【摘要】在5G技術(shù)的廣泛應(yīng)用下，傳統(tǒng)無線發(fā)射臺站面臨著前所未有的轉(zhuǎn)型壓力。本文結(jié)合無線發(fā)射臺站當前的主要現(xiàn)狀，探討了面臨的主要問題，分析了轉(zhuǎn)型發(fā)展的必要性，并提出了在轉(zhuǎn)型過程中與5G廣播電視技術(shù)（700M）銜接實現(xiàn)大塔傳輸?shù)霓D(zhuǎn)型策略。

【關(guān)鍵詞】5G廣播；無線發(fā)射；發(fā)射業(yè)務(wù)；發(fā)展轉(zhuǎn)型

中圖分類號：G212" " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.24.046

隨著5G技術(shù)的不斷迭代演進和商用化，廣大人民群眾獲取信息更加高效、便捷、廣泛。傳統(tǒng)廣播電視無線發(fā)射臺站作為廣播電視信號傳輸?shù)闹匾?jié)點，一直以來承擔著城鄉(xiāng)和邊遠山區(qū)廣播電視節(jié)目覆蓋“最后一公里”的關(guān)鍵任務(wù)。而移動互聯(lián)網(wǎng)視聽新業(yè)態(tài)生成的多樣化收視渠道，使得“大屏”廣播電視受眾銳減，以DTMB地面數(shù)字電視和調(diào)頻廣播發(fā)射為主業(yè)的無線發(fā)射臺站，在傳統(tǒng)運維方式、傳輸技術(shù)、運營效率、設(shè)備設(shè)施老化等方面已無法滿足新的發(fā)展需求。5G移動通信和廣播電視建立交集后，無線發(fā)射臺站也因此迎來一場亟須提升公共服務(wù)水平的深刻變革。本文探討了傳統(tǒng)無線發(fā)射臺站業(yè)務(wù)現(xiàn)狀和發(fā)展路徑。

1. 無線發(fā)射臺站業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

以本人所在發(fā)射部門為例，主發(fā)射點于1986年1月建成并投入使用，承擔著中央和省級廣播電視節(jié)目在本地區(qū)的無線發(fā)射以及應(yīng)急廣播任務(wù)。2008年11月部署落地了DTMB地面數(shù)字電視覆蓋業(yè)務(wù)，開通了3個頻道共傳輸25套標清地面數(shù)字電視節(jié)目。2020年6月按照國家廣電總局統(tǒng)一部署，逐步關(guān)停了地面模擬電視節(jié)目，并于2023年10月完成了700 MHz在播頻率遷移工作。截至目前，該主發(fā)射點承擔了央廣3套調(diào)頻廣播節(jié)目、省臺8套調(diào)頻廣播節(jié)目以及25套DTMB標清數(shù)字電視節(jié)目的無線發(fā)射和覆蓋任務(wù)；另外作為國家特殊戰(zhàn)略資源，承擔著所在地區(qū)的應(yīng)急廣播信號覆蓋任務(wù)。

2. 當前面臨的主要問題

一是受政策性宏觀調(diào)整影響。2020年10月國家廣播電視總局在《關(guān)于推動新時代廣播電視播出機構(gòu)做強做優(yōu)的意見》中，提出要推動廣播電視精簡精辦頻率頻道。根據(jù)總局有關(guān)數(shù)據(jù)，截至2024年3月，全國累計撤銷電視頻道144個、廣播頻率52個。而2024年9月上海廣電提出將有序關(guān)停四個電視頻道和四套廣播頻率，大力壓減40%的傳統(tǒng)頻道頻率。隨著業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)和總局關(guān)于精簡精辦頻道頻率的宏觀調(diào)整，在主流媒體系統(tǒng)性改革不斷推進中過程中，無線發(fā)射臺站現(xiàn)有業(yè)務(wù)也將面臨壓縮。

二是受互聯(lián)網(wǎng)和新一代移動通信技術(shù)發(fā)展的影響。FM和DTMB技術(shù)的局限性，難以滿足5G時代高帶寬、低延遲的傳輸需求。FM和DTMB地面數(shù)字電視用戶銳減，相應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展較為薄弱，無法更好地滿足用戶日益增長的多樣化、個性化的廣播電視文化服務(wù)需求。

三是受經(jīng)濟社會快速發(fā)展帶來的城市更新建設(shè)影響。特別是城郊地區(qū)拓展建設(shè)，新建地面建筑物高矮密集林立，極易造成信號遮擋，空中也交織了更為復(fù)雜的電磁環(huán)境，對該方向調(diào)頻廣播、地面數(shù)字電視信號傳輸產(chǎn)生較大影響。一方面由于電磁信號衰減較高，另一方面部分用戶使用的接收天線定向接收能力差，難以滿足信號接收所需最低場強，因而造成個別區(qū)域信號發(fā)送、接收效果欠佳。FM和DTMB地面數(shù)字電視用戶體驗差，不可避免也會通過12345市民熱線等渠道產(chǎn)生訴求反應(yīng)。

四是無線發(fā)射臺站所承擔的業(yè)務(wù)與主流通信技術(shù)的融合存在一定的困難，難以實現(xiàn)多業(yè)務(wù)、多終端的靈活接入。從支撐發(fā)射臺站主業(yè)的設(shè)備角度來看，受廣播電視行業(yè)大環(huán)境的影響，當前國內(nèi)國外發(fā)射機生產(chǎn)廠商對發(fā)射設(shè)備的研發(fā)投入顯著減少，在技術(shù)迭代投入上的變現(xiàn)難以跟上主流通信技術(shù)的迭代升級，設(shè)備更新?lián)Q代不及時，發(fā)展優(yōu)勢顯著不足，要實現(xiàn)多業(yè)務(wù)、多終端的靈活接入亟須另覓他法。

五是作為公益性的公共服務(wù)機構(gòu)，經(jīng)費投入和技術(shù)支持尚需適時匹配，以促進轉(zhuǎn)型的順利開展。當前地方廣播電視行業(yè)發(fā)展資金普遍不足，無線發(fā)射臺站作為相對獨立的業(yè)務(wù)單元，地理位置相較偏遠，發(fā)射設(shè)備和功能配套更新資金缺口一般較大，經(jīng)費壓力較大，需要充分考慮性價比更高的轉(zhuǎn)型改造。另外，在播出一線承擔無線發(fā)射臺站運行維護任務(wù)的工程技術(shù)人員相較缺乏，需要積極克服人員隊伍年齡結(jié)構(gòu)和專業(yè)弱勢，以快速適應(yīng)新技術(shù)帶來的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

3. 發(fā)展路徑探析

綜合當前無線發(fā)射臺站所面臨的問題以及自身業(yè)務(wù)特點，在5G時代考量臺站轉(zhuǎn)型實施路徑，尚需厘清與自身業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型相關(guān)聯(lián)的5G技術(shù)支撐體系，并結(jié)合當前開展的技術(shù)驗證成果進行發(fā)展規(guī)劃。

3.1 5G技術(shù)支撐體系

2022年9月ITU-R SG6會議接納LTE 5G廣播（大塔，基于3GPP R16）與5G NR廣播（小塔，基于3GPP R17）兩種技術(shù)路線，分別列入了System L系列標準及System N系列標準，因此兩種技術(shù)路線的5G廣播都成為廣播電視行業(yè)的國際標準。

LTE 5G廣播是基于LTE的地面廣播模式。使用專用頻率，以高功率高塔單下行傳輸方式進行大范圍大面積覆蓋，其特點是單廣播、單下行，提供包括固定/移動電視、應(yīng)急廣播和數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N視聽公共服務(wù)在內(nèi)的廣播電視垂直服務(wù)。由于技術(shù)上采用了更小的子載波間隔（Subcarrier Spacing，SCS），能實現(xiàn)組成大塔的單頻網(wǎng)。LTE 5G廣播電視傳輸技術(shù)，可繼續(xù)利用已有的地面數(shù)字電視發(fā)射塔資源，為無線發(fā)射臺站的業(yè)務(wù)拓展轉(zhuǎn)型提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐[1]。

5G NR廣播是基于NR的混合組播模式。以低功率小塔結(jié)合單播上下行傳輸，實現(xiàn)一定范圍內(nèi)一定規(guī)模的覆蓋，其工作模式是廣播和單播動態(tài)切換，支持上行和下行雙向數(shù)據(jù)傳輸，主要面向移動通信場景。NR MBS完全復(fù)用PDCCH/PDSCH。無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不需要額外的硬件升級，空口資源利用效率更高，可極大地降低接收廣播電視的終端產(chǎn)業(yè)成本，提升廣播電視有效覆蓋率[2]。相較數(shù)字地面電視普遍采用的大塔廣播單頻網(wǎng)部署方式，由于3GPP R17采用了R15的參數(shù)集，因此5G NR廣播在自載波間隔、循環(huán)前綴和物理信道等方面沒有支持廣播單頻網(wǎng)的設(shè)計。隨著5G NR組播廣播技術(shù)版本的繼續(xù)演進，在更好地擴展NR物理層參數(shù)集后，相信NR很快能夠支持廣播大塔單頻網(wǎng)部署方式。

3.2 相關(guān)技術(shù)的先導(dǎo)驗證

在國內(nèi)，國家廣播電視總局相關(guān)研究院以及中國廣電集團，近年來在多個地區(qū)分別對LTE 5G廣播和5G NR廣播開展了多種場景的應(yīng)用驗證。自2019年起，廣科院和中國廣電在北京、上海、南京、廣州等多地，基于廣播電視發(fā)射塔開展了5G NR廣播、5G廣播大塔及地面數(shù)字電視發(fā)射機改造測試驗證。2020年山東省廣播電視局在泰山轉(zhuǎn)播臺使用46CH（中心頻率778 MHz），開展了高塔高功率高碼率方式傳送超高清數(shù)字廣播電視節(jié)目試驗。相關(guān)5G廣播試驗測試結(jié)果表明，單大塔可以實現(xiàn)半徑40～100 km的有效覆蓋。2023年8月廣科院在成都啟動了5G廣播電視試驗，將在單頻網(wǎng)組網(wǎng)、多場景下的射頻特性、應(yīng)急廣播等方面開展測試驗證。

總體來看，5G廣播電視（大塔）呈現(xiàn)出的主要特征包括支持高功率大塔發(fā)射，信號傳輸時延低；無卡免流量覆蓋手機終端；支持組建大規(guī)模廣播單頻網(wǎng)，節(jié)省頻率資源，便于地面數(shù)字電視升級改造；支持應(yīng)急廣播信息發(fā)送等。先導(dǎo)實驗已經(jīng)證實了技術(shù)上的可行性和布局上的可靠性。

3.3 轉(zhuǎn)型路徑建議

綜合技術(shù)支撐和應(yīng)用驗證，考慮到無線發(fā)射臺站典型的覆蓋方式，著眼于低成本實現(xiàn)和高效率部署改造，采取廣播電視大塔與移動蜂窩基站相協(xié)同，在保持高功率大塔廣域覆蓋提供基礎(chǔ)廣播電視公共服務(wù)的同時，利用移動蜂窩基站實現(xiàn)復(fù)雜場景的深度覆蓋提供個性化、交互式的融合媒體信息服務(wù)，是當前無線發(fā)射臺站探索轉(zhuǎn)型發(fā)展較為積極穩(wěn)妥的路徑模型（見圖1）。

在構(gòu)建的5G廣播電視系統(tǒng)中，廣播電視信號發(fā)射系統(tǒng)工作在5G低頻段（700 MHz），采用融合方式實現(xiàn)廣播電視信號的無線傳輸，提供共性內(nèi)容和公共業(yè)務(wù)的廣域覆蓋，基礎(chǔ)設(shè)施升級更新便利，無線發(fā)射臺站資源可得以盤活。傳統(tǒng)的無線覆蓋支持“大屏”收看，升級改造后的5G系統(tǒng)仍能提供“大屏”的享受，滿足不同年齡和文化層次受眾的需求。

就用戶群體的分布情況，轉(zhuǎn)型后的服務(wù)可以首先考慮山區(qū)、海島、荒漠等偏遠地區(qū)，這些地方的有線廣電信號難以有效覆蓋，以往的無線覆蓋狀況也不太理想。有些地方經(jīng)濟條件相對落后，即使是常住居民，安裝有線系統(tǒng)的熱情不高。相對而言，偏遠地區(qū)更容易發(fā)生自然災(zāi)害，應(yīng)急廣播的建設(shè)顯得更為迫切。再就是城鄉(xiāng)接合部，因人員流動性較大，工作和生活相對不規(guī)律，如能提供高質(zhì)量和更加便于接收的數(shù)字無線節(jié)目，滿足其知悉國內(nèi)國際大事、欣賞富有樂趣的交互式娛樂節(jié)目、享受應(yīng)急廣播提供的服務(wù)，對改善流動人員的文化生活、提升廣播電視公眾服務(wù)的普及面很有必要。

4. 結(jié)束語

2024年初也傳出5G廣播將率先在北京、上海、深圳等城市進行預(yù)應(yīng)用的消息，5G廣播技術(shù)從試驗轉(zhuǎn)入了預(yù)商用，為實現(xiàn)廣播電視“人人通、終端通、移動通”提供了重要技術(shù)手段。無線發(fā)射臺站亟須抓住5G技術(shù)演進的關(guān)鍵時期，在主流媒體系統(tǒng)性改革不斷深化推進中，將被動調(diào)整轉(zhuǎn)為主動求變，積極探索轉(zhuǎn)型發(fā)展，力爭早部署早落實，先行先試先享，盡快建成符合自身實際的5G廣播電視系統(tǒng)，全面提升廣播電視服務(wù)能力和公共服務(wù)水平。

參考文獻：

[1]張宇，解偉.5GNR組播廣播綜述[J].廣播與電視技術(shù)，2022，49（08）：19-25.

[2]黃明裕，文明強，楊科元.5GNR高塔高功率廣播系統(tǒng)的分析研究[J].廣播電視信息，2022，29（07）：75-78.

作者簡介：劉兵（1973—），男，高級工程師，研究方向：廣播電視無線發(fā)射臺站管理和技術(shù)工作。