國標(biāo)DTMB地面數(shù)字電視廣播單頻網(wǎng)運(yùn)用

摘 要:DTMB地面數(shù)字電視廣播單頻網(wǎng)有著重要應(yīng)用，這主要是因?yàn)镈TMB能夠滿足地面無線數(shù)字電視在工作過程中的傳輸要求。合理的利用DTMB技術(shù)，對其優(yōu)勢進(jìn)行合理的發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)、固定、便攜三種運(yùn)行模式的一發(fā)三收，是目前廣電運(yùn)營商需要解決的問題。

電視廣播作為人們生活中重要的娛樂活動(dòng)，具有上百年的歷史。而隨著人們生活水平的不斷提高，人們的娛樂活動(dòng)的要求也越來越高。電視廣播的內(nèi)容也變得越來越豐富，要想電視廣播能夠滿足人們?nèi)找嬖鰪?qiáng)的文化需求,就需要對國標(biāo)DTMB地面數(shù)字電視廣播單頻網(wǎng)進(jìn)行合理應(yīng)用。

1　DTMB和單頻網(wǎng)的主要優(yōu)勢

1.1 DTMB的優(yōu)勢

國標(biāo)DTMB是我國研發(fā)、制定的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)，是繼美、歐、日后的第四個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)。從目前的情況來看，DTMB在接收端和發(fā)射端的成熟程度和設(shè)備產(chǎn)業(yè)化都能夠滿足現(xiàn)階段我國在數(shù)字電視廣播在運(yùn)行上的需求。DTMB無線數(shù)字電視廣播與有線數(shù)字電視之間具有互補(bǔ)作用，DTMB的主要目的是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收，便于農(nóng)村、遠(yuǎn)郊等地區(qū)的固定接收[1]。DTMB無線數(shù)字廣播可以對現(xiàn)有的模擬電視廣播設(shè)備進(jìn)行利用，這在一定程度上減低了維護(hù)成本。TDS－OFDM在調(diào)制上移動(dòng)接收上能夠通過高傳輸碼率完成，從而提高了數(shù)字電視廣播技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的形式和范圍。DTMB應(yīng)用的信道可以使系統(tǒng)同步和系統(tǒng)估計(jì)時(shí)間同DVB－T相比，可以縮小約100倍，同時(shí)DTMB可以在超過200km/h移動(dòng)的上完成信號接收。DTMB應(yīng)用了與時(shí)間同步的分層復(fù)幀結(jié)構(gòu)，從而使同頻同時(shí)發(fā)送同一信號的單頻網(wǎng)變的更加容易，減低了對無線頻譜資源的應(yīng)用，并且可以實(shí)現(xiàn)省域、城域在移動(dòng)過程中單頻網(wǎng)的接收工作，從而解決了因?yàn)閱伟l(fā)機(jī)而導(dǎo)致盲區(qū)存在的問題 [2]。

1.2 單頻網(wǎng)的優(yōu)勢

其一，通過規(guī)劃頻率，單頻網(wǎng)所覆蓋的整個(gè)區(qū)域范圍越大，頻率的經(jīng)濟(jì)效益也就越高，提高了頻譜在實(shí)際應(yīng)用過程中的利用率。

其二，單頻網(wǎng)能夠大幅度降低發(fā)射機(jī)成本，對單頻發(fā)射網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化（基站分布、基站數(shù)量、發(fā)射功率等），在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以利用多個(gè)小功率發(fā)射機(jī)頂替一個(gè)大功率的發(fā)射機(jī)，從而降低信號產(chǎn)生的輻射，減低因電磁而引起的環(huán)境污染，使覆蓋的均勻度得到了進(jìn)一步提高，同時(shí)可以依據(jù)需求上的變化對覆蓋示意圖進(jìn)行合理的調(diào)整[3]。

其三，單頻網(wǎng)的覆蓋率高，能夠有效的降低覆蓋范圍內(nèi)的“陰影區(qū)”，從而擴(kuò)大信號的覆蓋范圍。無論是在偏遠(yuǎn)的山區(qū)還是在高樓林立的城市中心，都會存在覆蓋盲點(diǎn)，而采取單頻網(wǎng)后，則可以利用多點(diǎn)同頻發(fā)射對盲點(diǎn)問題進(jìn)行解決。

2　DTMB技術(shù)的應(yīng)用

2.1 DTMB場強(qiáng)接收門限

在規(guī)劃DTMB場強(qiáng)覆蓋時(shí)，對于DTMB的場強(qiáng)接收門限值應(yīng)當(dāng)依據(jù)晴天的數(shù)據(jù)而定。35dBμV為16QAM的調(diào)制模式，40dBμV為64QAM的調(diào)制模式，25dBμV為QPSK的調(diào)制模式。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，要考慮隨著時(shí)間的推移設(shè)備可能會出現(xiàn)衰減，而且在應(yīng)用過程中可能會遭受惡劣天氣的考驗(yàn)，因此DTMB 系統(tǒng)在對接收場強(qiáng)的接收上應(yīng)當(dāng)設(shè)置10dBμV 余量，確保在設(shè)備出現(xiàn)老化情況，或天氣環(huán)境惡劣時(shí)，系統(tǒng)能夠正常工作[4]。

2.2 設(shè)計(jì)DTMB系統(tǒng)覆蓋方案需要考慮的因素

DTMB系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，其覆蓋效果受到廣播發(fā)射條件的直接影響，DTMB系統(tǒng)在建設(shè)過程中是選擇建設(shè)單頻網(wǎng)，還是單個(gè)發(fā)射站，在做規(guī)劃時(shí)，必須要對發(fā)射塔的位置、發(fā)射天線、發(fā)射功率、覆蓋區(qū)域內(nèi)的地理環(huán)境以及建筑物的分布等因素進(jìn)行綜合考慮。

2.3 發(fā)射端設(shè)備的配備

發(fā)端設(shè)備主要包括DTMB激勵(lì)器和發(fā)射機(jī)。從技術(shù)的角度看，電視發(fā)射機(jī)的發(fā)展方向是固態(tài)化、靈活可靠的計(jì)算機(jī)控制、提高效率、降低能耗、縮小體積、快速適應(yīng)不同制式標(biāo)準(zhǔn)等。從市場上看，國產(chǎn)設(shè)備價(jià)格低，質(zhì)量和指標(biāo)完全滿足需要，因此，目前國產(chǎn)的發(fā)端設(shè)備一直占據(jù)國內(nèi)市場的主流。

2.4 單頻網(wǎng)與組網(wǎng)條件

單頻網(wǎng)（SFN:Single Frequency Network）由多個(gè)位于不同地點(diǎn)、處于同步狀態(tài)的發(fā)射機(jī)組成的地面數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)發(fā)射機(jī)以相同的頻率、在相同的時(shí)刻發(fā)射相同的（碼流）已調(diào)射頻信號（比特），從而實(shí)現(xiàn)對特定服務(wù)區(qū)的覆蓋。

DTBM單頻網(wǎng)由中心發(fā)射站、輔助發(fā)射站、分配傳輸網(wǎng)三部分共同組成，DTMB單頻網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成除了需要基本設(shè)備外，還需要相應(yīng)的GPS接收、單頻網(wǎng)專用國標(biāo)激勵(lì)器、單頻網(wǎng)適配器等必要的設(shè)備。組建單頻網(wǎng)時(shí)必須要滿足以下幾個(gè)條件。①數(shù)字電視信號的發(fā)生時(shí)間必須相同，各個(gè)發(fā)射站都必須安裝GPS時(shí)鐘接收器，便于對時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)一。②各個(gè)發(fā)射站在運(yùn)行過程中發(fā)射的載頻頻率也都必須相同。③不同發(fā)射站調(diào)制載波的模式要相同。

在實(shí)際應(yīng)用過程中要想實(shí)現(xiàn)單頻網(wǎng)，最大的難點(diǎn)是要確保不同發(fā)射機(jī)能夠同頻同時(shí)的對同一節(jié)目進(jìn)行發(fā)射，在接收端的最大難度是不同發(fā)射點(diǎn)的交叉覆蓋區(qū)域能夠?qū)崿F(xiàn)可靠地信號接收。DTMB運(yùn)用的調(diào)制技術(shù)是TDS－OFDM，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)信號幀與絕對時(shí)間上的同步 [5]。

3　DTMB廣播業(yè)的發(fā)展

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