推进农村数字电视发展的最佳方案--DMB-TH
数字新媒体委员会| 流媒体网| 2006-10-25

党的十六届五中全会提出了建设社会主义新农村的战略目标,而解决农村文化信息发展严重滞后的问题,已经成为建设社会主义新农村的标志性工作,它是从源头上提高农村群众文化水平和素质的根本措施。

广大农村地区(特别是西部地区),信息获取手段的落后已经成为构建和谐社会和新农村建设的严重障碍。消除“数字鸿沟”的关键是文化信息落地。为解决农村收看电视难而正在实施的“村村通”工程,就是农民喜闻乐见的传播文化信息的有效手段。国家于1998年正式启动了广播电视村村通工程。根据有关方面统计,截止到2005年底,中央和地方财政累计投入资金34.4亿元,基本解决了全国11.7万个行政村和8.6万个自然村共9700万农民群众收听收看广播电视的问题,深受广大农村群众的欢迎。然而现有各种农村电视覆盖方式都存在一定的局限性。我国城市居民一般能收看到30-60套有线电视电视节目,而广大边远农村地区只能接收到2-5套无线电视节目,而且效果都不太理想,有的地区到目前为止仍然是电视的“盲区”。此外,现行的“村村通”工程主要考虑覆盖率的问题,尚未与广播电视数字化有机地联系在一起。因此,我们有责任去探索先进的技术方案和切实可行的运营模式,以便在完善农村广播电视公共服务覆盖体系的同时推动意义深远的农村广播电视的数字化工作。

 

 1 DMB-TH方案介绍

国家有关领导部门曾多次强调,我国一定要采用具有自主知识产权的地面数字电视传输标准。经国内有实力的大学、研究院所、有关企业等多年的努力,我国研制成功了具有自主知识产权的地面数字电视传输技术体系。其中,凌汛科技和清华大学在借鉴数字通信领域最新技术成果的基础上,联合提出了一种创新的、适合中国国情的地面数字电视广播传输系统,称为:地面数字多媒体电视广播--DMB-T方案。该方案具有多项基础性技术发明,大量采用了无线数字通信方面的最新技术,是一项原创性无线数字电视传输新体制,因此成为了国标的基础框架。根据国家有关主管部门的要求和规定,经过与多家国标研发单位的技术融合,最终形成了中国数字电视地面广播标准--GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》。虽然国标目前尚无一个官方正式的英文代号,由于它的主要核心技术来自于清华大学地面数字电视方案DMB-T,并且清华方案占据了全国三分之二以上的市场份额, DMB-TH作为国标的俗称已在业内逐渐地流行开来。DMB-TH是从国标的众多调制模式和应用功能中优选出来的技术实现体系,是一套可以独立运行的可扩展的国标技术方案。

DMB-TH传输系统的设计指导思想是将数据检测与信道估计分别对待,以获得最佳接收效果。该方案融合了各方面提出的方案的优点,采用了频谱效率高、抗多径干扰能力强、适用于宽带信号传输的TDS-OFDM技术,纠错编码采用了最新的低密度校验码(LDPC),信道估计采用了时域的伪随机(PN)序列作为参考信号。与现有的数字电视传输标准(欧洲的DVB-T、日本的ISDB-T、美国的ATSC等)相比,DMB-TH采用的TDS-OFDM技术是一种时域信号处理与频域信号处理相结合的创新技术,具有多项基础性技术发明。

和国外现有数字电视地面传输标准相比,DMB-TH具有多项鲜明特点和领先水平:它有中国完整的自主知识产权,有相关的集成电路芯片技术及设计、开发能力;适合我国国情,与模拟电视广播系统兼容,可充分利用现有无线发射台站,建设成本低;综合性能(抗干扰能力,接收性能、传输速率和容量等)优于国际上三个现有的数字电视传输标准;具有可扩展性,在同一平台上支持固定、便携、移动和手持接收设备;融合了无线通信技术,使系统能实现多媒体服务,具有进一步发展的潜力。

 

2 DMB-TH与MMDS/MUDS的比较

MMDS称为多频道微波分配系统。MMDS是一种通过视距传输为基础的电视分配传输技术,按着 GY/T123-98标准规定,它的正常工作频段为2.5GHz~2.7GHz,即 S 波段,能容纳23个 PAL制频道。(MUDS 则是把 DVB-C 标准搬到 UHF频段,而不是数字MMDS 的 S 频段)。MMDS技术自九十年代初进入我国,并得到了迅速的发展。近几年随着技术的不断发展,MMDS技术正全面从模拟系统转向数字系统的,而且从 S 波段向 U 波段延伸。对于广播电视而言,城市可以采用 HFC扩大网络覆盖,但对广大农村,尤其是地形复杂的山区及偏远贫困地区,采用HFC是不现实的,MMDS仍然是非常有效的覆盖手段。因此随着MMDS系统采用数字压缩和数字传输技术,扩大频道容量,提高系统可靠性,MMDS又有重新崛起的势头。近两年在农村地区出现了一批MMDS数字电视运营机构,这说明数字电视在农村是有市场的。然而,数字 MMDS 系统基于DVB-C 标准,而DVB-C 本来是为最可靠的同轴或光缆系统传输的数字电视而制定的标准,信道特性属于高斯信道模型。把 DVB-C 系统直接搬到开路的 S 波段,如果是视距传播,还属于高斯信道模式。但如果接收点周围有丘陵、湖泊、高楼、森林树木,或者室内固定接收时,信道就变为了瑞利信道模型;如果移动车载接收,信道就具有时变性,用莱斯信道模型描述,而DVB-C 所采用的技术对瑞利和莱斯信道模式是不适合的,会产生很多问题:

n         只适应于平原环境,不适用于丘陵、湖泊、高楼、森林树木等环境;

n         由于不能有效抵抗多径干扰,对用户天线的稳定性要求过高,天线摇动时容易误码;

n         由于不能有效地抵抗多普勒频域,不支持移动和便携接收;

n         由于穿透力弱和多径干扰,不支持室内天线接收;

n         没有省电机理,不支持手持设备的接收;

n         纠错性能差,抵抗干扰能力弱,不能很好地抵抗电器和汽车火花等脉冲干扰;

n         不能构建同频网(SFN),不利于频率规划和提高频率利用率;

n         不能有效地抵抗同频道干扰;

n         受温度、雨雪天气影响大,对树木等障碍物的穿透和绕射能力差。

 

相比较而言,新出炉的国标技术DMB-TH有强大的技术优势和政策优势,可以很好地弥补MMDS在许多方面的不足:

n         国家政策的支持,国家标准的出台,为DMB-TH在农村的地面覆盖铺平道路;

n         建网成本低、组网快, 可以利用现有的微波链路、高山发射站和模拟发射机;

n         支持临频传输,可有效利用闲置的频率(邻频);

n         抗多径干扰能力强,支持农村室内天线接收;

n         采用了TDS-OFDM技术,频谱效率高,适于宽带信号传输;

n         采用了最新的纠错编码 LDPC 码,抗干扰能力强;

n         能够实现更大的信号覆盖范围;

n         能够更好地支持城域、省域单频网,使组建全国的数字电视无线网成为可能;

n         支持移动电视和手机电视,为地面数字电视的可持续发展做好了技术上的准备。

 

DMB-TH在理论和实践中都表现出较其他标准和技术都优越的技术性能。凌讯科技以DMB-TH的成套技术方案,支持湖南无线电视传播有限公司在全省范围内建成地面数字电视覆盖网络;利用现有6个高山站,通过500公里微波链路,覆盖了全省半数左右人口的地区;采用6组4邻频方案,每个频点传输8套节目,总共可传输32套节目;同该公司之前采用的MUDS相比,接收范围扩大,接收电平下降了4dB左右,并有效地解决了多经干扰的问题,使接收效果和覆盖范围有了巨大的改善。西部大省四川、贵州、重庆等地也已经确定或正在考虑使用DMB-TH做农村覆盖的方案。

 

3 地面覆盖技术方案的考虑因素

符合国家政策

首先要符合国家即将颁布的地面传输标准,不该应和广电的行业管理相冲突,同时还应该考虑安全播出和“法轮功”的干扰。一句话,避免政策风险。

技术的先进性与可扩展性

技术方案应该是目前被证明的、先进的和代表发展的主流,而不是落后的、应急的修补(MMDS/MUDS技术相对落后和应用相对有限,不支持移动电视,手机电视,覆盖范围小,受地理因素影响大)。

可行的商业模式

技术方案最后能否被接受,还要依靠市场检验。前面提到的湖南无线电视传播有限公司通过MUDS和DMB-TH的实验对比,出于对技术先进性和应用业务多元化的考虑,现已将原来的MUDS全部换成了DMB-TH。我国MMDS最大制造商之一成都新光正在与凌讯公司技术合作,将原来市场上的MMDS系统逐步改造成DMB-TH地面数字电视系统,以提高运营商的赢利能力和业务水平

 

基于先进的数字电视技术和强大的多业务平台功能,符合地面数字电视国家标准的DMB-TH可以真正实现城市-郊区-农村全覆盖和固定-便携-移动多业务应用,在解决我国的农村数字电视发展方面将发挥重要的作用。DMB-TH已具有成熟的产业链,国内外厂商现在已经可以提供适合不同需求的各类发射机;接收端现有数十厂家国内家电和机顶盒巨头推出出的高、中、低档不同的适合固定、移动接收的机顶盒及便携接收设备,其中低成本机顶盒售价约每台350元左右。在我国,农村基础设施的落后以及农民有限的经济收入是阻碍农村信息化步伐的根本原因。文化信息的落地只有借助普及率高、成本低、信息贫困者容易接受的媒体,才能使信息贫困者低成本、多途径地获取自己所需信息。地面数字电视国标DMB-TH技术正是这种高科技、低成本大众媒体的技术平台。我们有理由乐观地相信,中国农村数字电视发展的春天已经离我们不远了。

责任编辑:lmtwadmin

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