数字电视发射机对网络建设运营的意义范文

摘要：数字电视是基于数字化技术发展起来的一种利用二进制数字流实现信号传播的电视类型，也可以称其为数码电视或数位电视，相比传统的模拟电视，数字电视信号传播过程中，信号质量损失更小，节能空间更大。地面数字电视相关产业的完善，是地面数字电视普及的重要奠基石。在当今“融媒体”时代，研究高效、环保、低能耗的数字电视发射机，对于地面数字电视网络建设和运营意义重大，同时也是行业未来的创新方向。

关键词：数字电视发射机；地面数字电视网络；建设；运营

在广播电视数字化发展进程中，有线网络数字电视在大中型城市已经实现了全面覆盖，而地面数字电视网络建设和运营方兴未艾，如何保证数字电视发射机高效运行，实现节能降耗，是相关部门、行业重点研究的课题。地面数字电视发射机是整个覆盖网络的核心设备，其电能的消耗占据了全部网络设备能耗的90%，甚至更高，提高数字电视发射机的发射效率、提高稳定性、降低其运行能耗，对于运营单位乃至广播电视宣传系统的社会效益与经济效益极其巨大。

1地面数字电视的优特点

地面数字电视与模拟电视发射机性能比较如表1所示。与模拟电视不同，数字电视无论是节目采集、节目制作还是节目传输，对于信号的处理都是采用数字方式，属于一种端到端的系统，配合相应的用户管理技术，可以显著提升电视节目的质量，为用户提供更丰富的节目选择以及更高质量的节目效果。随着广播电视制作的全面数字化，及高频发射调制采用多进制数字调制技术（QSPK四相相移键控、QAM正交幅度调制、VSB残留边带调制），提高了高频发射频带的使用率；通过数字电视以下技术要点，赋予广播电视无线覆盖网络新的功能，新的创新方向：（1）以半导体存储器为支撑，实现对多帧电视信号的有效存储，实现帧同步或者制式转换处理，以此来获取新的电视图像特技效果；（2）能够与计算机设备实现相互配合，完成对于设备的自动调整和控制；（3）差错接收的存在，能够令用户接收到的电视图像和声音极其接近演播室质量；（4）借助同步转移模式的通信网络，能够完成多种业务的动态组合，使电视节目的档次、综合质量更高，内容更丰富[1]。虽然地面数字电视网络发展潜能巨大，但“电源功耗”仍是其发展的一大“阻梗”。

2提高数字电视发射机效率的意义

在可持续发展背景下，节能环保成为一项基本国策，地面数字电视网络的建设同样应该在关注效率和质量的前提下，实现节能环保。对当前已经建成的地面数字电视网络进行分析，数字电视发射机的数量达到了数万台，假定所有发射机的功率均为1kW，则单台发射机在运行中的电耗为7～10kW，换言之，每天单单是数字电视发射台运行所需的电耗，就达到数十亿度，甚至这个数字还没有将各种配套设施的能耗考虑在内。从维持地面数字电视网络正常运行的角度，如果能够采取有效措施，将每台数字电视发射机的效率提高10%，则其电耗至少可以降低50%，每天可以节约十几亿度电，经济效益和社会效益十分显著。在全面决胜建成小康社会的新时期，以经济的快速发展为支撑，我国全面启动了地面数字电视网络工程，数字电视网络的建设速度一再加快，在很多农村地区也已经实现了有效覆盖，考虑到不少边远地区电能供应问题，想要对数字电视进行普及，需要重点关注数字电视发射机的能耗问题。另外，从保证数字电视发射机稳定可靠运行，减少外部环境影响的角度，需要建设相应发射机房，其同样需要消耗成本，甚至如果发射机本身效率不高，在运行过程中会出现比较严重的发热问题，为保证其运行稳定性和安全性，还需要在机房内设置相应的通风降温设施，导致地面数字电视网络建设成本进一步增加。运营环节，地面数字电视网络同样需要消耗大量的资金，而基本上，每年的运营成本有相当一部分是电费，经过大致估算，如果一台数字电视发射机的功率为1kW，加上附属设施如降温、通风设备等的能耗，每年的运营成本接近10万之数，而想要完成一个中小型区域的数字电视网络覆盖，需要的发射机数量至少为3～5台，数10万的电费消耗对于地方广播电视部门而言是难以接受的。通过提高数字电视发射机运行效率，降低其能耗的方法早在数字电视网络建设的初期就已经得到了技术人员的关注，不过受各种因素的影响，高效数字电视发射机的研究进展缓慢，虽然伴随着数字电视网络的建设，发射机数量越来越多，但其中的绝大部分都是低效高耗能设备，高效数字电视发射机的研发并没有得到生产厂商的重视。对比通信领域，通信技术的飞速发展对通信设备的运行效率提出了越发严苛的要求，通信运营上必须拥有高效的通信设备，才有参与市场竞争的资格，在这样的环境下，所有的通信设备生产厂商都开始重视设备效率的提升，因此，在极短的时间内使我国通信行业水平得到了显著提升。数字电视市场实际上有着同样的要求，从企业角度分析，在经营过程中应将市场需求放在首位，若市场对于高效发射机提出了需求，企业就应做好研发来满足市场需求。创新必然存在一定的代价，即必须适当加大资金投入，而这样显然会给企业带来一定的风险。针对当前不少企业对创新重视不足的问题，政府部门应在知识产权和市场运作方面做出适当倾斜，相比单纯的资金支持，能够取得更好的效果。同时，有关部门还应在数字电视网络建设中，为创新企业提供更多支持。必须认识到，数字电视发射机本身存在一定的寿命周期，如果继续在地面数字电视网络建设中使用低效数字电视发射机，则至少在未来的5～10年内，数字电视网络的想要达到理想状态难度较大[2]。因此，优化和完善地面数字电视广播系统迫在眉睫，任重道远。在粤港澳大湾区建设中，珠海市关于完善港珠澳大桥观景点的配置，优化数字电视无线覆盖网络，加强广播电视主流媒体宣传作用，是整个观景点项目的重中之重。结合珠海市地域遍布的特殊性，同时考虑位于中心城区旧塔（海拔140m）在覆盖方面至多不足，拟迁建于珠海凤凰山观景点（海拔400m），如图1所示：框点为新建塔点，其无线网络覆盖方向为东面是诸多海岛，西南面作扇形状覆盖陆地区域。图1中箭头所示，到西部城区最远的距离60km，要实现完整覆盖，需要采用“小功率、多布点”来布局组网，及考虑海岛生产条件的局限性及海岛的资源短缺，更加凸显了对高效率、高稳定性发射机的渴求，同时，一套高效率、高稳定性、环保低耗的地面数字电视覆盖系统，在保障广播电视安全播出的同时，也为广播电视行业运营单位提供了极大的营利空间。 

3相关研究进展

在不断发展的过程中，很多广播电视设备企业都已经认识到了创新的重要性，也开始致力于高效数字电视发射机的研发工作，甚至已经取得了较显著的成果，系列产品的持续投放受到了用户的一致好评，设备运行效率也已经达到了国际领先水平。通过对发射机进行全面剖析，可以明确：功率放大器导致了设备90%的能耗，其功率也会直接决定发射机效率。在某企业生产的数字电视发射机中，引入了多级导体功率放大器技术，其不仅能够更好地适应数字电视信号传输特点，而且具备高效率、超线性的优势，调试简单，稳定性强，能够实现规模化生产，以地面数字电视信号放大为例，功率发达器的效率提升超过40%。为对其实际应用效果进行分析，在地面数字电视网中投入了数十台功率在500W和1kW的高效数字电视发射机，试运行半年后，发现其状态稳定，能耗减少66%。与传统功率发达器相比，多级导体功率放大器有着相当明显的优势，一是设备提效超过30%，在降低运行电耗的同时，可以节约网络建设及运营成本；二是能够解决数字电视大功率发射机存在的高效功放问题，从自主标准的CMMB和DTMB数字发射机应用情况看，效率提升在18%左右，在国内外同类型产品中居于首位；三是可以解决高效功率放大器的产业化瓶颈问题，电路一致性较好，调试也相对简单，能够为高效功率放大器的规模化生产奠定坚实基础[3]。

4结语

总而言之，面对新的发展环境，数字电视产业发展迅速，也暴露出能耗偏高的问题。为对这个问题进行解决，相关运营商应进一步加快对高效数字电视发射机的研发速度，降低地面数字电视网络的建设和运营成本，提高资金利用率，以此来推动数字电视行业的可持续发展。

参考文献：

[1]张国红.地面数字电视发射机N+1自动化控制系统设计与实现[J].广播电视信息,2018(11):79-81.

[2]黄俊.浅谈地面数字电视发射机的维护与检修[J].西部广播电视,2018(18):211,213.

[3]张巍.无线地面数字电视网络覆盖方案分析[J].科学技术创新,2018(15):78-79.

作者：黄岳华 单位：珠海广播电视台