浅谈构建南宁广播电视台地面数字电视广播覆盖发射系统的设想

浅谈构建南宁广播电视台地面数字电视

广播覆盖发射系统的设想

谢如海

南宁广播电视台 广西南宁市 邮编：530022

摘要：随着广电总局关停地面模拟电视信号的一声令下，宣告了“模拟电视”时代的终结，同时，也意味着“数字电视”是未来电视发展的方向已成为不争的事实。采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟式设备更高的技术性能，而且还具有模拟技术不能达到的新功能，使电视技术进入崭新时代。本文根据南宁广播电视台的实际出发，对构建南宁广播电视台地面数字电视广播覆盖发射系统进行了思考。

关键词：地面数字电视广播IP传输 单频网远程监控节目监测

地面数字电视广播作为广播电视的传输手段，由于其所独具的简单接收和移动接收的能力，能够满足现代信息化社会所要求的“信息到人”的基本需求。所以，地面数字电视广播在未来数十年中将具有极大的商业价值。

一、系统运用范围

系统建设完成后，可以开展的业务范围：

车载移动接收，如公交车、个人用轿车等，收视人群众多，广告收益大；

移动接收，如便携式接收，如便携式电视机，笔记本电脑等，未来还可以升级到看手机电视；

家庭定点接收，每个家庭可以收看到多套数字电视节目；

公众场合分众定点接收，如宾馆、社区、车站、医院、旅游点等；

二、项目需求及分析

（一）需求概要

1.系统节目容量

（1）系统播出4套高清数字电视节目和4套数字广播节目，未来可满足8套标清数字电视节目或4套高清数字电视节目，实现固定接收和移动接收；

（2）开通1-2 套移动接收节目，用于社区公共服务电子信息宣传栏、私家车、楼宇广告等；

2.系统覆盖需求

采用地面数字电视广播单频网覆盖南宁市区范围内的有线电视网络未普及的用户、车载用户及户外广告大屏等，主要提高南宁市委市政府政策宣传力度深入和扩大党和政府舆论导向，同时兼顾满足广大人民群众日益增加的电视收视渠道。

3.系统业务需求

（1）节目播出采用免费公共服务覆盖，以确保扩大用户的收视；

（2）开通EPG电子节目指南系统，提供信号的自动搜索、节目信息浏览、节目列表更新等功能（可选）；

（3）提供LOADER系统接口。当安装LOADER系统后，可为机顶盒提供自动更新服务，在前端增加新的应用的时候不需要回收机顶盒升级软件（可选）；

（4）系统平台需要考虑后续增加数据广播功能、广告、字幕、台标插入等功能（可选）。

（二）现有条件

1.机房条件

（1）本项目前端利用现有ASI转AVS+作为信源；

（2）发射机安放在南宁市望州路306－17号南宁广播电视台皇帝岭发射台（位于东经 108°20′23″ 北纬 22°50′30″，海拔高度136.32米）；

（3）发射塔和天线。发射台发射铁塔高度150米。原有模拟电视播出节目，可以覆盖市区90%的区域。现拟改造机房安装空间充裕可以安装了2台1KW数字电视发射机及信号柜一台；

（4）发射塔原有模拟电视发射天线两层拆除后可安装新建2KW四层四面数字电视发射天线一套；

（5）已获批DS—（6）频道作为系统开路频点。

（三）技术需求分析

1.系统信源编码标准

AVS+被国家广电总局确立为无线地面数字电视系统信源编码标准。故本项目也采用该编码标准以兼容未来的发展需求，并且市场化终端的成本不断降低可以快速发展用户。

（1）系统传输标准

采用我国数字电视地面广播标准（GB20600-2006）作为系统传输标准，该标准可用的净荷率从4.813到32.468Mbps，即每个频道的所有节目内容和服务信息码率不能超过上述范围。选用较高的净荷率可以增加节目数量，但信道编码纠错能力较弱，每个比特所占有的能量下降，宏观上造成发射机覆盖范围变小；选用较低的净荷率可以提高信道的编码纠错能力和每个比特所占有的能量，宏观上提高发射机覆盖范围，但传输节目数量减少，频谱利用率低。

所以一个合理的系统优化设计就是根据具体的应用环境，合适地选择信道编码调制参数，在有效覆盖范围和播出节目数量之间做到合理的平衡和优化。也就是说，既要保障信道具有一定的编码纠错能力，或者说保障一定的有效覆盖范围，又要考虑到一定的播出节目数量。

（2）调制参数选择

综合考虑各种因素，在理论计算与实际工程经验相结合的基础上，本方案的系统参数为：多载波调制、64QAM、FEC0.6，PN420。在此编码调制参数下，信道净荷率为24.365Mbps。每个频道能够传输8套AVS+编码标清节目。

（3）系统技术方案概述

1.本系统包括以下几个子系统：

节目源子系统，包括编码器和复用器等；

节目管理子系统，包括CA、加扰器、EPG、SMS等（可选）；

节目传输子系统，包括光传输等；

发射子系统，包括发射系统和天馈系统等；

监控子系统；包括发射系统远程监控和播出节目视频监测；

系统备件部分；

数字电视系统组成示意图

2.系统设计要点

根据项目需求，本项目的设计要点在于以下几点：

（1）前端AVS+编码复用器须具有统计复用功能

对于从AVS+

编码器输出的TS码流信号，每个节目的码率平均在3Mbps左右，为提高节目播出数量，需要采用统计复用器对多套节目码率进行动态统计复用，以达到在信道带宽受限和保证一定的图像质量条件下，尽量提高播出节目数量。在播出节目数量相同时，统计复用器输出的图像质量比固定码率编码器加普通复用器码的效果要好得多。虽然统计复用器的价格高于普通复用器，但整个系统的效能价格比得到了提高。统计复用设备内置加扰功能并具有标准的CA接口，为以后系统扩容功能做好基础。

（2）发射设备须具备如下特点

激励器支持单频网和多频网模式；

激励器带肩参数满足国家标准规定的技术要求，带肩指标在中心频率±4.3MHz处优于－37dB，邻频道抑制（±8MHz）优于－45dB，带内波动±0.5dB内，调制误差率MER优于33dB；

发射机提供远程监控接口，便于实现远程监控。

（3）天馈系统须满足如下需求

采用一套2KW 4层4面4偶极子天线，天线增益12dBd。

（4）远程监控

由于邕宁站山上发射站远离市区，站内没有技术人员每日值守，所以有必要建立远程监控系统对设备进行实时自动监测和控制。这样，可以大大提高发射系统的可靠性和可用度，对系统的长期稳定运行很有必要。

（5）系统覆盖预测和覆盖测试

本项目采用标准的1KW数字发射机。根据当前在播10KW模拟发射机能够实际有效覆盖90%市区的实际效果，开播后的无线地面数字电视信号也不会低于这一覆盖效果。

系统开通后需要进行实地覆盖测试以确定信号实际覆盖效果。

（6）补点覆盖（可选）

目前，已有多种补点措施可供选择，按信号拾取方式可划分为直放补点器、微波补点器、光缆补点器。按频率划分又有同频补点器和异频补点器。选择哪种补点器要根据主站覆盖测试结果和补点当地的实际情况正确选择合理的补点措施。

参考文献

GY/T 341—2020 基于IP传输的地面数字电视广播单频网组网技术规范