淺析地面無(wú)線數(shù)字電視

文/謝皆兵 趙正華

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的不斷完善，數(shù)字電視將有著無(wú)法預(yù)計(jì)的發(fā)展。將數(shù)字化技術(shù)與電視設(shè)備進(jìn)行科學(xué)整合可促進(jìn)電視性能出現(xiàn)質(zhì)的飛躍，同時(shí)符合三網(wǎng)結(jié)合需求，更好地為人們提供全面服務(wù)，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展創(chuàng)造科學(xué)條件。另外，電視廣播主要方式為無(wú)線廣播，其接收能力相對(duì)較強(qiáng)，可確保相關(guān)信息第一時(shí)間傳遞給受眾，因此，其在未來(lái)有著較大潛能。所以，可根據(jù)實(shí)際需求將無(wú)線技術(shù)與地面數(shù)字電視進(jìn)行融合，利用科學(xué)方法促進(jìn)傳數(shù)字電視信號(hào)輸覆蓋面積快速提升。

1.地面無(wú)線數(shù)字電視的優(yōu)勢(shì)

1.1 數(shù)字電視優(yōu)勢(shì)

結(jié)合實(shí)際需求可將電視種類分為模擬電視與數(shù)字電視兩種，從這兩種模式比較可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)字電視優(yōu)勢(shì)較為突出。[1]其中，數(shù)字電視信號(hào)與模擬電視相比具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性與安全性，可以在一個(gè)電視頻道中傳送多套電視節(jié)目，極大提高了無(wú)線頻譜的利用率；地面數(shù)字電視帶來(lái)的更大變化是可以在移動(dòng)狀態(tài)下穩(wěn)定接收高質(zhì)量電視節(jié)目信號(hào)，使得車載電視、便攜手持電視成為可能；并在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展作用下逐漸發(fā)生融合，進(jìn)而為網(wǎng)絡(luò)共享的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建了科學(xué)條件。

1.2 無(wú)線電視優(yōu)勢(shì)

結(jié)合數(shù)據(jù)信息傳輸模式進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，傳輸模式也可分為兩種結(jié)構(gòu)，分別為無(wú)線電視與有線電視。將無(wú)線電視與有線電視對(duì)比可以了解無(wú)線電視具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，符合社會(huì)發(fā)展需求。[2]其中，建設(shè)無(wú)線電視期間有效降低了資源運(yùn)用情況，使得其建設(shè)資金相對(duì)較低，因此具有較強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性；另外，建設(shè)無(wú)線電視網(wǎng)絡(luò)所需時(shí)間也相對(duì)較短，可從基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)時(shí)間的節(jié)約。

2.創(chuàng)建地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)

2.1 建設(shè)需求

首先，位置環(huán)境需求。通常情況下，地面無(wú)線數(shù)字電視經(jīng)常受到地理環(huán)境因素影響，即當(dāng)區(qū)域較為空曠時(shí)，其無(wú)線數(shù)字覆蓋網(wǎng)絡(luò)信息相對(duì)較強(qiáng)（例如山丘與平原地區(qū)），但在森林區(qū)域時(shí)其信號(hào)接收能力則相對(duì)較弱。同時(shí)，地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)沒(méi)有全面覆蓋我國(guó)山林地區(qū)。而處于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的用戶，可良好觀看地面無(wú)線數(shù)字電視。

其次，發(fā)展需求。地面無(wú)線數(shù)字電視的發(fā)展與普及符合社會(huì)發(fā)展需求，同時(shí)為提高人們生活質(zhì)量提供了有力支持。[3]建設(shè)地面無(wú)線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其覆蓋面積相對(duì)較大，真正實(shí)現(xiàn)了覆蓋至所有郊區(qū)與城鎮(zhèn)的系統(tǒng)，人們僅需要安裝天線與機(jī)頂盒，就可快速接收到地面無(wú)線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，使得人們生活便捷性快速提升。

最后，建設(shè)需求。地面無(wú)線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，需要結(jié)合地勢(shì)、地理位置等條件，其中，西部地區(qū)可在山丘上科學(xué)創(chuàng)建無(wú)線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而東部地區(qū)可在平面上建設(shè)電視系統(tǒng)。與此同時(shí)，位置較為空曠時(shí)，是建設(shè)地面無(wú)線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的理想位置。而建設(shè)地面無(wú)線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)，使得電視行業(yè)快速發(fā)展，模式創(chuàng)新性快速提升，為提高人們生活質(zhì)量奠定了良好基礎(chǔ)。

圖1 地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)構(gòu)架

2.2 信號(hào)傳輸原則

地面無(wú)線數(shù)字電視信號(hào)原則與標(biāo)準(zhǔn)主要可分為四種結(jié)構(gòu)，其分別為DVB-T、ISDB-T、ATSC以及DTMB，這些標(biāo)準(zhǔn)主要形成于日本、美國(guó)、歐洲與中國(guó)。在2007年，我國(guó)政府有關(guān)部門明確規(guī)定了電視信號(hào)國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。[4]同時(shí)，其可結(jié)合我國(guó)地區(qū)之間的差異進(jìn)行科學(xué)調(diào)整與優(yōu)化，根據(jù)實(shí)際需求提升頻率，促進(jìn)電視信號(hào)抗干擾能力快速提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地面無(wú)線數(shù)字電視性能不斷完善，確保人們可較好地接收高質(zhì)量電視信息，有效促進(jìn)地面無(wú)線數(shù)字電視的快速發(fā)展。

編碼標(biāo)準(zhǔn)在科學(xué)技術(shù)影響下不斷發(fā)生改變與發(fā)展，現(xiàn)有編碼標(biāo)準(zhǔn)主要可分為AVC、JYT，也就是第一代編碼標(biāo)準(zhǔn)與第二代編碼標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)分析可發(fā)現(xiàn)，第二代編碼標(biāo)準(zhǔn)頻率具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性與安全性，其中，需要科學(xué)運(yùn)用單載波調(diào)節(jié)方法促進(jìn)信號(hào)覆蓋質(zhì)量快速提升。

2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建

首先，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通常情況下，數(shù)字前端、信息傳輸平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)與客戶終端共同組成地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)復(fù)雜性，需要在建設(shè)期間格外重視與關(guān)注，以此促進(jìn)地面無(wú)線數(shù)字電視信號(hào)穩(wěn)定性的提升。

其次，數(shù)字結(jié)構(gòu)。信號(hào)源、處理結(jié)構(gòu)與編碼服務(wù)器共同組成了數(shù)字前端結(jié)構(gòu)。其中，信號(hào)源有著極為重要的地位與作用，是無(wú)線數(shù)字電視傳播期間的總信息來(lái)源。而處理部分就是運(yùn)行處理期間，對(duì)信號(hào)源發(fā)出的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理與控制。[5]編碼服務(wù)器屬于所有編碼軟件的主要載體，利用交換編碼實(shí)現(xiàn)服務(wù)器之間的有效交流，以此促進(jìn)信號(hào)穩(wěn)定性與安全性的提升。

再次，管理平臺(tái)。其中，安全管理、用戶管理以及設(shè)置管理等是管理平臺(tái)的主要內(nèi)容，可為電視網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支持。在管理平臺(tái)實(shí)際運(yùn)行期間，需要提高對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性與安全性的重視程度，確保使用管理平臺(tái)服務(wù)器符合網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)與需求。同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)各種客服軟件與AVS軟件進(jìn)行安裝，在交流互動(dòng)中不斷提高系統(tǒng)完善性。其中，節(jié)目信號(hào)需要與管理信號(hào)科學(xué)隔離。

最后，發(fā)射系統(tǒng)。在地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)中，科學(xué)選擇信號(hào)發(fā)射位置較為重要，其屬于重要參數(shù)中的一種?？茖W(xué)選擇信號(hào)發(fā)射位置，可促進(jìn)電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

圖2 地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)

3.地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)覆蓋特征

通常，地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)覆蓋具有較低成本特點(diǎn)，不需要使用大量線路就可有效促進(jìn)系統(tǒng)覆蓋范圍提升，在有效控制建設(shè)成本基礎(chǔ)上，可在較短時(shí)間內(nèi)真正發(fā)揮出建設(shè)效果。與衛(wèi)星數(shù)字電視及有線電視對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋具有較強(qiáng)的安全性與移動(dòng)性，信息傳輸時(shí)間、附近環(huán)境等因素對(duì)地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋不會(huì)形成任何影響。另外，在相關(guān)因素影響下，地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋抗毀性相對(duì)較強(qiáng)，當(dāng)沒(méi)有嚴(yán)重自然災(zāi)害時(shí)，常見的自然天氣對(duì)地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋不會(huì)產(chǎn)生任何影響。無(wú)線數(shù)字電視運(yùn)用無(wú)線頻率資源，可有效促進(jìn)無(wú)線頻率運(yùn)用效果快速提升。在實(shí)際運(yùn)行期間，相同電視頻道可有效傳輸8套電視節(jié)目，同時(shí)，系統(tǒng)傳輸覆蓋接收期間具有較強(qiáng)便捷性，使得提升新用戶時(shí)沒(méi)有任何難度，在我國(guó)大部分地區(qū)均可有效運(yùn)用地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面覆蓋。

4.影響地面無(wú)線數(shù)字電視覆蓋的因素

4.1 傳輸參數(shù)

在通常情況下，傳輸參數(shù)主要可分為三個(gè)方面：首先，極化模式。天線極化模式在提高電視信號(hào)實(shí)際覆蓋面積時(shí)有著較為重要的作用，其中，若發(fā)射功率相同時(shí)水平極化模式中的覆蓋范圍相對(duì)較大，而垂直極化則有著較強(qiáng)的近區(qū)場(chǎng)分布特征。[6]因此，當(dāng)?shù)貏?shì)環(huán)境較為復(fù)雜時(shí)可使用垂直化天線。垂直化天線成本相對(duì)較小，安裝也較為便捷。其次，發(fā)生參數(shù)就是發(fā)射機(jī)實(shí)際功率以及天線高度及各種損耗的總稱，天線高度及發(fā)射器功率與電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋效率之間具有正相關(guān)特征，與饋線消耗等有著負(fù)相關(guān)特征。最后，接收參數(shù)。天線高度與增益、信號(hào)接收實(shí)際范圍、接收靈敏程度等都屬于接收參數(shù)，當(dāng)接收參數(shù)不斷提升期間，單品網(wǎng)絡(luò)實(shí)際覆蓋范圍也會(huì)快速拓展。另外，當(dāng)電視網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)多載波傳輸現(xiàn)象時(shí)，組件規(guī)模與單品網(wǎng)接收效率會(huì)出現(xiàn)明顯降低；同時(shí)，編碼制作措施與編碼率對(duì)于信號(hào)傳輸也有著一定影響。

4.2 無(wú)線覆蓋模式

制定地面無(wú)線數(shù)字電視傳輸覆蓋方案時(shí)，應(yīng)全面完善單頻網(wǎng)，結(jié)合城市中單頻網(wǎng)運(yùn)行模式與保護(hù)間隔等科學(xué)計(jì)算發(fā)射器實(shí)際行距，為單頻網(wǎng)覆蓋范圍的明確提供支持，再利用單頻網(wǎng)覆蓋補(bǔ)點(diǎn)方法不斷進(jìn)行優(yōu)化處理。如今，多頻網(wǎng)與單頻網(wǎng)是地面無(wú)線數(shù)字電視的主要傳輸覆蓋模式，市區(qū)及附近區(qū)域覆蓋范圍頻點(diǎn)不同的體現(xiàn)就是多頻網(wǎng)，其中，所有點(diǎn)頻共同形成了數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。[7]單頻網(wǎng)就是地面無(wú)線數(shù)字電視傳輸信號(hào)在某區(qū)域中不能實(shí)現(xiàn)覆蓋式，需運(yùn)用統(tǒng)一點(diǎn)頻方法實(shí)現(xiàn)小功率補(bǔ)點(diǎn)，以此實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋，全面消除覆蓋盲區(qū)。

5.電視系統(tǒng)覆蓋方式

5.1 多頻網(wǎng)模式

多頻網(wǎng)模式在地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋中有著較為廣泛的運(yùn)用，其主要是對(duì)相鄰市縣進(jìn)行覆蓋，該模式可有效形成以發(fā)射器與各種輔助性設(shè)備組成的地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)覆蓋網(wǎng)絡(luò)。[8]利用多種信號(hào)渠道與頻率傳輸系統(tǒng)的創(chuàng)建，可確保兩區(qū)域之間距離較遠(yuǎn)時(shí)仍可快速實(shí)現(xiàn)頻點(diǎn)對(duì)接，促進(jìn)信號(hào)傳輸效率快速提升。

5.2 單頻網(wǎng)模式

單頻網(wǎng)與多頻網(wǎng)具有較強(qiáng)相似性，其在地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋中也有著廣泛使用，發(fā)射器與各種輔助型設(shè)備是其主要結(jié)構(gòu)。其中，單頻網(wǎng)在具有閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)有著開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都可為覆蓋網(wǎng)絡(luò)邊緣提供較小接收?qǐng)鰪?qiáng)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為開放式時(shí)，發(fā)射信號(hào)可與單頻網(wǎng)時(shí)間線有效連接，為信號(hào)邊緣管理提供良好條件，促進(jìn)信號(hào)覆蓋范圍不斷提升。若網(wǎng)絡(luò)環(huán)境具有封閉性時(shí)，結(jié)合覆蓋區(qū)域容易受到輻射電頻等因素影響，為了促進(jìn)覆蓋區(qū)域服務(wù)效率快速提升，需要在覆蓋區(qū)域中安裝方向性天線。應(yīng)格外重視的內(nèi)容是，單頻網(wǎng)在確保信號(hào)定點(diǎn)覆蓋實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，還可確保各發(fā)射臺(tái)均勻存存在于覆蓋網(wǎng)絡(luò)中，所以，想要促進(jìn)信號(hào)傳輸具有較強(qiáng)平衡性，就應(yīng)科學(xué)選擇單頻網(wǎng)。

5.3 組網(wǎng)綜合模式

由于我國(guó)土地資源較為豐富，不同地區(qū)地勢(shì)需求存在較大差異，部分地區(qū)地質(zhì)條件具有較強(qiáng)復(fù)雜性，所以，僅僅使用多頻網(wǎng)或單頻網(wǎng)地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋不符合地區(qū)環(huán)境需求。因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件與地形地勢(shì)需求，科學(xué)運(yùn)用綜合網(wǎng)組方法，確保多頻網(wǎng)與單頻網(wǎng)有效結(jié)合，通過(guò)兩種模式所具有的特征與優(yōu)勢(shì)促進(jìn)覆蓋范圍不斷提高，并為強(qiáng)化覆蓋質(zhì)量創(chuàng)建科學(xué)條件。如：某一地區(qū)地勢(shì)特征較為正常時(shí)，可根據(jù)相關(guān)需求運(yùn)用發(fā)射點(diǎn)均勻規(guī)劃方法；當(dāng)該地區(qū)為長(zhǎng)條形狀時(shí)，就可使用多點(diǎn)小功率方法，防止附近區(qū)域?qū)ζ湓斐刹槐匾绊?，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)邊緣控制能力快速提升。

6.地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)覆蓋效率強(qiáng)化對(duì)策

6.1 提高發(fā)射器傳輸功率

外部環(huán)境通常具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，所以，接收信號(hào)期間經(jīng)常受到相應(yīng)威脅與干擾，進(jìn)而阻礙覆蓋范圍中信號(hào)質(zhì)量的提升。因此，可結(jié)合地區(qū)實(shí)際狀況不斷提升發(fā)射器傳輸功率，避免信號(hào)慢衰落現(xiàn)象的出現(xiàn)。[9]若系統(tǒng)覆蓋范圍相對(duì)較小時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需求不斷提升發(fā)射器傳輸功率；而當(dāng)系統(tǒng)傳輸覆蓋范圍較大時(shí)，就需要促進(jìn)傳輸功率的提升并提高發(fā)射天線，以此確保系統(tǒng)傳輸覆蓋范圍符合實(shí)際需求。

6.2 完善信號(hào)強(qiáng)度

相關(guān)工作人員在長(zhǎng)時(shí)間分析與研究中了解到，數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的不斷放大，在地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)中科學(xué)運(yùn)用轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，不僅可為覆蓋信號(hào)成本控制提供有力支持，還可促進(jìn)信號(hào)覆蓋范圍快速提升。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展作用下，數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備種類具有較強(qiáng)豐富性，如同頻轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備與數(shù)字信號(hào)光纖等。在隧道、山谷等地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)使用數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，同樣具有較強(qiáng)的運(yùn)用效率與質(zhì)量。所以，在地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)覆蓋中科學(xué)運(yùn)用數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，不斷對(duì)電視信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行補(bǔ)充與完善，防止其對(duì)單頻網(wǎng)造成影響，可有效促進(jìn)單頻網(wǎng)覆蓋效果的提升。[10]

6.3 漏纜模式的靈活運(yùn)用

若地下通道等地下區(qū)域?yàn)榈孛鏌o(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋范圍時(shí)，想要確保各種信號(hào)覆蓋問(wèn)題得到良好解決，就需要根據(jù)實(shí)際需求靈活運(yùn)用漏纜模式。地面無(wú)線數(shù)字電視發(fā)射天線通過(guò)與發(fā)射器進(jìn)行連接、與漏纜有效連接等確保輸出連快速形成。在這一流程中，漏纜屬于同軸天線，也就是根據(jù)實(shí)際需求在各種槽孔與網(wǎng)柵中將同軸天線進(jìn)行固定處理，并不以此為條件創(chuàng)建高頻率能量發(fā)射網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，運(yùn)用數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，確保高頻電視信號(hào)可結(jié)合導(dǎo)體開口對(duì)覆蓋范圍與位置進(jìn)行科學(xué)靈活的調(diào)整。

6.4 強(qiáng)化接收設(shè)備接收能力

在不斷完善地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋范圍與質(zhì)量期間，可結(jié)合實(shí)際需求，強(qiáng)化接收設(shè)備接收能力。其中，可結(jié)合信號(hào)接收器實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，更換存在老化現(xiàn)象與運(yùn)行性能較弱問(wèn)題的接收器，運(yùn)用性能與現(xiàn)代性特征較強(qiáng)的接收天線與接收器為地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋范圍不斷提升創(chuàng)建科學(xué)條件。與此同時(shí)，也可有效運(yùn)用分集接方法，即在不需要那個(gè)發(fā)射器功率基礎(chǔ)上，確保天線安裝在1/4水平波長(zhǎng)處，這時(shí)接收信號(hào)能力會(huì)提升3dB或5dB，其中，在接收信號(hào)期間各種天線都可具有較強(qiáng)的獨(dú)立性與穩(wěn)定性。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地面無(wú)線電視有著較為明顯的優(yōu)勢(shì)與特征，這也使得其成了未來(lái)的主要發(fā)展方向。當(dāng)前，無(wú)線數(shù)字電視較為重要，但為了促進(jìn)其得到良好的完善與普及，還需要不斷強(qiáng)化其信號(hào)覆蓋范圍，通過(guò)強(qiáng)化接收設(shè)備接收能力、應(yīng)用性能較強(qiáng)的電視轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備等方法，確保信號(hào)接收不良等問(wèn)題得到全面解決，促進(jìn)信號(hào)覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，為地面無(wú)線電視普及奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。