李广顺 李肖群 李伟
辽宁省广播电视传输发射中心 (沈阳 110016)
随着我省广播电视事业的不断发展,辽宁广播大厦播出的节目数量不断增加,对信号传输质量的提高也面临着迫切的要求。这些信号需要传送到省网络公司、彩电塔的微波机房和调频机房、地球站和033中波台,为全省的光纤、微波、卫星的传输和中波、调频的发射提供信号源。
过去,我省广播信号的传输完全采用模拟的方式,逐步显露了相当多的缺陷。首先,设计的路由不合理,传输线路形式单一。广播信号完全是由彩电塔微波机房进行分配,以完成对各个方向的传送。广播大厦到彩电塔微波机房只有光纤线路,没有其他途径,一旦光纤线路出现问题,就会造成信号的全部中断;地球站和033台只有彩塔微波传输的信号,没有光纤线路。其次,模拟传输容易引入噪声和失真,信号质量较差。第三,模拟设备技术落后,集成度低,尺寸大,重量大,占用较多的空间,维修也不方便。第四,传输设备比较陈旧,性能变差,故障率高,维修量大,使得信号质量不稳定,指标没有保证。
广播电视信号传输实现数字化,我省广播信号的传输必然由模拟方式转换为数字方式。辽宁广播大厦建设和投入使用,这一转换任务才得以实现。
辽宁广播大厦落成以后,原有的模拟传输系统被完全淘汰,重建了一个全新的数字传输系统。整个系统包括了辽宁广播大厦、网络公司、彩塔微波机房、彩塔调频机房、地球站和033中波台等各个部门。这些部门都新上了数字传输设备,部门之间的传输线路和传输方案均做了重新规划。
传输类型有两种,即光纤和微波。其中,光纤传输分为主、备两路。每条光纤线路采取不同的路由,以防同时出现中断故障。光纤传输与微波传输互为备份。
1.1.1 光纤传输方案。
广播大厦信号首先传输到网络公司,再由网络公司做信号中枢,向各个方向进行发送。
新建广播大厦到网络公司,网络公司分别到彩塔微波机房和调频机房、地球站、033台的全部光纤线路。各线路分主、备两路。
1.1.2 微波传输。
广播大厦到彩电塔微波机房,新建一条数字微波线路,彩电塔微波机房到地球站和033台分别淘汰了原有的模拟设备,各自新建一条数字微波线路。所有微波线路与光纤线路相互备份。
1.1.3 设备全部实现数字化
各个线路上的传输设备全部更新为数字设备,所有的节目信号均采用数字处理和传输。
1.2.1 安全保障
光纤传输和微波传输并举,光纤传输(主、备路)为主用通道,微波传输做备份。传输方式多样化,大大提高了传输可靠性,为安全优质播出提供了有力保障。
1.2.2 信号传输质量高
数字信号在传输过程中,信号电平能保持稳定、可靠;有效避免了模拟信号传输中产生的失真、干扰和噪声的积累;采用纠错编码技术,还可以进一步提高其抗干扰能力;保持信噪比基本不变,接收端的信号质量与发送端基本一样,传输距离不受限制。
1.2.3 传输容量大
在一根光纤或一个信道中,可以传输大容量的节目信号,节省了传输线路和设备的资源。
1.2.4 发射功率低
在相同覆盖服务区内,数字设备发射所需的功率比模拟发射设备要低很多。也就是说,在相同功率下,数字发射设备比模拟发射设备的传输距离大。
1.2.5 数字设备容易实现互联互通
不同接口的数字设备,可通过适配器方便地进行互联互通,实现信号的不同传输要求。
1.2.6 设备操作智能化
数字设备具有灵活和实用的人机交互界面,菜单操作,简单、快捷。
1.2.7 设备小型化
数字设备集成度高,使其体积小、重量轻、占地少、维护方便,均采用标准机柜摆放。
1.2.8 故障率低
数字设备功耗低、散热少,故障率下降、工作稳定可靠。
本系统主要由广播信号传输所经过的传输设备和信道所组成。
另外,全省微波传输系统的数字化改造在先期已完成,基本不在这次工程之列。
总体传输规划如下:
广播大厦信号通过光纤和微波线路将信号传输到网络公司、彩电塔微波机房和调频机房、033中波台和地球站。网络公司通过光纤线路对全省进行有线传输覆盖;彩塔微波下传和地球站上星对全省进行无线传输覆盖。033台中波广播发射和彩塔调频广播发射对沈阳地区进行无线广播覆盖;
广播大厦信号首先通过光纤线路传送到网络公司,再由网络公司转接,通过光纤线路将信号分别传送到彩塔微波机房、地球站和033中波台。光纤信号采用主备路两路传输方式。
广播大厦对彩塔微波机房新开通一路数字微波线路,彩塔微波站对地球站和033台都分别新建了数字微波线路。各微波信号作为光纤的备份。
彩塔微波机房将接收到的网络公司的两路光纤信号和广播大厦的一路微波信号通过音频分配器和切换器选择输出,分别传送到全省数字微波线路、033台方向微波线路和彩塔调频机房。
彩塔收到的广播大厦的微波信号,通过解调和分配后,一路送给微波机房,另一路送给地球站微波。
广播数字传输系统方框图如图1所示。
图1 广播数字传输系统方框图
由图1可见,在辽宁广播大厦的信号传输过程中,网络公司有两路光纤;彩塔微波机房和调频机房、地球站、033台均各有两路光纤和一路微波;以上各部门,均以光纤信号(主、备路)为主,微波信号做备份,确保了信号传输的安全可靠。
下面,分别对各主要传输线路的组成进行描述。
光纤线路包括四段,一段是广播大厦到网络公司,其它三段为网络公司分别到彩塔微波机房、地球站和033台。
3.1.1广播大厦—网络公司
广播大厦将所有信号分成两组,即立体声信号和单声信号,并分成主、备路。再将它们分别进行编码,打包成E1信号。主、备信号通过两台E1光发机及不同的光缆进行传输。
广播大厦发送设备组成方框图如图2所示。
图2 广播大厦发送设备组成方框图
网络公司的E1光收机还原出E1信号,送入SDH设备。
其接收设备组成方框图如图3所示。
图3 网络公司接收设备组成方框图
3.1.2 网络公司—彩塔微波机房、地球站、033台
彩塔微波机房、地球站和033台分别设有一个SDH设备终端。网络公司SDH设备通过光纤线路将信号分别传送到各个方向的SDH设备终端。
网络公司发送设备组成方框图如图4所示。
按照各方向需要的不同,传输的信号有立体声信号或单声信号。
图4 网络公司发送设备组成方框图
彩塔微波机房、地球站和033台收到的E1信号,送入数字音频解码器,还原为模拟信号。每个方向都有主、备路两套接收设备,两套设备相同,其中一套设备的组成方框图如图5所示。
图5 彩塔微波机房、地球站和033台接收设备组成方框图
微波线路有三段,分别是广播大厦到彩塔微波机房、彩塔微波机房到地球站和彩塔微波机房到033台。三条微波线路的原理和组成基本相同,均为PDH数字微波,可实现双向业务传输。
设备主要由音频编解码器、45Mb分复接器、QPSK调制解调器和微波收发信机及天线组成。
数字传输系统运行后,传输线路稳定可靠,传输效率大为提高,信号质量明显改善,设备维护方便,故障处理迅速,充分显示了数字传输技术的优势。
目前,在信号的传输过程中,还存在局部的模拟信号的环节,没有实现全数字化传输的目标,有待于今后的进一步完善。
建设一个全新的数字传输系统,是一项庞大的系统工程。这套数字传输系统的开通,是我省广播事业发展上的一件大事,也是一个新的里程碑,具有划时代的重大意义,标志着我省广播信号告别了过去几十年的模拟传输的历史,开始进入了一个全新的数字化传输时代。