5G技術(shù)在提升地面數(shù)字電視覆蓋效果方面的應用

洪 軍

（江蘇省句容市廣電網(wǎng)絡公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212400）

0 引 言

地面數(shù)字電視覆蓋情況，是影響數(shù)字電視節(jié)目信號傳送和內(nèi)容播出的重要因素。隨著我國廣播電視技術(shù)的發(fā)展，基本實現(xiàn)數(shù)字電視覆蓋的目標逐漸完成。然而，在深入開展“三網(wǎng)融合”和數(shù)字信號傳輸穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)性方面的要求普遍提高的情況下，現(xiàn)有的數(shù)字電視覆蓋很難完全達到預定的目標，這不僅影響到數(shù)字電視節(jié)目的傳輸與播出質(zhì)量，同時也影響到觀眾對電視節(jié)目的體驗和評價，進而影響到數(shù)字電視的發(fā)展?；诖?，提升數(shù)字電視覆蓋效果逐漸成為當前電視媒體重點探索解決的問題。而在這方面，5G技術(shù)無疑是重點挖掘和利用的技術(shù)要素。

1 地面數(shù)字電視覆蓋概述

地面數(shù)字電視覆蓋是數(shù)字電視的地面覆蓋，其目的是保證用戶的接收效果。要保證用戶能夠穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)地接收到相關信號，就需要地面數(shù)字電視擁有強大的覆蓋效果，這主要體現(xiàn)在四個方面。其一，要有更高的功率和更大的輻射面，且要實現(xiàn)一點對多點的連續(xù)播放；其二，信號發(fā)射情況要契合模擬電視發(fā)射機的發(fā)射需求；其三，要規(guī)劃頻譜；其四，支持單頻網(wǎng)的移動接收速度要在250 km·h-1以上。

雖然近年來持續(xù)升級的發(fā)射系統(tǒng)和技術(shù)提升了地面數(shù)字電視覆蓋的效果，但是，仍然有較多限制地面數(shù)字覆蓋效果的因素存在，而這也成為提升數(shù)字電視覆蓋效果的關鍵性阻力[1]。目前，地面數(shù)字電視系統(tǒng)的開發(fā)與設計，主要是利用數(shù)字信號發(fā)射站實現(xiàn)對發(fā)射點的覆蓋。而數(shù)字信號發(fā)射站的數(shù)字信號發(fā)射效果會受發(fā)射站所在的地理位置和綜合環(huán)境影響。換而言之，地面數(shù)字電視覆蓋的效果容易因為環(huán)境的影響而表現(xiàn)出與理論上的預期存在較大偏差的可能。例如，在同樣為1 kW功率的情況下，有的地方的發(fā)射站可以達到40 km的發(fā)射范圍，而有的地方則只能夠達到20 km的發(fā)射范圍，當然，也有只能夠達到幾公里的傳輸范圍，而實際的發(fā)射站設置距離往往會大于40 km，這就導致發(fā)射站之間存在發(fā)射范圍的盲區(qū)，難以達到全覆蓋的效果[2]。同時，地面數(shù)字電視信號的發(fā)射采用的是單點大功率發(fā)射的方式，這種方式很容易因為發(fā)射臺的不穩(wěn)定性而出現(xiàn)發(fā)射效果欠佳的現(xiàn)象。再者，目前多數(shù)地區(qū)的地面數(shù)字電視是通過無線覆蓋模式進行信號的接收，這種信號接收模式存在較大的不穩(wěn)定性，難以保證電視接收到穩(wěn)定的信號源，而這直接影響到地面數(shù)字電視的覆蓋范圍。

2 5G技術(shù)在提升地面數(shù)字電視覆蓋效果方面的作用

5G技術(shù)是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)，其性能主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸速率高、延遲低、能耗低、成本低以及提高系統(tǒng)容量的能力強等方面。作為一種新的通信技術(shù)，5G技術(shù)在廣播電視領域的應用，無疑為地面數(shù)字電視覆蓋效果的提升提供了有力的技術(shù)支持[3]。

2.1 提高數(shù)字電視信號的傳輸速度

數(shù)據(jù)傳輸速率高，是5G技術(shù)的典型性能優(yōu)勢。與4G技術(shù)相比，5G技術(shù)的傳輸速率最高可以達到10 Gb·s-1，是4G的100倍。這種高傳輸速率可以明顯提升發(fā)射站的信號發(fā)射速度和傳輸質(zhì)量，使地面數(shù)字電視的覆蓋范圍和覆蓋質(zhì)量得到改善。并且，5G技術(shù)可以提高單個用戶數(shù)字電視信號接收的能力，實現(xiàn)在短時間內(nèi)廣泛接收數(shù)字電視信號的覆蓋效果。

2.2 保證數(shù)字電視信號傳輸?shù)陌踩?/h3>

5G網(wǎng)絡具有的低時延、高寬帶的特點，可以為發(fā)射站的運行提供進一步的安全性保障。例如，5G網(wǎng)絡具有的高傳輸速率可以更好地幫助空中衛(wèi)星管理系統(tǒng)實現(xiàn)對發(fā)射站的遠程實時監(jiān)控和管理，在出現(xiàn)惡劣天氣等特殊情況時，可以對發(fā)射站進行超低時延的遠程接管，降低發(fā)射站整體的運營安全風險，保證數(shù)字電視信號傳輸?shù)男Ч?。同時，5G技術(shù)可以增強發(fā)射站的信息存儲能力，優(yōu)化信息存儲的空間環(huán)境，降低信號和數(shù)據(jù)丟失的可能性，確保信號傳輸?shù)陌踩院涂煽啃訹4]。

2.3 減少信號傳輸?shù)拿^(qū)

長期以來，信號傳輸盲區(qū)是地面數(shù)字電視覆蓋的典型問題。5G技術(shù)擁有的高傳輸速率和帶寬，使得發(fā)射站的發(fā)射范圍得到了明顯的拓寬，從而實現(xiàn)信號發(fā)射范圍的不斷擴展，進而彌補原來因為不同地理位置上部署的發(fā)射站的實際發(fā)射距離遠近的不同而出現(xiàn)的信號傳輸盲區(qū)，實現(xiàn)信號傳輸?shù)恼嬲采w。

2.4 降低地面數(shù)字電視覆蓋的成本投入

相較于傳統(tǒng)的地面數(shù)字電視覆蓋設備和技術(shù)而言，5G技術(shù)的應用降低了相關設備的能耗要求，部分設備不再需要頻繁地進行充電，并且設備的使用壽命也得到了明顯的延長，這無疑降低了設備采購和配置的成本投入[5]。同時，5G技術(shù)構(gòu)建的地面數(shù)字電視系統(tǒng)的高性能，壓縮了設備更換和維修的頻次，使地面數(shù)字電視覆蓋方面的維護成本也得到明顯的降低。

3 利用5G技術(shù)提升地面數(shù)字電視覆蓋效果的策略

5G技術(shù)雖然為地面數(shù)字電視覆蓋效果的提升提供了新的技術(shù)支持和突破口，但真正要將5G技術(shù)的優(yōu)勢融入地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)中，真正提升覆蓋效果，還需要在現(xiàn)有的地面數(shù)字電視覆蓋項目建設中科學地部署和運用5G技術(shù)[6]。結(jié)合當前地面數(shù)字電視覆蓋項目建設與運行的實際來看，5G技術(shù)的應用應當重點關注以下幾方面。

3.1 完善地面數(shù)字電視覆蓋標準

目前，我國地面數(shù)字?電視覆蓋項目建設參考的標準主要是DTMB和ITU這兩項標準。其中，DTMB標準是我國第一代地面數(shù)字電視標準，發(fā)布于2006年8月，自2007年8月開始成為我國各地區(qū)地面數(shù)字電視的強制性標準。雖然該標準較為系統(tǒng)地對地面數(shù)字電視覆蓋的相關技術(shù)標準進行了明確，但是對于5G技術(shù)的應用而言，該標準中的相關指標已經(jīng)出現(xiàn)了滯后性，很難用于指導基于5G技術(shù)的地面數(shù)字電視覆蓋項目規(guī)劃與建設。相較于DTMB標準而言，ITU標準從國際化的視角對地面數(shù)字電視標準分A、B、C、D四個標準進行了細化，但其更多地是從國際化的角度進行的標準規(guī)定，在我國地方性廣電媒體的地面數(shù)字電視覆蓋項目建設方面有一定的現(xiàn)實性偏差，一些技術(shù)標準很難完全達到。基于此，為更好地利用好5G技術(shù)，切實提升地面數(shù)字電視覆蓋的效果，相關主體應當在充分研究5G技術(shù)性能以及地面數(shù)字電視覆蓋要求的基礎上，制定相應的新標準，對無線交互廣播電視數(shù)據(jù)管理平臺建設、地面數(shù)字電視頻率規(guī)劃等應當遵循的標準進行更新，為各地區(qū)規(guī)劃、科學利用5G技術(shù)提升地面數(shù)字電視覆蓋效果提供規(guī)范性的標準參考[7]。

3.2 合理規(guī)劃廣電5G網(wǎng)絡建設

推動5G技術(shù)與原有的廣電網(wǎng)絡融合，是當前實現(xiàn)5G技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化的可行和經(jīng)濟措施。對于廣電媒體而言，地面數(shù)字電視覆蓋是實現(xiàn)城區(qū)、縣域、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村的全覆蓋，然而，就目前的情況來看，雖然基本上實現(xiàn)了城區(qū)的地面數(shù)字電視全覆蓋，但在縣域、鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及農(nóng)村地面數(shù)字電視全覆蓋方面仍然還有較長的路要走。為此，一方面，廣電媒體要在合理規(guī)劃縣域、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村5G基站建設的基礎上，推進基站與發(fā)射站的融合，使地面數(shù)字電視覆蓋成為5G基站規(guī)劃與建設的重要參考內(nèi)容；另一方面，廣電媒體要按照以700 MHz為基礎打底網(wǎng)，用 2.6 GHz增強網(wǎng)絡能力，以4.9 GHz為容量補充的標準進行廣電5G網(wǎng)絡的規(guī)劃和建設，以確保5G技術(shù)在性能方面符合地面數(shù)字電視覆蓋的整體要求。同時，廣電媒體在5G技術(shù)應用方面，應當保持與通信運營商的溝通協(xié)作，盡可能地利用已經(jīng)部署的5G基站資源進行地面數(shù)字電視覆蓋方面的實踐，以控制和降低成本。

3.3 注重地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的升級改造

在此之前，我國已經(jīng)圍繞地面數(shù)字電視覆蓋開展了積極而廣泛的建設，部分地區(qū)已經(jīng)形成了較為完備的地面數(shù)字電視信號發(fā)射系統(tǒng)，能夠基本滿足區(qū)域內(nèi)的地面數(shù)字電視信號發(fā)射與接收需求。因此，5G技術(shù)在提升地面數(shù)字電視覆蓋效果方面的應用更多地是用5G技術(shù)替代傳統(tǒng)的通信技術(shù)，實現(xiàn)地面數(shù)字電視覆蓋效果的穩(wěn)步提升。對于廣電媒體而言，5G技術(shù)在地面數(shù)字電視覆蓋方面的應用，應當充分考慮當前的地面數(shù)字電視信號發(fā)射范圍和效率的需求，并對未來地面數(shù)字電視覆蓋方面的要求進行提前考慮和規(guī)劃，在此基礎上，對現(xiàn)有地面數(shù)字電視信號發(fā)射基站中的技術(shù)和設備進行升級改造，確保原有的技術(shù)方案能夠在5G技術(shù)的加持下，實現(xiàn)良好的改善和提升。

3.4 積極開發(fā)具有地面數(shù)字電視發(fā)射功能的5G技術(shù)產(chǎn)品

5G技術(shù)作為基礎性的通信技術(shù)，其在地面數(shù)字電視信號發(fā)射方面的應用是廣泛的。并且，地面數(shù)字電視發(fā)射站數(shù)量的規(guī)?；瘺Q定了5G技術(shù)應用的成本相對比較高、方法相對比較復雜。因此，為減少技術(shù)操作方面的難度，確保地面數(shù)字電視覆蓋效果的持續(xù)性提升，廣電媒體要結(jié)合地面數(shù)字電視信號發(fā)射的技術(shù)要求，開發(fā)兼具5G通信和地面數(shù)字電視信號發(fā)射功能的技術(shù)設備，使5G技術(shù)直接融入到相關的地面數(shù)字電視發(fā)射設備中，達到技術(shù)與產(chǎn)品的提前融合，降低5G技術(shù)應用的難度和操作復雜性。

4 結(jié) 語

5G技術(shù)在信號傳輸方面的明顯優(yōu)勢，使得其具有提升地面數(shù)字電視覆蓋效果的作用，而這種作用主要體現(xiàn)在提高數(shù)字電視信號的傳輸速度、保證數(shù)字電視信號傳輸?shù)陌踩?、減少信號傳輸?shù)拿^(qū)以及降低地面數(shù)字電視覆蓋的成本投入等方面。鑒于當前地面數(shù)字電視覆蓋的實際情況，在5G技術(shù)的應用方面，廣電媒體應當在完善地面數(shù)字電視覆蓋標準的基礎上，合理規(guī)劃廣電5G網(wǎng)絡建設，注重地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的升級改造，積極開發(fā)具有地面數(shù)字電視發(fā)射功能的5G技術(shù)產(chǎn)品，以確保5G技術(shù)能夠真正發(fā)揮提升地面數(shù)字電視覆蓋效果的作用。