對廣播電視數字發射覆蓋技術的幾點探討

文/鐘志明

（作者單位：河源市廣播電視微波站）

在我國廣播電視行業的發展過程中，城市市場基本趨于飽和的狀態，加強對山區和農村市場的開發成為下一個奮斗目標。但在擴大農村用戶的過程中，由于受到環境、技術因素以及投資方面的影響，令廣播電視部門面臨著嚴峻的考驗。在這種環境下，數字發射覆蓋技術成為廣播電視行業拓展農村市場的新途徑，促進我國的廣播電視無線傳輸覆蓋更好更快地發展。[1]

1.數字電視的概述

對于數字電視，簡單來說，就是傳輸、接收、播出等環節中全面采用數字信號的一類系統，這種電視類型是所有的信號傳播都是通過由0、1數字串所構成的數字流來傳播的。使用數字電視信號獲取信號損失小，接收效果好。數字電視系統可以實現多種業務，如標準清晰度電視、高清晰度電視、超清清晰度電視、智能型電視及數字業務等。數字化技術在數字廣播電視技術中得到了廣泛的應用，電視節目質量的提高與信號安全穩定的接收和傳輸具有十分重要的意義。數字電視能夠方便有效地將許多的電視制作及傳輸環節進行壓縮及編碼。經過壓縮及編碼，能夠非常有效地將其轉化為更加安全和穩定的信號進行接收和傳輸，這樣就在很大程度上提高了電視節目的質量。硬件和軟件共同組成數字電視系統，所以系統的可靠性決定于硬件和軟件是否都具有足夠的可靠性，只有這樣才能確保系統能夠長時間穩定地運行。數字電視具有如下優點：抗干擾能力強；易于存儲；頻道利用率高；伴音質量好；易于三網合一；畫面質量高。[2]

2.廣播電視數字發射技術及頻率

廣播電視數字發射技術包括四種：（1）ATSC 技術由兩個方面構成。一是信息層面；二是信息層級清晰度。（2）DVB 系統采用MPEG-2壓縮的音頻、視頻及資料格式作為資源，采用公共的用于描述廣播節目的系統服務信息。（3）ISDB利用一種已經標準化的復用方案在一個普通的傳輸信道上發送信號，同時信號也可以通過各種不同的傳輸信道發送出去。（4）DMB-T技術的最大優點是更加符合我國數字電視的發展要求，能夠在我國數字電視技術中得到廣泛應用。

廣播電視頻率劃分表

3.地面數字電視單頻網覆蓋

預計到2020年底我國將全面完善地面數字電視廣播覆蓋網，對于地面模擬電視信號將全面關閉，完成地面電視向數字化過渡，在地面電視廣播數字化、網絡化的基礎上，單頻網的發展具有很多優點，比如頻率資源利用率高、功率效率高、覆蓋面積大、覆蓋效果好、便于移動接收等。通過對單頻網有關網絡的規劃、節目傳輸分配網絡以及重疊覆蓋區接收性能與覆蓋優化等相關技術的分析與研究，已成為推動地面數字電視應用和發展的重要議題，不僅在國內，在國外也受到了廣泛的關注。[3]

不過，單頻網的應用存在一定的干擾。失步干擾和超距干擾是單頻網內同頻干擾的主要兩類。在單頻網內的各發射臺站組網失敗的情況下，各激勵器的信號無法得到同步，并且重疊覆蓋區內不同發射臺站信號電平差小于該工作模式下的同頻保護率時，將造成接收機無法正常接收。降低信道沖激響應強多徑信號之間的時延的常用方法就是調整發射系統的時延，從而提高覆蓋區的接收性能；降低長時延的強多徑信號的強度的方法就是調整發射系統的功率，覆蓋區的接收性能也能夠得到有效的提高。對于覆蓋仿真系統，由于需要對重疊覆蓋區時延、發射系統參數進行調整，所以，實現單頻網覆蓋優化的任務也將變得困難起來。單頻網已經得到了廣泛的應用，發射轉播臺站的數量也在不斷增加，網絡規模也不斷擴大，覆蓋面積也在逐漸延伸，單頻網覆蓋優化的難度也因此變得越來越高。根據國家廣電總局的部署，基于AVS+和DRA標準的地面數字電視單頻網應用示范項目在我市進行試驗，這是我國具有自主知識產權的AVS標準、DTMB標準的雙國標系統，按照總局批準的廣東省高清節目頻率規劃，在河源市選擇了河源微波站、紫金筆架山電視調頻轉播臺、東源縣電視臺三個發射站點，采用我國自主創新的AVS+、DRA音視頻編碼技術，構建地面數字電視單頻網應用示范系統，地面采用UHF波段發射系統，通過3個發射點的1kw發射功率組成單頻網，播出1套高清、1套DRA廣播和4套標清。信號源通過SDH數字微波系統或光纖傳輸，發射機的信號輸入采用ASI碼流，開展省臺高清電視節目示范應用。經過一年多的試運行，信號指標經廣科院測試驗收， 3個發射點或兩個發射點信號可及范圍內都能正疊加，預覆蓋區信號穩定、畫面流暢、畫質良好、音質清晰，達到預測的覆蓋要求。在城區覆蓋半徑可達7km，沒有阻擋單點信號可達30km。DTMB地面數字電視系統，以及在這基礎上建設的地面數字電視單頻網覆蓋，必將成為我國廣播電視發射覆蓋的有效手段。

4.廣播電視數字發射覆蓋新模式

4.1 “南方無線”手機電視平臺

由廣東廣播電視臺推出的“南方無線”手機電視平臺，是一種創新的廣播電視傳播方式，運行以來，收到了良好的效果。它是智能融合DTMB地面數字電視廣播與WLAN局域網傳輸技術，實現高品質、高清、高速的手機電視直播，也就是我們通常說的WIFI手機電視。它是將地面波數字電視技術與WIFI視頻傳輸技術相結合，通過下載“南方無線”app軟件，在手機、PAD等移動終端實現電視節目的收聽收看。它主要應用在人口密集的公共區域（機場、大型休閑廣場、工廠、學校等）。如果融合地面數字電視單頻網覆蓋和互聯網技術，將可以使這種小區域覆蓋延伸到城市群，如珠三角大灣區等。這不但可以大大提高廣播電視覆蓋率和收看收聽率，還可以作為自然災害應急通信廣播使用。

4.2 真正意義上的手機電視

智能手機的快速發展，將使中國在2018年智能手機用戶超過10億，人們的工作生活已離不開手機，利用手機收看廣播電視節目將是廣大人民的期望，也是擴大廣播電視覆蓋的最好手段。目前，已實現手機DTMB接收廣播電視信號，它是通過在支持OTG功能的手機上下載DTMB軟件，通過DTMB手機天線接收地面數字電視廣播信號。但這種方式需要DTMB軟件的支持，而且攜帶DTMB手機天線也不方便，因此制約了這種模式的發展。

隨著科技的發展及5G時代的即將到來，我們希望擁有真正的電視手機，它整合了數字電視和移動電話技術，利用DMB技術，在手機中安裝數字電視的接收模塊，直接接收地面無線廣播電視和衛星廣播電視信號，高質量收聽收看廣播電視節目，無需通過移動通信網絡的鏈路，避開了移動網絡的技術瓶頸和使用流量。這種手機電視模式將成為廣播電視節目最先進的傳播手段和發展方向。

5.山區廣播電視覆蓋工程

經過有關人員的不懈努力，雖然我市城鎮已經全部實現有線數字廣播電視收聽收看，但我市是典型的山區市，廣大農村地區地廣人稀，地形復雜，全部實現村村通有線廣播電視還存在很多的問題。為此，我們采取多種技術形式，配合中央和省的廣播電視覆蓋項目（地面數字電視覆蓋、地面數字電視單頻網覆蓋）、有線電視網、微波接力以及直播衛星接收等，山區廣播電視覆蓋工程也得到了實施，成百上千萬的山區以及農村人聽廣播看電視難的問題得到了解決。

解決山區農村廣播電視覆蓋的措施：在繼續推進光纖村村通建設時，加大宣傳力度，讓更多人了解支持這項工程，加大優惠政策，讓更多用戶加入；對廣播電視信號通達困難的地方， 可以建設小功率廣播電視差轉臺或地面數字電視發射點，增加無線覆蓋；要增加用戶數量，對于覆蓋用戶少，架設桿路公里過長或資金上較為緊張的地方，可以采用數字微波點對多點技術，在有線電視覆蓋不到的地方增大電視有效覆蓋面積；在比較偏僻的深山地區，可采用直接接收衛星節目方式取代無線和微波通達廣播電視信號的方式。

結語

綜上所述，無線傳輸的覆蓋，使信號覆蓋率不斷上升，在我國發展了數十年，固定和移動接收得到了實現，使更多、更廣泛的地區能接收信號，電視頻道種類也得到提升，而且經濟性和可靠性前景也很樂觀。現階段，我們的一個目標便是：實現全國各地區人民都能享受到由電視廣播無線傳輸提供的各項服務。此外，創新和完善城鄉廣播電視公共產品和服務供給，也離不開電視廣播無線傳輸提供的各項服務以及廣播電視數字發射覆蓋技術的實施。對提高公民的思想道德品質和科學文化水平、適應分眾化、差異化傳播趨勢具有重要意義。