張 明
(根河市融媒體中心阿龍山業(yè)務(wù)部,內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 022362)
數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展使得地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。與有線數(shù)字電視相比,地面無(wú)線數(shù)字電視由于不依賴(lài)線路傳輸,建設(shè)成本低,施工和應(yīng)用更加方便。特別是在農(nóng)村地區(qū),無(wú)線數(shù)字電視的應(yīng)用提升了文化傳播覆蓋范圍。然而,地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸過(guò)程中的信號(hào)可能受多種因素影響。建設(shè)時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件制定有效的改善方案,以提高地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)的效能。
地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)因其便捷性、經(jīng)濟(jì)性、功能性和靈活性,在當(dāng)前數(shù)字電視領(lǐng)域獲得廣泛認(rèn)可。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,地面無(wú)線數(shù)字電視在城鄉(xiāng)文化建設(shè)中扮演了重要角色。
第一,便捷性。無(wú)線數(shù)字電視可利用無(wú)線信號(hào)傳輸節(jié)目,建設(shè)成本得到控制,移動(dòng)性強(qiáng),適應(yīng)不同建設(shè)位置的需要。即使在惡劣自然環(huán)境下仍可保持信號(hào)傳輸,利用無(wú)線頻率資源提供優(yōu)質(zhì)畫(huà)面[1]。
第二,經(jīng)濟(jì)性。地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行成本低,信號(hào)傳輸快速;采用數(shù)字解碼壓縮模式,節(jié)約頻率資源,同時(shí)傳遞多套節(jié)目,包括高清數(shù)字電視節(jié)目。
第三,功能性。地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)不僅能向用戶(hù)傳遞豐富和高清的電視節(jié)目,為廣大城鄉(xiāng)地區(qū)帶來(lái)各類(lèi)優(yōu)質(zhì)的電視節(jié)目,豐富人們的精神文化世界,而且能夠?qū)⒂脩?hù)分配網(wǎng)直接傳輸?shù)綌?shù)字機(jī)頂盒中,運(yùn)用數(shù)字加密技術(shù),使用戶(hù)通過(guò)電視系統(tǒng)即可完成付費(fèi)。
第四,靈活性。地面無(wú)線數(shù)字電視采用全固態(tài)半導(dǎo)體技術(shù),其線性特點(diǎn)為信號(hào)傳輸質(zhì)量的提升奠定了基礎(chǔ);日常信號(hào)傳輸?shù)恼`碼率低,信號(hào)覆蓋范圍廣,能夠結(jié)合不同地區(qū)的實(shí)際情況,形成主發(fā)射站、小功率發(fā)射站及光纖傳輸?shù)认嗷ソY(jié)合的傳輸網(wǎng)絡(luò),建設(shè)和應(yīng)用較為靈活,技術(shù)應(yīng)用的針對(duì)性強(qiáng)[2]。
地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)在傳輸中最常用的是多頻網(wǎng)。其原理是將發(fā)射機(jī)和其他相關(guān)設(shè)備組合起來(lái),以覆蓋相鄰的區(qū)縣地區(qū),達(dá)到無(wú)縫的信號(hào)傳輸。多頻網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)在于即使需要覆蓋的兩個(gè)區(qū)域相距較遠(yuǎn),也能夠通過(guò)多種頻率進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸,使頻點(diǎn)對(duì)接,不僅信號(hào)傳輸質(zhì)量能夠得到保障,而且便于偏遠(yuǎn)地區(qū)的信號(hào)覆蓋。但是隨著寬帶無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,多頻網(wǎng)目前也會(huì)遇到一定的挑戰(zhàn),其頻率相對(duì)短缺,高頻譜效率傳輸還應(yīng)得到更廣泛的應(yīng)用。
單頻網(wǎng)也是一種常用的信號(hào)傳輸覆蓋技術(shù),由發(fā)射機(jī)和相關(guān)輔助設(shè)備組成。單頻網(wǎng)具有開(kāi)放和封閉的雙重性,在其覆蓋的范圍內(nèi)能夠提供最低信號(hào)干擾。如果是開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,單頻網(wǎng)傳輸效率較高,也能有效維護(hù)信號(hào)邊界,因而對(duì)于信號(hào)傳輸范圍的覆蓋較為精確。如果是封閉的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,外界的輻射電波會(huì)在一定程度上干擾信號(hào)傳輸,所以需采用方向性天線來(lái)提高信號(hào)傳輸質(zhì)量??傮w來(lái)看,單頻網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)在于信號(hào)覆蓋的單一定向,通過(guò)將信號(hào)分散到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的發(fā)射站,信號(hào)傳輸相對(duì)均勻,對(duì)于抑制同頻干擾至關(guān)重要。單頻網(wǎng)在多媒體廣播系統(tǒng)中發(fā)揮著不可或缺的作用。由于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的發(fā)射器能夠接收到相同頻率的信號(hào),所以可應(yīng)用單頻網(wǎng)傳輸完整的電視節(jié)目。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單一定向發(fā)射也利于節(jié)省發(fā)射器功耗,實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)的均勻信號(hào)覆蓋。單頻網(wǎng)在應(yīng)用期間需注意電波多徑干擾的問(wèn)題。
多頻網(wǎng)和單頻網(wǎng)各有優(yōu)勢(shì),但也有自身的局限性。地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)的傳輸覆蓋與地形因素有著緊密的關(guān)聯(lián),在我國(guó)不同地區(qū)會(huì)受到地形條件以及環(huán)境的影響。這種情況下,單純使用多頻網(wǎng)或者單頻網(wǎng)通常不能滿(mǎn)足信號(hào)覆蓋的需求,需要根據(jù)實(shí)際地形情況,采用多頻網(wǎng)和單頻網(wǎng)組合的方式,將兩者優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,從而提高信號(hào)傳輸質(zhì)量[3]。例如,在一些偏遠(yuǎn)地區(qū),地形環(huán)境復(fù)雜,如果需要增強(qiáng)邊界控制能力,可使用大功率發(fā)射點(diǎn)均衡分布的方式,使傳輸性能得到保證;如果所需覆蓋區(qū)域有典型的細(xì)長(zhǎng)條狀特征,則可以使用多點(diǎn)小功率方式,在節(jié)省功耗的同時(shí),也能減少外界環(huán)境的干擾。
地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋技術(shù)受多方面因素的影響,包括發(fā)射物理參數(shù)、接收物理參數(shù)、發(fā)射頻率、極化方式及信道調(diào)制器參數(shù)等,都會(huì)影響信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率。
地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)在傳輸信號(hào)過(guò)程中,發(fā)射參數(shù)涉及多個(gè)不同的維度,其中天線高度的影響尤為突出。地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)自身的天線高度對(duì)發(fā)射和接收范圍起到?jīng)Q定性的作用。為保證用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量,發(fā)射天線的高度應(yīng)根據(jù)需覆蓋的范圍選擇對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)功率,以保證信號(hào)傳輸質(zhì)量。如果發(fā)射功率偏低,信號(hào)強(qiáng)度往往不能滿(mǎn)足所需的覆蓋范圍,較高的功率可產(chǎn)生更強(qiáng)的發(fā)射信號(hào),并且隨著信號(hào)強(qiáng)度的增加,對(duì)外界影響因素的抵抗能力也更強(qiáng),有助于避免信號(hào)傳輸過(guò)程中的損失。需要注意的是,除保證發(fā)射天線的高度和功率外,還應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)饋線損耗問(wèn)題。饋線損耗會(huì)降低信號(hào)傳輸質(zhì)量,隨著設(shè)備使用年限的增加,及時(shí)的更新改造才能確保設(shè)備的有效運(yùn)行。
地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量還與接收參數(shù)有著直接的關(guān)聯(lián),比如接收天線的靈敏度,是影響信號(hào)質(zhì)量尤為關(guān)鍵的因素。結(jié)構(gòu)更為精細(xì)復(fù)雜的天線對(duì)于提高靈敏度十分重要,高靈敏的天線有助于減少外界因素對(duì)傳輸質(zhì)量的干擾。接收天線的安裝高度也與傳輸質(zhì)量有關(guān),如果天線高度超出正常范圍,就會(huì)影響單頻網(wǎng)實(shí)際的覆蓋范圍。限制了覆蓋范圍,會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降,也會(huì)增加日常維護(hù)保養(yǎng)工作的阻礙。
合適的發(fā)射頻率可以實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)質(zhì)的信號(hào)傳輸質(zhì)量以及更廣泛的覆蓋范圍。發(fā)射頻率能夠明顯改變地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),其傳輸介質(zhì)的光學(xué)特性關(guān)系信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和范圍,所以技術(shù)人員應(yīng)確保發(fā)射頻率處于有效的范圍,并通過(guò)頻率設(shè)定避免周?chē)肼晫?duì)信號(hào)傳輸?shù)母蓴_。采用科學(xué)的方法調(diào)整發(fā)射頻率,才能為信號(hào)的穩(wěn)定傳輸?shù)於ɑA(chǔ)。
地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)的傳輸會(huì)受到實(shí)際地形和環(huán)境的影響,在一些地形環(huán)境不佳的區(qū)域,采用不同的極化方式可以?xún)?yōu)化信號(hào)傳輸效果。電線主架之間的結(jié)構(gòu)可使信號(hào)覆蓋受到極化的影響,如水平極化和垂直極化。在發(fā)射功率相對(duì)穩(wěn)定的前提下,水平極化應(yīng)用更多,其優(yōu)勢(shì)在于可以拓展信號(hào)覆蓋范圍[4]。在信號(hào)分布相對(duì)較近的區(qū)域或是環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域,垂直極化不但可以節(jié)約成本,還可以提高安裝效率。
近年來(lái),地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)技術(shù)不斷發(fā)展,呈現(xiàn)出多載波傳輸?shù)内厔?shì),特別是單頻網(wǎng),其建設(shè)規(guī)模受到載波數(shù)量的影響。載波數(shù)量多,將直接影響載波的接收質(zhì)量。根據(jù)目前的實(shí)際狀況,信道調(diào)制參數(shù)會(huì)影響數(shù)字信號(hào)傳輸質(zhì)量以及覆蓋范圍,這就需要調(diào)整信道調(diào)制參數(shù)來(lái)改善整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能,從而增加載波容量,拓展網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。
受以上因素影響,地面無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)在信號(hào)傳輸期間會(huì)遇到多方面的問(wèn)題。為優(yōu)化傳輸技術(shù),工程建設(shè)應(yīng)當(dāng)注重從信號(hào)發(fā)射端和接收端方面加以改進(jìn)。
發(fā)射端是信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ),傳輸功率對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生影響。在我國(guó)復(fù)雜的地形地貌環(huán)境中,發(fā)射機(jī)的傳輸功率提升有助于避免信號(hào)衰減問(wèn)題。除傳輸功率外,信號(hào)強(qiáng)度也關(guān)系著傳輸?shù)馁|(zhì)量。從信號(hào)的發(fā)射端到接收端之間跨越較長(zhǎng)的距離,期間的自然空間較為復(fù)雜,有可能經(jīng)過(guò)山谷、隧道等傳輸質(zhì)量不佳的區(qū)域,由此造成信號(hào)強(qiáng)度的衰減。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題,技術(shù)人員可使用數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度,用有限的建設(shè)成本擴(kuò)大覆蓋范圍。另外在一些無(wú)線數(shù)字電視信號(hào)覆蓋較差甚至無(wú)法覆蓋的區(qū)域,采用漏纜方式也可增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度,即使用同軸天線建立高頻能量輻射網(wǎng),如在地鐵以及地下商場(chǎng)中,均可使用此方法改善信號(hào)傳輸覆蓋效果[5]。
地面無(wú)線數(shù)字電視傳輸覆蓋會(huì)受機(jī)械設(shè)備性能的影響。接收系統(tǒng)中,機(jī)械設(shè)備的更新有一定的周期。對(duì)機(jī)械接收設(shè)備的技術(shù)升級(jí),有助于淘汰舊有接收設(shè)備,提高信號(hào)接收能力。針對(duì)信號(hào)接收不佳的情況,工程建設(shè)中應(yīng)注意提高信號(hào)接收水平,使用更加復(fù)雜的接收天線,并注意根據(jù)不同地區(qū)實(shí)際選擇適合的接收天線安裝位置,盡量減少信號(hào)干擾,消除信號(hào)盲區(qū)。
與有線電視相比,地面無(wú)線數(shù)字電視傳輸?shù)募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在建設(shè)的便捷性和經(jīng)濟(jì)性,而且功能豐富,能夠滿(mǎn)足不同地形環(huán)境的建設(shè)需求。地面無(wú)線數(shù)字電視在傳輸中可采用單頻網(wǎng)、多頻網(wǎng)和綜合組網(wǎng)的方式,但是傳輸期間由于外界建筑物、氣候條件及環(huán)境等因素的影響,傳輸覆蓋技術(shù)仍需進(jìn)一步優(yōu)化。為解決信號(hào)覆蓋與接收問(wèn)題,工程建設(shè)可從發(fā)射端和接收端實(shí)現(xiàn)技術(shù)改進(jìn)。