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地面广播电视系统(开路系统与闭路系统)的频段规划与频道配置

浏览:7978  来源:通信人在线  日期:2021-12-14

对于地面广播电视系统,目前我国已基本淘汰了地面无线广播电视系统(也称开路系统),而采用的是有线广播电视系统(也称闭路电视系统),且是由HFC网络所承载,可提供双向传输。在提供广播电视信号传输的同时,可为用户提供其它相关数据通信业务的接入,此时的有线电视(CATV)系统需要对业务信号的传输做出频率规划,以使各种各类、各路各套的传输信号互不影响的传输,并支持双向通信。下述将从开路电视系统的频段规划和频道配置介绍,因为目前的有线电视系统是沿袭了其相关要求,即考虑到两种系统的兼容性。

欲具体了解相关网络介绍的请进入CATV系统网络HFC网络

一、无线电视系统(开路电视系统)

1、频段规划

对于地面开路电视系统的频段规划,按照ITU-R的要求,被划分在VHFUHF频段。依据ITU-R《无线电规则》的频谱划分,甚高频(VHF)的频谱范围为3MHz~300 MHz;特高频(UHF)的频谱范围为300MHz~3000 MHz,频谱范围极宽。且在这极宽的频谱范围内还包含有其它无线通信使用的频带。因此,地面开路电视系统的工作频段规划情况如下表1-1所示,它可进一步划分为Ⅴ频段(Ⅱ频段用于声音广播)。它跨越了48.5 MHz ~958 MHz的频谱范围,但频段频谱是不连续的,即它并未使用其它通信系统在用的频谱。

1-1:地面开路电视系统的频段规划

欲详细了解ITU-R关于无线电频谱频段划分的请进入

2、频道配置

对于地面开路电视系统,其初传输的是模拟电视,因此在表1-1规划的频段内,依据国家无线电管理部门的规定,共配置了68个模拟电视的频道,每个频道为8MHz带宽(PAL-D/K制式标准电视信号所需的带宽)。频道编号为DS-1DS-68(“DS”为“电视”的汉语拼音“Dian Shi”的首字母,主要是以区别于下述的增补频道编号“Z”),具体频道的配置数据详见下表1-2中,其中也包括了各频道的中心频率频点、图像和伴音的载频频点。

1-2:地面开路电视系统的频道配置

实际上,为了节约频谱资源与便于频道管理协调,当时我国仅使用DS-1DS-4848个模拟电视频道(当时的模拟电视数量较少),其中DS-5频道与调频广播业务频段(87MHz~108MHz)相重也不再用于电视业务,实际使用了47个频道。即使如此,由于当时地面开路电视系统多采用大功率远覆盖方式,极易导致越界覆盖,影响了频道使用效率。

二、有线电视系统(闭路电视系统)

1、频段规划

我国相关标准对于有线电视系统(闭路电视系统)的频段规划进行了规定。为了使闭路电视系统与开路电视系统在频道配置上相兼容,闭路电视系统的频段规划沿袭了上述开路电视系统的频段规划方案,包括仍规划在VHFUHF频段范围之内。但频段规划方案经历了下述的变化过程:

一是:在早期我国发布的国家标准GB 6510-198830MHz~1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》的引言中,明确指出该标准适用于30MHz~1GHz声音和电视信号的电缆分配系统。标准中只规定了下行信号的相关要求;30MHz以下频段根本没有提及。GB 6510-19881996年修订为GB/T 6510-1996时,仍然使用的是30MHz~1GHz

二是:1992年发布的我国广电行业标准GY/T 106-1992《有线电视广播系统技术规范》中,已将系统的频段下限频率延至5MHz,同时首次给出了上行频段的规划,具体详见下表2-1-1,表中包括了下行频段规划,当时下行频段的上限频率只规划到450MHz,该标准已经适用于开展双向业务的有线电视系统。在19992月发布的修订版GY/T 106-1999标准中,又对GY/T 106-1992所规划的上/下行频段都进行了调整,大大的增加了各频段的频谱范围,具体详见下表2-1-2,它涵盖了5MHz~1GHz的整个频谱范围。

2-1-1GY/T 106-1992标准对有线电视广播系统的频段规划

2-1-2GY/T 106-1999标准对有线电视广播系统的频段规划

就下行广播电视信号而言,表2-1-2中的频段划分是粗线条的,依据相关标准,下表2-1-3进行了进一步的频段细分,并对应了下行频道的配置情况,可以对有线电视系统的下行频段规划有更清晰的了解。

2-1-3:有线电视系统下行传输的频段规划细分

三是:19997月我国又专门发布了国家标准GB/T 17786《有线电视频率配置》,将GY/T 106-1999的有线电视系统频率配置规划上升为国家标准,即该国家标准对有线电视系统的频段规划(包括上、下行频段及业务的划分)与GY/T 106-1999标准(见表2-1-2)完全相同,在此可以用下图2-1表示。

2-1GB/T 17786-1999的有线电视系统频率配置图

四是:在有线电视系统由光纤同轴电缆混合(HFC)网络所承载后,我国有相关标准对基于HFC网络的有线电视系统的频段规划也有专门的规定要求,与上述相关标准的规定要求大同小异。

欲详细了解我国相关标准关于基于HFC网络有线电视系统频段规划要求的请进入

2、下行电视信号频道配置

根据GY/T 106-1999标准的规定,有线电视系统下行电视信号传输的频道的配置,仍指配8MHz带宽的模拟电视频道;但原来由于在开路电视系统所限制使用的频段(其它通信系统所在用的),在有线电视系统就可以使用了,在此称为增补频道(用符号“Z”表示增补频道)。具体要求是:保留了表1-2中的DS-6DS-5651个频道,增加了Z-1~ Z-42的增补频道42个,共配置有93个下行电视频道,且均为模拟电视频道,可以用来安排数字电视和数据通信业务(如IP业务、视频会议、视频点播等业务)的传输。51DS频道的具体配置详见表1-2,包括各频道的中心频率频点、图像和伴音的载频频点等是完全相同的;42个增补频道的具体配置详见下表2-2,同样包括各频道的中心频率频点、图像和伴音的载频频点等。之所以不使用DS-1DS-4频道,是因为其频率以划归给了上行频带或过渡频带;DS-5频道与调频声音广播相重而不能使用。

2-2:地面闭路电视系统下行传输的增补频道配置

GB/T 17786-1999标准中,对于Z频道的配置与GY/T 106-1999完全相同(也为42个),但DS频道保留了表1-2中的DS-6DS-6863个频道,频道的具体配置(包括其频道带宽范围、图像和伴音的载频频点等)见表1-2,或详见GB/T 17786-1999标准原文,即见下附件。

附件:GB/T 17786-1999《有线电视频率配置》

对于有线电视系统,其配置的下行频道容量,与开路电视系统相比,几乎翻了一番,使得有线电视系统的通信能力得到了极大的提高,尤其是目前所有的模拟电视已全部转换为数字电视,原一套8MHz带宽的模拟电视频道可以支持4~8套数字标清电视信号的传输,故极大地提高了系统的频谱资源利用率。

三、相关说明

1、上行频道的配置

对于有线电视广播系统在用到上行频道时,应遵循广播电视行业标准GY/T 180HFC网络上行传输物理通道技术规范》的相关要求,包括上行频段中频道的配置要求。另外,在GB/T 17786-1999中对上行频段的传输质量要求等也做出了规定。

欲详细了解基于HFC网络的有线电视系统关于上行频道配置要求的请进入

2、频道的实际中选用

我们知道,有线电视系统的频率配置(包括频段规划与频道配置)范围中,包括了其它无线电业务使用的频率范围,即为共用频率范围,因此,系统有可能受到来自于其它无线电业务的干扰,那么在工程实际中对于有线电视系统的频道(包括DS频道和Z频道)的实际选用应引起高度关注。在我国有线电视系统的工程建设标准GB/T 50200-2018《有线电视网络工程涉及标准》的附录B中,对系统所有频道中可能受干扰的频道进行了提示,所列的可能受干扰频道情况,一般而言在不同区域频道数目和受干扰程度不同,其中根据干扰,有的频道被列为禁止使用或尽量避免使用。

欲详细了解GB/T 50200标准相关要求的请进入

3、备用频段

由上分析知,GY/T 106-1999标准规定的A频段(110MHz~1000MHz)是用于模拟电视业务、数字电视业务和数据业务所使用的频段,但在其频道配置时仅配置到DS-56,即使用的上限频点只到862MHz862MHz~1000MHz将预留作为备用频段。那么,当初广电部对于有线电视系统关于不同业务在5MHz~1000MHz的各频段中的部署,可参见下图3-3,以供参考。

3-3:有线电视系统的业务与频段部署

4、关于700MHz频段

早在2007年,ITU-R已将有线电视系统的698MHz~806MHz(统称为700MHz频段)共106MHz带宽划分于移动通信业务或公共安全业务,该频段涉及到DS-36~DS-49频道。为此,我国工信部在2020年已将703MHz~743MHz758MHz~798MHz2×40MHz带宽指配给广电公司用以5G网络的通信。

欲详细了解我国5G700MHz频段无线要求介绍的请进入

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