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多年来,数字红利已成为许多广播机构、电
信运营商及其他业务运营商广泛讨论的热点
问题。显然,无论是这些行业还是最终用
户,都会面临许多问题。政府机构在这方面
所具有的重要作用也是显而易见的。虽然它
们已经做出了一些重要的选择,但仍需要做
出进一步的决定。
本文分析了人们对数字红利问题提出的希
望和关注,并介绍了各国电信主管部门在这
方面所开展的工作。
什么是数字红利?
目前用于数字电视制式的数字压缩系统可
以用来在单个模拟频道原先所用的无线电频
谱上传输多个(最多六个,取决于编码和调
制技术)质量可接受的标准数字电视频道。
一般来说,一个地区有四五个地面模拟业
务,因此,通过数字化将其纳入单个数字电
视频道会大大降低使用的频谱总量。
国际电联无线电通信部门(ITU–R)有关
数字地面电视广播编码、压缩和调制技术的
一些建议书对这一最终将产生数字红利的工
作已经间接地做出了贡献。例如,关于数字
地面电视广播的第一份建议书ITU–R BT.798
规定,“甚高频(VHF)/超高频(UHF)波
段数字电视地面广播应限定在原先用于模拟
电视发射的频道(6、7和8 MHz)内”。该建
议书禁止数字节目所用的带宽超过模拟频道
带宽,从而为开发成熟的数字压缩技术铺平
了道路。
数字红利的定义是:在由模拟电视向数字电
视转换的过程中,VHF和UHF波段中按照标
称频谱用量安排原有模拟节目后富余出来,
因此有可能被释放的那部分频谱。图1对此做
了具体说明。
如何使用数字红利?
转换过程中释放的频谱数量主要取决于
各国的情况,例如一个国家的地理和地貌情
况,线缆和/或卫星电视业务覆盖程度,对地
区性或少数民族电视服务的需求以及相邻国
家的频谱使用情况,还取决于用以取代模拟
业务的数字电视技术。因此,数字红利的多
少在不同的地区和不同的国家都不一样。
数字红利频谱面向的应用范围非常之广,
包括补充的地面广播业务,移动多媒体应
用,移动通信以及无线宽带接入系统等。广
播机构可以大幅扩大业务范围,包括提供新型的交互式和高清晰度电视节目。移动电视
作为融合业务的一个典型范例,也可望成为
数字红利频谱的潜在应用。
那些不属于广播应用范围的新的潜在应用
则把数字红利频谱看做一种机会,可以满足
对新的无线通信业务不断增长的需
求。这包括向陆地线缆尚未覆盖的
地区提供无所不在的宽带互联网
接入服务,以此缩小数字鸿沟。另
外,在特定的地区,还可能在电视
频道之间的间隔(例如空白频道,
即暂时未使用和/或某些地区未使
用的电视频道)内提供宽带接入。
数字红利频谱是在200 MHz与
1 GHz之间分布的。相对于其他频
率而言,例如2.4 GHz,这些频率
具有优良的信号传播特性。业界希
望利用这些较低频率来扩大业务覆
盖范围,并借此实现传输容量与运
营范围之间的最佳平衡。这意味着
可以利用较少的基础设施提供更大的移动覆
盖,借此降低通信业务的成本,尤其是在农
村地区。
利用数字红利带来的频谱问题
要使数字红利用于移动业务,就必须进行
全球范围的(或者至少是地区范围的)频率
协调。这种协调对于促进社会发展和提高生
产力都是极其有益的。特别是移动业务运营
商和设备制造商得以开拓大市场,扩大经济
效益,避免手机成本过高。
协调的成功主要取决于模拟到数字转换过
程的时间安排和协调本身;数字红利频谱只
有在关闭模拟系统后才能完全释放出来。在
这方面,GE06协议(在日内瓦召开的2006年
国际电联区域无线电通信大会上通过)要求
位于第一区的国家(蒙古除外)和伊朗伊斯
兰共和国在2015年6月17日之前完成这一转换
工作。在欧洲,很多国家将在2012年之前停
止模拟电视传输。
第三区国家的情况却完全不同,有些国家
已经制定了关闭模拟系统的计划,而其他国
家还在考虑这种可能性。另外,第三区国家
所使用的模拟标准和频道的频率设置也各不
相同。另外一个阻碍因素是,广播频道间断
地分布在整个UHF波段。虽然第三区的一些
国家已经提供了数字地面电视业务,但使用
的标准各不相同(DVB-T,ATSC,ISDB-T,
DMB-T),所采用的频道的频率设置也都不一样。相比而言,那些属于GE06协议签字成
员的国家选择的都是一个标准(DVB-T)。
应该注意的是,UHF波段中有一部分不仅
划分给了广播业务,同时也划分给了主要地
面业务。保护其他主要业务可能限制某些国
家使用数字红利的能力。
国际电联的工作
2007年世界无线电通信大会(WRC-07)将
UHF波段的高端(790-862 MHz)自2015年起
划分给第一区的移动业务,并允许该区的一
些国家立即使用这一划分,但有一定条件的
限制。这些限制条件包括应保护GE06协议及
其未来的发展。那些希望在790-862 MHz频带
内提供移动业务的国家必须防止广播业务受
到有害干扰,而且在移动业务运营之前必须
与邻国达成协议。
国际电联的这种划分提供了一种可能性
(但并非义务),即从目前划分给广播业务
的最多72 MHz 频谱(18%的UHF电视频带)
中选择数字红利。需要提及的是,320 MHz
(82% 的UHF电视频带)主要是为第一区的
广播业务预留的。
WRC-07还确定了以主要使用条件划分给国
际电联三个区移动业务的UHF频率,供那些
希望实施国际移动电信业务(IMT)的主管部
门使用。业界可以把它看做一个研发全球性
设备的信号。
但是,考虑到790-862 MHz频带内移动
业务与其他主要业务之间存在的潜在干扰问
题,WRC-07决定,国际电联应就第一区和第
三区该频带内移动业务与其他划分业务之间
的共用问题开展技术研究。其研究结果应根
据2012年世界无线电通信大会(WRC-12)的
议项1.17向该大会提出报告,确保该频带划分
的业务得到足够的保护,并采取必要的行动。
考虑到议项1.17所涉及问题的复杂性和重要
性,成立了专门的联合任务组(JTG 5-6),
主要研究移动业务如何与广播、航空无线电
导航和固定业务共用相关频带的问题。考虑
到数字红利的未来面临很多问题,各国主管
部门对这个任务组的工作都给与了高度的重
视。任务组将于2010年5月完成其工作。
是故事的结束,还是新的开始
数字压缩系统将多个电视节目复用到一
起,使之能在单个模拟电视频道原先所用的
频谱上传输。数字红利就是由这种能力产生
的。也就是说,获得数字红利频谱的过程还
在进行之中,因为用于基础设施和压缩用途
的更多的高级数字地面电视标准(例如第二
代数字地面电视广播传输系统)正在逐步开
发和应用之中,可提供比原有系统更高的每
赫兹比特率容量。
数字红利频谱可用于创新的业务,包括增
强的和新的交互式电视广播,移动通信和无
线宽带互联网接入等业务。这种频谱只有公
正、平衡地分配给各种信息通信技术,才能
充分发挥社会和经济效益,从而在所有应用
中实现价值最大化。要达到这一目标,必须
对频谱进行有效的管理。所有相关部门在制
定其未来发展战略时,都要明确这个问题。
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