5G技術在提升地面數字電視覆蓋效果方面的應用

洪 軍

（江蘇省句容市廣電網絡公司，江蘇 鎮江 212400）

0 引 言

地面數字電視覆蓋情況，是影響數字電視節目信號傳送和內容播出的重要因素。隨著我國廣播電視技術的發展，基本實現數字電視覆蓋的目標逐漸完成。然而，在深入開展“三網融合”和數字信號傳輸穩定、優質性方面的要求普遍提高的情況下，現有的數字電視覆蓋很難完全達到預定的目標，這不僅影響到數字電視節目的傳輸與播出質量，同時也影響到觀眾對電視節目的體驗和評價，進而影響到數字電視的發展。基于此，提升數字電視覆蓋效果逐漸成為當前電視媒體重點探索解決的問題。而在這方面，5G技術無疑是重點挖掘和利用的技術要素。

1 地面數字電視覆蓋概述

地面數字電視覆蓋是數字電視的地面覆蓋，其目的是保證用戶的接收效果。要保證用戶能夠穩定、優質地接收到相關信號，就需要地面數字電視擁有強大的覆蓋效果，這主要體現在四個方面。其一，要有更高的功率和更大的輻射面，且要實現一點對多點的連續播放；其二，信號發射情況要契合模擬電視發射機的發射需求；其三，要規劃頻譜；其四，支持單頻網的移動接收速度要在250 km·h-1以上。

雖然近年來持續升級的發射系統和技術提升了地面數字電視覆蓋的效果，但是，仍然有較多限制地面數字覆蓋效果的因素存在，而這也成為提升數字電視覆蓋效果的關鍵性阻力[1]。目前，地面數字電視系統的開發與設計，主要是利用數字信號發射站實現對發射點的覆蓋。而數字信號發射站的數字信號發射效果會受發射站所在的地理位置和綜合環境影響。換而言之，地面數字電視覆蓋的效果容易因為環境的影響而表現出與理論上的預期存在較大偏差的可能。例如，在同樣為1 kW功率的情況下，有的地方的發射站可以達到40 km的發射范圍，而有的地方則只能夠達到20 km的發射范圍，當然，也有只能夠達到幾公里的傳輸范圍，而實際的發射站設置距離往往會大于40 km，這就導致發射站之間存在發射范圍的盲區，難以達到全覆蓋的效果[2]。同時，地面數字電視信號的發射采用的是單點大功率發射的方式，這種方式很容易因為發射臺的不穩定性而出現發射效果欠佳的現象。再者，目前多數地區的地面數字電視是通過無線覆蓋模式進行信號的接收，這種信號接收模式存在較大的不穩定性，難以保證電視接收到穩定的信號源，而這直接影響到地面數字電視的覆蓋范圍。

2 5G技術在提升地面數字電視覆蓋效果方面的作用

5G技術是最新一代蜂窩移動通信技術，其性能主要體現在數據傳輸速率高、延遲低、能耗低、成本低以及提高系統容量的能力強等方面。作為一種新的通信技術，5G技術在廣播電視領域的應用，無疑為地面數字電視覆蓋效果的提升提供了有力的技術支持[3]。

2.1 提高數字電視信號的傳輸速度

數據傳輸速率高，是5G技術的典型性能優勢。與4G技術相比，5G技術的傳輸速率最高可以達到10 Gb·s-1，是4G的100倍。這種高傳輸速率可以明顯提升發射站的信號發射速度和傳輸質量，使地面數字電視的覆蓋范圍和覆蓋質量得到改善。并且，5G技術可以提高單個用戶數字電視信號接收的能力，實現在短時間內廣泛接收數字電視信號的覆蓋效果。

2.2 保證數字電視信號傳輸的安全性

5G網絡具有的低時延、高寬帶的特點，可以為發射站的運行提供進一步的安全性保障。例如，5G網絡具有的高傳輸速率可以更好地幫助空中衛星管理系統實現對發射站的遠程實時監控和管理，在出現惡劣天氣等特殊情況時，可以對發射站進行超低時延的遠程接管，降低發射站整體的運營安全風險，保證數字電視信號傳輸的效果。同時，5G技術可以增強發射站的信息存儲能力，優化信息存儲的空間環境，降低信號和數據丟失的可能性，確保信號傳輸的安全性和可靠性[4]。

2.3 減少信號傳輸的盲區

長期以來，信號傳輸盲區是地面數字電視覆蓋的典型問題。5G技術擁有的高傳輸速率和帶寬，使得發射站的發射范圍得到了明顯的拓寬，從而實現信號發射范圍的不斷擴展，進而彌補原來因為不同地理位置上部署的發射站的實際發射距離遠近的不同而出現的信號傳輸盲區，實現信號傳輸的真正全覆蓋。

2.4 降低地面數字電視覆蓋的成本投入

相較于傳統的地面數字電視覆蓋設備和技術而言，5G技術的應用降低了相關設備的能耗要求，部分設備不再需要頻繁地進行充電，并且設備的使用壽命也得到了明顯的延長，這無疑降低了設備采購和配置的成本投入[5]。同時，5G技術構建的地面數字電視系統的高性能，壓縮了設備更換和維修的頻次，使地面數字電視覆蓋方面的維護成本也得到明顯的降低。

3 利用5G技術提升地面數字電視覆蓋效果的策略

5G技術雖然為地面數字電視覆蓋效果的提升提供了新的技術支持和突破口，但真正要將5G技術的優勢融入地面數字電視發射系統中，真正提升覆蓋效果，還需要在現有的地面數字電視覆蓋項目建設中科學地部署和運用5G技術[6]。結合當前地面數字電視覆蓋項目建設與運行的實際來看，5G技術的應用應當重點關注以下幾方面。

3.1 完善地面數字電視覆蓋標準

目前，我國地面數字?電視覆蓋項目建設參考的標準主要是DTMB和ITU這兩項標準。其中，DTMB標準是我國第一代地面數字電視標準，發布于2006年8月，自2007年8月開始成為我國各地區地面數字電視的強制性標準。雖然該標準較為系統地對地面數字電視覆蓋的相關技術標準進行了明確，但是對于5G技術的應用而言，該標準中的相關指標已經出現了滯后性，很難用于指導基于5G技術的地面數字電視覆蓋項目規劃與建設。相較于DTMB標準而言，ITU標準從國際化的視角對地面數字電視標準分A、B、C、D四個標準進行了細化，但其更多地是從國際化的角度進行的標準規定，在我國地方性廣電媒體的地面數字電視覆蓋項目建設方面有一定的現實性偏差，一些技術標準很難完全達到。基于此，為更好地利用好5G技術，切實提升地面數字電視覆蓋的效果，相關主體應當在充分研究5G技術性能以及地面數字電視覆蓋要求的基礎上，制定相應的新標準，對無線交互廣播電視數據管理平臺建設、地面數字電視頻率規劃等應當遵循的標準進行更新，為各地區規劃、科學利用5G技術提升地面數字電視覆蓋效果提供規范性的標準參考[7]。

3.2 合理規劃廣電5G網絡建設

推動5G技術與原有的廣電網絡融合，是當前實現5G技術優勢轉化的可行和經濟措施。對于廣電媒體而言，地面數字電視覆蓋是實現城區、縣域、鄉鎮和農村的全覆蓋，然而，就目前的情況來看，雖然基本上實現了城區的地面數字電視全覆蓋，但在縣域、鄉鎮以及農村地面數字電視全覆蓋方面仍然還有較長的路要走。為此，一方面，廣電媒體要在合理規劃縣域、鄉鎮、農村5G基站建設的基礎上，推進基站與發射站的融合，使地面數字電視覆蓋成為5G基站規劃與建設的重要參考內容；另一方面，廣電媒體要按照以700 MHz為基礎打底網，用 2.6 GHz增強網絡能力，以4.9 GHz為容量補充的標準進行廣電5G網絡的規劃和建設，以確保5G技術在性能方面符合地面數字電視覆蓋的整體要求。同時，廣電媒體在5G技術應用方面，應當保持與通信運營商的溝通協作，盡可能地利用已經部署的5G基站資源進行地面數字電視覆蓋方面的實踐，以控制和降低成本。

3.3 注重地面數字電視發射系統的升級改造

在此之前，我國已經圍繞地面數字電視覆蓋開展了積極而廣泛的建設，部分地區已經形成了較為完備的地面數字電視信號發射系統，能夠基本滿足區域內的地面數字電視信號發射與接收需求。因此，5G技術在提升地面數字電視覆蓋效果方面的應用更多地是用5G技術替代傳統的通信技術，實現地面數字電視覆蓋效果的穩步提升。對于廣電媒體而言，5G技術在地面數字電視覆蓋方面的應用，應當充分考慮當前的地面數字電視信號發射范圍和效率的需求，并對未來地面數字電視覆蓋方面的要求進行提前考慮和規劃，在此基礎上，對現有地面數字電視信號發射基站中的技術和設備進行升級改造，確保原有的技術方案能夠在5G技術的加持下，實現良好的改善和提升。

3.4 積極開發具有地面數字電視發射功能的5G技術產品

5G技術作為基礎性的通信技術，其在地面數字電視信號發射方面的應用是廣泛的。并且，地面數字電視發射站數量的規模化決定了5G技術應用的成本相對比較高、方法相對比較復雜。因此，為減少技術操作方面的難度，確保地面數字電視覆蓋效果的持續性提升，廣電媒體要結合地面數字電視信號發射的技術要求，開發兼具5G通信和地面數字電視信號發射功能的技術設備，使5G技術直接融入到相關的地面數字電視發射設備中，達到技術與產品的提前融合，降低5G技術應用的難度和操作復雜性。

4 結 語

5G技術在信號傳輸方面的明顯優勢，使得其具有提升地面數字電視覆蓋效果的作用，而這種作用主要體現在提高數字電視信號的傳輸速度、保證數字電視信號傳輸的安全性、減少信號傳輸的盲區以及降低地面數字電視覆蓋的成本投入等方面。鑒于當前地面數字電視覆蓋的實際情況，在5G技術的應用方面，廣電媒體應當在完善地面數字電視覆蓋標準的基礎上，合理規劃廣電5G網絡建設，注重地面數字電視發射系統的升級改造，積極開發具有地面數字電視發射功能的5G技術產品，以確保5G技術能夠真正發揮提升地面數字電視覆蓋效果的作用。