地面數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋方法研究

黑龍江省慶安縣融媒體中心：趙濤

地面數(shù)字電視系統(tǒng)在我國快速發(fā)展，其中最重要的是將地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)的傳輸覆蓋方法進行全面的研究，將多頻網(wǎng)和單頻網(wǎng)兩種覆蓋模式進行綜合使用，更好提升地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)的覆蓋范圍。

1.地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)的優(yōu)點

首先，地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)可以通過電視臺制高點的天線發(fā)射無線電波覆蓋電視用戶，客戶端通過接收天線和電視機收視節(jié)目。地面廣播也是數(shù)字電視廣播最基本的傳輸網(wǎng)絡(luò)形式。除了提供娛樂、學習等公益服務(wù)之外，其普遍性、可控性和抗毀性還被視為國家安全設(shè)施，使之成為緊急情況下動員國民最直接最可靠的政府喉舌。其次，開發(fā)地面數(shù)字電視市場可以滿足人們隨時隨地收看多媒體節(jié)目的要求。數(shù)字電視的發(fā)展已經(jīng)不僅僅是收看內(nèi)容的多少，而是收看地點的靈活性、收看時段的隨意性。

很重要的就是，開展地面數(shù)字電視服務(wù)能夠利用目前大量閑置的無線頻譜資源，實現(xiàn)更多的應(yīng)用業(yè)務(wù)以提高頻率效益。作為廣播運營單位，不但可以利用原有電視頻道，也可利用閑置的無線頻譜來開展地面數(shù)字電視廣播，提供數(shù)字電視的移動接收和便攜接收服務(wù)（支持大于5Mbps的碼率），或者提供高清晰度電視以便用室內(nèi)簡單天線進行固定接收（傳輸大于20Mbps的碼率來），提高頻率利用的經(jīng)濟效益。此外在開發(fā)一般的數(shù)字電視業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)廣播的同時，如果能夠?qū)崿F(xiàn)接收機定位、定時接收和雙向交互業(yè)務(wù)以及對用戶的個性化信息等業(yè)務(wù)，將大大擴展無線頻道的業(yè)務(wù)能力，為無線電視臺提供更廣闊的發(fā)展機會?？傊?，地面數(shù)字電視項目具有投資少、見效快的特點，而且可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。開展地面數(shù)字電視，等于為我國這個世界上最大的電視消費和生產(chǎn)國開發(fā)了一個巨大的產(chǎn)業(yè)機會。

使用數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器來補充信號強度在數(shù)字電視系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中，不僅可以增強發(fā)射站信號輸出功率，來從源頭增加信號強度，還可將信號進行補充，使用電視轉(zhuǎn)發(fā)器這種設(shè)備，來實現(xiàn)提升信號強度的目的。電視轉(zhuǎn)發(fā)器作為一種輔助設(shè)備，其成本降低，性價比很高，具有很強的實踐應(yīng)用價值，特別是對于山區(qū)、隧道等信號發(fā)射和傳輸較為薄弱的地區(qū)，能夠使其信號質(zhì)量得到有效改善。所以，利用數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)器這種設(shè)備，也是彌補單頻網(wǎng)信號傳輸強度的措施和途徑。在具體使用過程中，必須要結(jié)合當?shù)厍闆r，來選擇相對應(yīng)的數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器種類，以便其能夠充分滿足當?shù)匦盘柊l(fā)射和傳輸需求。數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器根據(jù)其傳輸功能，可分數(shù)字信號移頻轉(zhuǎn)發(fā)器、光纖轉(zhuǎn)發(fā)器、同頻轉(zhuǎn)發(fā)器等幾個類別，其能夠在功率較低環(huán)境中進行信號傳輸，滿足信號覆蓋的要求，不會產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，可以將其推廣。

2.目前我國地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋的發(fā)展

近年來，國家出臺一系列政策鼓勵并支持發(fā)展有線電視、直播衛(wèi)星數(shù)字化入戶覆蓋，將地面數(shù)字電視納入國家基本公共文化服務(wù)體系，各項事業(yè)快速發(fā)展，以數(shù)字化為主要特征的傳輸覆蓋體系全面建成，我國已經(jīng)成為廣播電視數(shù)字化發(fā)展大國。地面無線數(shù)字電視是國家倡導(dǎo)的“文化惠民”工程，不加密、不收費。對此，市委市政府將其列入了“惠民工程”。為最大限度實現(xiàn)無線數(shù)字電視信號覆蓋，2017年，市廣播電視臺在完成信號傳輸發(fā)射系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)上，啟動了“信號補點”項目，著力在蠶莊、金嶺、阜山、夏甸、齊山及城區(qū)西部等區(qū)域，擇高地建設(shè)地面無線數(shù)字電視信號站。由國家投資建設(shè)，服務(wù)公益、覆蓋城鄉(xiāng)，利用數(shù)字壓縮技術(shù)無線發(fā)射中央、省、市多套電視節(jié)目。是對衛(wèi)星接收、有線電視、網(wǎng)絡(luò)機頂盒等接收方式的補充。是保障城鄉(xiāng)居民聽好廣播、看好電視的重要舉措，對新形勢下廣播電視加快發(fā)展公共文化事業(yè)、拓展宣傳輿論陣地、提升傳播力和影響力、弘揚社會主義核心價值觀都具有重要意義。

全國31個省、自治區(qū)、直轄市從這一年開始按照上級安排建設(shè)國標AVS+地面數(shù)字電視發(fā)射播出系統(tǒng)，時至2020年全國基本完成廣播電視無線數(shù)字化改造建設(shè)任務(wù)。在播的模擬電視信號已逐步關(guān)停，全國正式進入數(shù)字化時代。模擬電視信號關(guān)停后，廣電系統(tǒng)給出了多種觀看電視的方法（有線電視、直播衛(wèi)星戶戶通、網(wǎng)絡(luò)電視、IPTV）其中就有模數(shù)整體轉(zhuǎn)換的無線地面數(shù)字電視，在信號覆蓋區(qū)域內(nèi)，觀眾可通過廣電部門或當?shù)仉娮邮袌鲎孕匈徺IAVS+無線數(shù)字電視接收終端，來收看高清晰度的數(shù)字電視節(jié)目。

3.地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋方法

1.地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸方法：信號傳輸按照數(shù)字電視的信號傳輸可以有通過地面無線信號進行傳輸、通過太空中的衛(wèi)星進行信號傳輸、通過實物有線的方式進行信號傳輸。

按照這三種信號傳輸?shù)姆绞接謱⒌孛鏌o線數(shù)字電視的產(chǎn)品類型分為了數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視機頂盒、一體化數(shù)字電視接收機。

2.地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)覆蓋以單頻網(wǎng)的方式進行覆蓋的優(yōu)勢：單頻網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征為網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，在運轉(zhuǎn)過程中還需要用到發(fā)射機和輔助裝備等，能夠?qū)⑦@些設(shè)施和裝備有效結(jié)合進行信號傳輸，維護無線信號需求。同時，單頻網(wǎng)成本相對較低，應(yīng)用難度不高，信號輻射不大，不僅能防止電磁問題，還可以實現(xiàn)大面積覆蓋，覆蓋程度均勻，可使我國農(nóng)村廣播電視體系得到完善，有著重要的實踐意義。單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式可以實現(xiàn)大站距的方式，不需要集中對信號塔進行修建，只要與電力、線路系統(tǒng)進行改造后，放置在電力、線路系統(tǒng)的機房內(nèi)就可以實現(xiàn)大站距、單頻網(wǎng)模式下的地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)信號的傳輸覆蓋。同時單頻網(wǎng)的能源消耗率與多頻網(wǎng)模式下的地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)信號低，同時解決頻譜資源短缺的情況，簡單的單頻譜促進運轉(zhuǎn)效率，傳輸覆蓋的范圍就會變得廣泛。同時單頻網(wǎng)模式下觀看地面無線數(shù)字電視的家戶都會使用同一個信息頻率從而可以提高網(wǎng)絡(luò)頻率的利用率，節(jié)約頻譜資源。

4.單頻網(wǎng)信號傳輸覆蓋方式

單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式根據(jù)單頻網(wǎng)的實際應(yīng)用需求來看，單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式有等邊三角形和六邊形兩種模式，其中六邊形的覆蓋面積相對較大，而等邊三角形組網(wǎng)工作模式主要就是設(shè)計比較小的面積。六邊形組網(wǎng)模式是由六個外圍發(fā)射站與一個中心發(fā)射站來組成的，其中六個外圍發(fā)射站當中，每個發(fā)射站的發(fā)射功率都相同，建立在高臺和高山上發(fā)射塔需要在網(wǎng)絡(luò)頻率和發(fā)射時間上相同并在同一水平線上，因為其能夠同時定向的發(fā)射信號，將信號發(fā)給中心發(fā)射站，利用這一特征可以確保每個發(fā)射站的信號頻率一致，有效避免出現(xiàn)互相干擾的情況。同時中心發(fā)射站的發(fā)射功率與六個發(fā)射站功率相比，其功率較低，這樣發(fā)射站就可以處于六邊形幾何的中心位置，可以將六個發(fā)射站發(fā)射的信號充分接收，在接收之后，中心發(fā)射站會不定向地展開天線發(fā)射，能夠滿足區(qū)域內(nèi)信號覆蓋面積的需求。在這種情況下，信號的覆蓋區(qū)域會呈現(xiàn)六邊形的面積，將其與實際情況相結(jié)合，可對六邊形展開拼接處理，使拓撲結(jié)構(gòu)能夠進行擴大，增強信號覆蓋面積。

5.多頻網(wǎng)信號傳輸覆蓋方法

多頻網(wǎng)模式傳輸覆蓋地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)信號的方式與單頻網(wǎng)模式下對地面數(shù)字電視系統(tǒng)信號傳輸覆蓋的技術(shù)原理相同，都是利用網(wǎng)狀分布的發(fā)射器。與單頻網(wǎng)模式下信號傳輸覆蓋的不同點在于多頻網(wǎng)模式下地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋方法每一臺信號發(fā)射器發(fā)射出現(xiàn)不同電視信號時只能依靠完整的一個服務(wù)區(qū)進行網(wǎng)絡(luò)覆蓋，一旦這個服務(wù)區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋出現(xiàn)癱瘓問題，整個服務(wù)區(qū)內(nèi)的地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)都無法提供服務(wù)。并且傳輸覆蓋地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)信號的范圍有限，多個頻率的信號在使用過程中會出現(xiàn)浪費網(wǎng)絡(luò)頻率的情況，并且在服務(wù)區(qū)之外就不會再有這個服務(wù)區(qū)內(nèi)的地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)信號的傳輸和覆蓋。

6.結(jié)語

我國經(jīng)濟水平在不斷的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也在不斷的提高，閑暇之余人們對觀看電視有了更高的要求，因此對于地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)的需求也就更高。我國也在不斷培養(yǎng)這方面的專業(yè)人才，就算我國地面無線數(shù)字電視的技術(shù)發(fā)展較晚但電視產(chǎn)品的更新?lián)Q代較快，同時也間接推動了地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)的發(fā)展，參照美國、歐洲等發(fā)達國家的標準后，我國經(jīng)過實驗決定采用單頻網(wǎng)的信號傳輸覆蓋方式，將穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)頻率帶給大家，同時單頻網(wǎng)的地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)信號傳輸覆蓋方法對技術(shù)要求也有很大的考驗，但可以節(jié)約頻譜資源，解決電視頻譜較多的不足的問題。為城市、農(nóng)村的地面無線數(shù)字電視帶來高清的體驗，提高人們的生活質(zhì)量也節(jié)約了購買地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)的成本，只需要都買一套裝置就可以一直免費觀看電視。