單頻網無線數電視覆蓋組網技術

閆保民

單頻網無線數電視覆蓋組網技術

閆保民

（作者單位：漢中電視轉播臺）

隨著無線數字電視的日漸普及，全國各地陸續啟動實施了地面數字電視無線覆蓋工程，對其信息傳輸技術的研究是十分有意義的。新形勢下，數字電視主要是依靠單頻網來進行覆蓋、組網，其本身的優越性能補充了多頻網的不足，它能夠很好地提高信息資源的利用率，發揮技術上的優勢，提高信息輸送數量和質量，不易受到城市施工、架設路線及自然災害等因素的影響。本文主要基于單頻網的技術要求和傳輸標準，論述了該技術在電視覆蓋組網工程中的運用。

單頻網；無線數字電視；技術；應用

信息傳送技術越來越成熟的今天，數字信號的傳輸方法被廣泛采用，以它為信息載體能夠很好地保證傳輸效果，減少傳輸過程中信息的損耗，減少數字電視使用過程中重影、噪音、不清晰等現象的出現。當今，無線數字電視必然成為發展主流，能夠解決絕大多數地區的使用問題，為此，應合理研究開發單頻網一系列技術，從而構建單頻網無線電視覆蓋網絡，大力推動電視信息行業的發展。

1　無線數字電視單頻網

1.1單頻網的構成

單頻網系統的構建需要多個部分的配合，還要有基本建筑、儀器設備、人員管理等，其中信息傳輸主要由三個環節來完成，首先是中心發射站，其次是輔助發電站，最后還有分配傳輸網絡[1]。另外，單頻網對其進行覆蓋組網時使用的是多個發射臺同時發送的方法，再在數字電視用戶端安裝單頻網適配器、GPS時鐘接收裝置、網絡適配器、光纖等，這就大致構成了一個完整的單頻網系統，可以實現高品質信息運輸的系統。

1.2單頻網技術原理

無線數字電視單頻網技術的實現需要全球定位系統的協助，需要該系統對此進行授時信號，兩者是同時進行的[2]。由單頻網適配器先向特定裝置設置入時間標簽，通過這一操作來完成初始化包向發射站的傳輸，然后發射機結合秒脈沖進行處理，這種技術流程，能夠很好地保證無線數字電視單頻網中的發射頻率、時刻以及信息內容的同步性，最終達到預期傳輸功能。

2　單頻網無線數電視覆蓋組網技術

該技術發展到今天，基于內容分配方式的不同可以將單頻網分成兩種主要的網絡形式，一種是射頻信號分配，另一種是帶碼流分配，其中后者的優越性使其被廣泛采用。

2.1單頻網適配系統

開啟無線數電視單頻網系統的首要環節就是適配系統的創建，它主要是以單頻網適配器為系統中心，來實現初始化包、碼速率等信息之間的適配，這一操作過程是十分關鍵的。該系統建設過程中需要適配技術的支持，其中有對該項技術的規定和要求，其中格外要注意的是過程中讀出的TS碼流數據小于1秒幀時需要利用適配器完成其與碼率之間的適配，保證最終輸出的流速率和標準的相符。另外，還對工作模式、時間、選址、信息調整等進行約束，最終完成整個單頻網系統中的第一環節[3]。

2.2單頻網節目內容傳輸系統

該系統是實現覆蓋組網的重中之重，主要要求如下：保證傳輸的透明程度達到100%，換句話說，就是不隨意對TS碼流進行增減操作，并且頻率小于100 ns，現如今該系統的主要支持形式有以下幾種。

（1）光纖與數字光端機的組合，這是一種相對簡單信息傳送方法，第一先將無線數字單頻網適配器對應的碼轉換成光信號，利用相連著的光纖實現輸送，這一環節的傳輸重點是分發射站，由各站的光端機將光信號在此轉化為電信號，并且發射出去，這樣才算是完成。

（2）光纖與SDH的組合，這一傳輸方法被廣泛應用于電視廣播信息數據工程中，較受用戶的青睞。在工作時，先把ASI碼流通過適配器進行適配，再由形成的多次信號幀合并成一次的，同其他系統一樣，要注意適配過程的等價性，保證傳輸過程中的準確度和透明度，最終以原來的碼流形式傳輸出去，完成傳輸工作。

（3）數字微波與SDH的組合，在無線數字電視組網工程建設過程中，會遇到許多地理環境惡劣的情況，這會給施工搭建帶來不少的困擾，尤其是光纖搭設十分不容易。而數字微波與SDH組合會節省許多建設成本，被不少地區所采用，另外與光纖組合不同，其是利用一定的微波設備將信號幀轉化為微波信號，在進一步實現無線傳輸功能。兩者與SDH的組合是當今無線電視工程的主導網絡形式。不過，不同的企業有不同的傳輸要求，因此也會隨著實際需求進行結構調整，爭取最大化實現覆蓋組網。

2.3單頻網發射系統

無線數字電視單頻網發射系統，在此環節中最重要的就是同步，編碼同步、頻率同步等，并且這些轉換操作需要在規定的時間內完成。這一步驟對于整個單頻網系統來說都十分關鍵，之后分發射站需要利用調制器或發射器來實現單頻網同步。

3　無線電數字電視覆蓋組網技術應用

3.1覆蓋設計

首先對工作模式、發射頻率、單頻標準等一系列數據進行設定，然后再在該區域設置多個發射站點，實現對該區域的信號覆蓋，形成較為全面的組網系統。

3.2系統組成

單頻網系統在實際工作運轉時離不開全球定位系統的協助，這樣依靠其時鐘信號來保證分發射站的發射頻率、相位等相同；在基站間的信息傳遞載體主要有微波、光纜等，由他們將傳輸系統傳來的數字信息進行編碼，轉換成電信號、光信號等[4]。另外，要注意在適配環節時對不同發射站的信息流進行調整和控制，目的是保持相互之間的同步，實現高效有序的無線數字傳輸。

3.3碼流鏈路

不少地區在進行無線數字信息傳輸時采用的是直連光纖的方法，以光纖為傳輸載體，信息的輸出是依靠適配器處理后的碼流，由發射口發射出光信號，這是由TS碼轉化而來，傳輸終端再將光信號還原。這種傳輸系統原理可靠，思路清晰，并且在實際施工建設前期的設計環節也十分簡單，正是因為MIP包的位置和時間存在著絕對的關系，使傳輸過程中十分穩定，通常情況下不會出現抖動等現象。由建設得出的經驗認識到，該系統的穩定性值得推廣去應用。

3.4場強覆蓋

通過上文的論述，雖然原理不是十分復雜，但是在實際施工建設過程中，尤其是進行覆蓋組網時會遇到許多的阻撓，這些都迫切需要合理的措施來解決。比如：單個發射基站的情況，很大程度上可以增加發射功率，擴大網絡覆蓋面積，但是實際上功率過大會對單頻網系統造成不少的困擾，這是由于在發射機發射信號的過程中有交互相疊的現象出現，會產生對數字信息接收有影響的回波，而過大的發射功率會加劇這種情況的影響程度，所以要利用模擬技術積極試驗，努力調控，爭取完善場強覆蓋的工程建設技術[5]，例如：青島無線數字電視覆蓋組網工程建設，發射站要有主有輔，主發射站采用發射功率約1000W，同時使用高水平的極化天線，旁輔發射站的約為300W，使用全向天線。研究表明數字信號的有效傳輸需要加大對城區的覆蓋力度，安裝時注意調節傾角，放大場強覆蓋效果。

4　結語

新形勢下，單頻網系統已被廣發應用到了無線數字電視的覆蓋組網工程中，為的是增強信息傳輸質量，擴大信息覆蓋面積。近年來，該項技術被科研人員不斷研究與探索，逐漸成熟，能夠與其他輔助技術很好的契合。如今，各地區均重視無線數字電視的覆蓋組網，希望可以利用其實現良好的信息服務，大力推動我國無線數字電視建設工程的發展。

[1]樊劍英.地面無線數字電視的覆蓋模式與接收不良的處理策略[J].西部廣播電視,2013(15).

[2]李保志,胡曉東.我國無線數字電視系統的選擇研究[J].衛星電視與寬帶多媒體,2012(13).

[3]姜文波,馮景鋒,劉駿,等.中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程技術方案解讀[J].廣播與電視技術,2015(4).

[4]何劍輝,馮景鋒,劉駿,等.地面數字電視廣播單頻網組網工程實施研究[J].廣播與電視技術,2011(S1).

[5]阮太中,孫建偉,劉平,等.重慶市中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程自臺監控系統技術方案[J].視聽,2016(7).