淺談MMDS廣播電視網絡規劃與應用

李富權

摘 要：當前數字電視技術的迅速發展針對廣播電視網絡規劃與應用問題的研究正如火如荼展開，雙向傳輸系統在數字電視地面廣播系統中的應用使得廣播電視的業務范圍不斷得到擴展。該文從實踐經驗出發，針對模擬MMDS廣播電視的系統擴展與整體性能研究，提出了模擬MMDS在廣播電視網絡規范化應用中的若干建議。

關鍵詞：模擬MMDS 廣播電視 網絡規劃 應用

中圖分類號：TN943 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（c）-0043-01

作為廣播電視公共服務的一項最基本手段，地面無線電視廣播實現了與有線電視廣播系統及衛星電視廣播系統的全方位覆蓋，它們共同構成了我國廣播電視綜合覆蓋網絡的重要組成元素。作為一種全新的無線覆蓋傳輸平臺，數字電視地面傳播系統在車載移動接收、家庭定點接收以及分眾定點接收方面有著顯著的優勢，該文的研究對象為模擬MMDS廣播電視網絡的規劃與應用。

1 關于模擬MMDS系統

MMDS即指多路微波分配系統，借助于微波頻率這一傳播媒介來實現一點發射以及多點接收，將聲音、廣播、電視等數據信號傳輸至共用天線電視系統的前端位置或是直接將數據信號傳送至個體用戶的傳播系統當中，這也是模擬MMDS系統的主要性能優勢。相較于傳統的CATV系統而言，模擬MMDS系統在圖像質量、信噪比、施工周期以及資金投入等方面都有更加顯著的優勢，其工作頻段一般置于2500～2700 MHz，而頻帶的寬度則為2（X）MHz，可同時容納23個模擬電視頻道，而國家信息產業部在廣播電視MMDS頻段上的劃分主要限制在2535～2599 MHz之間，能夠容納八個頻道，共計64 MHz帶寬。通過模擬MMDS系統能夠實現對多套電視節目的同時輸送，在接收天線和下變頻器的幫助下就能夠完成VHF和UHF信號的傳送。

2 模擬MMDS廣播電視網絡的規劃與應用

峭壁效應是當前地面數字電視傳輸系統的主要特點，信號接收的效果直接影響到廣播電視網絡的實際運行效果。從預先設定的目標覆蓋角度分析，數字電視廣播覆蓋區應當按照統一的規劃來執行，關注地面數字電視的峭壁效應對于小區域覆蓋點的影響，更好地提升信號的整體覆蓋效果。從現有的信號發射系統出發，我們可以通過對信號接收條件的改善來尋找覆蓋區中的盲點，盡可能實現正常接收。比如我們可以將接收天線安裝到既定的接受位置處，通過高增益的方式來對天線進行定向接收處理，于固定位置處優化天線接收條件，甚至是通過低噪聲放大鏡的使用來提升模擬MMDS廣播電視網絡規劃與應用的實施效果。

2.1 原地面數字電視覆蓋系統概況

第一，數字電視節目源方面。從傳輸機房中引入必要的音頻信號源，通過對電視節目進行壓縮解碼的方式來實現頻點傳輸節目數量的增加，使得頻道碼率低于3.5 Mbps。

第二，節目處理方面。所謂的節目處理主要是指從信號的生成源方面通過復用、調制以及加擾措施來提升步驟實施的有效性，在調制器碼流速率方面可控制在40 Mbps左右，其中傳輸通道帶寬為200 MHz，可同時容納五個傳輸通道。

第三，上行傳輸方面。采用點對點的微波傳輸方式實現對前端調制信號的有效傳輸，至于接收處理部分則是主要由衛星信號分配器、接收天線、碼流解調器以及混合器監控系統等方面構成。

第四，MMDS發射方面。通常MMDS發射系統需要與高鐵塔平臺之間形成必要的安裝距離，信號發射機位置處于鐵塔下面的機房內，饋線控制在60 m左右，至于頻帶則在2.5～2.7 GHz之間。

2.2 增設中繼覆蓋點實現系統擴展

受到覆蓋地點地理位置因素的制約，原區域系統內的覆蓋盲點往往需要進行個體位置的優化與改善，在能夠實現正常收視之后再對其中的中繼覆蓋點進行有效補充。從系統功能的協調性角度來看，MMDS無線中繼發射應當時刻保持與主發射頻點之間的一致性。

第一，發射功率的計算。針對接收機噪波功率N的計算一般采用這樣的公式，即N=KTBr，其中K是指波茲曼常數1.38×10-23 W/Hz·K，而Br則是接收機的寬度，一般數值為5.75×106 Hz，至于T則是綜合溫度系數，一般T為293 K，這就可以算出N= -136.4 dBW=-106.4 dBm。關于最小接受功率Pr的計算，其公式為Pr=C/N+N+NF，其中C/N為載噪比，一般發射臺均按照C/N=22 dB來進行設計，NF為下變頻器的噪聲系數，一般數值為2.4 dB，因此，這一公式就可計算為Pr=22+（106.4）+2.4= -82 dBm。關于自由空間傳輸衰減Ld的計算，一般Ld=92.4+20lgf+20lgD，其中D是指傳輸距離，f是指具體的工作頻率，這就可以算出Ld=132.74 dB。一般我們通過18 dB、21 dB、24 dB（0.6 m、0.8 m、1 m）的矩形拋物線來對圓形網狀拋物線天線增益進行計算，從實際使用需求出發，一般Gr的數值為21 dB。由于發射機的安裝位置在機房，因此，為了更好地解決接收位置的損耗，通常我們會采用寬帶室內型來實現對發射天線位置的有效處理。所謂的發射視距主要是指各個天線之間沒有任何阻擋的能夠計算的最大傳輸距離，通常針對這一距離的計算若是K=4/3時，則D=4.12（Ht1/2+ Hr1/2），其中Hr和Ht是指接收天線與發射天線的實際高度，而D則為視距，從有效服務半徑角度分析，視距的計算可能會受到實際情況的影響而出現偏差。關于發射功率的計算我們得到了這樣的公式Pt=Pr-Gt-Gr+Ld+Lf+Δf，帶入各項數據我們得到數字寬帶發射機的發射功率數值為27.4 W，從雨雪等天氣狀況分析，我們一般選擇30 W的寬帶發射機。

第二，接收天線的選取。面對不同增益的接收端天線，它們能夠極大地提升節目信號的傳輸質量，甚至我們還可以優化網狀天線的使用效果，通過前后比高的方式來實現對空間信號源的處理，以此來提高信號的抗干擾能力。

2.3 實際應用情況

通過垂直極化方式來實現對中繼器信號的水平移植，這時的主站信號也由原本的73 dB變為43 dB。為了盡可能控制不同發射信號之間的干擾，我們還需要時刻保持中繼增點與主系統之間的協同合作關系，從根本上消除盲點問題，提高地面數字電視的覆蓋率。

綜上所述，作為一種有效的傳輸手段，MMDS除了在電視節目傳輸方面有所貢獻之外，甚至在電視數據雙向傳輸方面也可實現網絡與電視數據的有效結合，從根本上實現了三網合一的傳輸狀態。不難分析，憑借模擬MMDS技術本身的優勢，無線寬帶接入在寬帶數據傳輸技術中的應用勢必將迎來更加廣闊的發展前景。

參考文獻

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