3月22日,廣科院、規(guī)劃院、設(shè)計院聯(lián)合研討會在北京皇家大飯店召開。會上,國家新聞出版廣電總局廣播電視規(guī)劃院李雷雷作了題為《我國地面電視頻率全數(shù)字規(guī)劃研究》的精彩演講。
圖為:國家新聞出版廣電總局廣播電視規(guī)劃院李雷雷
一、項目背景
在全世界范圍內(nèi),數(shù)字化是廣播電視發(fā)展的必然趨勢。我國已經(jīng)開始廣播電視數(shù)字化進程,無論是在模擬電視向數(shù)字電視的過渡時期,還是在未來廣播電視的全數(shù)字化時期,在廣播電視頻段內(nèi)科學(xué)、合理、高效地規(guī)劃國家寶貴緊缺的頻率資源是一項影響深遠、長期而復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
發(fā)展歷程:2006年:我國地面數(shù)字電視標準 GB 20600—2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》的頒布;2008年:在北京地區(qū),開展地面數(shù)字電視廣播高清業(yè)務(wù)和標清業(yè)務(wù)的試驗播出;2012年:《地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》通知(廣發(fā)【2012】113號)的發(fā)布,明確了我國地面數(shù)字電視的發(fā)展目標和實施步驟;2015年:在全國范圍,逐步開展了中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程的建設(shè)。
我國地面模擬電視業(yè)務(wù)的開展已十分廣泛,在模數(shù)過渡時期,為了確保模擬電視的正常播出和順利過渡,從而導(dǎo)致我國地面數(shù)字電視可用頻率資源異常緊張。由于地面模擬電視只能采用多頻網(wǎng)的方式進行大區(qū)域的覆蓋,亦使得模數(shù)過渡時期地面數(shù)字電視可用的頻率資源非常零碎,并且不同的區(qū)域可用的頻率通常各不相同。因此,從保護大量地面模擬電視服務(wù)區(qū)的角度,模數(shù)過渡時期地面數(shù)字電視的頻率規(guī)劃通常只能盡可能的挖掘、指配剩余可用的頻率資源,而且通常只能在不同區(qū)域利用不同的頻率組建多頻網(wǎng)。
地面數(shù)字電視相對模擬電視最大的特點之一就是可組建單頻網(wǎng):同一個頻率在大區(qū)域范圍內(nèi)實現(xiàn)相同節(jié)目的覆蓋,從而可提高頻率資源利用率,并為大區(qū)域移動接收等新業(yè)務(wù)應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)平臺。地面數(shù)字電視憑借數(shù)字化技術(shù),能提供高、標清電視、數(shù)據(jù)推送等更豐富的業(yè)務(wù)內(nèi)容和移動接收、便攜接收等更多的業(yè)務(wù)應(yīng)用模式。業(yè)務(wù)內(nèi)容和應(yīng)用的發(fā)展一方面對地面數(shù)字電視頻率資源提出了更多的需求,另一方面也要求以地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)為主開展新業(yè)務(wù)提供可以不斷優(yōu)化的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺。
現(xiàn)有模數(shù)過渡時期的地面數(shù)字電視頻率規(guī)劃方法和頻率指配狀況將無法適應(yīng)未來地面數(shù)字電視發(fā)展的需求。尤其是在地面模擬電視關(guān)閉之后的全數(shù)字化階段,需要一個更為科學(xué)、合理、高效、完整的頻率規(guī)劃方案來滿足地面數(shù)字電視業(yè)務(wù)和應(yīng)用的發(fā)展需求。因此,隨著我國地面模擬電視的逐步關(guān)閉,開展我國地面電視全數(shù)字頻率規(guī)劃研究是一項重要且緊迫的任務(wù)。
二、目標和工作步驟
項目目標: 結(jié)合我國地面模擬、數(shù)字電視的頻率占用狀況和未來地面數(shù)字電視業(yè)務(wù)應(yīng)用需求,研究確定全數(shù)字時期的頻率規(guī)劃目標,充分利用地面數(shù)字電視的技術(shù)特點,高效、科學(xué)、合理的配置無線廣播電視頻率資源,制定適合我國國情的地面數(shù)字電視規(guī)劃方案,為中央、省、地(市)、縣級廣播電視節(jié)目的無線數(shù)字化覆蓋提供技術(shù)支撐,從而滿足我國日益增長的地面廣播電視頻率需求以及地面電視全數(shù)字化覆蓋目標。
1.研究分析我國地面電視廣播的業(yè)務(wù)發(fā)展和頻率規(guī)劃現(xiàn)狀,包括地面模擬電視、地面數(shù)字電視和移動多媒體廣播的頻率指配情況、網(wǎng)絡(luò)配置情況和業(yè)務(wù)開展情況。掌握其使用和覆蓋情況,為頻率規(guī)劃研究工作提供技術(shù)依據(jù);
2.開展全國發(fā)展需求調(diào)研工作,圍繞我國地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的總目標以及推進目標,分析我國現(xiàn)階段地面數(shù)字電視廣播的應(yīng)用發(fā)展需求;
3.兼顧業(yè)務(wù)現(xiàn)狀和潛在業(yè)務(wù)發(fā)展需求,根據(jù)我國地面電視廣播的運行機制和管理特點,確定我國現(xiàn)階段地面數(shù)字電視頻率規(guī)劃的技術(shù)原則,為頻率規(guī)劃方法奠定技術(shù)基礎(chǔ);
4.研究、借鑒國際上主要國家或地區(qū)的地面數(shù)字電視廣播規(guī)劃方法,根據(jù)我國的具體情況,兼顧邊境、邊界及省際間地面電視頻率干擾協(xié)調(diào),提出我國現(xiàn)階段地面數(shù)字電視的頻率規(guī)劃方法;
5.堅持共用共享,充分利用現(xiàn)有廣播電視無線臺站資源,降低從現(xiàn)狀向全數(shù)字階段的過渡成本,并兼顧地面電視業(yè)務(wù)發(fā)展需求(廣播電視雙向化業(yè)務(wù)等),制定適應(yīng)我國現(xiàn)階段地面數(shù)字電視頻率規(guī)劃方案。
三、全國規(guī)劃調(diào)研的目的和內(nèi)容
通過全國范圍的實地調(diào)研,掌握各地地面電視廣播業(yè)務(wù)的實際應(yīng)用情況和現(xiàn)有頻率規(guī)劃方案的問題,了解地方廣電主管部門對地面數(shù)字電視的發(fā)展需求和業(yè)務(wù)定位的考慮,以及其對地面電視全數(shù)字頻率規(guī)劃的規(guī)劃原則、頻率分配方法、頻道使用方案的建議。
地面電視業(yè)務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀以及階段模數(shù)過渡階段中遇到的現(xiàn)實問題及原因;模擬的關(guān)閉計劃,未來地面數(shù)字電視業(yè)務(wù)發(fā)展、頻率使用的需求,以及對地面數(shù)字電視未來業(yè)務(wù)的定位和設(shè)想;關(guān)于地面電視全數(shù)字規(guī)劃原則(全國、省內(nèi)、省際和邊境)的考慮;關(guān)于現(xiàn)有頻率規(guī)劃(方案)存在的問題、優(yōu)化的方向以及如何處理模數(shù)過渡期的規(guī)劃(方案)的建議;對頻率分配方法、頻道使用方案、頻率預(yù)留(新業(yè)務(wù))的建議;對于未來的地面電視全數(shù)字規(guī)劃中,涉及覆蓋網(wǎng)絡(luò)、臺站建設(shè)管理方面的考慮;對于未來地面電視全數(shù)字規(guī)劃的方式與方法的建議等等。
四、全國規(guī)劃調(diào)研基本情況
2016年11月,規(guī)劃院開始組織開展,全國地面廣播電視的規(guī)劃調(diào)研工作。截至到2017年3月,已完成黑龍江、河北、北京、廣西、山西、吉林、遼寧、天津、安徽、江蘇、青海、四川、重慶和山東等14個省市的規(guī)劃調(diào)研,調(diào)研的對象主要為地方廣播電視主管部門以及地面電視的運維單位。
五、頻率規(guī)劃方法的研究
地面模擬電視的頻率規(guī)劃方法:我國電視廣播的技術(shù)政策,要求模擬電視網(wǎng)絡(luò)是由中央、省(自治區(qū)、直轄市)、市和縣開辦的電視節(jié)目組成四級混合覆蓋網(wǎng)。1.在同一發(fā)射臺(或雖不同發(fā)射臺,但為同一服務(wù)區(qū))內(nèi)要避免同頻、鄰頻、鏡頻、本振等有害干擾,并盡可能避開中頻插拍的干擾。2.相鄰服務(wù)區(qū)內(nèi)的發(fā)射臺要避免同頻、鄰頻干擾,盡量避開圖像鏡頻(n±9)的頻道。
根據(jù)CCIR的報告和中國的實踐,為作一個完整的面的覆蓋,每一套模擬電視節(jié)目大約需要12個頻道。
根據(jù)頻道制約條件,模擬電視頻道分組按照以下示意圖進行安排,網(wǎng)絡(luò)布局避免了相鄰發(fā)射臺不產(chǎn)生同頻、鄰頻干擾,以及同臺的各種干擾。
優(yōu)先開展大區(qū)域范圍單頻網(wǎng)的頻率規(guī)劃,采用頻率資源分配方式,對國家級、省級和州市級等大范圍的單頻網(wǎng)的頻道使用進行劃分。
而對于多頻網(wǎng)的頻道指配可以歸結(jié)為在一定約束條件下的線性優(yōu)化問題。如果所指配的頻道數(shù)量接近與最大的不兼容臺站組中所包含的臺站數(shù)量,則可以認為這個解已接近“最佳”解。不兼容臺站組是相互均不能共用同一頻道的電臺的集合,其中包含電臺數(shù)目最大的那個組稱為最大的不兼容電臺組,由此可以粗略估計規(guī)劃所需的頻道數(shù)目下限。
在滿足覆蓋網(wǎng)中各臺站頻道數(shù)量要求的基礎(chǔ)上,覆蓋網(wǎng)的綜合干擾水平應(yīng)最小,占用頻道數(shù)量應(yīng)盡可能少,有效覆蓋的面積和人口應(yīng)盡可能大。目前已有許多方法用于解決此類問題,如順序圖著色算法、遺傳算法、模擬退火算法、禁忌搜索算法等。