低成本快速实现山区农村数字电视“村村通”工程的最佳方案

文丨刘建忠

（山西省交口县广播电视台，山西交口 032400）

近年来数字电视在我国各大中城市和乡镇所在地已快速完成整体平移工作，然而占百分之七十的广大农村特别是山区农村收看数字电视仍然是各级政府和广播电视部门最头痛之大事，为此广电总局已组织实施了地面数字频率规划工作。根据GY/T123－98标准，其工作频率为2.5－2.7GHz 对于传输模拟电视节目而言，整个频段200MHz能传送的节目组数为二十三，相反，对于无线数字电视MMDS传输而言，相同频段能够传输数的节目套数可达到上百，是中继传输节目的有效途径，作为用户接收部分我们可运用MUDS频段470—800MHz，该频段带宽也可传输数字电视上百套，这一频段既可节省用户下变频器等费用还可节省有限的频率资源，是低投入、低成本、高效益，快速度，建设农村数字电视整体覆盖的最佳方式。

1 数字电视无线覆盖的特点

MMDS/MUDS多路数字无线覆盖系统是基于DVB—C平台的一种数字电视地面覆盖系统，传输的数字节目可达数百套。

该系统一方面可作为干线传输和有线电视系统联网，另一方面还可以用作用户分配网直接传输至用户家数字机顶盒方便接收。并能采用数字加密传输实现用户管理及收费的问题。

数字功率采用进口LDMOS全固态半导体技术，该功放优良的线性特征，使其在额定输出时，极低的误码率，保证了传输质量，大大提高了覆盖有效面积，并可在UHF发一个和多个频道组合，使得系统配置有了相当的灵活性。

根据各地的特点可采用主台覆盖或瑞安覆盖、和光缆传输相结合各种方式。

2 无线电视传输系统的优势

无线数字系统与光缆传输相对比，其特点为投资少、（仅为光缆传输的10%）、建网快（时间能够缩短至少1/2）、稳定性高、抗自然灾害能力强等，除此之外它还有维修成本和故障率低等优点。

因为数字电视是选用MPEG数字压缩模式能够大幅度的节省频率资源，先前只允许传输1套节目的8MHz带宽内现在可以传输画面清晰的四到八套节目，如果选用64QAM调制，整个带宽可传送数百套高清晰的电视节目。

在信噪比一致的状态下数字传送所需要的载噪比门限值要比模拟电视低二十多个dB。数字电视在传送时没有失真的现象，用户端也不可能出现雪花、噪点等。可实现干线传输和有线电视联网，又可作为用户分配，直接覆盖用户数字电视机顶盒。因为使用的是数字传送，用户管理CA系统在使用上就显得格外容易实现，使用户管理收费难的现象得以解决。

3 数字电视无线发射的组网

由于各地县以上广播电视前端已经进行数字化改造，数字信号大部分已通过光缆延伸到各乡镇所在地，无线电视又是建立在相对较高的高山上。它的信号来源主要有MMDS主发射机，利用降频器输出和光接收机输出的数字电视信号使用宽带发射技术的MUDS无线方式发送，用户只要用小型天线和机顶盒即可收看到数字电视节目。

由于MMDS系统波束视距传输的特点造成阴影区和半阴影区信号衰减过大，用户收视效果较差，为此要以MMDS中继，将MMDS的信号降频为UHF信号，通过小功率的无人值守野外型全固态数字MUDS发射机全向或定向发射出去，用户采用宽带接收天线接收信号，较好解决中继发射而引发的收发干扰问题，以及农村和山区低成本大范围覆盖的问题。

在高山没有光缆信号的前提下采用MMDS作为主站，MUDS作为MMDS的中断和补充，混合组网是数字电视无线覆盖的最佳办法。

此外，根据当地情况可租用遍地都是的移动网络及发射塔，从广电数字电视的前端机房把信号接入移动机房经过光接收机的数字信号后在各发射塔上安装全固体MUDS小型发射机，由于减少了中断发射的环节，能更好的保证数字质量，此方案能用最低的费用和最快的时间进行山区农村数字电视覆盖。

4 无线数字电视发射设备选购

目前数字电视发射机可以分为两个模式，一个是输入音视频信号、附加数字信号和数字信号、编码，多路TS流复用和调制等都在机内完成，另一个是要输入已调制的多路TS流信号，最重要的是保证调制激励器的输出大小有可变动性，与不同的发射机匹配激励达到额定发射功率。在传送前需要采用多种处理方式来降低数字电视信号的逐步和高频分量，使能量向中频集中进行频谱的搬移达到提高信噪比增加信道容量，减少误码和不干扰邻近信道。就各地数字化建设状况而言，DVD—C数字化平台的使用，数字MUDS不同频道的数字化，可以和有线数字电视的多路覆盖效果保持一致，数字MUDS发射机和先前大家所了解的模拟发射机相比，其功率小。它们的功率计算方式也是不一样的，模拟发射机是以峰值为计算标准的，而数字发射机则是以平均值为计算标准，数字功率比模拟功率降低4倍，其接收端的电平和信噪比则减少约10倍，假如用户所使用的接收天线质量较好，数字电视接收端比模拟电视接收电平减少十五到二十倍之间，因此数字电视的发射功率是极小的，全向覆盖通常使用十到二十瓦的发射功率，而补点采用的直放数字MVDS发射机，一般功率在三到八瓦即可使覆盖半径10-15公里的电视用户直接收看。

此外数字电视MMDS/NUDS系统中收发天线的选购有时被人们忽视，往往是只重视主设备和主机的技术指标，然而天线的技术指标也是需要倍加关注的，天线的工作频率能否和系统的频率保持一致，阻抗、驻波比和增益能否符合标准，缆、馈线能否匹配，安装时的极化能否正确无误等。

MMDS系统的发射天线，如果作为中继通常使用抛物面天线，如果是覆盖发射通常采用偶极板天线。数字MUDS发射天线，通常使用偶极板天线覆盖可装全向或定向。小功率补点，采用多单元振子天线，定向覆盖，若要多点覆盖，可采用多副多单元振子天线定向分配覆盖。峰值功率与平均功率相比约大6dB，因此应该考虑发射天馈线系统必须要达到充足的功率容量。

用户接收天线通常使用质量较好多单元振子天线即可很好的接收数字电视信号。无线数字电视MMDS/MUDS传输覆盖，是先进的DVB，MPE－2信源编码，信道编码QAM/QPSK调制等技术的综合应用，不仅为以后的数字电视技术进一步发展奠定了可靠的基础，而且还为下一步的增值服务开创必要的条件。

5 无线数字电视发展前景

广播电视网是国家信息产业的重大战略基础设施，数字MUDS多路无线网络电视系统是广播电视网络中具有十分重大影响的新技术。

我国城市和近郊已经普及有线数字电视，而占我国70%的农村用户绝大部分还没有改造，这些地区基本特征是山高，居住分散，如果像城市一样利用光缆和同轴电缆架设同样可收看到数百套电视节目的数字电视，一个县至少需要三千万的投资，对于绝大多数县的广播电视部门这是一个天文数字，用传统办法连银行利息都难以收回，谈不上经济效益，在数字MMDS/MUDS无线数字传输应用的过程中，只需用户买一个数字机顶盒及天线就能收看到数百套数字电视节目，具有图像质量好，组建网络快省去巨额的干线接入和复杂的维修费用，同时有效地加解密系统确保收视维护费的回收。是利国利民低成本,快速实现山区农村数字电视“村村通”的最佳方案。