分析VSAT在广电节目传输中的应用

文丨柳重春

（国家广播电影电视总局八七一台，海南三亚 572600）

1 广播电视卫星应用的相关需求研究

广播电视在全国范围内传输得以实现的前提条件是卫星广播电视的逐渐普及，同时卫星广播电视也大大推动了广播电视的快速发展。总结我国目前的卫星广播电视的发展情况：30几个卫星上行站，发送电视——70几套/1天，发送广播——100几套/1天，这样的发送率满足了上亿的观众对广播电视的需求。

但是必须承认的一个事实是：上述提到的卫星地球站均为大型的上行站，其天线的口径均超过了7m，其功率达到百瓦次之多。现阶段卫星广播面临的情况要求广电总局尽快建立独立的VSAT通信系统。VSAT通信系统特有的性质取决于广播电视的特点，具体表现在其功能上。

1.1 节目的转化与电视新闻的采编

VSAT系统移动站与小站作为北京新闻单位与全国其他各地新闻单位间进行新闻传递的最有效、最便捷的手段。它的优势在于VSAT系统不会受到地面设施的以及地域的约束，特别是国家面临灾难的时候，它的优势凸显的尤其明显；另外，安装VSAT系统设备较简便、受环境制约小、VSAT系统建设成本不高等。但是更高的传输带宽才能保证广播节目的高质量，在这里需要注意的是带宽一定要保证达到6MHz。

1.2 广播节目转换

VSAT系统是广电局在偏远地区进行广播新闻采集的首选方式。

1.3 数据交换与业务电话

数据交换与业务电话是广播电视系统的两大主要功能，其特点是：突发性强、数据量小，所以VSAT系统各小站的数据率通常控制在64kbps以内。基于该特点，VSAT系统主要有以下站台类型：

（1）数据小站：数据小站拥有数据通信与业务电话两大功能。

（2）综合业务站：综合业务站拥有广播节目和电视节目转换的功能，以及数据通信与业务电话的功能。

（3）主站：主站主要是对VSAT系统以及节目转换通道进行管理，以及同处于地面的数字交换系统进行连接；另外，主站也拥有电话中心局、广播节目转化、电视节目转换三大功能。

2 VSAT在广电节目传输中的应用

2.1 VSAT系统概述

广播节目转换采用的是MPEG-2，Layer-1音频压缩编码技术，依靠此技术可以实现广播节目的高质量传输。在广播节目中采用帧中继接入技术是为了满足广播节目及时传输数据的需要，广播节目实时传输码率高，被定性为同步数据。当然也可以选用另外一种手段实现广播节目的实时传输：选用IP数据与其他数据替代广播节目，借助TDMA卫星系统实现数据的传输。

广播节目要求具备很高的安全性和实时性，以及网状连接。但是采取帧中继接入，其设备不稳定，易造成高停播率；帧中继接入设备在数据链路连接标示符链路方面存在一定的局限性，这一问题的存在造成的问题是：如遇系统中VSAT小站过多，就会造成网络业务无法实现。但是对于IP技术的选用，它可以支持数据的传输，而且其传输的链路也不复杂，但是存在另一问题，IP技术无法保证数据传输的实时性，一旦传输过程出现差错便会引起广播节目停播，另外该技术也不能保证信号传输的安全性。

综上所述，要想实现广播节目安全性、实时性更高，最佳方式是采用TDMA系统的透明通道传输数据，此外，借助网管的功能，达到带宽的全面利用以及广播电视全网状的交换。

帧中继作为统一性很高的平台，它能够保证通信网络涉及到的新业务的应用，如：数据库/英特网连接、LAN/LAN连接、电视会议、IP业务以及数据广播等。语音业务与数据完全可以选用帧中继接入平台，形成由网状语音业务以及星状IP数据业务组成的混合网络。只要配置支持，用户均可以建立相应的虚拟专业网。

2.2 分析业务量

（1）全网信息速率

结合上表：VSAT卫星通信网用户信息的总信息率——6920kbps（除去FEC和TDMA包头）。实际的VSAT卫星通信应用中，话音业务、数据传输以及广播节目交换三类业务可以对卫星信道带宽进行资源共享，所以广播节目在主站同远端站交换时，可以将数据传输业务以及话音业务的速率进行合理降低，这样便可以实现宽资源共享的目的。

这里需要着重强调的几点是：第一、信息量在实际使用中并未使用彻底，另外，数据业务不具备实时性，所以支持降速使用；第二、上表中的数据业务是各站最大数据传输业务量的总信息速率。

综上两点可以得出：全网的信息速率完全可以参照数据传输业务使用率的60%、对话音业务与广播节目交换的总速率的设计可以参照5051kbps左右。

（2）TDMA载波突发速率

在（二）中可知网络总信息速率的设计时依照5051kbps。关于功放配置与远端站天线能实现最小化，以及话音业务与广播节目的实时性传送的实现，首先要将卫星道占用带宽的充分节省作为前提条件，帧中继业务要进行四分之三的前向纠错、往后调节QPSK与RS级联编码。此时，1024ksps突发率完全可以承担起整个网络的全部业务。取分配带宽依据1.4RS，网络系统需要的卫星转发器频率仅需要5.7MIIz。在某一个时间段内，所有远端站只需要发送一个载波，这样可以实现多载波调频功能的充分发挥，同时也实现了远端站设备的配置相对更低，仅需一个VSAT信道终端。广播节目的交换可以在占位2048kbps的条件内实现8路立体声广播的传输。MAP图由VSAT网络管理事先设定好，其可以腾出传输带宽，为广播节目交换业务提供更充足的带宽。另外，在保证基本需要的情况下，对话音量与数据业务进行调整，待广播节目的交换完成后再切回MAP图。

2.3 射频设备的配置

主站在整个网络系统地位最高，作用最大，所以对其的扩充性与可靠性要求也相当高。

2.3.1 主站设备的射频要按1：1的冗余进行配置，但是由于天线要分系统，所以分开考虑；

2.3.2 为了实现维护量的减少以及依据单套配置设备的需要，远端站射频以及主站设备要严格按照一体化的单元进行相应的配置。

依据对小站业务载波链路的计算结果以及其配置的具体要求，射频的设备配置详见如下：

（1）主站需要配置的射频设备——80W辅助配件以及室外单元、6.2米自动跟踪天线分系统，这样的配置要求是为了方便实际的需要扩容；

（2）综合业务站需要配置的射频设备——4.5米电动天线分系统，目的是减低成本和实现ODU配置的减小；

在这里需要强调的一点是：各站的ODU要严格按照EIRP的数值以及具体站点的雨衰对配置分别计算加以确定。

（3）数据小站配置的射频设备——2.4米天线，ODM容量可以选用2W或者4W，这样的配置理由是简单便捷、扩容成本低。

[1]李海峰.VSAT在广电节目传输中的应用[J].广播与电视技术，2003，30（12）

[2]弦荣健.广播电视VSAT系统与亚洲卫星业务应用[J].数字通信世界，2012，（1）

[3]李涛.DVB-S系统反向链路设计与实现[D].2006.