李天渠
(作者單位:河南省鎮(zhèn)平縣廣播電影電視局)
探討地面無線電視系統(tǒng)傳輸覆蓋策略
李天渠
(作者單位:河南省鎮(zhèn)平縣廣播電影電視局)
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的電視系統(tǒng)建設(shè)也取得了長足的進步。地面無線電視系統(tǒng)傳輸覆蓋技術(shù)的發(fā)展對國家電視綜合覆蓋網(wǎng)的建設(shè)起到了積極地推動作用。無線數(shù)字電視具有不易受干擾、圖像質(zhì)量清晰、無線頻譜的利用率高、可以在移動狀態(tài)下穩(wěn)定工作等優(yōu)點。本文探討了地面無線數(shù)字電視傳輸覆蓋技術(shù)在運用過程中的各種方法和技術(shù)特點。
地面無線數(shù)字電視系統(tǒng);傳輸覆蓋;策略
數(shù)字電視傳輸覆蓋有地面無線數(shù)字電視廣播覆蓋(DVB-T)、衛(wèi)星數(shù)字電視廣播覆蓋(DVB-S)和有線數(shù)字電視廣播覆蓋(DVB-C)。地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋較衛(wèi)星數(shù)字電視覆蓋而言,價格低、推廣快且難度低;相對有線數(shù)字電視傳輸覆蓋來說,不需要開展大量線路的鋪設(shè),基本不受到城市建設(shè)工程項目影響,很少受自然因素影響。但地面無線數(shù)字電視傳輸覆蓋存在著建筑物遮擋、覆蓋范圍不夠大、接收方式單一等諸多問題。只有進一步優(yōu)化傳輸覆蓋方式,妥善解決好當(dāng)前使用中存在的問題,才能更好地推動地面數(shù)字電視的發(fā)展。
地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋是從前端、傳輸?shù)浇邮盏恼w系統(tǒng),其覆蓋效果受到參數(shù)選擇、設(shè)備指標(biāo)、組網(wǎng)及接收方式等的影響。
1.1發(fā)射參數(shù)
覆蓋范圍與發(fā)射機的輸出功率、發(fā)射天線高度成正比,與饋線損耗成反比。
1.2發(fā)射頻率
發(fā)射頻率越高,光學(xué)特性越強,電磁波對建筑物的穿透特性越弱,信號覆蓋就越窄,信號接收效果越差。發(fā)射頻率越高,環(huán)境對無線數(shù)字信號的吸收越大,高速移動接收效果越差。比較適宜的發(fā)射頻率是550~700 MHz。
1.3極化方式
發(fā)射天線使用水平極化天線,能在同樣的發(fā)射功率之下覆蓋更廣的范圍,移動接收通常會選擇垂直極化天線。垂直極化天線的近區(qū)場強分布更高,在復(fù)雜的環(huán)境中優(yōu)勢更加突出。同時,垂直極化天線方便車載安裝,接收端的造價更低。
1.4接收參數(shù)
接收效果、單頻網(wǎng)的有效覆蓋面積跟接收靈敏度、接收天線增益及接受高度成正比。
為保證無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋策略的科學(xué)合理性,首先要完善城市單頻網(wǎng)建設(shè),根據(jù)保護間隔和工作方式的取值,確定發(fā)射機之間的距離。確定好城市單頻網(wǎng)傳輸覆蓋范圍后,開展在相鄰地區(qū)之間的空白區(qū)域覆蓋點的建設(shè)。
地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)的傳輸覆蓋分多頻網(wǎng)、單頻網(wǎng)2種方式。多頻網(wǎng)就是給所有市縣指配與鄰近市縣覆蓋范圍不同的頻點,組建全區(qū)地面數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)絡(luò)。而單頻網(wǎng)是在某一區(qū)域內(nèi)通過對信號不能傳輸覆蓋的地區(qū)使用一致的頻點來實施小功率補點,來實現(xiàn)滿足全區(qū)覆蓋的目的。目前,單頻網(wǎng)是常見的組網(wǎng)方式,它實現(xiàn)了功率效率和數(shù)字信號峭壁效應(yīng)的平衡,有效地降低了同頻干擾,達到多個發(fā)射臺站對同一區(qū)域進行覆蓋的目的。
由于外部環(huán)境條件的影響,無法保證網(wǎng)絡(luò)中所有區(qū)域的信號覆蓋狀況都良好。高樓背后、地下室和郊區(qū)等地方的信號通常不是很好,因此,需要加大對地面無線數(shù)字電視的盲區(qū)覆蓋力度。除采用各種抗衰落的調(diào)制解調(diào)技術(shù)之外,還可以通過提高發(fā)射機率、壓低接收機噪聲、加強天線增益、提升天線架設(shè)高度等方式來進行改善。
從網(wǎng)絡(luò)端來看,采取如下方式可以通過提高區(qū)域內(nèi)的接收功率改善信號覆蓋狀況。首先,在小面積的地區(qū)內(nèi),可通過提高發(fā)射機輸出功率的方式,解決各種因素導(dǎo)致的慢衰落問題。結(jié)合實際情況,增強發(fā)射機功率或者增加發(fā)射天線高度也能進一步提升接收點場強,提升信號的傳輸廣度。其次,在信號覆蓋較差的地區(qū),可以借助數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器給予補充覆蓋。數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器能夠有效增強信號、擴大信號覆蓋范圍且成本較低。數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器根據(jù)傳輸方式的差異分為同頻轉(zhuǎn)發(fā)器、光纖轉(zhuǎn)發(fā)器以及移頻轉(zhuǎn)發(fā)器3種。在室內(nèi)信號接收中,因為數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器的功率和覆蓋范圍有限,并不會影響道SFN中總的干擾狀況,是對SFN進行補充覆蓋的重要方式。最后,可以利用漏纜來解決地下通道等區(qū)域的信號覆蓋問題。發(fā)射機輸出有與發(fā)射天線直接相連與漏纜相連2種連接模式。這里的漏纜是同軸天線,外導(dǎo)體一般固定于網(wǎng)柵內(nèi)的槽孔中,進而能夠組建一個高頻能量輻射網(wǎng),而高頻能量通過轉(zhuǎn)發(fā)器進入,覆蓋范圍和位置主要是根據(jù)外導(dǎo)體開口確定。這種技術(shù)的應(yīng)用于地下商場、地鐵及城市郊區(qū),信號傳輸覆蓋效果較好。
從接收端的角度出發(fā),可以通過增強接收機的接收能力來解決信號覆蓋盲區(qū)。例如,使用性能高、抗干擾能力強、靈敏度高的接收天線和接收機等接收設(shè)備;在發(fā)射機功率的不變的情況下,通過分集接收的方式,增加3~5 dB接收信號電平。在采用空間分集時,水平方向上空間分集天線需要間隔不小于1/4波長,以確保各天線上獲得互相獨立的信號。
無線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)是我國電視系統(tǒng)的重要組成部分。因此,需要加深對城市中地面數(shù)字電視傳播覆蓋的實際情況及基本測試數(shù)據(jù)的掌握,進一步完善廣播電視綜合覆蓋網(wǎng),推動國家廣播電視技術(shù)體系建設(shè)。