3.3 单频网实施中亟待解决的问题

    正如前文所述，实施单频网有两个基本优势：节约频谱资源；扩大有效覆盖范围，改善覆盖区内的接收效果。因而，可利用有限的频道资源，提供更多的节目，开展更多的增值业务；更为广大的覆盖范围和更完美的覆盖效果，一方面确保了更加稳定、可靠的高清节目的固定接收效果，另一方面有利于大区域移动业务的顺利开展。但是，为这些优势所付出的代价，也是运营商们值得考虑和商榷的问题。首先，系统在单频网的环境下是否能真正增大覆盖范围，改善覆盖区内的接收效果？其次，单频网为多点发射，这势必增加发射地点及发射机等发射设备，而为保障单频网中各信号发射点发送相同的信号，发射台必须配备保障信号同步的设备装置。最后，多点覆盖带来了类似于电信“蜂窝”覆盖的思路，各点发射功率的协调、地区信号覆盖和接收点场强的设计思路都将发生变化。从全球范围看，目前数字电视单频网试验中，上述问题在各地区系统运行和业务运营过程中均有所反映，并影响到覆盖效果 [6]。

    信号覆盖问题。数字电视地面广播的覆盖和广播发射条件直接相关，如发射功率、发射塔高度、发射塔位置等；也和覆盖区的地理环境直接相关，如平原，山丘等；还和城市建筑特点直接相关，如楼群的多少、疏密程度、高度等；更和覆盖区的面积直接相关。因此，是否要使用单频网覆盖、如何设计和调整单频网的参数，必须根据实际广播发射条件、地理环境、城市建筑特点、覆盖范围等情况做具体分析。在实际应用中，使用基于DVB-T的单频网技术，增大覆盖与改善覆盖重叠区的接收效果二者似乎无法两全[6]。基于COFDM的DVB-T系统在单频网环境下，一方面由于多个发射点覆盖，使得一些原本单个发射点无法提供足够信号强度的地方(盲区)因为收到其他发射点的覆盖而得以改善；另一方面，在信号较强的重叠覆盖区，由于C/N门限被抬高而接收效果反而变差。可见，DVB-T系统在使用单频网技术增大覆盖范围和改善重叠区的接收效果上是矛盾的，数目庞大的发射点并不能彻底改善接收效果。

   同步机制可靠性问题。目前DVB-T单频网中，频率和时间同步都是通过附加专用设备——单频网适配器而实现的。从GPS卫星得到基准频率和秒脉冲信号(1pps)，针对频率同步要求，用GPS的基准频率驱动每部发射机内所有的级联振荡器；并通过节目源所在地的单频网适配器在MPEG-2 TS码流中加入包含时间标签的MIP包；然后通过初级分布网络(PDN)将节目码流发送到各个发射站；各发射站的单频网同步系统从码流的MIP包中提取时间标签，对比本地收到的秒脉冲信号，对码流进行附加的延时调整，之后将码流送入调制器，在一个共同的时间发射信号，以实现时间同步。这类精确的同步要求，确实可以通过上述配套的单频网适配器来满足。目前，单频网组网技术及配套设备已比较成熟，但由于除了数字电视传输系统之外还有一个独立的GPS系统，在实际中发现，一旦缺失了GPS信息，系统将处于瘫痪状态，人工干预也无法挽救，这是非常不可靠和不安全的举措。另外，额外的设备不仅增加了发射成本，而且致使各发射点之间的组网联调更加复杂。

   组网协调问题。多点发射给广播带来了“蜂窝”的概念，当然，它不同于电信的蜂窝移动的小区/用户/双向/切换等特征。除了同步问题之外，单频网的“蜂窝”概念，就是每个发射点根据接收场强的要求来协调各点的发射功率和信号发射延迟。前者对应多径的强度，后者对应多径延时，两者一并考验接收机的抗信道衰落能力。由于各地的地理环境、城市楼宇分布、覆盖范围及广播发射条件的差异，在保证信号覆盖的前提下，各地必须根据自身的特点进行组网协调，在发端预处理信号，以保证收端的接收条件尽可能在接收机的能力范围，确保覆盖区的接收效果。并且，协调工作要求简单、可靠、应急自恢复能力强。可见，这又是一个明显由系统技术本身决定的问题，尤其是系统抗多径干扰的能力。这个问题也由于移动接收越来越被重视，而变得更为突出。因为发端预处理是无法针对动态变化的信道而事先设计和考虑的。可见，基于DVB-T的单频网技术的组网协调复杂而又低效，而且并不可靠。