地铁数字电视系统建设的探讨

朱旭升

【摘要】 随着地面数字电视广播的发展，将数字电视引入地铁，建设地铁数字电视系统将成为必然；本文对地铁数字电视建设的覆盖要求、系统构成及功能进行了分析论述。

【关键词】 地铁数字电视 覆盖 系统 POI 漏泄电缆

一、概述

随着地面数字电视广播的发展，城市轨道交通作为流动人口众多、受众面最大的空间区域，将数字电视引入地铁，建设地铁数字电视系统将成为必然；地铁数字电视也是实现以人为本、进一步提高地铁为乘客服务质量、加快各种信息传递的重要手段。

二、覆盖要求

地铁数字电视建成后要达到以下要求：

1、射频信号评价

支持列车运行速度不大于100公里/小时的视频信息实时传输。

以1.5米高度，增益不高于2dB接收天线，在移动速度不超过100公里/小里情况下对覆盖信号进行测试，要求覆盖区域内95%区域内信号场强不低于35dBuV；90%区域不低于32dBuV。

覆盖区域内载噪比（C/N）≥14dB；覆盖区域信号不对原有效覆盖区形成多径干扰。

2、码流信号评价

要求覆盖区域90%区域内误码率小于≤2x10-4。要求覆盖区域90%区域内每分钟丢包率率为≤5。

3、图像主观评价。

标准GY/T 134-1998《数字电视图像主观评价方法》。在工程中可分为以下几个等级：

工程要求在目标覆盖后达到：覆盖区域内实际接收测试效果要求图像流畅，无马赛克现象；达到主观图像评价4级以上。

视频显示不能出现明显断点、失帧、抖动、马赛克等，音频播放不能出现明显噪音、滑码等，确保乘客可享受平滑连续稳定的视觉听觉感受。

三、系统组成

系统由地铁播控中心、传输子系统、车站子系统、监测子系统、车载子系统构成。（图1）

3.1地铁播控中心

负责地铁电视节目的播出、控制

负责地铁电视信号的网络同步控制；

负责地铁电视系统设备的监测、控制；

负责地铁电视节目信号的传输和监测；

3.2传输子系统

地铁移动电视码流信号（TS流）的传输；通过专门的光纤传输通道将控制中心的TS流信号传送到有发射机的相关车站。

其它車站的地铁电视信号由有发射机的车站通过光纤直放站和专门的光纤传送。

为了满足监控信号的上传，监控信号需要1个10M以太网通道。以太网通道利用地铁既有系统以太网通道。

3.3车站子系统（发射机站）

通过ASI光端机接收地铁控制中心的ASI信号，利用GPS进行单频网同步；将ASI信号送入到数字电视发射机，经发射机调制、功率放大后的RF信号输入民用通信系统POI的数字电视接口，通过地铁民用通信系统在隧道内敷设得泄漏电缆完成地铁隧道区间和站厅、站台的信号覆盖。

发射机输出耦合出一路射频信号输入到数字电视光纤近端机，将地铁电视射频信号通过光分路器传输到发射机站控制的各光纤远端机站。

每站设一网络监控单元，监控ASI光端机、GPS、数字电视发射机、光纤近端机等设备的状态，通过10M以太网与中心机房进行信息传输，使中心机房可以监控、设置发射机站各种设备，以便集中管理；

3.4车站子系统（光纤直放站站）

通过光纤直放站远端机接收发射机站光纤近端机发送的地铁电视射频信号，通过光电转换后将射频信号送入数字电视功放单元进入推送放大，然后输入民用通信系统POI的数字电视接口，通过地铁民用通信系统在隧道内敷设得泄漏电缆完成地铁隧道区间和站厅、站台的信号覆盖。

每站设一网络监控单元，监控光纤远端机等设备的状态，通过10M以太网与中心机房进行信息传输，使中心机房可以监控、设置光纤远端机站各种设备，以便集中管理。

3.5监控子系统

对播控中心、发射系统和车站子系统相关设备进行设备状态信息的收集和报表显示，提供系统安全机制，确保系统正常运营；系统监控终端将生成的系统日志存储在中心服务器，管理/控制系统设备。

通过设备监控软件实时监控系统、设备的运行状态，及时发现设备故障，并及时排除故障。

3.6车载子系统

通过车载天线，接收隧道区间内漏缆发射的地铁电视信号，通过机顶盒将视频信号传输到各车厢显示终端；

接收PIS系统信息，将导乘信号通过分布系统传输到各车厢显示终端。

3.7车载子系统

通过车载天线，接收隧道区间内漏缆发射的地铁电视信号，通过机顶盒将视频信号传输到各车厢显示终端；

接收PIS系统信息，将导乘信号通过分布系统传输到各车厢显示终端。

四、覆盖计算

由各车站发射机或直放站远端机输出的地铁电视RF信号，输入到民用通信无线系统的各车站下行POI对应端口，通过民用通信无线系统的下行链路（下行漏泄电缆、下行天线分布系统等），完成对地铁站台层、上下行隧道区间、站厅层及出入口通道的信号覆盖。

漏泄电缆采，满足700MHz～2500MHz工作频段；在较长隧道区间，设置光纤直放站远端机以延伸覆盖。

能量覆盖距离确定

对于地铁数字电视系统：

1-5/8″漏泄电缆700MHz关键指标如下：

地铁电视信号覆盖场强电平需大于-72dBm（35dBv），由于数字电视接收天线可置于机车内，系统附加损耗及余量取15dB；

95%漏泄电缆耦合损耗73dB；漏泄电缆末端所需最小功率为X：

则有：X-（73+15）>-72dBm； X >16dBm。

1、各车站光纤直放站远端机（发射机）覆盖距离：

若置于各站数字电视发射机和光纤直放站远端机输出至POI对应端口功率为20W（43dBm）；

POI插入损耗 8.5dB；

POI输出口至漏缆间的路由损耗 = 7/8"馈线损耗+连接跳线损耗 = 2dB；

隧道内分合路器损耗：1dB；

漏泄电缆百米传输损耗 1.9dB；

在漏泄电缆中传输距离为D：

则有：（43-8.5-2-1）-（D×1.9）= 16dBm；D≈800m

两边覆盖，隧道长度可为2×800=1600m，

即长度为1600m以下的隧道区间，地铁数字电视信号可满足覆盖要求；大于1600m的隧道区间，需设置光纤直放站以延伸覆蓋。

2、隧道光纤直放站（10W）最大延伸距离：

隧道光纤直放站输出功率40dBm ，多频分合路器插损为1.5dB，二功分器插损为3.5dB，满足覆盖场强大于-72dBm时，漏泄电缆末端所需最小功率为16dBm 。

则有：40-（1.5+3.5）-（D×1.9）= 16dBm；D≈1000m；

则最大延伸距离1000*2=2000m。

五、总结

借助于地铁民用通信覆盖系统，搭建地铁数字电视系统平台，是目前国内地铁数字电视系统建设的主要技术手段之一。

地铁数字电视系统的建设不仅能为广大乘客提供丰富的视觉享受，更好的为乘客服务，同时也为地铁及广电运营商带来丰厚的商业价值。

目前，北京、广州、上海、深圳、南京等地铁公司都与广电成立了股份公司，在封闭的地下传播空间，在拥有较高收视保障的媒体终端硬件条件下，构建优质的[电视]媒体资讯传播平台，不断提升乘客对媒体的收视关注度，收益颇丰。

参 考 文 献

[1]李建光，喻春轩.《数字电视和移动电视的原理及应用》湖南科技出版社，2006

[2]刘文开，《地面广播数字电视技术》，人民邮电出版社，2003

[3] GY/T 238.1—2008《地面数字电视广播信号覆盖客观评估标准及测量方法》

[4] DGJ08-109-2004《城市轨道交通设计规范》