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1、适合城乡市场的国标地面数字电视系统投资分析报告编者按:“村村通”工程是由我国广电系统承担的一项民心工程。从 1998年开始,各地广电部门纷纷利用卫星、有线、地面无线等多种手段来落实实施。尤其是卫星和地面无线系统,非常适合我国广大的农村市场。本报告的篇幅很长,我们删除了报告中艰涩的技术原理部分,保留了其中的主要精髓,与广电业界的同仁、投资商分享。 ”行业背景分析 我国城市居民一般能收看到 3060 套有线电视电视节目,而广大边远农村地区只能接收到 25 套无线电视节目,而且效果都不太理想,有的地区到目前为止仍然是电视的“盲区” 。在中国现有的农村电视收视群体中,无线覆盖仍然是主要的接收方式,然而
2、过去各种农村无线电视覆盖方式都存在一定的局限性。我国有大约三分之二的电视用户通过模拟无线方式接收电视信号,目前全国共有 3.7亿户家庭,其中依靠有线接收为 1.26 亿户,无线接收为 2.21 亿户,大多数分布在城郊和农村,用户分散,管理难度大。这么多的农村用户,他们跟城镇居民一样同属于我国公民,他们有理由跟城镇居民一样享受现代文明,享受一样多的电视节目,而不是几套覆盖效果不佳的电视节目。实现广播电视村村通,让老百姓都看上数字电视,不仅是我们的口号,也应该是我们的目标,应该得以实现。 但是,如果通过有线方式来覆盖这 2 亿多户的用户,存在太多的问题,主要表现在:投入资金大、建网周期长、可靠性低
3、,抗自然灾害(风、雪、雨、雷)的能力不强,网络故障率高、维护成本高,在雷击密集地区,往往一次雷雨天气过后,网络中有源设备损坏率在 2030%,严重的可达到 50%,让维护人员疲于奔命,每年投入的维修资金几十万甚至上百万;有线网络使用周期短,一般情况下,有线电视网的使用周期为 810 年,环境恶劣的地区有线网络也只有 5 年左右使用周期,网络老化之后,信号质量无法保证,故障率倍增,必须再次投入布设新的网络。此外,广播电视信号数字化是发展的必然结果,国标地面数字电视不但能够有效解决“村村通”工程主要考虑覆盖率的问题,而且,系统采用 MPEG 数字压缩方式,可大量的节约频率资源,在原来只能传送 1
4、套模拟节目的 8MHz 带宽内,可高质量的传送810 套数字电视节目,实现覆盖区域用户全部收看丰富多彩的数字电视节目。仅需增加几个频点,即可把相当于城镇有线电视节目数量的几十套高质量的数字电视节目覆盖农村地区,让本地电视、体育影视、央视专业加密收费频道等节目进入每一个家庭,实现真正的村村通、户户通数字广播电视。 根据这样的要求,我国制定了一个被命名为“数字电视地面多媒体广播(DTMB)”的标准。这个标准(简称“国标”)2006 年 8 月正式对外公布,成为我国广播领域里唯一的强制性的标准,从 8 月 1 日开始执行。广电总局的规划是2008 年开始全面推广地面数字电视,2015 年关闭模拟电视
5、。2008 年 6 月底,也就是奥运会开播之前,我们国家的六个奥运城市(北京、天津、沈阳、青岛、秦皇岛)以及广州、深圳两个城市,通过地面数字电视广播方式传输的高清电视开播,而香港特别行政区的国标地面数字电视更是走在前列。根据目前的情况来看,今年年底我国将在更多的城市进行试点播出高清电视。 数字电视有三种传输方式:有线宽带网、空中(地面覆盖)和卫星传输。空中和卫星传输属于无线数字电视传输。目前,虽然地面数字电视市场还没有迎来爆发式增长,但是其美好的发展前景却是毋庸置疑的。地面数字电视技术即可以满足新媒体业务的需求,包括车载、楼宇、便携的商业模式正在形成,又可以向广大农村提供优质价廉的服务。地面移
6、动数字电视有很多内在的优点:一方面,在技术上地面传输方式的建网成本相对较低,其工程成本大约是有线覆盖的 1/5,而后期维护成本也大大降低;建网周期特别快,可靠性高,抗自然灾害(风、雪、雨、雷)的能力强。卫星电视广播用于农村覆盖时通常的做法是先在村里把卫星信号在一点接收下来,然后再用其他手段传到每户。由于卫星的大面积覆盖特性决定了它无法传送本地区节目,这也使得卫星电视广播业务难以得到很好的推广应用。在无线传输中,国标地面移动电视更优越其它无线传输方式(MMDS、MUDS),其主要表现在:国标地面数字电视由于信号穿透力性和抗干扰性都很强,受地理环境(丘陵、湖泊、高楼、森林树木)和天气(雨、雪、风)
7、影响很小;国标地面数字电视支持移动和便携接收。另一方面,在业务模式上,地面数字电视业务目前所面向的市场较为明确,盈利模式相当清晰。国家的大力支持也将为这一市场的加速发展起到关键作用。 由此可以见,国标地面数字电视是解决我国广大城市郊区和农村用户看好电视最佳途径,在不久的将来,国标地面数字电视的发展将是紧跟有线宽带网的第二大网,甚至有可能在尚未开展有线数字电视的地区,直接成为有线数字电视的标准。国标地面数字电视系统方案概述 地面数字电视覆盖传输系统的设计指导思想是将数据检测与信道估计分别对待,以获得最佳接收效果。该方案融合了各方面提出的方案的优点,采用了频谱效率高、抗多径干扰能力强、适用于宽带信
8、号传输的 TDS-OFDM 技术,纠错编码采用了最新的低密度校验码(LDPC),信道估计采用了时域的伪随机(PN)序列作为参考信号。与现有的数字电视传输标准(欧洲的 DVB-T、日本的 ISDB-T、美国的 ATSC 等)相比,国标地面数字电视 DTMB 采用的 TDS-OFDM 技术是一种时域信号处理与频域信号处理相结合的创新技术,具有多项基础性技术发明。 和国外现有数字电视地面传输标准相比,DTMB 具有多项鲜明特点和领先水平:它有中国完整的自主知识产权,有相关的集成电路芯片技术及设计、开发能力;适合我国国情,与模拟电视广播系统兼容,可充分利用现有无线发射台站,建设成本低;综合性能(抗干扰
9、能力,接收性能、传输速率和容量等)优于国际上三个现有的数字电视传输标准;具有可扩展性,在同一平台上支持固定、便携、移动和手持接收设备;融合了无线通信技术,使系统能实现多媒体服务,具有进一步发展的潜力。 国标地面数字电视为上海高清 ADTB-T 单载波与清华凌汛 DMB-T 多载波融合方案。我们按覆盖、接收效果对比,对原有设备的兼容性与利用率、前端发射设备性价比等进行多方比较,推荐上海高清 ADTB-T 单载波方案,这是一套非常适合广电城乡市场的质优价廉的数字电视方案。 几种无线电视覆盖方案对比 微波传输覆盖(MMDS/MUDS) MMDS 称为多频道微波分配系统。MMDS 是一种通过视距传输为
10、基础的电视分配传输技术,按着 GY/T123-98 标准规定,它的正常工作频段为 2.5GHz2.7GHz,即 S 波段,能容纳 23 个 PAL 制频道。(MUDS 则是把 DVB-C 标准搬到 UHF 频段,而不是数字 MMDS 的 S 频段 )。MMDS 技术自九十年代初进入我国,并得到了迅速的发展。近几年随着技术的不断发展,MMDS 技术正全面从模拟系统转向数字系统的,而且从 S 波段向 U 波段延伸。对于广播电视而言,城市可以采用 HFC 扩大网络覆盖,但对广大农村,尤其是地形复杂的山区及偏远贫困地区,采用 HFC 是不现实的,MMDS 仍然是非常有效的覆盖手段。因此随着 MMDS
11、系统采用数字压缩和数字传输技术,扩大频道容量,提高系统可靠性,MMDS 又有重新崛起的势头。近两年在农村地区出现了一批 MMDS 数字电视运营机构,这说明数字电视在农村是有市场的。然而,数字 MMDS 系统基于 DVB-C 标准,而 DVB-C 本来是为最可靠的同轴或光缆系统传输的数字电视而制定的标准,信道特性属于高斯信道模型。把 DVB-C 系统直接搬到开路的 S 波段,如果是视距传播,还属于高斯信道模式。但如果接收点周围有丘陵、湖泊、高楼、森林树木,或者室内固定接收时,信道就变为了瑞利信道模型;如果移动车载接收,信道就具有时变性,用莱斯信道模型描述,而 DVB-C 所采用的技术对瑞利和莱斯
12、信道模式是不适合的,会产生很多问题: 只适应于平原环境,不适用于丘陵、湖泊、高楼、森林树木等环境; 由于不能有效抵抗多径干扰,对用户天线的稳定性要求过高,天线摇动时容易误码; 由于不能有效地抵抗多普勒频域,不支持移动和便携接收; 由于穿透力弱和多径干扰,不支持室内天线接收; 没有省电机理,不支持手持设备的接收; 纠错性能差,抵抗干扰能力弱,不能很好地抵抗电器和汽车火花等脉冲干扰; 不能构建同频网(SFN),不利于频率规划和提高频率利用率; 不能有效地抵抗同频道干扰; 受温度、雨雪天气影响大,对树木等障碍物的穿透和绕射能力差; 我国明确规定,不再采用 MMDS 和 MUDS 传输电视信号,原建的
13、 MMDS 和MUDS 系统,要在近期强制更新升级为国标地面数字电视系统。 卫星覆盖 目前,卫星电视广播用于农村覆盖时通常的做法是先在村里把卫星信号在一点接收下来,然后再用其他手段传到每户。同时,由于卫星的大面积覆盖特性决定了它无法传送本地区节目,这也使得卫星电视广播业务难以得到很好的推广应用。 在我国很多地方默许农村用户使用 C 波段卫星接收天线接收中星 6B 的卫星电视信号,但不容易对用户进行管理,用户收看国外电视节目的现象屡有发生,给我们的意识形态宣传造成负面影响;近期中星 9 号直播卫星的开通,虽然情况略有好转,但一样无法让用户收看到当地节目、体育影视、专业收费频道等,这让农村地区在视
14、听享受上仍远落后于城镇地区,而当地领导、政府的政策、精神也无法及时传达到农村电视用户家中,当地电视广告市场也难以在农村地区有所收获,这是非常遗憾的事。缺失本地化节目,永远是卫星电视的软肋,也是卫星电视无法取代地面数字电视的最重要原因。国标数字地面电视是无线电视覆盖的最佳方案 国标 ADTB-T 单载波数字地面电视(以下提到的数字地面电视除特别说明,均指国标 ADTB-T 单载波数字地面电视)借鉴了数字通信领域近年来取得的最新技术成果,适合中国国情的地面数字电视广播传输系统。与现有的数字电视传输标准相比,此方案是一种时域信号处理与频域信号处理相结合的创新技术,从而可以同时发挥数字信号处理在时域和
15、频域的特点。和国内外数字电视无线覆盖相比国标数字地面电视是无线电视覆盖的佳方案: 国家政策的支持,符合国家标准,为农村的地面覆盖铺平道路; 建网成本低、组网快, 可以利用现有的微波链路、高山发射站和模拟发射机; 支持邻频传输,可有效利用闲置的频率(邻频传输在单载波数字电视上非常容易实现,为节省开路频道资源提供了技术保证); 抗多径干扰能力强,支持农村室内天线接收; 调制方式采用了 TDS-OFDM 技术,频谱效率高,适于宽带信号传输; 采用了最新的纠错编码 LDPC 码,抗干扰能力强; 能够实现更大的信号覆盖范围(在实际应用中,在无遮挡地区,单频道数字功率 20w 可覆盖半径超过 35km 的
16、范围,基本覆盖每个县的农村地区,用户端使用简单的八木天线即可完美接收数字电视,这在其他调制方式和模拟电视看来是不可思议的); 能够更好地支持城域、省域单频网,使组建全国的数字电视无线网成为可 支持移动电视和手机电视,为地面数字电视的可持续发展做好了技术上的准备。 在战争、地震或其他自然灾害发生时,有线电视和卫星电视可能会被严重破坏,而地面数字电视可在最短的时间内恢复通讯,这在抢险救灾、稳定人心等方面具有非常重要的意义。 农村 ADTB-T 国标单载波系统市场大有可为 我国有线电视网络发展未来的空间还有多大,是有线电视运营商十分关心的问题。统计在册的 1 亿有线电视用户绝大部分属于城镇用户,目前我国拥有 3 亿多台电视机,尚有 2 亿农村用户还不能收看有线电视。这 2 亿多用户使得有线电视市场潜力巨大,是未来商家、运营商争夺的主战场。由于资金、技术、投资回报等等诸多问题,使得目前的农村广大电视用户只能收看有限的电视台信号,不能收看丰富的电视节目。
