5G 時代廣播電視數(shù)字信號覆蓋技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

崔云波

（山東省平度市融媒體中心，山東 平度 266700）

0 引言

21 世紀，我國的信息技術(shù)獲得了飛速發(fā)展，推動了媒體與通信行業(yè)深度融合發(fā)展。媒體市場競爭激烈。為充分占據(jù)市場份額，獲取穩(wěn)定的受眾群體，廣播電視行業(yè)應跟隨時代發(fā)展步伐，充分應用大數(shù)據(jù)與5G 技術(shù)，不斷優(yōu)化廣播電視數(shù)字信號覆蓋技術(shù)，擴大信號傳輸范圍，實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，創(chuàng)造全新發(fā)展格局。

1 5G 技術(shù)在廣播電視數(shù)字信號覆蓋中的應用

隨著科技不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)與5G 技術(shù)逐漸衍生并發(fā)展，逐漸應用在人們的日常生活及工作中，為廣播電視行業(yè)帶來機遇的同時，也帶來了全新挑戰(zhàn)。5G 技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)均具有海量及高速度特征。這些特征與廣播電視行業(yè)的發(fā)展需求一致。在這些技術(shù)的支持下，廣播電視行業(yè)將發(fā)生全局性與全域性變化，有利于保持廣播電視媒體原有發(fā)展優(yōu)勢，強化技術(shù)支持，最終實現(xiàn)廣播電視行業(yè)的媒體融合與數(shù)字化轉(zhuǎn)型。5G 技術(shù)是指第五代通信技術(shù)，與傳統(tǒng)技術(shù)相比較，傳輸速度更快，容量大，且安全性能更高。目前，5G 技術(shù)被廣泛應用于廣播電視數(shù)字信號傳輸工作中，充分發(fā)揮出綜合傳輸優(yōu)勢，加快推進廣播電視節(jié)目制作與傳輸?shù)臄?shù)字化轉(zhuǎn)型進程?？傮w上看，5G 通信技術(shù)對廣播電視數(shù)字信號傳輸?shù)挠绊懼饕@現(xiàn)在三個方面。

第一，加快形成新型廣電媒體傳播網(wǎng)。隨著700 MHz 無線網(wǎng)絡(luò)、核心網(wǎng)、承載網(wǎng)、IT 支撐系統(tǒng)等各項廣電5G 網(wǎng)絡(luò)項目建設(shè)取得規(guī)模性進展，中國廣電媒體在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)了良好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，廣電網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模不斷上升。

第二，革新了數(shù)字廣播電視節(jié)目的制作與傳輸方式。在5G 網(wǎng)絡(luò)的支撐下，廣播電視節(jié)目的內(nèi)容服務(wù)向移動化、多屏化、高清化和智能化邁進，互聯(lián)網(wǎng)視頻業(yè)務(wù)開始逐步占領(lǐng)市場。

第三，增強了觀眾的沉浸式體驗。5G 技術(shù)保障了節(jié)目視頻的高清晰度，同時與虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）技術(shù)、增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）技術(shù)、高清直播技術(shù)、全息影像技術(shù)以及人工智能技術(shù)充分融合，為廣大用戶提供了良好的體驗［1］。

2 數(shù)字廣播電視信號覆蓋技術(shù)

隨著相關(guān)科研的持續(xù)化開展，新時期，5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)等融合應用，為數(shù)字廣播電視信息傳播提供了新的發(fā)展方向。在此，對當前常用的四種信號覆蓋技術(shù)進行分析闡述。

2.1 DVB 技術(shù)

DVB是數(shù)字視頻廣播（Digital Video Broadcasting）的簡稱。DVB 技術(shù)在發(fā)揮效用的過程中，必須有衛(wèi)星信號和相關(guān)設(shè)備的支持。只有衛(wèi)星信號傳播流暢、設(shè)備運轉(zhuǎn)正常、衛(wèi)星和地球設(shè)備傳輸通路正常，才能達成數(shù)字信息傳播的目的。同時，DVB 涉及多項內(nèi)容，如DVB 交互、DVB 基帶信息等，都會對最終傳播效果產(chǎn)生直接影響［2］。

從功能方面來看，DVB 技術(shù)不僅可以實現(xiàn)信息傳輸和信息的靈活接收，還能實現(xiàn)聲音、圖像資源的流暢傳播。但在5G 時代，因受到多種因素的干擾，DVB 技術(shù)的局限性逐漸暴露，其中成本消耗大是最明顯的短板。例如，要充分發(fā)揮DVB 技術(shù)的傳輸效果，必須借助收費的綜合解碼衛(wèi)星接收機（Integrated Receiver Decoder，IRD）技術(shù)才可以實現(xiàn)。這在無形中推動了技術(shù)研究，也為新型數(shù)字廣播電視信息覆蓋技術(shù)研究提供了契機。

2.2 DMB-T 技術(shù)

DMB 稱為數(shù)字多媒體廣播，是在數(shù)字音頻廣播（DAB）基礎(chǔ)上發(fā)展出的一項廣播系統(tǒng)。在實踐探索和理論支持下，DMB 不斷發(fā)展并與其他技術(shù)融合，進一步優(yōu)化提升廣播聲音質(zhì)量，助力其由傳統(tǒng)的單一聲音廣播向多媒體領(lǐng)域發(fā)展。依托DMB系統(tǒng)的成熟理論，DMB-T 技術(shù)（地面數(shù)字多媒體廣播）在新理論的支持下也得到了進一步發(fā)展。

應用DMB-T 技術(shù)，不僅可以有效提升廣播電視節(jié)目的質(zhì)量，還能進一步順應時代發(fā)展趨勢，為廣大用戶提供更為多樣、自由的選擇空間。尤其是5G 時代，科學技術(shù)發(fā)展水平日益提高，大眾對廣播電視的信號質(zhì)量、傳輸流暢度等有了更高要求。為了支持廣播電視行業(yè)發(fā)展，打造更為高效、流暢的數(shù)字信號傳輸體系極為重要。而DMB-T 技術(shù)依托DMB-T 系統(tǒng)，可充分滿足廣大受眾的個性化需求和高品質(zhì)要求。

2.3 ATSC 技術(shù)

ATSC 是美國高級電視業(yè)務(wù)顧問委員會（Advanced Television Systems Committee）的縮寫，常用其代指美國的數(shù)字電視國家標準。該技術(shù)在應用過程中，通過MPEG-2 視頻壓縮和AC－3 音頻壓縮方式實現(xiàn)信源編碼，同時為了滿足需求，采用VSB調(diào)制信道編碼且提出地面廣播模式（8VSB）和高數(shù)據(jù)率模式（16VSB）兩種模式［3］。

應用ATSC 技術(shù)時，首先需要從美國的數(shù)字電視國家標準入手，其次全面提升廣播電視運作過程的信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和精確性，這是保證數(shù)字廣播電視信息實現(xiàn)全覆蓋目標的基礎(chǔ)；最后需要明確該技術(shù)重點在于畫面展示，應用時需要根據(jù)畫面展示的不同層面，針對性地選用技術(shù)標準。從技術(shù)角度來看，可將畫面展示分為三個層面：第一是定像層面，是指觀眾最終看到的圖像效果；第二是針對性壓縮處理，從而提升畫質(zhì)；第三是在前兩層面基礎(chǔ)上進行科學調(diào)整。經(jīng)過上述三個層面的科學落實，可最大限度地保證數(shù)字電視廣播信號安全、穩(wěn)定地實現(xiàn)全覆蓋。

2.4 ISDB 技術(shù)

ISDB 是日本的數(shù)字廣播專家組（Digital Broadcast Experts Group，DIBEG）制訂的數(shù)字廣播系統(tǒng)標準。ISDB 技術(shù)就是基于該標準而形成的數(shù)字廣播電視信息傳輸技術(shù)體系。該技術(shù)具備柔性強、拓展性強及共通性強等特點，能夠在集成發(fā)送過程中發(fā)揮重要作用。

利用ISDB 技術(shù)，可以全面保證數(shù)字廣播電視信號實現(xiàn)全覆蓋，利用標準化的復用方式，實現(xiàn)不同類型的信號專用通路發(fā)送。對已經(jīng)復用的信號利用不同通道進行發(fā)送，可有效提升信號傳輸品質(zhì)。

3 5G 背景下廣播電視數(shù)字信號覆蓋技術(shù)的創(chuàng)新

3.1 科學布設(shè)天線地網(wǎng)

提供優(yōu)質(zhì)廣播電視數(shù)字節(jié)目內(nèi)容服務(wù)的基礎(chǔ)是規(guī)模龐大、運行良好的通信網(wǎng)絡(luò)資源。在廣播電視數(shù)字信號傳輸中，科學布設(shè)天線地網(wǎng)，為解決這一問題提供了很好的解決方案。

天線地網(wǎng)主要是將天線鐵塔作為中心，把導線安放于信號發(fā)射場的地下，如此實現(xiàn)天線輻射的回路。傳輸原理是：大地電阻的數(shù)值超過地網(wǎng)導線電阻許多，導致地網(wǎng)導線的電流比大地上所形成的電流大，從而有效降低了傳輸信號在大地的損耗，使天線效率得以大幅度提升。天線地網(wǎng)通常要用鐵塔的底部來充當中心圓心，所配用的銅導線直徑φ2～3 mm。對于數(shù)量方面的設(shè)置，應緊密結(jié)合土壤的地導系數(shù)和所處地形狀況，同時根據(jù)長度與高度，兼顧土壤性質(zhì)和地面狀況。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，導線的長度一般是在0.3λ～0.5λ（λ特指信號的波長）。通常，導線長度與塔的高度相等［4］。

在天線地網(wǎng)布設(shè)工作中，為了減少地損的負面影響，需要對地網(wǎng)的埋設(shè)深度進行合理控制，不可埋設(shè)過深。為了做好導線的保護工作，需要將地網(wǎng)的深度控制在距離地面0.3～0.5 m 的范圍。在距離天線塔底中心位置0.5λ 以內(nèi)的范圍，一定要設(shè)置天線電磁感應區(qū)，用于調(diào)整損耗與地網(wǎng)的關(guān)系，與天線塔底中心相距大于0.5λ 的地方均設(shè)有輻射場。

對于廣播電視數(shù)字信號發(fā)射工作來說，只有做好天線地網(wǎng)鋪設(shè)工作，方能為地電流提供良好的通路，提高信號發(fā)射效果［5］。

對于地網(wǎng)的鋪設(shè)工作，必須合理使用高溫處理技術(shù)方法來進行全部連接點的焊接，充分確保焊接點的穩(wěn)固與安全。如果鐵塔正下方的區(qū)域地面電磁場能量超過一定限度，會大大增加信號傳輸?shù)膿p耗，加重信號衰減問題。為此，應在距離鐵塔基座較近的區(qū)域，將地網(wǎng)的掩埋深度降低，將其鋪設(shè)在比較淺的地層中，這樣可以加強天線的輻射效率。

在地網(wǎng)鋪設(shè)過程中，時常會遇到不同類型的障礙物，如調(diào)配室等，此時需要繞過障礙物，進行分散型敷設(shè)。例如，某廣播電視臺在建設(shè)地網(wǎng)的過程中，一共組建了三座中波自立塔，其中兩座鐵塔高120 m，另一座高76 m（是一座1 098 kHz 的單頻塔）。鐵塔地網(wǎng)的圓心是中波自立塔，地網(wǎng)中一共埋設(shè)了120 根紫銅線，埋深在40～50 cm，呈放射狀向外鋪設(shè)。在鐵塔圍墻外與調(diào)配室外側(cè)均安置了地網(wǎng)內(nèi)環(huán)，以紫銅板為材質(zhì)，尺寸大小為10 cm×0.75 mm，以此連接地網(wǎng)線和塔基的回流條。完成鋪設(shè)工作后，還需用混凝土進行固封，以此避免地網(wǎng)受損。此外，還在地網(wǎng)線的末端處安放一個外環(huán)，之后再用紫銅線對所有的網(wǎng)線的末端進行連接，從而構(gòu)成完善的地網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

3.2 推動智慧廣電建設(shè)

結(jié)合上文闡述內(nèi)容進行分析，在當前時代，推動智慧廣電建設(shè)是創(chuàng)新發(fā)展的必然途徑。在此可通過以下三個維度促進智慧廣電建設(shè)：第一，實現(xiàn)深入融合創(chuàng)新，從技術(shù)層面實現(xiàn)數(shù)字信號全覆蓋，如融合5G 技術(shù)優(yōu)化傳播方式和傳播技術(shù)，實現(xiàn)與人工智能（Artificial Intelligence，AI）的深度融合等；第二，實現(xiàn)業(yè)態(tài)升級，如打造“5G+VR/AR”模式，增強用戶的沉浸式體驗；第三，從服務(wù)體系方面創(chuàng)新，如加快“全國一張網(wǎng)”建設(shè)，加速涵育智慧廣電生態(tài)。通過上述三方面內(nèi)容的創(chuàng)新發(fā)展，可為實現(xiàn)數(shù)字廣播電視信號覆蓋提供更多動力［6］。

4 結(jié)語

廣播電視覆蓋工程建設(shè)是廣電媒體在5G 時代拓展豐富的互聯(lián)網(wǎng)化數(shù)字廣播技術(shù)應用與服務(wù)的基礎(chǔ)，也是我國“智慧廣電”建設(shè)的硬件條件。我國的廣電媒體應充分發(fā)揮5G 技術(shù)在廣播電視數(shù)字信號覆蓋中的應用，堅持在廣播電視數(shù)字信號覆蓋技術(shù)領(lǐng)域進行創(chuàng)新，不斷提高視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量。