模拟微波设备数字化改造的可行性分析与实践

　　
　　目前，我们收看电视有三种方式。

　　第一种就是通过卫星传输的卫星电视，大家印象中的锅盖式抛物面天线就是用于接收卫星信号，进而再通过有线电缆接到用户家中的电视机上。应用是特别的普遍，但是收视节目局限在省级卫视信号，老百姓生活贴近的当地节目卫视传输接收难以实现。

　　第二种就是有线电视，通过有线电缆进行传输和接收。这种方式是目前城镇应用最为广泛的。由于长距离有线布缆的造价较昂贵，地处偏僻的农村不适合铺设电缆。

　　第三种就是无线电视。通过地面无线波进行接收。就类似于收音机收听广播一样，地面数字电视就是通过地面数字信号来收看电视，摆脱有线的束缚，由于是地面广播的形式，所以造价低、覆盖面广为其应用的最大优势。由于地面数字电视从传输到接收全部数字化，这个数据量是相当的大。大部分市民是通过城市有线电视网收看数字电视，地面数字电视主要面向没有广播电视网络覆盖的城郊、乡村等地区，以及移动终端如车载数字电视和手机。

　　一、准格尔旗原广播电视信号在全旗的覆盖状况

　　准旗地处鄂尔多斯高原东端，地域辽阔，资源富集。乡镇苏木所在地除北部沿河较为平坦，多数处在丘陵沟壑中，且乡镇以下人口居住处所特别分散。面对这样地形若要实现100%广播电视覆盖率是非常困难的。1999年准旗实施了十二路单通道模拟多路微波（MMDS）覆盖系统，虽解决了薛家湾、东孔兑、窑沟、海子塔、黑岱高勒、长滩、魏家峁、沙圪堵、纳林、西营子、暖水、马栅、蓿亥图、十二连城大部分乡镇苏木广播电视信号的落地；但羊市塔、川掌、神山、准格尔召、布尔陶亥、大路只能采用有线电视小前端，虽然改善了当地收视条件但仍不能满足群众收看旗自办节目的需求。特别是乡镇机构撤并后，原乡镇政府驻地的用户不断迁走，致使多路微波中继站运行成本增加，使得部分中继勉强运行，加上现有中继都安装在野外高处，受自然影响很大，所以实际广播电视网络覆盖没有达到预期目标。

　　二、科学发展广电网络扩大覆盖新型理念

　　根据准旗现有人口居住状况：乡镇以下实际住户减少，原住户迁入薛沙两镇或现乡镇所在地（有线电视网络覆盖区）。经过十年多广播电视网络实际运行情况总结表明，应把过去地域面积覆盖率转为提高乡镇人口覆盖率为主。也就是说只要解决了乡镇苏木驻地及周边住户的广播电视网络覆盖就应该说基本解决了全旗广播电视收视人口率的覆盖。而后，结合新农村建设进展，逐步延伸到（因地制宜选择有线和无线）人口居住相对集中的自然村和工矿所在地。

　　三、具体技术措施覆盖方案

　　随着我国广播电视数字信息化的逐步深化，光缆传输成为长距离传输广播电视信号最有效解决方案。因为光缆传输具有中间环节少，不受自然环境影响，传输信号损耗小的特点。在具体实施过程中，可以新建或租用通信部门通往各乡镇的成形光缆网，采用光波分复用技术发射波长1550广播电视数字信号和传输波长1310通信光缆同芯中传输复用数字信号 。

　　丘陵地区村社不集中又分散，充分利用当地联通、移动发射塔，采用地面数字发射技术，只发射当地自办数字节目，住户分散的农牧民利用国家发放“户户通”双模机顶盒即可接收卫视节目又可观看无线地面本地信息，实现广播电视节目全覆盖。

　　光波分复用是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带有名种类型的信息)，在发送端经复用器(亦称合波器，multiplexer)把这些光载波信号汇合在一起，并耦合到光线路中同一根光纤中进行传输；在接收端经分波器(亦称解复用器或去复用器，demulti-plexer)将各种波长的光载波进行分离，然后由光接收机相应的进一步处理恢复信号。这种复用方式称为波分复用。可以是单向传输，也可以是双向传输 。

　　WDM特点：

　　(1)超大容量传输。

　　由于WDM系统的复用光通路速率可以为2.5Gbit/s、10Gbit/s等，而复用光通路的数量可以是4、8、16、32，甚至更多，因此系统的传输容量可以达到300-400Gbit/s，甚至更大。

　　(2)节约光纤资源。

　　对于单波长系统而言，1个SDH系统就需要一对光纤；而对于WDM系统来讲，不管有多少个SDH分系统，整个复用系统只需要一对光纤。例如，对于16个2.5Gbit/s系统来说，单波长系统需要32根光纤，而WDM系统仅需要两根光纤。

　　(3)各信道透明传输，平滑升级、扩容。

　　只要增加复用信道数量与设备就可以增加系统的传输容量以实现扩容，WDM系统的各复用信道是彼此相互独立的，所以各信道可以分别透明地传送不同的业务信号，如语音、数据和图像等，彼此互不干扰，这给使用者带来了极大的便利。

　　(4)利用EDFA实现超长距离传输。

　　EDFA具有高增益、宽带宽、低噪声等优点，且其光放大范围为1530(1565nm，但其增益曲线比较平坦的部分是1540(1560nm)它几乎可以覆盖WDM系统的1550nm的工作波长范围。

　　所以用一个带宽很宽的EDFA就可以对WDM系统的各复用光通路信号同时进行放大，以实现系统的超长距离传输，并避免了每个光传输系统都需要一个光放大器的情况。WDM系统的超长传输距离可达数百公里同时节省大量中继设备，降低成本。

　　(5)提高系统的可靠性。

　　由于WDM系统大多数是光电器件，而光电器件的可靠性很高，因此系统的可靠性也可以保证。

　　(6)可组成全光网络。

　　全光网络是未来光纤传送网的发展方向。在全光网络中，各种业务的上下、交叉连接等都是在光路上通过对光信号进行调度来实现的，从而消除了E/O转换中电子器件的瓶颈。WDM系统可以与OADM、0XC混合使用，以组成具有高度灵活性、高可靠性、高生存性的全光网络，以适应带宽传送网的发展需要。地面数字电视具有以下优点：

　　(1)高信息容量：为HDTV节目提供大于24Mb/s的单信道码率。

　　(2)高度灵活的操作模式：通过选择不同的调制方式和地址信息，系统能够支持固定、便携、步行或高速移动接收.

　　(3)高度灵活的频率规划和覆盖区域：使用单频网和同频道覆盖扩展器/缝隙填充器的概念，通过选择不同保护间隔的工作模式可构建16公里和36公里覆盖范围的单频网。

　　(4)支持不同的应用：HDTV、SDTV、数据广播、互联网、消息传送等。

　　(5)支持多个传送/网路协议，例如：MPEG2和IP协议集。易于与其他的广播和通信系统连接。

　　(6)在OFDM调制系统（TDS-OFDM）中实现了先进的信道编码和时域信道估计/同步方案，降低了系统C/N门限，以便降低发射功率，从而减少对现有模拟电视节目的干扰。

　　(7)支持便携终端低功耗模式。

　　(8)支持多种工作模式，传输速率可选范围5.414～32.486Mbps；调制方式可选QPSK、16QAM、64QAM；保护间隔可选55.6ms、125ms；内码码率可选0.4、0.6、0.8。

　　四、准格尔旗广播电视数字化网络覆盖方案及实施情况2007年3月7日，准格尔旗人民政府3次常务会议决定（[2007]4号加强人口集中地区广播电视的传输工作，重点传输旗内自办节目。

　　传输方式为有线和无线相结合，覆盖全旗大部分人口。将自办广播电视节目编码复用、QAM调制数字化改造，插入鄂尔多斯广播电视网络下传节目源，前端中心机房至通讯光缆能通到的苏木乡镇、居民点，采用波分复用光缆长距传输，有线数字电视入网用户47000户。各苏木乡镇周边分散住户采用地面数字无线信号发射，已建成运行机站十七个，30000农牧民收益。

　　大(大同)准(准旗)铁路是准格尔项目一期工程三大主体之一，正线全长264公里，横贯两省七个市旗(县)，共有车站28个(不包括露天矿2个站)，是准格尔煤田运煤大动脉。

　　根据调查，大准铁路沿线车站平均相隔十公里，现有比较分散的职工用户1628户。2011年前大准铁路沿线车站的电视收视状况参差不齐：靠近县城的少数车站接收临近县的开路电视信号；绝大多数车站﹑工区是安装小型卫星接收天线，自行接收免费的卫星电视信号，收到的频道并不多，加之电力机车十多分钟一趟，对电视信号干扰大收到的节目效果很差。

　　为了解决沿线各车站﹑工区的电视收视问题，让全线职工看上多频道﹑高质量的电视节目，改善沿线职工的文化生活条件，神华准格尔能源公司针对大准铁路全部辖区范围建设有线数字电视覆盖网工程。此次工程也作为公司对各站行政管理的手段之一，传入准格尔广播电视网络数字电视前端机房节目源，利用通讯光缆采用光缆长距离传输技术，各站用户使用数字电视机顶盒接收公司的会议电视直播及其它多套节目信号。

　　大准铁路沿线有线数字电视覆盖工程的技术方案：

　　如图1所示，鄂尔多斯市逛电网络分公司有线数字电视节目源采用1550发射机三级放大传入准格尔广电网络公司机房。大准通讯光缆干线传输网将广电网络有线数字电视节目分段分路放大传送到各车站，沿线各站接收到大准光缆干线传输网的射频数字电视信号。通过有线电视分配系统（HFC）向站内各单位用户传送我公司的有线数字电视节目。从而实现大准铁路沿线有线数字覆盖工程。

　　广播电视数字化长距离传输综合覆盖案例实践中我们不难看出，丘陵地区广电网络传输信号通过这样传输方式既不需过多资金投入，又能真正高质量不间断把广播电视信号传送到乡镇、苏木所在地的居民家中。广播电视覆盖提升给群众带来的不仅仅是能够收听收看节目，更还有人口素质提高、生活方式的转变。真正发挥好广播电视正面宣传和舆论引导的作用。