低成本快速實現(xiàn)山區(qū)農村數(shù)字電視“村村通”工程的最佳方案

文丨劉建忠

（山西省交口縣廣播電視臺，山西交口 032400）

近年來數(shù)字電視在我國各大中城市和鄉(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村特別是山區(qū)農村收看數(shù)字電視仍然是各級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施了地面數(shù)字頻率規(guī)劃工作。根據(jù)GY/T123－98標準，其工作頻率為2.5－2.7GHz 對于傳輸模擬電視節(jié)目而言，整個頻段200MHz能傳送的節(jié)目組數(shù)為二十三，相反，對于無線數(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，建設農村數(shù)字電視整體覆蓋的最佳方式。

1 數(shù)字電視無線覆蓋的特點

MMDS/MUDS多路數(shù)字無線覆蓋系統(tǒng)是基于DVB—C平臺的一種數(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)字機頂盒方便接收。并能采用數(shù)字加密傳輸實現(xiàn)用戶管理及收費的問題。

數(shù)字功率采用進口LDMOS全固態(tài)半導體技術，該功放優(yōu)良的線性特征，使其在額定輸出時，極低的誤碼率，保證了傳輸質量，大大提高了覆蓋有效面積，并可在UHF發(fā)一個和多個頻道組合，使得系統(tǒng)配置有了相當?shù)撵`活性。

根據(jù)各地的特點可采用主臺覆蓋或瑞安覆蓋、和光纜傳輸相結合各種方式。

2 無線電視傳輸系統(tǒng)的優(yōu)勢

無線數(shù)字系統(tǒng)與光纜傳輸相對比，其特點為投資少、（僅為光纜傳輸?shù)?0%）、建網(wǎng)快（時間能夠縮短至少1/2）、穩(wěn)定性高、抗自然災害能力強等，除此之外它還有維修成本和故障率低等優(yōu)點。

因為數(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調制，整個帶寬可傳送數(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dB。數(shù)字電視在傳送時沒有失真的現(xiàn)象，用戶端也不可能出現(xiàn)雪花、噪點等。可實現(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)字電視機頂盒。因為使用的是數(shù)字傳送，用戶管理CA系統(tǒng)在使用上就顯得格外容易實現(xiàn)，使用戶管理收費難的現(xiàn)象得以解決。

3 數(shù)字電視無線發(fā)射的組網(wǎng)

由于各地縣以上廣播電視前端已經(jīng)進行數(shù)字化改造，數(shù)字信號大部分已通過光纜延伸到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地，無線電視又是建立在相對較高的高山上。它的信號來源主要有MMDS主發(fā)射機，利用降頻器輸出和光接收機輸出的數(shù)字電視信號使用寬帶發(fā)射技術的MUDS無線方式發(fā)送，用戶只要用小型天線和機頂盒即可收看到數(shù)字電視節(jié)目。

由于MMDS系統(tǒng)波束視距傳輸?shù)奶攸c造成陰影區(qū)和半陰影區(qū)信號衰減過大，用戶收視效果較差，為此要以MMDS中繼，將MMDS的信號降頻為UHF信號，通過小功率的無人值守野外型全固態(tài)數(shù)字MUDS發(fā)射機全向或定向發(fā)射出去，用戶采用寬帶接收天線接收信號，較好解決中繼發(fā)射而引發(fā)的收發(fā)干擾問題，以及農村和山區(qū)低成本大范圍覆蓋的問題。

在高山?jīng)]有光纜信號的前提下采用MMDS作為主站，MUDS作為MMDS的中斷和補充，混合組網(wǎng)是數(shù)字電視無線覆蓋的最佳辦法。

此外，根據(jù)當?shù)厍闆r可租用遍地都是的移動網(wǎng)絡及發(fā)射塔，從廣電數(shù)字電視的前端機房把信號接入移動機房經(jīng)過光接收機的數(shù)字信號后在各發(fā)射塔上安裝全固體MUDS小型發(fā)射機，由于減少了中斷發(fā)射的環(huán)節(jié)，能更好的保證數(shù)字質量，此方案能用最低的費用和最快的時間進行山區(qū)農村數(shù)字電視覆蓋。

4 無線數(shù)字電視發(fā)射設備選購

目前數(shù)字電視發(fā)射機可以分為兩個模式，一個是輸入音視頻信號、附加數(shù)字信號和數(shù)字信號、編碼，多路TS流復用和調制等都在機內完成，另一個是要輸入已調制的多路TS流信號，最重要的是保證調制激勵器的輸出大小有可變動性，與不同的發(fā)射機匹配激勵達到額定發(fā)射功率。在傳送前需要采用多種處理方式來降低數(shù)字電視信號的逐步和高頻分量，使能量向中頻集中進行頻譜的搬移達到提高信噪比增加信道容量，減少誤碼和不干擾鄰近信道。就各地數(shù)字化建設狀況而言，DVD—C數(shù)字化平臺的使用，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)射機和先前大家所了解的模擬發(fā)射機相比，其功率小。它們的功率計算方式也是不一樣的，模擬發(fā)射機是以峰值為計算標準的，而數(shù)字發(fā)射機則是以平均值為計算標準，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，而補點采用的直放數(shù)字MVDS發(fā)射機，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)天線的選購有時被人們忽視，往往是只重視主設備和主機的技術指標，然而天線的技術指標也是需要倍加關注的，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準，纜、饋線能否匹配，安裝時的極化能否正確無誤等。

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。小功率補點，采用多單元振子天線，定向覆蓋，若要多點覆蓋，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，因此應該考慮發(fā)射天饋線系統(tǒng)必須要達到充足的功率容量。

用戶接收天線通常使用質量較好多單元振子天線即可很好的接收數(shù)字電視信號。無線數(shù)字電視MMDS/MUDS傳輸覆蓋，是先進的DVB，MPE－2信源編碼，信道編碼QAM/QPSK調制等技術的綜合應用，不僅為以后的數(shù)字電視技術進一步發(fā)展奠定了可靠的基礎，而且還為下一步的增值服務開創(chuàng)必要的條件。

5 無線數(shù)字電視發(fā)展前景

廣播電視網(wǎng)是國家信息產業(yè)的重大戰(zhàn)略基礎設施，數(shù)字MUDS多路無線網(wǎng)絡電視系統(tǒng)是廣播電視網(wǎng)絡中具有十分重大影響的新技術。

我國城市和近郊已經(jīng)普及有線數(shù)字電視，而占我國70%的農村用戶絕大部分還沒有改造，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同樣可收看到數(shù)百套電視節(jié)目的數(shù)字電視，一個縣至少需要三千萬的投資，對于絕大多數(shù)縣的廣播電視部門這是一個天文數(shù)字，用傳統(tǒng)辦法連銀行利息都難以收回，談不上經(jīng)濟效益，在數(shù)字MMDS/MUDS無線數(shù)字傳輸應用的過程中，只需用戶買一個數(shù)字機頂盒及天線就能收看到數(shù)百套數(shù)字電視節(jié)目，具有圖像質量好，組建網(wǎng)絡快省去巨額的干線接入和復雜的維修費用，同時有效地加解密系統(tǒng)確保收視維護費的回收。是利國利民低成本,快速實現(xiàn)山區(qū)農村數(shù)字電視“村村通”的最佳方案。