单频网无线数字电视覆盖组网技术探究

郭达中

(甘肃广播电视局无线传输中心711台，甘肃 兰州 730000)

0 引言

信息传输是电视接收信号和呈现影像的重要前提。以数字信号的方式来实现电视信号的传输，不仅能够解决以往电视信号传输过程中受到的各种干扰，还能够提高信息传输效率。对单频网无线数字电视覆盖组网技术进行分析，能为促进数字化技术在电视信息行业中的应用提供借鉴经验，为促进电视信息行业的发展提供一定的思路。

1 单频网

1.1 单频网的构成

单频网技术在应用中，需要由多个部分相互配合共同组成一个单频网系统，才能满足无线数字电视的应用需求。单频网系统中不仅要有单频网技术，还要包括基本建筑、仪器设备等，并通过有效的人员管理来保证整个系统的正常运行。单频网系统中信息传输功能的实现主要由中心发射站、辅助发电站以及分配传输网络3个环节完成[1]。单频网技术之所以能够满足无线数字电视的信息传输需求，不仅是因为单频网系统拥有基本的信息传输环节，更重要的是，单频网能够在覆盖组网的过程中依靠多个发射台同时发送数字信号。数字用户只需要在数字电视的用户端安装单频网的适配器、GPS时钟接收装置、网络适配器以及光纤等装置，就可以搭建一个完整的单频网系统。

单频网系统主要包括5个方面的内容：第一，系统的前端主要包括复用视频、音频以及数据的编码等，由复用器将这些复用的多路节目传输流信号同步输出。第二，在复用器将信号从前端同步传输到多个发射台之后，可以对发射台进行同步调制，然后回传监控信号[2]。第三，应用调制器将信号变频为射频信号，并将这些信号进行功率放大之后，借助发射天线将射频信号变成电磁波进行辐射。第四，在信号辐射过程中，需要充分发挥复用器、调制器以及GPS接收机等装置的配合作用，让发射机能够在信号辐射和传输的过程中实现同步工作。第五，由数字电视的接收终端将接收到的电磁波重新转换为多种形式的多媒体信号。

1.2 单频网技术原理

单频网技术被应用到无线电视覆盖组网的过程中，首先，需要依靠全球定位系统实现对数字信号的定位。全球定位系统的应用不仅要实现及时发送数字信号的功能，还需要满足授时信号的要求。其次，应用单频网适配器向特定装置置入时间标签，满足初始化包向发射站传输的要求。最后，由发射站的发射机结合秒脉冲对信号进行处理[3]。应用这种单频网技术实现信息传输，不仅能够将无线数字电视单频网中的发射频率、时刻、信息内容控制在同一时间和同一速度上，从而达到信息传输的同步性要求，还能提高信息传输的质量，更好地满足当前电视信息行业对无线数字覆盖组网提出的要求。

1.3 单频网技术的优点

单频网技术已经成为无线数字电视发展中的一项重要技术，有一个明显的应用优势，就是以这种技术为主的无线电视覆盖组网更有利于频率规划。在频谱资源有限的情况下，单频网技术的应用能够有效节约频率资源，通过提高频率的利用率来节约组网的运行成本。

在现代化城市的发展背景下，各种高楼大厦会在一定程度上影响数字信号的正常传输，导致信号在传输过程中容易出现盲区。应用单频网技术能够从基站数量、分布情况、发射天线高度以及发射功率等角度，对现有的发射网络进行优化和调整，以应用多个小功率发射机的形式代替以往的大功率发射机，在满足数字信号广泛传输需求的同时，也能不断降低发射机设备的运行成本[4]。同时，替换发射机还能通过降低信号辐射和减少电磁波污染等，减少信息传输过程中受到的干扰和产生的污染问题，因而具有更大的应用优势。

2 单频网无线数字电视覆盖组网技术的具体分析

单频网技术在无线数字电视覆盖组网中已经得到了较为广泛的应用。一般情况下，单频网技术在无线数字电视覆盖组网中的应用主要包括射频信号分配和带码流分配两种。从实际应用效果来看，带码流分配方式更符合当前电视信息行业的发展需要。在对单频网无线数字电视覆盖组网技术进行分析时，主要可以从以下4个方面入手。

2.1 单频网适配系统

适配系统是保证单频网系统真正发挥作用的重要前提，通过创建一个符合单频网系统实际运行情况的适配系统，能够满足系统运行中初始化包、码速率等信息的适配要求。在创建单频网适配系统的过程中，需要选择合适的单频网视适配器型号，并保证应用技术能符合整个系统的运行要求。在这一技术要求下，当前在单频网适配系统的创建过程中，一个非常重要的规定就是技术的应用要符合标准，即在系统运行中读出的TS码流数据不超过1秒帧时，需要应用适配器来满足码率适配的需求，这样才能够保证单频网技术应用中的信息传输同步效果。同时，在创建单频网适配系统的过程中，还需要对系统的工作模式、时间、选址、信息能等内容进行约束，更好地满足单频网系统第一环节的创建要求。

2.2 单频网节目内容传输系统

节目内容传输是单频网技术应用中一项非常重要的内容，是单频网技术功能实现的主要目的。一般情况下，创建单频网节目内容传输系统，需要以100%的传输透明程度为主要目标，即在节目内容的传输过程中，不随意对涉及传输透明程度的TS码流进行增减操作，将频率始终控制在100 ns以下。

基于这一要求，单频网技术在实际应用中，主要支持光纤与数字光端机的组合、光纤与SDH的组合、数字微波与SDH的组合3种形式的正常运行。

光纤与数字光端机的组合是最简单的信息传送方法。该方法在实际应用过程中，需要先将适配器中对应的码转换为光信号，然后利用光纤实现光信号的输送。在信号转换和输送的过程中，分发射站承担重要的任务。

光纤与SDH的组合是应用较为普遍的组合形式。该方法在实际应用中，需要在ASI码经由适配器进行适配之后，将形成的多次信号合并成一次。为了保证整个信号传输过程的准确度和透明度，在应用这种方法的过程中需要重点关注整个适配过程的等价性，让信号能够在传输之后仍以原码的形式传输出去，以保证信号传输的质量和效率。

数字微波与SDH的组合主要被用于一些地理环境比较恶劣的区域。由于这些区域很难架设光纤，可以应用这种组合方式来满足接收信号的要求，且因为无需光纤而不会产生过多的成本。数字微波与SDH的组合方式，主要是借助微波设备来实现信号帧转换需求，在将信号帧转化为微波信号之后，就可以实现无线传输功能。也正是因为数字微波与SDH的组合在成本消耗和建设难度方面都有一定的优势，在信号传输质量相差不大的情况下，这种组合方式越来越得到当前无线电视覆盖组网建设的青睐。

由于不同的企业在建设无线电视工程时会提出不同的信号传输要求，企业在选择合适的组合方式之后，往往还需要结合工程建设的实际要求，对组合的结构进行优化和调整，以更好地满足无线数字电视覆盖组网的建设和发展要求。

2.3 单频网发射系统

通过前面的分析可以发现，单频网技术在实际应用过程中的重要前提是保证多个发射信号的同步性，不仅要求单频网发射系统的编码、频率保持同步，系统的整个转换过程也要保证在规定的时间内完成，这样才能够更好地发挥单频网技术在无线数字电视覆盖组网中的作用。为了保证单频网发射系统的同步性，往往还需要依靠调制器或发射器。

2.4 无线电数字电视覆盖组网技术的应用

在应用无线电数字电视覆盖组网技术的过程中，主要包括以下4个步骤。

首先，覆盖设计是保证单频网系统运行效果的重要基础。在应用单频网技术的过程中，要结合无线数字电视工程的建设需要，设定好单频网系统的工作模式、发射频率、单频标准等数据信息，在单频网系统运行的整个区域设置多个发射站点，让发射站点辐射的数字信号能够覆盖到整个区域，避免因盲区而影响数字信号发射和接收过程中的覆盖效果和传输效果。

其次，单频网系统的组成同样需要满足无线电视覆盖组网的运行要求。在全球定位系统的帮助下，单频网系统往往需要利用GPS时钟信号来同步分发射站的发射频率和相位。单频网系统中的数据信息编码主要依靠微波、光缆等基站间的信息传递载体来实现，微波、光缆等主体能对由传输系统接收来的数字信息进行编码转换操作，将其转换成数字电视能够呈现的光信号、电信号等形式。在这个过程中，为了保证整个信号传输的同步性，需要在单频网的适配环节做好不同发射站信息流的调整和控制工作，在保证各种数字信号正常传输的情况下，在一定程度上提高无线数字的传输质量。

再次，在应用无线数字电视覆盖组网的过程中，还需要考虑码流链路对组网运行情况产生的影响。码流链路主要是针对直连光纤的无线数字信息传输方法而言的，直流光纤在实际应用中需要借助光纤作为主要传播载体，由适配器对码流进行处理之后，发射机就可以发射出光信号，再由传输终端还原光信号。直流光纤的方法之所以在实际应用中，能够更好地满足无线数字电视的信号传播需要，最主要的原因就是该方法不仅原理可靠，而且实际操作非常简单，能够有效保证整个信号传输过程的稳定性。

最后，在应用无线数字电视覆盖组网的过程中，还需要注意场强覆盖对组网运行情况产生的影响。虽然单频网技术在无线数字电视的应用中，能够以更加简便的运行原理和方法体现出一定的优势，但为了更好地发挥单频网技术的作用，还需要注意该技术在实际应用中存在的问题。例如，单频网技术在应用中，可以通过多个小功率的发射基站来满足数字信号的发射需要，但在大多数情况下，大功率的单个发射基站仍承担着数字信号传输的主要职责。长此以往，虽然能够对扩大网络的覆盖面积起到一定作用，但由于难以实现对功率变化的良好控制，在信号传输过程中，过大的功率会在一定程度上加剧发射信号重叠的概率，而发射信号的重叠会导致在接收数字信息的过程中出现回波，进而影响单频网系统的实际运行情况和数字信号的传输质量。为了减少上述问题的发生，需要在研发、优化单频网技术的过程中，通过模拟技术的形式，对单频网系统的实际运行情况进行模拟试验。在试验过程中，经过科学合理的调试，不断克服现有单频网系统运行中存在的问题，并对场强覆盖的工程建设技术不断完善，使该技术能够在无线数字电视覆盖组网的运行中发挥更大的作用。

单频网技术作为当前无线数字电视组网工作中应用较为广泛的技术，对提高信息传输质量、减少信息传输盲区具有重要作用。在科技水平不断提高的背景下，技术人员仍需要对该技术进行不断的探索和优化，让单频网技术能够与其他辅助技术配合，更好地满足电视信息产业的发展需要。

3 结语

综上所述，以单频网技术的应用来实现无线电视覆盖网络的发展，对促进电视信息行业的进一步发展具有重要的作用。从当前电视覆盖组网工程的建设发展情况来看，尽管数字化技术已经在无线电视中得到了较为广泛的应用，但单频网技术仍未与数字化技术进行有效的融合。在未来的发展过程中，需要重视单频网技术在促进电视信息行业发展方面的作用，不断优化和调整单频网技术的应用问题，提高单频网技术水平，为促进电视信息行业的发展提供助力。