基于无线数字覆盖技术的广电工程项目优化路径研究

吴进春

（江苏有线网络发展有限责任公司阜宁分公司,江苏 阜宁 224400）

1 无线数字覆盖技术概述

无线数字覆盖技术集无线传输技术、有线网络通信技术和卫星传输技术于一体，在传统有线数字覆盖技术上架构无线通信网络，延伸了传输范围，提升了传输效率。

从覆盖模式角度出发，无线数字覆盖技术具有两种不同的模式，一种是单频网覆盖模式，它只有一种频率，通过单一网络信道传输信号，主要用在短距离传输以及局部范围内的信号传输，其优势是信号的传输较为平稳，能够降低同频干扰。鉴于此，广电项目为扩大信号传输范围会在单频网覆盖模式下同步增设补点处理模式。单频网覆盖模式所需组合设备是发射机及其他辅助设备，具体结构也分为两种，分别是封闭式拓扑结构、开放式拓扑结构。另一种覆盖模式是多频网覆盖模式，是由多种信道传输信号构成的多元化网络结构模式，能够显著提升各高清信号的远距离、大范围的传输质量，实现各地差异性频点对接，进而推动地面无线数字广电系统传输覆盖网的构建。多频网覆盖模式所需组合设备同单频网模式一样。

2 基于无线数字覆盖技术的广电工程项目组成

基于无线数字覆盖技术的系统组成主要分为数字前端系统、单频网络调试系统、卫星传输系统、多频网络系统和地面数字广播系统5个部分，在广电工程项目中，各系统必须各司其职，互相作用，才能确保数字信号在传输过程中更加稳定。

2.1 数字前端系统

数字前端系统是整个系统中信息资源的主要来源，该系统主要由监控和集成两个平台组成，前者监控系统中各部位信号的运作状态，也包括设备覆盖和无线网络覆盖状况以及节目源的信息等内容。后者旨在实现地方节目和央视节目的对接以及各个节目之间的编码、复用和转换等。另外，各地区的用户通过CAS系统管理和控制数字前端系统的各个设备，且这些设备的装配地址是在当地广电总局机房。

2.2 单频网络调试系统

单频网络调试系统主要负责转换和调整前端输入TS码，在TS码中插入秒帧初始包，促使信号的码率完整生成。该系统旨在解决以下问题：第一，CRC校验码的加入。单频网络调试系统采用TS码流进行节目的配置和传输，在此环节中需解决各个发射站中节目码流的相关配置和传输问题，所以在发射站系统的具体设计过程中必须加入SIP包中的CRC校验码，以便反映校验环节的设置过程。第二，TS码流的输出保持。增设TS码流的输出保持功能，确保单频网络调试系统向各个地区传输信号并保证信号的平稳运行，提升广电节目的质量。

2.3 卫星传输系统

卫星传输系统发挥采集和传输广电信号的支撑作用，更好地帮助广电工程项目实现利用无线数字覆盖技术将产业延伸拓展到全球范围的目标。该系统设计标准是DVB-S，在单频网信号具体传输过程中主要通过对TS码流的加扰加密完成编码和调试，然后利用卫星链将信号从一个地区传输至其他地区，当然其他地区接收信号时也通过卫星的解扰解调。除此之外，该系统在设计时要将TS空包插入发送端的卫星调制器，进一步避免解扰解调时的误删操作，始终确保卫星传输系统符合DVB-S标准，采用特殊形式对TS空包进行处理，而且在信号传输后期，解调器对TS码流编制和适配时也不会改变PCR信息以及数据包的次序，能够有效保持卫星传输系统的信号完整性。

2.4 多频网络系统

多频网络系统的构建旨在增强信号的网络传输时效性，延伸信号的覆盖范围，弥补了单频网络系统的不足。该系统通过卫星传输链架构了无线数字覆盖体系，由多个无线发射频道实现地面广电信号的传输，实现了不同地区不同发射频道中广电信号的同步传输，极大地提升了信号传输效率。

2.5 地面数字广播系统

地面数字广播系统也是基于无线数字覆盖技术的广电项目中的一个重要组成，主要职责在于对中央广电前端系统的设置，其编码、结构和调制形式均满足CDR标准，以此实现对整个系统的复用和编码。另外，该系统的前端在加密、复用和编码之后，形成了两路传输码流，基于单频网络系统、多频网络系统与卫星传输网络的共同作用，在卫星接收装置中完成广电信号的备份，之后接收平台通过码流切换，利用发射系统一步实现该信号在地面的大范围覆盖。

3 基于无线数字覆盖技术的广电工程项目优化路径

3.1 引入光缆传输方式

以光波为媒介，实现光缆传输信号的技术称为网络传输技术。光缆传输系统是由广播发射器、光波接收器、中继器、耦合器和连接器5个部分组成，具体工作机理是：基于光缆传输方式，利用光波发生器促使光波发射，再将其转化为光信号发至接收器，接收器将之转化为电信号传输至中继器，整合所有信号并将其传输到终端系统。

区域数字网络网包括电信、移动和备份路由器、电信和移动光纤、互联网宽带以及5G联通无线网络。在这一框架中，电信路由器主要负责连接市级区域网，移动路由器负责市级无线数字局域网的连接，而备份路由器主要负责连接宽带和5G联通无线网络[1]。正常情况下，电信路由器先进行运转，后两种路由器处于备用状态，一旦网络发生故障时，三者会自动切换状态，保证通信工作顺利进行。就网络功能而言，区域数字网络职责在于上传节目数据、管控高清视频会商和监控系统、监控信号传输情况、促进资源共享、预警信号状态以及维护整个数字网络。

3.2 完善安全传输保障机制

在广电工程项目开发与建设中，完善安全传输保障机制有利于促进无线数字信号传输完整性和稳定性，确保每个信号源都有两个及以上通道和切换矩阵，打造信号传输系统完备的结构。目前，广电产业常用光纤和双绞线作为主要网络传输介质，因此要从光纤和双绞线入手，做好维护保障工作是完善安全传输保障机制的第一步。第一，网络线路老化和自身质量局限性都会对网络造成不良影响，所以必须加强定期检修网络线路的频次。第二，连接主机和交换机的网线两侧的水晶头各有编号，一旦网络发生故障，必须及时检修各个水晶头所对应的网线。第三，加强对交换机和路由器的维护力度，保证网络系统的正常运行，确保视频清晰度满足用户需求，可通过调整环境温度和湿度，通过UPS不间断供电，并且做好散热工作，实现对交换机和路由器工作的360°监测并给予及时地维修，保护网络安全[2]。第四，增强网络机房的防雷能力，组装防雷器，做好防雷接地铜网组装工作，保证整体安全。

3.3 优化传输系统功能

数字信号的传输系统必须符合用户要求，保证两个频道的高清和标清兼容性较好，能够随时切换不影响视觉感官体验；并且能根据节目的技术需求完成系统组装作业，在初步完成系统改造任务后再重新调试设备参数，确保视频由标清转为高清后还能同步播放。结合无线数字信号的传输系统需求和网络平台及直播室的播放需求，总控矩阵需采用132×144标准矩阵，确保信号源的稳定输入和输出，为节目后期制作奠定良好基础[3]。

数字信号传输系统联合利用互联接口和FTP服务器为节目后续文件传播过程提供了技术支持，同时在有线电信号传输时，节目制作和播出流程是一致的。通常，作为一个播出子系统，广播的备播系统设计也遵循相应流程，才能有效提升操作水平。除此之外，还需完善应急播出设备，在应急播出环节综合考虑录像机等设备的种类多样性和功能差异性。在高清系统播出环节，必须给每个频道配置播放录像机，如遇紧急情况及时调动其他频道录像机，提升节目播出的可靠性。就信号的调度设计而言，可借助视频跳线和录像机的方式满足播放多样化的需求，以最低经济成本获得最大的经济效益。