深圳地鐵移動電視實踐回顧

【關鍵詞】 移動電視 地鐵 國內首例 回顧

2004年12月28日，這是深圳特區建設史上值得紀念的日子，做為深圳城市建設的一個重要里程碑—深圳地鐵正式開通試運行！伴隨著嶄新的地鐵列車的徐徐開出，列車車廂內移動數字電視也正式開播。深圳地鐵移動數字電視的開通至今已近十年的時間，當人們在地鐵車廂內欣賞精彩實時的數字電視節目時，又有多少人能知道當年深圳廣電人所付出的艱辛呢？地鐵內開通數字電視廣播，當時在國內、外都屬首次，為了移動數字電視能夠如期在地鐵中開播，在項目任務重大、開播時間緊迫、沒有技術先例可循的極大壓力面前，深圳市廣播電視傳輸中心（簡稱傳輸中心）的技術人員不畏困難，迎難而上，勇敢地挑起了這副重擔，為項目成功實施付出了極大的努力。這里我做為項目負責人做一個簡要的回顧。

一.接受任務

與深圳地鐵移動電視結緣還得從2004年11月23日說起，當日我接到當時深圳電視臺總工傅峰春同志的電話，希望傳輸中心協助移動視訊公司完成深圳地鐵數字電視項目，具體要求是在12月28日深圳地鐵開通試運行當日開通地鐵移動電視，也就是說要在這短短的35天里，完成從方案試驗、設備招標采購、工程安裝到設備聯調的整個項目實施過程，時間十分緊迫！

深圳市廣播電視傳輸中心是國家廣電總局珠江口覆蓋工程的重要單位，主要任務是承擔中央、省、市廣播電視節目的無線發射傳輸任務，發射的無線廣播電視信號覆蓋珠江三角洲的大部分地區。傳輸中心的技術人員擁有豐富的無線廣播電視發射傳輸經驗，尤其是在數字電視應用領域擁有豐富經驗，事前在國標數字電視試驗中做了大量工作，為了完成這次任務，中心專門在內部進行了動員，在確保安全播出工作的前提下，把所有技術力量都調動起來迎接這次挑戰。

二.方案制定

深圳地鐵移動數字電視是國內首個在地鐵隧道內開通的移動電視項目，當時我國自主地面數字電視標準尚在制定中，規模性試驗尚未展開，國內、外無任何先例可循。有專家提出仿效歐標DVB—T地面數字電視單頻網模式，每個地鐵站設獨立發射基站，采用衛星GPS信號同步的模式建立“地下單頻網”。由于深圳地鐵一號線路全部建在地下，衛星GPS信號因距離地面過遠無法順利傳輸到數字電視機房，也就是無法取得單頻網組網關鍵的GPS同步信號，當時我在深入分析深圳地鐵線路實際構成特點后，大膽地提出不采用獨立激勵器和常規的GPS衛星同步信號的方案，而是由射頻光端機通過光纖傳輸射頻信號，各發射基站分別放大同一射頻信號，運用光纖傳輸信號時延和漏纜信號衰減的數據支持避免同頻干擾，從而將數字電視信號覆蓋控制在保護間隔內，實現接收同步。經過充分的論證和試驗，我和傳輸中心的技術團隊最終確認了這一方案的可行性并開始組織實施。

三.技術方案概述

深圳地鐵一期工程是深圳建市以來投資最大的市政工程，由1號線東段和4號線南段組成，全長21.866km，共20個車站。根據每站最長距離不超過1.9公里的特點，我們將地鐵發射網絡規劃9個功率放大器基站，每站發射平均功率為50W。第一期建設中暫不考慮站臺和站廳的無線覆蓋，但發射機留出了一定的功率冗余。

經申請，發射頻道定為28頻道，中心頻率為634MHz。我們本次建設的是覆蓋深圳地鐵1號線和4號線的數字電視網，節目播出中心設在竹子林車輛調度中心，電視信號由光纖和數字微波送至中心機房，經過MPEG-2編碼，在這里完成DVB-T格式的調制放大，再經由射頻光端機傳輸到各基站發射點；在各發射機房光接收機將光信號轉換RF射頻電信號送至50W放大器發射。車廂內的DVB？T接收系統通過天線接收電視信號，送到八臺15（或17、20）寸LCD顯示器完成移動數字電視的解碼顯示。這里要需要強調的是，由于當時數字電視廣播的國家標準尚未確定，深圳地鐵移動數字電視項目播出制式只能暫時采用歐標DVB？T標準，當時計劃在國家標準確定對激勵器進行改造升級，以最小的代價完成國標轉換。

由于地鐵線路深埋于地下，不易接收來之衛星的GPS同步信號，因此不采用單頻網組網方式，而是統一在地鐵控制機房完成信號的調制放大，再經由RF光端機傳輸到各發射點放大送至漏纜。由于無緣光纖網絡的時延很短（每公里約5？s），考慮到DVB-T標準56？s的保護間隔，整個地鐵隧道內可以認為是一個統一的無線網絡。

四.接收場強計算

根據RFS 1-5/8”漏纜的技術指標和其它有關參考資料，數字電視場強的有關參數如下：

百米傳輸損耗為2.0dB，2m處95%耦合損耗L為65dB；以路徑最長損耗最大的華強路-崗夏為例，漏纜長度為1985米，則漏纜插入損耗為LL=39.9dB，設發射機輸出功率為50W（47dBm/154dB？v），則華強路-崗夏段漏纜末端連接點的數字電視信號場強RxL為：

RxL=發射機輸出功率Po-瑞利衰落LD-車體損耗LC-跳線損耗LT-寬度因子LK-二功分器插入損耗LG-頻段合路器插入損耗LH-漏纜插入損耗LL-頻段分路器插入損耗LP *4-95%耦合損耗L+接收天線增益G-接收饋線損耗LK

=154dB？v-6dB-5dB-5.3dB-6dB-3.5dB-5dB-39.9dB-1.5dB*4-65dB+6dB-2dB=16.3 dB？v

由于數字電視接收機的移動接收門限一般在19dB？v-25dB？v之間，因此在長站距場強會不夠，當時重點考慮了接收天線的安裝位置，盡量減少車體損耗。

圖1是深圳地鐵移動電視技術方案示意圖。

五.項目實施

1.模擬試驗

方案制定了，但我們對能否成功實施并沒有把握，當時我們在平時工作中沒有接觸過漏纜，也不是很了解光纜傳輸射頻信號的時延情況，必須經過實際測試和實驗才能完成這項艱巨任務。試驗主要包括梧桐山機房實驗和地鐵隧道測試兩個部分：

（1）梧桐山機房測試主要試驗數字RF信號經過光纖傳輸后，光纖時延對接收性能的影響。我們知道理論上光纖傳輸RF信號的時延約為5？s/Km，考慮到DVB-T移動傳輸模式下56？s的保護間隔，實際傳輸過程中時延應不會對信號接收產生影響。為此，我們還特意找來3公里長的光纜，12月15日在梧桐山發射臺完成了地鐵數字電視方案中最關鍵部分——經過光纖傳輸射頻信號后數字電視接收的模擬試驗，試驗結果與方案論證的預想效果完全一致， 3公里長的光纖時延只有15.52？s，而實際上這時漏纜RF信號的傳輸衰減已達到60dB，兩路信號疊加遠未達到56？s的保護間隔，因此可以認為信號傳輸的時延不會對接收產生任何影響，充分驗證了方案的可行性。

（2）隧道測試主要試驗真實環境下數字電視信號的實際接收效果。

根據對漏纜實際傳輸RF信號衰減的計算，我們設計了隔站安裝放大器的方案，即在20個地鐵車站安裝9個放大基站，目的是減少信號間的干擾，降低設備投資。試驗中在會展中心車站設發射傳輸點，深圳電視臺信號經過編碼送至DVB-T激勵器，激勵器輸出一路射頻信號經由RF光端機傳輸到華強站發射點；主輸出送至放大器，放大后饋入漏纜合路器。華強站發射點的光端機接收來自會展中心車站的信號，輸出RF送入放大器再饋入漏纜；崗夏站沿途設測試點，DVB？T接收系統通過天線接收數字電視信號，送到LCD電視完成數字電視的解碼顯示。在崗夏站沿途重點測試同頻干擾特性和漏纜長距離站距的信號傳輸性能，具體分析了地鐵漏纜數字電視信號的傳輸距離，以及接收機的載噪比門限、最小接收電平、誤碼率及其相互關系等。試驗取得圓滿成功，為項目完成打下堅實基礎。

2.項目施工

由于當時地鐵方面也處于開通前的最后準備階段，所以不能給我們很多的時間進行安裝調試，為了最大限度地提高工作效率，保證地鐵移動電視的成功開通，我把項目主要參加人員分成了機電設備安裝、光纖信號傳輸、微波信號傳輸、發射機安裝調試等四個跨部門項目組，與時間賽跑，同困難奮戰，全面并行推進各項工作。盡管當時中心的技術人員已經具備了不少工作經驗，但是由于這個項目是廣播電視項目首次進入地鐵工程領域，國內外沒有先例可循，在項目推進過程中還是遇到了很多困難和意想不到的問題，在工程進行到緊要關頭還發生了數字電視發射機因進口代理商出現了問題而不能按時到貨的情況，關鍵時刻我們緊急與R/S公司北京辦事處磋商，從全國各地借調50W數字發射機。最終我們技術人員充分發揚團結協作的精神，克服了重重困難，按時完成了設備采購、系統安裝、設備調試、路測、試播等整個過程，傳輸、發射設備在12月25日全部安裝完成并一次性調試完畢，通過全線路測，整個地鐵線路的數字電視信號傳輸和發射功能均正常，信號覆蓋效果非常理想。

六.小結

經過地鐵數字電視項目全體參加單位及人員的共同努力，深圳地鐵移動數字電視項目得以在時間緊迫的情況下順利完成，數字移動電視終于如期成功地在地鐵中播出，開創了地鐵移動電視播出的先河。深圳地鐵移動數字電視項目不僅達到了預期的效果，而且由于它采用創新實效的技術方案，只用了原計劃三分之一的項目經費。深圳地鐵移動數字電視項目作為國內首創，它的組網方案后來也被許多國內外城市所借鑒。

這個項目的成功，進一步提升深圳國際城市形象，為推動深圳數字電視業務的開展和數字電視產業化作出了貢獻，傳輸中心發揮了極其重要的作用， 我做為項目負責人感到由衷的驕傲和欣慰。