地面數字電視覆蓋網建設面臨的問題及對策

【摘要】隨著新時期社會發展水平的不斷提升，數字電視已經成為電視媒體升級和發展的核心成果，本文從提升地面數字電視覆蓋網建設質量出發，從理論分析和文獻研究的角度入手，對數字電視的普及率和具體的覆蓋影響因素展開分析，結合實際案例探討了覆蓋網建設期間面臨的問題以及優化對策，提出了綜合發射塔位置設置信號干擾因素調控、信號傳送以及分配網絡等細節為主的設計方案，確保能夠為數字電視覆蓋網建設的質量提升奠定基礎。

【關鍵詞】地面數字電視；覆蓋網建設；內存優化

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.10.011

地面數字電視技術水平的升級為當前電視覆蓋率的提升提供了顯著的促進作用，尤其在部分經濟發展水平較為落后的地區，能夠為人們提供完善的電視媒體服務，成為多方關注的重點。但結合實際情況來看，部分地區的地面數字電視，推廣和建設的過程中，覆蓋網建設領域存在部分矛盾問題，直接影響了數字電視技術體系的普及和推廣?；诖?，本文從理論分析和文獻研究的角度入手，結合當前存在的主要問題展開分析，并制定了針對性的優化對策。這不僅是本文論述的重點內容，也是全面落實地面數字電視覆蓋網標準化和規范化升級必須解決的實際問題。

1. 數字電視覆蓋網建設的相關理論分析

1.1 建設背景

電視節目是人民群眾獲取外界信息的核心載體，而隨著新時期技術發展水平的不斷提升，地面數字電視覆蓋網也逐步完善，不僅提升了節目的質量和豐富程度，也為人們提供了多元化的選擇空間[1]。從技術應用的層面來看，地面數字電視覆蓋網的建設質量將直接影響信號的傳輸質量，也會影響人們的日常節目觀看體驗，現階段在全面落實三網融合以及數字化升級的大環境下，全面落實地面數字電視覆蓋網建設工作的升級和轉型，對于提升數字電視服務質量有一定的促進作用，也可以推動技術體系的優化和發展。

1.2 地面數字電視覆蓋網的具體規劃形態

數字信號是地面數字電視得以穩定運行的基礎條件，能夠提供多元化的電視節目內容，同時在電視節目制作以及編輯傳輸方面也會通過數字技術進行創新。目前地面數字電視系統作為覆蓋范圍最廣的電視廣播系統，已經達成了戶戶通、雙模用戶收聽等多元化的模式，為了提升電視服務質量，當前的地面數字電視覆蓋網系統已經形成了較為完善的結構，詳細見圖1所示。

其中的每一個環節環環相扣，落實好細節上的管控和創新，是維持地面數字電視覆蓋網建設效果的主要方向。

2. 地面數字電視覆蓋網建設期間的常見問題

從目前地面數字電視建設的優勢來看，不僅能夠提供高質量的清晰圖像和音頻，還支持不同的高分辨率格式調整，另外在數字信號傳輸方面有著更強的穩定性，具備多路傳輸以及節目導航等豐富的個性化體驗功能[2]。正因如此，功能越多受到外界因素影響后產生的后果越為嚴重。結合當前的常規案例統計，當前絕大部分地面數字電視覆蓋網建設過程中，受到外界因素影響產生的主要問題集中在以下幾個方面。

2.1 信號受干擾概率高

在地面數字電視覆蓋網建設期間，往往會受到信號干擾，例如，發射機之間的距離過近，在同步運行的過程中，若頻率范圍相近，極有可能導致信號的相互干擾，會直接降低信號傳輸質量，嚴重的則會影響用戶接收設備的運行性能，會出現信號丟失、圖像噪聲以及其他的體驗質量問題。單頻網網絡的自干擾主要存在于信號傳輸期間，一旦出現了多徑傳播或者多普勒效應，便會出現自干擾。覆蓋盲區問題與周邊的地理環境及自然因素有著直接的關系，比如城市區域受到高樓大廈的影響，會出現信號覆蓋盲區，山區產生的影響主要由于坡度較陡或者起伏較大的地形結構。

2.2 頻譜資源類型多樣性不足

地面數字電視的運行需要依托頻譜資源進行信號傳輸，但是目前用戶數量在逐漸增加，電視節目的內容也在不斷更新，豐富的信息會加大原有頻譜資源的運行壓力，因此在短時間內，很容易出現可用頻譜資源有限的現象。這種供給方面不平衡的問題是覆蓋網建設期間最常見的問題，頻譜資源之間出現了競爭關系，會直接影響信號傳輸的質量，也會導致覆蓋范圍相互交叉重疊。尤其無線通信以及廣播服務也在同步升級和創新導致頻譜資源的分配面臨著更大的矛盾問題。

3. 地面數字電視覆蓋網建設的優化對策

3.1 合理調整基礎設施建設細節

首先，在選擇發射塔位置的過程中，要了解當地的地理環境因素以及外界影響因素，若地勢起伏較大，要合理設置不同發射塔的位置，確定信號傳輸流暢。避免在有大型河流湖泊或者水體的區域設置發射塔，減少自然要素對信號傳輸造成的干擾。

在發射塔位置設置的過程中，要落實好當地人口分布情況和人口密度情況的調查，以滿足人們的日常收聽需求為依托設置發射塔。若人口分布較為稀疏，則可以綜合具體的人口分布面積，適當增加發射塔的數量，達到信號傳輸全覆蓋[3]；詳細統計不同地區的人口密度和數量，作為發射塔設計距離調整和數量調整的主要依據，比如一部分旅游景點地區以及居民區人口密度較高，對于電視的觀看需求較大，要確保信號覆蓋具備連續性，實現無縫切換。

除此之外，在調整好發射塔位置的基礎上，還需要針對無線發射系統進行細節上的調控。無線發射系統是用戶接收數字信號的重要設施，在覆蓋網建設期間，要綜合當地的地形特點進行參數微調，實時檢測傳輸流（Transport Stream，TS）碼流信號數據信息中包含的時間信息，判斷信號傳輸過程中的時間間隔長短，由此來調整發射器的發射時間時延[4]。在這個過程中可以增加自動識別和持續性檢測的技術體系，例如同步信號處理系統，能夠對信號傳輸期間的各項問題進行精準捕捉，有助于結合實際情況判定當地的信號傳輸穩定性和完整性，其實際應用結構見圖2所示。

3.2 建立信號干擾因素消除體系

對于信號產生干擾的因素較為復雜，因此制定防干擾系統必然要結合實際情況進行針對性的創新。

3.2.1 發射機信號干擾問題調整

在發射機設置的過程中，便需要提前規劃好頻率和頻譜，避免相鄰發射機之間的頻率相近導致的干擾。結合發射機的設置位置和密度情況，考慮頻率間隔、頻段選擇，并且做好頻率隔離，能夠顯著降低發射機之間產生的干擾問題。采用指向性的天線，可以降低信號的干擾影響，根據目標覆蓋區域的需求和地形特點，選擇適當的天線類型和方向性，提高信號的定向性。

3.2.2 單頻網網絡自干擾問題調整

在一部分繁華的城市或者地形環境較為復雜的區域，地面數字電視覆蓋網建設期間，會選擇多徑傳播的方式進行信號傳輸，經歷了多個路徑之后，會出現信號衰減以及時延擴展的問題，這是直接影響通信質量的主要因素。為了改變這樣的現象，可以在信號接收端設置等化器，有助于修復出現了失真的數字信號。例如自適應濾波器作為一種新型式的等化器，可以結合信號的特性進行濾波器參數的動態化調整，在絕大部分多徑傳輸系統中有著較強的應用價值，改變了由于不抗力因素導致的信號失真問題。

頻域分離也是一種新型的防干擾對策。在接收端通過頻域分析和處理對不同發射機的信號進行分離，進一步降低來自其他發射機或者設備產生的干擾因素，也可以識別出發射機的信號，利用相應的補償機制或者抑制技術，提升系統自身的抗干擾能力。比如可以在接收端使用信號處理算法以及干擾消除技術，常見的有多輸入多輸出技術和最小均方誤差技術[5]。

3.2.3 解決覆蓋盲區問題

結合上文論述可知，在調整發射塔的過程中，要考慮當地的地形條件、人口分布情況和人口密度，這對于解決信號覆蓋盲區問題也有一定的促進作用。通過調整發射設備的密度，在地形起伏較大或者存在部分影響因素的區域內，密度的增加能夠提升覆蓋范圍，同時在部分地區可以設置信號放大器和轉發器，這又可以彌補長距離或者復雜地形結構導致的信號覆蓋盲區。

另外可以通過天線的位置設置改善覆蓋盲區，原理在于信號的輻射方向以及覆蓋范圍由天線的位置決定，合理地結合實際情況調整天線的位置，能夠最大限度地消除覆蓋盲區，調整的參數往往以天線類型、高度和方向性為主。

除此之外，還可以在系統中利用更加先進的信號傳播技術，比如MIMO技術和波束成形技術等，有助于提升信號傳輸效率和質量，進一步增加覆蓋范圍。

3.3 科學設計節目信號傳輸分配網絡

3.3.1 微波傳輸鏈路

首先，微波傳輸鏈路是當前應用較廣的信息傳送分配網絡，主要依托微波無線電進行數字信號的傳輸，在使用該種方式進行系統優化的過程中，要考慮以下幾方面的影響因素，保持信號傳輸的穩定性和綜合質量。首先，要進行頻段的調整，可以綜合不同區域的信號傳輸頻段進行調整，避免與其他的無線通信或者廣播重合，導致系統干擾。

其次，在天線布局以及選擇的過程中要做好參數以及性能方面的分析。比如依托地理環境以及不同區域的傳輸需求，合理地設置天線的布局位置，達到最佳的傳輸效果，進一步提升信號覆蓋范圍。

除此之外，要考慮鏈路設計的前期預算和規劃的整體容量，比如從傳輸距離、天線增益效果、傳輸功率等層面出發進行統籌設計，充分滿足當地的信號傳輸可靠性和傳輸容量需求[6]。

3.3.2 光纖傳輸鏈路

首先，光纖的型號和規格選擇要結合具體的覆蓋網建設規模以及需求進行分析，考慮到傳輸距離以及傳輸容量，以此來調整光纖的特性和性能，可以保證信號傳輸的穩定性。

其次，要結合覆蓋網建設的需求，調整光纖連接及布線的位置，連接主要選擇高質量和高性能的連接件、配件，做好連接技術體系和人員綜合能力的管理；在布線的過程中也要做好整體環境的規劃，以此提升信號傳輸的質量。

另外，考慮到網絡的整體架構和拓撲設計，比如當前較為常見的結構以點對點、星形以及環形為主，可以將傳輸效率最大化，也能夠滿足信號傳輸和后續的網絡管理運維需求。

3.4 制定科學的覆蓋網運維管理體系

首先，做好日常的信號維護工作，能夠有效發現對于信號傳輸產生影響的主要因素，在影響尚未擴散時進行調整和優化，可以避免大規模信號傳輸事故的發生。例如在發射主站、輔站以及補點站建設結束之后，及時下派專門的維護人員進行點位測試，了解信號的發射質量和傳輸效果，尤其要模擬在不同環境下或者不同影響因素下的抗干擾能力。另外要結合環境的實際情況進行重點維護，比如一部分發射機房海拔較高，很容易受到雷暴天氣的影響，此時要重點檢查天饋線系統是否性能良好，針對存在破碎或者變形的設備，及時進行維護和更換。

另外，落實好系統檢查作業。維護人員是要通過現代化手段全程了解系統和各項設備的運行狀態，在系統檢測的問題時會發出警報，此時技術人員可以通過遠程操作的方式，判斷問題的實際成因，若無法通過遠程操作解決，要及時派遣當地技術人員進行協同處理。監測系統能夠判斷出覆蓋網中的信號傳輸情況，還可以對分布變化情況進行實時監測，利用數據處理系統以及云計算技術，可以形成監測信息數據庫，便于開展日常精細化的覆蓋網管理工作。

4. 結束語

地面數字電視覆蓋網建設的質量和效果將直接影響人們的日常節目觀看體驗，因此將其作為維持民生穩定的重要一環，加大力度落實好技術以及管理體系方面的創新，針對覆蓋網建設期間的基礎設施規劃情況、技術體系升級、細節管理、精細化檢測等方面制定多元化的管理方案，不僅能夠維持覆蓋網的穩定運行狀態，也可以為我國地面數字電視的升級和運維發展提供更多的可參考信息，進而推動相關領域的持續化改革和創新。

參考文獻：

[1]孟憲國，孟憲林.市縣級地面數字電視覆蓋網建設面臨問題及對策研究[J].廣播電視信息，2022，29（11）：106-108.

[2]胡平.模數同播階段地方電視節目地面數字電視覆蓋組網與工作模式研究[J].西部廣播電視，2020，41（21）：231-233.

[3]康峻森.淺談地面數字電視廣播覆蓋網的建設[J].電子測試，2019（01）：131-132，34.

[4]劉學理.河南省地面數字電視覆蓋網總體技術規劃方案研究[J].廣播與電視技術，2018，45（10）：96-99.

[5]趙紀努.縣域地面數字電視覆蓋網建設的分析與思考[J].西部廣播電視，2018（10）：255-256.

[6]馬天明.地面數字電視廣播覆蓋網建設的分析與思考[J].中國傳媒科技，2018（01）：52-53.

作者簡介：賈蘭杰（1980—），男，河北武邑人，工程師，研究方向：廣播電視技術。