将数字电视节目引入地铁列车和站台

将数字电视节目引入地铁列车和站台

上海地铁数字电视覆盖系统建设与网络管理主要由上海东方明珠广播电视研究发展有限公司完成，该项目充分结合了上海现有轨道交通的建设特点及系统资源，采用无线接收，光缆传输，漏缆覆盖构成地上、地下无缝连接的完整的信号覆盖系统，完成了地铁电视覆盖系统设计与建设，并自主研发了达到国内先进水平的地铁电视覆盖系统远程网络管理软件，将数字电视节目引入了地铁列车车厢与站台。

无线数字广播电视技术应用的不断发展，使数字广播电视出现了许多新的业务形态，如移动电视、手机电视、地铁电视等，这些业务的开展对无线数字广播电视传输覆盖提出了更高的要求，尤其需要解决室内、地下隧道等特殊场所的数字电视信号覆盖问题。上海地铁电视覆盖系统总体设计综合考虑了系统覆盖效果，建设周期，建设成本，采用控制中心近端系统+远端覆盖系统的组网方式。由控制中心近端机的室外天线将信号引入，再通过光链路将近端机处理后的射频信号逐级传输至远端覆盖系统，再由远端机经过信号滤波和放大处理与移动通信信号进行合路，最后由共缆系统进行无线信号覆盖，该设计方式能保证地上地下信号的一致性，为地上地下的覆盖网络无缝连接提供了基础。其中关键技术之一是采用了与移动通信网络共缆传输技术，另外组网方式采用了共缆传输、光纤链路、多频点覆盖等在国内具有一定先进性的技术，确保地上、地下数字电视信号的无缝覆盖。

上海地铁线路经过十几年的努力已经实现了12条线规模在420公里左右，规模居世界第二，目前每天有将近600万人次的乘客。为了向地铁乘客提供更好的服务，丰富乘客的乘车生活，如何实施将数字电视节目引入地铁列车车厢及站台，建立一套地铁视讯系统，成为了迫切的要求。地铁电视是将移动电视信号引入280个地铁站台和300列车厢中，目前有近2万个屏幕在工作，方便了乘客及时了解地铁列车的运行情况并可实时收看新闻时事和列车班次等资讯信息。该覆盖工程项目全部完成了上海12条运行线路地铁电视的开通，并正式投入使用，2009年5月地铁电视正式开播。地铁网管系统开发完成并应用于上海1-13号线的地铁电视覆盖系统的监控管理中，在世博期间为地铁电视安全稳定播出发挥重要的技术保障作用。

上海地铁电视（SMTV）覆盖工程建设主要包括地铁地下隧道和地面高架区域的数字电视信号覆盖，地下隧道信号覆盖是通过地铁隧道现有的泄漏电缆完成，地面高架区域主要通过东方明珠发射塔和虹桥发射塔完成覆盖。SMTV系统包括覆盖系统，接收系统和播出系统。覆盖系统是SMTV系统中的重要组成部分。整个系统的规划、设计与实施工作由上海东方明珠（集团）承担。2002年，东方明珠已在上海搭建了基于DVB-T标准的移动电视单频网，上海地区地面信号覆盖率达到95%，轨道交通地上路段的数字电视信号接收来自地面数字电视单频网的信号。同时，地铁电视地下覆盖信号源是接收数字电视单频网的同一信号，确保了地上路段与地下路段地铁电视节目的同步性。

目前，上海大部分地铁在地下运行，因此SMTV覆盖系统项目主要研究通过共缆传输方式实现列车在隧道内稳定地接收数字电视信号。SMTV覆盖系统总体设计综合考虑了系统覆盖效果，建设周期，建设成本，采用控制中心信号源集中处理系统 + 隧道覆盖系统的组网方式。控制中心通过室外天线将信号引入，信号经过处理后通过光链路逐级传输至各站台的覆盖系统，在各站信号被滤波和放大处理并与移动通信信号在漏缆中进行合路传输实现共缆无线信号覆盖，该设计方式能保证地上地下数字电视信号的一致性，满足了地上地下的移动电视信号无缝覆盖。

为了对上海地铁1-13号线（12号线在建）的所有线路中数字电视传输覆盖设备和接收设备的实时监测及控制，及时发现地铁电视系统中的各种故障，帮助维护人员克服地铁中站点多，线路长，地理环境复杂等等不利因素，在最短的时间内确认故障并进行抢修工作，保障地铁电视系统的正常工作，保护乘客、运营商、广告商等等的各方利益，项目组自主研发地铁电视覆盖系统远程网管软件。该软件针对分布在地铁不同区域的传输和覆盖设备，对地铁电视信号接收状态实施监测，及时掌握和了解地铁电视系统的运行情况，实时对数字电视传输覆盖设备、接收设备如远端机（射频远端直放站、光纤远端直放站）、近端机（射频近端直放站）、光传输设备（光纤发射机、光纤放大器）和接收机顶盒等状态进行监控。地铁电视覆盖网络管理软件制定覆盖网络各种类型设备的传输数据定义规范，利用GIS地铁显示模块标注设备位置，24小时在线管理，数据回传利用GPRS和短信方式，管理界面由WEB界面和手机界面组成，确保维护人员随时随地查看设备状态。目前，国内外尚无地铁电视覆盖网络管理系统，此系统已达到了国内外先进水平，具有一定的创新性和实用性。

上海地铁数字电视覆盖系统的规划设计具有多项技术创新，首先充分结合了上海现有轨道交通的建设特点及系统资源，采用了有线和无线相结合的覆盖方式，其中覆盖信号引入采用了无线接收方式，覆盖组网方式采用了光纤传输，共缆传输覆盖的有线方式，并采用同频转发技术，确保地上、地下地铁数字电视信号的无缝覆盖。其次，随着数字电视业务的快速发展，现有的覆盖网络将面临技术标准转化（DVB-T向DTMB转换），业务增加等新的建设需求，因此在覆盖网络的近端机系统考虑多频点传输，可满足覆盖网络中多种制式的数字广播电视业务同时传输。第三，该项目通过对地铁电视信号与移动通信信号共缆传输覆盖进行了干扰分析，得出了合路器隔离度大于80dB的关键指标。第四，工程配套的上海地铁电视远程网管系统根据制定的“数字电视覆盖设备网管接口技术规范”解决了不同类型、不同厂家的覆盖设备统一管理。最后，自主研发网管软件，通过GIS界面实时显示各站台设备状态。采用数据传输模块（DTM）和自主开发的嵌入式软件解决了网管系统中无通讯模块的设备接入网管的难题。地铁网管中监控设备的数据传送采用GPRS为主、短信作为备份的方式，提高了网管的通信效率，降低了通信成本。

图1 地铁电视覆盖系统示意图

图2为数字广播覆盖网管监控系统组成图

地铁电视作为一种新的媒体播出平台，不仅为乘客提供实时新闻、列车信息等公益服务，同时其巨大的商业广告价值可带来可观的经济收益。数字电视应用领域的不断扩大，对数字电视信号覆盖提出了更高的要求，地铁电视覆盖系统规划设计项目的提出满足了数字电视在地铁列车中的应用。系统设计从地铁电视的运营角度出发，兼顾了信号覆盖效果及建设成本，提出了与移动通信网络共缆传输的新技术。项目中的关键技术是解决了与移动信号相互干扰，多频点覆盖，信号源传输等问题，设计中引入了覆盖网络远程监控技术，确保日后系统运行的安全性和稳定性。通过二号线地铁电视示范系统的建设，目前多个城市都相继开播了地铁电视，各地在系统建设中采用了不同的覆盖方式，而该项目设计的覆盖系统，从覆盖效果来看满足了地铁电视节目的稳定接收，从建设成本分析，系统建设采用了小功率直放设备及合路传输技术，大大降低了系统的建设费用，同时系统设计中兼顾了日后的系统监控和设备管理工作。通过上海二号线地铁电视示范网络的验证，该设计的地铁电视覆盖系统方案成功的地铁电视信号覆盖解决方案，具有可行性、可靠性和较大的推广价值。

上海地铁数字电视覆盖系统建设与网络管理项目的研究成果已成功应用于上海地铁1-13号线（12号线在建），上海地铁列车内5700个LCD显示屏与站台内1500个PDP显示屏将实时播出地铁电视节目、地铁运营信息及新闻、娱乐等综合资讯。以上线路的地铁电视已全面开通，通过专业测试，数字电视节目播放流程，乘客收看满意度较高，全线地铁电视信号覆盖效果完全满足地铁电视的运营要求。