縣域地面數字電視覆蓋網建設的分析與思考

趙紀努

1 地面數字電視系統的基本構成

地面數字電視系統是廣播電視體系中的重要組成部分，是實現“戶戶通”雙模用戶收聽、收看本地廣播電視節目的重要公共服務平臺，是一個復雜的系統，主要包括發射系統和接收系統。其中，發射系統主要包括光機、網絡適配器、激勵器、功分器、合成器、天線等，是無線地面數字網的主要組成部分；接收系統是用戶的接收設備部分，具體如圖1所示。

圖1 地面數字電視發射系統結構簡圖

地面數字電視在克服了以往模擬無線電視易受干擾、圖像質量差的缺點的同時，還使得一個電視頻道內可以傳送8套之多電的視節目，大幅度的提高了無線頻譜的利用率。

2 縣域地面數字電視如何覆蓋

地面數字電視的廣泛覆蓋是地面數字電視發展的關鍵所在。當前，一般以每個縣級行政區域自行規劃建設本區域范圍內的地面數字電視網，主要以當地政府主導，廣播電視部門實際建設和管理為主要手段，這樣更能在覆蓋過程中了解到當地人民群眾對傳送節目的需求，還能在一定程度上促進其蓬勃健康發展。

地面數字電視是一個較復雜的系統工程，覆蓋效果與整體前端、傳輸到接收的各個設備指標、參數選擇、組網及接收方式等諸多因素息息相關。受這些因素的影響，不同的規劃區域所采用的覆蓋規劃方法也不盡相同。

第一，適用于偏遠地區的中心大功率覆蓋法。通常利用高塔或高地的地理資源，總投資較少，且適合居住分散，人煙稀少的地區。

第二，適用于電波傳播環境和需求特性相對一致的區域的格網覆蓋法。覆蓋區域根據人口分布和行政區來劃分，并由多臺發射機進行覆蓋。這使得同頻覆蓋的距離大大縮短，總功率減少了，頻譜使用效率也得到了提升。

第三，適合于人口高度密集地區大中城市的等間距蜂房法。

三種方法各有所長，在應用中 可以考慮實際因素綜合采用多種方法。就拿縣級行政區域來說，采用單頻網建設無線地面數字電視網絡具有優越性。單頻網是在地面電視數字化、網絡化的基礎上發展起來的，具有節省頻率資源、功率效率高、覆蓋效果好、便于移動接收的特點。根據五蓮縣（以下簡稱“我縣”）地形特點需要建設多個發射基站，當多個發射臺處于同步工作狀態，重疊覆蓋區內的多徑信號處于抗多徑時延范圍內，在單頻網重疊覆蓋區不易產生同頻干擾，便于用戶接收。

3 縣域地面數字電視覆蓋存在的問題和難點

3.1 地勢條件復雜

在實際覆蓋過程中，縣級行政區域規劃方法往往受到地勢條件制約，如平原、山丘等不規則地勢；樓群的疏密高低不一的縣城建筑物和分散的村莊；覆蓋區域的面積、氣候條件等因素都是經常遇到的難點問題。因此，多基站發射是一個重要覆蓋手段。

例如，五蓮縣地處山東半島西南部，屬丘陵地帶。約1500 km2，區域內地勢南部地勢高低不一，境內的高山有的海拔近700 m；北部、西北部較為平坦，東部地勢較低；東西長約60 km，南北長約50 km的跨度。

地理環境不平坦，傳統覆蓋方法和手段達不到效果。由于中心大功率覆蓋法中只依靠于一個數字臺站，所以導致功率效率低，容易形成頻譜資源的浪費，而其他區域也容易因為地勢或其他因素的遮擋而影響覆蓋效果。因此，在2017年首期在主城區電視大樓（60 m）的樓頂首先實驗建成高標準的數字機房和樓頂發射塔。發射天線采用四偶極子單元板天線陣，進行信號發射，各類指標調試完畢發射信號達到預期效果，目前覆蓋主城區及周邊60多個村莊。

3.2 設備資金投入來源問題

按照《地面數字電視覆蓋網發展規劃》相關要求到2020年，全國地面數字電視覆蓋網基本建成，并提出的“公益性、基本性、均等性、便利性”的要求，地面數字電視的發展要為全民免費提供廣播電視服務，不斷提高公共服務的質量和水平。由于近幾年多媒體的快速發展導致縣級電視臺的收入越來越低，要做好本行政區域內地面數字電視覆蓋網的建設必定要投入更多的資金和設備。在兼顧國家和省級對無線地面數字推動發展的大好機遇，各地爭取上級更多的資金或設備投入，盡快完善縣域無線地面數字電視覆蓋網的建設步伐是個有效途徑。

3.3 加強網絡運行的監管

各級電視管理部門，對建成的的無線地面數字電視網以及機房設備、發射天線等硬件應盡快在網絡投入使用時制定各項管理制度和應急預案，做到專人管理，上下互通保障讓人民群眾能夠安心看上電視節目。

4 提高縣域地面數字電視覆蓋范圍的措施

一是加大建設資金投入，增加設備和發射站點的數量建設與設備運行維護的經費。更新換代，解決無線發射轉播臺站的機房和設備技術落后的問題，為建設覆蓋面廣泛的地面數字電視網提供成熟、可靠的技術支撐，并鼓勵更多人民群眾積極更新具備接收地面數字電視信號的設備，如新式液晶電視或DTMB數字接收機和接收天線，不斷提高地面數字電視入戶率，提高人民群眾特別是農村群眾的精神文化水平和質量。

二是因地制宜，制定適合本區域的網絡覆蓋網絡建設規劃方案。各地地勢復雜，有些傳統覆蓋方法不能達到效果，可以根據實際采用最合適的方法。由于地面數字電視發射是通過天線向空中輻射電磁波，將發射系統送來的導行波能量轉換成向空間傳播的電磁波能量，從而將信號傳送到覆蓋區域。地面數字電視信號主要靠空間波傳播，地面的形狀、建筑物、森林等環境的對傳播影響很大，因此，選擇發射塔的位置和天線的類型尤為重要。

五蓮縣根據縣域地貌特點在城區設立主發射機房的基礎上，計劃今年在五蓮山、青山、七寶山等地建設三處發射塔，形成以城區主發射塔為中心，其余三處發射塔各自覆蓋相應區域為重點的單頻網，依托其他公司的光纜線路和鐵塔設備，只架設發射機和天線等設備，這樣可以充分利用現有的網絡通信資源，不但利用光纜傳輸電視信號保證了信號質量和強度，而且大大節省了工程成本。工程完成后預計五蓮縣大多數村莊能夠免費收看20套左右國家、省市縣的高清地面數字電視節目。

三是加強管理，只有加強各方面的管理，才能保障地面數字電視覆蓋網長期高效運行。對地面數字電視覆蓋網嚴格管理，建設與監測并建，同步建設監測網，確保安全播出的原則和服務高質量化；通過計算機系統對地面數字電視網的時延、功率，以及發射系統技術參數進行配置和調整，以降低復雜地形條件下單頻網重疊覆蓋區接收性能優化的難度，并適時傳輸各發射基站的數據信息，便于維護維修。

5 結語

電視與廣播是傳達黨和政府路線方針政策的重要媒體，也是普及科學，傳播文明豐富生活必不可少的載體。當前，應進一步解決在覆蓋過程中遇到的問題，加強管理與建設；提高網絡覆蓋范圍，減少空白區域，提高受益群眾覆蓋率，促進社會和諧進步。

[1]數字電視國家工程實驗室.地面數字電視發射系統與覆蓋網絡[M].北京:科學出版社,2012.