無線數(shù)字化覆蓋工程在縣級(jí)廣電的應(yīng)用與實(shí)施

吳正偉

【摘要】中央廣電無線數(shù)字化覆蓋工程是全面推動(dòng)我國各級(jí)廣電無線覆蓋“模擬轉(zhuǎn)數(shù)字”的關(guān)鍵項(xiàng)目，而縣級(jí)廣電是該工程項(xiàng)目中的傳輸鏈路末端環(huán)節(jié)，會(huì)對(duì)無線數(shù)字化覆蓋工程的傳輸范圍及廣電節(jié)目信號(hào)播出質(zhì)量形成直接影響。因此，本文將結(jié)合筆者工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)中央無線數(shù)字化覆蓋工程建設(shè)意義展開分析，并對(duì)其在縣級(jí)廣電的具體應(yīng)用與實(shí)施深入探討，希望能為相關(guān)從業(yè)者提供參考。

【關(guān)鍵詞】無線數(shù)字化覆蓋工程;縣級(jí)廣電;應(yīng)用;實(shí)施

中圖分類號(hào)：TN929 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.01.028

為進(jìn)一步提高廣播電視公共服務(wù)質(zhì)量，全面推進(jìn)我國無線廣電“模轉(zhuǎn)數(shù)”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，國家新聞出版廣電總局提出了《中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程總體技術(shù)方案》，由財(cái)政部、廣電總局下?lián)軐ｍ?xiàng)經(jīng)費(fèi)，用于全國無線廣電主要發(fā)射臺(tái)的無線數(shù)字化改造建設(shè)，其中包含12套中央電視節(jié)目與3套中央廣播節(jié)目的無線數(shù)字化覆蓋，因此技術(shù)方案也包含了地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)和調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)?？h級(jí)廣電作為無線數(shù)字化覆蓋工程傳輸鏈路的末端，除了要確保中央節(jié)目的無線數(shù)字覆蓋以外，還要推行省級(jí)節(jié)目、本地節(jié)目（市縣級(jí)）的無線數(shù)字覆蓋，所以需要對(duì)其具體的應(yīng)用與實(shí)施保持關(guān)注，文章通過總結(jié)筆者工作經(jīng)驗(yàn)，以期能為其他縣級(jí)廣電技術(shù)人員建設(shè)無線數(shù)字化系統(tǒng)提供思路。

1. 中央無線數(shù)字化覆蓋工程建設(shè)的意義與特點(diǎn)

中央無線數(shù)字化覆蓋工程的建設(shè)意義重大，一方面進(jìn)一步鞏固我國廣播電視宣傳陣地的主流地位，提升互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代廣播電視的社會(huì)影響，為國家宣傳工作開展及相關(guān)事業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ);另一方面，通過無線數(shù)字化覆蓋工程的部署，能夠?qū)崿F(xiàn)在同一電視頻道內(nèi)傳輸多套廣播電視節(jié)目，大大提高了頻道利用率。與此同時(shí)，無線數(shù)字化覆蓋工程的應(yīng)用與實(shí)施，能夠有效解決過去我國廣電節(jié)目采取的模擬無線傳播模式存在的畫面質(zhì)量差、易受到干擾等問題，而且還能實(shí)現(xiàn)在車載電視、便攜式電視等移動(dòng)狀態(tài)屏幕上的高清輸出，實(shí)現(xiàn)更大范圍覆蓋和更高節(jié)目質(zhì)量傳輸?shù)哪繕?biāo)。特別是在當(dāng)前社會(huì)環(huán)境下，高新技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域的普及，有了先進(jìn)技術(shù)手段的支持，推進(jìn)無線數(shù)字化覆蓋工程，能夠進(jìn)一步拓寬中央廣播電視無線數(shù)字化信號(hào)的覆蓋范圍，而中央廣播電視臺(tái)作為當(dāng)之無愧的國家主流媒體，其覆蓋范圍的拓寬意味著國家在政策宣傳、社會(huì)主義核心價(jià)值觀傳播等方面，有了更完善的渠道支持，對(duì)于我國精神文明建設(shè)發(fā)展而言意義重大。

由于我國疆域遼闊且人口基數(shù)大，所以在推進(jìn)無線數(shù)字化覆蓋工程的過程中，會(huì)因?yàn)橹T多因素的影響而呈現(xiàn)諸多難點(diǎn)，使得該工程表現(xiàn)出如下特點(diǎn)：①工程量大。我國國土面積大，人口分布較為分散，所以該項(xiàng)工程需要覆蓋的面積較廣，無形中增加了工作量與建設(shè)難度;②公益性。無線數(shù)字化覆蓋工程中包含的中央廣播電視節(jié)目完全向群眾免費(fèi)，國家財(cái)政為該項(xiàng)工程投入了專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，可見該項(xiàng)目的公益性;③技術(shù)先進(jìn)性。無線數(shù)字化覆蓋工程建設(shè)會(huì)用到大量網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星傳輸技術(shù)及其他高新技術(shù)。

2. 無線數(shù)字化覆蓋工程在縣級(jí)廣電的具體應(yīng)用與實(shí)施

2.1 改造天饋線系統(tǒng)

2.1.1 天線型式

根據(jù)廣電總局提出的發(fā)射功率、天線極化方式等標(biāo)準(zhǔn)，以及縣級(jí)廣電臺(tái)站鐵塔天線的安裝位置，對(duì)數(shù)字電視天線規(guī)格、型式、數(shù)量合理設(shè)計(jì)。從實(shí)際情況來看，臺(tái)站能架設(shè)兩幅天線，或是借助雙工器對(duì)單幅天線進(jìn)行共用，所以可選用分米波一體化天線、四偶極板天線、縫隙天線等。其中，分米波一體化天線一般安裝在塔桅支撐物的頂端，此類天線頻帶偏窄，所以在對(duì)功率要求小、頻道數(shù)量要求少的改造方案中應(yīng)用;而縫隙天線僅有一種極化方式，也即是水平極化，意味著天線方向不能調(diào)整，同屬于頻帶偏窄的天線范疇。因此，在數(shù)字化發(fā)射天線安裝的過程中，應(yīng)當(dāng)優(yōu)選全頻道四偶極板天線，如果安裝空間足夠，則選用四層四面的四偶極板天線，如果空間不夠則選用兩層四面的四偶極板天線。

CDR天饋線系統(tǒng)優(yōu)先選擇全頻段天線，天線類型優(yōu)選雙偶極板天線。數(shù)字音頻廣播發(fā)射機(jī)與現(xiàn)有發(fā)射機(jī)如果需要共同用一套天饋線系統(tǒng)，則要對(duì)當(dāng)前的FM多工器進(jìn)行改造或者直接新增。

2.1.2 饋線型式

無線數(shù)字化覆蓋工程在縣級(jí)廣電中的應(yīng)用，還需要對(duì)臺(tái)站進(jìn)行饋線新增工作，其類型、規(guī)格應(yīng)當(dāng)根據(jù)發(fā)射功率而確定，當(dāng)前可供選擇的基本上只有7/8、1-5/8、3-1/8三種。饋線的粗細(xì)程度與損耗、承受功率、成本相關(guān)，越細(xì)則損耗大、承受功率小、成本低，所以要根據(jù)發(fā)射功率容量和具體饋線長度去選擇。而在無線數(shù)字化覆蓋工程建設(shè)中，數(shù)字功率的峰均比相對(duì)較高，所以饋線及相關(guān)設(shè)備的功率容量足夠大，一般是模擬功率的5～6倍。如果功率在1kW左右、饋線不超過100m，可選用1-5/8饋線，超過2kW的數(shù)字大功率則直接選用3-1/8饋線，所以數(shù)字音頻廣播發(fā)射機(jī)基本上選擇3-1/8主饋線。作為偏遠(yuǎn)山區(qū)縣級(jí)層面的覆蓋工作不發(fā)達(dá)的平原地區(qū)，不適合建設(shè)大功率發(fā)射系統(tǒng)，所以饋線選擇7/8即可。

在無線數(shù)字化覆蓋工程的建設(shè)推進(jìn)中，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用多工技術(shù)，先設(shè)計(jì)無線覆蓋系統(tǒng)的多工器方案，然后去討論天線型式。如果縣級(jí)廣電之前的模擬UHF電視發(fā)射天饋系統(tǒng)的功率容量、帶寬等指標(biāo)能夠滿足需要新增的數(shù)字系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，便可選用多工器實(shí)現(xiàn)對(duì)天饋系統(tǒng)的共用;如果UHF電視發(fā)射天饋系統(tǒng)的功率容量、帶寬等指標(biāo)無法滿足新增數(shù)字系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，但發(fā)射塔桅桿段預(yù)設(shè)了拓展位置，則可額外安裝UHF天線;如果上面兩個(gè)條件都無法滿足，則要將窄帶天線拆除，換上寬頻帶數(shù)字天線，才能達(dá)到多頻道共用的要求。值得注意的是，如果對(duì)天饋線的改造會(huì)影響到在播節(jié)目，需要為節(jié)目增設(shè)臨時(shí)天線，不能出現(xiàn)節(jié)目長時(shí)間停播的事故。

2.2 改造基礎(chǔ)設(shè)施

2.2.1 發(fā)射塔桅桿

作為發(fā)射天線為支撐物，是廣電發(fā)射塔的重要設(shè)施。在無線數(shù)字化覆蓋工程建設(shè)中，塔空間會(huì)較為緊張，可通過兩種方式進(jìn)行改造：其一，提升桅桿高度實(shí)現(xiàn)天線多掛，但缺點(diǎn)在于多掛的天線位于塔的頂端，會(huì)導(dǎo)致塔頂風(fēng)阻加強(qiáng)，特別是地勢(shì)較高的發(fā)射臺(tái)，如遇強(qiáng)風(fēng)會(huì)加劇桅桿斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。所以，為保證鐵塔安全，一般不會(huì)輕易改變其結(jié)構(gòu)，如實(shí)在必要改變則一定要與設(shè)計(jì)單位商議，審核原來的設(shè)計(jì)方案，結(jié)合發(fā)射塔的設(shè)計(jì)負(fù)荷去確定是否能夠增加桅桿高度;其二，新建鐵塔，這一方案需要保證有新建空間，并且不能對(duì)原有鐵塔的發(fā)射信號(hào)有任何影響，同時(shí)也要在經(jīng)費(fèi)允許范圍內(nèi)確定鐵塔高度與天線安裝位置，條件允許的話同樣要預(yù)留后續(xù)發(fā)展的空間。

2.2.2 電力系統(tǒng)

無線數(shù)字化覆蓋工程的推進(jìn)必定會(huì)帶來更多的用電設(shè)備，所以需要根據(jù)現(xiàn)有變壓器容量、低壓配電柜進(jìn)出線開關(guān)等實(shí)際情況，判斷是否要進(jìn)行擴(kuò)容或是完善設(shè)備接地。在對(duì)用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)，一般數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的效率確定在15%～20%的范圍，同時(shí)要對(duì)空調(diào)、照明等設(shè)備用電有所考量，如果用電無法滿足數(shù)字電視發(fā)射設(shè)備新增之后的需要，則必須全面升級(jí)電力系統(tǒng)。此外，點(diǎn)清低壓配電柜的進(jìn)出線開關(guān)，確定是否滿足增容要求，如果無法滿足則要及時(shí)增設(shè)，同時(shí)也要核查總進(jìn)線開關(guān)能否匹配。在無線數(shù)字化覆蓋工程推進(jìn)中，由于需要增加許多新的用電設(shè)備，所以還要對(duì)電纜重敷，路由選用要盡量保證安裝和改造的便利性。

2.2.3 防雷改造

發(fā)射臺(tái)站一般建設(shè)在地勢(shì)較高的山頂，由于環(huán)境因素使然，所以需要重點(diǎn)防范雷擊風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)來看，臺(tái)站遭受雷擊風(fēng)險(xiǎn)主要集中在天線塔、建筑物、電源系統(tǒng)、室內(nèi)引入線等幾個(gè)方面。而中央無線數(shù)字化覆蓋工程所采用的信號(hào)源只能用衛(wèi)星接收，因此需要重視如何做好衛(wèi)星接收系統(tǒng)的防雷改造工作?；诖?，一定要綜合考量多方因素，設(shè)計(jì)出科學(xué)、可行的防雷方案。針對(duì)供電系統(tǒng)要采取分層防護(hù)措施，無論是變壓器，還是入戶線、低壓配電室入線段和發(fā)射機(jī)電源，都要進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，電力系統(tǒng)要配備高規(guī)格防雷器，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。所有新增用電設(shè)備完善接地，條件允許情況下敷設(shè)扁鋼，提前測(cè)算接地電阻值。

2.3 節(jié)目信號(hào)源傳輸

中央無線數(shù)字化覆蓋工程采用衛(wèi)星鏈路作為全國碼流分發(fā)網(wǎng)絡(luò)主鏈路，因此節(jié)目信號(hào)源主要采用的是衛(wèi)星接收方式，地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)則為輔助。由于縣級(jí)廣電地方臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施條件有差異，備用信號(hào)源傳輸需要視情況而定。結(jié)合實(shí)際情況來看，縣級(jí)廣電可以選擇微波傳輸或衛(wèi)星接收的方式，也可以先在山下接收中星6B衛(wèi)星的12套中央電視節(jié)目以及省級(jí)與本縣市節(jié)目，然后通過轉(zhuǎn)碼復(fù)用以及微波傳輸后，送至臺(tái)站機(jī)房。后者的優(yōu)勢(shì)在于將衛(wèi)星天線安裝在山下，能最大程度上避免強(qiáng)風(fēng)、雷電的干擾。

數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)CDR的主用、備用兩路數(shù)字音頻廣播節(jié)目TS流，同樣能通過衛(wèi)星接收的方式獲取，分別為中星6B衛(wèi)星和亞太6號(hào)衛(wèi)星，這兩路TS碼流經(jīng)過切換之后進(jìn)入發(fā)射系統(tǒng)。而模擬音頻廣播信號(hào)則沿用原來接收系統(tǒng)，直接進(jìn)入發(fā)射系統(tǒng)。

2.4 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

無線數(shù)字化覆蓋工程建成之后，需要監(jiān)看監(jiān)聽的節(jié)目全部增多，所以對(duì)監(jiān)測(cè)值班人員的工作提出更高要求，為了保證播出問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，需要對(duì)縣級(jí)廣電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)全面升級(jí)改造。針對(duì)無線接收的廣播電視節(jié)目的音頻、視頻經(jīng)過處理之后送入監(jiān)視器，保證各套節(jié)目的音頻信號(hào)都能在監(jiān)視器上直觀展示，并且配備一鍵報(bào)警功能。而視頻信號(hào)則利用多畫面液晶顯示屏展開監(jiān)測(cè)。至于發(fā)射裝置的關(guān)鍵指標(biāo)，比如工作狀態(tài)、節(jié)點(diǎn)碼流、空手畫面等，同樣會(huì)進(jìn)行監(jiān)控。

綜上所述，無線數(shù)字化覆蓋工程的全面推進(jìn)有利于提升基層公共文化服務(wù)質(zhì)量與水平，確保城鄉(xiāng)居民都能接收到優(yōu)質(zhì)的廣播和電視節(jié)目信息。通過縣級(jí)廣電對(duì)無線數(shù)字化覆蓋工程的全方位落實(shí)，有效公共無線覆蓋成果，解決了以往無線模擬技術(shù)環(huán)境下節(jié)目太少、質(zhì)量較低等問題，除了進(jìn)一步促進(jìn)中央廣電節(jié)目“模轉(zhuǎn)數(shù)”發(fā)展以外，也有效擴(kuò)大了廣播媒體的社會(huì)影響，以更完善的宣傳陣地，堅(jiān)決貫徹弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀的歷史重任。

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