地面數(shù)字電視DMB-TH的發(fā)展設(shè)想與分析

  2010年1月13日，溫家寶總理主持召開(kāi)國(guó)務(wù)常務(wù)會(huì)議上部署了信息產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，即2010-2012年，電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合在部分城市試點(diǎn)，在試點(diǎn)成功的基礎(chǔ)上2013年開(kāi)始全國(guó)全面開(kāi)展；7月1日國(guó)務(wù)院辦公廳正式公布了第一批三網(wǎng)融合試點(diǎn)地區(qū)（城市）名單，北京、上海、大連、哈爾濱、南京、杭州、廈門(mén)、青島、武漢、長(zhǎng)株潭地區(qū)、深圳、綿陽(yáng)市共12個(gè)城市（地區(qū)）。在模擬電視退出市場(chǎng)向數(shù)字電視轉(zhuǎn)換的進(jìn)程中，黨中央國(guó)務(wù)院不失時(shí)機(jī)推出三網(wǎng)融合，把信息經(jīng)濟(jì)作為又一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，推動(dòng)數(shù)字信息化建設(shè)，建立國(guó)家信息安全，搶占數(shù)字化信息化未來(lái)的話(huà)語(yǔ)權(quán)，建立自己獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系；廣播電視作為國(guó)家政府輿論宣傳重要工具，信息安全是首要政治任務(wù)，建立國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)國(guó)標(biāo)產(chǎn)業(yè)化。數(shù)字電視取代模擬電視不僅是技術(shù)的革新，產(chǎn)業(yè)升級(jí)，更是技術(shù)發(fā)展的需要和必然，在三網(wǎng)融合的背景下，廣播電視數(shù)字化將超常規(guī)推進(jìn)。

      廣播電視的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)模式應(yīng)以科技部和廣播電視總局示范網(wǎng)NGB為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)模型，將有線電視網(wǎng)、移動(dòng)多媒體電視(CMMB)網(wǎng)和傳統(tǒng)廣播電視發(fā)射臺(tái)站有機(jī)整合起來(lái)建立具有中國(guó)特色國(guó)家廣播電視網(wǎng)，將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一起來(lái)，將微波，光纖整合起來(lái)組成統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字廣播電視最基本的傳輸網(wǎng)絡(luò)形式之一，是有線網(wǎng)的必要補(bǔ)充，通過(guò)無(wú)線覆蓋為用戶(hù)提供電視節(jié)目和娛樂(lè)。同時(shí)無(wú)線電視網(wǎng)絡(luò)具有普遍性、可控性和抗毀性，被視為國(guó)家安全設(shè)施，使之成為緊急情況下動(dòng)員國(guó)民最直接最可靠的政府喉舌。利用目前廣播電視發(fā)射臺(tái)及其大量閑置的電視頻道資源，實(shí)現(xiàn)更多的應(yīng)用業(yè)務(wù)以提高頻率效益和經(jīng)濟(jì)效益，用現(xiàn)有無(wú)線發(fā)射臺(tái)開(kāi)展無(wú)線數(shù)字電視覆蓋，避免重新建站的資源浪費(fèi)。廣播運(yùn)營(yíng)單位利用原有的電視頻道，提供數(shù)字電視的移動(dòng)接收和便攜接收服務(wù)，提供高清晰度電視，在開(kāi)發(fā)一般的數(shù)字電視業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)廣播的同時(shí)，逐步開(kāi)展接收機(jī)定位、定時(shí)接收和雙向交互業(yè)務(wù)以及對(duì)用戶(hù)的個(gè)性化信息，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和通訊等業(yè)務(wù)，將大大擴(kuò)展無(wú)線頻道的業(yè)務(wù)能力和廣播電視系統(tǒng)生存能力，為無(wú)線電視臺(tái)站提供更廣闊的發(fā)展機(jī)會(huì)。地面數(shù)字電視具有投資少、見(jiàn)效快的特點(diǎn)，而且可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

      在技術(shù)上，DMB-TH地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)采用PN序列填充的時(shí)域同步正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)，將信號(hào)在時(shí)域和頻域的傳輸有效結(jié)合起來(lái)，在頻域傳送有效載荷，這種技術(shù)的高保護(hù)同步傳輸技術(shù)和OFDM保護(hù)間隔的填充技術(shù)，插入強(qiáng)功率同步導(dǎo)頻OFDM調(diào)制方式，解決了傳輸系統(tǒng)的有效性、可靠性，提高了傳輸系統(tǒng)的頻譜利用效率和抗噪聲干擾性能。TDS-OFDM信道估計(jì)技術(shù)，提高了系統(tǒng)移動(dòng)接收性能。由于歐標(biāo)DVB-T單載波8VSB調(diào)制技術(shù)和美標(biāo)ATSC系統(tǒng)誤碼門(mén)限差的缺陷，提出了全新的一種糾錯(cuò)編解碼（FEC）技術(shù)-LDPC，成功地避開(kāi)了國(guó)外專(zhuān)利保護(hù)，獲得了比ATSC更好的系統(tǒng)誤碼性能。針對(duì)其它標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法支持雙向互動(dòng)、互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展等問(wèn)題，DMB-TH地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)為持續(xù)發(fā)展做好了技術(shù)準(zhǔn)備，DMB-TH獨(dú)特的信號(hào)幀結(jié)構(gòu)，為融合多業(yè)務(wù)廣播，支持互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，適應(yīng)三網(wǎng)融合提供了技術(shù)支持；提供了信息的數(shù)字化、多樣化和多媒體化拓展功能技術(shù)支持。在現(xiàn)有數(shù)字電視無(wú)線廣播基礎(chǔ)上可進(jìn)一步擴(kuò)展互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、組播、點(diǎn)播、導(dǎo)呼等增值業(yè)務(wù),甚至進(jìn)而拓展視頻、數(shù)據(jù)和語(yǔ)音等綜合、交互、移動(dòng)、便攜。在數(shù)字視音頻產(chǎn)業(yè)已有的成果基礎(chǔ)上，DMB-TH設(shè)計(jì)了靈活的接口方案，支持國(guó)際上通用的MPEG2-TS流數(shù)據(jù)格式，可以支持任何類(lèi)型的視頻壓縮和數(shù)據(jù)格式。

    不管什么樣的數(shù)據(jù)格式（MPEG-1、MPEG-2、中國(guó)的AVS、MPEG-4、H.264、IP數(shù)據(jù)、WindowsMedia9）只要打包成該格式都可以經(jīng)過(guò)DMB-TH傳輸系統(tǒng)進(jìn)行傳送。當(dāng)然也包括16:9等各種顯示格式的信源數(shù)據(jù)流。DMB-TH系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的透明的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

      DMB-TH在解決了數(shù)字高清晰度電視傳輸問(wèn)題的同時(shí)，將給高速信息用戶(hù)接入和移動(dòng)通信領(lǐng)域帶來(lái)新的發(fā)展空間。這些業(yè)務(wù)主要包括：

      （1）進(jìn)一步擴(kuò)展互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；將DMB-TH系統(tǒng)做成廣播電視系統(tǒng)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

      （2）增加組播、點(diǎn)播、導(dǎo)呼業(yè)務(wù)。

      （3）拓展視頻、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音等的綜合的和交互的應(yīng)用業(yè)務(wù)；拓展電信業(yè)務(wù)。

      （4）開(kāi)發(fā)更加便攜的CMMB移多媒體接收業(yè)務(wù)，包括手機(jī)、PDA、筆記本電腦、時(shí)尚的便攜影音電子設(shè)備等數(shù)字電視接收。進(jìn)一步開(kāi)發(fā)接收機(jī)定位業(yè)務(wù)。

      DMB-TH采用了不同于已有數(shù)字電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的與自然時(shí)間同步的分層復(fù)幀結(jié)構(gòu)來(lái)支持單頻網(wǎng)。單頻網(wǎng)不但能夠更好的支持移動(dòng)數(shù)字電視服務(wù)，而且能夠解決由單個(gè)發(fā)射機(jī)無(wú)法覆蓋的盲區(qū)問(wèn)題，DMB-TH采用的時(shí)域快速信道估計(jì)技術(shù)，能夠滿(mǎn)足在各種高速載體上開(kāi)展業(yè)務(wù)，能在時(shí)速大于200公里的超常規(guī)速度的載體上正常接收高清晰度的數(shù)字電視信號(hào)。DMB-TH能夠更好地支持城域、省域單頻網(wǎng):DMB-TH嚴(yán)格的與絕對(duì)時(shí)間同步的幀結(jié)構(gòu)，設(shè)備更容易實(shí)現(xiàn)同時(shí)同頻發(fā)送同一信號(hào)的單一頻率網(wǎng)絡(luò)，節(jié)約無(wú)線頻率資源，支持在更大范圍的城域、省域內(nèi)支持移動(dòng)接收的單頻網(wǎng)。

      基于DMB-TH系統(tǒng)的如此性能，在三網(wǎng)融合的背景下，建立廣播電視系統(tǒng)自有的無(wú)線網(wǎng)是現(xiàn)實(shí)和可行的；3G網(wǎng)絡(luò)資源被電信行業(yè)壟斷，廣播電視系統(tǒng)不可能利用3G網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，移動(dòng)業(yè)務(wù)在未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中占有舉足輕重的一席之地，就象固定電話(huà)向移動(dòng)手機(jī)轉(zhuǎn)化一樣，未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)也將是這個(gè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)將占據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的相當(dāng)用戶(hù)，而3G,4G無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資源為電信行業(yè)所獨(dú)有，廣播電視要進(jìn)入無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)參與三網(wǎng)融合，沒(méi)有自己的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將是癡人說(shuō)夢(mèng)話(huà)，因此，利用廣播電視系統(tǒng)的豐富頻率資源（電視頻道1-68頻道頻率），在DMB-TH系統(tǒng)基礎(chǔ)上拓展無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，將現(xiàn)有DMB-TH系統(tǒng)（圖1）基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)下行上傳雙向網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。DMB-TH系統(tǒng)具有滿(mǎn)足高速下行能力，其有效載荷見(jiàn)下表1。技術(shù)要求上完全滿(mǎn)足用戶(hù)上網(wǎng)需求，雙向系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)L波段為上傳數(shù)據(jù)，U波段為下傳數(shù)據(jù)，根據(jù)下傳實(shí)際需要有效頻帶還可以擴(kuò)展2*8M。其業(yè)務(wù)不但包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，傳統(tǒng)電視還可以視頻﹑語(yǔ)音﹑通訊﹑軟件QQ等綜合集成業(yè)務(wù)平臺(tái)，用戶(hù)終端包括手機(jī)﹑筆記本﹑電腦﹑電視機(jī)等。三網(wǎng)融合，在任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)都可以進(jìn)行收看電視，上網(wǎng)和通訊，只有這樣才是三網(wǎng)融合的終極目標(biāo)。希望我的設(shè)想在不久的明天就是現(xiàn)實(shí)。

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