CMMB室內(nèi)覆蓋工程實(shí)踐

朱勤偉，黎 駿

（1.廣州珠江數(shù)碼集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510010；2.廣州珠江移動多媒體信息有限公司，廣東 廣州 510010）

1 項(xiàng)目簡介

第16屆廣州亞運(yùn)會首次向亞運(yùn)技術(shù)官員和運(yùn)動員提供了移動多媒體廣播（CMMB）[1]服務(wù)，傳輸6套亞運(yùn)賽事節(jié)目和1路賽事信息數(shù)據(jù)，支持手持、車載移動視頻接收和數(shù)據(jù)下載業(yè)務(wù)。加上原有的8套節(jié)目，CMMB在亞運(yùn)會上總共提供了14套節(jié)目。信號除了要求覆蓋廣州市各行政區(qū)道路和公共場所外，還需要重點(diǎn)覆蓋亞運(yùn)村、國際新聞中心、國際廣播中心、花園酒店、亞運(yùn)指揮調(diào)度中心、海心沙開閉幕式表演場館、亞運(yùn)城綜合體育館、廣東奧林匹克中心中心體育場、黃埔體育中心體育場、天河體育場、大學(xué)城中山大學(xué)體育館、番禺英東體育場、佛山世紀(jì)蓮花游泳館等49個競賽和非競賽場館的內(nèi)部區(qū)域。

亞運(yùn)CMMB網(wǎng)雖然覆蓋終端用戶總量不大，但用戶分布極其分散，49個場館分布在廣州市9個區(qū)和佛山市，加上首次采用了16QAM調(diào)制方式，對無線覆蓋的要求極高。在系統(tǒng)建設(shè)過程中根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用新技術(shù)、新思路，取得了良好的效果，為CMMB大規(guī)模覆蓋推廣應(yīng)用提供了一些解決方案。

2 CMMB室外單頻網(wǎng)發(fā)射系統(tǒng)

廣州CMMB第一期廣州電視塔、白云山、海珠區(qū)、黃埔區(qū)、番禺區(qū)5個單頻網(wǎng)基站于2008年建設(shè)完畢并投入使用。根據(jù)國內(nèi)公布的測試數(shù)據(jù)，CMMB網(wǎng)16QAM調(diào)制時接收門限為－75 dBm[2]。而通過廣州實(shí)際工程建設(shè)和檢驗(yàn)，接收電平應(yīng)當(dāng)達(dá)到－66 dBm以上，載噪比應(yīng)在12 dB以上才能確保信號的流暢。因此，為配合本次亞運(yùn)CMMB網(wǎng)的建設(shè)，2010年新建了南沙、花都、從化、增城、帽峰山和番禺市橋6個基站，與一期建成的5個基站一起組成單頻網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了廣州市越秀、荔灣、海珠、天河、黃埔、蘿崗、白云、番禺等中心城區(qū)和所有通往亞運(yùn)場館主干道路面信號95%以上覆蓋和49個場館內(nèi)信號的有效覆蓋。實(shí)測表明，接收終端在室外移動接收信號電平平均值為－56 dBm，接收成功率大于99%，證明廣州CMMB單頻網(wǎng)的覆蓋質(zhì)量達(dá)到了相當(dāng)好的水準(zhǔn)。

3 CMMB專網(wǎng)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)

CMMB室內(nèi)覆蓋是CMMB廣播網(wǎng)絡(luò)覆蓋的重要組成部分，與室外CMMB地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋相比，室內(nèi)相對封閉區(qū)域的情況要遠(yuǎn)比室外復(fù)雜，影響CMMB信號室內(nèi)接收的因素眾多。盡管總局頒布了指導(dǎo)性技術(shù)文件《移動多媒體廣播室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)實(shí)施指南》[3]（下稱《指南》），但是可以參考借鑒的實(shí)際工程案例很少。而在亞運(yùn)CMMB專網(wǎng)覆蓋中，各競賽場館以及運(yùn)動員村、IBC、MPC、總部酒店等非競賽場館的室內(nèi)覆蓋恰恰是最為重要的一環(huán)。特別是本次亞運(yùn)CMMB專網(wǎng)首次采用了16QAM調(diào)制方式傳輸，更增加了室內(nèi)接收的難度，如果沒有良好的室內(nèi)覆蓋，將難以實(shí)現(xiàn)信號的正常接收。

根據(jù)《指南》的指導(dǎo)意見與實(shí)際情況，本項(xiàng)目的場館補(bǔ)點(diǎn)分別采取3種方式予以實(shí)現(xiàn)：有線接收無線增補(bǔ)覆蓋方式、室外大直放站進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)方式[4－5]和無線接收無線增補(bǔ)覆蓋方式。

3.1 有線接收無線增補(bǔ)覆蓋方式

對本次需要進(jìn)行CMMB專網(wǎng)室內(nèi)覆蓋的大部分競賽場館，有線電視網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋各個功能區(qū)，基于經(jīng)濟(jì)性和高效性考慮，采用有線接收無線增補(bǔ)覆蓋方式實(shí)現(xiàn)（如圖1所示）。

在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)這種覆蓋方式在建設(shè)過程中需注意兩點(diǎn)：

1）信號源的接入

根據(jù)《移動多媒體廣播第1部分：廣播信道幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》的標(biāo)準(zhǔn)，CMMB單頻網(wǎng)的同頻干擾保護(hù)間隔時間為51.2 μs（換算成保護(hù)距離是15.36 km），即同一碼流到達(dá)同一地點(diǎn)的時間差若大于51.2 μs，將導(dǎo)致信號相互干擾，終端無法正常接收。

圖1 CMMB專網(wǎng)室內(nèi)覆蓋之一：有線接收無線增補(bǔ)覆蓋方式

在一般情況下，單頻網(wǎng)發(fā)射基站距離室內(nèi)覆蓋區(qū)域較近（有線網(wǎng)絡(luò)傳輸距離15.36 km以內(nèi)），或是室內(nèi)覆蓋區(qū)域無室外CMMB信號的情況下，是可以直接在有線電視前端注入信號的。考慮到本次亞運(yùn)場館分布較分散，有線網(wǎng)絡(luò)至各場館的路由距離不一，若室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)信號源采用《指南》的建議，在專網(wǎng)有線電視前端處加入并下傳至各個場館的話，勢必會有相當(dāng)一部分場館因信號傳輸距離過長，導(dǎo)致室內(nèi)信號與室外空中信號不同步，終端無法正常接收。因此，將有線電視網(wǎng)絡(luò)的CMMB信號源由前端加入改為接收室外信號。即利用室外天線接收室外無線CMMB信號，然后將該信號放大后混合進(jìn)有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)，通過有線網(wǎng)絡(luò)傳輸，傳輸后的CMMB信號由位于有線網(wǎng)絡(luò)末端的用戶終端盒提供給CMMB直放站，進(jìn)行放大發(fā)射的方式實(shí)現(xiàn)覆蓋。

2）信號的再放大和發(fā)射

場館內(nèi)室內(nèi)覆蓋的補(bǔ)點(diǎn)，是從有線網(wǎng)絡(luò)中取出信號進(jìn)入CMMB直放站進(jìn)行濾波和放大，再通過天線進(jìn)行發(fā)射。由于CMMB直放站的輸入電平上限一般為68 dBμV，而有線網(wǎng)絡(luò)末端的正常輸出電平一般在60～75 dBμV之間，因此必須注意是否會存在輸入電平過高的問題。在工程實(shí)施過程中需要進(jìn)行測試，在直放站的輸入端需要視實(shí)際情況增加一部分衰減器，保證足夠的裕量，否則會導(dǎo)致發(fā)射信號的失真。

由于有線接收后直放站的輸入信號電平較無線接收的高，相應(yīng)的發(fā)射電平也會提高，所以有線接收無線增補(bǔ)的信號覆蓋效果要較常規(guī)無線接收無線增補(bǔ)方式好。因此對增補(bǔ)點(diǎn)的分布進(jìn)行了抽疏（點(diǎn)與點(diǎn)的平均距離約為40 m），使場館內(nèi)的平均場強(qiáng)基本處于一個對終端接收最理想的范圍（－60～－55 dBm）。

3.2 通過室外大直放站進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)

在本次需要進(jìn)行專網(wǎng)覆蓋的場館中，存在以下類型的場館：1）建筑結(jié)構(gòu)簡單，室外信號易穿透入場館內(nèi)，且場館周邊存在理想的高點(diǎn)（例如指揮調(diào)度中心、佛山嶺南明珠體育館、佛山世紀(jì)蓮體育館、黃村體育訓(xùn)練基地）；2）場館為面積極大的場館群（亞運(yùn)村）。對此兩類場館，出于經(jīng)濟(jì)性和高效性的考慮，采用在高點(diǎn)架設(shè)大功率直放站的方式進(jìn)行CMMB補(bǔ)點(diǎn)覆蓋。這可以視為無線接收無線增補(bǔ)覆蓋的一種變體。

通過室外大直放站進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)如圖2所示，這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于施工簡單，成本低廉，在工程中需要注意確保可靠的電源、安全的安裝位置，防止遭到破壞，注意防雷和接地。

圖2 CMMB專網(wǎng)室內(nèi)覆蓋之二：通過室外大直放站進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)

3.3 無線接收無線增補(bǔ)覆蓋方式

對花園酒店，考慮到場館在今后的CMMB運(yùn)營中有較大的覆蓋價值，故采用建設(shè)永久性常規(guī)CMMB室內(nèi)分布系統(tǒng)的方式進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)覆蓋。如圖3所示。

圖3 CMMB專網(wǎng)室內(nèi)覆蓋之三：無線接收無線增補(bǔ)覆蓋方式

經(jīng)過測試，接收終端在室內(nèi)固定接收時，信號電平高于－60 dBm，接收信號裕量超過15 dB，證明CMMB室內(nèi)覆蓋達(dá)到了設(shè)計(jì)要求和用戶接收要求。

4 小結(jié)

2011年以來，CMMB業(yè)務(wù)發(fā)展非常迅猛，隨著各地CMMB地面無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)的陸續(xù)建立，CMMB室內(nèi)覆蓋必將是下一步發(fā)展面臨的重要問題。《移動多媒體廣播室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)實(shí)施指南》的出臺對CMMB室內(nèi)覆蓋具有很好的指導(dǎo)意義，但是國內(nèi)CMMB信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)技術(shù)研究仍處于起步階段，尤其缺乏大規(guī)模的實(shí)際應(yīng)用范例。

本次亞運(yùn)CMMB網(wǎng)絡(luò)建設(shè)除了覆蓋廣州市各行政區(qū)道路和公共場外，還重點(diǎn)覆蓋了49個競賽場場館和非競賽場館的室內(nèi)區(qū)域，在工程實(shí)施過程中驗(yàn)證了《指南》中提出的各種覆蓋方式，尤其是對有線接收無線增補(bǔ)覆蓋方式的信源接入的保護(hù)距離和引入方式、直放站補(bǔ)點(diǎn)的輸入電平和天線分布等工程設(shè)計(jì)與實(shí)施方面進(jìn)行了較為深入的探索和研究，解決了一系列工程技術(shù)問題，為CMMB室內(nèi)覆蓋提供了成功的示范案例。這對發(fā)揮廣電優(yōu)勢，加快CMMB的部署，提高廣電行業(yè)在三網(wǎng)融合中的競爭力，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[1]GY/T 220.1—2006移動多媒體廣播第1部分：廣播信道幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制[S].2006.

[2]GY/T 220.7—2008移動多媒體廣播第7部分：接收解碼終端技術(shù)要求[S].2008.

[3]GY/T 233－2008移動多媒體廣播室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)實(shí)施指南[S].2008.

[4] 張紅，秦龔龍，唐月，等.移動多媒體廣播CMMB室內(nèi)覆蓋技術(shù)研究[J].廣播與電視技術(shù)，2008（7）：32－37.

[5] 張殷希，陸建華，陳宏，等.無錫CMMB的覆蓋規(guī)劃與建設(shè)[J].電視技術(shù)，2011，35（6）：25－28.