十辩当前推广国标地面数字电视广播的若干问题

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  《中国数字电视》2007年6月号的封面故事,“地面数字电视:谁来谋全局?”不仅道出了地面数字电视这一板块矛盾丛生、困难重重的现状,更道出了从谋一时到谋一域,直至谋全局的内在原委。然而,笔者认为,网上几个想立头功的“见习记者”,就能推波助澜一个争鸣国标的事实,充分证明了谋全局者并非圣贤,凡是地面数字电视广播的局内人,都有义务为谋全局而参与争鸣、参与谋略,为谋公利而尽其所能。因此,借“谁来谋全局”的话题,明辨一下推广国标地面数字电视广播的10个有关问题,请持不同见解者从谅。
  
  1 自我“曝光”的心态——令人猛醒
  
  随着国标地面数字电视广播的强制执行期——2007年8月1日的到来,人们复杂的心绪终于酿成人本性的自然回归,归纳起来自我“曝光”的表述化为四个“片段”:
  一是国标本身就是一片乱码,根本不可能实现产生它的基本目标;
  二是国标的配套立法工作基本上没有做,因而在短期内强制执行国标根本就不可能。
  三是国标孰是孰非的争吵时间太长,而产业化的历程太短。自去年8月通过并颁布国标以来,仅以12个月的暂短经历,就要渡过国外产生标准需要走过几年、十几年的产业化历程,实在是“欲速则不达”;
  四是中国研究电视技术半个多世纪以来,第一次有了自主知识产权的国标,因此无论它身上有多少瑕疵,毕竟是“成长中的烦恼”,不仅需要襁褓,还需要呵护,更需要扶持。因此,国家发改委出资扶持国标产业化的制造商和运营商,要比“不作为”或者是“嘴作为”的“政府官僚”具有更强的执政能力。
  虽然国标的推进还不尽人意,但全国地面数字电视广播工程已建或在建的项目已超过70项,其中80%在国标的选项之中,未来只要对系统进行升级,即可顺利达标。其中最引人注意的是香港特区政府,他们决然放弃欧标,选择了国标。
  从2000年开始,香港特别行政区政府就成立了地面数码电视督导委员会,在公正机构的监督下,由香港无线和亚视两家公司对DVB-T、ATSC、ISDB-T等国际主流标准进行严格的实地组网对比测试,在得出倾向选择欧标的基础上,又以原班人马对国标进行进一步实测。通过对各种实测结果进行对比分析后,其于2007年5月下决心,放弃DVB-T欧标,采用国标,同时决定在2007年底之前将全港数字电视地面波覆盖率达到50%。
  那些多次参加内地地面数字电视广播研讨会,却总是一言不发的港府专家,着实令侃侃而谈的内地专家们大吃一惊:是他们过于草率,还是我们知之甚少?是我们不知其然,还是另有蹊跷?当我们读完香港特别行政区政府地面数码电视督导委员会编制的《地面数码电视技术测试报告》以后,人人都将心知肚明。
  
  2 推广国标需要实干——不要“清淡”
  
  由于国标是在缺乏一定工程实现的佐证下作为“强制性标准”颁布的,并没有经历一个由“草案”颁布、工程实现、再修订为“正式标准”的正常过程,因此国标存在这样与那样的缺欠,以及由此而产生的不同见解,也在意料之中。
  一方面国标需要经过工程实践来验证,另一方面也需要经过工程实践来修订不切实际的、不可预知或可预知的问题。因此,当前推广国标最重要的工作是工程应用,让工程与市场检验并淘汰不合理的应用模式,最终通过修订达成成熟的系列标准。
  还有一点需要正视:我们必须尊重不可能重新颁布“国标第二”的现实,国标的存在意味着无论如何争辩,都不会出现依据个人愿望而发生逆转的可能。因此,只有把个人的和局部的愿望统一到国标的全局之下,以“维护国标,发展国标”的愿望为己任,把推广国标的方针政策融入工程实现的实施中,才能产生符合客观规律的积极对策。
  
  3 国标的工程实践——重在单频组网
  
  以往的无线模拟电视是以一个城市电视发射塔的制高点为中心,建立一个承载大功率发射机的发射台,覆盖整个市区。其他偏远地区,则以地形适宜的高山制高点为依托,组建多频发射覆盖网。这种模式的最大问题是频谱利用率极低,电磁污染严重,特别是临近发射台的近距离地区,环保状况更令人担忧。
  从这一点上分析,国标中的单载波模式要比多载波模式更具优势,因为在相同的接收门限条件下,后者要比前者的发射功率平均值和峰值分别高出2倍和4倍。另外,国标单载波模式与美标ATSC/8-VSB单载波相比更适合搭建单频网,国标单载波工程实例先于加拿大和美国实现了单频组网的应用。它的工程实测有效比特率高于国标多载波模式,门限值更低,频谱利用率可以达到100%。
  近几年,欧洲地面数字电视广播工程的成功经验,是以多点小功率发射台站组网替代单点大功率发射,这是国际数字化广播覆盖的主流。因此,从工程实现来看,推广国标的地面数字电视广播工程,也应采取网络覆盖的模式。另外,以单点发射的试验环境作为应用模式来检验标准,也不可能得到有实用价值的结果,因此,一定要以建设一个区域性无线覆盖的单频网为目标,推广国标的应用工程。
  另外,从世界各国推广数字地面广播的成功经验看,地面广播的定位都是以公益性服务为主,我国也不例外。这就决定了在相当长一段时间内,低成本建设及运营是数字地面广播的主流。
  如何实现低成本运营?我们的思路是从工程建设之初就将项目分解为单频同步发射覆盖网络(Single Fre-quency Network,SFN)、整合信源和内容制作的数字媒体中心(Digital Media Center,DMC)以及连接发射站(点)与DMC之间的内容配送网络(Content Distribution Network,CDN)3个分部工程,逐项分步实施。其中DMC和CDN应借助以往的数字电视台和广播传输网络,为新技术深度开发资源,这种思路不仅可以避免局部的重复建设,还可以盘活广电沉淀多年的固定资产,更有利于提升广电传输网的ARPU值。
  相比较而言,在由SFN、DMC与CDN构成的地面数字电视广播系统工程中,SFN的建设最为重要,这不仅是因为国标中的很多选项是为了适合SFN工程应用而设计的,同时只有采用了SFN,才能充分表现出数字传输的优越性,使不可再生的频率资源得以充分开发与利用。
  由此可见,国标的地面数字电视广播工程与传统模拟电视广播工程最大的不同点是,不但要注重发射塔及直接相关的发射台工程,更要盯紧网络,特别要盯死SFN广播覆盖网的建设,还要格外重视系统同步机制的保障,因为数字广播系统的同步机制要比模拟广播系统复杂、精确得多。工程实践证明,SFN系统同步的精度和比特同步的可靠度将成为决定地 面数字电视广播系统工程质量与成败的关键。
  
  4 以“330种国标模式”说事——很“无理”
  
  在国标推荐的33种技术组合中,有工程实用价值的不会超过25种应用模式,绝不是耸人听闻的“330种国标模式”。
  以国标中推荐的应用“净荷数据率”为例,在经过艰难的由于申办牌照的艰难,任何一家运营商都不可能在紧俏而有限的使用频率上,选择最低的“净荷数据率”,而会将播出更多的节目和更好的业务服务作为最高追求目标。因而,在同等条件下,更低的荷载是不会得到工程应用的。
  即便在特殊情况下偶尔有选择较低载荷的可能,也存在4种组合,因此其根本就没有实际使用的价值,如当C=3780时,在选择净荷数据率5.414Mbit/s,工程应用为0.4 FEC,而不采用0.8FEC,当C=1时,选择净荷数据率5.198Mbit/s,采用4-QAM-NR,而不采用0.4FEC,此外,C=1时仅采用FEC为0.8的模式,而不采用0.4或0.6的任何模式,选择4.813Mbit/s时,同样存在类似情况。这样的同类情况至少有8种模式,以33种减掉8种多余的组合,最多只剩下25种。换言之,不超过25种的国标应用模式才是国标的主体,根本不存在对“330种国标模式进行逐项评测”的问题。
  
  5 学术之争——进入多模式的最优解
  
  目前对国标的学术之争,已经超越“融合”与“混合”的辩论,进入最优化解的论证。过去,有些人对国标内质知之不多,却在渲染:“把单载波与多载波风马牛不相及的两种技术硬是捆绑在一起”是国标失败的集中表现,很多人也随之人云亦云,“融合方案”被曲解为“混合方案”。而今的国标学术之争,无论是局内人还是局外的在行人,都已达到了更高境界。
  来自西安交大的局外人、香港中文大学副校长、著名无线通信传输工程评审专家朱世华教授的评价是:“国标是融合通信技术的成果”。从系统原理上看,多载波技术是在保护间隔中插入PN码;而单载波技术是在数据帧头部采用PN码,这在传输理论上同出一辙,就像建筑工程中的砖混结构一样,PN码就是单载波与多载波在工程中的“砖”,从而构成了将多载波技术与单载波技术相融合的理论基础,并以此为共同点将两个系统融合(注意:不是“混合”)成一个地面广播工程。
  目前对地面数字广播国标的学术之争,已经超越了以往的初期阶段,集中在25种(或是330种)应用模式,何为最优化应用组合,何为最佳工程应用模式,何以获得国标多模式的最优解等方面。
  
  6 “全国标”或“双模式”——捆上了自己的手脚
  
  从工程建设的发射端来看,目前还不存在单载波、多载波“双模式”同平台的可能性,因为运营商会选择适合移动或固定接收的“单模式”去实现目标明确的业务服务;从接收终端来看,解调器芯片、机顶盒、数字电视机更应以“单模式”为主,这样不仅可以降低推广初期的服务门槛,而且还可以像CDMA与GSM,或是2G与3G共存一样,给运营商和用户更多的选择机会。
  事实上,目前倡导单模式的上海高清和倡导多载波模式的凌讯科技都声称已能够提供“全国标”的“双模式”解调芯片,以凌讯科技最新公布的第六代接收解调芯片、“全国标”的LGS-8g44为例,它几乎是为当前某种特殊需求而定制的,容纳了全部国标的330种应用模式,导致开发成本较第五代的“双模式”解调芯片LGS-8g13A1又有所提高,这种模式显然进一步提升了普及国标的门槛。
  既然单载波与多载波都是国标的基本模式,因此根本没必要强调单载波与多载波同平台的“双模式”,反而应该鼓励“单模式”,鼓励企业在市场中自主确定产品方向。笔者认为这种策略更有利于市场经济的自然淘汰和国标的健康发展。
  2008年北京奥运会以后,国标覆盖将达到相当规模,到那时再倡导“全国标”的“双模式”应用和相应的升级,由于各种模式优劣清晰,市场条件成熟,因此对运营商来说,推进风险将大大降低。而在推广初期就过分强调“双模式”应用,必然加大开发成本,导致市场启动缓慢,进而失去借助北京奥运会大规模拓展市场的大好时机。
  因此,笔者认为目前地面数字电视广播事业重在应用国标,推动产业,而不是求“全”责备。从技术上看,实现“双模式”不过是时间问题,而采用何种模式推广国标,则是关系未来发展的策略问题。所以,从推广国标到2007年8月1日强制执行后的北京奥运会期间,应鼓励单载波与多载波的2种“单模式”共存。
  
  7 配套国标的频率规划——要划分“阶段目标”
  
  没有频率,谈何广播?因此推广国标必须以频率规划为先导。
  现行的地面电视规划频率产生于上世纪80年代初,已规划的16291个频点中,已经用去了7000余个,再加上模拟频道的邻频干扰,几乎无法再建国标的新工程。
  20年过去了,无线传输应用技术已经更新了几代,但地面广播使用频率表仍没有改变。显然当初根据模拟体制规划的电视频率使用表,已不能适应目前数字技术和新业务应用的发展。因而,配套国标进行地面数字电视频率规划已迫在眉睫。
  考虑到目前全国已有70余项地面工程的应用和具备推广国标的组网条件的地区,因此新产生的频率规划表应由“过渡期规划”和“使用期规划”两部分组成,二者应以2015年关闭模拟电视为区分,2007年8月至2015年1月的7年半时间为“过渡期”,之后为“使用期”。
  在工程实际应用中,过渡期与使用期分别存在不同的问题,而解决问题的必要措施却不尽相同。过渡期频率规划的主要任务是调整可供使用的频段,通过新开的数字逻辑频道平移模拟频道节目,以便空出可以在使用期长期规划使用的频段,再重新进行彻底的频率规划。这就需要在不同时期采取侧重不同的技术措施,以解决不同的现实问题。企图“一步到位”的方法不可取,不仅误时,而且误事。
  
  8 应用国标的标准化测量——超级急需
  
  既然国标相关技术均需产业化,就有必要对相关产品及由产品构成的系统进行标准化达标认定,与此相关的还有推广国标的工程建设质量检测、等级评定的标准化测量等问题。就目前情况看,国标地面数字电视广播工程所使用的主机设备和配套设备,国内外相关厂商基本上都可以提供,唯独测量设备缺乏权威机构的认证,因此测量设备标准化认证已成为当务之急。
  测量设备的产业化不同于其他主机设备。根据测量法规的规定:保证测试结果具有法律效力的前提有两点,一是测量工具的标准化,二是测量方法的标准化。根据工程测量惯例,首先需要产生一种专用的标准化 测量设备,而后经过实用检测并得到公认的计量许可,才能在此基础上产生一套完整的标准化测量方法,进而规范影响测量结果的测试环境,依此规范进行标准化测量,才能产生具有法律效力的标准化测量结果。然而,数字化进程的种种实践证明,要完成这一标准化过程至少也要历经3~5年的反复。
  现在的急迫问题是如何落实测量工具的标准化,虽然个别企业能够提供国标的测试设备,也有“拍脑袋”拍出来的测量方法,但仍不可能产生合法的测量结果。因为国标工程应用的效果来自于工程设计的科学l生和工程建设的质量,而科学性和工程质量的评估来源于测量标准化和计量标准化,因此目前急迫需要在政府和公证机构的参与下,对测量设备的权威性与合法性进行认定。
  而现在的情况是,广电总局确实在落着手实现测量方法的标准化,但没有测试工具,任何徒手规范测量与测量方法都将毫无意义。主管电子产品的职能部门能否勇敢地站出来,协调这本不难解决的老大难问题?
  
  9 符合标准的产品可以无数——标准是产品之父
  
  业内有传言,某芯片生产企业有外资参股,就推理它的芯片产品不是国字号民族货,其利益为“老外”所得,并把其产品与标准混为一谈。其实作为国标,知识产权所属权就不是个人或团体,而是国家。它是国家标准化法规的内容之一。
  这个问题可以从两个侧面看,在国内生产,只要是经过国家许可生产的国标产品就应该一视同仁。因为标准就是法规,法律面前人人平等,标准面前同样人人平等;只要是在中国注册的合法企业,它的产品经检验符合国标,就可以进入中国市场,为国标服务,这与企业的资本结构和管理者背景毫无关系。
  以世界著名的“小气鬼”日本为例,现日立公司的高管半数以上为美藉,而且日立公司也有来自美国的资本,它的产品销往全球,但它仍然维系着日本公司和日本财团的利益,没有人说日立公司和产品以及所拥有的4000余件专利应归属于美国,同样是由日本的标准保护了其民族知识产权的权益。
  
  10 推广国标的当前要务——“两手抓,两手都要硬”
  
  当前,推广国标工作遇到了难题,主要是由于管理层各方分而治之,既没有统筹兼顾,更没有合力而为。
  眼下亟待结束缺乏统一动作和管理的分散状态,拟筹建的“中国数字电视工程中心”应尽快将相关部门的管理机构、职责和经办人合属办公,尽快统一相关部门的管理意识和操业理念,使“中国数字电视工程中心”逐步成为集中管理中国地面数字电视广播国标专利和实现技术的常设机构。
  笔者认为未来“中国数字电视工程中心”的职责主要是:一手抓有步骤统筹国标的产业化;另一手抓科学普及国标工程,包括将新建工程和已建工程转向国标。在具体实施中,以两手抓的方式,将应用试验测试与更换国标实例相结合,利用现有地形、地物及设施直接进行应用试验测试,不但省时简便,还能为运营商解决升级或更换国标中产生的一些问题。
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