無線數字化覆蓋工程技術方案與實現

廖光源

摘要：在中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程的實施中，實現了數字電視和數字廣播節目信號的播出，為廣播電視的模數轉換工作打下了堅實的基礎。文章對無線數字化覆蓋工程技術方案與實現進行了研究。

關鍵詞：無線數字化覆蓋；數字電視；數字廣播；單頻網；多頻網

1 播出任務背景與主要內容

在中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程的實施中，為推進無線廣播電視數字化轉換工作，利用全國無線廣播電視骨干發射臺進行規劃，各新增配2部大中功率數字電視發射機和1部調頻頻段數字音頻廣播發射機，并對節目源、天饋線、塔桅、防雷接地、空調、供配電等進行了配套更新改造，轉播中央電視臺12套電視節目、1套中央模擬廣播節目和3套中央數字廣播節目。工程規劃的單頻網發射8套中央電視節目，多頻網發射4套中央電視節目，其中多頻網許可插播部分地方節目，啟動3套中央廣播節目的無線數字化覆蓋試點。

2 技術標準

地面數字電視采用DS13-DS48，規劃2個地面數字電視頻道、安裝兩套地面數字電視廣播發射系統，以單頻網或多頻網的形式覆蓋。761，764， 794臺與相鄰臺站轉播CCTV-1等八套節目的頻道采用單頻組網，調頻頻段數字音頻廣播利用原中央一套頻率進行改造。

系統采用DTMB標準體系，視音頻壓縮分別采用GY/T 257.1-2012（簡稱 “AVS+”）和GB/T 22726-2008（簡稱“DRA”）標準。

3 系統構成

如圖1所示，地面數字電視系統的構成主要由前端系統、節目傳送鏈路和地面覆蓋網絡3部分組成。

中央電視臺前端系統實現12套電視節目的編碼、復用，加擾加密生成1路傳送碼流，經單頻網適配器后通過中星6A衛星傳輸，同時不加擾加密生成1路傳送碼流，經地面傳輸網絡（光纜或數字微波等）進行備份傳輸。

3.1 地面數字電視前端系統

12套中央電視節目進行AVS+標清編碼后，復用加擾為2個頻點，一路為CCTV-1等8套節目，另一路為CCTV-7等4套節目，對通過衛星傳送的碼流進行加密/加擾，上傳到中星6A。

視頻編碼采用AVS+標準，每套節目平均碼率為2.2 Mbps，音頻編碼采用DRA標準（立體聲），每套節目碼率為128 kbps，復用后生成的兩路傳送流碼率分別為18.624 Mbps和9.3 12 Mbps。

3.2 地面數字電視節傳系統

如圖2所示，主用節傳系統由單頻網適配、衛星調制器及衛星通道、專用衛星接收機和專用激勵器中構成。采用中星6A作為節目傳輸主鏈路，2個載波加密傳送；中央節目備份傳輸鏈路通過在各任務臺站接收中星6B上MPEG-2編碼方式的節目，在本地進行AVS+轉碼、統計復用的方式實現。

各發射臺使用AVS+專用衛星接收機進行解調解擾接收后，給到發射系統。

主用衛星傳送鏈路技術參數：中星6A轉發器12 B（C波段），軌位東經125°，調制方式DVB-S。第一路碼流下行頻率4 131 MHz，垂直極化，QPSK 3/4符號率14.8 MSps滾降系數0.2；第二路碼流下行頻率4 145 MHz，垂直極化，QPSK 3/4符號率8.33 MSps滾降系數0.2。

3.3 地面覆蓋網絡

地面覆蓋網絡如圖3所示，規劃2個頻道發射，不加密播出，采用單頻網或多頻網進行傳輸覆蓋。其中一個頻點含8套央視節目，以單頻網方式進行發射；另一個頻點含4套央視節目，以多頻網方式進行發射。在節目、頻點規劃方面，考慮到有效利用頻點帶寬，貴州省計劃在第二個頻點內插入4套本地節目，與央視節目復用到一起以多頻網方式進行發射。

兩個頻道發射CCTV-1等8套電視節目，C=3 780 16QAM0.8 PN945 720， 19.2 51 Mbps； CCTV-7等4套電視節目，C=14QAM 0.8 PN595 720， 10.3 96Mbps。

4 實施與實現

在中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程的實施中，根據總局和財政部的建設原則，由省局負責組織完成相關設施的建設或者更新改造。工程項目主要包括衛星接收系統、信號合成處理系統、發射系統、供配電系統和天饋線及多工系統等項目。

4.1 供配電系統

貴州省新聞出版廣電局七九四臺在供配電系統的實施中，根據貴州省新聞出版廣電局七九四臺電力供給配置的實際需求，適應貴州省雷電災害多發特點，要求電源抗雷擊性能好，在發電機利舊的情況下，在配電房新增了一臺300 kVA穩壓電源，解決了因市電的不穩定給設備帶來的傷害；同時，在機房內新增了一臺120 kVA UPS電源，解決了因市電的中斷帶來的停播。

4.2 信號合成處理系統

安裝了中星6A和中星6B衛星接收天線，配置1臺衛星接收機以及1臺專用衛星接收機，接收中星6B上12套央視節目，配置1臺EMR設備對從衛星上接收下來的12套節目進行AVS+轉碼（單臺完成12路AVS+標清節目轉碼），同時，配置2臺（1+1備份）EMR設備完成4套本地自辦節目的AVS+標清編轉碼（單臺完成4路AVS+標清節目編碼或轉碼），然后將央視節目和本地節目進行統計復用及復用、碼流切換后，通過發射系統進行無線覆蓋。數碼視訊配置2臺EMR設備，完成12套央視節目和4套本地節目的統計復用和復用。配置1臺碼流切換器對處理好之后的節目流進行切換，并傳輸給激勵器。

4.3 天饋線及多工系統

本次覆蓋工程使用的2個頻點原則上共用天線發射，結合貴州省新聞出版廣電局七九四臺鐵塔、天饋線實際情況采取利舊或改造措施。

天饋線及多工系統包括調頻和電視兩種。其中，調頻天饋線利舊，調頻雙工器根據CDR數字廣播指標的要求進行了更新；電視天饋線由于帶寬的要求，發射天線進行了更新，饋線利舊，新增三工器一套。

4.4 發射機系統

發射機包括數字電視和CDR數字廣播兩種。數字電視新增了1個單頻網頻點和1個多頻網頻點，接收中星6 B上央視12套節目作為備份信源，并插入4套本地節目（做1+1備份），所有節目進行AVS+標清編轉碼、統計復用及復用處理后與主路央視節目進行主備碼流切換，最后傳輸給發射系統進行無線覆蓋。同時新增了CDR數字廣播，完成衛星上的1套中央模擬廣播節目和3套中央數字廣播節目接收，并通過CDR發射系統轉發出去。

4.5 監測設備

配備用于地面數字電視節目，及調頻數字廣播節目播出效果監看監聽的自臺監測設備，為了保證節目傳輸安全，每個數字電視地面廣播傳輸系統幀結構（Digital TelevisionTerrestrial Multimedia Broadcasting，DTMB）臺站建設 1 套DTMB監看系統，同時，在每個CDR發射臺站建設1套CDR監聽系統完成對CDR信號無線覆蓋的監測。

5 結語

通過中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程項目的實施，在省局、設備廠家和貴州省新聞出版廣電局七九四臺的共同努力和配合下，嚴格按照方案要求進行施工，在確保施工質量、施工進度和滿足安全播出相關要求的同時，順利地完成了該項目的全部工作任務，使數字電視和數字廣播信號與模擬電視和模擬廣播信號共存同播，為廣播電視的模數轉換工作打下了堅實的基礎。

[參考文獻]

[1]吳畏，杜靖紅.多路徑環境下電信流量模型研究[J].現代電信科技，2011（10）：33-36.

[2]王文凡，焦陽.基于動態權重的物聯網自治區域路徑發現算法[J].計算機仿真，2015（3）：340-343.

[3]林金朝，余平，楊士中.移動環境下的路徑分布模型[J].重慶大學學報（自然科學版），2001（4）：51-54.