广播电视无线数字化覆盖工程信号源传输方案探讨

丁钢

【摘要】推进广播电视无线数字化技术的发展，实现广播电视无线视频与音频信号的稳定传播，理应全面优化广播电视无线数字覆盖工程信号传输方案。目前，广播电视无线数字化传播技术包括卫星传播技术、微波传输技术、WHDI技术等，这三种技术各具优势。本文将简单介绍广播电视无线数字化传播技术类型，并综合探讨广播电视无线数字覆盖工程信号传输方案。

【关键词】广播电视;无线数字;覆盖工程;信号传输方案

在21世纪，广播电视无线数字覆盖工程已成为国家重要战略目标，该项工程组合系统主要包括调频频率和系统工程。在当前整个数字音频广播系统内部，有12套央视，5套省级电视，3套市级电视，1套县区级电视，各套电视节目系统发挥着各自的作用，以此确保广播电视信号传输的清晰度，提高电视节目画质，确保人民群众能收看高品质电视节目，聆听高纯度广。从整体组合来看，地面数字广播系统主要组成部分包括前端系统、传输链路系统和地面覆盖网络系统。其中，前端系统能够同时负责多项标准下的数字电视节目，同时，为不同频道的栏目提供稳定的信号源。传输链路系统所发挥的功能是将多个传输流发送给地面上相对应的覆盖网络发射台。目前，地面覆盖网络系统为每个站点各设有一个信道，这样可以在信号传输过程中以单频网络或者多频网络方式成功传输信号，充分确保广播电视节目的清晰度。

1. 广播电视无线数字化传播技术类型

1.1 卫星传播技术

在数字化广播电视节目信号传输中，调频数字音频广播系统通常被分为三部分：前端系统、传输链路系统和地面覆盖网络系统。在当代中央广播电台工作中，前端系统的信号源是三套相对应的数字音频广播节目的传输码流;市级广播电台中的主要信号源是一套数字音频广播节目的传输码，通常，传输码是借助传输链路将不同的广播电视节目信号发射到相对应的网络发射站内，此时，在地面所覆盖的网络系统中，各站点会利用四个调频广播频率和数字广播与模拟广播方式来实现广播电视节目信号传输的全覆盖。卫星传播技术是当代广播电视节目信号传输常用技术，该技术能够将世界各地广播电视节目传输给广大观众，同时，运用卫星传输特定轨道和信号基站实现广播电视节目信号的数字化转换。其次，经过卫星传输技术处理的电视节目播放声音与音频剪辑效果良好，纯度高，无杂音。各电台会利用卫星传输技术将广播电视节目信号发送到电视台，然后，运用卫星采集器来提升卫星信号传输效果。总体上，微信传播技术能实现广播电视节目信号的全面覆盖，传输稳定性良好，不可忽视的是，该技术很容易受到暴风雪、雷电、台风等恶劣天气的影响。

1.2 微波传输技术

在广播电视节目信号传输与覆盖工作中，微波传输技术能够有效扩展信号的覆盖范围，增加覆盖面积，对信号予以放大。同时，微波传输技术能够加强节目信号在偏远山区和峡谷等信号薄弱区域的传输稳定性。其次，利用微波传输技术传送广播电视信号无须再借助其他媒介，消耗成本比较低，通常可以确保信号传输流畅。

1.3 WHDI技术

WHDI技术属于一种创新技术，能够有效加快无线信号传输速度，扩展信号传输面积，改善电视节目画质以及广播电视音频效果。与此同时，WHDI技术能够对广播电视节目信息进行有效分类，做好针对性传输工作，确保信息传送的真实性。

2. 广播电视无线数字覆盖工程信号传输方案

2.1 细化广播电视节目中无线数字化覆盖工程系统设计内容

做好广播电视无线数字覆盖工程信号传输工作，加强广播电视无线数字覆盖工程建设，首先要着重细化广播电视节目中无线数字化覆盖工程系统设计内容。在广播电视节目信号传输中，覆盖网络系统能够为目标区域发送更加稳定而安全的广播电视信号。目前，因为频谱资源处于非常紧缺的状态，所以不少地区会采用单频网络模式来实现全方位覆盖。这就要做好前期规划工作，科学选址，优化布局，当后期建设作业完成后，要实施必要地调整，对网络进行优化，解决假定参数问题、馈线损耗问题、天线挂高和增益问题

2.2 优化广播电视节目无线数字化结构层

当前广播电视节目无线数字结构层主要包括感知层、网络层、数据层和网络拓扑结构层，提升广播电视节目信号传输效果，稳定信号源，理应重视优化广播电视节目无线数字化结构层。感知层是广播电视节目无线数字结构中的最底层，多对应应用环境部署的终端网络，涉及多个模块。其中，传感模块主要功能是对广播电视信号传输进行感知和提炼采集，该系统配置中安装了日益成熟的信号传输设备以及安防报警设备。系统内部所部署的NB-IoT网络传输数据信息是NB-IoT通信模块的核心任务之一，等到这一模块接收网关所下单的指令后立刻做出响应，然后，按照标准要求完成数据信号的及时上发操作。NB-IoT通信模块采用的是移动BC-35G，为真正实现全网通就需要借助BC28内核，能够为多频段信号传输提供充足的支持，优点主要表现为体积小、功耗低、性能高。

网络层所应有的NB-IoT技术可以增加最大的链路预算是20dB，其覆盖面积也会扩大100倍，与此同时，在基站单扇区，能得到支持的UE连接多达5万个以上，数字化广播电视节目传输信号已经能够覆盖农村区域、偏远山区和地下室区域，因而，不难看出，该系统能够成功应用于城市以外的区域。NB-IoT可以自动支持独立部署、保护袋部署、带内部署，三者在许多方面具有不同优势。

数据层系统可以充分利用OneNET物联网平台，这是一个专门在接收、处理数据时所利用的开放平台，平台定位于PssS，短时间内所搭建的应用系统相对比较安全、稳定，能够支持多种标准的设备接入，在開发SDK时支持多种语言。为提高整个系统的安全性能，就需要使用专门的CoAP协议所使用的DTLS加密通道，确保能够安全的传输广播电视节目信号。

网络拓扑结构可分为以下四种无线网络终端组网拓扑方式：

第一，总线型拓扑结构，该结构组合简单，部署灵活。当代总线型拓扑结构可以按照同一个信道与多个终端相连接，同时，为总线上相接每个终端，其优势主要表现为成本低、连接方式简单，便于更好的交互终端之间的信息与共享信息。但是，这一结构也存在许多不足，诸如信号传输与交互过程中会相互影响、信息传送存在延时、故障诊断困难、隔离维护工作难度较大、很容易导致系统瘫痪。

第二，树型拓扑结构。这种拓扑结构是以总线型拓扑结构为基础，加入适当的分支，分支结果具有对称性。这种结构能够有效解决总线型拓扑结构所具有的弊端，但是无法充分的共享节点间的信息，还会影响系统的正常运行。

第三，环形拓扑结构。这种拓扑结构明显不同于其他三种拓扑形式，简而言之，该结构属于一种特殊的闭合型拓扑结构，它在与各个终端相连接的过程中能够充分借助所有环形通道，将请求信息发生给任何终端，而信息接收则交给其他终端负责，以此能够双向传输环形网中的各种数据。值得一提的是，一旦在这个环形网络中的某个节点出现故障，就会导致整个网络系统瘫痪，稳定性效果不佳。

第四，星型拓扑结构。这种拓扑结构所采取的组网形式就在于从中央的节点向外辐射的终端，借助中央节点就能够对其他终端通信实现集中控制与管理，无须通过选择路由器来实现数据的转发，如果某个终端出现故障，也便于查找和维护，因此不会给其他终端的工作造成干扰，为更加良好的扩展工作提供便利。然而，因为中央节点的工作流程较为复杂、作业量大，因此对标准性能提出了很高的要求。

2.3 实现云平台的安全连接

当代广播电视系统大多是借助全面开放的OneNET物联网云平台来实施安全连接，通常，以CoAP协议为基础能够高效实现感知终端和云平台之间的数据信息交互。当代CoAP协议一般都是运行在UDP之上，这有助于在一定程度上减少开销，为广播电视节目组播提供更有利的支持，REST模型通常对应于M2M场景所开发的轻量级协议，与此同时，能够为HTTP协议机制提供更完善的借鉴方案，且能够更好的进行简化，利用二进制的消息格式可以使整个协议包变得更小，结构更紧凑，最小的是4B。此外，CoAP协议对CON、NON、ACK、RST这四个消息类型进行了定义，利用Message来承载Requset/Response，只需要在逻辑上区分，无需区分封包。

2.4 做好发射台维护管理工作

发射台中电视广播节目信号传输中发挥着至关重要的功能，确保发射台的正常运转，必须做好相关维护管理工作。发射台在运转过程中必然会使发射机产生热量，在计算这些热量时应结合发射机正常运转标准，对比分析故障情况下所产生的热量，这样方能对热量进行合理控制。同时，确保发射机的正常运行，应通过优化发射机矫正技术与开发技术不断改善发射机设备的性能。其次，工作人员应定期对发射台低压配电柜实施检查与维护，做好相关记录分析工作，如果发现配电柜存在异常响动就要立刻排查诱因，采取有效的解决措施。在配电系统安全巡检过程中，维护工作人员会借助红外线测温仪来检查母线接线端和断路器，如果发现温度高于正常标准，就要及时断电，并予以处理。再次，维护工作人员需要监测电容器的运行状态是否正常，避免出现漏电问题。此外，维护工作人员应针对整个配电系统进行安全化与规范化操作，以免故障扩大。

结束语：综上所述，全面优化广播电视节目信号传输效果，实现信号数字化覆蓋，广播电视台应重视细化广播电视节目中无线数字化覆盖工程系统设计内容，对广播电视节目无线数字结构层予以优化，实现广播电视系统和云平台的连接，并做好发射台维护管理工作。

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