無線數字電視單頻網覆蓋組網技術分析

張建宇

【摘要】在數字技術日益廣泛應用的今天，地面無線數字電視在人們的生活中逐漸占據了重要的地位，成為了當前電視應用的主要類型，地面無線數字電視主要是利用單頻網技術實現聯網功能。單頻網技術可以實現頻率資源的有效利用，同時可降低因城市施工、高層建筑以及路線架設等因素對地面無線數字電視接收造成的影響，市場和發展前景非常廣闊。因此本文把無線數字電視作為主要的研究對象，重點分析和研究了無線數字電視單頻網覆蓋的組網技術，以此為無線數字電視單頻網技術的發展和應用提供借鑒。

【關鍵詞】單頻網；無線電視；數字電視；覆蓋組網；組網技術

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.16.009

隨著現代科學技術的不斷發展，傳統的模擬電視已經被數字電視所取代。而數字電視的無線覆蓋工作中，如果覆蓋的相關區域內存在同頻干擾現象，則會影響用戶正常收看廣播電視節目，因此數字電視需要根據規劃在指定區域內實現同頻同時同流播出，這就需要進行發射補點和組建單頻網。基于此，就需要對無線數字電視的單頻網發展歷程、特點以及必要性進行全方位分析，以此探究單頻組網覆蓋技術的關鍵點，為無線數字電視的單頻網建設提供思路。

1. 單頻網

1.1 單頻網的組成

在實際應用過程中，無線數字電視單頻網包含單頻網設備、發射單元、儀器儀表設備等，在人員有效管理的基礎上可以確保整個發射系統的穩定運行。而單頻網信息傳輸功能的實現，主要依靠各中心發射臺、輔助補點發射臺以及分配傳輸網絡這三個環節。

單頻網技術可以最大限度地滿足無線數字電視的信息傳輸需求，系統內部具有基本的信息傳輸環節且在覆蓋組網的操作過程當中還可以利用多個發射臺站實現多個數字信號的同步化發送。無線數字電視的用戶進行用戶端安裝裝置的過程當中，其中涉及到單頻網適配器、GPS時鐘接收裝置、網絡適配器以及光纖等，共同組成了一個完整的單頻網的系統組成。單頻網內部的系統可以包含五個部分的內容，第一部分屬于系統前端部分，視頻、音頻以及數據編碼等的數據信息都屬于其前端的內容，需要借助于復用器的方式將多個廣播節目進行同步的數據傳輸和輸出；第二個部分當中，需要對復用器內部的信號進行轉化同步傳輸到多個發射臺的范圍內，確保發射臺可以進行同步的調制，對信息數據的回傳輸送起到一個監控作用；第三部分屬于對廣播信號利用調制器的方式來實現射頻信號的有效轉換，并將射頻信號進行功率再放大后，利用發射天線實現電磁波的大范圍輻射；第四部分為實現電磁波輻射的過程當中多個設備的聯合應用，比如復用器、調制器以及GPS授時器等，使得在無線數字電視信號傳輸以及輻射的過程當中實現同頻同時同流工作；第五部分為數字電視終端轉化部分，即將接收到的電磁波信號轉換為形式多樣的無線數字電視信號。

1.2 單頻網的技術原理

無線數字電視單頻網的組網技術，需要借助于全球定位系統實現對特定數字電視信號的精準化定位，全球定位系統在實際的運營過程當中需要展開數字信號的發送，并進行實時的授權。此外，還需要利用單頻網適配器的方式對特定的裝置進行置入時間標簽，最大限度地滿足初始化的過程當中發射臺站所需要傳輸數據的需求。最后，進行發射臺站內部數字發射機的應用，實現對其脈沖信號數據的科學化處理。此種模式下的單頻網技術可以對無線數字電視信號進行合理有效的傳輸，可以對同一個時間段內的數據信號以同一個速度控制對應的無線數字電視單頻網的發射頻率、時間以及信息等內容，以此確保實現信息傳輸過程當中的同步化操作，提高信息傳輸質量，最大限度地滿足當地無線數字發射臺站對數字覆蓋組網所提出的需求。

1.3 單頻網技術的優點

單頻網在無線數字電視發展的過程當中屬于一項關鍵的技術問題內容，可以對頻譜資源實現有效節約，在此種技術的優勢特點下，數字無線電視覆蓋網可以對頻率的資源進行多方面的合理規劃和應用。對于頻譜資源而言，如果出現了一定的限制，則可以借助于單頻網的技術進行頻率資源的有效節約，實現成本最大化節約。隨著現階段城市的不斷快速發展，很多的建筑內部都存在數字傳輸的問題和現象，嚴重地影響了數字信號的正常傳輸。在單頻網技術的實際應用過程當中，可站在多個角度上對其發射點作出合理的優化和調整，其中包含了基站數量、分布情況以及發射天線的高度和發射功率等，借助于多個小功率的發射機進行滿足實際的信號傳輸需求，實現大功率發射機的替代，對于設備成本可以實現有效降低。與此同時，用數字發射機替代傳統的模擬發射機可以利用降低信號輻射和減少電磁波污染的方式最大限度地減輕信號傳輸過程當中存在的干擾以及污染現象，應用優勢相對較大。

2. 無線數字電視單頻網組建的必要性

現階段，數字廣播電視需要進行特定區域覆蓋，其中涉及到有線網絡數字電視、衛星數字電視和地面無線數字電視。農村地區和城市范圍內，用戶在收看電視廣播節目的時候都需要利用有線網絡的方式來進行；對于農村地區，如果通訊欠發達，則可以借助于直播衛星和地面無線方式的方式來對廣播電視節目進行收看。對于現階段的地面無線數字電視覆蓋工程而言，需要對其建設力度加大，以此來保證用戶可以實現廣播電視節目的正常收看。而在廣播電視頻率資源應用的實際過程當中，出現了多樣化的需求，也給有限的無線電頻率資源帶來了嚴峻的挑戰，因此便引入了同頻覆蓋技術，也就是單頻網技術。利用單頻網技術，可以在有效地節約頻譜資源的情況下實現無線數字電視的同頻同時同流覆蓋。

3. 無線數字電視單頻網覆蓋組網技術應用分析

對于無線數字電視覆蓋的組網當中單頻網技術的應用而言，可以分為射頻信號分配和代碼流分配兩種模式和類型。在實際應用的過程當中，代碼流的分配方式屬于當前階段無線數字電視覆蓋范圍的主要方式和選擇。無線數字電視單頻網覆蓋組網技術分析的過程可以從以下四個方面來作為主要的出發點。

3.1 單頻網適配系統

適配網的系統主要可以對單頻網系統的發揮是否可以保持正常狀態進行確保，創建和營造出一個符合單頻網實際運行內容的系統，以此來確保單頻網在實際運行的過程當中可以最大限度地滿足多個方面的適配實際需求，比如初始化以及碼率等。對單頻網的適配系統創建的過程當中，需要選擇出合適的單頻網適配型號，確保技術可以與系統的實際運行需求相契合。對于此種技術的實際應用而言，在搭建的過程當中需要根據標準的范圍進行構造，也就是系統運行中的TS碼流數據在小于1秒幀的情況下就需要借助適配器的方式確保碼率的實際數值，確保單頻網信息傳輸的過程當中可以達到最大的傳輸效果。與此同時，還需要在單頻網適配系統構建的過程當中展開多項內容的限制約束，比如工作模式、時間、地址以及信息等，以此來最大限度地滿足單頻網系統構建環節的實際需求。

3.2 單頻網節目內容傳輸系統

節目內容傳輸屬于單頻網技術應用的重要內容，屬于單頻網技術功能實現的主要目標。一般情況下，進行單頻網節目內容傳輸系統運行的時候，需要以100%的傳輸透明度作為主要目的，也就是節目傳輸的時候，不可以隨意的增加或者減少傳輸透明度的TS碼流，確保頻率始終處于100ns的速度以下。在此種要求下，在應用單頻網技術的時候，可以進行多個組合形式的選擇，比如光纖與數字光端機的組合、光纖與SDH的組合、數字微波與SDH的組合，其中光纖和數字端機的組合屬于一個簡單的信息數據傳輸模式。進行此種模式應用的過程中需要轉換對應的適配器內部碼流，借助于光纖的方式對光信號實現有效傳輸。進行電光信號轉換和光信號傳輸時，一定要留意因發射臺站的距離較遠引發的光路衰減。光纖和SDH的組合屬于最為普遍的組合方式，應用時需要將ASI碼流經過適配器來進行適配，產生一個多次信號并且進行合并。需要精準地呈現出整體光信號的傳輸過程，利用此種模式技巧時需要高度重視整個的適配過程，還需要對其產生的等價性作出分析研究，使得電信號經過長距離傳輸之后還可以保持原碼，確保電信號傳輸的高質量和高效率。數字微波與SDH的組合大多被用于一些地理環境較為惡劣的區域。這些區域很難進行光纜的架設，因此可以利用此種組合方式來滿足電磁信號的接收需求。此種方式無需光纜，成本較低。數字微波和SDH的組合方式當中，可以利用微波設備對信號幀的轉換需求進行最大程度的實現，實現信號轉換之后就可以對電磁波進行無線傳輸。在此種方式當中，具有成本消耗和建設難度都較小的優點，因此在信號的傳輸質量差異性較小的前提下，無線數字電視覆蓋組網建設利用此種組合方式會更加合適。在不同的廣播電視臺站對無線數字電視信號的傳輸有不同的需求，對于廣播電視臺而言，進行組網方式的合理化選擇之后，需要基于實際的工程實際需求對當前選擇的組合結構做出優化調整，最大限度地滿足無線數字電視覆蓋組網內部包含的建設和發展實際需求。

3.3 單頻網發射系統

在單頻網技術的應用過程當中需要確保多個發射信號的同步性，因此對于單頻網發射系統的碼率、頻率也需要保證同步，系統的整個轉換過程也需要在規定的時間范圍內完成，只有這樣才能更好地發揮出單頻網技術在數字無線電視覆蓋中的組網作用。單頻網發射系統的同步性運行過程當中，需要利用調制器或者發射器完成。

3.4 無線數字電視覆蓋組網技術

對于無線數字電視的數字覆蓋組網技術，可以分為四個步驟來進行分析：①覆蓋設計部分屬于確保單頻網系統運行效果的重要基礎，在利用單頻網技術的過程當中，需要結合無線數字電視工程的實際建設需求，設定好對應的單頻網系統參數，其中包含了重要的單頻網工作模式、碼率、發射頻率等數據信息，在單頻網系統運行的整個區域內進行多個發射站點的設置，使得各發射站點的輻射電磁波可以在預想的區域范圍內進行有效覆蓋，避免由于盲區對無線數字電視信號的發射以及最終產生的傳輸和覆蓋效果產生影響。②單頻網的系統組成需要滿足我國無線數字電視覆蓋組網的運行需求。借助于全球定位系統，可以實現廣播電視信號的同步分發。單頻網系統的數據信息主要是利用微波、衛星、光纖、微波等完成上下游之間的信息傳遞，因此微波以及光纜等主要載體可以將傳輸系統所接收到的數字信息進行光信號與電信號的轉換，以此確保數字電視節目的正常呈現。在這個過程當中，信號的傳輸同步需要在單頻網的適配環境下對不同的上下游信息流做好一定的調整和控制，從而確保數字信號正常傳輸的情況下提高無線數字傳輸的質量。③需要對碼流鏈路組網的實際影響進行考慮，碼流鏈路主要針對的對象屬于直連光纖的無線數字信息傳輸方式，應用直連光纖的過程當中需要利用光纖來作為主要的傳播載體。利用適配器進行碼流的對應處理之后，就可以借由數字電視發射機進行電信號的發射，經過傳輸終端進行電信號的還原。直連光纖的過程當中需要利用光纖作為主要的傳播載體，利用適配器進行碼流的對應處理，可以最大限度地滿足無線數字電視信號的傳播需求，操作簡便且信號的傳輸過程中穩定性也相對比較高。④需要對覆蓋組網在運行過程當中產生的影響進行全面分析。在利用單頻網技術傳送無線數字電視信號應用的過程中，還需要注意實際應用當中產生的問題。比如利用多個小功率的發射基站實現數字電視信號互補的需求。但是在實際應用當中，大功率的單個發射基站承擔著數字信號傳輸的主要職責。在長期運行的過程當中，可以實現網絡覆蓋面積的擴大，對功率的實時變化不能實現科學的控制。因此對于信號傳輸而言，如果功率過大則信號的重疊概率會增大，在無線數字電視信號接收的過程中會產生回波，從而對單頻網內部的實際運行和數字信號的質量產生一定的影響。基于此，在傳統的模擬技術當中可以根據一定的數字電視單頻網系統內部實際運行狀態進行模擬的運行操作，對于無線數字電視單頻網內部可能出現的問題需要進行科學合理的調試，對場強覆蓋的工程技術進行不斷調整完善，切實發揮無線數字電視單頻網技術的作用。

4. 結束語

利用無線數字電視單頻網組網是當下及未來無線數字電視的主要發展方向。對單頻網組建的過程中需要有效克服電視單頻網技術內存在問題。數字壓縮編碼技術現階段具備一定的局限性，在一個頻道8MHz帶寬作用下只可以對幾套電視節目進行傳輸。也就是說，對多個節目覆蓋的過程當中需要借助多個單頻網實現組網且聯合應用。基于現階段的信源編碼技術和新算法的基礎上，降低業務的實現過程當中所需要的比特率，實現更快的無線數據信號的傳輸，確保可以多套廣播節目的傳輸播出。借助于單頻網技術進行無線電視的覆蓋網絡操作，對廣播電視信息行業的發展可以起到一定的促進作用，并針對當前的無線數字電視覆蓋組網工程實際情況進行科學的規劃和分析。雖然無線數字電視當中的數字化技術已經得到了較為廣泛的應用，但仍需要進一步融合單頻網的技術和數字化技術。對于未來的發展，單頻網技術需要得到高度重視，實現廣播電視信息行業積極發展，以此確保單頻網技術的不斷優化，對于其技術應用水平可以得到進一步的促進和發展，實現無線數字電視行業不斷的發展進步。

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