新时代广播电视信号无线传输覆盖发展的思考探讨

当前全球广播电视行业正处于模拟向数字转换后期与超高清技术爆发期的交汇阶段，国际电信联盟关于5G 广播（5G Broadcast）的技术标准草案催生了新型混合传输模式的出现，我国基于 700MHz 频段重耕的全国有线电视网络整合方案更为无线覆盖效能提升创造了频谱资源基础，然而城乡区域间基础设施分布不均衡导致信号覆盖质量存在显著差异，密集城市建筑群对电波传播的多径衰减效应与偏远山区复杂地形条件下的信号盲区问题尚未系统性解决，加之用户对4K/8K 超高清视频流、VR 全景直播等高带宽业务的需求持续攀升，现有无线传输系统在信息传输速率和网络承载容量层面正逼近物理极限。与此同时，物联网设备泛在连接趋势下产生的频谱资源挤占压力，以及传统广电业务与移动通信服务在频段复用机制上的兼容性挑战，均要求从传输协议革新、智能天线阵列部署到网络切片技术的多维突破，构建具备弹性扩展能力的新一代融合传输生态体系。

一、新时代广播电视信号无线传输覆盖发展面临的难点

（一）多场景适配环境下的信号稳定性维持难题

城乡差异化地理环境对于电波传播特性构成基础性制约，密集城区高层建筑群引发的多径反射与绕射衰落现象严重扭曲原始信号相位特征，致使移动接收终端在快速穿越不同电磁环境时难以保持持续稳定的符号时钟同步，而广大农村及边远地区受制于复杂地形导致的视距传播阻断与发射站点分布稀疏现状，低频段信号绕射能力有限性与高频段雨衰特性叠加作用进一步扩大了部分自然村落信号盲区范围，特别是当台风暴雨等极端天气现象频繁出现时期，大气波导效应引发的同频干扰激增现象往往超出接收机自适应均衡模块的补偿阈值，这种物理层传输环境动态失衡状况对现有调制解调机制提出近乎严苛的信道适应要求[1]。

（二）有限频谱资源分配与高带宽业务需求的冲突矛盾

当前广播电视无线传输系统可用的 UHF 频段基本框定在 470-698MHz 范围，超高清视频流传输所需基础带宽却达到传统标清内容的三十倍以上规模，5G 广播试验网虽已实现单频网内多业务并发传输功能，然而城市核心区各类电子设备电磁辐射形成的背景噪声基底抬升效应显著挤压了有效载噪比冗余空间，地面数字电视多载波复用方案在移动端高速切换场景中又极易引发载波间干扰劣化现象，物联网设备指数级增长浪潮中涌现的频谱资源争夺态势，使得广播电视频段保护带规划陷入既要保障传统业务传输质量又要承载新兴媒体形态的两难境地。

（三）异构网络融合过程中的技术标准兼容障碍

各地广电网络运营商正处于模拟向数字转换的收尾阶段，原有单播式传输协议难以匹配当下双向互动业务的底层架构需求，不同设备厂商实现的信源编码标准在 TS 流封装格式层面存在版本迭代差异，导致跨区域信号漫游状态下接收终端频繁触发格式转码流程从而增加系统处理延时，卫星与地面混合传输模式虽可构建天地一体化覆盖雏形，但同步轨道卫星信号与地面基站在多普勒频移系数上的不匹配特征持续困扰高速移动载体实时接收性能，数字多媒体广播协议栈与第五代移动通信技术的时隙配比方案尚未形成统一的帧结构映射规范，技术路线碎片化现状阻碍全域无缝覆盖目标实现。

（四）基础设施升级改造面临的实际部署成本压力

完成现代化无线传输网络构建需系统性更换发射机功放模块并增补分布式小型基站，高山台站供电线路改造与铁塔防雷装置强化工程产生的综合投资远超县级财政常规预算水平，海拔八百米以上站点设备维护需要专业人员定期实施高难度攀爬作业致使运维成本成倍增长，中心城区新增补点基站选址因电磁辐射安全争议与物业协调困难导致建设周期普遍延长至十二个月以上，存量设备利旧改造方案又受限于早期发射机固件架构无法支持高阶调制解调算法的技术瓶颈，资金投入与技术可行性的双重约束形成制约覆盖效能提升的现实障碍。

二、新时代广播电视信号无线传输覆盖发展的策略

（一）构建多路径协同的智能传输覆盖网络

基于地形高程数据与建筑物三维模型实施传播损耗仿真预测，在既有发射塔站基础设施框架内嵌入可编程相控阵天线单元。通过载波聚合技术合成指向性波束以动态适应终端空间位置迁移，对于高层楼宇遮挡区域辅以光纤射频拉远分布系统延伸覆盖边界，针对丘陵地带传播盲区则采用低轨卫星信号补充与地面直放站中继结合的混合拓扑模式。重点加强台风多发区域站点防风加固工程与备用电源配置冗余度，建立气象灾害预警触发机制实现发射功率的弹性调节能力。

（二）实施频谱资源动态分配与高效利用机制

在 700MHz 频段基础业务保障层之上灵活划分多个可重构载波切片，依据实时业务流量特征动态分配超高清视频传输所需的独立带宽资源池，采用非正交多址接入技术提升多业务并发场景下的频谱效率边界，部署认知无线电系统自动扫描空闲频段形成临时补充传输通道，对于物联网设备聚集区实施带外辐射抑制与时间门控信号同步策略以规避邻频干扰，制定严格的频点复用距离计算标准并通过网管系统动态监控各基站交调失真指标[2]。

（三）推进跨网络协议栈标准化融合进程

强制实施 ATSC 3.0 与 DTMB-A2 双模接收机解调解码芯片的预埋方案以兼容国际国内传输标准，研发支持 IP 流与 MPEG-2 TS 流双协议封装的智能媒体适配网关设备，在卫星信号落地环节统一多普勒频偏补偿算法的计算模型接口。对于移动车载接收终端配置自动切换阀值可调的天地信号无缝软切换模块，联合通信运营商制定 5G 广播物理层帧结构与广电无线时隙对齐映射表，建立省级信号监测平台对设备厂商的私有化协议扩展功能实施认证许可制度。

（四）创新基础设施共建共享与利旧改造模式

联合铁塔公司开展存量通信塔桅结构荷载复核与电磁兼容性测试以承载广播电视发射设备附加安装。在新建商业楼宇规划审批环节前置室分系统管道预埋强制性技术条款，研发旧式模拟发射机数字激励器插卡式改造组件以延长设备服役周期。针对高山台站探索采用风光互补供电系统搭配新型碳纤维复合塔体降低运维难度，制定城区微型基站隐蔽化安装技术规范并配套出台电磁辐射安全科普宣传材料以消除公众顾虑，设立省级技术援助基金支持偏远县域设备巡检维护服务外包模式。

总结

综上所述，广播电视在过去很长一段时间内显然拥有了无数的资源和权威，新的历史时期，广播电视的覆盖率却有了明显的不足 , 需要实现进一步的延伸和拓展，未来需重点关注人工智能技术在信道状态预测模型训练中的深度应用潜力。5G 通信技术与传统无线广播的融合试验已显露初期技术曙光，其量子密钥分发机制有望在无线传输覆盖体系中开辟独立于传统加密系统的安全保障通道，最终构建起兼顾全域覆盖广度、超低时延特性和军事级安全等级的新一代国家信息传播基础设施体系，进而推动媒体深度融合进程从单向内容覆盖向双向赋能社会发展方向实现本质跨越。

参考文献

[1] 张林 . 新时期广播电视信号无线传输覆盖的发展前景 [J]. 传媒论坛 ,2018,1(19):53.

[2] 刘文慧 . 新时代广播电视信号无线传输覆盖发展趋势 [J]. 民营科技 ,2018,(01):7.