基于SDH數字微波技術的廣播電視信號模擬傳輸網絡改造方法

摘要：現行方法改造廣播電視信號模擬傳輸網絡后網絡性能仍舊較差，在實踐中網絡誤碼率較高，而且廣播電視信號模擬傳輸差錯秒較長，無法達到預期改造效果。為此，文章提出基于同步數字體系（Synchronous Digital Hierachy， SDH）數字微波技術的廣播電視信號模擬傳輸網絡改造方法。利用智能無線Mesh自組網技術對廣播電視信號模擬傳輸網絡結構進行改造，將網絡結構改造為由固定節點、分布節點以及終端用戶節點組成，對網絡配置進行優化，利用SDH數字微波技術對廣播電視信號模擬傳輸信道均衡處理，實現基于SDH數字微波技術的廣播電視信號模擬傳輸網絡改造。實驗證明，改造后廣播電視信號模擬傳輸誤碼率顯著降低，信號傳輸差錯秒有效縮短，網絡傳輸性能得到優化，網絡改造效果良好。

關鍵詞：SDH數字微波技術；廣播電視信號；模擬傳輸網絡；智能無線Mesh自組網技術；改造

中圖分類號：TN943.2" 文獻標志碼：A

0 引言

當前，我國廣播電視傳輸網絡以模擬微波傳輸為主，這種傳輸方式存在諸多弊端。模擬信號在傳輸過程中易受干擾，導致信號質量下降，影響用戶的收視體驗。而且，模擬信號的傳輸帶寬有限，難以滿足高清晰度電視等新型數字化廣播電視節目的傳輸需求。同時，模擬傳輸網絡的管理和維護成本較高，且難以實現網絡資源的靈活配置和高效利用。因此，對模擬傳輸網絡進行數字化改造，已成為廣播電視行業發展的必然趨勢，同時也受到研究領域的重視與關注，相關學者與專家展開了一系列研究，取得了一定的研究成果。

黃科強^［1］提出了基于ASON和SDH的改造方法，利用ASON技術的智能特性，實現網絡的自動路由選擇、光通道管理和故障恢復，提高網絡的靈活性和可靠性。同時，結合SDH傳輸網的高速、大容量特點，通過優化網絡拓撲結構和資源配置，提升網絡資源利用率。翟娟薈等^［2］提出了基于OTN技術的改造方法，通過OTN的靈活調度和交叉連接功能，優化網絡拓撲結構，提升業務路由的靈活性和效率。雖然現行方法在一定程度上提升了網絡性能，但是仍然沒有達到預期的改造效果，在實際中模擬傳輸信號誤碼率較高，并且傳輸距離比較短，無法滿足實際需求，為此提出基于SDH數字微波技術的廣播電視信號模擬傳輸網絡改造方法。

1 廣播電視信號模擬傳輸網絡結構及配置改造

利用智能無線Mesh自組網技術對廣播電視信號模擬傳輸網絡結構進行改造，以智能無線Mesh自組網為核心框架搭建分布式寬帶微波通信網絡，網絡結構改造由固定節點、分布節點以及終端用戶節點組成，具體如圖1所示。

如圖1所示，固定節點、分布節點以及終端用戶節點共同組成一張覆蓋廣泛、高效互聯的信號模擬傳 輸網，采用嵌入式的方式在網絡中生成節點，共享一套標準化的硬件架構，通過調整網絡配置參數，實現網絡廣播電視信號接入、核心信號模擬傳輸及網關等功能。通過Wi-Fi無線連接方式將節點與網絡通信終端連接，實現終端信息網絡接入^［3］。改造后的分布式寬帶微波通信網絡干線鏈路采用5.8 GHz頻段，支持150/300 Mbps數據傳輸速率的室外型大功率無線網橋，以實現遠距離的點對點無線連接^［4］。為了最大化傳輸效率與信號覆蓋范圍，選用高增益板狀天線作為信號發射與接收的媒介，能夠在保證數據傳輸質量的同時，減少信號衰減和干擾，確保信息準確無誤地傳遞至目標接收端。

基于5.8 GHz頻段的特性與網橋設備的性能考量，廣播電視信號模擬傳輸距離限定在10 km以內，以確保信號強度的穩定性和數據傳輸的實時性^［4］。此外，網橋的安裝高度設定在30～45 m，以此減少地面障礙物對信號的阻擋，同時也有利于提升通信鏈路的抗干擾能力。在實際部署過程中，須根據現場環境的實際情況，選擇地勢較高的制高點作為網橋的安裝位置^［6］。5.8 GHz遠端站的以太網接口接入基礎交換機，從而構建起與2.4 GHz大功率無線接入點基站之間的連接橋梁，通過機房進行廣播電視信號模擬傳輸，實現網絡資源的全面覆蓋和高效利用，以此完成對網絡結構與配置的改造。

2 基于SDH數字微波技術的傳輸信道改造

利用SDH數字微波技術對廣播電視信號模擬傳輸信道進行優化，構建信道均衡模型，對廣播電視信號模擬傳輸鏈路重構，將復雜的信號傳遞過程拆解并重新組織，以優化信號質量。采用SDH微波算法對構建的信道模型實施自相關匹配濾波，確保信號在傳輸過程中能夠有效濾除干擾，保持信號的純凈度與完整性^［7］。考慮到廣播電視信道通常處于動態變化的寬時域環境中，接收到的脈沖信號在多條上升信道中穿梭，其特性（如加權位數的頻率）與信道的上升幅度緊密相關，這種關系為理解和優化信道傳輸性能提供了重要依據^［8］。為了更直觀地反映信號在信道中的傳輸特性，引入中電模擬信號碼元的增益趨勢描述以及信號波特間隔延時曲線的概念。通過波特間隔采樣技術，對傳輸序列進行采樣，從而構建出廣播電視信道輸出的中電模擬信號模型。在此情境下，信道傳輸的平方效應可以表示為：

c2=S［x2（t）］（1）

其中，c2為廣播電視信號模擬信道上升幅度；S為增益系數；x2（t）為信號源獲取的中電實時信號。通過均衡濾波，針對廣播電視信號特有的碼間干擾強度進行有效抑制^［9］。由于實際信道路徑與理論模擬存在差異，分集濾波器的設計須依據最小模擬序列來精確調整其路長，以確保對多徑傳播增益的準確估算。這一過程中，接收碼元的計算量與多元信道路徑值之間呈現正相關關系，同時，信號的傳遞速度與測量延時差也被量化，以支持后續的信號處理與優化，公式表示為：

H=c2+enu［i（t-T）］

J=c2+3S2［x2（t）］n（2）

其中，H為廣播電視信號傳遞速度；e為廣播電視信號的信道碼間干擾強度；n為廣播電視信號波特間隔延時系數；u為廣播電視信號發射功率；i為廣播電視信號發射頻率；T為廣播電視信號模擬傳輸周期；J為廣播電視信號模擬傳輸延時差^［10］。在廣播電視信號網絡中，中電模擬信號的脈沖狀態受到多條信道路徑的延時和頻率降低的共同影響，同時，信號的輸入調頻也是不可忽視的因素，中電模擬信號的脈沖狀態表示為：

K（t）=a∑i=1HJ（w-m）2（3）

其中，K（t）為中電模擬信號的脈沖狀態；a為廣播電視信號模擬傳輸延時；i為信道數量；w為廣播電視信號模擬傳輸頻率降低系數；m為中電模擬信號的輸入調頻。在此基礎上，定義廣播電信通信的節點、信道的上升傳送脈沖頻率、輸送時間誤差以及脈沖寬度等關鍵參數，以全面描述信號在信道中的傳輸行為，對廣播電視信號傳輸信道寬度優化為：

G=ent（K（t）/PE）（4）

其中，G為廣播電視信號模擬傳輸信道頻寬；P為單經傳輸時間延遲；E為廣播電視信號模擬傳輸信道中模擬信號數量。按照以上公式計算，合理分配信道路徑資源并引入相位偏移技術，將廣播電視信號模擬傳輸網絡終端接收的信號產生相位偏移，減少了信號間的相互干擾，增強了信號的抗干擾能力和傳輸穩定性，以此提升廣播電視中電模擬信號的傳輸性能，實現基于SDH數字微波技術的廣播電視信號模擬傳輸網絡改造。

3 實驗論證

3.1 實驗準備與設計

通過對比實驗，檢驗本文提出的基于SDH數字微波技術的廣播電視信號模擬傳輸網絡改造方法的性能，將本文設計方法與黃科強^［1］和翟娟薈等^［2］方法對比，以某廣播電視臺為實驗環境。按照以上提出的方案對網絡進行改造，利用改造后的網絡進行廣播電視信號模擬傳輸，傳輸速率設置為10 Mb/s，總傳輸量為8000 Byte。對改造后的網絡接收信號性能進行評價，評價指標選擇誤碼率和信號傳輸差錯秒，誤碼率=錯誤傳輸比特碼數/總傳輸比特碼，誤碼率可以表征出廣播電視信號模擬傳輸網絡質量性能，誤碼率越高，則表示傳輸信號質量越差。信號傳輸差錯秒是指在數字傳輸過程中，產生的差錯量超過網絡設定的門限值的間隔時間，直接反映傳輸網絡的穩定性和可靠性，差錯秒越長，則表示廣播電視信號模擬傳輸信道質量越差，傳輸過程中出現的差錯越頻繁，網絡的穩定性越差。

3.2 實驗結果與討論

以傳輸信號量為變量，對改造后的廣播電視信號模擬傳輸誤碼率進行測試，并對廣播電視信號模擬傳輸差錯秒進行測試，實驗共設計10組，如表1—2所示記錄了以上2個網絡性能測試的結果。

從表1、表2中數據可以看出，采用本設計方法廣播電視信號模擬傳輸誤碼率不超過1%，信號傳輸差錯秒不超過3 s，無論是在誤碼率方面還是在信號傳輸差錯秒方面，設計方法均優于黃科強^［1］方法和翟娟薈等^［2］方法。由此可以看出，用本設計方法改造后的網絡傳輸性能最優，廣播電視信號模擬傳輸質量最好，這是因為網絡采用了SDH數字微波技術，SDH數字微波傳輸技術具有傳輸頻帶寬、容量大、損耗低等優點，能夠顯著提升廣播電視信號的傳輸質量。并且采用同步復用方式和靈活的復用映射結構，能夠實現傳輸資源的高效利用和靈活配置。以此實驗證明了，本設計方法更適用于廣播電視信號模擬傳輸網絡改造。

4 結語

在深入探討基于SDH數字微波技術的廣播電視信號模擬傳輸網絡改造方法后，可以清晰地看到這一轉型對于廣播電視行業發展的深遠影響。通過實施這一改造，不僅極大地提升了信號傳輸的質量、穩定性和可靠性，還顯著擴大了傳輸覆蓋范圍，滿足了廣大用戶對高質量廣播電視節目的需求。同時，SDH數字微波技術的應用也為廣播電視傳輸網絡的智能化、自動化管理提供了有力支持，降低了運維成本，提高了運營效率。未來，隨著技術的不斷進步和應用不斷的深入，基于SDH數字微波技術的廣播電視信號傳輸網絡將發揮更加重要的作用，推動廣播電視行業向更高水平、更深層次發展。

參考文獻

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（編輯 沈 強編輯）

Transformation method of broadcasting TV signal analog transmission network

based on SDH digital microwave technology

QING" Ya

（Chifeng Integrated Media Center， Chifeng 024000， China）

Abstract：" The current method of broadcasting and television signal simulation transmission network network performance is still poor. The practice network error rate is high， and radio and television signal simulation transmission error second is long. It cannot achieve the desired effect. Therefor， the article proposes a method for thansforming the analog transmission network of broadcasting and television signals based on Synchronous Digital Hierachy （SDH） digital microwave technology. Using intelligent wireless Mesh ad hoc network technology of broadcast and television signal simulation transmission network structure transformation， the network structure is reformed into a fixed node， distribution node and end user node. The network configuration is optimized， using SDH digital microwave technology of broadcast television signal simulation transmission channel equilibrium， which realizes the broadcast and television signal simulation transmission network based on SDH digital microwave technology. The experiment has proved that the error rate of the broadcast TV signal analog transmission is effectively reduced， the signal transmission error second is effectively shortened， the network transmission performance is effectively optimized， and the network transformation effect is good.

Key words： SDH digital microwave technology; broadcast and television signals; analog transmission network; intelligent wireless Mesh ad hoc network technology; transformation