地面数字电视广播规划研究

国家广播电影电视总局广播电视规划院AcademyofBroadcastingPlanning,SARFT地面数字电视广播规划研究2007年8月国家广播电影电视总局广播电视规划院报告的主要内容无线覆盖和规划研究工作特点地面数字电视规划研究技术基础地面数字电视规划研究方法规划院从事技术规划的研究背景国内外开展地面数字电视规划情况国家广播电影电视总局广播电视规划院无线覆盖规划的重要性卫星广播电视：高斯信道有线广播电视：通过电缆、光缆传输无线广播电视频谱资源的特点有限性、排他性、可复用性、非耗竭性、具有固有的传播特性、易污染性国家广播电影电视总局广播电视规划院无线覆盖规划的重要性影响无线覆盖的因素复杂发射功率、天线高度、天线方向性、地形、地貌等无线频率使用的相互制约：模拟邻频不能同台使用等服务区与覆盖区：中继、补点无线广播电视频谱管理：《广播电视无线传输覆盖网管理办法》：2004年11月发布50W以下小功率调频、电视发射设备：广电总局委托省级广播电视行政部门管理国家广播电影电视总局广播电视规划院规划研究工作特点频率规划科学合理是广播电视频率资源有效利用的重要保证是广播电视业务优质服务的重要保证地面数字电视频率规划工作的复杂性传播特性：峭壁效应技术参数：多模式，确定规划模型和参数难业务类型：种类多，高清、标清，固定、移动等规划方案：单频网，多频网过渡时期需要在本已十分拥挤的模拟电视中寻找可用频率国家广播电影电视总局广播电视规划院电视频段频段I:48.5MHz-72.5MHz（DS1-DS3,VHF）频段II:76MHz-92MHz（DS4-DS5,VHF）频段III:167MHz-175MHz（DS6-DS12,UHF）频段IV:470MHz-566MHz（DS13-DS24,UHF）频段V:606MHz-958MHz（DS25-DS68,UHF）DS1-DS48为电视业务专用DS49-DS68为与其它业务共用DS5为过渡频道国家广播电影电视总局广播电视规划院模拟电视规划方法技术规划和频率规划频率分组根据规划参数确定频率复用距离在地图上手工分区，指配频率协调完成频率规划方案国家广播电影电视总局广播电视规划院数字电视规划技术参数的研究射频载噪比门限当被测信号达到失败判据时的信号功率与噪声功率之比（dB）最低可用场强保证一定信号质量的前提下，接收信号的场强在已知系统高斯信道载噪比门限的前提下，通过采用不同的计算方法（品质因数法和电压法），可以得到地面数字电视系统的最小场强国家广播电影电视总局广播电视规划院规划技术参数的研究射频保护率是预收与非预收信号电平比的最小值，通常以接收机输入端上的分贝（dB）值表示同频、上邻频、下邻频保护率地面数字电视受地面数字电视干扰保护率地面数字电视受模拟电视干扰保护率模拟电视受地面数字电视信号干扰保护率国家广播电影电视总局广播电视规划院规划技术参数的研究时间概率达到或超过给定场强值的接收时间的概率地点概率达到或超过给定场强值的接收点的概率国家广播电影电视总局广播电视规划院电联建议书与我国标准ITU-R1368：VHF/UHF频带内数字地面电视业务的规划准则包括DVB-T、ATSC、ISDB-T例如：ITU-R1368规定了8MHz带宽DVB-T系统700MHz频段64-QAM2/3工作模式下固定接收的最小场强值为47dB(µV/m)，该工作模式下DVB-T信号受DVB-T信号干扰的高斯信道同频道保护率为19dB与我国传输标准传输标准GB20600-2006相适应的规划参数标准目前正在紧张研究制定中国家广播电影电视总局广播电视规划院规划方法研究多频网（MFN）由使用几个RF频道的发射台组成的网络单频网（SFN）数字电视可通过采用同步技术，使得不同地点的多部发射机都同步地发射同样内容的数字电视信号、并且工作在同一频率，即构成单频网（SFN）SFN是提高频谱利用率的一种有效手段，但在当前频率资源已被模拟电视充分使用的情况下，在较大范围寻找同一个频率用于SFN难度很大对于不同的规划区域，可以制定多频网（MFN）、单频网（SFN）或MFN和SFN的混合网络规划国家广播电影电视总局广播电视规划院规划方法研究分配规划将分配得到的特定频道用于业务区内某一特定区域的覆盖，这一特定区域称为分配区。在规划阶段，分配区内各发射机的位置和其他特性参数是未知的这些参数将在实施分配规划时转换为一个或多个指配时确定下来国家广播电影电视总局广播电视规划院规划方法研究指配规划将特定频道指配给单独一部地理位置确定的发射机，并且这部发射机的辐射功率、天线高度等传输特性、参数已经确定一旦完成指配规划，所有发射机的位置以及传输特性、参数等都是已知的，这些发射机不需要进一步协调就可以投入使用我国模拟电视的规划是采用指配规划方法制定的地面数字电视覆盖网规划既可以采用分配规划，或采用指配规划，还可以联合使用分配规划和指配规划国家广播电影电视总局广播电视规划院频率指配原则现阶段，数字电视覆盖网规划采用指配规划的方法需从开展地面数字电视的可行性、经济性、有效性等角度考虑需研究确定频率指配的原则：频率资源的使用原则为未来发展的预留空间采用SFN、天线方向图赋形、功率调整等技术提高频谱使用效率规划兼容性原则数字台址规划现状台/规划台优先级、干扰避让措施等国家广播电影电视总局广播电视规划院电波传播模型的研究场强预测结果与实际应用情况越接近，规划误差越小选择最准确的电波传播模型是规划结果科学、合理、可靠的前提国际上已经提出了多种预测方法，主要有ITU-RP.1546、ITU-RP.370、ITU-RP.526、Epstein-Peterson、Longley-Rice、Bullington、OkumaraHata、Cost-231等国际电联区域性无线电通信会议（RRC04/06）制定区域性地面数字电视频率规划采用的是ITU-RP.1546我国粤港边界地区地面数字电视频率协调技术标准采用的是Epstein-Peterson模型国家广播电影电视总局广播电视规划院规划工具和手段专业规划软件平台具有计算所需精度的地形高程数据、地貌数据、人口分布数据等与当地地理环境相适应的电波传播模型规划数据库多种计算所必需的规划参数和计算方法国家广播电影电视总局广播电视规划院规划工具和手段针对我国的地面数字电视传输标准，正在着手研究开发基于ITU-R370、1546等多种传播模型的规划软件国际上也有多家专业公司推出可用于地面数字电视频率规划的商用规划软件，如德国L&S数字电视规划软件高精度基础地理信息数据、城市楼群数据、地貌数据和人口分布数据对于地面数字电视覆盖网实施规划、特别是城区单频网规划起到至关重要的作用国家广播电影电视总局广播电视规划院初步规划与实施规划地面数字电视覆盖网规划将分为不同的层次、逐步制定完成初步规划：为提高工作效率，规划原则不一定面面俱到、可以使用较为简单的规划方法、精度较低的地理信息数据，通过对较大范围的频谱分析和规划研究，分区域制定初步规划。初步规划可能只包括每个区域内的主要发射站点和技术参数国家广播电影电视总局广播电视规划院初步规划与实施规划实施规划：当某个地面数字电视覆盖网即将实施时，需要根据实际投入使用的服务区要求、业务模式、节目复用方式、服务区内相关广播电视或其他无线电业务使用情况等，采用严格的规划原则、高精度的地理信息数据，制定详细的实施规划国家广播电影电视总局广播电视规划院初步规划与实施规划我国广东与香港地区于2002年研究确定了两地的地面数字电视规划，初步规划了数个地面数字电视覆盖网2004年香港政府提出将其中三个覆盖网投入使用的计划，香港电视广播公司委托广播电视规划院开展香港地面数字电视覆盖网的实施规划国家广播电影电视总局广播电视规划院规划制定的基本步骤1、确定规划原则频率使用原则规划目标节目、覆盖政策对现有业务的保护程度数字台址确定原则……国家广播电影电视总局广播电视规划院规划制定的基本步骤2、确定规划需求规划业务类型规划业务的接收方式规划的服务区规划业务系统参数：有多种参数选择数字电视网络的特性和结构：SFN、MFN，间距……国家广播电影电视总局广播电视规划院规划制定的基本步骤3、确定规划技术准则：保护率、最小场强等4、确定传播预测模型：ITU-RP.1546，ITU-RP.3705、确定规划数据库模拟现状台和规划台拟指配频率的数字台址分配规划的业务区、模型等其他业务国家广播电影电视总局广播电视规划院规划制定的基本步骤6、确定制定规划方案的具体方法分配规划、指配规划、混合规划–分配规划：为确定的业务区指定频率–指配规划：为确定的台指定频率格网法、非格网法–格网法：规划区域内具有统一的需求特性，频率资源在整个覆盖区内地理分布是规则的–非格网法：频率资源在某一地理区域是非规则的，但频谱有效分布，用于需求不同、中继频点等国家广播电影电视总局广播电视规划院规划制定的基本步骤7、频率规划试算模拟台站覆盖分析指配数字台站电磁环境分析覆盖及干扰分析综合确定数字规划频道和网络结构国家广播电影电视总局广播电视规划院地面数字电视规划方法8、协调确定频率规划方案与周边地区协调与其他业务协调频率分割和场强限制9、实施过程中的规划优化国家广播电影电视总局广播电视规划院国外地面数字电视频率规划研究情况ST61协议欧洲广播区域于1961年达成的欧洲区域性VHF/UHF频段模拟广播业务（FM/TV）协议Chester97协议1994年欧洲电信管理委员会（CEPT）对地面数字电视及其过渡期间的频率规划开展相关工作，1997年7月在英国切斯特召开会议，并达成了欧洲区域内DVB-T协调技术标准、协调原则和程序的多边协议国家广播电影电视总局广播电视规划院国外地面数字电视频率规划研究情况GE06协议通过召开区域性无线电通信会议（RRC04/06），为1区和部分3区国家在174～230MHz和470～862MHz频带内进行的地面数字电视规划国家广播电影电视总局广播电视规划院国外地面数字电视频率规划研究情况美国1996年开始地面数字电视频率规划，在模数过渡期间为每一个符合条件的广播公司额外指配一个数字频道用于模数同播英国的国家数字电视频率开始于1995年，由BBC和英国贯通通信公司NTL共同制定，规划及现场测试工作于1999年全部完成日本于2000年制定了地面数字电视频率规划，计划2011年关闭所有的地面模拟电视系统国家广播电影电视总局广播电视规划院我国地面数字电视频率规划研究情况“八五”期间即开始了地面数字电视频率规划研究工作国家‘八五’攻关项目高清晰度传输网的规划方法研究国家自然科学基金的高清晰度电视传播覆盖方法研究2000年开始，在广电总局科技司的领导下，广播电视规划院配合开展了粤港边界地区地面数字电视规划与协调工作2003年，广播电视规划院获得国家财政支持，投入力量全面开展我国广播电视模拟数字过渡时期频率规划研究国家广播电影电视总局广播电视规划院规划院从事技术规划研究背景先后参与完成短波、中波、调频、电视、卫星等技术规划研究在无线电规则、电波传播与预测、无线电干扰分析理论、规划软件及规划数据库的使用维护等方面积累了丰富的经验国家广播电影电视总局广播电视规划院近年开展的相关工作高清晰度电视传输网规划方法研究地面数字电视频率规划工具研究及京津冀地区规划试算西新工程覆盖分析粤港地区地面数字电视频率规划与协调研究内地与香港和澳门广播电视频率协调研究中俄边境地区广播电视频率协调研究中越边境地区广播电视频率协调研究国家广播电影电视总局广播电视规划院近年开展的相关工作《地面数字电视频率规划准则》国家标准研究全国地面数字电视广播覆盖网研究国际电联与欧洲DTTB规划需求与策略研究地面数字电