地面数字电视700 MHz 频率迁移项目技术方案及应用效果分析

徐 冰

（甘肃省广播电视局广播电视监测中心，甘肃 兰州 730000）

关键字：地面数字电视；频率迁移；单频网

0 引言

根据2020 年4 月中华人民共和国工业和信息化部发布的关于调整700 MHz 频段频率使用规划的通知，移动通信系统使用702 ～798 MHz 的频率计划发生了调整。工业和信息化部已经向中国广播电视网络集团有限公司颁发了5G 商用牌照，允许其在703 ～733 MHz 和758 ～788 MHz 的 频段 上分阶段部署5G 网络[1]。因此，甘肃省需要对省内地面电台使用的700 MHz 带宽频率进行调整。

1 700 MHz 频段频率应用概况

700 MHz 频率是传统广播和电视系统的频率，具有信号传播损失低、覆盖范围广、覆盖能力强以及网络覆盖面积大等优势[2]。700 MHz 频率最早在模拟电视广播中使用，然而，随着地面数字电视技术逐步取代传统的模拟电视技术，这一频率正在向数字无线通信技术转变。2014 年，我国实施了“中央广播电视节目无线数字化覆盖工程”，推进了广播电视村村通的数字转换业务，加快建立技术先进、传输速度快、覆盖广泛的数字无线广播电视公共服务体系，建设并实施中央广播电视节目无线数字化服务项目。

从2020 年4 月开始，国家无线电管理机构不再接受或批准702 ～798 MHz 频段新的广播业务无线电发射设备模型审查。各省、自治区、直辖市的无线电管理机构也将不再受理和审查702 ～798 MHz频段广播电台的设置和使用许可申请。2021 年6 月21 日，中国国家地面数字电视广播公司启动了700 MHz 频率转移工程合同工程采购施工（Engineering Procurement Construction，EPC）的 招标业务开发，其中包括700 MHz 频段内的台站业务。这意味着到2022 年底，全频段转移工作将完成。

2 甘肃省地面数字电视700 MHz 频率迁移项目概述

甘肃省地面数字电视700 MHz 频率迁移项目单频网组网、测试及优化工作将在台站完成初验的基础上开展，主要包括两个方面，一是台站设备核查、性能测试及覆盖效果测试相关工作，二是单频网组网测试与优化工作[3]。

2.1 台站核查相关工作

按照发射机功率1 000 W 及以上台站100%，100 ～1 000 W 台站不少于30%，100 W 以下台站不少于10%要求，甘肃省地面数字电视700 MHz 频率迁移项目需完成设备核查及设备性能测试、台站覆盖效果测试的台站共计180 座。其中，1 000 W 及以上台站93 座，100 ～1 000 W 台站33 座，100 W 以下台站54 座。

2.2 单频网组网、测试及优化

针对甘肃省地面数字电视700 MHz 频率迁移项目涉及的1 个省域单频网、14 个市域单频网、12 个县域单频网，通过现场组网试验参数优化、验证测试等工作优化单频网组网性能，提升单频网覆盖效果。

3 测试方案

3.1 抽测方案

按文件要求，台站终验过程需要按照发射台站不同功率等级完成不同比例的抽测，具体要求是：100 W 以下台站不少于10%，100 ～1 000 W 台站不少于30%，1 000 W 及以上台站100%。按照以上规则，甘肃省本次抽测台站共计180 座，其中1 000 W及以上台站93座，100～1 000 W台站33座，100 W 以下台站54 座。

3.2 测试点的选择

在覆盖仿真基础上，工作组将对甘肃省省域单频网、市域单频网和县域单频网逐一完成优化前后仿真分析对比，给出单频网组网效果验证优化参数和在交叠覆盖区不少于3 个测试点（省域单频网不少于10 个）的选点建议[4]。

3.3 测试设备

根据本次任务的要求，测试组需配置可测试接收信号电平、调制误差率（Modulation Error Rate，MER）等指标的设备。设计院配置了4 套相同测试仪器设备，如表1 所示，供3 个测试组同时开展工作使用，剩余1 套机动备用。出发前，工作组按照测试方案认真准备测试设备、线缆和常用转接头。测试用到的线缆和转接头进行1 ∶1 备份。

表1 调优测试工作所需仪器设备列表

3.4 台站设备核验

按文件要求，查验台站初验报告，清点记录地面数字电视700 MHz 频率迁移项目相关设备并进行状态核查。使用定位设备查验记录台站基础信息（经纬度、海拔等）、台站名称和台址。依据设计院提供的台站设备清单清点并记录台站发射机、多工器及天馈线等设备信息，包括设备名称、频道、功率、生产厂家、型号及编号信息等；核查台站节目信号源、授时器、发射机、多工器及天馈线等设备的外观、安装工艺和可靠性，包括各种连线是否标识清晰、牢固，是否有效接地等。对台站检查涉及的设备和现场进行摄录拍照（带时间地点水印），留存资料。按照以下步骤核查发射机工作状态及参数设置：

（1）进入激励器报警状态查询页面，检查激励器异态报警信息；

（2）进入激励器组网模式页面，检查激励器组网模式；

（3）进入激励器调制方式页面，检查激励器工作模式；

（4）进入激励器单频网时延页面，检查台站激励器附加时延；

（5）进入发射机报警状态查询页面，检查发射机异态报警信息；

式中：λ为预测的响应值； α0 为常系数；αi为线性系数；αii为二次方系数；αij为相互作用系数；χi，χj 为实验因素。

（6）进入发射机自监测页面，读取发射机功率和天馈多工驻波比。

3.5 发射机性能测试

发射机性能指标测量连接如图1 所示。

图1 发射机性能指标测量框图

测试信号电平和调制误差率时，先确认发射机状态正常，工作稳定；按图1 连接测试设备，将发射机的输出耦合信号连接到频谱仪，设置频谱仪的中心频率为发射机标称工作频率，测量带宽设置为8 MHz，测量发射机信号电平和调制误差率。

邻频道内无用发射功率指标须在发射机滤波器后测试[5]。首先确认滤波器具有耦合口或监测口，发射机状态正常、工作稳定；按图1 连接测试设备，将发射机的输出耦合信号连接到频谱仪，设置频谱仪中心频率为“发射机标称工作频率+8 MHz”，测量带宽设置为8 MHz，根据耦合度计算上邻频的带内功率；设置频谱仪中心频率为“发射机标称工作频率-8 MHz”，测量带宽设置为8 MHz，根据耦合度计算下邻频的带内功率。

3.6 台站覆盖效果测试

根据设计院提供的最新台站数据，结合覆盖效果试算分析结果，在建议测试点附近按照图2 完成台站覆盖效果测试，测试内容包括信号电平、信噪比及接收情况。

图2 台站覆盖测量框图

3.7 单频网运行调试优化测试

对于单频网主要目标服务区覆盖效果欠佳的区域，工作组将按照图3 方式开展单频网测试、调试及优化工作。

图3 单频网组网效果测量框图

依据优化前后仿真对比，通过调整单频网台站附加时延来优化单频网组网性能，提高有效覆盖率。

4 地面数字电视700 MHz 频率迁移项目应用效果分析

地面数字电视700 MHz 频率迁移项目的应用效果主要表现在信号覆盖范围扩大、抗干扰能力提升和用户体验改善等方面。

4.1 信号覆盖范围扩大

通过地面数字电视700 MHz 频率迁移项目，数字电视信号的覆盖范围得到了扩大。700 MHz 频率可以实现更高的传输速率和更好的信号穿透能力，因此数字电视信号在传播过程中的受阻和衰减现象得到了一定程度的缓解，扩大了信号覆盖范围。这对于数字电视广播的普及和推广具有重要作用。

4.2 抗干扰能力提升

地面数字电视700 MHz 频率迁移项目采用先进的技术方案和频率规划，提高了数字电视系统的抗干扰能力，降低了外界干扰对信号质量的影响。同时，新技术的应用提升了数字电视信号的稳定性和可靠性，使用户无论在何种环境下都可以更加稳定地接收数字电视信号。

4.3 用户体验改善

地面数字电视700 MHz 频率迁移项目的实施，使数字电视系统的性能得到了一定的提升，用户可以更加方便、稳定地观看数字电视节目，并获得更好的视听体验。此外，新技术的应用也提高了数字电视接收设备的兼容性，使更多用户能够使用更为普及的数字电视接收设备来观看数字电视节目。

5 结语

地面数字电视700 MHz 频率迁移项目的应用效果非常显著，实现了数字电视系统的技术升级和优化，提高了数字电视信号的传输质量和用户体验。