地面数字电视单频网组网技术

地面数字电视单频网同步机制
单频网组网方式（以三站为例）：
节目复用后的TS流通过单频网适配器，根据GPS提供的外部参考信号（10MHz时钟和1PPS秒脉冲）插入秒帧初始化包（SIP），SIP包含了延时、工作模式和发射参数等系统信息，用来保证各单频网台站在发射时间和发射频率上的同步。

此外，单频网适配器还完成码率适配功能，即单频网适配器输出的TS流码率和由单频网适配器规定的发射机工作模式要求的净载荷码率完全相同，并且锁定在来自GPS的10MHz参考时钟上。

单频网适配器输出的包含SIP的TS流，经节目分配网络透明传输到各单频网台站，保证送到各台站激励器的TS流在内容和时序上完全一致。

各单频网发射台站的激励器在接收到TS流后，根据解析SIP获得的系统信息来设置激励器的工作模式和发射参数，同时，根据解析SIP获得的“最大延时时间”参数，结合本地GPS提供的1PPS秒脉冲信号计算出“传输延时”，激励器“附加调整延时”：
“附加调整延时”=“最大延时时间”（包括激励器基带处理所需要的时间）-“传输延时”
在解析完SIP之后，激励器通常会将SIP修改为标准的TS流空包。

此外，为保证单频网各发射台站发射频率的同步，要求各发射台站激励器输出信号频率为同一频率并与GPS 信号的10MHz参考时钟严格锁定。

单频网简介在地面数字电视广播中，逐步采用一种单频网组网技术。

那么，何谓单频网，它有什么好处？单频网（SFN：Single Frequency Network）是由多个不同地点的处于同步状态的无线电发射台，在同一时间、以同一频率发射同一信号，以实现对一定服务区的可靠覆盖。

它显然不同于模拟电视时代采用不同频率转播同一节目的多频网方案。

（图1：目前的部分单频网组网模式）单频网技术有哪些优点？单频网的第一个优点就是有利于频率规划。

在我国空间频谱资源紧张的情况下，可以大大节约宝贵的频率资源，提高频谱利用率。

第二点，由于无线电信号本身的特性，在高楼林立的城市或丘陵山地环境中，无论单个数字电视发射站点的发射功率多大都会有很多信号覆盖不到的区域，这些覆盖不到的区域被称作覆盖盲区或盲点，单频网则可通过多点同频发射的办法来解决覆盖盲区问题，获得较好的覆盖率。

第三，单频网技术还可降低发射机设备的成本；通过优化和调整单频网发射网络（基站数量、分布、发射天线高度、发射功率等），可以使用多个较小功率发射机代替一个大功率发射机，以降低信号辐射、减少电磁波污染、增强覆盖均匀度，也可以根据需要随时改变覆盖意图。

实现单频网的难点是什么？要实现单频网，在发射端的最大难点是多个发射机的采用相同频率同步播出同一节目。

而接收端最大的技术难点是在多个发射站点都覆盖到的交叉覆盖区内，如何能可靠地接收发射信号。

在实际应用中，发射端需要通过GPS等时钟信号同步发射时间，保证各发射点数字电视信号的时间、频率与比特严格同步。

接收端如果仅收到一个发射站信号，这个信号将十分稳定，是不需要考虑同步问题的。

但实际上单频网组网时会出现多个转播基站信号共同覆盖区，用户端接收机接收到不同发射站信号的时间，完全有可能是不同步的（尽管各发射站发射时间是同步的）。

单频网广播为了容许较大的时间差，在副载波里的每个“符号”之间加上“保护间隔”，只要不同发射站讯号到达的时间差小于“保护间隔”，便不会构成干扰。

浅谈DTMB地面数字电视以及单频网组建作者：焦德强来源：《数字技术与应用》2019年第11期摘要：本文探讨了DTMB地面数字电视与单频网优势，研究了DTMB地面数字电视的技术应用，分析了单频网组建条件，以及DTMB地面数字电视的发展前景。

关键词：DTMB;地面数字电视;单频网组建中图分类号：TN949.19 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）11-0089-020 引言地面数字电视广播系统的一个最大特点在于它能够有效抵抗无线信道的多径干扰，确保数字电视信号的接收质量。

地面数字电视单频网由多个位于不同地点、同频、同步的地面数字电视发射机组成的网络，以实现对特定服务区域的有效覆盖。

DTMB是我国自主研发的数字电视地面传输标准，DTMB地面数字电视单频网的组建，不仅有利于节约频谱资源，提高我国的频谱资源利用率，更能够降低信号辐射，减少电磁污染，其覆盖强度的均衡优势，使其的推广与应用具有广泛性。

1 DTMB地面数字电视与单频网优势1.1 DTMB地面数字电视的优势现阶段，DTMB地面数字电视在接收技术与发射技术两个方面的成熟度，以及相关设备的产业化方面，都已经达到了一定的水平，基本满足我国数字电视广播的发展需求。

为更好地进行优势分析，下文将DTMB地面数字电视与欧洲DVB-T进行比较。

（1）数据传输带宽更高。

根据有关数据表明，在同等条件下，DTMB地面数字电视的有效载荷传输能力要高出欧洲DVB-T10个百分点，在不浪费导频信号的情况下即可实现信号的同步与均衡，在同等的无线频谱内，DTMB地面数字电视能够提供更高地带宽[1]。

（2）信号覆盖范围更大。

相比于欧洲DVB-T，DTMB地面数字电视的接收门限要高出2bB，这体现在接收灵敏度方面是极大地提升，这也保证了DTMB地面数字电视在同等发射条件下可以实现更大范围的覆盖，一方面节约成本，另一方面减少电磁污染。

（3）频率资源节约更好。

DTMB地面数字电视的帧结构特点，使其能够与信号发送时间形成绝对同步，相比于欧洲的DVB-T，DTMB地面数字电视能够更好、更简单地实现同一信号的同频同时发送，这在很大程度上能够节约我国的无线频率资源，提高对城域、省域、市域等范围内的单频网支持。

图1 单频网系统结构原理图
以调整各自的时延，从而达到一起发送信号的目的。

在地面数字电视单频网的构建过程中，需要依赖全球定位系统GPS来完成各个发射点信号的同步，也可以由其他时间同步系统提供同步时钟。

假设为15dB。

对于一般电视接收天线，
其接收增益可设有6dB，这样到达接
收点室外的信号场强需要保证有：
P r＞-92d B m+15d B-6d B=-
83dBm=25dBμV
即对室外覆盖区域场接收场强达
到25dBμV以上，室内便能良好接收
电视信号，满足覆盖要求。

点0dB接收场强差，主要要做好以下
两方面。

一方面是通过合理的设计和
天线调整，控制好覆盖场形。

合理的
设计包括对覆盖场区的了解、站点的
选择、发射功率的确定、天线的配置、
场形的控制等。

另一方面是激励器在
实现网络系统时间同步的基础上，还
具有独立时延调整功能。

独立时延调
图8 “相干区”示意图图9 不同站点相干区时间调整示意图。

中央地面数字电视单频网探究作者：甘杰黄盈鑫卢进汉来源：《卫星电视与宽带多媒体》2024年第01期【摘要】700兆赫频率迁移工作完成后，广西全区广播电视无线发射台站仍保持多频网的播出模式，部分地面数字电视信号覆盖重叠地区出现了比较明显的DTMB信号同频干扰，导致当地的DTMB信号无法正常接收，且收到多起关于地面数字电视无法收看的投诉。

随着单频网建设工作的展开，这些情况得到明显的改善，但单频网对设备以及信號源有更高的要求。

本文以中央地面数字电视单频网为例，简述了地面数字电视单频网的基本原理、中央节目信源的传输方案以及台站端信源方案，结合平时工作，总结出一些常见故障的分析和处理方法。

【关键词】地面数字电视；单频网；故障中图分类号：TN92 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.01.0061. 地面数字电视单频网简述由多台位于不同发射点、同频且同步播出的地面数字电视发射机发射的射频信号组成的网络称为地面数字电视单频网[1-2]。

网络中的各子发射机为了实现对特定区域内的有效覆盖，必须以相同的频率、在相同的时刻、发射相同的已调射频信号。

单频网技术不仅使广播电视频谱有效利用率得到很大的提升，而且网络内发射设备的功率效率都得到了充分的利用，另外单频网有更加平滑的覆盖面，各级发射站台可以根据实际情况调整和增加覆盖面，可对覆盖盲区进行补点覆盖等[3]。

同时单频网也存在一定的缺点和不足，如不能像多频网一样对覆盖区的某一部分提供相关的业务支持，组网技术所需要的设备比较多、建设成本要高出多频网，网内各子发射台站的覆盖距离有限，容易会因超出接收机多径信号处理范围而受其他网络干扰等。

2. 中央节目传输方案2.1 总局中央节目信号总体传输方案中央广播电视节目无线数字化覆盖工程总体方案采用了基于卫星传输地面数字电视单频网的技术方案。

如图1所示，该方案中，中央电视节目在进行编码复用后分别通过卫星通道与国干网光纤传输至台站，卫星信号与国干网信号采用了同一套编码复用系统，节目内容基本一致，但是两组信号在后续的传输适配方案不一致，国干网信号未进行加扰加密，并且未进行单频网适配，与卫星信号码流不完全一致，无法实现单频网信号的相互备份。

国家地面数字电视传输标准Ｃ单频网覆盖测试◎冯景锋周兴伟刘骏国家广电总局广播电视规划院地面数字电视单频网是地面数字电视广播的重要组网形式。

地面数字电视的实施．推广和普及涉及单频网网络的构建。

为了充分发挥地面数字电视单频网的优势，最大限度提高地面数字电视单频网的性能．在单频网的构建过程中不仅需要对网络的参数进行不断的调整和优化，而且还需要对网络覆盖性能进行不断评估测试。

１单频网重叠覆盖区确定单频网信号分析是开展地面数字电视单频网覆盖性能测试以及网络调整、优化的第一步。

相对于多频网而言，地面数字电视单频网覆盖性能的差别主要体现在单频网的重叠覆盖区。

所谓地面数字电视单频网重叠覆盖区是指两个或两个以上发射点信号同时覆盖，并且接收到的．来自不同站点起主要作用的信号之差小于射频保护率值的区域。

因此，工程技术人员应在地面数字电视单频网重叠覆盖区选择相应的测试点对单频网信号进行测试及分析．并以此为依据对单频网网络进行调整和优化。

如何确定地面数字电视单频网的重叠覆盖区是开展单频网覆盖性能测试的首要任务。

本文将以２００７年北京地区地面数字电视技术试验为例来说明地面数字电视单频网重叠覆盖区的确定过程。

一般来说，包括单频网在内的任何地面数字电视覆盖网的建设首先要进行科学．合理的设计和规划。

在地面数字电视单频网建设过程中，首先应该根据地面数字电视业务开展的需求以及网络实际建设的条件，利用地面数字电视规划软件开展相应的覆盖网规划计算和分析，从而初步确定地面数字电视单频网的工作参数，主要包括：各个发射点的发射功率、天线方向图以及天线高度等。

根据确定的网络参数，利用地面数字电视覆盖网规划软件可以得到单频网的覆盖效果，其中包括单频网重叠覆盖区。

图１给出了经过计算得到的北京地区地面数字电视技术试验单频网重叠覆盖区示意．其中蓝色标记分别为单频网中的发射点１和发射点２。

图中阴影部分为上述两个发射点组成的地面数字电视单频网的重叠覆盖区，位于东三环和东四环区域。

地面数字电视广播单频网系统实施指南1 范围本标准给出了符合GB 20600—2006的地面数字电视广播单频网组网和优化的指导性实施方法。

本标准适用于组建符合GB 20600—2006的地面数字电视广播系统单频网网络，可作为地面数字电视广播单频网规划设计、网络建设、验收测试和网络性能优化的技术依据。

2 规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

GB/T 17881—1999 广播电视光缆干线同步数字体系（SDH）传输接口技术规范GB/T 17975.1—2010 运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分：系统GB/T 19263—2003 MPEG-2信号在SDH网络中的传输技术规范GB 20600—2006 数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制GB/T 26252—2010 VHF/UHF频段地面数字电视广播频率规划准则GB/T 26666—2011 地面数字电视广播标准实施指南GB/T 28432—2012 地面数字电视单频网规划准则GB/T 28433—2012 地面数字电视广播单频网技术要求GB/T 28434—2012 地面数字电视广播单频网适配器技术要求和测量方法GB/T 28435—2012 地面数字电视发射机技术要求和测量方法GB/T 28436—2012 地面数字电视激励器技术要求和测量方法GB/T 28438.1—2012 地面数字电视广播信号覆盖评估标准及测量方法第1部分：室外固定接收GY/T 296—2015 地面数字电视广播直放站技术要求和测量方法ITU-T G.703 系列数字接口的物理/电气特性（Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces）3 术语、定义和缩略语3.1 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

E3堡星堡垄……文章编号：1002—8692(2009)05-0010-03安徽地面数字电视组网技术探讨实用技术王麟(安徽省广播电视传输发射总台，安徽舍肥230022)【摘要】介绍了安徽省地面数字电视的发展现状，结合安徽省传输发射工作的实际情况，探讨了地面数字电视单频网组网的关键技术问题及具体实施模式，并对这种模式进行了评价和展望。

【关键词】地面数字电视；调制模式；单频网【中图分类号】TN949．197【文献标识码】AD i s cus s i on f or N et w or k T e chnol ogy of A nhui D i gi t al T el evi s i on Ter r est r i al B r o adcas t i ng S ys t emW A N G H n(A nhui B r oad cast＆Te&v厶i o n Tr an s m i t ti ng G ener a l St at i on,H ef ei230022,C hi na)【A bst ra ct】D evel opm e nt s i t u at i on of A nh ui D i gi t al T el evi si on Terr es tr i al B r oadcas t i ng(D T Y B)sys t em i s i n t r o du ced．A cco r d i ng t o t he act u al s i t u at i on of A n hui t r ans m i t t i ng w or k，key t ec hni cal i s s u es a nd pr act i ce m od e of D T I"B Si gnal Fr e quency N et(SF N)are anal yz ed．Fi nal l y，t he eval uat i ona nd pr os pect of t he m ode ar e gi ven．【K ey w or ds】D TI'B；m odul at i on m ode；SFN1引言随着中国地面数字电视传输标准的颁布，在广电总局国标强制转换的部署和要求下．安徽省正积极推进自己的同标数字地面电视覆盖工作。