引言：地面数字电视单频网发射系统是地面数字电视的关键技术之一，该系统的组网方式决定了地面数字电视的覆盖能力，对保证广大用户的收视效果起着至关重要的作用。现如今，随着地面数字电视技术在国内的飞速发展，以及国家对该技术在广播电视领域应用的政策支持，国内各省市纷纷开展了地面数字电视单频网系统建设，目前国内有很多家广电机构已经投入运营，并取得了良好效果。对此，技术人员要对单频网发射系统组网方式进行研究，并对不同的组网方式进行分析，为单频网发射系统组网提供参考，进而助力行业的转型与发展。

一、地面数字电视单频网发射系统的优势

地面数字电视单频网是由多个相互独立的子网组成，每个子网具有相同的频点，这种方法在现有的卫星、地面和有线网络中已有很好的应用。另外，每个子网在发射时只使用一个调制方式，大大节省了频率资源，且可以使用单一发射台发射，提高了系统效率。同时，采用单频网技术可以使多套电视节目共用一套发射系统，节省了投资，再加之用户端采用数字处理方式，从而使系统更加安全可靠，具有如下的现实意义：

（一）节省资源和成本

我县在2015年8月开通地面无线数字电视广播节目覆盖，在明溪县电视转播台十公芜高山机房采用单频网610MHz转播中央无线数字电视节目。使用单频网发射系统时，在发射站上只需一根天线，从而减少了发射功率，采用小功率多布点的组网方式，总的发射功率也远远小于多频网一台发射机的发射功率，将降低运营成本。同时，单频网发射系统还可以在不同的地区使用同一频率，从而减少了频率规划的时间，这对大型广播电视机构来说尤为重要，因为其从理论上来说能够帮助技术人员在全市、全省乃至全国范围内建立一个覆盖网络。但是，这并不是说所有广播电视机构都会采用单频网技术，具体情况需要结合实际需求而定。另外，单频网发射系统在组网后，可以利用已有的发射装置、频率资源和频谱，构建稳定的工作机制，降低建设成本，还能够基于行业可持续发展的需求，拟定未来的发展方案，据此可以充分发挥技术优势，提升方案长效性，以应对多变的需求^[1]。

（二）覆盖范围更广

众所周知，在地面数字电视传输系统中，不同的地区，由于地形、地貌、经济水平等方面的差异，各个地区的广播电视信号覆盖情况也不同。明溪县地处我国东南部和福建省西北部地区，县城人中集中，农村地区的人口相对分散，这种差异会给我县的地面数字电视系统带来很大的挑战，由于我县有的偏远山区没有铺设广播电视网络，广播电视信号无法有效覆盖到这些地方，而单频网发射系统采用了一种全新的方式，将多个频道信号压缩，然后进行发射，由于我县采用了PN945帧头模式单频网最大延迟时间为125us，最大组网距离为37.5KM，覆盖范围很大，不容易出现地区性死角，能够实现无缝覆盖。这样一来各个频道就能均匀地覆盖到这些偏远山区。另外，较比传统技术，采用单频网发射系统可以将一个地区覆盖范围内所有的接收器设定在同一个网络环境中，从而实现更大范围的覆盖，提高信号的传输质量，还能稳定应对实际需求。

（三）网络稳定性强

发射系统的覆盖区域内，由于无线电信号本身的特性，在传输过程中会遇到很多复杂的环境因素，比如雨、雪、雷电和高楼林立等，无论单个数字电视发射站点的发射功率多大都会有信号覆盖不到的盲区，造成信号传输过程中的不稳定。而通过单频网覆盖的方式，就能避免这种情况的出现，因为在单频网覆盖区域内，只需要多个小功率台站就能覆盖到不同的地理位置，当某个台站出现故障时，也不会影响到其他台站的信号。在间隔保护区域内采用相同频率转播自然没有任何问题，但实际上很多地方是有交叉覆盖的，即一个地方可能收到来自两个或两个以上发射台传来的单频网数字电视广播。根据国标单频网的理论及实际测试，证明在一定范围内，如接收多点信号强度相差10dB以上、或接收点离多个转播发射台的距离在正常间隔保护区以内，即不同发射台信号到达接收机（机顶盒）的时间差小于“保护间隔”（一般为小于20 us），其干扰是可以被消除的，接收机可以正常解码；而超过以上数值，就不可能正常解码。另外，单频网发射系统能够将接收装置统一管理，后续借助同步技术可以实现高效的组网处理，保持网络环境的稳定性，进而减少网络维护成本，避免故障问题产生负面影响，一方面保障系统的安全播出，另一方面可以提高用户的使用体验。

二、地面数字电视单频网发射系统组网的关键技术

对于地面数字电视单频网发射系统而言，其组网的关键是要将各站点的单频网发射机进行互联，由统一管理系统来进行控制，进而对各单频网发射机的工作状态进行监控，确保其能正常工作。同时，各单频网发射机之间要通过系统接口进行信息交换，及时掌握参数变化，具体的实施技术如下：

（一）双向传输技术

数字电视技术在我国的发展已有很长时间，目前已形成了相当庞大的用户群，同时在技术、资金以及政策等多方面的支持下，数字电视业务在我国得到了飞速发展，与国家经济发展、社会稳定和安全紧密相关^[2]。对此，为了响应大环境的号召，有关部门将加快推进地面数字电视单频网发射系统建设工作，根据目前的市场需求及国内外的发展趋势，可以看出在未来较长一段时间内单频网将成为地面数字电视发射机行业发展的主要趋势。其中的双向传输技术能够起到良好的保障作用，还能结合实际情况，做出细致调整，如通过双向传输技术可以实现单频点的覆盖，接收端可以配合信号发射端完成信息回传，并根据信号的频率等参数，避免外部因素的影响，减少站点相互干扰的可能性，进一步提高信号传输质量和网络稳定性，以免造成无端损失。

（二）同步技术

同步是数字电视系统中的一个非常重要的问题，特别是对单频网来说。由于不同发射台发射的数字电视信号之间存在着差异，这就需要系统中各发射台之间都使用相同的时间基准进行同步，只有这样才能保证各发射台上发射的数字电视信号质量稳定。而且，对于单频网系统来说，如果使用不同的时间基准进行同步，那么就需要花费大量的人力和物力来为各个发射台分配资源，这对系统中各个发射台之间的同步非常不利。因此，在进行单频网系统设计时必须考虑如何使各发射台之间保持同步，还要考虑包括覆盖场区的了解、站点的选择、发射功率的确定、天线的配置和场形的控制。明溪县单频网组网模式是采用从GPS中提取10MHz标准频率和1PPS标准时间来同步各基站发射时间。由于同步技术的出现，可以有效解决上述问题，保持接收器之间的时间和频率相同，促使信号更加稳定，如此可以直接提高节目播出质量，保证交叉覆盖地方单频网数字广播电视的正常接收。还能够加强防护，减少干扰问题的出现，进一步保障安全播出工作[3]。

（三）误码率纠正技术

误码率纠正技术是一种有效的差错控制方法，它能够有效地纠正由于信号传输过程中的各种干扰造成的信号错误。在地面数字电视单频网系统中，由于各节点发射机的工作频率不一致，造成多个节点发射机之间出现了频率偏差，使得各节点之间信号发生误码。这种情况下，可以通过误码率纠正技术来处理已经成为单频网组网技术中的重要组成部分，通过在传输中添加冗余信息，可以提高错误数据的处理能力，减少工作过程中误差出现的可能性，还能保障数据的准确和完整性，以免影响后续工作的推进。

（四）单频网链路传输技术

    单频网链路传输技术的特点是能够实现链路内多个单频网络的同步；能根据用户需求建立单频网络，支持多播；能利用现有的数字电视网络资源，实现发射系统和数字电视前端的互联互通；能利用现有的数字电视发射系统和数字电视前端，实现单频网络发射系统的技术升级^[4]。对此，须知根据国家有关部门的法律法规和行业标准，地面数字电视单频网能够覆盖一定区域内所有用户的数字电视链路。目前，地面数字电视单频发射系统的链路传输方式主要有两种：

其一，用直达的光缆进行传播。顾名思义，其需要光缆作为基础设施，其传输的一方能够将TS码流信号转换为光信号，该传输方式的优点在于设计更加简便、安全和稳定性较高，同时可靠性好，尤其是在光纤上的传输速率极快，故而不需要考虑信道容量的问题，完全可以实现多线路工作，减少不必要的成本损失。同时，直达光缆的传输方式因其具有独特优势而被广泛利用，很多国内省市都将其作为数字电视单频网的核心技术体系之一，但其虽然技术难度适中，但需要在传输和接收方式上下足功夫，以保障光纤质量作为基本前提，但其若要用于大范围的单频网网络之中还有一定难度需要进行优化。

其二，运用SDH网络进行传输。SDH传输系统在国际上有统一的帧结构数字传输标准速率和标准的光路接口，使网管系统互通，因此有很好的横向兼容性，形成了全球统一的数字传输体制标准，提高了网络的可靠性，基本实现的无损传播，其能够在DWDN技术的支撑下，构建稳定的覆盖网络，同时实现数千套节目同时播放，并且我国的DWDN技术和SDH网络传输方式都已经足够成熟，无需过多的资金用于技术研发，并且SDH网络传输方式的管理能力比较强，极大地便捷了单频网发射站的运行管理。但考虑到上述技术特性，技术人员需要重视TS码的速率问题，但其变化范围比较大，所以不能直接在SDH网络上传输TS码，需要将其复制到DS3层，而后再实现信号的传输。目前，SDH网络传输方式已经被广泛应用，且效果比较显著，可以通过在多个区域建设单频网实现信号的稳定传播，并且SDH网络传输方式还可以实现信号强化，保障应用的可靠性^[5]。

三、地面数字电视单频网发射系统组网的策略

地面数字电视单频网发射系统是在一片区域内，由若干个覆盖一定区域的发射台构成的覆盖网络，由多个较小功率发射机组网代替一个大功率发射机。该网络不仅能够提供高质量的数字电视广播信号，还具有良好的稳定性、可靠性和安全性，可以降低信号辐射、减少电磁波污染、增强覆盖均匀度，可为用户提供优质、高效、灵活的服务。目前，我国已在多个城市建立了地面数字电视单频网覆盖系统。但由于系统建设和运行成本较高，因此需要结合实际情况，优化工作机制，保障技术优势得以呈现，具体的措施如下：

（一）引进更多智能化技术

     近年来，随着移动通信技术的飞速发展，智能化技术被广泛应用于各种行业中，地面数字电视发射系统也不例外。对此，须知地面数字电视单频网中，智能化技术的应用可以提高系统的工作效率、降低维护成本，且通过应用智能化技术，可以对系统内部进行实时监控，如温度、湿度、电压、电流等，当发现温度过高或电压过低时，系统会自动启动空调或照明设备；当设备出现故障时，系统会自动报警并通知维护人员，故而技术人员需要改变传统思维，提高对智能化技术的重视程度。另外，随着数字化的转型，数字电视领域所需要的智能化更加多样，所以相关人员需要先明确需求再进行技术研发和应用，如需要更高的覆盖范围和播出质量等，进而提高单频网发射系统的性能^[6]。

（二）加强网络规划与管理

在实际工作中，对发射系统网络进行规划时，要结合各个地区的实际情况，进行科学的规划，要根据地面数字电视覆盖网的实际情况，合理配置频率资源和发射功率。同时要对网络进行科学地规划管理，要根据实际的情况合理地配置频率资源，严格按照频率规划计划进行设置。而后，为了避免网络干扰问题对整个单频网造成影响，在网络设计时要严格按照国家标准的要求来进行设计和建设，同时在网络规划完成后要对其进行严密测试和验证，保证其符合设计要求。另外，相关人员需要结合实际情况，了解单频网系统及地面数字电视单频网的规划要求，通过对比确定最小场强和规划参数，合理借助软件仿真单频网进行覆盖，为后续建设打好基础。

（三）培养专业的工作人员

随着单频网发射系统的出现，各项工作对技术人员能力的要求更加多样，需要其掌握技术特性，科学开展工作，还要了解设备管理需求。对此，在当前地面数字电视发展过程中，需要对工作人员进行专业知识培训，提高他们的专业水平。只有这样才能提高他们的解决问题能力以及专业知识水平，进而保证地面数字电视安全、稳定、高效地运行，在保证节目质量的同时还能大幅提升经济效益。另外，随着地面数字电视的发展，很多电视台都开始使用数字信号源来传输和播放，地面数字电视单频网发射系统组网会涉及许多新型技术，所以工作人员在掌握基本工作需求的同时，还需要重视对新型技术的理解和学习。

结束语：综上所述，本人结合明溪县电视转播台的实际情况，以单频网发射系统的组网为例，介绍了如何通过科学有效的管理手段，改善单频网发射系统在实际组网中的性能，同时确定发射系统中核心体系的工作标准，更新设计方案与理念。随着地面数字电视单频网技术的不断成熟，其覆盖区域不断扩大，在提高地面数字电视覆盖水平的同时，还能大大降低建设成本。在网络规划时，合理设计单频网发射系统，不仅能提高网络运营效率，还能更好地为广大用户提供优质服务，为我国广播电视行业的发展做出更大贡献，故而其应当得到足够重视，将其视作行业未来发展的契机。

参考文献

[1]周钦勇.地面数字电视单频网的建设及应用[J].西部广播电视,2022,43(23):238-240.

[2]郭达中.单频网无线数字电视覆盖组网技术探究[J].无线互联科技,2022,19(18):11-13.

[3]赵海英.地面数字电视单频网组网技术的研究[J].卫星电视与宽带多媒体,2020,(01):26-27.

[4]刘振华.浅析地面数字电视单频网[J].电子世界,2021,(24):113-115.

[5]李好平,滕旭光,李东尧.莱州市地面数字电视系统的建设实践[J].中国有线电视,2021,(12):1239-1241.

[6]程培刚.地面数字电视广播单频网系统及传输覆盖[J].电子技术与软件工程,2021,(03):30-31.