淺談DTMB地面數(shù)字電視以及單頻網(wǎng)組建

焦德強(qiáng)

摘要：本文探討了DTMB地面數(shù)字電視與單頻網(wǎng)優(yōu)勢，研究了DTMB地面數(shù)字電視的技術(shù)應(yīng)用，分析了單頻網(wǎng)組建條件，以及DTMB地面數(shù)字電視的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：DTMB;地面數(shù)字電視;單頻網(wǎng)組建

中圖分類號：TN949.19 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）11-0089-02

0 引言

地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的一個(gè)最大特點(diǎn)在于它能夠有效抵抗無線信道的多徑干擾，確保數(shù)字電視信號的接收質(zhì)量。地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)由多個(gè)位于不同地點(diǎn)、同頻、同步的地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)對特定服務(wù)區(qū)域的有效覆蓋。DTMB是我國自主研發(fā)的數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)，DTMB地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)的組建，不僅有利于節(jié)約頻譜資源，提高我國的頻譜資源利用率，更能夠降低信號輻射，減少電磁污染，其覆蓋強(qiáng)度的均衡優(yōu)勢，使其的推廣與應(yīng)用具有廣泛性。

1 DTMB地面數(shù)字電視與單頻網(wǎng)優(yōu)勢

1.1 DTMB地面數(shù)字電視的優(yōu)勢

現(xiàn)階段，DTMB地面數(shù)字電視在接收技術(shù)與發(fā)射技術(shù)兩個(gè)方面的成熟度，以及相關(guān)設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化方面，都已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，基本滿足我國數(shù)字電視廣播的發(fā)展需求。為更好地進(jìn)行優(yōu)勢分析，下文將DTMB地面數(shù)字電視與歐洲D(zhuǎn)VB-T進(jìn)行比較。

（1）數(shù)據(jù)傳輸帶寬更高。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，在同等條件下，DTMB地面數(shù)字電視的有效載荷傳輸能力要高出歐洲D(zhuǎn)VB-T10個(gè)百分點(diǎn)，在不浪費(fèi)導(dǎo)頻信號的情況下即可實(shí)現(xiàn)信號的同步與均衡，在同等的無線頻譜內(nèi)，DTMB地面數(shù)字電視能夠提供更高地帶寬[1]。（2）信號覆蓋范圍更大。相比于歐洲D(zhuǎn)VB-T，DTMB地面數(shù)字電視的接收門限要高出2bB，這體現(xiàn)在接收靈敏度方面是極大地提升，這也保證了DTMB地面數(shù)字電視在同等發(fā)射條件下可以實(shí)現(xiàn)更大范圍的覆蓋，一方面節(jié)約成本，另一方面減少電磁污染。（3）頻率資源節(jié)約更好。DTMB地面數(shù)字電視的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其能夠與信號發(fā)送時(shí)間形成絕對同步，相比于歐洲的DVB-T，DTMB地面數(shù)字電視能夠更好、更簡單地實(shí)現(xiàn)同一信號的同頻同時(shí)發(fā)送，這在很大程度上能夠節(jié)約我國的無線頻率資源，提高對城域、省域、市域等范圍內(nèi)的單頻網(wǎng)支持。

1.2 單頻網(wǎng)的優(yōu)勢

單頻網(wǎng)組成的基本單元是發(fā)射機(jī)，當(dāng)不同點(diǎn)位的發(fā)射機(jī)在同頻同時(shí)的同步狀態(tài)下發(fā)射相同的射頻信號，實(shí)現(xiàn)對指定區(qū)域的覆蓋，這就是單頻網(wǎng)的組建與應(yīng)用。其優(yōu)勢：

（1）單頻網(wǎng)利用率更高。通過對頻率的規(guī)劃，可以實(shí)現(xiàn)單頻網(wǎng)覆蓋區(qū)域的擴(kuò)大，隨著覆蓋區(qū)域的擴(kuò)大，單頻網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益越佳，實(shí)際的利用率也就更高。（2）單頻網(wǎng)組建優(yōu)化程度高。單頻網(wǎng)在基站布局、發(fā)射機(jī)功率選擇上的優(yōu)化程度較高，在組網(wǎng)過程中，小功率發(fā)射機(jī)的不同組合取代了單一大功率發(fā)射機(jī)的使用，一方面使得單頻網(wǎng)發(fā)射機(jī)成本降低，另一方面也使射頻信號輻射減少，環(huán)境污染減小。更為重要的是通過優(yōu)化，單頻網(wǎng)覆蓋的均勻性提升[2]。（3）單頻網(wǎng)覆蓋范圍更廣。單頻網(wǎng)的多點(diǎn)同頻發(fā)射技術(shù)，能夠減少“陰影區(qū)”的存在，提高覆蓋率，清除城市、山區(qū)等區(qū)域的覆蓋盲點(diǎn)。

2 DTMB地面數(shù)字電視的技術(shù)應(yīng)用

2.1 場強(qiáng)接收門限的設(shè)置

DTMB地面數(shù)字電視的場強(qiáng)接收門限值，應(yīng)以晴天時(shí)的數(shù)值為準(zhǔn)。另外，要充分考慮隨著使用時(shí)間的增長設(shè)備可能出現(xiàn)的老化和功能衰退問題，以及設(shè)備在惡劣極端天氣條件下運(yùn)行的可能，為此，在進(jìn)行場強(qiáng)接收門限設(shè)置時(shí)，要注意保留余量，以確保設(shè)備在任何情況下都能夠正常運(yùn)行。

2.2 覆蓋方案的影響因素

DTMB地面數(shù)字電視其覆蓋方案的影響因素主要包括發(fā)射塔布局、發(fā)射功率、覆蓋區(qū)地理環(huán)境、建筑物布局等，這些影響因素對于方案中建設(shè)單頻網(wǎng)還是單一發(fā)射站等規(guī)劃問題產(chǎn)生重要影響，應(yīng)系統(tǒng)全盤考慮。

2.3 發(fā)射端設(shè)備選擇標(biāo)準(zhǔn)

DTMB地面數(shù)字電視的發(fā)射端設(shè)備主要包括發(fā)射機(jī)和激勵(lì)器。現(xiàn)階段，我國的發(fā)射端設(shè)備呈現(xiàn)固態(tài)化、靈活化、小型化發(fā)展趨勢，在效率提高、功耗降低、智能控制等方面體現(xiàn)出較大地進(jìn)步。而且，現(xiàn)階段國產(chǎn)設(shè)備占據(jù)了市場的主流，一方面是由于國產(chǎn)設(shè)備的性價(jià)比較高，無論是質(zhì)量還是指標(biāo)都能夠滿足市場需要，另一方面則是由于國產(chǎn)設(shè)備的適用性較高，在后期維護(hù)方面的成本較低。

3 單頻網(wǎng)組建條件分析

DTMB地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)的核心組成是中心發(fā)射站、輔助發(fā)射站和分配傳輸網(wǎng)三個(gè)部分，其他組成部分還包括激勵(lì)器、GPS接收裝置、適配器等。在組建單頻網(wǎng)時(shí)，要注意滿足三個(gè)方面的條件：（1）射頻信號要保持時(shí)間的同步，為此單頻網(wǎng)內(nèi)的每一個(gè)發(fā)射站都需要裝備有GPS時(shí)鐘接收器，以便于統(tǒng)一時(shí)間。（2）單頻網(wǎng)中的各個(gè)發(fā)射站在發(fā)射信號時(shí)要保持統(tǒng)一載頻頻率。（3）單頻網(wǎng)中的各個(gè)發(fā)射站的載波調(diào)制模式要相同。

總體來看，單頻網(wǎng)要想實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行，確保單頻網(wǎng)中每個(gè)發(fā)射站的同頻同時(shí)發(fā)射信號是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，這也是發(fā)射端的最大難點(diǎn)。而DTMB地面數(shù)字電視接收端的最大難點(diǎn)則是發(fā)射點(diǎn)交叉覆蓋情況下實(shí)現(xiàn)信號接收的可靠穩(wěn)定。為解決發(fā)射和接收的難點(diǎn)問題，現(xiàn)階段，DTMB地面數(shù)字電視的調(diào)制技術(shù)采用TDS-OFDM模式，在技術(shù)上保證了信號幀與時(shí)間的決定同步。

4 DTMB地面數(shù)字電視的發(fā)展前景

現(xiàn)階段，隨著技術(shù)水平的提高和實(shí)際需求的變化，DTMB地面數(shù)字電視在應(yīng)用的過程中已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了對便攜、固定、移動(dòng)等終端的同時(shí)同頻信號接收，使得SDTV、HDTV的發(fā)射和傳播范圍進(jìn)一步擴(kuò)大[3]。

（1）便攜終端的接收。現(xiàn)階段，智能手機(jī)、平板電腦等是便攜終端的主流，使用人群基數(shù)大、社會(huì)階層覆蓋廣，主要作用是提供娛樂，滿足休閑需求。另外，計(jì)算機(jī)USB接收器也屬于便攜終端范疇。（2）固定終端的接收。固定終端可以分為兩類，首先是家用類型的固定終端，固定式的DTMB地面數(shù)字電視與有線數(shù)字電視在服務(wù)內(nèi)容上有所互補(bǔ)，無論是在城市還是在農(nóng)村，二者的結(jié)合都使得廣播電視業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了覆蓋，隨著DTMB地面數(shù)字電視技術(shù)的成熟，與設(shè)備生產(chǎn)成本的降低，愈來愈多的家庭選擇使用DTMB地面數(shù)字電視，可以說家用類型的固定終端已經(jīng)成為了DTMB地面數(shù)字電視的主要用戶。其次是公共場所的固定終端，諸如交通樞紐、商場、寫字樓、景區(qū)等所應(yīng)用的電子屏，通過DTMB的相關(guān)技術(shù)，能夠?qū)⑵浼{入到DTMB的整體體系當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)信息公布的同步性。（3）移動(dòng)終端的接收。移動(dòng)終端主要包括車載、機(jī)載、軌道交通等封閉空間的終端設(shè)備。

5 結(jié)語

DTMB地面數(shù)字電視技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用和單頻網(wǎng)組建，能夠有效推動(dòng)我國廣播電視業(yè)的發(fā)展，與有線數(shù)字電視形成服務(wù)內(nèi)容、客戶類型的互補(bǔ)，形成市場的良性競爭，從而促使數(shù)字電視發(fā)展的更加完善，技術(shù)水平不斷提高，覆蓋范圍不斷擴(kuò)大。同時(shí)，有利于將國標(biāo)DTMB地面數(shù)字電視更好地進(jìn)行推廣，提高競爭力，為今后加快傳輸?shù)男畔⒒?、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、現(xiàn)代化發(fā)展奠定良好地基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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