利用高山臺站擴(kuò)大車載電視信號覆蓋范圍的有關(guān)規(guī)劃

引言：在90年代中期前，無線傳輸曾經(jīng)是電視接收的主要方式之一。為此，在福州市區(qū)及周邊各縣建立了高山臺站及中轉(zhuǎn)站傳輸廣播電視信號，投入了大量資金。近年來隨著數(shù)字電視整轉(zhuǎn)平移的推進(jìn)，光纖和直播衛(wèi)星已經(jīng)成為中心城鎮(zhèn)及小片網(wǎng)電視節(jié)目的主要傳輸方式，地面無線傳輸由于缺乏足夠的接收終端及節(jié)目內(nèi)容的匱乏，造成一定資源浪費。同時，隨著人們物質(zhì)文化生活的需要，車載電視作為一種新興媒介逐漸興起，可以利用原有的高山臺站傳輸車載數(shù)字電視信號，繼續(xù)發(fā)揮社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

正文：

一、高山臺站的現(xiàn)狀

目前福州周邊共有9個主要高山臺站傳播模擬電視信號。優(yōu)點是各高山臺站均建在較高地區(qū)，信號視界良好，鐵塔、機(jī)房等基礎(chǔ)設(shè)施完善，基本覆蓋了全福州市區(qū)及平潭、羅源、永泰、閩侯、閩清等地區(qū)。缺點是因為光纖和直播衛(wèi)星已經(jīng)承擔(dān)了電視信號的主要傳輸任務(wù)，造成人員、設(shè)備利用率較低，效益較差。浪費了社會資源。

二、車載數(shù)字電視的現(xiàn)狀

福州地區(qū)車載數(shù)字電視由福州電視臺主辦，于2009年開始試運營，以福州電視中心為主站，北峰紅旗茶廠為從站，目前已基本實現(xiàn)臺江區(qū)、鼓樓區(qū)、倉山區(qū)大部及晉安區(qū)、馬尾區(qū)小部分地區(qū)的覆蓋。缺點是目前覆蓋范圍只有福州主城區(qū)，各縣城及偏遠(yuǎn)地區(qū)尚無法覆蓋，未能充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)和社會效益。

三、利用高山臺站擴(kuò)大車載數(shù)字電視信號覆蓋范圍技術(shù)方案

（一）方案制定原則

1.實施目標(biāo)：采用地面數(shù)字電視傳輸國家標(biāo)準(zhǔn)GB20600-2006，利用各縣（市）區(qū)現(xiàn)有高山臺站，擴(kuò)大福州市移動數(shù)字電視覆蓋范圍，為福州各縣（市）區(qū)廣大車載用戶提供豐富多彩的新聞資訊、社會公益、生活服務(wù)等節(jié)目和信息。

2.頻率規(guī)劃：目前地面數(shù)字電視廣播有單頻網(wǎng)和多頻網(wǎng)兩種方式，單頻網(wǎng)的優(yōu)點是頻譜使用率和功率效率高，缺點是只有一個頻點傳輸?shù)念l道數(shù)量有限，多頻網(wǎng)優(yōu)點是可以利用多個頻點提供比單頻網(wǎng)數(shù)量更多的頻道，目前福州地區(qū)移動電視節(jié)目源單一，經(jīng)審批批準(zhǔn)的只有一個頻道，且單頻網(wǎng)技術(shù)成熟，在全國多個城市均有使用，故選擇使用單頻網(wǎng)，鑒于目前福州市區(qū)現(xiàn)有的發(fā)射頻段是DS-20，同時考慮節(jié)約頻譜資源，故擴(kuò)大覆蓋范圍也采用DS-20頻段。

3.站點規(guī)劃：站點規(guī)劃主要考慮覆蓋范圍、基礎(chǔ)設(shè)施完善程度，目前福州地區(qū)廣播電視系統(tǒng)高山臺站設(shè)施完善，各高山臺站覆蓋范圍基本覆蓋本縣所有地區(qū)，綜合以上兩點，初步選定鼓山珠峰頂、福清五馬峰發(fā)射站、閩清腹桂山發(fā)射站、永泰通天閣發(fā)射站、羅源高崗山發(fā)射站、平潭君山發(fā)射站等6個站點作為主發(fā)射點。

4.工作模式選擇：為減少產(chǎn)業(yè)界開發(fā)成本和生產(chǎn)成本，國家廣電總局在330種應(yīng)用模式中選定了7種工作模式如下：

目前福州地區(qū)五區(qū)八縣范圍較大，若選擇覆蓋半徑較小的傳輸模式，勢必需要更多基站，出于節(jié)約投資的目的，考慮傳輸距離最長的模式一和模式三，雖然目前采用的是單頻網(wǎng)播放一套節(jié)目，但出于未來擴(kuò)大節(jié)目套數(shù)的考慮，最終選用系統(tǒng)凈碼率較高的模式三（C=3780/16QAM/0.6/PN=945 720）為移動數(shù)字電視系統(tǒng)工作模式。

5.覆蓋范圍

由于車載電視的接收終端絕大多數(shù)是市內(nèi)巴士及出租車，故目前以市區(qū)、縣城及市區(qū)與縣城間的交通干線為主要覆蓋點。不考慮地形因素時，在理論情況下，車載信號可以基本覆蓋五區(qū)八縣所有地區(qū)，但是在閩清、羅源、福州交界處還有一小處盲點，應(yīng)補(bǔ)點覆蓋。此外，在一些地方覆蓋范圍太大，覆蓋了寧德、莆田的部分地區(qū)，應(yīng)改變天線下傾角，減少對其他地區(qū)的干擾。

6.干擾控制

（1）干擾源分析：由于采用模式三保護(hù)間距達(dá)到37.5km，各高山臺站之間均小于這個保護(hù)間距，在覆蓋重疊區(qū)可能出現(xiàn)嚴(yán)重的同頻干擾，除此以外，還存在多徑干擾、頻率選擇性衰弱及多普勒擴(kuò)展效應(yīng)等，這些都會導(dǎo)致接收端無法正常解析信號。此外，在市區(qū)及縣城內(nèi)由于高大建筑及多山地形的影響，也會造成覆蓋盲點。

（2）同頻干擾控制方案：由于福州地區(qū)屬于多山地形，山脈可以阻斷信號傳送從而形成實際上獨立的頻率空間，在規(guī)劃時應(yīng)充分利用地形減少同頻干擾，采用改變發(fā)射功率，降低天線下傾角等方式改變傳輸距離，減少重疊區(qū)域，改善同頻干擾環(huán)境。對于市區(qū)覆蓋盲點，可以用小功率直放站予以覆蓋。最終的干擾控制方案要由專業(yè)測試軟件及實地測試情況決定。

（二）方案描述

1.標(biāo)準(zhǔn)選擇：目前數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)主要有如下3個：

（1） GY/T 236-2008《地面數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)實施指南》

（2） GY/T 237-2008《VHF/UHF地面數(shù)字電視廣播頻率規(guī)劃準(zhǔn)則》

（3） 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》

2.系統(tǒng)總體框圖

根據(jù)GY/T 236-2008，國標(biāo)地面數(shù)字電視系統(tǒng)包括前端、傳輸網(wǎng)絡(luò)、發(fā)射、接收端等四部分。

圖1：地面數(shù)字電視系統(tǒng)

（三）系統(tǒng)前端

1.組成：系統(tǒng)前端設(shè)備的作用包括編碼、復(fù)用、傳輸適配。

2.節(jié)目源：節(jié)目源可以來自衛(wèi)星接收，也可以自行編碼。

3.編碼及復(fù)用：編碼器采用MEPG-2標(biāo)準(zhǔn)格式對節(jié)目源送來的音視頻信號進(jìn)行壓縮編碼，輸出規(guī)定碼率的TS流。復(fù)用器將多個編碼器輸出的不同節(jié)目的TS流復(fù)接成一個總的TS流。

4.同步適配：在組建單頻網(wǎng)時，從復(fù)用器輸出的TS流還需要通過單頻網(wǎng)適配器，完成單頻網(wǎng)秒幀生成、SIP插入、同步基準(zhǔn)（時間基準(zhǔn)1pps，頻率基準(zhǔn)10MHz）插入以及PCR校正功能，以保證單頻網(wǎng)內(nèi)的所有發(fā)射機(jī)能夠同步工作。系統(tǒng)的同步基準(zhǔn)通常由GPS接收機(jī)提供。為適應(yīng)區(qū)域單頻網(wǎng)內(nèi)傳輸距離的變化，單頻網(wǎng)適配器的時延調(diào)整范圍為max1000ms。

5.網(wǎng)絡(luò)適配：目前使用一個ASI接口（異步串行接口）和傳輸網(wǎng)絡(luò)特定接口之間的接口轉(zhuǎn)換設(shè)備，為MPEG-2 TS流從中心向其他單元的傳輸提供一個透明的鏈路。

（四）系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)

系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)將前端輸出的TS流通過介質(zhì)直接向發(fā)射機(jī)傳輸，本方案用光纖傳輸。采用光纖傳輸TS流時，相應(yīng)的光端機(jī)設(shè)備支持SDI和DVB/ASI信號傳輸，同時具有抖動管理功能。

（五）系統(tǒng)發(fā)射部分

1.組成：采用單頻網(wǎng)技術(shù)的系統(tǒng)中的發(fā)射部分包括傳輸網(wǎng)絡(luò)適配、節(jié)目流的接收、時間基準(zhǔn)和頻率基準(zhǔn)的提供（GPS接收機(jī)）以及發(fā)射機(jī)和天饋線系統(tǒng)。

2.編碼：發(fā)射部分將前端送來的TS流信號經(jīng)過編碼調(diào)制，并在基帶信號上進(jìn)行線性及非線性預(yù)校正。

3.調(diào)制：數(shù)字基帶直接變換為制定發(fā)射頻率的射頻信號。

4.發(fā)射：信號經(jīng)過功放放大并濾除帶外的無用分量后，饋送到發(fā)射天線發(fā)射。

（六）移動接收終端

移動接收終端包括接收天線、機(jī)頂盒和顯示器，天線進(jìn)行門限范圍內(nèi)的接收，機(jī)頂盒完成信號解調(diào)和解碼的過程。由于汽車空間限制，目前采用的是21英寸顯示器，標(biāo)清節(jié)目對清晰度影響不大。

（七）安全播出保障措施

安全播出是廣電的生命線，必須重點確保。為了進(jìn)一步加強(qiáng)管理，確保安全播出，技術(shù)上采取以下措施：

1.信號傳輸采用雙路由方式，光纜、微波互為備份；

2.發(fā)射系統(tǒng)采用主備機(jī)制，可實時倒換；

3.播出采用前端機(jī)房和發(fā)射機(jī)房同時人員值機(jī)監(jiān)看；

4.所有傳輸環(huán)節(jié)加入實時監(jiān)看；

5.發(fā)射機(jī)系統(tǒng)實施實時監(jiān)控，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控管理軟件實時聯(lián)網(wǎng)，可監(jiān)測播出情況，并且有遠(yuǎn)程控制能力。

四、小結(jié)

隨著福建省廣電網(wǎng)絡(luò)公司的掛牌成立，各縣市廣播電視臺有線網(wǎng)絡(luò)資源已經(jīng)全部劃歸省廣電網(wǎng)絡(luò)所有所有，各廣播電視臺特別是縣一級廣播電視臺收入銳減，經(jīng)營出現(xiàn)較大困難，難以維系社會公益職能。

目前無線網(wǎng)絡(luò)（以地面無線廣播網(wǎng)為主）尚未劃分，有較強(qiáng)的開發(fā)潛力。且無線網(wǎng)絡(luò)由各縣市廣播電視臺掌握，播出內(nèi)容具有排他性，能夠帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益。如果能夠利用高山臺站現(xiàn)有的人員設(shè)施進(jìn)行地面數(shù)字廣播網(wǎng)建設(shè)，則能夠以較小的代價換來較大的利益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國家廣播電影電視總局.地面數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)實施指南[Z].2008-10-16