一種用於新聞直播車的電視轉播移動中繼傳輸系統的製作方法

2023-07-12 20:50:26

專利名稱：一種用於新聞直播車的電視轉播移動中繼傳輸系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於地面(無線)數位電視傳輸領域，具體涉及一種用於新聞直播車的電視轉播移動中繼傳輸系統。
技術背景隨著時代的發展與科技的進步，人們對電視新聞、重大活動、突發性事件 報導的時效性要求愈來愈高。為實現快捷的電視新聞報導，近年來省市級電視 臺開始裝備新聞直播車，力求在第一時間內趕赴新聞現場，將採集的圖像及伴 音信號適時地傳回至電視臺，實現現場的新聞直播。由於新聞的發生地點是完全隨機的，地域的不確定性對新聞直播車的信道 傳輸能力提出了很高的要求即在所轄城市區域範圍內的任一新聞點，應盡可 能地將信號及時傳回至電視臺，並且所有採集、傳輸設備的部署要在極短的時 間內完成。近年來，地面數位電視傳輸技術發展得很快，DVB-T、 DMB-T、 ADTB-T 等技術體制相繼推出。目前，DVB-T (歐洲標準)傳輸體制的應用相對普及，其 運用C0FDM調製技術建立的無線傳輸信道，具有較強的抗多徑反射能力，能實 現在一定的阻隔條件(非視距)下及在移動中的有效傳輸，突破了原有微波傳 輸體制下的多種技術瓶頸，因而被廣泛地應用於新聞直播車的傳輸系統，並使 得新聞車部署的快捷性得到了顯著提高。然而，由於受新聞直播車車載發射天線的高度、發射機功率等級的制約，電視臺接收天線位置、高度未必理想及難 以改變的應用條件，新聞直播車在城市高層建築群密布的相對惡劣環境下，其 傳輸能力仍表現得十分有限，有效傳輸能力約佔城市區域的1/10 3/10。傳輸 的問題在很大程度上影響了新聞車的應用也制約了新聞車市場的發展。提高新 聞車的傳輸能力，從車載發射系統本身的技術改進渠道來說，在目前的技術背景下幾乎沒有好的解決方案。因此，人們更多地是想通過建立中繼站的方式來 實現對信號的接力傳輸。然而，由於新聞直播對系統部署的時間要求十分苛刻, 新聞發生地點及臨時搭建中繼站所需的地形均在不確定或未知的情況下，要保 障信號傳輸通道的可靠建立，其成功率是很低的，有效系統部署的時間也'無法 控制區控制，很有可能待到系統搭建完備時，新聞已發生完畢，構成新聞直播 的失敗。
為實現新聞直播車能在所轄城市區域至少80%地域空間上的有效傳輸，若採 取類似電信移動通訊的蜂窩網結構來建立新聞車的傳輸網，即根據新聞車車載 傳輸設備在城市區域中，經實地傳輸測試後而確定的盲區(或盲點)，來規劃設 計建立相應的中繼站點，從而構築直播車的中繼傳輸網。在直播車與電視臺不 能建立傳輸信道時，通過已建立的中繼站來實現有效的接力傳輸，此方案理論 上是可行的，但其若投入實際應用將會面臨諸多的問題
1、 由多個傳統中繼站構成的中繼網，首先要確定是建立單頻網還是多頻網。 傳統的同頻中繼(單頻)存在著收發天線的隔離問題，特別是當單頻網內多個 中繼站同時工作時將會產生極其嚴重的同頻幹擾，因而單頻網不可能被採用。 建立多頻網以變頻中繼(或再生中繼)方式實施，則每一中繼站需要一特定的 發射頻點，多個中繼站所佔用的頻譜將造成頻率資源的巨大浪費。
2、 一個變頻中繼站的設備構成為
(1) 發射部分接收與發射天饋單元、接收設備單元、變頻與發射單元。
(2) 終端接收部分接收天饋單元、接收設備單元。
因此，建立一個中繼網需配備N個中繼站的話，則需N套發射與N套接收 部分設備，而每一中繼站的造價在10萬元(人民幣)左右，建立這樣的一個傳 輸網所花費的資金相當龐大。3、為保障每個中繼站被隨時啟用則需24小時不間斷加電工作，而每次中 繼傳輸時僅需N個中繼站的1個，這不僅造成了設備及能源上的浪費，長時間 不間斷的工作方式造成了設備損耗的加大，可靠性的降低及維護成本的增加。
綜上所述，相對於廣電部門而言，僅為提高新聞直播車的傳輸能力而構建 這樣一個耗費頻率資源、投資巨大、設備繁多、使用率低、維護成本高的傳輸 網幾乎是不可能的，事實上也沒有哪家電視臺這樣實施過，而新聞直播車在傳 輸這部分所存在的缺陷與不足，至今一直只能維繫與延伸著。

發明內容
本發明的目的是克服上述現有技術的不足，在意欲通過由多個傳統的中繼 站來組網又不可能實施的情況下，而提供的一種造價低、可靠性高、部署時間 快、佔用頻率資源少、易於維護的用於新聞直播車的電視轉播移動中繼傳輸系 統。
本發明用於新聞直播車的電視轉播移動中繼傳輸系統包括 一由若干個僅包括接收、發射天線單元的中繼點構成的中繼傳輸網，各中 繼點設置可與移動中繼車連接的接收、發射天線單元的信號傳輸埠； 一載有變頻中繼設備(包括接收、變頻與發射裝置)的移動中繼車； 一中繼點信號的終端接收設備。
所述接收、發射天線單元為第一接收天線及電纜、第一發射天線及電纜。 所述變頻中繼設備包括第二接收天線、第二發射天線、第一接收機、變頻
與發射功放和收、發監視設備及UPS不間斷電源。
所述終端接收設備為電視臺的第三接收天線及電纜、第二接收機。 本系統中的接收、發射天線單元，移動車載變頻中繼設備及終^接收設備
均可採用現有技術。系統的構建
根據新聞直播車其車載傳輸設備在當地實際傳輸時存在的盲區(或盲點)， 結合當地地形及高層建築的分布情況，綜合考慮電視臺的應用需求，確定構建
中繼傳輸網所需建立的n個中繼點i每個中繼點的具體建站選址，從而構成每 個中繼點的傳輸區域範圍，在新聞發生地點位置確定後，能迅速判定啟用某個 中繼站。
所述各中繼點僅安裝接收、發射天線單元，而不配備其他中繼設備，其中的 第一收、發天線的安裝一般選定在該區域的高層建築樓頂，這樣具一定高度的 第一收、發天線具備了信道傳輸最為寶貴的鏈路條件。第一收、發天線的連接 電纜通過樓層管道安放在底層樓外便於移動中繼車停靠的區域，必要時兩根電 纜的埠可安裝在一專用的配接箱內，以得到相應的安全防護。
由於變頻中繼設備設計為車載型，其集成度高、體積小， 一輛普通小車的後 備箱即可輕鬆容納。車載變頻中繼設備還配備了對所接收的新聞車信號與中繼
車發射的圖像及伴音的監視功能，設備工作電源由車載ups電源供給。
移動中繼車可利用自身攜帶的第二收、發天線及車載變頻中繼設備構成獨立 完整的移動中繼系統。在新聞發生地附近若存有合適的地形時，其可直接完成 與新聞車信號的連結與發射，而不必啟用原預置的中繼點。同樣地，當新聞車
超出所定的中繼傳輸區域範圍(如在異地)，或原定啟用的中繼點出現故障時， 則由移動中繼車選擇相應地形建立臨時中繼鏈路，完成信號的傳輸。移動中繼 車所具有的獨立中繼能力在一定程度上提高了整個系統的可靠性，也使得新聞 直播車的應用範圍得以擴展。 本系統的優點
傳統的中繼站組網模式是靠建立一個又一個完整的中繼站來構築中繼網的，況且為確保網絡隨時被用的可能，所有中繼站都是全天候工作的，電信的 手機基站就是這樣。由於新聞直播車的應用存在的特殊性即每次使用時只啟 用中繼網中的某一個中繼站，因而才使得本系統具備了最為根本的應用前提。
1、 在本系統一個完整的中繼站設備構成中，收、發天線(分米波段)所佔 系統的造價比例一般為1/10左右。由於本系統每一中繼點只安裝收、發天線， 與傳統的中繼組網方式相比，在組網設備的成本構成上至少降低90%以上。這種 極其低廉的組網投入方式，使得新聞直播車實現所在城市區域傳輸能力到達90% 以上成為可能。
2、 採用車載的移動中繼方式，能快捷地實現與目標中繼點連通構成完整的 中繼站，到達或滿足新聞直播對系統設備部署時間及相關技術指標的要求，而 整個的中繼網絡中僅需配備一套完整的中繼站。
3、 整個中繼網絡只有一個發射頻點，頻譜資源佔用甚少。而傳統的由多個 中繼站組網所需的多個發射頻率，事實上是不可能獲得的，這並不是能通過投 入資金所能解決的問題。從可獲得的頻率資源上講，本系統方案具有最佳的唯 一性。
4、 與傳統的中繼站相比，本系統中的中繼點僅安裝了無源的天線單元(無 需加電)，不存在能源的耗散問題同時其系統的可靠性亦高得多，設備的維護量 小得多。
5、 移動中繼車自身具備完整的中繼能力，機動性很強，能與新聞直播車構 成十分靈活的多種組合應用方式。這一特徵在其他領域的應用(如部隊、警察 及各類應急通訊部門)將表現得更為出色。
6、 本系統一旦建立除廣電部門應用外，對於突發性事件現場視頻需求的其 他部門，亦可通過此網絡獲得而實現資源的共享。下面結合附圖進一步說明本發明的技術方案。


附圖是本發明電視轉播移動中繼傳輸系統的示意圖。
具體實施例方式
以構建南方某城市某電視臺電視轉播移動中繼傳輸系統為例。
該電視臺地處城市中心區，由於所在的大樓層高只有12層，周邊高樓環繞， 接收天線所能收到的車載發射信號的強場相對較弱。國內先後有三、四家知名 的無線傳輸設備生產廠家在其所在區域做過車載傳輸實驗，有效傳輸半徑一般 在3KM左右。此相對於城區來講，信道的傳輸能力表現得極為有限，因而原計 劃購置的新聞直播車採購方案至今未能實施。
車載無線傳輸的方式有兩種選擇 一是採用衛星傳輸，二是採用地面傳輸。 由於衛星傳輸設備價格的高昂及每次應用傳輸時，須向衛星通信公司預約租賃 衛星信道而造成運營成本的高額支出及使用時段的不便，故放棄衛星傳輸方式。 地面傳輸的能力在很大程度上決定並體現新聞直播車的應用價值，通過建立本 系統的移動中繼傳輸網絡，能使得新聞車的傳輸能力大為提高，可達到或滿足 用戶的傳輸需求。
本系統包括
一個由設在城市高層建築物上的傳輸距離大於10KM的20個中繼點構成的 中繼傳輸網，各中繼點僅安裝設置一套接收天線5及電纜3、發射天線6及電纜 4，在建築物的底層設置接收天線電纜和發射天線電纜的信號傳輸埠 2，該端 口 2可與移動中繼車1連接，總投資額為10萬元，構成市區的基本傳輸網；
一臺載有變頻中繼設備的移動中繼車1，所述變頻中繼設備包括接收天線、 發射天線、接收機、變頻與發射功放和收、發監視設備及UPS不間斷電源；
一套電視^的接收天線7及電纜8、接收機9。中繼點的接收天線5 (接收新聞車信號)採用增益為8dbi的全向天線，發 射天線6可選用全向或高增益(14 dbi)的多單元定向天線。收、發天線5、 6 安裝位置適當分開以實現隔離，天線安裝支架應牢固可靠。收、發天線電纜3、 4採用低損耗的SYV-9電纜，通過建築的線路管道下延至底層，在便於中繼車l 停靠與連接的地方安裝專用的設有信號傳輸埠 2的配接線盒，並注重相應的 安全防護。
移動中繼車裝備的中繼設備可採用航天亞衛的YW-10Z中繼站，該站可選擇 變頻或再生中繼方式，發射頻段為600 800 MHZ，發射頻率可調；發射機功率 為20W、可變。YW-10Z配有對接收及發射信號的辨、音頻監視功能，以實現對 新聞車及電視臺信號傳輸鏈路的適時觀測。YW-10Z配備的隨車收、發乂線為帶 有磁鐵吸盤的鞭狀天線，可方便地置於車頂。中繼車配備的UPS電源按用戶需 求可提供3小時以上的電力支持。
YW-10Z中繼站配備的終端接收天線為增益12 dbi的全向天線，接收機為 YWR-900 DVB-T接收機。若天線與接收機間的連接電纜過長則可加裝低噪聲放大 器以補償線路損耗。
由於YW-10Z中繼站及電源的體積較小，普通小車(桑坦納)的後尾箱可輕 松容納，因而中繼車的車體選型可根據用戶的自身的情況決定。
移動中繼車自身已構成了完整的、可移動的中繼站，根據具體的使用情況，
其與新聞直播車可構成多種的應用模式。 系統的工作原理
見附圖，當電視臺獲取新聞線索及發生地點後，即可確定啟用位於該區域 內的中繼傳輸網中第N個中繼點，移動中繼車1與新聞直播車IO可在同一時間 內趕赴到相應的指定地點(因兩工作地點相距不遠)。中繼車l到達啟用的中繼點收、發天線電纜信號傳輸埠 2處，將收、發天線連接電纜的兩個接頭與車 載中繼設備接口連通，中繼站的部署即告完成。系統加電後，中繼設備進入工 作狀態，新聞直播車IO採集的信源通過中繼車1的接力即能適時有效地傳回至 電視臺。
移動中繼車配備的車載監視設備可分別監視新聞車信號的發送與中繼車的 接收情況，以及中繼設備的轉發狀況。中繼車UPS電源的配備應保障系統能工 作3小時以上，因中繼設備裝載於中繼車十分便捷可根據具體情況配備專車或 兼用車輛。
當然，若新聞發生地處在新聞直播車利用其自身車載傳輸設備即能將信源 傳回的地段，那就可決定是否動用中繼車，若啟用則中繼車傳回的信號可作為 傳輸的備份信源。
權利要求
1、一種用於新聞直播車的電視轉播移動中繼傳輸系統，其特徵是包括一由若干個僅包括接收、發射天線單元的中繼點構成的中繼傳輸網，各中繼點設置可與移動中繼車連接的接收、發射天線單元的信號傳輸埠；一載有變頻中繼設備的移動中繼車；一中繼點信號的終端接收設備。
2、 根據權利要求1所述的用於新聞直播車的電視轉播移動中繼傳輸系統， 其特徵是所述接收、發射天線單元為第一接收天線及電纜、第一發射天線及電 纜。
3、 根據權利要求1所述的用於新聞直播車的電視轉播移動中繼傳輸系統， 其特徵是所述變頻中繼設備包括第二接收天線、第二發射天線、第一接收機、 變頻與發射功放和收、發監視設備及UPS不間斷電源。
4、 根據權利要求1所述的用於新聞直播車的電視轉播移動中繼傳輸系統， 其特徵是所述終端接收設備為電視臺的第三接收天線及電纜、第二接收機。
全文摘要
本發明公開了一種用於新聞直播車的電視轉播移動中繼傳輸系統，包括一由若干個僅包括接收、發射天線單元的中繼點構成的中繼傳輸網，各中繼點設置可與移動中繼車連接的接收、發射天線單元的信號傳輸埠；一載有變頻中繼設備(包括接收、變頻與發射裝置)的移動中繼車；一中繼點信號的終端接收設備。由於本系統每一中繼點只安裝收、發天線，與傳統的中繼組網方式相比，在組網設備的成本構成上至少降低90％以上。新聞直播車利用該系統可實現所在城市區域傳輸能力到達90％以上。本系統具有造價低、可靠性高、部署時間快、佔用頻率資源少、易於維護等優點。
文檔編號H04N5/222GK101299803SQ200810031470
公開日2008年11月5日 申請日期2008年6月12日 優先權日2008年6月12日
發明者黃一平 申請人:湖南航天亞衛通信電子有限公司