分析與討論數(shù)字電視傳輸?shù)闹饕夹g(shù)

王軒

摘 要：文章中主要介紹了數(shù)字信號傳輸?shù)某Ｒ妴栴}和數(shù)字信號的傳輸方式、SDH傳輸網(wǎng)分層模型、SDH傳輸系統(tǒng)的組成及SDH網(wǎng)絡(luò)運用的主要新技術(shù)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；傳輸；分析與討論

數(shù)字電視是指包括節(jié)目攝制、編輯、發(fā)送、傳輸、存儲和接收等環(huán)節(jié)全部都采用數(shù)字處理的全新數(shù)字系統(tǒng)，也即在信源、信道、信宿三個方面全面實現(xiàn)數(shù)字化和數(shù)字處理的電視系統(tǒng)。數(shù)字電視系統(tǒng)按照信號傳輸方式有：衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)，有線數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)，地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)。

1 數(shù)字信號常見的傳輸問題

數(shù)字信號在傳輸過程中的問題主要有路徑損耗、脈沖干擾、抖動和漂移、衰落、馬賽克現(xiàn)象等。路徑損耗就是有效發(fā)射功率和接收到的功率之比。數(shù)字信號在傳輸過程中遇到的衰落問題主要分為陰影衰落（建筑物、室外小山等障礙物引起的信號改變）和多徑衰落（發(fā)射信號經(jīng)過不同路徑反射到達接收機的時間不同造成）。脈沖干擾是由于燈的開關(guān)、汽車的點火裝置等引起的時間短促而功率較大的電磁脈沖對信號的干擾，是數(shù)字信號傳輸中的主要問題之一。抖動是數(shù)字信號各有效瞬間相對標準時間位置的偏差，是數(shù)字信號傳輸過程中的一種瞬時不穩(wěn)定性。漂移是數(shù)字信號在特定時間相對其理想?yún)⒖紩r間位置的長時間偏移。漂移容易引起傳輸信號在時間上偏離理想位置、使得信號比特在判決電路中不能正確識別、從而產(chǎn)生誤碼。馬賽克現(xiàn)象主要指因傳輸誤碼的增多的而出現(xiàn)的方塊形圖像丟失、丟失圖塊里充滿噪聲的現(xiàn)象。

2 傳輸數(shù)字信號的方式

數(shù)字信號的傳輸方式分為基帶傳輸和載波傳輸兩種。基帶傳輸就是把數(shù)字信號通過碼型變換變?yōu)檫m于傳輸?shù)拇a型，并經(jīng)過發(fā)送低通濾波器除部分高頻分量、經(jīng)過光纖、電纜、雙絞線或者微波等進行傳輸。基帶傳輸?shù)男盘栔饕嵌M制矩形脈沖信號。載波傳輸是指把基帶信號調(diào)制到一定的載波上，將載波送入信道去傳輸。它與基帶傳輸?shù)淖钪饕獏^(qū)別是增加了調(diào)制和解調(diào)的環(huán)節(jié)。載波傳輸利用到的主要調(diào)制技術(shù)有QPSK（四相移相鍵控）調(diào)制技術(shù)和QAM（正交幅度調(diào)制）技術(shù)。

3 基于SDH的有線數(shù)字電視傳輸技術(shù)

我國有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上就是一個分級的SDH/DWDM（密集波分復用）傳輸網(wǎng)。

3.1 SDH傳輸網(wǎng)分層模型

SDH是一種同步的數(shù)字傳輸網(wǎng)，所謂同步，就是其復接的方式采用同步復接、其各支路的低速信號是相互同步的。SDH傳輸網(wǎng)可以分成電路層、通道層和傳輸媒介層。

3.2 SDH傳輸系統(tǒng)的組成

STM-4傳輸系統(tǒng)的支路信號（TR）是要傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)流，他們的數(shù)據(jù)率可以是PDH的一到四次群信號，也可以是SDH的低次群信號。低端復用設(shè)備（TM）用于將輸入的多各支路信號復用到SDH的STM-4速率后，送入光纖輸入線路，也可使用數(shù)字微波傳輸線路。再生器（REG）用于傳輸信號的再生，以消除傳輸噪聲的影響，它在微波傳輸線路中可以由中繼站的中繼設(shè)備代替。分插復用設(shè)備（ADM）用于中間站需上/下的復接和分接，避免PDH傳輸系統(tǒng)中多級復用設(shè)備成對連接的復雜性。也可用SDH同步數(shù)字交叉連接設(shè)備（SDXC）代替ADM，實現(xiàn)三個方向間以VC為傳輸單元的交叉連接。支路信號的傳輸路徑稱為通道，它可以分為多個復用段，兩個復用設(shè)備之間的傳輸區(qū)間組成一個復用段，復用段又可以被分為多個再生段，再生段至少有一個端站為再生設(shè)備。

4 SDH網(wǎng)絡(luò)運用的主要新技術(shù)

SDH網(wǎng)絡(luò)運用的主要新技術(shù)主要包括：VC虛級聯(lián)、通用成幀規(guī)程（GFP），動態(tài)鏈接容量調(diào)整機制（LCAS）和彈性分組環(huán)（RPR）等。其主要目的是使用SDH傳輸系統(tǒng)適合于傳輸包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在內(nèi)的VoIP、IPTV以及多媒體等多種業(yè)務(wù)，使SDH網(wǎng)的接口和規(guī)約具有靈活性，也有利于SDH網(wǎng)絡(luò)易于智能化。

4.1 通用成幀規(guī)程

通用成幀規(guī)程（Generic Framing Procedure，簡稱GFP）是一種將高層的用戶信息流適配到傳輸網(wǎng)絡(luò)，在通過SDH網(wǎng)絡(luò)傳輸之前，將異步的、突發(fā)和可變幀長的業(yè)務(wù)進行適配；它是第一層數(shù)據(jù)分裝機制，也是一種靈活高效的映射方法。通用成幀的優(yōu)勢在于它可以提供更強的監(jiān)測和糾錯能力，并能提供比傳統(tǒng)封裝方式更加高的帶寬效率。GFP幀結(jié)構(gòu)包括核心包頭、凈荷包頭、GFP凈荷和幀檢測序列。

4.2 VC虛級聯(lián)

傳統(tǒng)的級聯(lián)方法是連續(xù)級聯(lián)。連續(xù)級聯(lián)是將幾個相連的容器結(jié)合成一個大的容器并通過SDH系統(tǒng)傳輸。缺點是傳輸鏈路的所有的網(wǎng)元必須能識別和處理它，且由于帶寬顆粒較大使得傳輸效率較低。而VC虛級聯(lián)卻沒有這種問題。因為虛級聯(lián)分別映射各獨立的容器到一個虛的級聯(lián)鏈路；且任何容器可編成一組，它提供了更精細的帶寬顆粒度；此外它能使運營商根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需要調(diào)整傳輸容量。通過VC虛級能實現(xiàn)帶寬顆粒調(diào)整，也能實現(xiàn)業(yè)務(wù)帶寬與SDH虛容器之間的適配，還可實現(xiàn)多徑傳輸。

4.3 鏈路容量調(diào)整機制（LCAS）

LCAS（link Capacity Adjustment Scheme，鏈路容量調(diào)整機制）可以根據(jù)業(yè)務(wù)流量對所分配的虛容器帶寬進行動態(tài)調(diào)整，并且在調(diào)整的過程中不會對數(shù)據(jù)的傳輸性能有影響。使用這種技術(shù)可以提供一種無損害的調(diào)整鏈路容量的控制機制。LCAS的功能是通過對VC虛級聯(lián)中的虛級聯(lián)數(shù)據(jù)組進行動態(tài)配置，提高VC虛級聯(lián)的靈活性。它使用請求/應(yīng)答機制，通過增加或者減少虛級聯(lián)信號組中的級聯(lián)信號來實現(xiàn)鏈路的容量調(diào)整。

4.4 彈性分組環(huán)（RPR）

彈性分組環(huán)技術(shù)結(jié)合以太網(wǎng)的實用性和SDH光傳輸設(shè)備的強大功能，利用空分復用，時分統(tǒng)計復用和保護環(huán)提高帶寬的利用率，實現(xiàn)了節(jié)點對網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用，同時還支持業(yè)務(wù)分機，以及即插即用等特性，將城域網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭焖俸唵?、可靠、并及時提供豐富增值服務(wù)的寬帶網(wǎng)絡(luò)。它解決了城域網(wǎng)的現(xiàn)存問題，使其既有以太網(wǎng)低成本，有效和簡單性，又有SDH傳輸技術(shù)的高科用性、靈活性。

5 結(jié)語

隨著數(shù)字電視的進一步普及和推廣，地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)、數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)等各類傳輸系統(tǒng)將發(fā)揮更重要的作用，新技術(shù)的推廣和使用，將推動數(shù)字傳輸系統(tǒng)的進一步發(fā)展。