《中国有线电视￣２０１２（０４） ＣＨＩＮＡ ＤＩＧＩＴＡＬ ＣＡＢＩＪＥ ＴＶ ③ 文章编号：１００７－７０２２（２０１２）０４—０５０１—０４ ・网络建设・ 中图分类号：ＴＮ９２５．９２ 文献标识码：Ｂ 地面无线数字电视技术方案探讨 口郭元亮（安徽广电信息网络股份有限公司明光分公司，安徽明光２３９４００） 摘要：地面无线数字电视系统是有线电视线路无法达到的区域覆盖方式的一种，其技术方案也有不 同，系统建成后应可以提供标清电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务等。建设的 方案要能尽可能地利用原有的各种资源，尽可能地缩减成本，设计方案是按照安徽广电信息网络股份有 限公司的网络架构进行设计的。 关键词：无线数字；单频网；多频网 Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ Ｇｒｏｕｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ 口ＧＵＯ Ｙｕａｎ—ｌｉａｎｇ （Ａｎｈｕｉ Ｒａｄｉｏ ａｎｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｍｉｎｇｇｕａｎｇ Ｂｒｎｃｈ，Ａｎｈｕｉａ Ｍｉｎｇｇｕａｎｇ ２３９４００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｉｇｉｔａｌ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｔｈｅ ｃａｂｌｅ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ＣＯＶ— ｅｒａｇｅ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｌｓｏ ａｄｉｆｅｒｅｎｔ，ａｆｔｅｒ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｓｈｏｕｌｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｆｉｎｉ— ｔｉｏｎ ＴＶ ｓｅｒｖｉｃｅ，ｄｉｇｉｔａｌ ｓｏｕｎｄ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ，ａｎｄ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ａｎｄ ｄａｔａ ｓｅｒｖｉｃｅｓ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｔｏ ｃａｎ ａｓ ｆａｒ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ａｓ ｍｕｃｈ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｃｏｓｔｓ，ｔｈｅ ｄｅ－ ｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ａｎｈｕｉ Ｒａｄｉｏ＆Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏ．ｎｅｔｗｏｒｋ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｉｇｉｔａｌ；ｓｉｎｇｌｅ￣ｅｑｕｅｎｅｙ ｎｅｔｗｏｒｋ；ｍｕｌｔｉｐｌｅ￣ｅｑｕｅｎｅｙ ｎｅｔｗｏｒｋ １ 引言 数据服务业务。 ３系统总体设计 ３．１采用的技术标准 ＤＴＭＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｔｅｒｒｅｓｔｉｒａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ 观看、收听广播电视节目是广大群众文化生活的 重要组成部分。但是由于一些农村地区地理位置偏 僻，线路架设投资较大及施工难度大，不好维护，很多 地方群众只能看到几套地方电视节目，且画面不清晰。 因此，能够让群众看上清晰的、丰富多彩的电视节目需 要多种方式传递信息。地面无线数字广播电视系统是 快速解决上述问题的一种覆盖方式。 ２系统建设目标 Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）标准是我国自主原创的时域同步正交频 分复用（ＴＤＳ—ＯＦＤＭ）调制技术，支持高清、标清、固 定和移动接收，抗多径干扰能力强，支持单频组网。相 比于其他的国际技术标准，ＤＴＭＢ具有以下优势：频谱 效率高，接收信噪比门限低，抗多径干扰能力强，移动 接收性能好，系统同步快，可以解决单、多载波问题。 综合以上考虑，地面无线数字电视系统建议采用 地面无线数字电视系统建设的主要目标是可以提 供标清的电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和 作者简介：郭元亮（１９７９一 ），男，助理工程师，主要从事有线电视网络技术工作，Ｅ－ｍａｉｌ：７０３９４１７＠ｑｑ．ｃｏｍ。 ｗｗｗ．ｃｃａｔｖ．ｃｏｎ ５０１ 郭元亮：地面无线数字电视技术方案探讨 省中心平台 市分前端 《中国有线电视￣２０１２年第０４期 县分前端 Ｈ 里 Ｈ ／’ 有线数字电视节耳 传 －－－Ｉ， 交 配器 ＲＦ 冈 滤浦 右姥斯宰 匾 ； ； “卜 省 千 ＋Ｉ适配器 混合 ｌ＾‘ＪＬ ５５０传ｌ 干 兆 … Ｆ 器 ｒｌ输系统ｌ ； 输 换 ●一 机 — 五路ＲＦ 电视信源 囚， 目Ｌ———— 、ｔ Ｔ ＲＦ … 巾公司１４．１＇一 兰竺 ．ｌ３ ０传 匾 —— ｔ ＥＰＧ － ｌ Ｉ √ Ｓ ｌＲＦ！ＱＡ Ｍ调制器ｌ ＡＳＩ 墨 千 …Ｉ ．．．．．．．．．．．．．．．＿－Ｊ 适配器１ Ｌ－－－一 ● ＾ｏＩＡ １ｌ● Ｌ 输：系 统 ＡＳＩ 墨翼Ｉ 市复用力吨 ＴＡＳＩ ＡＳＩｆ ＡＳ１ ● ＿ｒ一ＡＳ ｒ —１ ＡＳＪ １３ 输ｊ Ｉ 一～、滴一”圆虚 ———－广 ＪＣＡｄ 统 程加扰 ＢＯＳＳ系统 天线接收一、 ｌ 匾 适ｌ 器Ｊ 国标 调制器 视音频 ＡｓＩ ＡＳ［４ 国标 国标 调制器 调制器 Ｉ Ｊ 图１ 地面无线数字电视系统总体结构示意图 ＤＴＭＢ标准。 ３．２系统总体架构． 按照安徽广电网络信息股份有限公司网络架构， 将编码复用加扰单元均架设于省中心机房，将原先有 线数字电视信号在未加扰前由卫星接收机ＡＳＩ输出口 中引出，经过编码器、复用器复用加扰后形成无线数字 电视所需要的ＴＳ传输流，通过省一市华为０ＳＮ３５００ 的ＩＰ传输通道传输至各地市前端机房，编码复用进各 地市节目，通过市县１ ５５０ ａｍ光发射机传输至各县公 司，编码复用进县分公司节目后，通过光缆传输至各发 射点，通过同轴电缆传送至发射机调频发射。系统总 体结构示意图如图１所示。 图２ 系统功能结构框图 源系统与发射系统之间的传输承载，主要包括发端适 该技术方案的特点：①投资较少，利用原有的网络 资源。②便于统一管理，有利于省公司的集中管理和 配器、收端适配器、传输网络等部分。 （３）无线发射系统：主要由各地发射塔及发射机 组成。考虑到目前无线发射频率比较紧张，建议系统 尽量采用单频网的方式进行建设，由多个不同地点的 设备集中的维护。③需要占用省干传输资源，对省干 安全性要求较高。 ３．３系统功能模块 系统功能结构框图如图２所示。 处于同步状态的无线发射台，在同一时间以同一频率 发射同一数字电视信号，以实现对一定服务区的可靠 覆盖。发射频率的选择建议在７００—８００ ＭＨｚ之间， 每８ ＭＨｚ作为一个频点。在淮北平原等地势平缓地 （１）信源前端：前端平台系统主要包括数字电视 信号源（卫星接收机或Ｔｓ流）、编码器、复用加扰器及 混合器等，主要的功能是将接收的卫星信号经过编码 复用后，形成无线数字电视系统可用的ｒＩ１Ｓ流传送至各 分公司。 区可根据实际情况采用多频网大功率发射台布点的方 式进行建设。 （４）接收系统：主要指家庭固定接收终端，由接收 天线和数字电视机顶盒组成，主要功能是接收无线数 （２）传输分配系统：负责数字电视节目信号在信 ５０２ 、＾ ｗ．ｃｃａｔｖ．ｃｏｍ 《中国有线电视￣２０１２年箜０４ 字电视信号，并通过ＣＡ卡解扰后解码输出视音频流 供用户收看。接收天线可根据实际区域信号强弱程度 选择使用室内天线或室外天线。 郓元亮：地面无线数字电视技 塞 过 制若干个载波。在多载波调制信道中，数据传输速率 相对较低，码元周期加长，只要时延扩展与码元周期相 比小于一定的比值，就不会造成码间干扰，因而多载波 （５）监测系统：监测平台拟建立一个集广播电视 的安全监测、传输节目质量和节目内容监管、覆盖效果 监测等功能于一体，技术先进、功能齐全、反应快捷、数 字化、网络化、高度自动化的广播电视安全播出监测监 管系统。平台监测对象为系统设备运行、广播节目内 容以及网络覆盖效果等方面，以保障系统的安全性、稳 定性和服务质量。监测系统采用多层次分布式部署方 式，包括监测系统中心、监测系统区域中心以及采集点 三个层次的模块，整个监测网络利用中心控制系统统 调制对于信道的时间弥散性不敏感。采用１６一ＱＡＭ 单载波调制，其最高码率为２４ Ｍｂｉｔ／ｓ，载波频率为６ ＭＨｚ；如果选用多载波调制，在码率同样为２４ Ｍｂｉｔ／ｓ 的情况下，采用３７８０一ＯＦＤＭ多载波调制，对于３ ７８０ 个载波，每个载波平均传送的码率大约只有６．３ Ｋｂｉｔ／ Ｓ。另一方面，多载波解调制对数字信号进行分批处理 时，每次都需要等３ ７８０个载波传送的数据全部到齐 以后，才能一次性地对数据进行处理，即需要对信号进 行并转串处理，因此其解调制过程消耗的时间相对比 较长，其最低频率也就不能取得很低。 综合以上因素，就平均而言，多载波的平均频率相 对可以低一些，但载波的最高频率与单载波的频率相 对来说并不会相差很大。建议在条件许可的情况下， 可尽量采用１６ＱＡＭ单载波调制，但须做好发射点的 选择和调节，尽量避免同频的多径干扰。 ４系统实施步骤 管理。监测数据集中处理系统主要对其辖属的广播 电视播出情况进行实时监测，对各监测主机的监测数 据和监测结果进行汇总分析，为安全播出提供保障，并 一利用完善的安全播出指挥调度系统确保指挥调度的实 时性和有效性。 ３．４无线数字电视发射网建设 （１）单频网和多频网的区别 单频网是由多个不同地点的处于同步状态的无线 （１）省中心前端平台建设：省中心前端平台包括 电发射台，在同一时间以同一频率发射同一信号，以实 现对一定服务区的可靠覆盖。多频网是指同一数字电 视节目由不同的电视频道发送，由转发器（ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ） 来实现电视频道的转换。 （２）单频网的优点及选择原因 卫星接收机、编码器、复用加扰器等设备，主要功能是 接收卫星信号，经过编码复用后，形成无线数字电视系 统可用的Ｔｓ流传送至各分公司。 （２）各市县分公司前端平台建设：市县分公司前 端设备主要包括本地节目的编码器、复用加扰器及调 单频网的优点：有利于频率规划，可通过多点同频 发射的办法来解决覆盖盲区问题，获得较好的覆盖率， 还可降低发射机设备的成本。考虑到安徽省目前频率 资源比较紧张，采用全省统一单频网不太现实，建议首 先以县为单位，调研一下本省目前的频率资源使用情 况，再根据本省的地形特征，山区采用多个小功率发射 制设备，主要负责将本地节目编码复用进无线数字电 视 流，并调制为ＲＦ信号输出。 （３）传输网络的建设：包括省干网络和支线网 络的建设工作。省干网络采用波分复用设备，在 省——市间建立大带宽的ＩＰ通道，保证无线数字电 视ＴＳ流的正常下发，并尽快建立市——县ＩＰ环网， 机的方式建立单频网系统，丘陵地带采用大功率发射 站加小功率补点的方式建立单频网系统，平原地带可 适当采用多频网。 （３）建设单频网的难点 要实现单频网，在发射端的最大难点是多个发射 机同时同步播出同一节目，而接收端最大的技术难点 是在多个发射站点都覆盖到的交叉覆盖区内，接收机 以与目前的有线电视网络信号隔离开，互不影响。 支线网络包括各市县分公司的光纤网络和同轴电 缆传输网络，主要功能是将无线数字信号传送到发 射机进行发射。 （４）发射点的确定和安装：发射点的确定可预先 进行，主要工作是测定各地区的频率资源使用情况，确 定后期无线发射的频点，进行仿真模拟，确定发射地点 如何能可靠地接收发射信号。 （４）单载波和多载波的选择 单载波调制，就是将需要传输的数据流调制到单 个载波上进行传送。多载波调制采用多个载波信号， 它把数据流分解为若干个子数据流，从而使子数据流 和发射塔高。在确定频点频率和调制发射模式后，后 期的工作主要包括安装无线发射机，调试输出，在各特 定地点测试各频点的接收场强。 （５）机顶盒集成与测试：机顶盒的集成和测试可 与系统前端平台建设同期进行，建议采用较成熟的解 决方案，能够集成指定ＣＡ芯片。 具有低得多的传输比特速率，利用这些数据分别去调 ＷＷＷ．ｃｃａｔｖ．ｃｏｍ ５０３ 郭元亮：地面无线数字电视技术方案探讨 ５ 运营中心需求解决方案 ５．１在线定位的解决方案 运营中心需求分析：考虑到农村的经济承受能力， 无线数字电视的使用费用比较低，为防止农村用户将 《中国有线电视１２０１２年第０４期 为用户传送高清电视信号，为与直播星业务竞争，运营 中心要求在地面无线数字电视系统中也支持高清节目 传送，以使用户获得更好的收视体验，有利于业务宣传 推广。 无线数字电视机顶盒移至城市乡镇等有线网络覆盖区 域使用，冲击有线业务，运营中心要求在机顶盒中加入 在线定位功能，避免无线数字电视机顶盒随意移动。 方案：目前各厂家地面无线数字机顶盒芯片均可 支持高清解码功能，ＤＴＭＢ系统采用单载波１６ＱＡＭ调 制方式时净载荷率可达２０．７９１ Ｍｂｐｓ，传送高清节目 也无问题。但由于高清节目占用码率较高（大约是标 清节目的３倍），目前的无线频率资源比较紧张，建议 方案１：在机顶盒中加入ＧＰＲＳ模块，利用移动公 司的基站信息进行定位，将用户锁定在小范围的基站 范围内，用户一旦超出基站的覆盖范围（即ＧＰＲＳ接收 运营中心慎重考虑高清节目传送的效费比，制定出比 较合理的节目推广计划。 ６ 结束语 的小区码发生了改变），系统即锁定机顶盒，不允许用 户使用。 方案２：采用运营加技术识别的方式解决。 机顶盒需具备锁定ＣＡ卡功能，如检测到接收的无线 信号流中有特定的锁定码，即可锁定该ＣＡ卡的使用。 ５．２应急广播的解决方案 运营中心需求分析：应急广播功能是直播星机顶 盒中具备的功能，可自动接收应急广播信号并发出报 警声音，为出现突发事件后向居民预警或紧急通 知时使用（如：发生疫情需要通知市民怎样紧急应对； 预报地震，要求市民疏散转移；城市安全防范等）。为 与直播星机顶盒竞争，运营中心要求在地面无线数字 电视机顶盒中也加入该功能。 综上所述，地面无线数字电视系统、建设应根据本 地网络架构采用ＤＴＭＢ标准，减少投资，根据运营中 不同的市场需求调整终端的技术方案。 参考文献： ｒＬ ｒＬ ｒ●Ｌ ｒｌ ｒ【ｒ●Ｌ ｒ● Ｌ ｒ【 １ １Ｊ２ ］Ｊ ３ １Ｊ４ ］Ｊ５ ］Ｊ６ ］ｊ ７ １Ｊ ８ １Ｊ ＧＹ／Ｔ ２６６６６—２０１１，地面数字电视广播传输系 统实施指南［ｓ］． ＧＹ／Ｔ ２３８．１—２００８，地面数字电视广播信号覆 盖客观评估和测量方法［Ｓ］． ＧＹ／Ｔ ２３７—２００８，ＶＨＦ／ＵＨＦ地面数字电视广播 方案：与各芯片厂家沟通的结果是目前只有富士 通的芯片可做到在不开机不插电的情况下实现应急广 频率规划准则［Ｓ］． ＧＹ／Ｔ ２２９．２—２００８，地面数字电视广播激励器 播功能，其他厂家均需要在插电待机的情况下才能进 行广播。富士通的解决方案使用了干电池供电，模块 也进行了重新设计，成本增加较多，且无特别的实际意 技术要求和测量方法［Ｓ］． ＧＹ／Ｔ ２２９．３—２００８，地面数字电视传输流复用 和接口技术规范［Ｓ］． ＧＹ／Ｔ ２２９．４—２００８．地面数字电视广播发射机 技术条件和测量方法［Ｓ］． ＧＹ／Ｔ ２３０—２００８，数字电视广播业务信息规范 ［Ｓ］． ＧＹ／Ｔ ２３１—２００８，数字电视广播电子节目指南 规范『Ｓ］． 义（一般于电池的有效期为１～２年，而机顶盒２年内 一般不会淘汰，用户不会去主动更换干电池，没电后该 功能形成摆设）。因此建议采用大部分芯片厂家的方 案，在待机状态下实现应急广播功能，节约成本，也可 获得不亚于直播星机顶盒的宣传效应。 ５．３高清无线数字电视机顶盒解决方案 运营中心需求分析：安徽省有线电视系统已开始 ・ ’ ．一． ’． ’’ 『收稿日期：２０１２－０１－１６］ ’ －＾・ ’ ・ ’，’～＾・ ‘． ’一． ．． ． ＾．，～ ’ ． ’ ．，‘． ～． ’ ’ ．，。．＾． ’、＾－， ． ’、，。 ’。． ’ ’一 ． ’・ ・＾・ ‘ ・ ’、 ’ －一＾－ ’ ・ ～・ ． ’ ・， ・ ’ ・ 。Ｉ＿’ 一・ ・’ ・ ’・＾・ ’・ ・＾ ’‘・ ； ≥ 青岛卫星电视引进ＤＩＳＨ ＨＤ高清卫视 ； 据悉，青岛卫星电视引进ＤＩＳＨ ＨＤ高清卫视，目前已开始促销。该业务声称：选购ＤＩＳＨ ＨＤ高清卫星接收机，只需要一≥ 条线连接到支持ＨＤＭＩ的高清数字电视与机项盒，就可以收到１０８０高画质的卫星电视服务。 乏 该业务还声称：ＤＩＳＨ ＨＤ高清卫视的高画质卫星电视节目服务，采用最新的卫星科技传输１０８０分辨率的ＨＤ高画质影＝：Ｉ＝ ＞ ≮ ＤＩＳＨ是美国最大的卫星电视运营商，有着成熟的卫星节目广播体系和卫星宽带业务。 ：ｉ－像，并拥有５．１声道杜比环绕音响的清晰高音质，ＤＩＳＨ ＨＤ将提供包含与世界各地的精彩的节目。 ５０４ ｗｗｗ．ｃｃａｔｖ．ｃｏｎ
