IP微波在数字地面电视传输中运用分析

■ 山西广播电视无线管理中心：王星

随着人们对日常生活质量的需求提高，对于电视节目的收视质量要求已经建立起了较高的思想标准，许多视频节目都需要通过高清视频的形式进行放送，这就需要使用更加高效且低成本的传输技术，数字地面电视与IP微波技术的结合就能够有效实现这一目标，打破传统信息技术对节目质量的桎梏，显著的提高电视信号质量，实现高水平的节目播放。

1.IP微波与数字地面电视的主要内容

1.1 IP微波技术的主要内容

IP微波技术全称为互联网协议微波技术，是在SDH信号传输技术的基础上进行技术拓展的产物。通常IP微波技术的主要组成部分有室内模块、室外模块、接收天线、中频缆线。IP微波技术的室内模块主要由接入端口、数据信息分析系统、信号调制复用模块、频率加载模块、操作系统以及信息错误更正编解码器等结构内容组成。室外模块通常起到的是降噪滤波的作用，主要的结构组成为合成锁相频率源、功率改变器以及变频器。接收天线负责接收和传输信号，中频缆线将室内外两个模块连接在一起，并将节目信号传输给接收天线，完成节目传输发送。IP微波技术主要以互联网IP协议作为媒介，以实现对不同类型帧率IP信息完成包裹传输为目的的传输技术。IP微波技术能够实现在网络上的有效连通，在实际使用中通过SDH技术的辅助，能够依照不同的数据加工方式来实现对传输信号的修正，修正之后的信号与接收天线中的信号融合，并打包成为数据包进行共同传输。

1.2 数字地面电视的主要内容

数字地面电视主要是通过接受地表建立的电子信号塔所释放的信号，来实现对节目信号的转换和播放。通常来说数字电视对于用户的硬件设施要求较高，只有用户在配备了具有地面信号接收端口的设备后，才能够接收到相应的地面信号塔传输的节目信号，才能够收看到节目内容。

2.IP微波与数字地面电视的主要使用优势

2.1 IP微波技术的优势特点

IP微波传输技术相较于传统的微波技术有着较为明显的优势特点。首先，IP微波技术能够适配不同类型的信号传输接口。IP微波技术能够满足多种信号传输的模式结构，并对其中不同的传输业务进行分类处理。IP传输技术能够满足PDH与SDH在信息传输中的需要，并在同一时间段内进行多项TDM的业务。

其次，IP微波技术能够适应多种环境条件下的信号传输。传统的信号传播技术往往会受到天气变化的影响，经常在雨雪天气下产生无信号或是信号传输不连续的现象，对于用户的节目观看造成一定影响，IP微波技术可以通过自身的变频调节能力，依照环境干扰的程度来进行不同的层级服务。例如，在面对环境干扰比较严重的情况下，IP微波技术会适当的对传输的节目内容的画质进行下调，以保证信号传输稳定为主，当环境的干扰下降时，IP微波技术就会根据变化逐渐地将节目画面质量进行上调，保证信号传输的效果。

最后，IP微波技术还能够进行大数据量的信息传播。IP微波技术在对数据进行打包时，可以将以太帧头数据进行合并处理，并且在对分组业务信息中的短包信息数据进行分析时，可以将结构头数据通过数据结构压缩的技术方式来进行处理，这样可以有效地增加信息数据的进出量，满足高清视频高数据信息传送量的应用需求。

2.2 数字地面电视的应用优势特点

数字地面电视相较于传统的机顶盒模拟电视，有着三方面的明显优势特点。第一，低通量。数字地面电视的运行主要是依靠数字化的信息数据来实现的，这能够省去信号转化处理的运行环节，让单位时间内信号塔与数字地面电视之间传输的信号数据量得到显著的提高。第二，覆盖范围更广。数字地面电视具有高水平的频率划分能力，这就使得其在运行中能够对环境范围中不同的信号情况进行辨别，并灵活地进行信号频率划分，从而实现信号接收能力的覆盖范围。现如今大部分的数字地面电视都能够保证16km到36km的信号接收覆盖范围，能够接收到丰富的信号节目内容。第三，运行模式多样化。数字地面电视通常包括多种运行模式，例如HDTV、SDTV等。数字地面电视可以凭借着极高的信号传输速率来对运行模式进行调整，同时，数字地面电视的信号保护隔断能力也能够保证信号传输的安全性。

3.在数字地面电视传输中提高IP微波的应用效果策略

3.1 配置相关硬件设备

IP微波技术想要良好地发挥出功能特性，首先需要配置良好的硬件设施。这就需要对原有的数字地面电视的信息传输设备进行改进。通常在进行改进的过程中，需要配置性能更强的硬件设施来为IP微波技术发挥功能提供载体媒介。在整个数字地面电视传输系统中，硬件设备主要承载的是对数字微波信号的发射、调频以及接收调整的功能，因此对于数字地面电视系统的硬件设备调整，应当考察其功能性，在功能性的基础上检验其传输能力是否能够适应IP微波技术的传输需要，并进行相应的改造处理。当设备能够满足传输需要时，就保留原有硬件设施，当不能够满足使用需要时，就应当进行一定的功能改造，并增加相应的接口盘，来满足IP微波技术传输的需要，增加整个数字地面电视硬件设施与IP微波技术的应用适配度。

同时在整个信号传输系统中，IP微波技术对于编制码器的功能性也有着一定的要求。在进行信号传输的过程中，编制码器往往决定着数字微波信号的压缩与传输能力，因此IP微波技术的应用质量提升中，编码器起着重要的作用。面对部分数字地面电视系统中使用的编制码器功能性较为落后的现象，在对硬件设备功能性改进的过程中，就可以在原有的编码器基础上进行H.264编码功能的添加，提高编码器对数字微波信号的转换能力，加强IP微波的转化效果。最后对于整个硬件设备中，改造价值不大的设备应当直接进行更换，并在替换之后应当确保数字地面电视的传输功能性，提高IP微波技术的应用效果。

3.2 优化系统拓扑结构

IP微波技术在数字地面电视中发挥出效果主要是建立在对拓扑结构的应用上。为了保证IP微波技术在数字地面电视传输系统中的正常应用，需要对整个系统的拓扑结构进行优化。从整体上看，数字地面电视传输系统的拓扑结构优化主要有两部分设计，第一部分是微波设备--MSTP设备，另一部分是MSTP设备--STM-A信号。其中，第一部分的微波设备--MSTP设备的功能运行模式主要是将微波信号进行发射传输，系统设备在经过处理以后会将整个信号内容输入MSTP设备，在这个输出输入的过程中，进行IP电视解码器的设置。通过解码器的功能转换，能够将原有的信号转换为数字信号，最后再将数字信号转换为音视频信号，完成对节目的放送。而另一种MSTP设备--STM-A设备则是将接收到的数字信号，转换成为IP信号，这时数字地面电视系统中的MSTP设备会对IP信号进行检查，保证其内部所包含的音视频信号均处于完整的状态，之后再将IP信号传导向微波发射设备，IP微波技术设备在接收到IP信号之后，直接将IP信号发射出去。完成节目的传输。通过这种拓扑结构上的优化调整，能够在保证信号的完整性的同时，发挥出IP微波技术的大数据量传输特点，提高数字地面电视节目放送过程中观众能够获得稳定、高清的观看体验。

3.3 加强网络管理系统功能

在将IP微波技术应用到数字地面电视传输中时，还应当加强网络管理系统功能。网络管理系统在整个数字地面电视与IP微波技术传输中起到对微波信号的管理作用，是在互联网技术支持下实现微波信号管理自动化、智能化的有效方法。通常网络管理系统在发挥自身的功能时，会对整个IP微波在数字地面电视系统中的运行状态进行动态监测，以达到及时发现信号传输中的过程问题的目的。在网络管理系统发现信号传输中的问题以后，会将传输过程中的问题进行反馈，并规划相应的传输模式优化策略，从而及时地对问题进行调整，提高IP微波技术应用效果。

网络管理系统对于IP微波技术在数字地面电视系统的应用中的重要性，使得其在实际使用中，应当不断地增强功效，加强管理系统的功能性。除了要按照IP微波技术的运行监督需求，来进行功能模式以及运行算法路径的改进以外，还需要对网络管理系统的功能性进行延伸让网络管理系统不只局限在对于IP微波技术的传输上，而是将动态监督的管理能力拓展到对整个数字地面电视传输系统中，对系统中的数字化微波设备、传输路径、微波信号强度等运行设备状态指标进行动态化监控，实现在信号传输的全过程信息资源管理，当系统中其余组件出现问题时，网络管理系统也能够做出预警，并对异常状态问题进行提示，工作人员可以及时地按照管理系统用提示的内容，对数字地面电视的信号传输系统进行针对性检查，提高信号传输的稳定性。

3.4 使用5G技术提升地面数字电视性能

现如今，信息技术水平的发展已经为信号网络带来了5G技术。在实现IP微波技术在数字地面电视的高效应用中，可以通过5G技术来拓宽数字地面电视的信号接收覆盖面积，以实现信号传输的安全性以及稳定性。5G技术作为最新一代的蜂窝移动通信技术，表现出高信息传输速率以及低能耗、低延迟的效果。将5G技术应用到数字地面电视的传输上，有着以下几点作用。首先，能够有效地提高数字地面电视的信号传输速度，5G技术相较于以往的蜂窝移动技术，最大的优势在于极高的数据传输速率，经检验5G的数据额传输速率可以达到4G的传输速率的100倍。这种传输速率的提高能够明显改善IP微波信号的信号发射速度以及传输质量。更好地发挥出IP微波技术对单个用户数字电视信号传输的能力效果。其次，能够提高数字电视信号传输中的安全性。5G的低延迟、高宽带特点，能够将IP微波技术的安全性能更好地发挥出来，再出现恶劣天气的情况下，5G网络对于信号发射的接管能够降低发射站进行信号传输运营的安全风险，降低在进行IP微波信号传输时发生数据丢失的可能性，能够对IP技术在恶劣天气下的传输稳定性形成强化效果，并且对数字地面电视的稳定性形成补偿效果。最后，5G技术能够有效地减少信号传输盲区，扩大数字地面电视的信号接收范围。通常大多数的数字地面电视都是通过无线覆盖的方式来进行信号的接收，这种信号接收模式下，存在着很大的不稳定性，一旦出现信号上的波动就可能会导致数字地面电视的信号接收范围减小，影响到功能性。使用5G技术以后，高传播速率以及带宽能够拓展发射站的微波信号发射范围，有效地弥补了原有的信号发射站的信号传输盲区，并且通过高信息传输能力，为数字地面电视带来更加丰富的内容，提高对IP微波信号大数据量的接收能力。

3.5 提高微波带宽资源利用效率

IP微波技术在运行中主要是通过IP协议来实现传输功能。IP微波技术将原有的空中传输的数字信号转换为IP协议中的数据包信号。IP协议中的数据包信号有着一定的开放功能性，这使得IP微波技术在进行数据传输时，所进行的数据业务并不会占据固定的带宽，能够依照制定的规则进行数据包所需求的带宽分配。换言之，IP微波技术在进行数据信号传输时，会对业务的紧急程度依照现有规则进行划分等级，对于其中等级度较高的数据信号传输业务，IP微波技术会优先地进行带宽的分配，这样一方面能够保障数据信号的传输业务能够有序、高效地运行，另一方面还避免了大量数据业务同时进行传输造成数据缺失现象，有效地提高了带宽的使用效率。但这种模式下也存在一定的不足，IP微波技术本身所蕴含地对信号数据的交换分组技术，所使用的是存储转发、带宽共享的机制，这就使得IP微波技术在业务量较多，传输压力较大的情况下，容易出现网络的堵塞，导致对信号业务的传输出现延时，甚至可能会出现停传的现象。

因此，在提高IP微波在数字地面电视系统中的应用效果时应当保证微波带宽的使用效率，在原有的高效利用的基础上确保IP微波技术在实际使用中有着足够的带宽，来支持其运行。技术人员可以在系统中为IP微波技术的信号传递专门开辟数字微波传输路径，这样能够有效地拓宽IP微波的使用带宽。保障IP微波技术在进行对数据传输业务的分配与传输时，获得更高的带宽支持，提高整个分配与传输的利用效率。技术人员还可以调整原有的一对一信号传输模式，利用IP微波技术搭建起一对多的数字信号传输网络，让数字地面电视信号传输的样式更加多元化，保障信息传输的流畅性以及稳定性，提高对民众的服务效果。

3.6 灵活选择IP微波设备类型

在普遍的IP微波使用类型中，主要的设备使用组合方式为室内+室外以及单纯的室外两种。这两种微波设备的组合方式所使用的接口设备类型有着明显的差异。在室内+室外组合模式下，主要使用的接口类型有GE光口、FE光口、FE电口以及E1接口等，并且在室内+室外的组合模式下，所使用的接口数量也相对较多，室内与室外的设备常常使用中频电缆作为媒介，来进行信号的传送以及供电。而单纯地使用室外微波设备，所应用到的接口种类较少，通常只有GE光口和STM-1光口，使用的接口数量也相对较少，因而优势比较也相对明显。室内+室外的组合模式能够负责较多的业务类型，多种类的接口形式能够满足不同类型数据型号业务的传输需要，并且对于带宽的使用效率也相对较高，但相对的，多接口所带来的功能上以及设备接线上的复杂性，使得室内+室外的IP微波技术设备的维护与检修比较的复杂，并且使用起来也需要较高的了解度以及对IP微波技术的理解水平。而纯粹的室外设备组合，较少的接口数量和种类就决定其自身的功能性相对较弱，在需要进行一些类似于E1类型的数据业务传输时，可能就会由于缺少相应的传输接口而无法实现，或者是需要同室内的设备进行连接，工作效率较低。但相对的接口数量以及种类较少所带来的是更高的运行质量。较少的接口所带来较少的运营业务，会将更多的带宽分配给传输业务，提高单个业务的传输效率，受带宽的限制较小，并且日常的使用维护也比较简单，工作人员能够更加快速地发现问题，并进行修理。在数字地面电视信号传输中使用IP微波技术就要对这两种设备的组合方式进行灵活选择，依照不同的使用需要来配备不同的IP微波技术设备，提高设备对于信号传输业务的支撑作用，保证技术使用的有效性。

4.结语

IP微波技术以其高效的传输效率，在数字地面电视的信号传输上有着极高的应用价值。在实际应用中，技术人员应当密切地关注设备的相关硬件设备，以及系统的拓扑结构优化，通过5G技术为微波技术的使用提供更加稳定的网络传输环境，灵活选择设备组合，以达到发挥IP微波技术的信息传输效果，实现数字地面电视信号传输的高质量运行。