天津CMMB信链路技术方案

天津CMMB信号传输链路方案的论证与实施摘要：通过多种传输方式的比较分析后，在国内率先提出采用MMDS系统搭建天津CMMB信号传输链路，通过成功应用，不仅加快了天津CMMB覆盖建设速度，同时也为MMDS系统发展应用提出了创新思路。关键词：CMMB,MMDS,信号传输链路移动多媒体广播，即CMMB项目的覆盖建设已经在全国大规模的展开，天津作为奥运城市，在08年已经完成CMMB单点发射覆盖。按照总公司的规划，随着天津中广的挂牌成立，天津CMMB组网覆盖工程也在快速地推进。在建设初期，我们制定覆盖方案，进行站点选址时，首先就面临着对信号链路的方案的抉择，因为并不是所有备选站点都具备光纤的接入能力，为了加快工程进度，同时考虑到建设成本，我们决定从多角度考虑信号链路建设方案。最终确定采用MMDS链路搭建天津CMMB信号传输链路。一、 几种传输方案的技术分析目前各地CMMB的信号传输方式大多采用光纤传输方式，也有部分选用微波接力传输方式来传输CMMB码流。我们考虑了以下四种传输方式。(一) 光纤传输方式使用光纤传输方式，即将CMMB复用码流通过光发，光收设备，占用独立的光纤通路来完成信号传输过程。由于目前天津有线网络公司存在模拟，数字两套系统共用的问题，干线网路由比较紧张，无法保障及时为CMMB信号提供传输通道，或者租用电信运营商的路由，这些都需要商洽，协调的时间。同时拟建分站点的具体位置当时尚未确定，无法确保所在地有光纤网络出口。另外如果所在网络不是广电网络公司的系统，还需要与所属单位进行商务谈判，时间，费用尚无法确定，无法保障工期。(二) 微波接力传输：所需频点多，审批周期长目前收发两点需要1对频率，多个站点间可以采用接力传输方式，但是只有方向夹角大于90度才能同频共用。根据一期站点的布局，至少需要申请3对微波频率，并且随着站点的增加，需要申请新的频率，在频率资源日益紧张的今天，对微波频率的审批也更加严格，审批周期比较长，所以为了保障工期，我们也放弃了此种传输方式。(三) 有线电视网络将CMMB复用码流与其他节目码流一起，通过复用，采用有线电视标准进行调制后，在有线网络中传输。由于目前我国有线电视网络节目源通过压缩等数字处理后，传输TS码流到DVB-C的调制器，而后在有线电视网络中传输，由于CMMB的复用系统是自行开发的，具有独创性，其码流形式也不同于MPEG系列的TS码流，与TS流有所区别。通过调研，了解到目前采用此种方式传输，无法在收端准确分离出时延信号，因而影响单频网的组建。(四) 使用MMDS系统：将MMDS系统用于CMMB网络各个分站点间信号的传输，只需要一个频点，即可完成主站和各个分站点间的通信，同时未来随着分站点的增加，只需增添接收设备，成本较低。根据CMMB标准的要求和信号传输特点，选择合适的MMDS信道编码方式成为技术关键。二、 MMDS技术特点MMDS即多路微波分配系统，包括发送和接收两部分，工作频段为2.5G-2.7GHz。发送部分包括数字电视前端和数字MMDS发射系统。接收部分包括定向接收天线、下变频器和接收终端。由于电波直接传输，绕射能力低，因此可用于远距离传输。一般无中继可传输50-60km。施工简单，建网快，资金回收快。一般发射台安装、调试数天，系统即可开通。接收天线及下变频器安装也简单。数字电视前端系统完成视音频节目源的压缩编码，复用，加扰、调制(信道编码和QAM调制)等信号处理过程。目前在广电系统应用的MMDS系统的信道处理可以采用多种标准，包括DVB-S,DVB-C，地面电视国标等。在我们搭建的信号传输系统中，需要将已经搭载有单频网同步信息的TS流送入到MMDS信道处理接口（ASI），经信道编码调制后，输出中频到发射机。根据行标的相关规定，CMMB调制器的系统净荷为2.046-16.243Mbps，目前采用的系统净荷为4.386Mbps，并且随着节目内容的变化，从CMMB复用器输出的码流在0-4.386Mbps的范围内变动，因此在MMDS信道处理过程中，要充分考虑比特率的适配问题，即复用器输出的TS流比特率不应使MMDS调制器的输入溢出；同时还应给CA等数据信息留有适当的空包，以免加入的数据信息造成调制器输入溢出，同时在MMDS信道随机化过程中加入的空包，在MMDS接收端可以完成干净的滤出，不影响同步等数据传送，即实现透明传输。三、 利用MMDS系统搭建信号传输链路天津广电集团在天塔有8套模拟MMDS，07年经技术改造成8套数字MMDS系统，采用8输入端口频道合成器，共用一副天馈系统。经协调后可租给CMMB项目一个8MHz频率点使用，具体频率为2559-2567MHz。以此作为天津CMMB单频网信号传输链路，即以天塔为CMMB信号传输发点，覆盖周边50公里-60公里半径范围内CMMB分站点。根据CMMB标准的要求和信号传输特点，选择合适的MMDS信道编码方式成为技术关键。我们对DVB-S等多种信道编码方式的进一步研读，比较，与相关厂家技术人员进行交流，探讨，确定采用以CMMB分发信道标准为基础，经过改造适用于CMMB信号传输特点的信道编码方式，通过闭路，开路实验，验证这套系统可以用于MMDS传输。主站点链路如下所示：分站点链路如下所示：本地节目与中央节目经过CMMB复用器复用后，由ASI分路器分为两路。一路经过CMMB激励器进行CMMB编码和调制，变频为射频信号后由发射机发射。另一路经过CMMB信号传输调制器进行信道编码调制，生成中心频率为36.15MHz，带宽为8MHz的中频信号。MMDS发射系统接收分发信道调制器的中频信号后，上变频为2.563GHz的S波段射频信号且进行功率放大后，经过天津本地MMDS网络，发送至各个远距离CMMB基站。CMMB各个分站点通过定向天线接收后，利用CMMB信号传输解调器对接收到的信号进行下变频和信道解调，还原恢复出CMMB复用流，再通过CMMB激励器进行CMMB编码和调制后，经上变频和功放放大全向发送。(一) CMMB信号传输调制器系统框图如下，包括数据处理系统，数字中频系统，输出系统，智能监控系统，供电系统及LED显示等。数据处理系统按照CMMB分发信道标准对输入的复用数据流进行编码，编码后输出I/Q两路数字信号，数字中频系统根据系统要求对I/Q数据进行调制，和上变频到中频信号，经过输出系统进行匹配滤波并耦合输出两路中心频点为36.15MHz、带宽为8MHz的IF信号，在整个数据处理过程中，智能监控系统进行全程监控，保证系统稳定正常的工作，并通过LED指示灯显示当前工作状态，供电系统负责整个系统的电力供应。(二) CMMB信号传输解调器系统框图如图，包括数字解调系统，数据包处理系统，ASI输出系统，智能监控系统，供电系统及LED显示等。数据解调系统按照CMMB分发信道标准对输入L波段信号进行进行解调编码操作，该过程包括ADC，FIR滤波，同步，信道译码等操作，最终还原输出188数据包，数据包处理系统对数据包进行筛选，筛选出的分发信道适配包，有效数据包输出到ASI输出系统，该系统进行数据转换通过ASI接口输出，为CMMB激励器提供信源。在整个数据处理过程中，智能监控系统进行全程监控，并对数据包处理系统筛选出的分发信道适配包进行误码率分析，保证系统稳定正常的工作，并通过LED指示灯显示当前工作状态，供电系统负责整个系统的电力供应。四、 总结：采用MMDS网络搭建天津CMMB信号传输链路，充分发扬了建网速度快，成本低的特点，已经在投入使用的10个站点中得到了应用，对CMMB网络覆盖项目在天津地区的快速发展奠定了基础，功不可没。同时，我们最近在距离MMDS发射站点（天塔）超过100公里的蓟县府君山山顶进行信号收测，收到-38dB非常好的频谱信号，为解决超长距离一站到达打下了技术基础，对MMDS系统的创新应用，拓展了思路，拓宽了渠道。