5G技术在提升地面数字电视覆盖效果方面的应用

洪 军

（江苏省句容市广电网络公司，江苏 镇江 212400）

0 引 言

地面数字电视覆盖情况，是影响数字电视节目信号传送和内容播出的重要因素。随着我国广播电视技术的发展，基本实现数字电视覆盖的目标逐渐完成。然而，在深入开展“三网融合”和数字信号传输稳定、优质性方面的要求普遍提高的情况下，现有的数字电视覆盖很难完全达到预定的目标，这不仅影响到数字电视节目的传输与播出质量，同时也影响到观众对电视节目的体验和评价，进而影响到数字电视的发展。基于此，提升数字电视覆盖效果逐渐成为当前电视媒体重点探索解决的问题。而在这方面，5G技术无疑是重点挖掘和利用的技术要素。

1 地面数字电视覆盖概述

地面数字电视覆盖是数字电视的地面覆盖，其目的是保证用户的接收效果。要保证用户能够稳定、优质地接收到相关信号，就需要地面数字电视拥有强大的覆盖效果，这主要体现在四个方面。其一，要有更高的功率和更大的辐射面，且要实现一点对多点的连续播放；其二，信号发射情况要契合模拟电视发射机的发射需求；其三，要规划频谱；其四，支持单频网的移动接收速度要在250 km·h-1以上。

虽然近年来持续升级的发射系统和技术提升了地面数字电视覆盖的效果，但是，仍然有较多限制地面数字覆盖效果的因素存在，而这也成为提升数字电视覆盖效果的关键性阻力[1]。目前，地面数字电视系统的开发与设计，主要是利用数字信号发射站实现对发射点的覆盖。而数字信号发射站的数字信号发射效果会受发射站所在的地理位置和综合环境影响。换而言之，地面数字电视覆盖的效果容易因为环境的影响而表现出与理论上的预期存在较大偏差的可能。例如，在同样为1 kW功率的情况下，有的地方的发射站可以达到40 km的发射范围，而有的地方则只能够达到20 km的发射范围，当然，也有只能够达到几公里的传输范围，而实际的发射站设置距离往往会大于40 km，这就导致发射站之间存在发射范围的盲区，难以达到全覆盖的效果[2]。同时，地面数字电视信号的发射采用的是单点大功率发射的方式，这种方式很容易因为发射台的不稳定性而出现发射效果欠佳的现象。再者，目前多数地区的地面数字电视是通过无线覆盖模式进行信号的接收，这种信号接收模式存在较大的不稳定性，难以保证电视接收到稳定的信号源，而这直接影响到地面数字电视的覆盖范围。

2 5G技术在提升地面数字电视覆盖效果方面的作用

5G技术是最新一代蜂窝移动通信技术，其性能主要体现在数据传输速率高、延迟低、能耗低、成本低以及提高系统容量的能力强等方面。作为一种新的通信技术，5G技术在广播电视领域的应用，无疑为地面数字电视覆盖效果的提升提供了有力的技术支持[3]。

2.1 提高数字电视信号的传输速度

数据传输速率高，是5G技术的典型性能优势。与4G技术相比，5G技术的传输速率最高可以达到10 Gb·s-1，是4G的100倍。这种高传输速率可以明显提升发射站的信号发射速度和传输质量，使地面数字电视的覆盖范围和覆盖质量得到改善。并且，5G技术可以提高单个用户数字电视信号接收的能力，实现在短时间内广泛接收数字电视信号的覆盖效果。

2.2 保证数字电视信号传输的安全性

5G网络具有的低时延、高宽带的特点，可以为发射站的运行提供进一步的安全性保障。例如，5G网络具有的高传输速率可以更好地帮助空中卫星管理系统实现对发射站的远程实时监控和管理，在出现恶劣天气等特殊情况时，可以对发射站进行超低时延的远程接管，降低发射站整体的运营安全风险，保证数字电视信号传输的效果。同时，5G技术可以增强发射站的信息存储能力，优化信息存储的空间环境，降低信号和数据丢失的可能性，确保信号传输的安全性和可靠性[4]。

2.3 减少信号传输的盲区

长期以来，信号传输盲区是地面数字电视覆盖的典型问题。5G技术拥有的高传输速率和带宽，使得发射站的发射范围得到了明显的拓宽，从而实现信号发射范围的不断扩展，进而弥补原来因为不同地理位置上部署的发射站的实际发射距离远近的不同而出现的信号传输盲区，实现信号传输的真正全覆盖。

2.4 降低地面数字电视覆盖的成本投入

相较于传统的地面数字电视覆盖设备和技术而言，5G技术的应用降低了相关设备的能耗要求，部分设备不再需要频繁地进行充电，并且设备的使用寿命也得到了明显的延长，这无疑降低了设备采购和配置的成本投入[5]。同时，5G技术构建的地面数字电视系统的高性能，压缩了设备更换和维修的频次，使地面数字电视覆盖方面的维护成本也得到明显的降低。

3 利用5G技术提升地面数字电视覆盖效果的策略

5G技术虽然为地面数字电视覆盖效果的提升提供了新的技术支持和突破口，但真正要将5G技术的优势融入地面数字电视发射系统中，真正提升覆盖效果，还需要在现有的地面数字电视覆盖项目建设中科学地部署和运用5G技术[6]。结合当前地面数字电视覆盖项目建设与运行的实际来看，5G技术的应用应当重点关注以下几方面。

3.1 完善地面数字电视覆盖标准

目前，我国地面数字?电视覆盖项目建设参考的标准主要是DTMB和ITU这两项标准。其中，DTMB标准是我国第一代地面数字电视标准，发布于2006年8月，自2007年8月开始成为我国各地区地面数字电视的强制性标准。虽然该标准较为系统地对地面数字电视覆盖的相关技术标准进行了明确，但是对于5G技术的应用而言，该标准中的相关指标已经出现了滞后性，很难用于指导基于5G技术的地面数字电视覆盖项目规划与建设。相较于DTMB标准而言，ITU标准从国际化的视角对地面数字电视标准分A、B、C、D四个标准进行了细化，但其更多地是从国际化的角度进行的标准规定，在我国地方性广电媒体的地面数字电视覆盖项目建设方面有一定的现实性偏差，一些技术标准很难完全达到。基于此，为更好地利用好5G技术，切实提升地面数字电视覆盖的效果，相关主体应当在充分研究5G技术性能以及地面数字电视覆盖要求的基础上，制定相应的新标准，对无线交互广播电视数据管理平台建设、地面数字电视频率规划等应当遵循的标准进行更新，为各地区规划、科学利用5G技术提升地面数字电视覆盖效果提供规范性的标准参考[7]。

3.2 合理规划广电5G网络建设

推动5G技术与原有的广电网络融合，是当前实现5G技术优势转化的可行和经济措施。对于广电媒体而言，地面数字电视覆盖是实现城区、县域、乡镇和农村的全覆盖，然而，就目前的情况来看，虽然基本上实现了城区的地面数字电视全覆盖，但在县域、乡镇以及农村地面数字电视全覆盖方面仍然还有较长的路要走。为此，一方面，广电媒体要在合理规划县域、乡镇、农村5G基站建设的基础上，推进基站与发射站的融合，使地面数字电视覆盖成为5G基站规划与建设的重要参考内容；另一方面，广电媒体要按照以700 MHz为基础打底网，用 2.6 GHz增强网络能力，以4.9 GHz为容量补充的标准进行广电5G网络的规划和建设，以确保5G技术在性能方面符合地面数字电视覆盖的整体要求。同时，广电媒体在5G技术应用方面，应当保持与通信运营商的沟通协作，尽可能地利用已经部署的5G基站资源进行地面数字电视覆盖方面的实践，以控制和降低成本。

3.3 注重地面数字电视发射系统的升级改造

在此之前，我国已经围绕地面数字电视覆盖开展了积极而广泛的建设，部分地区已经形成了较为完备的地面数字电视信号发射系统，能够基本满足区域内的地面数字电视信号发射与接收需求。因此，5G技术在提升地面数字电视覆盖效果方面的应用更多地是用5G技术替代传统的通信技术，实现地面数字电视覆盖效果的稳步提升。对于广电媒体而言，5G技术在地面数字电视覆盖方面的应用，应当充分考虑当前的地面数字电视信号发射范围和效率的需求，并对未来地面数字电视覆盖方面的要求进行提前考虑和规划，在此基础上，对现有地面数字电视信号发射基站中的技术和设备进行升级改造，确保原有的技术方案能够在5G技术的加持下，实现良好的改善和提升。

3.4 积极开发具有地面数字电视发射功能的5G技术产品

5G技术作为基础性的通信技术，其在地面数字电视信号发射方面的应用是广泛的。并且，地面数字电视发射站数量的规模化决定了5G技术应用的成本相对比较高、方法相对比较复杂。因此，为减少技术操作方面的难度，确保地面数字电视覆盖效果的持续性提升，广电媒体要结合地面数字电视信号发射的技术要求，开发兼具5G通信和地面数字电视信号发射功能的技术设备，使5G技术直接融入到相关的地面数字电视发射设备中，达到技术与产品的提前融合，降低5G技术应用的难度和操作复杂性。

4 结 语

5G技术在信号传输方面的明显优势，使得其具有提升地面数字电视覆盖效果的作用，而这种作用主要体现在提高数字电视信号的传输速度、保证数字电视信号传输的安全性、减少信号传输的盲区以及降低地面数字电视覆盖的成本投入等方面。鉴于当前地面数字电视覆盖的实际情况，在5G技术的应用方面，广电媒体应当在完善地面数字电视覆盖标准的基础上，合理规划广电5G网络建设，注重地面数字电视发射系统的升级改造，积极开发具有地面数字电视发射功能的5G技术产品，以确保5G技术能够真正发挥提升地面数字电视覆盖效果的作用。