CMMB單頻網荊門地區覆蓋方案實踐

張建國，別業鵬，江 濤

（1.湖北中廣傳播有限公司 荊門分公司，湖北 荊門 448000；2.荊門電視臺，湖北 荊門 448000；3.嘉興學院，浙江 嘉興 314001）

1 荊門地區手機電視概述

荊門位于湖北中部，地處美麗富饒的江漢平原西部，東眺武漢，西臨三峽，南望瀟湘，北通川陜，荊門地區下轄鐘祥、京山、沙洋、屈家嶺管理區，東西橫距75 km，南北縱距86 km，受特殊地理位置的制約，有很多觀眾無法收看到荊門地區地方廣播電視信號，而手機電視的覆蓋能有效提高收視到達率。

CMMB為中國移動多媒體廣播電視，為加大荊門地區覆蓋、更好地服務用戶，經國家廣電總局批準，在荊門市的東寶山使用DS45CH，在湖北全省首批開通CMMB業務，覆蓋荊門市城區，經湖北中廣傳播有限公司批準，在荊門地區建立全市單頻網[1-4]。

2011年5月，湖北中廣傳播有限公司荊門分公司在荊門移動公司的全力支持下，完成了荊門地區CMMB覆蓋項目建設。作為全省的試點地區，率先實現全地區覆蓋，有效覆蓋人口約為150萬人。

2 方案簡介

該系統原理流程如圖1所示。

荊門地區手機用戶目前能收看收聽到CCTV-NEWS、CCTV-1、CCTV-5、“睛彩”電影、“睛彩”天下、荊門新聞、荊門新農村7套電視節目和中國國際、中央人民廣播電臺2套廣播節目。中央臺的5套節目由衛星數字接收機（型號CD?VB－5110G）接收CMMB衛星信號，并進行解調、拆裝，還原出IP數據包，包括中央前端的音視頻包以及ESG、緊急廣播等信息。荊門的2套節目由SUMAVISION 9110 CMMB Encoder接收H.264編碼標準的IP格式信號。16口H3C千兆以太網交換機接收中央前端7套節目的音視頻IP包和符合H.264編碼格式的2套荊門節目音視頻IP包，并一起轉發給CMMB復用器。8口TP-Link千兆以太網交換機是傳輸接口的擴展，可滿足同時向各縣市區轉發CMMB復用后的信號，CMMB復用器與電視臺CMMB激勵器之間的ASI信號傳輸路由采用同軸電纜連接。

3 關鍵設備介紹

3.1 編碼器

編碼器實物如圖2所示。

基于H.264的嵌入式編碼設備，具有低功耗、高壓縮率、使用方便等特性，內置編碼器，集成2路音頻編碼和1路串口傳輸通道；數據傳輸采用TS over IP或RTP over IP方式，能夠與第三方編碼設備進行互通；SUMAVI?SION 9110具備LCD/按鍵、SNMP網管和Web界面三種控制方式，方便在不同情況下進行現場操作和集中控制。

3.2 衛星接收器

衛星CDVB5110G接收機采用強大的處理器，帶兩路AV輸出:一路有OSD疊加的視頻輸出，用于監視；另一路無OSD疊加的視頻輸出，用于進入有線網。并且該處理器帶有ASI格式的TS流輸出。

3.3 H3C交換機

該設備主要將節目接收的IP節目包轉發給復用器。

3.4 復用器

項目的復用采用了統計復用，統計復用指被復用的各個節目傳送的碼率不是恒定的，各節目之間實行按圖像復雜程度分配碼率的原則，如圖3所示。統計復用達到的效果為:構成編碼圖像的比特率和編碼圖像復雜性的匹配，其結果是對每個電視節目采用可變的比特率分配，最終優化了帶寬的使用；移動多媒體廣播復用器是基于CMMB規范的處理平臺，通過RTP/UDP/TCP/IP接收多路媒體業務、音頻廣播業務、ESG、數據廣播、應急廣播、條件接收的數據流，按照移動多媒體廣播復用標準進行復用幀的復用，再經過PMS打包后ASI輸出到調制器、激勵器發射到無線網絡，以實現移動通信終端隨時隨地接收音視頻廣播節目和信息服務等業務[5-6]。

4 信號的傳輸

到各縣市區的信號通過TP-Link 8口千兆交換機IP包提供，通過端到端IP-ASI適配器實現信號的傳輸。

IP-ASI光纖傳輸適配器的工作原理為:各發射點節目信號源傳輸從荊門電視發射臺機房傳出，中間環節走荊門移動公司的光纖網絡鏈路到各地區縣廣電局發射點，如圖4所示。

在各縣市區分別添加HC1230A IP-ASI適配器，將市電視臺發射機房CMMB復用器輸出的ASI信號通過HC1230A IP-ASI適配器送到各縣市區接收點，IP-AS雙向適配器適配為ASI信號，再將ASI送到發射機。

5 信號的發射

5.1 發射方式選擇

荊門地區CMMB覆蓋中，數字電視發射機工作頻率選擇在UHF頻段，主要采用U波段地面無線發射來構建城市U波段地面無線覆蓋網絡；采用DS45CH單頻網覆蓋方式。

5.2 前期骨干站點建設方案

荊門地區CMMB覆蓋項目首期分別在荊門市城區、京山縣、鐘祥市、沙洋和屈家嶺5個中心城區建點，共5臺CMMB發射機，其中屈家嶺站點采用500 W發射機，其他站點均為1000 W發射機。其站點部署及場強覆蓋示意如圖5所示。

荊門市城區站點發射機系統與縣市區發射機系統共同組成荊門轄區內的CMMB單頻網。分別在上述5個臺站增加環境監控部分，實現了發射機數據、環境情況等傳至監控中心進行統一管理，單頻網的組建通過從前端統一分配節目源，同時采用GPS同步來完成。個別站點間距離較近如有相干問題，可在實際調試時把時延進行微調來改變其射頻保護率以滿足組網要求，保證組網效果。首期各站點最近距離約40 km，最遠約60 km，從實際效果看，沒有出現相干問題。

6 設備維護與安全管理

預設各站點的機房均在發射塔的電視發射臺的標準機房，面積均大于16 m2，個別機房內有其他設備使用，但可滿足發射機的放置需求，發射機供電均可采用發射臺原有的穩壓電源（均有裕量）。考慮到夏天機房溫度會超過30℃，以上4個站點均需安裝3匹左右帶斷電恢復的柜式空調。由于CMMB發射機功率較大，需要用風道的方式把熱風排出機房，解決散熱問題。通過窗體和墻體過孔設立出風口位置，開口面積為400 mm×400 mm。機房內需安裝風道，風道長度各站點均為5 m。

7 系統特點

系統特點如下:

1）系統采用單頻網覆蓋方式

節目傳輸分配中心通過傳輸鏈路以IP方式將信號通過移動公司網絡傳輸分配到各個發射站，完成荊門地區單頻網的基本覆蓋。

2）系統采用移動10 Mbit/s普通網絡鏈路傳輸

若采用專芯光纖（裸纖傳輸）端到端傳輸方案，需端到端設備數量多，光纖資源利用率低，端點越多越明顯，并存在投資高且嚴重資源浪費的問題。該系統采用4K-OFDM（8 MHz）、8 MHz系統帶寬基于時隙的幀結構方式進行編碼，采用移動公司10 Mbit/s（及以上）網絡即可滿足傳輸實際需求。而后采用HC1230A IP-ASI適配器通過IP包傳輸，既保障了信號質量，同時節約網絡資源，節省了成本。此方案需注意設備運行的安全保障，要做好備份和電源保障，特別注意防止中心點故障造成系統癱瘓。

3）荊門地區節目進入CMMB網

荊門地區節目經CMMB復用后通過鏈路傳送給各個發射機。

4）預留同傳通道

利用移動通信網絡構成同傳通信，終端通過同傳通道向中央、地方兩級節目播出平臺發送信息，從而實現交互業務。

8 總結

2011年5月下旬，荊門地區各中心城區成功實現了CMMB手機信號全覆蓋，豐富了電視信號覆蓋手段，為發展文化產業起到積極作用。各站點在建設過程中遇到的各地已占用同頻問題，經與有關單位協商，均優先讓位于CMMB使用。隨著科技飛速發展，CMMB的發展前景將更廣闊，收視群體將更多。

[1]楊慶華.中國移動多媒體廣播標準體系介紹[J].現代電視技術，2008（2）:14-18.

[2]葉志云，楊振.地市級CMMB覆蓋實踐[J].衛星電視與寬帶多媒體，2010（5）:65-67.

[3]袁從年，廖世敏，周宗行.基于CMMB平臺的富媒體廣播系統簡介及應用探討[J].廣播與電視技術，2010，34（10）:80-83.

[4]國家廣播電影電視總局.GY/T 220.1—2006，移動多媒體廣播第1部分:廣播信道幀結構、信道編碼和調制[S].2006.

[5]方興，杜嘯嵐，蘇勇.衛星數字傳輸與微波技術[M].北京:中國廣播電視出版社，2005.

[6]李遠東.CMMB超理論間距SFN設計的研究——CMMB下一階段建網策略探討[J].電視技術，2010，34（9）:9-17.