廣播電視無線覆蓋是推進廣播電視公共服務最基本的手段之一，地面數(shù)字電視具有節(jié)目豐富、畫面清晰、抗干擾性強等優(yōu)點。為增強省內中央12 套地面數(shù)字電視播出的可靠性，確保安全播出，在衛(wèi)星信號源的基礎上，增加微波信號源，使各發(fā)射臺站實現(xiàn)衛(wèi)星和微波雙信號源?，F(xiàn)有山西省內中央12 套地面數(shù)字電視信號源的主要是衛(wèi)星信號，山西廣播電視無線管理中心（以下簡稱省無管中心）下屬各臺站承擔著中央地面數(shù)字電視節(jié)目覆蓋工程，但信號源只有一路衛(wèi)星信號，為增強省內中央12 套地面數(shù)字電視播出的可靠性，確保安全播出，雙信號源建設十分必要，經(jīng)論證提出了在省內微波首站增加微波信號源，使各發(fā)射臺站將微波信號做為作為地面數(shù)字電視的備用信源。

1 發(fā)射臺站現(xiàn)有地面數(shù)字電視構架

中央電視無線數(shù)字化覆蓋單頻網(wǎng)系統(tǒng)架構由前端系統(tǒng)、傳輸鏈路和發(fā)射臺站三部分組成。如圖1 地面數(shù)字電視構架圖所示。在中央電視臺進行12 套電視節(jié)目編碼，主用中星6A衛(wèi)星傳輸鏈路，備用地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡（光纜或微波）或臺站備份前端的方式分發(fā)，發(fā)射臺站經(jīng)過信號接收處理和碼流切換后，通過發(fā)射系統(tǒng)實現(xiàn)地面無線覆蓋。我省大部分發(fā)射臺站只有衛(wèi)星傳輸鏈路，是單路信號源。衛(wèi)星傳輸鏈路中信號源傳輸接引系統(tǒng)將前端系統(tǒng)的輸出信號接引到地球站，經(jīng)單頻網(wǎng)適配器適配后進入上行系統(tǒng)，上行系統(tǒng)完成衛(wèi)星信號調制、上變頻、高功放和發(fā)射，接收系統(tǒng)接收衛(wèi)星信號，解調、解擾還原出兩路傳送碼流給地面發(fā)射系統(tǒng)。多路節(jié)目經(jīng)過AVS+編碼器進行編碼，送入復用器，經(jīng)加擾后的TS流與GPS/北斗系統(tǒng)的校時系統(tǒng)共同送入單頻網(wǎng)適配器，加入校時信息的TS流通過衛(wèi)星調制器經(jīng)上變頻后送入衛(wèi)星鏈路。在單頻網(wǎng)適配器的設計時，應充分考慮延時的問題。同時，衛(wèi)星調制器的引入破壞了單頻網(wǎng)TS流分配的“透明傳輸”要求，衛(wèi)星調制器需要對輸入的TS流進行空包的填充，從而保證碼率的正確適配。同時發(fā)射臺的單頻網(wǎng)適配器的空包處理也應當與衛(wèi)星調制器的空包處理相對應。在不改變其現(xiàn)有硬件平臺的基礎上，增加相應的特定空包插入和恢復功能，實現(xiàn)地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)的組網(wǎng)。各縣級發(fā)射站點主要由央視節(jié)目信號源衛(wèi)星接收、編轉碼處理、節(jié)目傳送、信號發(fā)射、信號接收等環(huán)節(jié)構成。具體如下所述：單頻網(wǎng)的地面數(shù)字8 套電視節(jié)目信號通過衛(wèi)星接收天線接收衛(wèi)星信號，經(jīng)過主備兩路AVS+解碼器解碼后，經(jīng)過碼流切換器，作為主用信號和來自本地網(wǎng)絡中心備用信號經(jīng)過單頻網(wǎng)碼流切換器切換選出一路，送到單頻網(wǎng)發(fā)射機進行發(fā)射。多頻網(wǎng)的地面數(shù)字4 套地數(shù)電視節(jié)目信號通過衛(wèi)星接收天線接收衛(wèi)星信號，經(jīng)過主備兩路AVS+解碼器解碼后，與來自光纖的本地4 套電視節(jié)目一起送入EMR編轉碼器，形成央視8 套電視節(jié)目，送入碼流切換器2 選出一路，作為主用信號和來自本地網(wǎng)絡中心備用信號經(jīng)過多頻網(wǎng)碼流切換器切換選出一路，送到多頻網(wǎng)發(fā)射機進行發(fā)射。

2 增加微波信號源的設計與實現(xiàn)

山西廣播電視無線管理中心（以下簡稱省無管中心）各臺站承擔著中央地面數(shù)字電視節(jié)目覆蓋工程，但信號源只有一路衛(wèi)星信號，為了確保安全播出，現(xiàn)需要增加備用信號源作為省無管中心的微波傳輸信源。對“中央地面數(shù)字電視12 套電視節(jié)目”信源經(jīng)省網(wǎng)總前端機房傳輸至省無管中心主機房進行設計。如圖2 微波信號源下傳網(wǎng)絡拓撲圖所示。

2.1 信號源部分

中央地面數(shù)字電視12 套電視節(jié)目（AVS+編碼）封裝成兩個包，分別為8 套節(jié)目一個包及4 套節(jié)目一個包，由國干網(wǎng)2 個45M傳輸通道下傳至省網(wǎng)總前端機房，下聯(lián)2 臺E3 轉ASI適配器，輸出2 個TS流，輸出接口為ASI，該信號源下傳由國網(wǎng)負責，現(xiàn)已完成。

2.2 省網(wǎng)OTN傳輸部分

在省網(wǎng)總前端機房（地球站），信號源2 個TS流經(jīng)ASI轉IP復用器復用成1 個千兆IP光口輸出，上聯(lián)省網(wǎng)OTN傳輸至省臺OTN機房（省局主樓3 層，OTN有環(huán)路保護），使用OTN1 個千兆傳輸專線，輸出IP光口。復用器配置雙機主備。信號源2 個ASI信號，經(jīng)過復用器復用后，將ASI信號轉成IP信號，送入省網(wǎng)OTN傳輸平臺。本次方案設計，ASI轉IP復用器選用哈雷ProStream9100 復用器，設備需配置1RU機框，雙電源，1 塊4G板卡，1 塊ASI端口卡。為保證播出安全建議采用1 ：1 的備份機制，采購兩臺PRO9100 進行主備。

2.3 省臺OTN機房至省無管中心

主機房傳輸部分省臺OTN機房至省無管中心主機房（省局主樓十一樓）原直通12 芯光纜，使用備纖中的兩纖，實現(xiàn)信號源專線傳輸。由于省無管中心目前匯聚設備為百兆IP電口，因此，需要新增加一臺光交換機，支持千兆IP光口和百兆IP電口交換。因省無管中心主機房交換機無光接口，為接收省網(wǎng)OTN光信號，需增加一臺光交換機，同時可以為以后電路擴容提供對接端口，光交換機選用華為S2720-28TP-EI交換機，端口配置24 個10/100Base-TX以太網(wǎng)端口，4 個千兆SFP，2 個復用的10/100/1000Base-T以太網(wǎng)。在微波首站，經(jīng)光交換機、復用器、核心交換機分別將地面數(shù)字4 套電視節(jié)目和地面數(shù)字8 套電視節(jié)目進行組播配置，央視4 套電視節(jié)目組播地址分別為225.0.0.4 ，央視8 套電視節(jié)目組播地址分別為225.0.0.5 經(jīng)微波復用設備V-Node傳送至微波設備，通過微波在微波首站傳輸至廟前山站后，經(jīng)東線、南線、北線三個方向覆蓋至全省各省級發(fā)射臺站。如圖3 增加微波信號源的節(jié)目顯示所示，由此實現(xiàn)了省級高山臺站發(fā)射點微波衛(wèi)星兩路信號源。

總結：

廣播電視無線覆蓋是推進廣播電視公共服務最基本的手段之一，地面數(shù)字電視具有節(jié)目豐富、畫面清晰、抗干擾性強等優(yōu)點，受到了廣大人民群眾的熱烈歡迎。結合中央地面數(shù)字電視無線覆蓋工程需要，山西利用省內微波干線電路通道，增加微波信號源，提高了全省中央地面數(shù)字電視無線覆蓋發(fā)射任務的可靠性。