广科院李薰春:广播电视覆盖网规划与优化

9月15日,由中国广播电视网络集团有限公司承办的2023中国无线电大会系列主题论坛——广播电视应用发展论坛成功举行,国家广播电视总局广播电视科学研究院无线所副所长李薰春就《广播电视覆盖网规划与优化》方面的情况做了介绍。

广科院李薰春:广播电视覆盖网规划与优化-DVBCN

管理广播电视覆盖网的主要任务是使得每部发射机都能有自己的覆盖区域,同时要能减少发射机间的干扰情况。规划的主要工作方面,需要考虑到每个频段的容量以及日后发展的需要和技术上的可能,能够全面合理的预先安排发射台站址、频率、功率等主要技术参数,在尽量满足节目播出需要的条件下,使相互干扰降到最低。

在覆盖网规划编制中,必须要提出该频段广播覆盖网的具体技术政策,分析可能容纳的节目套数明确覆盖目标,制定必要的标准和技术参数,以及该频段广播电视网的规划方法。要掌握到广播电视频段的电波传播规律,使覆盖网规划建立在可靠的基础上,能根据收测结果提出的场强预测经验公式,形成电波场强预测方法,如地波、天波、直射、绕射的场强计算方法。

对于广播电视覆盖网优化工作,其必要性体现在于:

1)资源紧张,特别是东、中部地区无线频谱资源总体十分紧张,可使用的频率非常有限。

2)模数同播,我国正处于广播的“模数过渡”时期,在制定频率规划方案时,需要兼顾考虑地面数字和模拟所使用的频率。

3)情况复杂,我国幅员广阔,各省在业务发展需求和频率资源状况等方面都存在差异。

广播电视覆盖网优化关键技术需要考虑到:

1)多频网频率指配优化,要能清晰反映台站间的兼容关系,优化频率配置,并能拓展新业务。

2)地面数字电视的单频网优化,要注意消除或减少网内干扰,增加覆盖均匀度,降低背景可用场。

3)调频同步网优化,要注意减少网内干扰,发挥品牌优势,提升频谱资源使用效率。

在多频网频率指配优化方面,要注意将频率指配归结为在一定约束条件下的组合优化问题,经过数学抽象建立算法模型,采用改进型遗传模拟退火算法求解多频网频率指配这一组合优化问题。可以综合覆盖及干扰的人口、面积和可用场增量等多个加权因子,通过可定量优化分析的规划评估方法进而提高了规划的科学性。

对于地面数字电视单频网优化方面,要适应其反复多(试错)、工作量大(数人)、耗时长(数月)的必然过程,国内外规划软件普遍采用了反复调整发端参数,而后依靠主观评价比对挑选的方式。在应对较复杂的单频网设计时,人工蛮力搜索会陷入到无休止反复的过程。网内所有区域权重相同,因此就不能根据经济发展人口分布实施有针对性地优化,此外,价格成本也是很高昂的。

对某一目标覆盖区内,要注意同时兼顾考虑多个发射台站的发射功率等级发射的时延、发射天线场型等技术指标,并结合优化算法,在联合优化计算基础上给出推荐优化方案。

在测试验证方案阶段,要实地对网内相于区进行覆盖收测,能比对不同技术参数条件下对于覆盖接收的影响,验证优化方案的合理性和可行性,例如700MHz单频网优化过程中进行了相关理论测试。

例如在对海南省新闻广播节目全省调频同步广播网升级改造工作中,对海口-龙门段,五指山-保亭段,三亚-保平,澄迈北部等的实测情况与预测都能保持一致。

广科院在优化工作主要的研究领域涉及到了有全国地面数字电视广播覆盖网规划、广播电视公共服务工程技术、调频同步网设计、地面数字电视单频网优化等。

基于已有研究成果,广科院也积极参与到了像700MHz频率迁移、中央广播电视节目无线数字化覆盖工程和地方无线覆盖工程等项目,为中央和地方广电局、广播电视台提供了包括频率规划、网络优化、测试分析等技术咨询和服务等项目。此外,广科院方面也取得了专利发明、著作出版、软件著作权等多项研究成果。

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