5G 時代廣播電視數字信號覆蓋技術的創新發展

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，我國的信息技術獲得了飛速發展，推動了媒體與通信行業深度融合發展。媒體市場競爭激烈。為充分占據市場份額，獲取穩定的受眾群體，廣播電視行業應跟隨時代發展步伐，充分應用大數據與5G 技術，不斷優化廣播電視數字信號覆蓋技術，擴大信號傳輸范圍，實現創新發展，創造全新發展格局。

1 5G 技術在廣播電視數字信號覆蓋中的應用

隨著科技不斷發展，大數據與5G 技術逐漸衍生并發展，逐漸應用在人們的日常生活及工作中，為廣播電視行業帶來機遇的同時，也帶來了全新挑戰。5G 技術與大數據技術均具有海量及高速度特征。這些特征與廣播電視行業的發展需求一致。在這些技術的支持下，廣播電視行業將發生全局性與全域性變化，有利于保持廣播電視媒體原有發展優勢，強化技術支持，最終實現廣播電視行業的媒體融合與數字化轉型。5G 技術是指第五代通信技術，與傳統技術相比較，傳輸速度更快，容量大，且安全性能更高。目前，5G 技術被廣泛應用于廣播電視數字信號傳輸工作中，充分發揮出綜合傳輸優勢，加快推進廣播電視節目制作與傳輸的數字化轉型進程?？傮w上看，5G 通信技術對廣播電視數字信號傳輸的影響主要顯現在三個方面。

第一，加快形成新型廣電媒體傳播網。隨著700 MHz 無線網絡、核心網、承載網、IT 支撐系統等各項廣電5G 網絡項目建設取得規模性進展，中國廣電媒體在全國范圍內實現了良好的網絡覆蓋，廣電網絡用戶規模不斷上升。

第二，革新了數字廣播電視節目的制作與傳輸方式。在5G 網絡的支撐下，廣播電視節目的內容服務向移動化、多屏化、高清化和智能化邁進，互聯網視頻業務開始逐步占領市場。

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

2 數字廣播電視信號覆蓋技術

隨著相關科研的持續化開展，新時期，5G技術、大數據等融合應用，為數字廣播電視信息傳播提供了新的發展方向。在此，對當前常用的四種信號覆蓋技術進行分析闡述。

2.1 DVB 技術

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

從功能方面來看，DVB 技術不僅可以實現信息傳輸和信息的靈活接收，還能實現聲音、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，要充分發揮DVB 技術的傳輸效果，必須借助收費的綜合解碼衛星接收機（Integrated Receiver Decoder，IRD）技術才可以實現。這在無形中推動了技術研究，也為新型數字廣播電視信息覆蓋技術研究提供了契機。

2.2 DMB-T 技術

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

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

2.3 ATSC 技術

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

應用ATSC 技術時，首先需要從美國的數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的穩定性和精確性，這是保證數字廣播電視信息實現全覆蓋目標的基礎；最后需要明確該技術重點在于畫面展示，應用時需要根據畫面展示的不同層面，針對性地選用技術標準。從技術角度來看，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；第三是在前兩層面基礎上進行科學調整。經過上述三個層面的科學落實，可最大限度地保證數字電視廣播信號安全、穩定地實現全覆蓋。

2.4 ISDB 技術

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

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

3 5G 背景下廣播電視數字信號覆蓋技術的創新

3.1 科學布設天線地網

提供優質廣播電視數字節目內容服務的基礎是規模龐大、運行良好的通信網絡資源。在廣播電視數字信號傳輸中，科學布設天線地網，為解決這一問題提供了很好的解決方案。

天線地網主要是將天線鐵塔作為中心，把導線安放于信號發射場的地下，如此實現天線輻射的回路。傳輸原理是：大地電阻的數值超過地網導線電阻許多，導致地網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。對于數量方面的設置，應緊密結合土壤的地導系數和所處地形狀況，同時根據長度與高度，兼顧土壤性質和地面狀況。據調查統計，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］。

在天線地網布設工作中，為了減少地損的負面影響，需要對地網的埋設深度進行合理控制，不可埋設過深。為了做好導線的保護工作，需要將地網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 以內的范圍，一定要設置天線電磁感應區，用于調整損耗與地網的關系，與天線塔底中心相距大于0.5λ 的地方均設有輻射場。

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

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

在地網鋪設過程中，時常會遇到不同類型的障礙物，如調配室等，此時需要繞過障礙物，進行分散型敷設。例如，某廣播電視臺在建設地網的過程中，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）。鐵塔地網的圓心是中波自立塔，地網中一共埋設了120 根紫銅線，埋深在40～50 cm，呈放射狀向外鋪設。在鐵塔圍墻外與調配室外側均安置了地網內環，以紫銅板為材質，尺寸大小為10 cm×0.75 mm，以此連接地網線和塔基的回流條。完成鋪設工作后，還需用混凝土進行固封，以此避免地網受損。此外，還在地網線的末端處安放一個外環，之后再用紫銅線對所有的網線的末端進行連接，從而構成完善的地網結構。

3.2 推動智慧廣電建設

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

4 結語

廣播電視覆蓋工程建設是廣電媒體在5G 時代拓展豐富的互聯網化數字廣播技術應用與服務的基礎，也是我國“智慧廣電”建設的硬件條件。我國的廣電媒體應充分發揮5G 技術在廣播電視數字信號覆蓋中的應用，堅持在廣播電視數字信號覆蓋技術領域進行創新，不斷提高視頻業務質量。