地面无线数字电视系统传输覆盖策略

■ 沂水县融媒体中心：李庆东

随着我国科学技术的飞速发展，地面无线数字电视系统得到了发展与普及。其作为一种新型电视覆盖技术，相较于传统的有线电视与卫星数字电视，有着成本低、覆盖面广、使用便捷等优势。地面无线数字电视技术在应用的过程中，不需要铺设大量的线路，受城市工程建设、自然环境因素的影响较小，因此在我国各个地区都有着较好的适用性。但是地面无线数字电视系统在不同区域的应用水平有着较大的差异，不同区域的信号接收质量、信号传输覆盖方式都存在着不同。为推动地面无线数字电视系统在信号接受不良地区的进一步发展，本文主要探究了地面无线数字电视系统传输覆盖的主要方法、影响因素，并提出了相应的优化措施，具体内容如下。

1.地面无线数字电视信号传输覆盖的影响因素

1.1 发射参数

地面无线数字电视信号传输覆盖受到发射参数的影响，馈线损耗、发射机功率、天线高度是构成发射参数的主要指标。而信号传输覆盖的效果与馈线损耗成反比关系，与发射机功率与天线高度成正比关系。这就意味着，在馈线损耗较小的情况下，发射机的发射功率增加、发射天线会相对提高，信号的传输覆盖范围更加广泛。同理，在馈线损耗较高的情况下，发射机的发射功率减少、发射天线相对较低，信号的传输覆盖范围更加狭窄。因此，要想提升信号的传输效果，必须重视发射参数这一影响因素。

1.2 发射频率

地面无线数字电视系统的传输覆盖性能与发射频率的联系更为紧密。如果发射机产生的电磁波实际穿透效果好，那么信号传输覆盖的范围也会较广。相反的，如果电磁波的穿透效果不好，那么信号传输覆盖的范围也会受到影响。发射机发射频率如果过高，那么电磁信号就会被周围的自然环境所吸收。因此，发射机的发射频率通常控制在470Mhz~700Mhz之间。

1.3 极化方式

天线极化方式会对信号的实际覆盖范围产生影响。垂直极化与水平极化是较为常见的两种极化方式，二者各有各自的优势。得益于垂直极化信号近区场分布的特点，垂直极化应用在复杂环境中的效果较好。而水平极化相较于垂直极化，在相同发射功率下有着更加广泛的信号覆盖范围。要注意的是，垂直极化天线的成本比水平极化天线更低，安装方式也更加便捷。

1.4 接收参数

接收天线高度、接收天线增益都是构成接收参数的主要指标。这些指标都会对地面无线数字电视系统的信号传输覆盖效果产生影响。接受天线高度与接收天线信号强度都影响着覆盖范围，而接收天线高度与接收天线增益与信号传输覆盖效果成正比关系。单频网的实际覆盖范围也会受到接收参数的影响。

1.5 信道调制参数

多载波传输背景下，单频网的接收速度与组建规模会受到载波数目的影响。信号的接收效果与传输效果也会受到信道调制方法、编码率的影响。信号的整体质量也会因此受到影响。单频网发射机间的距离则是由保护间隔与载波模式所决定的。

2.地面无线数字电视信号传输覆盖的主要方法

多频网方式与单频网方式是构成地面无线数字电视信号传输覆盖的两种主要方法。多频网方式主要利用在相邻市县范围内，频点覆盖不同的情况中，多频网方式能够有效地组建地面数字电视传输覆盖网络。单频网更多的应用于统一覆盖，同一个频点、同一个时间、同一个比特的发射相同的信号，占用很少的频率可以全覆盖。信号无法传输与覆盖的范围中，利用单频网的小功率布点，使信号传输的覆盖范围得到有效提升。

多频网方式与单频网方式有着相同的组网模式，二者都需要辅助设备与发射机进行组网。封闭式网络结构模式与开放式网络结构模式是单频网的两种结构模式，上述两种网络结构模式都能够提供最小的接受场强。其中，开放式网络模式环境下，信号传输覆盖范围以外的辐射电平不受限制。且部分开放式网络只由单个发射机构成。

我国信号传输覆盖组网的主要方式为单频网方式。单频方式能够使数字信号中的功率效应、墙壁效应得到有效平衡，实现降低同频干扰的效果。单频网方式能够在相同区域内覆盖多个发射台站，从而确保电视信号的传输效率。在单频网方式实际应用的过程中，通过规定好的发射频率，可实现信号覆盖，既可以避免同频的干扰，又可以为发射时间的同步提供保障。

在设置信号传输覆盖时，还要考虑到地形地貌、组网模式等因素进行设置。不同地形区域的设置方法下见表1。

表1 不同地形条件下信号传输覆盖的设置方法

长方形区域要注重信号传输覆盖的抗干扰性，利用小功率组网模式能够有效避免外界因素带来的干扰。不规则地形区域要注重信号传输覆盖的覆盖范围，利用单点大功率组网模式能够有效提升信号传输覆盖的覆盖范围。

3.地面无线数字电视信号接受不良区域的优化对策

在地面无线数字电视系统实际应用的过程中，地面无线数字电视信号会受到外界覆盖环境的影响，传输质量与接收效果会变得较差。会出现网络覆盖范围内，地面无线电视数字信号无法顺利传输的问题。这种现象在地下商场、郊区森林、高层建筑中体现更为显著。为更好地提升接受不良区域的信号传输质量与接收效果。在应用地面无线数字电视系统时，要采取提高天线架设高度、提高发射机功率、增强天线增益、采用抗衰落调制解技术等措施进行优化，具体内容如下。

3.1 发射端方面的优化对策

电视信号在传输的过程中，受到外界因素的影响，会出现信号传输强度减弱的现象。针对这种现象，可以对发射端采取措施，提升电视信号的发射强度，保障信号的顺利接受。

发射端的技术工作人员可以采取增强发射机实际功率的方法提升信号传输的强度。这样即使在传输过程中信号强度出现衰减，也可以确保到达用户的信号能够满足用户日常使用的需求，这种方法多应用于覆盖面积较小的区域。在实际应用这种方法时工作人员不仅要确保电视信号的发射强度，还要确保电视信号的覆盖区域。因此，在提升发射功率的同时，也要增加天线的高度，确保无线电视信号的传输覆盖面积能够满足用户的需求。

发射端的技术工作人员可以应用电视转发器来提升信号传输的强度。转发器的种类很多，如光纤型转发器、移频型转发器、同频型转发器等。在应用转发器的过程中，应根据无线电视信号传输方式的差异进行选择。转发器有着强化电视信号覆盖的功能，在室内、山谷、隧道等区域都有着较好的应用效果。且相较于其他方式，转发器的经济成本更低，适用范围更广。

发射端的技术工作人员可以应用漏缆方式提升信号传输的强度，漏缆多应用于市政工程地下通道、建筑物地下室当中，这类区域普遍难以接受电视传输信号。而漏缆方式在这类区域有着较好的应用效果。漏缆方式指的是通过同轴天线建立高频能量辐射网，使高频能量辐射网范围内的电视信号能够被转发器增强，从而扩大电视信号的传输范围。漏缆方式在地下区域有着较好的应用效果，多应用在地下商场、地铁交通中。

3.2 接收端方面的优化对策

单方面对发射端进行优化是无法全面提升无线数字电视信号的传输覆盖范围的，相关技术工作人员还要重视接收端的优化。接收端的优化主要是针对接收端的设备进行优化，相关技术工作人员可以对接收设备、接收天线进行升级。严格按照相关规范标准设置天线安转位置，在提升电视信号接收质量的同时，减少信号与信号之间的干扰。

4.地面无线数字电视系统实例分析

随着我国新闻出版广电总局对无线数字广播电视公共服务体系建设重视程度的提升，中央广播电视无线数字化覆盖工程已经成为了现阶段地面无线数字电视系统传输覆盖的重要任务之一，其能够推动基础公共文化服务的均等化与标准化，为我国居民提供好电视、好广播。基于此我国各大区域开始逐渐关停模拟电视节目，全面推广无线地面数字电视。我国的各个地区的直属台都根据自身的实际情况，对信源系统与发射系统进行了优化与升级，推动了地面无线数字电视系统的全面传输覆盖。下面以某地的地面无线数字电视系统实际案例为例，分析地面无线数字电视系统的具体传输覆盖策略。

4.1 系统概述

系统包含了两个频点，这两个频点分别为514Mhz与658Mhz，频道内总共包含了4套本地节目、12套中央节目。18频道由4套本地节目与4套中央节目构成，31频道由8套中央节目构成。

4.2 系统架构

4.2.1 电源保障系统

电源保障系统是确保地面无线数字电视系统稳定性的重要保障，系统对原有的电源保障系统进行了升级与改造。增加了防雷隔离变压器与双电源切换开关。电源保障系统的工作原理如下：高压配电供电会通过变压器进行降压，再由防雷隔离变压器进行输出，输出后会经过双电源切换输出，再通过配电柜，实现各用电单元的合理分配。该电源保障系统维修难度低，具有防触电、防雷、隔离等优势，且在每一环节都设有电源参数实时监控系统，地面无线数字电视系统的安全与稳定性得到了保障。

4.2.2 前段信源系统

前段信源系统是地面无线数字电视系统的重要组成部分之一。在系统中，前段信源系统主要负责接收4套本地节目、12套中央节目。在此基础上，对信源进行处理，因此，前段信源系统主要由信源接受与信源处理两个部分组成。

信源接收。为提升信源的安全性，系统中针对信源接收部分进行了优化，建立了相应的备份机制，设立了本地备份、异地备份两种备份机制。本地备份主要通过异构天线实现，异地备份主要通过其它台异地进行备份。信源接收主要以无线、有线两种方法实现。前者采用了NDI传输技术、无线蜂窝网技术、NEC微波技术进行备份；后者采用了光缆进行备份。值得一提的是，虽然NDI传输技术与无线蜂窝网技术都采用了IP传输方式，但前者采用的是局域网传输，后者采用的是广域网传输。无线蜂窝网有着码率低、延时低、压缩比高的优势。而NDI传输技术建立在NDI解码器之上，通过网桥实现。

信源处理。信源处理建立在多媒体交换平台之上，通过IP输出、流切换、适配、编码、解码、调制、复用等功能，对信源进行处理。A系统实现了信号的任意输入、处理与输出，能够对多种类型与格式的信号进行处理，实现了多种备份形式。

4.2.3 发射系统

系统中，两个频道共配备了两台主发射机、两台备发射机。主发射机与备发射机的型号分别为高斯贝尔1kW电视数字发射机与1kW Screen发射机。发射机选用的工作频点为514MHz与658MHz，其分别对应频道18与频道31。

其中，高斯贝尔发射机具有供电、冷却、监控、射频放大与检测等系统，能够实现信号的放大、信号的分配、信号功率的合成、信号滤波、信号校正、信号切换等功能。利用高斯贝尔发射机能够实现设备工作状态参数的实时采集与监控，也可以实现远程控制发射机。

Screen发射机配备了激励器，具有多配置模式与数字自适应预校正技术，发射机的整机效率得到了有效控制，冷却系统的尺寸也得到了缩减，具备热插拔功能，调试与维修十分便捷。

发射系统设置参数下见表2。

表2 A系统的发射系统设置参数

4.3 系统测试

4.3.1 前端信源测试

系统利用了专业码流分析仪设备测试了前段信源。针对两个频点的16套节目进行了TR101-290监测测试。发现前端信源存在少量三级错误，一级错误监测、二级错误监测均没有错误。两个频道的编码方式、视音频码率、视音频质量、PID信息与相关技术标准相符，能够满足地面无线数字电视系统传输覆盖的需求。不存在同步丢失、同步字节错误、PAT错误、连续技术错误、PMT错误、PID错误等问题。

4.3.2 覆盖测试

覆盖效果。对系统的覆盖效果进行了计算，通过分析发射台的技术参数和设备、地理、环境等因素，依照专业频率进行规划计算，发现发射台的覆盖效果较好，在室外有着非常好的固定接受覆盖效果。

移动误码率和接受效果测试。移动误码率的接受测试利用了全向天线移动接收车，对主要道路的覆盖效果进行计算。发现误码率临界点为2×10-3，只有少部分地区存在误码率较大的问题，大部分地区的误码率都符合标准。在此基础上，针对误码率较高地区的接收效果进行了估算，并对误码率较高地区的接收效果进行了测试，发现即使是误码率较高地区，信号依然能够正常接收，说明系统的地面无线数字电视系统传输覆盖效果能够满足传输覆盖需求。

5.结束语

本文首先分析了地面无线数字电视系统传输覆盖的影响因素，在此基础上探究了相应的优化对策，最后针对某地面无线数字电视系统实例进行了分析。对于地面无线数字电视系统的相关工作人员而言，其需要对系统内的电源、前端信源、发射系统进行不断的调试与测试，确保每一个环节都符合相应的标准后，才能满足地面无线数字电视系统的传输覆盖需求。相关技术人员应更加重视地面无线数字电视系统发射端的优化，根据信号的实际传输覆盖情况进行优化，实现我国地面无线数字电视系统的健康可持续发展。