地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)方案設(shè)計

梁騫

一.概述

地面數(shù)字電視是廣播電視傳輸覆蓋網(wǎng)的重要組成部分，是各級政府提供廣播電視公共服務(wù)的主要手段，是廣大人民群眾獲取新聞信息、享受精神文化生活的重要渠道。目前，我國已發(fā)布實(shí)施強(qiáng)制性地面數(shù)字電視國家標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)配套標(biāo)準(zhǔn)加快完善，數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)不斷壯大，全國地面數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)進(jìn)一步拓展，大力發(fā)展地面數(shù)字電視的條件已經(jīng)具備，加快推進(jìn)地面數(shù)字電視發(fā)展，加緊建設(shè)各級電視節(jié)目的地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)廣播電視大發(fā)展大繁榮已成為當(dāng)前一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)。隨著國家“戶戶通”工程的推進(jìn)，在廣大農(nóng)村雙模衛(wèi)星接收設(shè)備得到大量使用。針對目前地面數(shù)字電視信號在農(nóng)村地區(qū)的信號覆蓋，提出一種實(shí)用的地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)廣播覆蓋來解決地方節(jié)目覆蓋的設(shè)計，

二.建設(shè)要求

地面數(shù)字廣播電視覆蓋采用符合國家地面數(shù)字電視的幀結(jié)構(gòu)，信道編碼與調(diào)制GB20600-2006的規(guī)定，在不同的工作模式組合時，可以有不同的最高允許碼率。支持固定和移動接收。并以UHF頻段無線傳輸方式，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高質(zhì)量電視節(jié)目覆蓋。地面數(shù)字廣播電視覆蓋前端系統(tǒng)將來自不同信源的所運(yùn)營的各種業(yè)務(wù)，各種信號重新組合，構(gòu)成新的本系統(tǒng)信源節(jié)目傳輸包通過地面數(shù)字廣播電視多頻覆蓋網(wǎng)無線數(shù)字傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)固定接收。

地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)廣播覆蓋以發(fā)射功率為1000W為例，采用MUDS方式播出1個頻道的電視節(jié)目，以滿足6套電視節(jié)目覆蓋的需求，具體建設(shè)要求如下：

1. 系統(tǒng)設(shè)計必須采用國標(biāo)GB20600-2006標(biāo)準(zhǔn)。

2. 前端可以開放升級，不浪費(fèi)資源和重復(fù)投資。

3. 編碼方式：MPEG-2

4. 組網(wǎng)方式：多頻網(wǎng)模式

5. 傳輸鏈路：光纖

6. 調(diào)制方式：DTMB

7. 工作模式：C=1， 16QAM， 0.8， PN595，系統(tǒng)凈碼率為20.7913bps，采用MPEG-2，固定接收。

8. 發(fā)射頻道：UHF，1個電視頻道

三.前端系統(tǒng)

1.系統(tǒng)的節(jié)目規(guī)劃

根據(jù)地面數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)技術(shù)要求，利用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)將模擬、數(shù)字ASI、衛(wèi)星共6套電視節(jié)目編碼壓縮，輸出ASI傳輸流。針對不同節(jié)目，其壓縮帶寬有不同的要求：

自辦節(jié)目3.0Mb/s

電影節(jié)目3.3Mb/s

體育節(jié)目3.5Mb/s

新聞節(jié)目3.0Mb/s

2.地面數(shù)字電視前端系統(tǒng)

地面數(shù)字電視前端系統(tǒng)主要根據(jù)地面數(shù)字電視廣播特點(diǎn)將信號源進(jìn)行編碼、復(fù)用處理，同時插入EPG（電子節(jié)目指南）等網(wǎng)管信息。

前端送來的自辦節(jié)目A/V信號送入編碼器，衛(wèi)星信號通過衛(wèi)星接收機(jī)的ASI信號送入復(fù)用器，光纜傳輸?shù)腁SI碼流送入復(fù)用器，編碼后的ASI信號經(jīng)復(fù)用器進(jìn)行信號復(fù)用，每套節(jié)目的平均碼流為3.0Mb/s左右，每個頻點(diǎn)傳送6套電視節(jié)目，共傳送6套電視節(jié)目。前端系統(tǒng)可以平滑升級到傳輸10個頻點(diǎn)，60套以上的標(biāo)清電視節(jié)目。只需要簡單的增加相應(yīng)的設(shè)備等。

四.數(shù)字電視發(fā)射機(jī)系統(tǒng)

數(shù)字電視示范系統(tǒng)采用D T M B國家標(biāo)準(zhǔn)GB 20600-2006，發(fā)射機(jī)輸出功率為1000Wrms，發(fā)射天線為UHF偶極子單元板天線陣列，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)如下：

GB 20600-2006 數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制；GY/T 229.2-2008 地面數(shù)字電視廣播激勵器技術(shù)要求和測量方法；GY/T 229.4-2008 地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測量方法；GY/T 236-2008 地面數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)實(shí)施指南；GY/T 237-2008 YHF/ UHF頻段地面數(shù)字電視廣播頻率規(guī)劃準(zhǔn)則

發(fā)射機(jī)工作模式選用廣電總局推薦的七種工作模式中的C=1、16QAM、0.8、 PN=595、交織720。允許的最高凈荷數(shù)據(jù)率為20.791Mb/s。2個頻點(diǎn)共播出30套SDTV節(jié)目，每個頻道播出15套節(jié)目。

通過各地多年來組建數(shù)字電視單頻網(wǎng)、多頻網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)，對于地域廣闊、地形地貌復(fù)雜的地區(qū)實(shí)現(xiàn)地面數(shù)字電視多頻道、多套廣播電視節(jié)目的無線覆蓋，宜采用中小功率多布點(diǎn)的系統(tǒng)方案，以實(shí)現(xiàn)無縫隙的數(shù)字電視無線覆蓋。

五.數(shù)字電視地面無線廣播有效覆蓋范圍相關(guān)因素

數(shù)字廣播電視網(wǎng)以無線廣播方式運(yùn)行，覆蓋面積大、電波傳播環(huán)境復(fù)雜，為了確保終端用戶得到穩(wěn)定的高質(zhì)量電視節(jié)目，除選用高質(zhì)量收發(fā)傳輸設(shè)備外，還要進(jìn)行傳輸可靠性的系統(tǒng)設(shè)計，來達(dá)到規(guī)定的有效覆蓋范圍服務(wù)區(qū)。

換句話說，數(shù)字廣播電視網(wǎng)有效覆蓋范圍面積取決于設(shè)備性能和傳輸路徑兩大部分，主要因素如下所述：

發(fā)射設(shè)備的調(diào)制誤差率（MER）和發(fā)射功率大?。话l(fā)射天線全向輻射場型、發(fā)射天饋系統(tǒng)（含多功器）增益和發(fā)射天線高度；發(fā)射調(diào)制設(shè)備工作模式的選擇（對應(yīng)不同C/ N門限值）；接收天饋線增益和接收天線高度；接收機(jī)靈敏度、接收低噪聲放大器過載能力；覆蓋區(qū)地形、地貌、地物、電波傳播環(huán)境的影響；由于數(shù)字電視信號的傳播特點(diǎn)，受地形、建筑物密度、街道走向和環(huán)境變化的影響，覆蓋區(qū)域內(nèi)會存在局部的覆蓋陰影區(qū)及遮擋。

在數(shù)字電視發(fā)射機(jī)工作模式：C=1、16QAM、0.8、PN=595、交織720，萊斯信道下接收電平為20-26dBuv。