地面數(shù)字電視無線覆蓋工程分析與實踐探索

史孝軍

【摘要】數(shù)字電視快速發(fā)展的形勢背景下，地面數(shù)字電視無線覆蓋的改造已然逐漸成為各地區(qū)工作開展中的主要內(nèi)容之一。本文結(jié)合某工程實際案例，分析地面數(shù)字電視無線覆蓋工程建設(shè)的實際情況，以供參考。

【關(guān)鍵詞】地面數(shù)字電視;無線覆蓋工程;實踐探索

中圖分類號：TN929 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.01.023

伴隨數(shù)字電視的日益發(fā)展，地面數(shù)字電視覆蓋工程亦逐漸擴大了相應(yīng)的建設(shè)規(guī)模。對于地面數(shù)字電視覆蓋工程的建設(shè)，不但應(yīng)保證數(shù)字信號傳輸?shù)耐〞承?，也要給人們提供更加良好的數(shù)字化服務(wù)。然而地面數(shù)字電視覆蓋工程實際建設(shè)中，依然存在諸多方面的不足，原本的地面數(shù)字電視覆蓋工程依然無法使當(dāng)今社會發(fā)展的實際要求得到良好滿足，所以，應(yīng)采用科學(xué)合理的措施針對部分項目加以改造，采用更加安全的設(shè)計，唯有如此方能確保地面數(shù)字電視覆蓋工程項目的運行更加安全與可靠。

1. 無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋影響因素

1.1 傳輸參數(shù)

首先，極化方式。信號所覆蓋的實際范圍與天線采用的極化方式之間存在著密切的關(guān)聯(lián)。相較于垂直極化而言，水平極化方式在相同發(fā)射功率的情況下，具有更為寬廣的覆蓋面，垂直極化存在著比較顯著的近區(qū)場分布優(yōu)勢，在一些相對復(fù)雜的環(huán)境中更適宜采用垂直極化天線，而且垂直極化天線成本投入較少。其次，信道調(diào)劑參數(shù)。處在多載波傳輸情況下，單頻網(wǎng)接收速度和組間規(guī)模亦會出現(xiàn)一定的降低，這樣編碼率和調(diào)制的方法便會導(dǎo)致信號傳輸?shù)馁|(zhì)量受到一定影響。

1.2 無線覆蓋方式

應(yīng)在無線數(shù)字電視傳輸覆蓋策略實際制定以前，針對城市單頻網(wǎng)予以深入完善，同時嚴(yán)加根據(jù)城市單頻網(wǎng)工作方式和保護間隔針對發(fā)射機間距實施精準(zhǔn)地計算，這樣能夠?qū)晤l網(wǎng)相應(yīng)的覆蓋加以全方位確立，借助單頻網(wǎng)覆蓋點補點的方法使其得以完善?，F(xiàn)如今，無線數(shù)字電視同通常有兩種傳輸覆蓋方式，分別是單頻網(wǎng)傳輸方式和多頻網(wǎng)傳輸方式。關(guān)于多頻網(wǎng)傳輸方式，指的是市區(qū)和附近地區(qū)所顯示相應(yīng)覆蓋范圍不同的頻點，這些頻點構(gòu)成了數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于單頻網(wǎng)，指的是地面無線數(shù)字電視不能在某行政地區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸信號的有效覆蓋，采用統(tǒng)一化的頻點，確保小功率補點的良好實現(xiàn)，如此完成行政區(qū)域的有效覆蓋，全方位消除覆蓋盲點。

2. 地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋效果提高的相關(guān)策略分析

2.1 提升發(fā)射機相應(yīng)的輸出功率

適當(dāng)提高發(fā)射機相應(yīng)的輸出功率，針對信號接收不良和信號衰落的情況予以合理解決?？梢赃m當(dāng)提高發(fā)生天線所在的海拔高度和發(fā)射機相應(yīng)功率的提高，通過接收點場強提高的方法擴大信號相應(yīng)的傳輸范圍，這樣可以更為深入地擴大傳輸信號的實際覆蓋面。然而具體操作中，采用這樣的方式通常存在諸多方面的限制條件，所以應(yīng)結(jié)合具體情況選取恰當(dāng)?shù)姆绞?。另外，也可以采用漏纜的方式確保低下通道信號接收不良的問題得到有效處理，進(jìn)而有效擴大信號相應(yīng)的覆蓋面積。

2.2 改進(jìn)接收端接收機功能

針對接收端，同時使采用提高接收機的功能解決信號覆蓋相應(yīng)問題。比如，可以對高性能或是高增益的接收機和接收天線加以應(yīng)用，或是利用分集接收的方法提高接收信號電平。采用分集接收的方法，應(yīng)對接收機和天線之間的距離予以重點關(guān)注，避免產(chǎn)生多個不同信號彼此之間干擾的問題。應(yīng)用分級接收方式過程中，在特定的功率下，電平需要加大3%-5%dB。另外，針對空間分集方法加以應(yīng)用時，應(yīng)合理確立天線相應(yīng)的水平位置，確保天線在水平方向上為1/4距離的波長，這樣可以實現(xiàn)信號相互之間高度的獨立性。

3. 工程實例分析

3.1 工程背景與工程建設(shè)基本情況

某市中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程的建設(shè)依照國家廣電總局的統(tǒng)一化部署，并根據(jù)該市的具體情況，項目內(nèi)容為兩個廣播電視無線數(shù)字化覆蓋補點發(fā)射站的建設(shè)。根據(jù)該市文廣新局的指示，該項目實施方案通過了文化廣播新聞出版局所組織相關(guān)專家的論證，項目總體預(yù)算為140萬元，整體工作由此正式予以實施。

該市針對地面數(shù)字電視覆蓋工程項目實際建設(shè)實施中，對本地區(qū)發(fā)射臺所處比較特殊的地理位置和建設(shè)的特殊性予以全面考慮，合理地下發(fā)的專項建設(shè)資金予以應(yīng)用，實施相關(guān)配套設(shè)施的購入，并對原本建設(shè)的高度為50米的tetanus天饋系統(tǒng)及其設(shè)置的專門機房屏蔽防雷接地等諸多不同項目實施了相應(yīng)的改造和設(shè)計，確保項目設(shè)計更加安全和可靠，給地面數(shù)字電視覆蓋工程改造項目的穩(wěn)定運行打下堅實基礎(chǔ)。

3.2 項目規(guī)劃的相關(guān)要求

針對地面數(shù)字電視覆蓋工程具體進(jìn)行改造設(shè)計的規(guī)劃中，對于如下幾方面的要求應(yīng)予以高度關(guān)注。首先，應(yīng)關(guān)注頻率和功率的規(guī)劃與設(shè)計。該市在針對地面數(shù)字電視覆蓋工程實施改造設(shè)計期間，關(guān)于地面數(shù)字電視，重點根據(jù)DS-27頻道實施無線廣播電視數(shù)字化項目的開展，運用于實施數(shù)字信號發(fā)射的相應(yīng)裝置為專屬的發(fā)射器，為了使地面數(shù)字電視覆蓋工程改造項目設(shè)計的相應(yīng)需求得到良好滿足，對于應(yīng)用的發(fā)射機，使用UHF波段實施數(shù)字信號相應(yīng)的發(fā)射，但對發(fā)射機對應(yīng)的功率進(jìn)行了有效控制，使其保持約為1000瓦，如此可以使工程項目規(guī)劃的相應(yīng)要求得到良好滿足。其次，為了確保數(shù)字信號能夠獲取更加全方位的覆蓋，對于發(fā)射臺的建設(shè)，通常選取在海拔比較高的地方，結(jié)合本地但實際地形情況和居民居住相應(yīng)的密集度，該市在海拔約為1250米的高山上進(jìn)行了發(fā)射臺的建設(shè)。在針對發(fā)射天線實施實際規(guī)劃設(shè)計期間，發(fā)射天線相應(yīng)的高度需要嚴(yán)加根據(jù)發(fā)射塔實際設(shè)計的高度加以確立，發(fā)射天線的高度設(shè)置為50米，對天線的增益加以控制，使其保持為13dB。與此同時，采用垂直化的方式針對發(fā)射天線的實際高度加以科學(xué)的設(shè)計和規(guī)劃，應(yīng)用的天線類型為偶極子面包天線，所采用的偶極子面包天線主要包括四層和四面，結(jié)合天線的使用規(guī)格，對饋線相應(yīng)的規(guī)格加以選擇，最終饋線采用SDY一50—40的規(guī)格。再次，CCTV1高清節(jié)目與CCTV7標(biāo)清節(jié)目的播放，確保市區(qū)和附近城鎮(zhèn)都實現(xiàn)無線覆蓋。節(jié)目源所采用的引接方案CCTV1高清節(jié)目與CCTV7標(biāo)清節(jié)目利用中星6B衛(wèi)星對信號加以接收，通過相應(yīng)調(diào)節(jié)以后，使TS流動得以還原，傳送到地面數(shù)字電視復(fù)用系統(tǒng)，復(fù)用數(shù)據(jù)信息流經(jīng)國信道編碼與OFDM調(diào)制，從而形成廣播信道相應(yīng)的射頻信號。

3.3 項目建設(shè)的安全設(shè)計

3.3.1 鐵塔天饋的安全設(shè)計

該市發(fā)射臺起初建設(shè)的高度是75米，建設(shè)時間距今已有三十余年，該發(fā)生臺相應(yīng)的配套設(shè)備主要包含模擬調(diào)頻廣播和模擬電視發(fā)射天線等，并且二者的安裝數(shù)量相對偏多，已然不能再實施數(shù)字電視發(fā)射天線的相應(yīng)安裝，因此需要建設(shè)一座新的鐵塔，從而更好地實施數(shù)字電視發(fā)射天線的安裝。新塔的建設(shè)應(yīng)選取在原塔周邊位置。所以，在針對新塔實施選址時，需要對如下幾個方面的問題予以高度關(guān)注：一方面，避免新塔和舊塔二者間發(fā)生信號干擾的情況，在新塔和舊塔之間的距離進(jìn)行設(shè)計的過程中，應(yīng)保證二者之間的距離不小于60米，新塔的高度設(shè)計為50米。另一方面，基于新塔和舊塔是日后主、備天饋相應(yīng)工作關(guān)系的考慮，不可距離機房過遠(yuǎn)，這樣可以有效規(guī)避天饋過長導(dǎo)致信號出現(xiàn)耗損的情況。為了保證鐵塔能夠獲取較為良好的施工質(zhì)量，地質(zhì)勘探和基礎(chǔ)施工在其中進(jìn)行了相關(guān)監(jiān)理機制的全方位引入，進(jìn)行全程化的監(jiān)理。地質(zhì)勘探由總局對本地地質(zhì)工程勘察院勘察進(jìn)行委托，勘察的實際范圍是14米×14米，實施五個機械鉆探孔，深度為9.6米。依照最終的勘察報告新鐵塔工程施工現(xiàn)場與地基工程地質(zhì)狀況較好。

3.3.2 發(fā)射機監(jiān)控管理系統(tǒng)安全設(shè)計

發(fā)射機與總臺管理中心之間的距離為28米，這在一定程度上加大了相關(guān)技術(shù)工作人員日常維護、科學(xué)管理以及對發(fā)射機實際運轉(zhuǎn)狀況監(jiān)控的困難程度。整體系統(tǒng)的設(shè)計將數(shù)據(jù)庫作為系統(tǒng)軟件平臺，應(yīng)用集散控制的方法，確保由輸入、信源、發(fā)射信號到環(huán)境和安全全面監(jiān)控得以有效實現(xiàn)，同時具有公網(wǎng)查看相關(guān)監(jiān)控畫面與手機短信收集數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程異地開關(guān)控制相應(yīng)功能。保證了監(jiān)控設(shè)備的可靠性，相關(guān)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的客觀與準(zhǔn)確，合理減小了各種人為因素給獲取較好的播出效果帶來的影響，給今后發(fā)射臺體制的變革與創(chuàng)新，為無人值守的實現(xiàn)創(chuàng)造了極為有利的條件。

3.3.3 機房通風(fēng)與供電系統(tǒng)安全設(shè)計

當(dāng)前，該電視臺臺發(fā)射機一共包括九套調(diào)頻發(fā)射機，發(fā)射的功率為2千瓦。對于發(fā)熱機所采用的散熱方式為首先進(jìn)行自然性排風(fēng)，然接下來使用空調(diào)降低溫度，對實際溫度加以控制。在發(fā)射設(shè)備逐漸增多的狀況下，尤其是氣溫較高的夏季，空調(diào)降溫效果相對偏差，對于發(fā)射機的穩(wěn)定工作十分不利。對此，將全部發(fā)射機相應(yīng)出口借助一個管道實現(xiàn)了室外的良好連接，基于風(fēng)壓問題的考慮，在管道兩側(cè)進(jìn)行了新風(fēng)口與排風(fēng)扇的設(shè)計，根據(jù)中央空調(diào)抽排聯(lián)合應(yīng)用的模式，針對機房的通風(fēng)系統(tǒng)實施相應(yīng)改造，從而獲取更加良好的降溫節(jié)能效果。

3.3.4 多路徑信源備份系統(tǒng)安全性設(shè)計

對于高山臺衛(wèi)星，其受到雷擊的影響相對較大，采用的單一的信源方式通常具有較大的安全隱患問題，因此針對信號源備份進(jìn)行設(shè)計的過程中，我們從如下幾個不同的路徑加以充分考慮：一方面，在山下播出中心進(jìn)行相衛(wèi)星接收設(shè)備的安裝，通過光纜和小微波兩種路徑方式傳輸至發(fā)射機房當(dāng)作兩路相應(yīng)的信號源。另一方面，借助全省微波網(wǎng)微波信號當(dāng)作另一路信號源。最后，在山上衛(wèi)星接收。采用眾多不同的路徑傳輸備份方式保證了信號源較好的安全性。發(fā)射機應(yīng)用9+2備份方式，同時發(fā)射機內(nèi)部應(yīng)用雙電源雙激勵器進(jìn)行有效配置。

4. 結(jié)束語

總而言之，針對地面數(shù)字電視覆蓋工程實施設(shè)計和改造中，應(yīng)對項目規(guī)劃的相應(yīng)要求加以明確，同時應(yīng)對項目改造建設(shè)中需要予以注意的相關(guān)安全設(shè)計因素加以充分考慮。根據(jù)本文的工程實例，以時間作為前提，針對地面數(shù)字電視覆蓋工程改造項目實施分析，從中我們能夠得知，只要對項目設(shè)計的安全性進(jìn)行科學(xué)保障，嚴(yán)加根據(jù)有關(guān)要求實施項目的建設(shè)，便能夠確保地面數(shù)字電視無線覆蓋工程改造項目設(shè)計獲取更加良好的建設(shè)與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王亞峰.地市級地面數(shù)字電視無線覆蓋工程探索與實踐[J].廣播與電視技術(shù)，2019，46（04）：88-91.

[2]張小衛(wèi).探究中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)[J].中國新通信，2020（2）.

[3]許朝興.中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)分析[J].視界觀，2020，000（002）：P.1-1.

[4]王宏.貧困山區(qū)做好地面數(shù)字廣播電視無線覆蓋工程的實踐和啟示[J].科技傳播，2019，11（06）：107-108.