劉鑫

（山東省沂水縣融媒體中心 山東省臨沂市 276400）

當(dāng)前全國各地城市均已按總局的指導(dǎo)意見和安排進(jìn)行了地面數(shù)字電視無線覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)，數(shù)字電視無線覆蓋系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用也非常之成熟了，實(shí)際建設(shè)和運(yùn)行過程中會因地區(qū)差異受到不同程度的影響。因此，為了提高在建設(shè)和運(yùn)行過程中廣播電視臺地面數(shù)字電視無線覆蓋系統(tǒng)的質(zhì)量，在對地面數(shù)字電視無線覆蓋方式分析的基礎(chǔ)上，分析了影響因素，提出了策略。

1 地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋概述

地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋技術(shù)與以往傳統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)字電視技術(shù)對比具有成本更低、更容易進(jìn)行推廣普及等特點(diǎn)；與有線數(shù)字電視傳輸覆蓋技術(shù)相比，具有不需要進(jìn)行大量線路的敷設(shè)，抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋技術(shù)的施工量較小，簡單的線路敷設(shè)就可以實(shí)現(xiàn)大范圍傳輸和覆蓋，受自然影響因素較小。

地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋技術(shù)在施工過程當(dāng)中，可以對施工成本進(jìn)行有效的控制，工程造價低。從當(dāng)前各地方的實(shí)踐應(yīng)用來看，地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋技術(shù)較為穩(wěn)定，受大雪、暴雨、臺風(fēng)等自然災(zāi)害的影響非常小，信號傳統(tǒng)覆蓋效果理想。有效的推動了廣播電視臺節(jié)目的普及和觀看。

2 地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋方式

當(dāng)前地面數(shù)字電視無線覆蓋系統(tǒng)傳輸覆蓋的方式主式主要有多頻網(wǎng)、單頻網(wǎng)和綜合組網(wǎng)三種類型，本文主要是對這三種覆蓋方式進(jìn)行分析。

2.1 多頻網(wǎng)

多頻網(wǎng)是傳統(tǒng)常見的一種傳輸覆蓋方式，在多頻網(wǎng)中，所有的發(fā)射機(jī)使用不同的頻率進(jìn)行傳輸，各個發(fā)射機(jī)獨(dú)立工作，相互之間不會造成干擾。多頻網(wǎng)的缺點(diǎn)：對稀缺的頻譜資源有著巨大的需求。隨著寬帶無線通信和廣播業(yè)務(wù)的快速增長，運(yùn)營商不得不面對頻率短缺的現(xiàn)實(shí)，因此需要使用頻譜效率更高的傳輸技術(shù)。

2.2 單頻網(wǎng)

單頻網(wǎng)是地面數(shù)字電視和多媒體廣播系統(tǒng)中一種重要的組網(wǎng)技術(shù)，其突出的優(yōu)勢是網(wǎng)絡(luò)中所有發(fā)射機(jī)可以采用相同的頻率來傳送同一套節(jié)目，從而可以最大限度地利用寶貴的無線頻譜資源。此外，通過單頻網(wǎng)還可以使單個發(fā)射機(jī)的功率降低，并使服務(wù)區(qū)域內(nèi)信號的覆蓋更加均勻。但電波多徑干擾對單頻網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。而基于OFDM的多載波技術(shù)的應(yīng)用，則為這一問題提供了解決方案。繼DAB 之后，英國在1998年首次建成了基于DVB-T 的單頻網(wǎng)。目前，已有多個國家和地區(qū)建設(shè)了地面數(shù)字電視和移動多媒體廣播單頻網(wǎng)，單頻網(wǎng)已經(jīng)成為一項(xiàng)較為成熟的技術(shù)。

與蜂窩網(wǎng)和無線局域網(wǎng)等其他無線網(wǎng)絡(luò)類似，地面數(shù)字電視和多媒體廣播網(wǎng)絡(luò)也需要根據(jù)要求對某個給定區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的覆蓋。這些給定的區(qū)域可能是一個國家，也可能僅僅是某個小縣城。在每個網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)域內(nèi)，都需要確保每個角落都有足夠高的信號質(zhì)量。一般來講，用單個發(fā)射機(jī)無法完成對某個較大的給定區(qū)域的完全覆蓋，而需要通過使用多個發(fā)射機(jī)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)念l率和功率規(guī)劃來實(shí)現(xiàn)。

為了解決頻譜資源的利用率問題，單頻網(wǎng)采用了嚴(yán)格同步的發(fā)射機(jī)在同一頻率上傳輸相同的數(shù)據(jù)。相對于多頻網(wǎng)，單頻網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)同一節(jié)目只使用一個頻率來完成較大范圍內(nèi)的覆蓋，從而提高頻譜的利用率。所以與多頻網(wǎng)相比較，單頻網(wǎng)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：更全面、均勻的覆蓋，更小的干擾，更高的功率利用率和可靠性，以及對頻譜資源更有效的利用。

2.3 綜合組網(wǎng)

我國國土面積較大，各地方的地形環(huán)境區(qū)別也較大，對于一些地形較為復(fù)雜的縣市，單一使用多頻網(wǎng)或者是單一使用單頻網(wǎng)都無法滿足地面數(shù)字電視無線覆蓋的需求。針對這一情況，一般會根據(jù)實(shí)際情況，采用單頻網(wǎng)和多頻網(wǎng)進(jìn)行綜合組網(wǎng)的方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高信號的覆蓋范圍和質(zhì)量。例于湖南省沅江市，其地形為相對較為方正合規(guī)，在覆蓋方式的建設(shè)當(dāng)中，采用大功率對發(fā)射點(diǎn)均衡分布模式，信號的覆蓋范圍和質(zhì)量都較為理想；例于湖南省桃江縣，其地形呈現(xiàn)出長條形，在覆蓋方式的建設(shè)當(dāng)中，采用小功率對發(fā)射點(diǎn)均衡分布模式，信號的覆蓋范圍和質(zhì)量都較為理想。

3 地面數(shù)字電視無線覆蓋影響因素分析

當(dāng)前，對于地面數(shù)字電視無線覆蓋情況主要是采用覆蓋整體效果來進(jìn)行評價。從各地地面數(shù)字電視無線覆蓋系統(tǒng)建設(shè)的情況來看，主要受發(fā)射參數(shù)、發(fā)射頻率、極化方式、接收參數(shù)等因素的影響。

（1）發(fā)射參數(shù)。不同地區(qū)，采用不同的發(fā)射參數(shù)進(jìn)行發(fā)射，其覆蓋范圍會有較大的區(qū)別，因此必須要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整到最佳的發(fā)射參數(shù)密切相關(guān)。

（2）發(fā)射頻率。從覆蓋效果的角度來講，主要是在于信號接收問題，信號接收較為理想，那么覆蓋效果就較為理想。從各地的建設(shè)和調(diào)試情況來看，當(dāng)發(fā)射頻率控制在550～700MHz 之間時，信號按收效果是較為理想的。

（3）極化方式。極化方式主要是會信號的覆蓋區(qū)域和范圍產(chǎn)生較大的影響，從各地的建設(shè)和調(diào)試情況來看，采用垂直極化天線，其信號的覆蓋區(qū)域和范圍較為理想。

（4）接收參數(shù)。接收參數(shù)主要是影響到覆蓋面積，一般情況下，接收設(shè)備設(shè)置的接收參數(shù)靈敏度越高，信號接收高度越高，那么覆蓋面積就會越大，信號接收效果較好。反之，接收設(shè)備設(shè)置的接收參數(shù)靈敏度越低，信號接收高度越矮，那么覆蓋面積就會越小，信號接收效果不理想。

4 提高地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋質(zhì)量的主要策略

從全國各地的建設(shè)實(shí)踐來看，地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋系統(tǒng)及覆蓋質(zhì)量情況不一。針對地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋質(zhì)量不佳的情況，可以采用相應(yīng)的措施，從而有效的提高地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋質(zhì)量。

4.1 提高發(fā)射機(jī)傳輸功率

提高發(fā)射機(jī)傳輸功率是提高地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋質(zhì)量的有效途徑。因我國各地方地形山貌的復(fù)雜性，信號在發(fā)射出去后，信號的傳輸和接收都會受干擾，進(jìn)而影響接收質(zhì)量。

廣播電視臺工作人員在地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)建設(shè)時，應(yīng)該根據(jù)測試情況并結(jié)構(gòu)安裝的現(xiàn)時狀況，適當(dāng)提高系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的傳輸功率，該措施能有效的彌補(bǔ)傳輸信號在傳輸過程中因傳輸緩慢或信號衰減造成的的信號傳輸覆蓋質(zhì)量不佳的問題。另外還可采用調(diào)高發(fā)射天線的辦法來提高信號的覆蓋質(zhì)量。

4.2 提升信號強(qiáng)度

提升信號強(qiáng)度是提高地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋質(zhì)量的有效途徑?？筛鶕?jù)各地區(qū)信號傳輸系統(tǒng)的覆蓋質(zhì)量情況，運(yùn)用數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器裝置，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信號的提升，保障單頻網(wǎng)的覆蓋效果及覆蓋面積。該措施主要應(yīng)用在地下隧道、山谷、河流等區(qū)域，采用設(shè)備檢測并顯示地面數(shù)字電視信號的實(shí)時信號強(qiáng)度，并加安裝數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器，有效提升信號強(qiáng)度，改造成本較低。

4.3 提升機(jī)械接收能力

提升機(jī)械接收能力是提高地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋質(zhì)量的有效途徑。為了實(shí)現(xiàn)提高地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋質(zhì)量，需要實(shí)現(xiàn)接收設(shè)備接收能力的提升。從各地地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)建設(shè)和調(diào)試的過程中得知，很多縣市廣播電視臺接受設(shè)備存在老化，設(shè)備性能低下的問題。應(yīng)該對這些設(shè)備進(jìn)行淘汰，更新?lián)Q代，用最新的接收設(shè)備，高性能接收天線和高性能接收機(jī)必須配置到位，并對無線數(shù)字電視系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)，提高信號傳輸覆蓋質(zhì)量。

4.4 漏纜方式

漏纜在各地廣播電視臺地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)的建設(shè)中應(yīng)用較多，具有覆蓋距離長且有效覆蓋范圍窄、覆蓋均勻等特點(diǎn)，但是為了有效防止信號覆蓋過程中出現(xiàn)問題，必須要結(jié)合施工現(xiàn)狀靈活運(yùn)用。從各地的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來講，一般都是借助輻射天線選擇漏纜形式，該方式可以實(shí)現(xiàn)相互連接，完善數(shù)據(jù)的輸出。

4.5 優(yōu)化覆蓋方式

從當(dāng)前的應(yīng)用實(shí)踐情況來看，多頻網(wǎng)和單頻網(wǎng)兩種不同的覆蓋方式都可采用。單頻網(wǎng)主要通過功率補(bǔ)點(diǎn)方式實(shí)現(xiàn)全區(qū)域的覆蓋，而多頻網(wǎng)是利用網(wǎng)絡(luò)組建方式實(shí)現(xiàn)全區(qū)域覆蓋。單頻網(wǎng)的應(yīng)用較多，也有使用單頻組網(wǎng)方式消除干擾因素的，進(jìn)一步優(yōu)化覆蓋方式。

5 案例分析

中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程計(jì)劃東山發(fā)射臺使用兩個頻道發(fā)射12 套中央電視節(jié)目和4 套本地節(jié)目，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1：地面數(shù)字電視無線覆蓋系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

發(fā)射臺主發(fā)射機(jī)為2 臺高斯貝爾1kW 電視數(shù)字發(fā)射機(jī)，備發(fā)射機(jī)為2 臺1kW 的Screen 發(fā)射機(jī)，工作頻點(diǎn)514 MHz 和658 MHz。為提高東山發(fā)射臺地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋質(zhì)量，采取了上述五種提高傳輸覆蓋質(zhì)量的主要策略。覆蓋測試結(jié)果表明：除了少部分地區(qū)誤碼率較大外，其余部分地區(qū)誤碼率指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)。在誤碼率較大區(qū)域，信號仍能正常接收，這表明整體覆蓋效果理想。

6 結(jié)語

截至2021年6月，我國廣播電視臺已基本完成地面無線數(shù)字電視無線覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)。地面無線數(shù)字電視無線覆蓋系統(tǒng)實(shí)際的應(yīng)用過程中也表現(xiàn)出了較好的優(yōu)點(diǎn)，抗毀性和移動性較強(qiáng)，成本低廉，受外界自然環(huán)境因素影響小，能夠?qū)崿F(xiàn)覆蓋全面性。但是該技術(shù)的應(yīng)用時間還不是很長，在應(yīng)用過程中還存在這些那樣的問題，需要工作人員結(jié)合應(yīng)用實(shí)況對期進(jìn)行創(chuàng)新研究，進(jìn)一步擴(kuò)大信號的覆蓋面積，同時提高信號的穩(wěn)定性。