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1、广播电视业务频率需求与无线覆盖技术应用 周苗林近年来，随着电子技术、计算机技术、无线电通信技术的迅速发展，带来了广播电视技术的长足进步。与此同时，广播电视业务需要不断提高节目容量、丰富节目内容，扩大信号覆盖区域、提供移动接收功能，才能满足人民群众日益增长的文化生活需求。因此，对广播电视业务和无线覆盖技术进行分析研究，科学、合理地规划和分配无线电频率资源，是适应和满足广播电视业务发展的前提和保障。本文以湖南怀化为例，对此做些初步探讨。一、广播电视业务现状及其发展趋势广播电视业务经历了从信号差转到无线发射自办节目，再到有线电视为主导、卫星和地面无线覆盖为辅助的发展历程，播出节目内容也从转播国家和省
2、级节目到地方自办节目，发展到目前的全国各地制作的电视节目，广播电视服务方式已从过去单一模拟的服务方式转变为模拟和数字、标清和高清、公益和付费等多种类型并存的服务方式。千家万户的电视机即将发展成家庭多媒体综合信息终端，不仅可以收看传统的电视节目，还可以进行视频点播，接收文化教育、生活资讯、交通旅游、金融股市、医疗保健等各类信息服务。CMMB 移动多媒体电视广播、DTMB 国标地面无线数字电视系统也已开始设立无线发射台站并提供服务。广播电视服务机构正在逐步变革。县、市一级无线发射自办节目的教育电视台，已经改为走与有线电视合作的道路，所设立的无线发射台已经全部撤销。CMMB 移动多媒体电视广播、DT
3、MB 国标地面无线数字电视系统的传播、经营机构也已改变过去广播电视系统一家垄断的局面，呈现出多家经营的市场竞争趋势。随着广播电视传播技术的进步，特别是光缆传输、覆盖技术的快速发展，传统模拟无线电视转播、发射台站的数量也逐步减少，截至 2011 年 12 月底止，怀化市辖区内设立的广播电视台站情况如下表：序号 县市 台站名称 台站地址电视频道数广播频点数1 洪江 6902台 雪峰山 5 52 鹤城 怀化市大中坡电视转播台 大中坡 8 23 鹤城 怀化人民广播电台 怀 化 市 天 星 西 路 188号 0 24 鹤城 怀化中波转播台 怀化市湖天南路66号 0 25 芷江 垅坪转播台 芷江垅坪 1
4、06 新晃 新晃县广播电视差转台 长仙坡 2 07 溆浦 溆浦县广播电视转播台 雷峰山 2 18 辰溪 辰溪县广播电视转播台 熊首山 2 19 沅陵 沅陵县广播电视发射台 白岩界 1 110 麻阳 麻阳县电视转播台 文明山 2 111 会同 会同县广播电视转播台 人形界 1 112 靖州 靖州县广播电视转播台 飞山寨 2 213 通道 通道县广播电视台 双镇城南防空哨 2 1合计 28 19表 1：怀化市广播电视频率使用情况表二、广播电视无线覆盖技术的发展概况2006 年以前，广播电视信号的覆盖主要是差频转播中央和省级电视台模拟信号，少量的地方自办节目发射台也是采用模拟信号发射的方式。经过多年
5、的研发，我国在 2006 年，相继推出了中国移动多媒体广播电视（CMMB ）技术的行业标准和地面无线数字电视系统（DTMB）国家标准。地面数字电视广播从 2008 年开始启动，并逐步开展从模拟电视向数字电视的转换，CMMB 也于 2009 年开始正式开展营运。目前，已经形成模拟电视信号、国标地面无线数字电视系统信号、CMMB 信号共存的局面。由于现有地面模拟电视用户量大且多数分布在农村，模拟电视信号仍将保留相当长的一段时间，这种多种信号模式共存的局面，将构成未来几年无线电视信号覆盖的主要格局。（一） 中国移动多媒体广播电视（CMMB）技术CMMB 是英文 China Mobile Multim
6、edia Broadcasting （中国移动多媒体广播）的简称。主要面向手机、PDA 等 7 英寸以下小屏幕便携式手持终端以及车载电视等终端提供广播电视服务。其主要特点是：可提供数字广播电视节目、综合信息和紧急广播服务，采用卫星传输与地面网络结合的协同覆盖；支持手机、PDA、笔记本电脑以及在汽车、火车、飞机、轮船上的移动终端接收视频、音频、数据等多媒体业务；具有广播式、双向式服务功能，可根据业务发展要求进行功能扩展；具备加密授权控制体系，支持全国漫游功能。1、CMMB 的系统构成CMMB 采用“天地一体”的技术体系：采用大功率 S 波段卫星覆盖全部国土、用地面网络覆盖城市人口密集区、利用双向
7、回传通道实现交互功能，形成单向广播和双向交互相结合、中央和地方相结合的无缝覆盖系统。其系统结构如图 1 所示：图 1：CMMB 系统总体构成CMMB 信号由 S 波段卫星覆盖网络和 U 波段地面网络实现信号覆盖，S 波段卫星网络广播信道用于直接接收，Ku 波段上行，S 波段下行，分发信道用于地面增补转发接收，Ku波段上行，Ku 波段下行，由地面增补网络转发器转为 S 波段发送到 CMMB 终端。为实现城市人口密集区域移动多媒体广播电视信号的有效覆盖，采用 U 波段地面无线发射构建城市 U 波段地面覆盖网络。2、CMMB 服务（1） 、提供政务信息、紧急广播信息等公益类公共服务；（2） 、有偿的
8、数字音视频广播服务和数据服务；（3） 、提供股票信息、天气预报、交通导航、音视频点播、移动娱乐等综合数据信息服务。3、CMMB 节目容量在一个传统电视频道的 8MHz 带宽中，可以传送 8 套电视节目和 10 套广播节目。4、 U 波段地面覆盖网络组网方式CMMB 的 U 波段地面覆盖网络组网采用单站发射和单频组网方式，实现中央节目和本地节目的集成播出。单站发射方式。对于城区面积不大、楼宇密度低、地势平坦的地区，单个发射台站即可满足基本覆盖要求的，采用单站发射配以适量同频转发器补充覆盖的方式实现网络覆盖。主发射机的 U 波段信号实现基本覆盖，各个同频转发器收到主发射机的信号，予以放大后发射同频
9、率信号，实现阴影区的补充覆盖。单频组网（SFN）方式。CMMB 单频网（SFN ）采用 GPS 接收机、复用器和调制器实现系统同步。在同步实现过程中，调制器根据复用器提供的广播信道的帧起始发送时间、单频网的最大时延以及 GPS 接收机提供的当前时间确定时间同步关系。当满足以下关系时，进行同步调制发射：Tg=Tm+Tmax其中：Tg表示 GPS 提供的当前时间Tm表示广播信道帧的起始发送时间Tmax单频网最大发射时延对于城区面积较大，单站发射方式不能满足基本覆盖要求的地区，采用单频组网方式实现覆盖。采用多个同频发射机组建单频网实现基本覆盖，阴影区使用同频转发器补充覆盖。在这种方式中，节目传输分配
10、中心通过光缆、微波等传输链路将 CMMB 信号传输分配到各个发射站，各发射站的发射机采用同一电视频道在同一时刻发射同一节目内容，完成单频网的基本覆盖。（二） 地面无线数字电视（DTMB）系统地面无线数字电视是广播电视体系的重要组成部分，它与卫星数字电视广播系统和有线数字电视广播系统以及其它辅助系统一起相互协同提供全面的受众覆盖，是我国广播电视综合覆盖网中的重要组成部分。DTMB 系统能有效支持包括高清晰度电视(HDTV)、清晰度电视(SDTV) 和多媒体数据广播等多种业务，同时完全满足大范围固定覆盖和移动接收需要。DTMB 系统能有效支持室内外固定接收和移动、便携式接收。其中，固定接收可支持高
11、清、标清、数据等多媒体信息的广播，移动接收下能可靠支持标清、数据等多媒体信息广播。采用 16QAM 调制的DTMB 信号，一个电视频道可以传送 6-8 套标清节目，与传统模拟地面电视相比，地面数字电视广播电视图像质量明显改善，频谱使用效率大大提高，适合单频组网，可以提供更加丰富的信息服务、提高公共服务水平、拓宽公共服务领域等，必将成为解决我国地面电视覆盖的主要手段。从长远来看，随着 DTMB 接收终端成本的降低，所有除有线电视用户以外的家庭都将成为地面数字电视广播的用户，甚至有可能从城市有线电视网络中争夺用户。国标地面数字电视系统的组网方式与 CMMB 移动多媒体系统的组网方式相近，限于篇幅，
12、本文不再赘述。三、频率需求分析从以上讨论可以得知，CMMB 移动多媒体电视广播和 DTMB 国标地面数字电视系统均可以采用单频组网和同频转发器补充覆盖的方式，实现无线电视信号的全市区域覆盖。因此，频率资源的需求量取决于传送节目的多少以及信号的调制方式。目前，怀化市内已经批准并开通了一个工作在 DS29 频道的 CMMB 发射台，传送 7 套高清电视节目和 4 套高保真广播节目。从 CMMB 业务的发展趋势判断，在未来 5 年内，怀化再增加一个 U 频段的备用频道用于其业务扩展已经能满足其发展需要。DTMB 国标地面数字电视的业务开展，已经进入规划和筹备阶段，预计在 2012 年即可开始组网建设
13、。根据广播电视部门的规划，DTMB 信号将采用 16QAM 调制，在 U 频段使用 1 个电视频道提供公共服务、5 个电视频道实施农村户户通无线电视覆盖工程。另一方面，原有的模拟广播电视业务仍将保留一定时期，虽然其业务逐步萎缩，但其占用的 27 个模拟电视频道和 19 个广播频率仍将继续使用。四、结束语在未来 5 年内，怀化市广播电视系统需保留模拟信号传输的电视频道 27 个、广播频点19 个。用于 CMMB 移动多媒体电视的 U 频段电视频道 2 个、国标地面数字电视 U 频段电视频道 6 个。由于 CMMB 移动多媒体电视广播和 DTMB 国标地面数字电视系统的技术优势，其业务发展和推广一定会以惊人的速度展现在我们面前。为此提前做出科学、合理的频率规划和资源分配是十分必要的。（作者单位：怀化市无线电管理处）
