GY/T 318-2018
基本信息
标准号： GY/T 318-2018
中文名称：地面数字电视广播单频网系统实施指南
标准类别：广播电影电视行业标准(GY)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GY/T 318-2018.Implementation guidelines for single frequency network system of digital terrestrial television broadcasting.
GY/T 318给出了符合GB 20600- -2006的地面数字电视广播单频网组网和优化的指导性实施方法。
GY/T 318适用于组建符合GB 20600- -2006的地 面数字电视广播系统单频网网络，可作为地面数字电视广播单频网规划设计、网络建设、验收测试和网络性能优化的技术依据。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注8期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本( 包括所有的修改单)适用于本标准。
GB/T 17881-1999 广 播电视光缆干线同步数字体系(SDH) 传输接口技术规范
GB/T 17975. 1-2010运动图像及 其伴音信息的通用编码第1部分: 系统
GB/T 19263- -2003 MPEG- 2信号在SDH网络中的传输技术规范
GB 20600- -2006数 字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制
GB/T 26252- -2010 VHF/UHF 频段地面数字电视广播频率规划准则
GB/T 26666- -2011地面数 字电视广播标准实施指南
GB/T 28432- -2012 地面數字电视单频网规划准则
GB/T 28433- 2012地面数字电视广 播单频网技术要求
GB/T 28434-2012地面数 字电视广播单频网适配器技术要求和测量方法
GB/T28435--2012地面数字电视发射机技术要求和测量方法
GB/T28436--2012地面数字电视激励器技术要求和测量方法
GB/T 28438. 1- -2012地面数字电视广播信号覆盖评估标准及测量方法第1部分: 室外固定接收
GY/T 296- -2015 地面数字电视广 播直放站技术要求和测量方法
ITU-T G.703系列 数字接口的物理/电气特性( Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces)
3术语、 定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1.1单频网single frequency network由多个位于不同地点、处于同步状态的发射机组成的地面数字电视覆盖网络，网络中的各个发射机以相同的频率、在可控的时刻发射相同的(码流)已调射频信号(比特)，以实现对特定服务区的可靠
GY/T 318给出了符合GB 20600- -2006的地面数字电视广播单频网组网和优化的指导性实施方法。
GY/T 318适用于组建符合GB 20600- -2006的地 面数字电视广播系统单频网网络，可作为地面数字电视广播单频网规划设计、网络建设、验收测试和网络性能优化的技术依据。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注8期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本( 包括所有的修改单)适用于本标准。
GB/T 17881-1999 广 播电视光缆干线同步数字体系(SDH) 传输接口技术规范
GB/T 17975. 1-2010运动图像及 其伴音信息的通用编码第1部分: 系统
GB/T 19263- -2003 MPEG- 2信号在SDH网络中的传输技术规范
GB 20600- -2006数 字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制
GB/T 26252- -2010 VHF/UHF 频段地面数字电视广播频率规划准则
GB/T 26666- -2011地面数 字电视广播标准实施指南
GB/T 28432- -2012 地面數字电视单频网规划准则
GB/T 28433- 2012地面数字电视广 播单频网技术要求
GB/T 28434-2012地面数 字电视广播单频网适配器技术要求和测量方法
GB/T28435--2012地面数字电视发射机技术要求和测量方法
GB/T28436--2012地面数字电视激励器技术要求和测量方法
GB/T 28438. 1- -2012地面数字电视广播信号覆盖评估标准及测量方法第1部分: 室外固定接收
GY/T 296- -2015 地面数字电视广 播直放站技术要求和测量方法
ITU-T G.703系列 数字接口的物理/电气特性( Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces)
3术语、 定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1.1单频网single frequency network由多个位于不同地点、处于同步状态的发射机组成的地面数字电视覆盖网络，网络中的各个发射机以相同的频率、在可控的时刻发射相同的(码流)已调射频信号(比特)，以实现对特定服务区的可靠
标准图片预览
标准内容
中华人民共和国广播电影电视行业标准GY/T318—2018
地面数字电视广播单频网系统实施指南Implementation guidelines for single frequency network system of digitalterrestrial television broadcasting2018-01-12发布
国家新闻出版广电总局
2018-01-12实施
规范性引用文件
术语、定义和缩略语
系统描述
单频网系统实施.
GY/T318—2018
GY/T318—2018
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国广播电影电视标准化技术委员会（SAC/TC239)归口。本标准起草单位：国家新闻出版广电总局广播电视规划院、国家新闻出版广电总局广播科学研究院、国家新闻出版广电总局无线电台管理局、国家新闻出版广电总局监管中心、江苏省新闻出版广电局、安徽省新闻出版广电局、青海省新闻出版广电局、重庆市文化委员会、江西广播电视台、北京邮电大学。本标准主要起草人：刘骏、何剑辉、周新权、陈宇昕、蒋麟、张兵、梁跃、冯景锋、李雷雷、代明、曹志、高力、李国松、周兴伟、宁海斌、戴宁江、肖晓初、张国庭、姜竹青。1范围
地面数字电视广播单频网系统实施指南GY/T318—2018
本标准给出了符合GB20600一2006的地面数字电视广播单频网组网和优化的指导性实施方法本标准适用于组建符合GB20600一2006的地面数字电视广播系统单频网网络，可作为地面数字电视广播单频网规划设计、网络建设、验收测试和网络性能优化的技术依据。2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用手本标准。GB/T17881一1999广播电视光缆干线同步数字体系（SDH）传输接口技术规范GB/T17975.1一2010运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分：系统GB/T19263一2003MPEG-2信号在SDH网络中的传输技术规范GB20600一2006数字电视地面广播传输系统顺结构、信道编码和调制GB/T26252—2010
VHF/UHF频段地面数字电视广播频率规划准则1地面数字电视广播标准实施指南GB/T26666—2011
GB/T28432—2012
地面数字电视单频网规划准则
GB/T28433—2012
地面数字电视广播单频网技术要求GB/T28434—2012
地面数字电视广播单频网适配器技术要求和测量方法地面数字电视发射机技术要求和测量方法GB/T28435—2012
GB/T28436—2012
地面数字电视激励器技术要求和测量方法GB/T28438.1一2012地面数字电视广播信号覆盖评估标准及测量方法第1部分：室外固定接收GY/T296一2015地面数字电视厂播直放站技术要求和测量方法ITU-TG.703系列数字接口的物理/电气特性（Physical/electricalcharacteristicsofhierarchical digitalinterfaces)术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1.1
单频网singlefrequencynetwork由多个位于不同地点、处于同步状态的发射机组成的地面数字电视覆盖网络，网络中的各个发射机以相同的频率、在可控的时刻发射相同的（码流）已调射频信号（比特），以实现对特定服务区的可靠覆盖。
GY/T318—2018
fSFNTSdistributionnetwork
单频网TS流信号分配网络
实现网络接口或网络适配器接口TS流信号（符合GB/T17975.1一2010中格式要求）到各网络适配器节目源入口透明传送的网络。
网络适配器networkadapter
完成TS流与分配网络传输数据流格式之间相互转换的设备。3.1.4
秒顿secondframe
与整秒严格同步的信号顿，1个秒顿包含8个超顿，超顿符合GB20600—2006中4.5的规定。3.1.5
单频网重叠覆盖区
SFN overlapping area
在地面数字电视单频网中，两个或两个以上发射台站同时覆盖，并且接收到的来自不同台站起主要作用的信号电平差小于射频保护率值的区域。3.2缩略语
下列缩略语适用于本标准。
BDS北斗导航系统（BeiDouNavigationSystem）GPS全球定位系统（GlobalPositioningSystem）IP互联网协议（InternetProtocol）LDPC低密度奇偶校验码（LowDensityParityCheck）NR准正交编码映射（NordstromRobinson）PDH准同步数字体系（PlesiochronousDigitalHierarchy）伪随机噪声（Pseudo—randomNoise）PN
秒脉冲（pulsepersecond)
正交幅度调制（QuadratureAmplitudeModulation）同步数字体系（SynchronousDigitalHierarchy）单频网（SingleFrequencyNetwork）SIP
秒顿初始化包（SecondframeInitializationPacket）传送流（TransportStream）
特高频（UltraHighFrequency）UHF
甚高频（VeryHighFrequency）
4系统描述
地面数字电视广播单频网（SFN）是由多个位于不同地点、处于同步状态的发射机组成的数字电视覆盖网络，以相同频率，在可控时刻发射相同节目，以实现对特定服务区的可靠覆盖。在符合GB20600一2006规定的地面数字电视广播单频网中，符合GB/T17975.1一2010的TS码流首先送入到单频网适配器进行适配，形成包含秒帧初始化包（SIP）的TS流，再通过单频网TS流信号分配网络传送到各个2
GY/T318—2018
发射台站，经过同步处理后变换成射频（RF）信号进行发射。地面数字电视广播单频网系统结构示意图见图1。
单频网
适配系统
单赖网
适配器
TS(SIP)
发送端网络
适配器
单频网授时接收设备
单频网节目分配系统
单频网TS流
信号分配网络
TS(SIP
接收端网
络适配器1
接收端
网络适
配器2
TS(SIP)
接收端
网络适
配器V
TS(SIP)
单频网发射系统
地面数字电视
广播激励器1
单频网授时接收设备
地面数字电视
广播激励器2
单频网授时接收设备
地面数字电视
广播激励器N
【单频网授时接收设备
图1地面数字电视广播单频网系统结构示意图图1所示的单频网系统由以下三部分组成：a）
信号输出
信号输出
信号输出
单频网适配系统：包括单频网适配器和单频网授时接收设备。单频网适配器在节目前端输出的TS流中，周期性地插入包含时间信息的秒顿初始化包（SIP），输出具有同步信息的TS流。单频网授时接收设备为单频网适配器提供10MHz基准频率和1pPs的基准时间，信号可从GPS或BDS获得。
单频网节目分配系统：包括发送端/接收端网络适配器和分配网络。发送端网络适配器将单频b）
网适配器输出的具有同步信息的TS流适配成具体分配网络所要求的特定数据封装格式：接收端网络适配器是相反的过程。分配网络负责把适配成特定数据封装格式的具有同步信息的TS流从发送端网络适配器传送到各个发射台站的接收端网络适配器。单频网发射系统：包括单频网各发射台站的地面数字电视广播发射机和单频网授时接收设备。单频网各发射台站的发射机依据单频网的同步机制，对单频网节目分配系统送来的具有同步信息的TS流进行处理，实现以相同的频率、在可控时刻发射相同的已调射频信号。单频网授时接收设备为地面数字电视广播发射机提供10MHz基准频率和1pps的基准时间，单频网授时接收设备包括可接收GPS和BDS信号。单频网系统实施
单频网规划
业务需求
GY/T318—2018
单频网规划首先需要明确单频网所承载的地面数字电视广播业务需求和覆盖范围，地面数字电视广播业务需求包括：
a）节目质量与数量：地面数字电视节目质量包括高清晰度和标准清晰度等，每个频道所承载的各种质量的数字电视节目数量直接影响单频网的系统净荷数据率需求。b）
业务接收方式：地面数字电视广播业务的接收方式包括室外固定接收、室内固定接收和室外移动接收，不同的业务接收方式的地面数字电视广播信号接收门限各不相同。业务覆盖质量：地面数字电视广播业务的覆盖质量级别依据GB/T26666一2011分为良好和可c）
接受两类，不同覆盖质量对单频网规划的地点概率指标要求各不相同：1）良好：在覆盖区内，室外固定接收的地点概率达到95%，室外移动接收的地点概率达到99%；2）可接受：在覆盖区内，室外固定接收的地点概率达到70%，室外移动接收的地点概率达到90%此内容来自标准下载网
5.1.2系统参数
5.1.2.1概述
GB206002006中规定了地面数字电视广播的系统参数，不同系统参数组合而成的工作模式共计330种，涵盖24种不同的系统净荷数据率。地面数字电视广播单频网规划应根据业务需求选择相应的系统参数，采用合理的工作模式进行单频网规划和系统运行。涉及单频网规划和系统运行的地面数字电视传输系统参数主要包括编码效率、符号星座映射方式和顺头模式，5.1.2.2编码效率
GB20600—2006中规定了3008/7488（0.4）、4512/7488（0.6）、6016/7488（0.8）三种纠错编码效率的LDPC编码。其中，0.4纠错编码效率具有最高的纠错能力，同时具有最大的余度。相反，0.8纠错编码效率具有最低的亢余度，同时纠错能力也最低。5.1.2.3符号星座映射方式
GB20600—2006中规定了4QAM-NR、4QAM、16QAM、32QAM、64QAM五种符号星座映射方式。对于相同的顿头模式和相同的前向纠错编码效率，4QAM-NR的净荷数据率是4QAM的1/2，16QAM、64QAM的净荷数据率分别是4QAM的2倍和3倍。对于相同的纠错编码效率，在相同的信道条件下，4QAM抗干扰能力最强，64QAM相对最差。
5.1.2.4顿头模式
GB20600—2006中规定了PN420、PN595、PN945三种顿头模式，其顿头信号长度分别为420、595、945个符号，通常帧头长度越长，越有利于抵抗长时延回波，但会降低系统的净荷数据率。地面数字电视广播单频网最佳设台距离取决于顿头模式，见表1。较大范围的单频网可以考虑选用较长的顿头模式。表1地面数字电视广播单频网最佳设台距离序号
顿头模式
抗回波时延
设台距离
5.1.2.5系统参数选择与推荐工作模式GY/T318—2018
纠错编码效率较低的工作模式适合动态、复杂的接收环境，因此适用于移动接收。纠错编码效率较高的工作模式适合静态、相对简单的接收环境，因此适用于固定接收。而对于纠错编码效率为0.6的情况，可以在一定程度上兼顾移动和固定接收。对于顿头模式的选择要考虑抗回波延时长度的需求。选择抗回波延时长度越长的顿头模式，越有利于抵抗多径延时，因此更有利于组建站点间距远、发射功率大、发射天线高的单频网，但是顿头长度的增加同时也会降低系统的净荷数据率。为兼顾性能和效率，常用7种工作模式见表2。
表2地面数字电视广播7种常用工作模式序号
载波模式
C-3780
C-3780
C-3780
C-3780
映射方式
编码效率
顿头模式
交织模式
系统净荷数据率
在上述7种常用工作模式中，系统净荷数据率越高，一个8MHz频道里可以提供的数字电视节目质量越高或者节目数量越多，信号接收门限越高。通常情况下：模式1和模式2适用于移动接收：a)
模式3可以兼移动接收和固定接收：b)
模式4和模式5适合复杂城市环境的固定接收；模式6和模式7适合简单城市、郊区及农村环境的固定接收。5.1.3
覆盖网规划
5.1.3.1规划参数
地面数字电视广播覆盖网规划所需参数包括两部分：一部分参数与传输制式无关，例如，接收机噪声系数、接收天线特性以及需满足的时间概率和地点概率等：另一部分参数与传输制式直接相关，例如，射频载噪比、最低可用场强、保护率等。根据5.1.1和5.1.2，可以依据GB/T26252一2010和GB/T284322012获取覆盖网规划所需参数。5.1.3.2电波传播模型
地面数字电视广播覆盖网规划需要运用电波传播模型对信号场强进行计算分析，不同的电波传播模型适用于不同的应用地理环境。在规划计算过程中可参考GB/T26666一2011，根据单频网目标覆盖区域的具体地理环境选择相应的电波传播模型开展规划计算。对于具备参数调整功能的电波传播模型，可根据实际需求和条件对电波传播模型参数进行必要的修正，以减小规划计算的误差。5
GY/T318—2018
5.1.3.3地理信息数据
我国地面数字电视广播使用VHF/UHF频段，地面数字电视广播信号的传播损耗与地形、地貌、地物等地理信息数据密切相关。地理信息数据的精度也直接影响规划计算的误差，通常地理信息数据精度越高，规划计算的误差越小，但计算量（耗时）越大。在大范围（如省级）单频网规划计算时，可采用精度较低的地理信息数据：在小范围单频网或对单频网局部区域规划计算时，需采用精度更高的地理信息数据。
5.1.3.4发射台站数据信息
地面数字电视广播覆盖网规划计算所需发射台站数据信息主要包括台站位置（经纬度）、台站海拔高度、天馈线增益、天线挂高、天线方向图、天线极化方式、频道频率、发射功率等5.1.3.5规划计算分析
在确定规划参数、选择合适的电波传播模型、准备相应地理信息数据、掌握可用单频网发射台站数据信息的基础上，根据业务需求开展单频网规划计算分析，根据规划计算分析结果对单频网的台站设置进行规划设计，并对单频网的业务覆盖范围和质量进行预测评估。5.2单频网组网
5.2.1单频网适配系统
单频网适配系统是构建地面数字广播电视广播单频网的首要环节。单频网适配功能通过地面数字电视广播单频网适配器完成，主要包括：秒顺初始化包（SIP）插入和码速率适配。地面数字电视广播单频网适配功能框图见图2。
TS输入
SIP入
TS码流
基准时钟
码率适配
图2单频网适配功能框图
TS输出
地面数字电视广播单频网适配器根据系统输出码率时钟，首先在每个秒脉冲位置插入1个SIP，SIP的定义符合GB/T28434一2012相关规定，包含了工作模式、最大延迟时间Tae1ax发射机地址、独立调整延时等系统信息。其次在其他位置，从前端缓冲区内读取TS码流，如果码流数据不足一个秒帧，则插入单频网适配TS空包完成TS流的码率适配。其系统净载荷数据率由单频网适配器设定的工作模式确定。地面数字电视广播单频网适配器的技术指标应满足GB/T28434一2012的规定。5.2.2单频网节目传输系统
5.2.2.1单频网节目传输系统基本要求单频网节目传输系统负责将单频网适配器输出的具有同步信息的TS流传送到各个单频网发射台站。单频网节目传输系统是保障单频网同步机制的重要环节，在传输过程中不改变TS码流速率、内容和时序，6
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并且要求传送到各个单频网发射台站的TS码流抖动小于100Ons（100ns为建议值，单频网节目传输系统具体可充许的TS码流抖动与地面数字电视发射机对TS码流抖动的容忍度有关）单频网节目传输系统包括发送端接收端发送端/接收端网络适配器和分配网络，分配网络可采用光纤、数字微波、卫星等传输手段，协议可采用PDH、SDH、IP等传输协议。从单频网适配器的输出到各个单频网发射台站可以根据实际情况采用不同类型的分配网络。单频网节自传输系统的技术指标应符合GB/T28433-一2012的规定，信号从前端单频网适配器输出通过单频网节自传输系统到送各单频网发射台站的时延差应小手1秒
5.2.2.2直连
基于光纤+数字光端机的单频网节目传输系统框图见图3。地面数字电视广播单频网适配器的输出码流首先经过数字光端机转换为光信号，然后通过直连光纤进行传输，各单频网发射台站通过光端机将接收到的光信号重新转换为ASI电信号并送入到发射机进行发射TS(SIP)
数字光端机
直连光纤
数疗光端机
图3“光纤+数字光端机”节目传输网络TS(STP)
基于卫星的单频网节目传输系统框图见图4。基于卫星的单频网节目传输网络的最大时间扩展可达250ms。而且一颗同步静止卫星不可能是绝对静止的，它在一个大约75km的立方体中摆动，周期为一个多月。因此，卫星链路的传送时间在土250us内波动，从而要求单频网的时间同步机制能应对传送时间的波动。
TS(SIP)
卫星调制
及上行
图4“卫星”节目传输网络
接收机
TS(SIP)
基于数字微波的单频网节目传输系统框图见图5。节目传输网络直接通过数字微波链路适配器将ASI信号转换为数字微波信号进行传输，在转换过程中不涉及对TS码流的适配，可实现透明传输。TS(SIP)
5.2.2.3PDH
数字微波链
路适配器
数字微波
数字微波链
路适配器
TS（SIP)
“数字微波”节目传输网络
基于光纤+PDH的单频网节目传输系统框图见图4。地面数字电视广播单频网适配器的输出码流通过发送端网络适配器（ASI-DS3适配器）形成PDH的三次群DS3信号顿（速率为44.736Mbps），经PDH网络传输后，通过接收端网络适配器（DS3-ASI适配器）完全恢复原TS码流。三次群DS3信号接口应符合ITU一TG.703建议书。
GY/T318—2018
TS(STP)
AST-DS3
适配器
光纤网络
DS3-AST
适配器
“光纤+PDH”节目传输网络
TS(STP)
基于数字微波+PDH的单频网节目传输系统框图见图7。相对光纤而言，数字微波建设起来比较容易、成本较低，适合丘陵、山区或其他地理条件比较恶劣地区。与光纤+PDH单频网节目传输系统不同，数字微波+PDH单频网节目传输系统在形成PDH信号顿之后，通过数字微波链路适配器转换为微波信号以无线的方式进行传输。
TS(SIP)
5.2.2.4SDH
ASI-DS3
适配器
数字微波链
路适配器
数字微波
数字微波链
路适配器
“数字微波+PDH”节目传输网络TS(SIP)
DS3-ASI
适配器
基于光纤+SDH的单频网节目传输系统框图见图8。地面数字电视广播单频网适配器的输出码流通过发送端网络适配器（ASI-DS3适配器+DS3-SDH适配器）形成SDH的一次群STM-1信号顿（速率为155.52Mbps），经SDH网络传输后，通过接收端网络适配器（DS3-ASI适配器+SDH-DS3适配器）完全恢复原TS码流。连接SDH网络的传输接口应符合GB/T17881一1999的规定：关于MPEG-2信号在SDH网络中的传输应符合GB/T192632003。
TS(SIP)
ASI-DS3
适配器
DS3-SDH
适配器
光纤网络
DS3-SDH
适配器
“光纤+SDH”节目传输网络
DS3-ASI
适配器
TS(SIP)
基于数字微波+SDH的单频网节目传输系统框图见图9。与光纤+SDH单频网节目传输系统不同，数字微波+SDH单频网节目传输系统在形成SDH信号之后，通过数字微波链路适配器转换为微波信号以无线的方式进行传输。
TS(SIP)
ASI-DS3
适配器
DS3-SDH
适配器
数字微波链
路适配器
数字微波
数字微波链
路适配器
“数字微波+SDH”节目传输网络DS3-SDH
适配器
DS3-ASI
适配器
TS(SIP)
5.2.2.5IP
GY/T318—2018
基于IP的单频网节目传输系统框图见图10。地面数字电视广播单频网适配器的输出码流通过发送端网络适配器（ASI-IP适配器）形成IP流，经网络传输后，通过接收端网络适配器（IP-ASI适配器）完全恢复原TS码流。
TS(SIP）
5.2.3单频网发射系统
适配器
IP网络
适配器
“IP”节目传输网络
TS(SIP)
地面数字电视广播单频网发射系统要求地面数字电视广播发射机可根据单频网授时接收设备提供的1OMHz基准频率和1pps基准时间来对单频网节目分配系统送来的具有同步信息的TS流进行处理，实现以相同的频率、在可控的时刻发射相同的（码流）已调射频信号（比特），从而实现单频网的同步。单频网发射系统的地面数字电视广播激励器和发射机应符合GB/T28435—2012和GB/T28436—2012的规定。
5.3单频网优化
地面数字电视广播单频网各发射台站的覆盖区通常会存在局部相互重叠的现象。虽然地面数字电视系统能够适应长延时、强多径的无线信道环境，使得单频网重叠覆盖区可以避免单频网发射台站间的同频干扰。但长延时、强多径的无线信道环境通常会导致接收机载噪比门限的恶化，在一定的背景噪声情况下将要求更高的信号功率，从而影响单频网重叠覆盖区的覆盖效果。通过尽量减小长延时、强多径信道存在的区域，减轻单频网各发射点在重叠覆盖区形成的多径干扰，降低多径信道环境对接收机载噪比门限的要求，可以有效改善地面数字电视单频网重叠覆盖区接收性能。即在单频网重叠覆盖区多径较强时，可以将多径信号间时延差减小（例如小于10us）：在多径延时较长时，可以将多径信号的强度减小（例如相对主径衰减大于10dB）。为此在地面数字电视单频网建设过程中，可以通过合理选择单频网发射点的位置、设置发射天线的高度、改变发射天线的增益、设计发射天线的方向图、改变发射天线的倾角、调整各发射点发射功率以及各发射点信号的相对延时等措施来优化单频网覆盖效果。
5.4未覆盖区域补充覆盖
单频网经过优化调整后仍然可能因为地形地物等因素存在未覆盖区域，可通过规划计算和外场测试来确定单频网未覆盖区域。对于固定接收业务，单频网覆盖的测试和评估方法应符合GB/T28438.1-2012的规定。
对单频网未覆盖区域的补充覆盖主要通过直放站补点发射方式来进行。直放站使用定向天线接收宿主发射机发射的地面数字电视广播信号，对接收信号进行滤波、放大后，将信号（在相同频点上）发射到未覆盖区域。直放站与宿主发射机的发射信号间存在时延，由于在宿主发射机的覆盖缝隙中接收到的宿主发射机信号较弱，在足够强的补点信号条件下，接收机可正常接收。此外，只要直放站发射的信号与主发射机信号之间的时延差在接收机多径处理能力范围之内，补点区域的接收机同样可以正常接收从而实现覆盖网的补充覆盖。地面数字电视直放站技术要求符合GY/T296一2015的规定。9
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地面数字电视广播单频网系统实施指南Implementation guidelines for single frequency network system of digitalterrestrial television broadcasting2018-01-12发布
国家新闻出版广电总局
2018-01-12实施
规范性引用文件
术语、定义和缩略语
系统描述
单频网系统实施.
GY/T318—2018
GY/T318—2018
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国广播电影电视标准化技术委员会（SAC/TC239)归口。本标准起草单位：国家新闻出版广电总局广播电视规划院、国家新闻出版广电总局广播科学研究院、国家新闻出版广电总局无线电台管理局、国家新闻出版广电总局监管中心、江苏省新闻出版广电局、安徽省新闻出版广电局、青海省新闻出版广电局、重庆市文化委员会、江西广播电视台、北京邮电大学。本标准主要起草人：刘骏、何剑辉、周新权、陈宇昕、蒋麟、张兵、梁跃、冯景锋、李雷雷、代明、曹志、高力、李国松、周兴伟、宁海斌、戴宁江、肖晓初、张国庭、姜竹青。1范围
地面数字电视广播单频网系统实施指南GY/T318—2018
本标准给出了符合GB20600一2006的地面数字电视广播单频网组网和优化的指导性实施方法本标准适用于组建符合GB20600一2006的地面数字电视广播系统单频网网络，可作为地面数字电视广播单频网规划设计、网络建设、验收测试和网络性能优化的技术依据。2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用手本标准。GB/T17881一1999广播电视光缆干线同步数字体系（SDH）传输接口技术规范GB/T17975.1一2010运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分：系统GB/T19263一2003MPEG-2信号在SDH网络中的传输技术规范GB20600一2006数字电视地面广播传输系统顺结构、信道编码和调制GB/T26252—2010
VHF/UHF频段地面数字电视广播频率规划准则1地面数字电视广播标准实施指南GB/T26666—2011
GB/T28432—2012
地面数字电视单频网规划准则
GB/T28433—2012
地面数字电视广播单频网技术要求GB/T28434—2012
地面数字电视广播单频网适配器技术要求和测量方法地面数字电视发射机技术要求和测量方法GB/T28435—2012
GB/T28436—2012
地面数字电视激励器技术要求和测量方法GB/T28438.1一2012地面数字电视广播信号覆盖评估标准及测量方法第1部分：室外固定接收GY/T296一2015地面数字电视厂播直放站技术要求和测量方法ITU-TG.703系列数字接口的物理/电气特性（Physical/electricalcharacteristicsofhierarchical digitalinterfaces)术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1.1
单频网singlefrequencynetwork由多个位于不同地点、处于同步状态的发射机组成的地面数字电视覆盖网络，网络中的各个发射机以相同的频率、在可控的时刻发射相同的（码流）已调射频信号（比特），以实现对特定服务区的可靠覆盖。
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fSFNTSdistributionnetwork
单频网TS流信号分配网络
实现网络接口或网络适配器接口TS流信号（符合GB/T17975.1一2010中格式要求）到各网络适配器节目源入口透明传送的网络。
网络适配器networkadapter
完成TS流与分配网络传输数据流格式之间相互转换的设备。3.1.4
秒顿secondframe
与整秒严格同步的信号顿，1个秒顿包含8个超顿，超顿符合GB20600—2006中4.5的规定。3.1.5
单频网重叠覆盖区
SFN overlapping area
在地面数字电视单频网中，两个或两个以上发射台站同时覆盖，并且接收到的来自不同台站起主要作用的信号电平差小于射频保护率值的区域。3.2缩略语
下列缩略语适用于本标准。
BDS北斗导航系统（BeiDouNavigationSystem）GPS全球定位系统（GlobalPositioningSystem）IP互联网协议（InternetProtocol）LDPC低密度奇偶校验码（LowDensityParityCheck）NR准正交编码映射（NordstromRobinson）PDH准同步数字体系（PlesiochronousDigitalHierarchy）伪随机噪声（Pseudo—randomNoise）PN
秒脉冲（pulsepersecond)
正交幅度调制（QuadratureAmplitudeModulation）同步数字体系（SynchronousDigitalHierarchy）单频网（SingleFrequencyNetwork）SIP
秒顿初始化包（SecondframeInitializationPacket）传送流（TransportStream）
特高频（UltraHighFrequency）UHF
甚高频（VeryHighFrequency）
4系统描述
地面数字电视广播单频网（SFN）是由多个位于不同地点、处于同步状态的发射机组成的数字电视覆盖网络，以相同频率，在可控时刻发射相同节目，以实现对特定服务区的可靠覆盖。在符合GB20600一2006规定的地面数字电视广播单频网中，符合GB/T17975.1一2010的TS码流首先送入到单频网适配器进行适配，形成包含秒帧初始化包（SIP）的TS流，再通过单频网TS流信号分配网络传送到各个2
GY/T318—2018
发射台站，经过同步处理后变换成射频（RF）信号进行发射。地面数字电视广播单频网系统结构示意图见图1。
单频网
适配系统
单赖网
适配器
TS(SIP)
发送端网络
适配器
单频网授时接收设备
单频网节目分配系统
单频网TS流
信号分配网络
TS(SIP
接收端网
络适配器1
接收端
网络适
配器2
TS(SIP)
接收端
网络适
配器V
TS(SIP)
单频网发射系统
地面数字电视
广播激励器1
单频网授时接收设备
地面数字电视
广播激励器2
单频网授时接收设备
地面数字电视
广播激励器N
【单频网授时接收设备
图1地面数字电视广播单频网系统结构示意图图1所示的单频网系统由以下三部分组成：a）
信号输出
信号输出
信号输出
单频网适配系统：包括单频网适配器和单频网授时接收设备。单频网适配器在节目前端输出的TS流中，周期性地插入包含时间信息的秒顿初始化包（SIP），输出具有同步信息的TS流。单频网授时接收设备为单频网适配器提供10MHz基准频率和1pPs的基准时间，信号可从GPS或BDS获得。
单频网节目分配系统：包括发送端/接收端网络适配器和分配网络。发送端网络适配器将单频b）
网适配器输出的具有同步信息的TS流适配成具体分配网络所要求的特定数据封装格式：接收端网络适配器是相反的过程。分配网络负责把适配成特定数据封装格式的具有同步信息的TS流从发送端网络适配器传送到各个发射台站的接收端网络适配器。单频网发射系统：包括单频网各发射台站的地面数字电视广播发射机和单频网授时接收设备。单频网各发射台站的发射机依据单频网的同步机制，对单频网节目分配系统送来的具有同步信息的TS流进行处理，实现以相同的频率、在可控时刻发射相同的已调射频信号。单频网授时接收设备为地面数字电视广播发射机提供10MHz基准频率和1pps的基准时间，单频网授时接收设备包括可接收GPS和BDS信号。单频网系统实施
单频网规划
业务需求
GY/T318—2018
单频网规划首先需要明确单频网所承载的地面数字电视广播业务需求和覆盖范围，地面数字电视广播业务需求包括：
a）节目质量与数量：地面数字电视节目质量包括高清晰度和标准清晰度等，每个频道所承载的各种质量的数字电视节目数量直接影响单频网的系统净荷数据率需求。b）
业务接收方式：地面数字电视广播业务的接收方式包括室外固定接收、室内固定接收和室外移动接收，不同的业务接收方式的地面数字电视广播信号接收门限各不相同。业务覆盖质量：地面数字电视广播业务的覆盖质量级别依据GB/T26666一2011分为良好和可c）
接受两类，不同覆盖质量对单频网规划的地点概率指标要求各不相同：1）良好：在覆盖区内，室外固定接收的地点概率达到95%，室外移动接收的地点概率达到99%；2）可接受：在覆盖区内，室外固定接收的地点概率达到70%，室外移动接收的地点概率达到90%此内容来自标准下载网
5.1.2系统参数
5.1.2.1概述
GB206002006中规定了地面数字电视广播的系统参数，不同系统参数组合而成的工作模式共计330种，涵盖24种不同的系统净荷数据率。地面数字电视广播单频网规划应根据业务需求选择相应的系统参数，采用合理的工作模式进行单频网规划和系统运行。涉及单频网规划和系统运行的地面数字电视传输系统参数主要包括编码效率、符号星座映射方式和顺头模式，5.1.2.2编码效率
GB20600—2006中规定了3008/7488（0.4）、4512/7488（0.6）、6016/7488（0.8）三种纠错编码效率的LDPC编码。其中，0.4纠错编码效率具有最高的纠错能力，同时具有最大的余度。相反，0.8纠错编码效率具有最低的亢余度，同时纠错能力也最低。5.1.2.3符号星座映射方式
GB20600—2006中规定了4QAM-NR、4QAM、16QAM、32QAM、64QAM五种符号星座映射方式。对于相同的顿头模式和相同的前向纠错编码效率，4QAM-NR的净荷数据率是4QAM的1/2，16QAM、64QAM的净荷数据率分别是4QAM的2倍和3倍。对于相同的纠错编码效率，在相同的信道条件下，4QAM抗干扰能力最强，64QAM相对最差。
5.1.2.4顿头模式
GB20600—2006中规定了PN420、PN595、PN945三种顿头模式，其顿头信号长度分别为420、595、945个符号，通常帧头长度越长，越有利于抵抗长时延回波，但会降低系统的净荷数据率。地面数字电视广播单频网最佳设台距离取决于顿头模式，见表1。较大范围的单频网可以考虑选用较长的顿头模式。表1地面数字电视广播单频网最佳设台距离序号
顿头模式
抗回波时延
设台距离
5.1.2.5系统参数选择与推荐工作模式GY/T318—2018
纠错编码效率较低的工作模式适合动态、复杂的接收环境，因此适用于移动接收。纠错编码效率较高的工作模式适合静态、相对简单的接收环境，因此适用于固定接收。而对于纠错编码效率为0.6的情况，可以在一定程度上兼顾移动和固定接收。对于顿头模式的选择要考虑抗回波延时长度的需求。选择抗回波延时长度越长的顿头模式，越有利于抵抗多径延时，因此更有利于组建站点间距远、发射功率大、发射天线高的单频网，但是顿头长度的增加同时也会降低系统的净荷数据率。为兼顾性能和效率，常用7种工作模式见表2。
表2地面数字电视广播7种常用工作模式序号
载波模式
C-3780
C-3780
C-3780
C-3780
映射方式
编码效率
顿头模式
交织模式
系统净荷数据率
在上述7种常用工作模式中，系统净荷数据率越高，一个8MHz频道里可以提供的数字电视节目质量越高或者节目数量越多，信号接收门限越高。通常情况下：模式1和模式2适用于移动接收：a)
模式3可以兼移动接收和固定接收：b)
模式4和模式5适合复杂城市环境的固定接收；模式6和模式7适合简单城市、郊区及农村环境的固定接收。5.1.3
覆盖网规划
5.1.3.1规划参数
地面数字电视广播覆盖网规划所需参数包括两部分：一部分参数与传输制式无关，例如，接收机噪声系数、接收天线特性以及需满足的时间概率和地点概率等：另一部分参数与传输制式直接相关，例如，射频载噪比、最低可用场强、保护率等。根据5.1.1和5.1.2，可以依据GB/T26252一2010和GB/T284322012获取覆盖网规划所需参数。5.1.3.2电波传播模型
地面数字电视广播覆盖网规划需要运用电波传播模型对信号场强进行计算分析，不同的电波传播模型适用于不同的应用地理环境。在规划计算过程中可参考GB/T26666一2011，根据单频网目标覆盖区域的具体地理环境选择相应的电波传播模型开展规划计算。对于具备参数调整功能的电波传播模型，可根据实际需求和条件对电波传播模型参数进行必要的修正，以减小规划计算的误差。5
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5.1.3.3地理信息数据
我国地面数字电视广播使用VHF/UHF频段，地面数字电视广播信号的传播损耗与地形、地貌、地物等地理信息数据密切相关。地理信息数据的精度也直接影响规划计算的误差，通常地理信息数据精度越高，规划计算的误差越小，但计算量（耗时）越大。在大范围（如省级）单频网规划计算时，可采用精度较低的地理信息数据：在小范围单频网或对单频网局部区域规划计算时，需采用精度更高的地理信息数据。
5.1.3.4发射台站数据信息
地面数字电视广播覆盖网规划计算所需发射台站数据信息主要包括台站位置（经纬度）、台站海拔高度、天馈线增益、天线挂高、天线方向图、天线极化方式、频道频率、发射功率等5.1.3.5规划计算分析
在确定规划参数、选择合适的电波传播模型、准备相应地理信息数据、掌握可用单频网发射台站数据信息的基础上，根据业务需求开展单频网规划计算分析，根据规划计算分析结果对单频网的台站设置进行规划设计，并对单频网的业务覆盖范围和质量进行预测评估。5.2单频网组网
5.2.1单频网适配系统
单频网适配系统是构建地面数字广播电视广播单频网的首要环节。单频网适配功能通过地面数字电视广播单频网适配器完成，主要包括：秒顺初始化包（SIP）插入和码速率适配。地面数字电视广播单频网适配功能框图见图2。
TS输入
SIP入
TS码流
基准时钟
码率适配
图2单频网适配功能框图
TS输出
地面数字电视广播单频网适配器根据系统输出码率时钟，首先在每个秒脉冲位置插入1个SIP，SIP的定义符合GB/T28434一2012相关规定，包含了工作模式、最大延迟时间Tae1ax发射机地址、独立调整延时等系统信息。其次在其他位置，从前端缓冲区内读取TS码流，如果码流数据不足一个秒帧，则插入单频网适配TS空包完成TS流的码率适配。其系统净载荷数据率由单频网适配器设定的工作模式确定。地面数字电视广播单频网适配器的技术指标应满足GB/T28434一2012的规定。5.2.2单频网节目传输系统
5.2.2.1单频网节目传输系统基本要求单频网节目传输系统负责将单频网适配器输出的具有同步信息的TS流传送到各个单频网发射台站。单频网节目传输系统是保障单频网同步机制的重要环节，在传输过程中不改变TS码流速率、内容和时序，6
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并且要求传送到各个单频网发射台站的TS码流抖动小于100Ons（100ns为建议值，单频网节目传输系统具体可充许的TS码流抖动与地面数字电视发射机对TS码流抖动的容忍度有关）单频网节目传输系统包括发送端接收端发送端/接收端网络适配器和分配网络，分配网络可采用光纤、数字微波、卫星等传输手段，协议可采用PDH、SDH、IP等传输协议。从单频网适配器的输出到各个单频网发射台站可以根据实际情况采用不同类型的分配网络。单频网节自传输系统的技术指标应符合GB/T28433-一2012的规定，信号从前端单频网适配器输出通过单频网节自传输系统到送各单频网发射台站的时延差应小手1秒
5.2.2.2直连
基于光纤+数字光端机的单频网节目传输系统框图见图3。地面数字电视广播单频网适配器的输出码流首先经过数字光端机转换为光信号，然后通过直连光纤进行传输，各单频网发射台站通过光端机将接收到的光信号重新转换为ASI电信号并送入到发射机进行发射TS(SIP)
数字光端机
直连光纤
数疗光端机
图3“光纤+数字光端机”节目传输网络TS(STP)
基于卫星的单频网节目传输系统框图见图4。基于卫星的单频网节目传输网络的最大时间扩展可达250ms。而且一颗同步静止卫星不可能是绝对静止的，它在一个大约75km的立方体中摆动，周期为一个多月。因此，卫星链路的传送时间在土250us内波动，从而要求单频网的时间同步机制能应对传送时间的波动。
TS(SIP)
卫星调制
及上行
图4“卫星”节目传输网络
接收机
TS(SIP)
基于数字微波的单频网节目传输系统框图见图5。节目传输网络直接通过数字微波链路适配器将ASI信号转换为数字微波信号进行传输，在转换过程中不涉及对TS码流的适配，可实现透明传输。TS(SIP)
5.2.2.3PDH
数字微波链
路适配器
数字微波
数字微波链
路适配器
TS（SIP)
“数字微波”节目传输网络
基于光纤+PDH的单频网节目传输系统框图见图4。地面数字电视广播单频网适配器的输出码流通过发送端网络适配器（ASI-DS3适配器）形成PDH的三次群DS3信号顿（速率为44.736Mbps），经PDH网络传输后，通过接收端网络适配器（DS3-ASI适配器）完全恢复原TS码流。三次群DS3信号接口应符合ITU一TG.703建议书。
GY/T318—2018
TS(STP)
AST-DS3
适配器
光纤网络
DS3-AST
适配器
“光纤+PDH”节目传输网络
TS(STP)
基于数字微波+PDH的单频网节目传输系统框图见图7。相对光纤而言，数字微波建设起来比较容易、成本较低，适合丘陵、山区或其他地理条件比较恶劣地区。与光纤+PDH单频网节目传输系统不同，数字微波+PDH单频网节目传输系统在形成PDH信号顿之后，通过数字微波链路适配器转换为微波信号以无线的方式进行传输。
TS(SIP)
5.2.2.4SDH
ASI-DS3
适配器
数字微波链
路适配器
数字微波
数字微波链
路适配器
“数字微波+PDH”节目传输网络TS(SIP)
DS3-ASI
适配器
基于光纤+SDH的单频网节目传输系统框图见图8。地面数字电视广播单频网适配器的输出码流通过发送端网络适配器（ASI-DS3适配器+DS3-SDH适配器）形成SDH的一次群STM-1信号顿（速率为155.52Mbps），经SDH网络传输后，通过接收端网络适配器（DS3-ASI适配器+SDH-DS3适配器）完全恢复原TS码流。连接SDH网络的传输接口应符合GB/T17881一1999的规定：关于MPEG-2信号在SDH网络中的传输应符合GB/T192632003。
TS(SIP)
ASI-DS3
适配器
DS3-SDH
适配器
光纤网络
DS3-SDH
适配器
“光纤+SDH”节目传输网络
DS3-ASI
适配器
TS(SIP)
基于数字微波+SDH的单频网节目传输系统框图见图9。与光纤+SDH单频网节目传输系统不同，数字微波+SDH单频网节目传输系统在形成SDH信号之后，通过数字微波链路适配器转换为微波信号以无线的方式进行传输。
TS(SIP)
ASI-DS3
适配器
DS3-SDH
适配器
数字微波链
路适配器
数字微波
数字微波链
路适配器
“数字微波+SDH”节目传输网络DS3-SDH
适配器
DS3-ASI
适配器
TS(SIP)
5.2.2.5IP
GY/T318—2018
基于IP的单频网节目传输系统框图见图10。地面数字电视广播单频网适配器的输出码流通过发送端网络适配器（ASI-IP适配器）形成IP流，经网络传输后，通过接收端网络适配器（IP-ASI适配器）完全恢复原TS码流。
TS(SIP）
5.2.3单频网发射系统
适配器
IP网络
适配器
“IP”节目传输网络
TS(SIP)
地面数字电视广播单频网发射系统要求地面数字电视广播发射机可根据单频网授时接收设备提供的1OMHz基准频率和1pps基准时间来对单频网节目分配系统送来的具有同步信息的TS流进行处理，实现以相同的频率、在可控的时刻发射相同的（码流）已调射频信号（比特），从而实现单频网的同步。单频网发射系统的地面数字电视广播激励器和发射机应符合GB/T28435—2012和GB/T28436—2012的规定。
5.3单频网优化
地面数字电视广播单频网各发射台站的覆盖区通常会存在局部相互重叠的现象。虽然地面数字电视系统能够适应长延时、强多径的无线信道环境，使得单频网重叠覆盖区可以避免单频网发射台站间的同频干扰。但长延时、强多径的无线信道环境通常会导致接收机载噪比门限的恶化，在一定的背景噪声情况下将要求更高的信号功率，从而影响单频网重叠覆盖区的覆盖效果。通过尽量减小长延时、强多径信道存在的区域，减轻单频网各发射点在重叠覆盖区形成的多径干扰，降低多径信道环境对接收机载噪比门限的要求，可以有效改善地面数字电视单频网重叠覆盖区接收性能。即在单频网重叠覆盖区多径较强时，可以将多径信号间时延差减小（例如小于10us）：在多径延时较长时，可以将多径信号的强度减小（例如相对主径衰减大于10dB）。为此在地面数字电视单频网建设过程中，可以通过合理选择单频网发射点的位置、设置发射天线的高度、改变发射天线的增益、设计发射天线的方向图、改变发射天线的倾角、调整各发射点发射功率以及各发射点信号的相对延时等措施来优化单频网覆盖效果。
5.4未覆盖区域补充覆盖
单频网经过优化调整后仍然可能因为地形地物等因素存在未覆盖区域，可通过规划计算和外场测试来确定单频网未覆盖区域。对于固定接收业务，单频网覆盖的测试和评估方法应符合GB/T28438.1-2012的规定。
对单频网未覆盖区域的补充覆盖主要通过直放站补点发射方式来进行。直放站使用定向天线接收宿主发射机发射的地面数字电视广播信号，对接收信号进行滤波、放大后，将信号（在相同频点上）发射到未覆盖区域。直放站与宿主发射机的发射信号间存在时延，由于在宿主发射机的覆盖缝隙中接收到的宿主发射机信号较弱，在足够强的补点信号条件下，接收机可正常接收。此外，只要直放站发射的信号与主发射机信号之间的时延差在接收机多径处理能力范围之内，补点区域的接收机同样可以正常接收从而实现覆盖网的补充覆盖。地面数字电视直放站技术要求符合GY/T296一2015的规定。9
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