地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目技術方案及應用效果分析

徐 冰

（甘肅省廣播電視局廣播電視監測中心，甘肅 蘭州 730000）

關鍵字：地面數字電視；頻率遷移；單頻網

0 引言

根據2020 年4 月中華人民共和國工業和信息化部發布的關于調整700 MHz 頻段頻率使用規劃的通知，移動通信系統使用702 ～798 MHz 的頻率計劃發生了調整。工業和信息化部已經向中國廣播電視網絡集團有限公司頒發了5G 商用牌照，允許其在703 ～733 MHz 和758 ～788 MHz 的 頻段 上分階段部署5G 網絡[1]。因此，甘肅省需要對省內地面電臺使用的700 MHz 帶寬頻率進行調整。

1 700 MHz 頻段頻率應用概況

700 MHz 頻率是傳統廣播和電視系統的頻率，具有信號傳播損失低、覆蓋范圍廣、覆蓋能力強以及網絡覆蓋面積大等優勢[2]。700 MHz 頻率最早在模擬電視廣播中使用，然而，隨著地面數字電視技術逐步取代傳統的模擬電視技術，這一頻率正在向數字無線通信技術轉變。2014 年，我國實施了“中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程”，推進了廣播電視村村通的數字轉換業務，加快建立技術先進、傳輸速度快、覆蓋廣泛的數字無線廣播電視公共服務體系，建設并實施中央廣播電視節目無線數字化服務項目。

從2020 年4 月開始，國家無線電管理機構不再接受或批準702 ～798 MHz 頻段新的廣播業務無線電發射設備模型審查。各省、自治區、直轄市的無線電管理機構也將不再受理和審查702 ～798 MHz頻段廣播電臺的設置和使用許可申請。2021 年6 月21 日，中國國家地面數字電視廣播公司啟動了700 MHz 頻率轉移工程合同工程采購施工（Engineering Procurement Construction，EPC）的 招標業務開發，其中包括700 MHz 頻段內的臺站業務。這意味著到2022 年底，全頻段轉移工作將完成。

2 甘肅省地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目概述

甘肅省地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目單頻網組網、測試及優化工作將在臺站完成初驗的基礎上開展，主要包括兩個方面，一是臺站設備核查、性能測試及覆蓋效果測試相關工作，二是單頻網組網測試與優化工作[3]。

2.1 臺站核查相關工作

按照發射機功率1 000 W 及以上臺站100%，100 ～1 000 W 臺站不少于30%，100 W 以下臺站不少于10%要求，甘肅省地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目需完成設備核查及設備性能測試、臺站覆蓋效果測試的臺站共計180 座。其中，1 000 W 及以上臺站93 座，100 ～1 000 W 臺站33 座，100 W 以下臺站54 座。

2.2 單頻網組網、測試及優化

針對甘肅省地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目涉及的1 個省域單頻網、14 個市域單頻網、12 個縣域單頻網，通過現場組網試驗參數優化、驗證測試等工作優化單頻網組網性能，提升單頻網覆蓋效果。

3 測試方案

3.1 抽測方案

按文件要求，臺站終驗過程需要按照發射臺站不同功率等級完成不同比例的抽測，具體要求是：100 W 以下臺站不少于10%，100 ～1 000 W 臺站不少于30%，1 000 W 及以上臺站100%。按照以上規則，甘肅省本次抽測臺站共計180 座，其中1 000 W及以上臺站93座，100～1 000 W臺站33座，100 W 以下臺站54 座。

3.2 測試點的選擇

在覆蓋仿真基礎上，工作組將對甘肅省省域單頻網、市域單頻網和縣域單頻網逐一完成優化前后仿真分析對比，給出單頻網組網效果驗證優化參數和在交疊覆蓋區不少于3 個測試點（省域單頻網不少于10 個）的選點建議[4]。

3.3 測試設備

根據本次任務的要求，測試組需配置可測試接收信號電平、調制誤差率（Modulation Error Rate，MER）等指標的設備。設計院配置了4 套相同測試儀器設備，如表1 所示，供3 個測試組同時開展工作使用，剩余1 套機動備用。出發前，工作組按照測試方案認真準備測試設備、線纜和常用轉接頭。測試用到的線纜和轉接頭進行1 ∶1 備份。

表1 調優測試工作所需儀器設備列表

3.4 臺站設備核驗

按文件要求，查驗臺站初驗報告，清點記錄地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目相關設備并進行狀態核查。使用定位設備查驗記錄臺站基礎信息（經緯度、海拔等）、臺站名稱和臺址。依據設計院提供的臺站設備清單清點并記錄臺站發射機、多工器及天饋線等設備信息，包括設備名稱、頻道、功率、生產廠家、型號及編號信息等；核查臺站節目信號源、授時器、發射機、多工器及天饋線等設備的外觀、安裝工藝和可靠性，包括各種連線是否標識清晰、牢固，是否有效接地等。對臺站檢查涉及的設備和現場進行攝錄拍照（帶時間地點水印），留存資料。按照以下步驟核查發射機工作狀態及參數設置：

（1）進入激勵器報警狀態查詢頁面，檢查激勵器異態報警信息；

（2）進入激勵器組網模式頁面，檢查激勵器組網模式；

（3）進入激勵器調制方式頁面，檢查激勵器工作模式；

（4）進入激勵器單頻網時延頁面，檢查臺站激勵器附加時延；

（5）進入發射機報警狀態查詢頁面，檢查發射機異態報警信息；

式中：λ為預測的響應值； α0 為常系數；αi為線性系數；αii為二次方系數；αij為相互作用系數；χi，χj 為實驗因素。

（6）進入發射機自監測頁面，讀取發射機功率和天饋多工駐波比。

3.5 發射機性能測試

發射機性能指標測量連接如圖1 所示。

圖1 發射機性能指標測量框圖

測試信號電平和調制誤差率時，先確認發射機狀態正常，工作穩定；按圖1 連接測試設備，將發射機的輸出耦合信號連接到頻譜儀，設置頻譜儀的中心頻率為發射機標稱工作頻率，測量帶寬設置為8 MHz，測量發射機信號電平和調制誤差率。

鄰頻道內無用發射功率指標須在發射機濾波器后測試[5]。首先確認濾波器具有耦合口或監測口，發射機狀態正常、工作穩定；按圖1 連接測試設備，將發射機的輸出耦合信號連接到頻譜儀，設置頻譜儀中心頻率為“發射機標稱工作頻率+8 MHz”，測量帶寬設置為8 MHz，根據耦合度計算上鄰頻的帶內功率；設置頻譜儀中心頻率為“發射機標稱工作頻率-8 MHz”，測量帶寬設置為8 MHz，根據耦合度計算下鄰頻的帶內功率。

3.6 臺站覆蓋效果測試

根據設計院提供的最新臺站數據，結合覆蓋效果試算分析結果，在建議測試點附近按照圖2 完成臺站覆蓋效果測試，測試內容包括信號電平、信噪比及接收情況。

圖2 臺站覆蓋測量框圖

3.7 單頻網運行調試優化測試

對于單頻網主要目標服務區覆蓋效果欠佳的區域，工作組將按照圖3 方式開展單頻網測試、調試及優化工作。

圖3 單頻網組網效果測量框圖

依據優化前后仿真對比，通過調整單頻網臺站附加時延來優化單頻網組網性能，提高有效覆蓋率。

4 地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目應用效果分析

地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目的應用效果主要表現在信號覆蓋范圍擴大、抗干擾能力提升和用戶體驗改善等方面。

4.1 信號覆蓋范圍擴大

通過地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目，數字電視信號的覆蓋范圍得到了擴大。700 MHz 頻率可以實現更高的傳輸速率和更好的信號穿透能力，因此數字電視信號在傳播過程中的受阻和衰減現象得到了一定程度的緩解，擴大了信號覆蓋范圍。這對于數字電視廣播的普及和推廣具有重要作用。

4.2 抗干擾能力提升

地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目采用先進的技術方案和頻率規劃，提高了數字電視系統的抗干擾能力，降低了外界干擾對信號質量的影響。同時，新技術的應用提升了數字電視信號的穩定性和可靠性，使用戶無論在何種環境下都可以更加穩定地接收數字電視信號。

4.3 用戶體驗改善

地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目的實施，使數字電視系統的性能得到了一定的提升，用戶可以更加方便、穩定地觀看數字電視節目，并獲得更好的視聽體驗。此外，新技術的應用也提高了數字電視接收設備的兼容性，使更多用戶能夠使用更為普及的數字電視接收設備來觀看數字電視節目。

5 結語

地面數字電視700 MHz 頻率遷移項目的應用效果非常顯著，實現了數字電視系統的技術升級和優化，提高了數字電視信號的傳輸質量和用戶體驗。