寧 大連 116001）

0 引 言

根據(jù)大連市廣播電視節(jié)目地面無線數(shù)字化覆蓋工程對節(jié)目傳輸?shù)囊蠹捌渌麡I(yè)務發(fā)展需求，2020年5月，經(jīng)由大連市文化和旅游局（廣播電視局）協(xié)調(diào)，大連廣播電視發(fā)射臺技術部門就大連市廣播電視節(jié)目地面無線數(shù)字化覆蓋工程對大連廣播電視發(fā)射臺機房（綠山）及旅順口區(qū)、金普新區(qū)、普蘭店區(qū)、瓦房店市、莊河市、長海縣共6個區(qū)市縣機房進行現(xiàn)地勘查，對大連廣電中心微波站等3座微波站及大連廣播電視發(fā)射臺等12座無線發(fā)射轉播臺站的微波設施進行更新改造。

1 數(shù)字微波傳輸?shù)木唧w作用

數(shù)字微波傳輸具有較強的保密性和抗干擾能力，在保障國家安全方面具有非常關鍵的作用。利用數(shù)字微波來對廣播電視信號進行傳輸，對于確保信息的安全性具有非常重要的意義[1]。數(shù)字微波技術作為特殊的戰(zhàn)略性資源具有不可或缺性，在維護國家安全方面具有非常重要的作用。在對各類重要節(jié)目信號傳輸時，利用數(shù)字微波傳輸網(wǎng)來進行，不僅能夠為各級電視臺提供重要的節(jié)目源，而且能夠與衛(wèi)星和電纜互為備份，以一個閉合的保護環(huán)形式來有效地確保廣播電視信號傳輸?shù)陌踩院涂煽啃訹2]。

當前數(shù)字電視業(yè)務開始普及，數(shù)字微波傳輸網(wǎng)在廣播電視節(jié)目傳輸業(yè)務中的優(yōu)勢更好地體現(xiàn)出來，成為可靠的節(jié)目源傳輸手段[3]。數(shù)字微波具有較強的安全性和可靠性，能夠更好地滿足一些高可靠性的傳輸業(yè)務，更好地為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務，對于進一步擴展廣播電視服務群體具有非常重要的意義。在當前臺站自動化管理系統(tǒng)和監(jiān)視網(wǎng)建設過程中，數(shù)字微波技術發(fā)揮了重要的作用，加快推動了相關設備管理、運行管理及監(jiān)控報警等業(yè)務自動化的實現(xiàn)。

2 主要技術創(chuàng)新點

2.1 網(wǎng)絡規(guī)劃

根據(jù)廣播電視節(jié)目傳輸要求及其他業(yè)務發(fā)展需求，隨著IP化的發(fā)展、各類業(yè)務的IP化趨勢，未來微波通信也將是IP化的時代。因此，大連市數(shù)字微波傳輸網(wǎng)絡擬采用面向未來支持IP演進的微波系統(tǒng)，本期傳輸規(guī)劃400 Mb·s-1微波系統(tǒng)，采用2+0波道配置，128QAM調(diào)制模式，波道帶寬為29.65 MHz，在不使用XPIC技術的情況下，單波道可達200 Mb·s-1的吞吐容量[4]。

2.2 路由設計

使大連市8套數(shù)字電視節(jié)目作為各無線發(fā)射轉播臺站的信號源，需建立本地的微波傳輸網(wǎng)絡，開展數(shù)字微波傳輸網(wǎng)更新改造[5]。數(shù)字微波鏈路路由規(guī)劃如表1所示。

表1 數(shù)字微波鏈路路由鏈路

2.3 路由斷面圖及各項指標

為了保證方案的準確可靠性，對本次需改造的數(shù)字微波傳輸網(wǎng)包括大連廣電中心微波站等3座微波站以及大連廣播電視發(fā)射臺等12座無線發(fā)射轉播臺站進行實地踏勘。根據(jù)實地踏勘情況，進行微波鏈路仿真規(guī)劃，結果如表2所示。

表2 微波鏈路仿真規(guī)劃

對大連廣播電視發(fā)射臺—大連廣電中心微波站的鏈路進行仿真分析，從結果來看，鏈路可視通，可保障鏈路99.999%以上的可用度。

2.4 干擾分析和優(yōu)化

根據(jù)干擾鏈路和被干擾鏈路的相對位置、角度不同，鏈路干擾可分為幾種不同的干擾類型，本期項目涉及的幾種干擾類型分別是越站干擾、前背干擾及側向干擾[6]。項目實際的干擾是給出的基本類型中的一種或是幾種的組合。本期項目對鏈路干擾進行優(yōu)化設計，部分站點的頻點分配及極化安排相對標書設計做了優(yōu)化調(diào)整，以達到降低干擾的目的。

3 技術與工程方案

3.1 各發(fā)射臺具體情況

3.1.1 大連廣播電視發(fā)射臺

大連廣播電視發(fā)射臺機房（綠山）一樓電視機房內(nèi)現(xiàn)有17CH（數(shù)1 kW）、34CH（數(shù)1 kW）、35CH（數(shù)1 kW）、47CH（數(shù)1 kW）、28CH（模10 kW）、16CH（模10 kW）及22CH（模10 kW）共7臺發(fā)射機播出。

本次新增一主一備共兩部27CH（1 kW）地面數(shù)字國標電視發(fā)射機、同軸開關、假負載及多功器等設備?？偳岸松傻腡S傳送碼流不加擾加密，經(jīng)TS-IP適配器轉換后通過地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（數(shù)字微波）傳輸，作為市節(jié)目信號源，將本市新聞綜合、生活頻道、公共頻道、文體頻道、綜合影視頻道、少兒頻道、財經(jīng)頻道及樂天購物8套節(jié)目進行AVS+編碼復用，生成一路傳送碼流，送至大連廣電中心IP微波傳輸鏈路。

3.1.2 旅順廣播電視臺

旅順廣播電視臺機房內(nèi)現(xiàn)有95.6 MHz（模1 kW）、24CH（模1 kW）、2CH（模1 kW）、12CH（模1 kW）、18CH（模1 kW）、35CH（數(shù)1 kW）以及47CH（數(shù)1 kW）共7臺發(fā)射機播出。新增一主一備共兩部16CH（1 kW）地面數(shù)字國標電視發(fā)射機、同軸開關、假負載，升級改造一路16CH多功器端口。由于機房內(nèi)UHF頻段使用雙功器35CH（數(shù)1 kW）/47CH（數(shù)1 kW），因此由制造廠商改造升級現(xiàn)有多功器，追加一路16CH多功器端口并使用臺內(nèi)原有天線進行播出。

傳輸鏈路以數(shù)字微波傳輸為主用，市總前端生成的TS傳送碼流不加擾加密，經(jīng)TS-IP適配器轉換后通過地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（數(shù)字微波）傳輸，作為市節(jié)目信號源；區(qū)（市、縣）節(jié)目在和市級節(jié)目進行復用后，經(jīng)單頻網(wǎng)適配器適配，經(jīng)數(shù)字微波鏈路傳送到各區(qū)（市、縣）發(fā)射轉播臺站。

3.1.3 金州大黑山發(fā)射臺

金州大黑山發(fā)射臺機房內(nèi)現(xiàn)有98.4 MHz（模500 W）、104.3 MHz（模1 kW）、10CH（模300 W）、37CH（模1 kW）、17CH（數(shù)1 kW）、35CH（數(shù)1 kW）、47CH（數(shù)1 kW）、31CH（模1 kW）及43CH（模1 kW）共9臺發(fā)射機播出。新增一主一備共兩部13CH（1 kW）地面數(shù)字國標電視發(fā)射機、同軸開關、假負載，升級改造一路13CH多功器端口。由于機房內(nèi)UHF頻段使用雙功器35CH（數(shù)1 kW）/47CH（數(shù)1 kW），因此由制造廠商改造升級現(xiàn)有多功器追加一路13CH多功器端口，并使用臺內(nèi)原有天線進行播出。

傳輸鏈路以數(shù)字微波傳輸為主用，市總前端生成的TS傳送碼流不加擾加密，經(jīng)TS-IP適配器轉換后通過地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（數(shù)字微波）傳輸，作為市節(jié)目信號源；區(qū)（市、縣）節(jié)目在和市級節(jié)目進行復用后，經(jīng)單頻網(wǎng)適配器適配，經(jīng)數(shù)字微波鏈路傳送到各區(qū)（市、縣）發(fā)射轉播臺站。

3.1.4 普蘭店南山發(fā)射臺

普蘭店南山發(fā)射臺機房內(nèi)現(xiàn)有92.6 MHz（模300 W）、12CH（模300 W）、42CH（數(shù)300 W）、47CH（數(shù)300 W）、3CH（模100 W）、25CH（模1 kW）、33CH（模1 kW）以及39CH（模1 kW）共8臺發(fā)射機播出。新增一主一備共兩部14CH（300 W）地面數(shù)字國標電視發(fā)射機、同軸開關、假負載，升級改造一路14CH多功器端口。由于機房內(nèi)UHF頻段使用五功器42CH（數(shù)300 W）/47CH（數(shù)300 W）/25CH（模1 kW）/33CH（模1 kW）/39CH（模1 kW），因此由制造廠商改造升級現(xiàn)有多功器，追加一路14CH多功器端口，并使用臺內(nèi)原有天線進行播出。

傳輸鏈路以數(shù)字微波傳輸為主用，市總前端生成的TS傳送碼流不加擾加密，經(jīng)TS-IP適配器轉換后通過地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（數(shù)字微波）傳輸，作為市節(jié)目信號源；區(qū)（市、縣）節(jié)目在和市級節(jié)目進行復用后，經(jīng)單頻網(wǎng)適配器適配，經(jīng)數(shù)字微波鏈路傳送到各區(qū)（市、縣）發(fā)射轉播臺站。

3.1.5 普蘭店老白山發(fā)射臺

普蘭店老白山發(fā)射臺一樓機房內(nèi)現(xiàn)有6CH（模1 kW）、17CH（模1 kW）、42CH（數(shù)300 W）、47CH（數(shù)300 W）以及29CH（模3 kW）共5臺發(fā)射機播出。新增一主一備共兩部14CH（300 W）地面數(shù)字國標電視發(fā)射機、同軸開關、假負載，升級改造一路14CH多功器端口。由于機房內(nèi)UHF頻段使用五功器寬帶口/17CH（模1 kW）/42CH（數(shù)300 W）/47CH（數(shù)300 W）/29CH（模3 kW），因此由制造廠商改造升級現(xiàn)有多功器，追加一路14CH多功器端口，并使用臺內(nèi)原有天線進行播出。

傳輸鏈路以數(shù)字微波傳輸為主用，市總前端生成的TS傳送碼流不加擾加密，經(jīng)TS-IP適配器轉換后通過地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（數(shù)字微波）傳輸，作為市節(jié)目信號源；區(qū)（市、縣）節(jié)目在和市級節(jié)目進行復用后，經(jīng)單頻網(wǎng)適配器適配，經(jīng)數(shù)字微波鏈路傳送到各區(qū)（市、縣）發(fā)射轉播臺站。

3.1.6 瓦房店西山發(fā)射臺

瓦房店西山發(fā)射臺二樓機房內(nèi)現(xiàn)有27CH（模1 kW）、21CH（模1 kW）、47CH（數(shù)300 W）、29CH（數(shù)300 W）、9CH（模300 W）、15CH（模1 kW）、106.5MHZ（模1 kW）、17CH（數(shù)300 W）、97.5 MHz（模300 W）以及90.4 MHz（模300 W）共10臺發(fā)射機播出。新增一主一備共兩部15CH（300 W）地面數(shù)字國標電視發(fā)射機、同軸開關、假負載，升級改造一路15CH多功器端口。由于機房內(nèi)UHF頻段使用六功器27CH（模1 kW）/21CH（模1 kW）/15CH（模1 kW）/47CH（數(shù)300 W）/29CH（數(shù)300 W）/17CH（數(shù)300 W），新增設備15CH與臺站現(xiàn)有設備頻道重合，因此需要拆除原有15CH模擬設備，使用臺內(nèi)原有天線進行播出。

傳輸鏈路以數(shù)字微波傳輸為主用，市總前端生成的TS傳送碼流不加擾加密，經(jīng)TS-IP適配器轉換后通過地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（數(shù)字微波）傳輸，作為市節(jié)目信號源；區(qū)（市、縣）節(jié)目在和市級節(jié)目進行復用后，經(jīng)單頻網(wǎng)適配器適配，經(jīng)數(shù)字微波鏈路傳送到各區(qū)（市、縣）發(fā)射轉播臺站。

3.1.7 瓦房店岳山發(fā)射臺

瓦房店岳山發(fā)射臺機房內(nèi)現(xiàn)有103.7 MHz（模1 kW）、91.5 MHz（模1 kW）、98.4 MHz（模300 W）、96.4 MHz（模1 kW）、47CH（數(shù)300 W）、32CH（數(shù)300 W）、30CH（模1 kW）、18CH（模1 kW）、24CH（模2 kW）以及7CH（模3 kW）共10臺發(fā)射機播出。新增一主一備共兩部15CH（300 W）地面數(shù)字國標電視發(fā)射機、同軸開關、假負載，升級改造一路15CH多功器端口。由于機房內(nèi)UHF頻段使用六功器47CH（數(shù)300 W）/30CH（模1 kW）/24CH（模2 kW）/18CH（模1 kW）/32CH（數(shù)300 W）/寬帶口，因此由制造廠商改造升級現(xiàn)有多功器，追加一路15CH多功器端口，并使用臺內(nèi)原有天線進行播出。

傳輸鏈路以數(shù)字微波傳輸為主用，市總前端生成的TS傳送碼流不加擾加密，經(jīng)TS-IP適配器轉換后通過地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（數(shù)字微波）傳輸，作為市節(jié)目信號源；區(qū)（市、縣）節(jié)目在和市級節(jié)目進行復用后，經(jīng)單頻網(wǎng)適配器適配，經(jīng)數(shù)字微波鏈路傳送到各區(qū)（市、縣）發(fā)射轉播臺站。

3.1.8 莊河城山發(fā)射臺

莊河城山發(fā)射臺機房內(nèi)現(xiàn)有97.0 MHz（模3 kW）、100.0 MHz（模1 kW）、107.4 MHz（模100 W）、7CH（模300 W）、18CH（模1 kW）、9CH（模1 kW）、24CH（模 1 kW）、41CH（數(shù)300 W）以及47CH（數(shù)300 W）共9臺發(fā)射機播出。新增一主一備共兩部12CH（300 W）地面數(shù)字國標電視發(fā)射機、同軸開關、假負載、80 m饋線以及VHF（6-12）4層4面雙偶極子天線獨立使用。

傳輸鏈路以數(shù)字微波傳輸為主用，市總前端生成的TS傳送碼流不加擾加密，經(jīng)TS-IP適配器轉換后通過地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（數(shù)字微波）傳輸，作為市節(jié)目信號源；區(qū)（市、縣）節(jié)目在和市級節(jié)目進行復用后，經(jīng)單頻網(wǎng)適配器適配，經(jīng)數(shù)字微波鏈路傳送到各區(qū)（市、縣）發(fā)射轉播臺站。

3.1.9 莊河雞冠山發(fā)射臺

莊河雞冠山發(fā)射臺機房內(nèi)現(xiàn)有94.9 MHz（模1 kW）、101.5 MHz（模1 kW）、103.4 MHz（模300 W）、4CH（模1 kW）、16CH（模1 kW）、30CH（模1 kW）、44CH（數(shù)300 W）以及47CH（數(shù)300 W）共8臺發(fā)射機播出。新增一主一備共兩部12CH（300 W）地面數(shù)字國標電視發(fā)射機、同軸開關、假負載、75 m饋線以及VHF（6-12）4層4面雙偶極子天線獨立使用。

傳輸鏈路以數(shù)字微波傳輸為主用，市總前端生成的TS傳送碼流不加擾加密，經(jīng)TS-IP適配器轉換后通過地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（數(shù)字微波）傳輸，作為市節(jié)目信號源；區(qū)（市、縣）節(jié)目在和市級節(jié)目進行復用后，經(jīng)單頻網(wǎng)適配器適配，經(jīng)數(shù)字微波鏈路傳送到各區(qū)（市、縣）發(fā)射轉播臺站。

3.1.10 莊河花院發(fā)射臺

莊河花院發(fā)射臺機房內(nèi)現(xiàn)有38CH（數(shù)300 W）和47CH（數(shù)300 W）共2臺發(fā)射機播出。根據(jù)此次項目需要，莊河花院發(fā)射臺申請新增一主一備共兩部12CH（300 W）地面數(shù)字國標電視發(fā)射機、同軸開關、假負載、65 m饋線以及VHF（6-12）4層4面雙偶極子天線獨立使用。

傳輸鏈路以數(shù)字微波傳輸為主用，市總前端生成的TS傳送碼流不加擾加密，經(jīng)TS-IP適配器轉換后通過地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（數(shù)字微波）傳輸，作為市節(jié)目信號源；區(qū)（市、縣）節(jié)目在和市級節(jié)目進行復用后，經(jīng)單頻網(wǎng)適配器適配，經(jīng)數(shù)字微波鏈路傳送到各區(qū)（市、縣）發(fā)射轉播臺站。

3.1.11 長海廣播電視臺

長海廣播電視臺機房內(nèi)現(xiàn)有91.7 MHz（模1 kW）、94.0 MHz（模1 kW）、98.2 MHz（模300 W）、96.0 MHZ（模1 kW）、12CH（模1 kW）、14CH（模1 kW）、20CH（模1 kW）、47CH（數(shù)300 W）以及35CH（數(shù)300 W）共9臺發(fā)射機播出。新增一主一備共兩部16CH（300 W）地面數(shù)字國標電視發(fā)射機、同軸開關、假負載，升級改造一路16CH多功器端口。由于機房內(nèi)UHF頻段使用三功器35CH（數(shù)300 W）/47CH（數(shù)300 W）/寬帶口，因此由制造廠商改造升級現(xiàn)有多功器，追加一路16CH多功器端口，并使用臺內(nèi)原有天線進行播出。

傳輸鏈路以數(shù)字微波傳輸為主用，市總前端生成的TS傳送碼流不加擾加密，經(jīng)TS-IP適配器轉換后通過地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（數(shù)字微波）傳輸，作為市節(jié)目信號源；區(qū)（市、縣）節(jié)目在和市級節(jié)目進行復用后，經(jīng)單頻網(wǎng)適配器適配，經(jīng)數(shù)字微波鏈路傳送到各區(qū)（市、縣）發(fā)射轉播臺站。

3.2 方案選型

本次項目方案選型如圖1所示。信源編碼模式采用AVS+技術方案，在編碼器、碼流監(jiān)測、解碼器的選擇上采用AVS+標準。AVS+是我國自主的音視頻編碼標準。AVS+編碼標準基于AVS標準框架，通過新增的工具如高級熵編碼AEC模式、增強場編碼技術、圖像級的自適應加權量化以及同極性場跳過模式編碼，使視頻編碼效率和編碼質(zhì)量達到國際先進水平。

圖1 方案選型系統(tǒng)框圖

涉及的產(chǎn)品支持幾乎所有模擬及數(shù)字音視頻 輸 入 接 口，包 括CVBS、YPbPr、SD/HD-SDI、HDMI視頻輸入接口、平衡模擬音頻（XLR）、非平衡模擬音頻（RCA）及AES/EBU、HDMI、SD/HDSDI嵌入音頻輸入接口，可對標清及高清的視頻進行編碼，支持AVS/AVS+編碼格式，具有極高的編碼壓縮效率及極佳的視頻質(zhì)量，廣泛應用于數(shù)字電視播出系統(tǒng)中。

4 項目執(zhí)行情況及成果

2020年11月至2021年4月，建設部門完成了數(shù)字微波傳輸網(wǎng)，對涉及臺站的IP微波設備、微波發(fā)射接收天線、饋線、交換機、輔材及附屬設施等設備進行了全面、完整的施工。

經(jīng)過前期立項、籌備、實地調(diào)研、安裝調(diào)試，系統(tǒng)最終進入實際應用。建立本地的微波傳輸網(wǎng)絡后，開展數(shù)字微波傳輸網(wǎng)更新改造，在原有傳輸大連市8套數(shù)字電視節(jié)目的基礎上，增加傳輸大連市8套調(diào)頻廣播節(jié)目作為各無線發(fā)射轉播臺站的信號源。

5 結 語

隨著網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，廣播電視無線傳輸覆蓋網(wǎng)在數(shù)字化、網(wǎng)絡化的引導下，進一步加快自動化、智能化升級的步伐，進而提高廣播電視無線傳輸網(wǎng)的建設水平。

通過本項目的建設，大連廣播電視發(fā)射臺構建了完善的本地無線廣播電視覆蓋網(wǎng)絡，大幅度提升了大連市廣播電視公共服務能力，提高了傳輸效率和安全性，增大了傳輸容量，確保了節(jié)目的安全傳輸、播出，提高了社會對各種突發(fā)事件、自然災害的應急處置能力。項目在原有傳輸大連市8套數(shù)字電視節(jié)目的基礎上，增加傳輸大連市8套調(diào)頻廣播節(jié)目作為各無線發(fā)射轉播臺站的信號源。項目在技術架構、系統(tǒng)管理、傳輸分配、服務質(zhì)量上的全面升級，能夠推進無線數(shù)字廣播電視業(yè)務的應用和發(fā)展，更好地為廣大群眾提供豐富多彩的廣播電視服務。