湖北龜山廣播電視發射臺 袁從年
內容提要：本文根據數字電視地面廣播（DTTB）在國內外發展和應用情況，從時機、標準、方案、實施、目標等方面，闡述了自身開發DTTB的思路。
關 鍵 詞：DTTB DVB-T DMB-T、COFDM 開發 運作 思路
作爲數字電視三大傳播方式之一的數字電視地面廣播（DTTB：Digital Television Terrestrial Broadcasting ），由於地面信道狀況複雜，在應用需求上又要求實現移動和便攜接收的功能 ，使整個技術系統的要求最高。DTTB具備無線數字系統所共有的優點；較之衛星接收，有實現容易、價格低廉的特點；較之有線接收，不易受城市施工建設、自然災害、戰爭等因素造成的斷網影響；完善的DTTB系統所具備的蜂窩單頻網功能，不僅提高了頻譜的利用率，而且可應用與寬帶無線接入市場；而移動和便攜的獨特優勢使該系統能滿足現代信息社會“信息到人”的要求，即實現5個W（WHO WHEN WHERE WHICH WHAT），也就是無論何人何時在何地均能任意獲取他想得到的信息。因此，DTTB有着具有巨大的社會需求和市場商機。開發DTTB系統，對於我們無線發射臺來說，是擺脫低迷、發展事業、走向輝煌的機遇。
早在2001年8月，局總工羅其偉同志就在有關會議上將我省DTTB的開發工作方針定位爲“跟蹤政策、儘快啓動、儲備技術、分步實施、走在前列”。2001年底，我臺組成專班對DTTB進行跟蹤和調研，並曾提出了開發技術方案和實施方案，後因技術方案所選頻點覆蓋狀況、試播頻點的確定、國家標準的確定、所尋合作方資金問題等方面的原因，未能付諸實施。
然而，我們一直沒有停止對DTTB的開發步伐，先後五次到清華大學數字電視傳播技術研究中心和總局科技司瞭解國家關於DTTB的政策和進程，並積極申請試播頻點，尋求新的合作伙伴，醞釀與時俱進的開發方案。根據目前國內外DTTB的發展狀況和對形勢的分析，就開發DTTB的時機選擇、標準選擇、實施步驟、技術方案、運作模式等方面，我們形成了新的思路。總的思路是：立足移動用戶，實行產業化運作，全面儲備技術，大力培育市場，爭取滾動發展。
1．時機的選擇
儘快啓動 DTTB項目，時不我待。其主要考慮是：
1.1 國內DTTB發展迅猛
1.1.1 上海DTTB的開發運作情況
2000年國家計委宣佈在上海、北京和深圳三個城市進行 DTTB試驗。 作爲三個 DTTB試驗城市之一的上海，通過三年來的試驗工作，積累了大量經驗。2002年9月，首先在國內開展DTTB的商業化運作。上海東方明珠股份有限公司、上海文廣集團、上海文廣新聞傳媒集團、上海電視臺、上海廣播科研所共同發起組成上海東方明珠移動多媒體有限公司，註冊資金5000萬元，進行上海DTTB的開發運作。
上海DTTB系統採用的是歐洲的DVB-T標準，以明珠塔爲中心發射臺（2.5KW，實際使用1.8KW），東、西、南三個方向建立三個功率分別爲500W、1000W、1000W的發射臺，組成一個單頻網（SFN），播出一套標清數字電視節目。覆蓋的範圍爲上海市區90%及以明珠塔爲中心、半徑爲40--50公里的郊區空曠地區，在車速爲180公里情況下，通過DVB-T的機頂盒能夠穩定移動接收。主發射站採用進口發射機，基站採用國產發射機，機頂盒主要使用新加坡和臺灣的產品。
公司內部由節目部、廣告中心、技術部、行政部、財務部五個部門組成。公司向移動載體（公交車等）提供兩臺15”液晶電視機和一臺DVB-T機頂盒，並向其支付租金，由播出平臺播出一批短小精悍的新聞、綜藝、娛樂、生活信息、教育（主要欄目有：重大新聞、今日氣象、好運擋不住、今日看點、娛樂新聞網、購物街、交通信息速遞、今日菜市、財富快車道、驚奇搞笑、熱點話題、歌爲我狂、移動英語一百句、上海新家、新上海新知識、有空哪裏去、小食神、流行秀）等極具吸引力的欄目，提高收視率。目前僅通過插播廣告產生效益。截止到目前，已有近1600輛公交車上配備了移動接收的終端設備。據悉，自公司成立以來，已盈利1000多萬元。
1.1.2 國內其它省市啓動DTTB的情況
我國的DTTB的發展呈現快速發展之勢。除上海外，廣東省的數字電視地面廣播（DTTB）已經進入試驗階段；湖南省已經完成了項目考察，草簽了項目開發協議，預計八月正式播出。以上三省市都是採用DVB-T標準播出。還有福建、天津、江西、武漢市等地的DTTB項目也已經進入考察階段，很快會啓動。
DTTB的發展前景已廣爲國內業內人士所看好。作爲中原重鎮、九省通衡的湖北省，不能在DTTB這一塊處於落後的位置。
1.2技術儲備走在前面
國家標準出臺的時間，不能成爲制約啓動DTTB的因素，應該適當提前進行技術準備。單從標準問題考慮如果說兩年前由於國家DTTB標準出臺時間不明朗而啓動DTTB顯得有些爲時過早的話，那麼現在應該是啓動DTTB的最佳時機了。因爲各種權威信息表明我國的DTTB標準出臺時間不可能再拖很長時間了。一旦等待國家標準制定後，再啓動DTTB，由於從技術參數的確定、設備引進、安裝、調試直至醞釀市場運作都需要一定的時間。我們必將失去機遇，使工作陷入被動局面。
1.3 標準對投資影響不大
無論採用什麼DTTB標準，更換傳輸標準只需在發射前端更換價格只有20多萬元的數字激勵器即可，而形成TS流以前的信源編碼部分無需更換，其他傳輸技術設備可以繼續使用。使用由廠商按相應要求設計製作的機頂盒只需更換其內部的解碼板（300元左右）即可，收發端更換費用也不高。
2. 標準選擇
2.1 國際上的DTTB標準
2.1.1美國的ATSC
ATSC採用的是8-VSB調製系統，是在NTSC 6MHZ頻道上開發的，即8電平殘留邊帶調製方式，採用的是具有導頻的單載波調製，是現有成熟AM調製技術的發展。抗多徑和干擾依賴於複雜的自適應均衡器，不支持移動。
2.1.2 歐洲的 DVB-T
歐洲的DVB-T採用的是COFDM（Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing）調製，基於8MHZ帶寬，採用編碼的正交頻分複用技術，屬於多載波調製技術，使用1705（2k）或6817（8k）個載波，2K模式支持移動。
2.1.3 日本的ISDB-T
日本的ISDB-T是在歐洲DVB-T基礎上的改進，採用OFDM載波調製方案可適應6、7、8MHZ帶寬，並把頻帶進行分段傳輸（Bandwidth Segemented Transmission BST）,對不同的BST採用不同編碼類型和調製映射方式（QPSK或QAM等），以滿足不同業務的需求。如對傳輸多媒體文本文件對信道編碼的技術要求較低，而對移動視頻接收等要求則較高。
2.1.4 關於OFDM
移動接收就是要解決動態多徑和多普勒頻移的問題。由於OFDM調製系統首先是將高碼率的串行數據流變成N個低碼率的並行數據流，並對N個彼此互不影響（正交）的載波分別進行調製
符號碼率的降低實際上是符號週期的增大，使動態多徑和多普勒頻移造成的碼間干擾減小，加上保護間隔的設置，減少了多徑對多載波正交特性的影響，使碼間干擾進一步減小，從而能很好的支持移動接收。
2.2 我國的DTTB標準情況
DTTB 標準涉及的是一個無線系統，我國一直對標準的出臺十分重視，強調必須出臺具有自主知識產權的DTTB標準，這主要是出於政治、經濟等因素的考慮。我國DTTB的制定原則是：
1)傳輸信息量要大，支持包括高清電視的多媒體廣播服務；
2)抗干擾能力強，在一般室內環境下可接收；
3)與現有模擬廣播電視頻道兼容，並有利於頻道規劃和模擬向數字過渡；
4)具有靈活性：
支持標準高清晰度和高清晰度兼容的電視廣播
支持移動接收設備
支持便攜接收設備
5)具有可擴展性
支持包括互聯網的交互數據綜合業務
支持廣播網絡化的發展需要
最終實現包括節目點播的個性化電視服務由國家計委、信息產業部、廣電總局共同主導的我國DTTB標準制定。目前已提交了5套DTTB傳輸方案，它們是：(1)廣電總局廣播科學研究院的射頻子帶分割雙載波混合調製系統(CDTB-T)；(2)國家HDTV總體組的高級數字電視廣播系統(ADTB-T)，它爲混合傳輸模式的單載波系統；(3)國家HDTV總體組的BDB-T系統，它基於多載波調製技術；(4)成都電子科技大學的同步多載波擴頻地面數字電視傳輸系統(SMCC/COFDM)；
(5)清華大學微波與數字通信國家重點實驗室提出的地面數字多媒體電視廣播系統(DMB-T)，它採用時域同步正交頻分複用調製技術(TDS-OFDM)。
有關部門對5套標準進行了比較和測試，最新的進展情況是，4月11日測試結果已有定論： “清華方案”、 “DVB-T”、 “總體組方案”依次是測試和接收效果的優劣順序。據悉國家有意考慮以清華大學提交的方案爲主融合其他方案之長，形成我國的DTTB標準。原定於2000年6月出臺的國家DTTB標準，因各種原因推遲到今年年底出臺。究竟能否按期出臺，目前尚不得知。
2.3 啓動DTTB項目的標準選擇
根據各標準的技術特點，我們認爲先期啓動DTTB，就標準選擇問題，可考慮2個方案。
2.3.1選擇DVB-T
選擇DVB-T的考慮是：
1）使用DVB-T在一個相對固定的系統內（如公交車、的士、商務車等）進行DTTB，國家並未有嚴格的界定；
2）DVB-T標準支持移動等功能符合DTTB市場應用的需求；
3）在頻率應用上，DVB-T兼容我國現行的電視廣播及接收系統，即使用8MHZ帶寬傳輸，數字電視廣播與現行的模擬電視廣播同時並存，互不干擾，可逐步完成從模擬電視到數字電視的過渡，且現有包含天饋系統的發射設備可得到充分利用，降低初期的建網成本；
4）DVB-T是一個十分成熟的技術，在世界範圍內的使用比較廣泛，因而前端、終端設備性能不僅可靠，而且終端產品的價格低廉，價位幾乎等於DVB-C的終端產品的價格，易於市場啓動，這一點優於日本的ISDB-T；
5）根據有關權威部門提供的準確信息，我國的DTTB標準一定是採用多載波的OFDM調製方式，這與DVB-T是相同的。因此，兩個標準的SFN（單頻網）的基站選點和其它技術參數的選取也近乎是相同的。也就是說，先行啓動DVB-T，實際上也就直接找到了符合未來國家DTTB標準建設SFN的各項技術參數。從這個意義上來說，啓動DVB-T，是啓動符合國家標準的DTTB的前期試驗播出。
6）國家標準出臺後，可使用其他頻點進行符合國家標準的DTTB試驗，讓使用DVB-T的DTTB與符合國家標準的DTTB重疊運行一段時間，使通過DVB-T產生的市場盈利進一步支撐符合國家標準的DTTB的發展。
綜合以上因素，選用DVT-T啓動DTTB是合適的。
2.3.2 選用尚未成爲國家正式標準的“清華方案”
“清華方案”DMB-T由於有較多自主知識產權，並吸收了國外標準的優點，相關產業又有芯片開發的能力，以其爲主的融合方案成爲國家標準的可能性很大。採用DMB-T的優點是，系統性能更好，並能更充分保護前期投資，缺點是依然存在政策風險。我們考慮採用DMB-T啓動DTTB必須要求有關方面作出如下承諾：
1)終端產品與DVB-T終端產品的價位相當；
2)國家標準正式出臺後，如存在技術規範差異，承諾免費更換前端數字調
制器，並對已進入市場的數字終端設備進行免費改造或更新；
3)前端和終端設備必須在短期內（兩、三個月）有產品。
3. 運作方式
DTTB系統和服務對象是一個技術含量高、設計面廣、有着廣闊開發和應用前景的巨大產業鏈，必須實施產業化運作纔有可能促成DTTB快速、良性發展。由於開發DTTB的平臺建設及市場啓動約需資金2500萬元，其中平臺建設1000萬元，市場啓動1500萬元。資金來源是快速啓動的關鍵。開發初期可由具備資質、資源的有關單位一起尋求系統內或系統外願意投資的合作伙伴，共同組建股份公司，進行DTTB開發和產業化運作。
4. 實施步驟
實施步驟可按下列流程圖進行
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成立合資公司
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建立運作機構和運轉機制
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確定技術方案
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開通DTTB主站
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DTTB SFN 基站設置
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市場推廣（積累資金）
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擴大 SFN覆蓋
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步入全數字化建設和發展
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在技術實現上，首先進行傳輸與發射的數字化，逐步實現包括攝、錄、編、播的全數字化。
3．技術方案框架
3.1系統方框架圖
由節目部製作的各類節目經數字化壓縮編碼、複用後，形成TS流上SDH復接設備，經光纖傳輸至SDH分接下TS流，送至DTTB發射端，用戶使用機頂盒或其他數字終端接收。
3.2 系統技術應用
標準選擇：採用DVB-T或 DMB-T，依平臺搭建速度和國家標準出臺時間而定。
信源編碼格式：MPEG-2的MP@ML標準清晰度電視格式播出
傳輸標準：選擇DVB-T或如前所述有條件選擇的國內某一標準
傳輸主要參數的選擇：QPSK調製，卷取率和保護間隔根據實測效果和業務需求選取。初定卷取率2/3，保護間隔1/8。
3.3 發射系統指標
3.3.1 主站：
頻率： 現行播出的模擬頻道或DTTB試播頻道
功率： 2.5KW（數字功率）
天線： 增益 13.5db
極化方式 垂直
3.3.2 基站
主站開通後，根據測試及接收效果，設置基站的選點位置及功率參數等。
4、播出節目
現行中央或地方可播出電視節目。
5、實現目標
按照總體思路進行開發實施，希望能實現這樣一個總體目標：
半年完成主體平臺建設，一年用於培育市場，一年半以後進入市場發展，通過滾動發展，4年後實現年產值1500萬元以上的水平（根據有關測算得到）。 