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微波系统在广电传输网络中的应用特点浅析

发表时间：2021/4/27 来源：《基层建设》2020年第33期作者：白宝权

[导读] 摘要：微波传输系统一直是广播电视传输网络中不可缺少的组成部分，是保证节目信息源稳定可靠的重要手段。

        内蒙古兴安盟微波管理站内蒙乌兰浩特 137400
        摘要：微波传输系统一直是广播电视传输网络中不可缺少的组成部分，是保证节目信息源稳定可靠的重要手段。随着广播电视系统数字化和网络化程度的不断提高，现有的模拟微波技术已经不能满足当前广播电视行业的发展要求。IP微波系统作为一种数字微波通信手段，正逐渐广泛应用于广播电视微波传输能力的重建。
        关键词：IP微波系统；广电传输网络；应用
        一、广电传输网络中IP数字微波系统基本架构
        IP数字微波技术支持多种业务类型，传输带宽大，调制方式灵活，可以实现多种网络管理模块，如传统广播电视节目信号源的传输；建立端到端系统，完成最后一跳的双向访问。同时实现电话信号和网络信号的数据交换，将各站点的实时视频图像和动态环路监控信息发回。
        目前，广泛使用的IP数字微波模式是分段微波，它由室外单元、室内单元和天线组成。
        （1）户外设备，简称ODU，通常由发射机和接收机组成，实现中频和射频信号的转换；
        （2）室内机简称IDU，通常由中频模块、业务模块、分频模块和主控模块等组成。一般来说，它是IP数字微波设备的主要组成部分，分别完成上述模块的相应功能。
        （3）天线将输出微波信号发射出去，并将输入微波信号接收到IP微波系统。
        二、IP数字微波系统特点和常见应用场景
        1、IP数字微波系统特点
        IP数字微波系统经过多年的发展，有其自身的特点。
        1）IP数字微波系统采用的调制技术能根据雨雪天气的雨雪量自动适应调制解调。然而，传统的微波系统容易出现雨淋故障，导致信号传输质量下降。因此，IP数字微波系统受雨雪影响相对较小。
        2）IP数字微波系统集成化程度高，受地理环境和基础设施的影响低，可以在视距范围内，快速搭建通信链路，相比光缆等有线传输手段，更加快捷，大部分情况下建设成本较低，更适用于临时数据链路搭建和不利地理环境下的信号传输。
        2、IP数字微波系统常见应用场景
        IP数字微波系统在设备部署方面相对灵活，但不能提供非常大容量的传输（与光纤介质相比）。同时，由于频率资源有限，常被用于替换或扩展光纤链路。主要解决了一些场景光纤无法到达的问题，实现了业务数据的双向传输或提高了网络的可靠性。
        1）在光纤不易接入且无法实现环网的情况下，IP数字微波系统可以实现分组设备的连接，实现网络的环网形成，提高网络的可靠性。
        2）在野外、山区等通信基础设施薄弱的地区，实现特定行业（如广播电视行业）的高带宽专线接入。
        3）在突发事件发生后，可以快速布置双向通信网络，为应急指挥调度和应急通信提供可靠的平台。
        以上三种应用场景都可以在广播电视行业中得到体现。在光纤管道铺设困难的地方，如广播电视山地无线电传输站，可设置IP数字微波系统，实现空中网络数据通信。IP数字微波系统也是广播电视行业应急广播系统中移动应急通信的重要组成部分。
        三、IP数字微波系统在广电系统中的优势
        1、与传统的模拟微波系统比较
        传统的微波技术一般采用时分复用方式。要传输的信号始终需要占用分配的带宽，在无数据传输的情况下也占用相应的带宽。在传统的微波技术体系结构中，为了保证数据的完整性，需要增加传输的带宽容量。这造成了无形的资源浪费。相比之下，IP数字微波的实现是将IP数据插入到微波帧中，经过相应的数字信号处理后，通过微波到对端，然后恢复到IP数据。因此，IP数字微波系统在广播电视传输系统中具有独特的优势。

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        1）传输带宽利用率显著提高。将数据以IP的形式重新组织，通过微波传输，每个数据业务不再占用固定的带宽，更灵活地按照规则分配所需资源。同时，它将不再受端到端站点预定时间表的限制，并且可以调整业务优先级。这使得广播电视传输系统更有效率。
        2）数据业务保护机制进一步加强。广电系统安全播出要求严格，节目传输的数据量比较大，数据业务的保护机制非常重要。IP数字微波环路保护可以智能地确定最佳保护通道，有效地保证数据业务的传输。
        3）业务内容更丰富。在IP数字微波系统中，广播电视节目和其他服务都是数据，用不同的标签表示不同的优先级。在这种传输机制中，不仅可以完成音视频节目的上下游传输，还可以实现办公信息化、远程监控、日常电话等多种业务形式。这些业务可以通过统一的网络管理进行管理，并得到一定的技术质量保证。
        2、高度适合广播电视台使用
        微波系统是点对点的视距传输。为了保证信号的传输效果，山顶上建起了许多微波站。为了进一步保证广播电视信号的覆盖效果，广播电视发射机通常选择服务区周围的制高点。IP数字微波与广播系统自然具有高度的兼容性。
        1）广播电视铁塔资源。广播电视高山发射台站一般均设有铁塔挂置广播电视发射天线。在高山台站，为更好地适应较为严苛的工作环境，广播电视铁塔的设计和建设往往都留有荷载余量。在科学计算过余量之后，IP数字微波系统的天线部分，可以在不影响广播电视铁塔安全使用和已有天线正常工作的情况下，挂置在铁塔上的规定高度。这将节省大量新建微波铁塔的投资费用，提高有关项目资金使用效率。
        2）广播电视供电保障。微波系统应采用专线供电系统，重要级别微波站点应接入来自不同变电站的两部不同外电，如只有一路外电，应配置自备电源，以保证系统供电要求。广播电视发射台站在供电系统方面的有关配置，也应满足上述要求。
        3）防雷接地系统同样要求严格。微波天线塔应安装避雷装置，与所在站点的接地网可靠连接，进出有关机房的电缆应安装线路避雷器。这在广播电视高山发射台站是必备系统。
        4）可以共享机房资源。广播电视高山发射台站基础设施要求严格，管理规范，可以提供机房资源供微波系统使用。
        以上可见，IP数字微波系统与广播电视高山发射台站有较高的契合度。在工程实施和日常维护中，可以综合利用有关资源，共同实现彼此更稳定、更可靠的发展。
        3、与广电系统应急广播结合有优势
        近年来，由各级广播电视系统主持的应急广播系统在全国范围内开展，受到群众欢迎。面对突发事件，应急广播在预警、现场指挥调度、事后安抚协调、日常宣传等环节发挥着重要作用。但当诸如地震、泥石流等突发事件来临时，原有通信链路可能直接被破坏，导致一时无法正常使用，急需一种快速、灵活、支持多种数据格式的传输链路搭建起来，供有关部门应急使用。IP数字微波系统支持丰富的数据形式，集成度高，功耗相对较低，网络配置灵活，能够满足应急广播使用需要。比卫星通信的使用成本低，比短波通信运行稳定，可以作为广电系统应急广播信号传输的重要手段。
        四、IP数字微波系统在广电系统中的应用展望
        IP数字微波系统数据类型丰富，适应性强等特点，传输速率较高，可以实现高可靠的端到端传输，也与光传输系统，在统一的网络管理平台，适应当前广播电视系统的发展，为了能进一步促进广播电视事业的发展，广播和电视系统网络建设，信息，为智能管理平台提供更好的技术支持。IP数字微波的发展可以利用广播电视传输的数字化转型，配合广播电视传输系统的升级，利用自身特点更好地服务于应急广播。未来的IP数字微波技术也将更加可靠和灵活，以适应更多不同类型的应用场景。
        结束语
        IP数字微波系统支持更广泛的数据形式，具有更强的适应能力，能够提供一个更灵活和更高效的数据传输网络解决方案，尤其是在广播和电视系统具有较高的健康，相信IP数字微波系统进一步结合无线电和电视系统，一些可以互补互利、共同实现更好的发展。
        参考文献：
        ［1］刘祉勋．广播电视微波传输IP化的改造［J］．广播电视信息，2018，（3）：93．
        ［2］梁云．IP数字微波在广电系统的应用［J］．甘肃科技，2018，（18）：22．