找回那逐渐远去的『村村通』(之二)

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续上期:找回那逐渐远去的『村村通』(之一)

08年以前的日子

写在开始之前

为了便于论述,下面就分成三部分来写:电视节目总接收,以及电视节目分发,还有电视节目个体接收。所谓万变不离其宗,基本上不论系统多复杂,都是这三部分组成的。

  • 电视节目总接收:既然是村村通,在这里就可以把这个名词定义为『以村级为单位,因地制宜从多个信号源取得电视节目』
  • 电视节目分发:终归到底电视还是给村民看的,因此这里定义为『把接收到的信号通过各种方式分发到户甚至到人』
  • 电视节目个体接收:个人不管收什么信号都好,都是要做点处理才能送进电视机的,比如装个接收机之类的。在此处定义为『个体通过各种方式接收各个信号源的信号并送入电视机收看或者送入收音机收听』

仔细琢磨不难发现,『电视节目个体接收』可以独立出来,也可以和前两个部分同时存在。为了照顾连续性,两种情况会在后面一起讲述。

当然还有两个名词:广义村村通以及狭义村村通

和一般印象中的情况不同,也和户户通不同的是,广义上的村村通其实并没有规定具体的技术实现,更多的只是一个行政命令。从文献[2]看,广义村村通是要让农村人们看好电视听好广播,最低节目需求是中央一套电视,中央一套广播,省台一套电视,省台一套广播,没了,就这么多。

而狭义上的村村通就是指鑫诺一号的村村通卫星平台,传输30多套卫星电视节目,其中就包括了中央一套和其他加密节目。在许多文献中都提到,接收鑫诺一号卫星需要专用的解码器,可能就是为了加解密而设计出来的。

下文中如果没有特别说明,村村通就统一指代广义上的村村通。对于狭义上的村村通,则用『村村通平台』指代。

此外歪个题,在08年之前,92.2卫星还没有上天,目前意义上的户户通DTH当然也就不存在;同样的,115.5中星6B也不存在。不过另一个东西倒是存在的,也就是110.5鑫诺一号。没错,这个就是曾经被轮子攻击过的那个卫星。有猜测是这件事或多多少推动了璃月玉京台对于模拟卫星转数字的进程。但是笔者对此还是有点疑问的,因为按照实际上的发展进程而言,02到03年已经基本实现了村村通信号的数字下传。因此更有可能的说法是,推动了加密信号的应用。

扯远了,接下来是一些说明:关于这一系列的内容,先前笔者以为在互联网上没有仔细说明的资源,后来想到了知网,经查询发现,知网收录了那时候的一些文献资料,正好可以作为参考。因此在这里说明一下,下面的论述部分摘选自知网和其他互联网资源,所使用的文献统一写在页尾,有兴趣的也欢迎进一步跳转阅读。

同样的,受限于markdown的格式,无法像往常一样使用引用角标的形式,因此凡是文章中出现的中括号括起来的数字,都是指的是页面最下面的资料引用编号。当然毕竟考虑到这篇文章不是正式的论文(废话,博客当论文写不得累死人,慢慢讲故事就好了),因此文中引注会大量缺失,但是内容不会差。

下面正题。

电视节目总接收

卫星接收

视频广播

这一节的标题是电视节目总接收 —— 卫星接收,主要是基于这么一个现实:狭义上的村村通工程就是从卫星节目传输作为主要链路方式开始的,但是个体卫星电视接收在当时受限于经济情况很难实现,依然是以集体接收集体收看,或者说集体接收再用低成本的方式分发给个体收看的方式实现广播电视村村通。[1]

关于经济情况,笔者举个例子,如果有从世纪初开始玩卫星的朋友可能知道,当时一台数字卫星电视接收机就需要一千多块钱,即使是模拟接收机也需要五六百块钱[1],对于普通农民(村村通的目标用户)来说已经是个天文数字了,更何况这个系统实际上还不能工作,还需要配备锅。锅要钱,高频头要钱,电缆什么的当然也要钱,普通人根本付不起钱。

当然其实还有另一个原因:当时用作村村通电视转播的卫星,其发射功率比不上后期的直播卫星,同时用的也是C波段,在这两个情况的双重加持上,基本上要接收卫星信号也就是非大锅不可了。很直观的就是锅越大就越难安装调试,价格也更贵了。

根据现存资料来看,村村通使用的卫星包括但不限于100.5亚洲2号,105.5亚太1号,110.5鑫诺一号,134亚太1A等[1][2],且均集中在C波段播出。因此当时对于信号接收就是用1.5m的大锅来接收。其中通用的方案有:

  • 单收110.5鑫诺一号的村村通平台的信号
  • 单收100.5/105.5/134等通用平台信号
  • 混合接收以上两种卫星的信号(当然此时不适合用直接混频分发,必须要解调分发了)

有趣的是,当年双极化高频头其实并不普及,更多的是单极化高频头,通过调整极化角的方式实现水平极化和垂直极化的接收。为了方便实现,一般是装两个大锅,一个负责水平极化一个负责垂直极化,再通过0/22KHz,或者是0/12v的切换器来切换,或者直接不切换了,一个锅接一个功分器,分别输入两组接收机里面,分别解调两个极化的信号。

当然凡事并非绝对,在世纪初之后,双本振高频头已经崭露头角了[4]。这玩意可以把水平和垂直信号放到不同的频段上,在接收机更换不同的本振频率(一般是5150/5750MHz)就可以接收两个极化的电压,这就避免了13v/18v切换带来的直流电压回灌问题。

村村通建设的第一个高峰期是1995到1999这个时候,正好也就是卫星电视从模拟转换成数字的年代。在目前查询到的文章当中,基本上都是模糊地称为『QPSK数字卫星接收机』。但是从那个时候的转变来看[3],这个QPSK数字卫星信号有可能并不是DVB-S,而是DigiCipher系统。大致时间点是:

  • 1995/11:中央台开始用DigiCipher系统传输部分节目(大概也就是3568之类的)
  • 1996/4:改用Digiciher II系统
  • 1997/1:改用DVB-S系统
  • 2005年底:完全切断模拟卫星电视信号
  • 2008年:92.2上星,开始采用ABS-S

至于为什么要从Digicipher改为DVB-S,笔者查询到,可能是前者的授权费原因,而后者则是免授权费使用的。

也就是说,在一定的时间内,实际上是同时存在两种制式的接收机,因此,部分文献资料[2]称呼村村通平台的机器为专用接收机,可能这是原因之一,另一个原因也有可能是村村通平台需要CA授权卡才能解密收看,机器连同卡一起就被称为专用解码器。

音频广播

村村通工程的宗旨是要让人民看好电视,听好广播,因此很自然的是,广播节目也是一起做的。

广播节目的传输,和上面提的电视差不多,都是经历了几个阶段的转换。在还是使用模拟卫星信号的年代,传输附加广播节目的方式从最早的模拟副载波,再到后来用MUSICAM(正式名称是MPEG-1/2 Audio Layer II,简称MP2),再到后来用NICAM(也就是大家所熟悉的丽音,音频流的传输速率大概是728Kbps,因此也被称为728系统,题图中的728接收机即是如此)来传输。

后期随着DVB-S的广泛应用和数字卫星电视的普及,渐渐又改用DVB-S传输了。

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MMDS/MVDS/MUDS前端

这三个是MuItichanneI MicroWave/VHF/UHF Distribution Service的缩写,翻译过来就是多信道微波/甚高频/超高频分配系统。由于(至少笔者了解到是)MMDS的使用范围比后者要广,而且具体技术实现其实差不多,因此后文如果没有特别指出的话,统一用MMDS指代以上三个系统。

再插一句,还有一个更加短命的系统:AML。AML使用12到18GHz的频率范围,这个波段的雨衰比较大,而且设备的造价也更高,在当时更加不合算。

在MMDS还是大行其道的时候,很多市级县级电视台都有MMDS信号发射,也有很多地方用此作为村村通前级信号源。毕竟MMDS也是无线信号源,对于农村地区而言有着得天独厚的优势:农村地区居住分散,地形崎岖,对于当时的经济条件而言并不适合架设有线传输电缆和光缆。[6],此时无线传输就非常合适了。

读到这里你可能有些疑问:为什么我们不直接用原来有线电视的VHF/UHF系统,而是需要用MMDS呢?其实主要还是有几个原因:微波带宽大,绕射能力弱,容易实现多点传输,减少对于无线电频谱的占用[7],便于节目合并等[8]。

  • 带宽大:注意,这个是相对而言的,毕竟名义上当时国内批准使用的MMDS频段是2.5到2.7GHz,共200MHz的带宽,可容纳13到23套PAL格式的模拟电视[8][9]。但是名义是名义,实际是实际,实际上使用的频率范围是2535到2599MHz的范围,频道数也缩水到了8个。当然了,即使是8套节目,相对于uv系统而言也已经是很大的带宽了,毕竟是足足64MHz的范围,在UV段还真不一定批的出来这么多。
  • 收发天线好做:稍微运用一下物理知识算一下就知道,在光速不变的情况下,波长和频率成反比,可以推断出来,在微波段工作的天线的带宽是比UV段要宽的。如果你和我一样也是个HAM,常识也可知道,430MHz段一个天线就能管±5MHz(430到440),但是短波段呢?14MHz波段的端馈天线带宽就只有300KHz了。
  • 多点传输:微波段(特指1GHz以上的波段)的传输特性更加接近可见光,也更加符合视距传播这一个定义。不难想象的是,这个波段的天线也可以做得指向性非常高。现在假设两个电视台同时同频播出,如果是传统的UV系统势必会造成同频干扰,因为普通电视天线的指向性并不强。但是如果改用MMDS,接收天线是一个抛物面天线,那么只需要简单地调整天线方位角,即可收取不同电视台的信号。因此在早期文献中,基本上都把MMDS称为是无线的有线电视。[6]
  • 便于节目合并:MMDS的一个通用实现方式是电视台开路发射,各地的有线前端用定向天线收到之后插入到原来的CATV系统中。因为MMDS和CATV频率不一致,下变频器是必须的了。乍一看似乎MMDS还需要加上下变频器的成本,不比UV直接接收然后插入来得简便。但是实际上MMDS下变频器的本振频率是需要按需要调整的,因此可以在原来的CATV系统中找一段连续的频段,然后插入即可。但如果是UV系统,就存在同频的情况,就要求先解调再调制到别的频率再进行插入。一个频道就需要一套这样的设备,多来几套节目,成本很快就会增加。

MMDS传输听起来很高级,但实际上对于原系统的改造而言几乎没有任何损失。当时常用的一种架构是,用CATV调制器配合MMDS上变频器,也就是在微波段传输普通的电视信号:

对于接收端而言,也只需要使用下变频器就可以把节目信号变成日常可用的信号源,可以进一步解调或者直接插入,悉听尊便。

2023年的今天估计很多人没有听说过MMDS这个东西了,兴许业内工作人员可能还有所耳闻。MMDS的个体接收在国内曾经昙花一现,但是很快就消失了,取而代之的是有线电视和个体卫星接收。出现这个情况的主要原因是,MMDS很快就落后于需求。最突出的矛盾就是节目容量的不足,以及有线电视系统建设成本的降低,以及城市建筑物对于微波传输的阻挡。虽然后期MMDS也有采用数字传输的(有些地方也很粗暴,直接开路传输DVB-C信号,而DVB-C信号到底适不适合这么干,这就很难说了)提高了节目容量,但是本质上还是治标不治本,而且也无法解决后面两个问题。

顺便笔者也在此请教一下各位业内工作人员,如果我没有猜测错误的话,MMDS(及其类似技术)估计应该还作为电视台之间的微波干线传输技术而存在?

本节小结

基本上村村通前端能接入的信号源也就是这几种了,当然也不排除其他的接入方式的可能性。
本篇先写到这里搁笔,我感觉这里已经足够长了,可以作为一小节来发布。下一篇估计也就是完结篇了,一篇文章介绍完节目分发和节目接收。
(未完待续)

本节参考文献:

[1] 孙雪霞.因地制宜实现电视“村村通”——介绍几种卫星电视接收方案[J].实用影音技术,1999(10):68-71.
[2] 万云山.广播电视“户户通”方案设计[J].中国有线电视,2001(02):56-60.
[3] 江澄.发展中的我国卫星广播电视[J].卫星电视与宽带多媒体,2009(18)(https://m.fx361.com/news/2009/0107/4197965.html
[4] 谢山.共用卫星天线系统在村村通广播电视中的应用[J].有线电视技术,2004,(08):90-91
[5] 谢津亮.MMDS——一种新的节目传送和覆盖手段[J].广播与电视技术,1991,(04):45-48.
[6] 刘传成,张明席.关于利用MMDS(多路微波发射)在我县农村开办有线电视的可行性分析[J].有线电视,1995,(08):15-16.
[7] 尤巩圻.我国MMDS的使用特点(上)[J].中国新闻科技,1997,(04):27-29.
[8] 孙祯祥.适合农村发展的MMDS有线电视系统[J].影视技术,1996,(04):18-19.
[9] 张占仓.MMDS在有线电视系统中应用的探讨[J].有线电视技术,1996,(02):29-30.DOI:10.16045/j.cnki.catvtec.1996.02.005

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最后修改于:2023年10月23日 14:36

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