CMMB网络规划方案

【摘要】文章介绍了CMMB系统架构，并对U波段进行城市覆盖作了详细规划，给出组网方案，还从选址、链路预算、电磁辐射等几个方面提出了注意事项。

【关键词】CMMB　发射站　直放站　链路预算　电磁辐射

1　引言

CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting，中国移动多媒体广播)是国内自主研发的第一套面向手机、PDA、PMP、MP4、数码相机、笔记本电脑以及搭载在汽车、火车、轮船、飞机上的多种小型移动终端的数字多媒体电视系统。CMMB技术于2006年提出，在2008年北京奥运会开始应用，同年开始实施全国建网。2009年5月7日，中广卫星移动广播有限公司和中国移动正式签署了移动多媒体广播电视(CMMB)与第三代移动通信技术(TD-SCDMA)的项目业务合作协议。通过对CMMB网络的建设，采用TD+CMMB的模式大力发展CMMB用户，同时也是对中国移动TD网络发展起到促进作用。

由于CMMB采用广播电视技术，只要在信号覆盖的范围内，支持的用户数是没有限制的，所以只要满足覆盖需求即可。本文详细阐述了组网方案及选址、电磁辐射等方面的注意事项。

2　CMMB系统

CMMB采用“天地一体”的技术体系，即：利用大功率S波段卫星覆盖全国100％国土、利用地面覆盖网络进行城市人口密集区域有效覆盖、利用双向回传通道实现交互，形成单向广播和双向互动相结合、中央和地方相结合的无缝覆盖的系统。

在CMMB的系统构成中，CMMB信号主要由S波段卫星覆盖网络和U波段地面覆盖网络实现信号覆盖。S波段卫星网络广播信道用于直接接收，Ku波段上行，s波段下行；分发信道用于地面增补转发接收，Ku波段上行，Ku波段下行，由地面增补网络转发器转为S波段发送到移动终端。s波段频率使用2.635GHz～2.660GHz，u波段频率使用470MHz～566MHz和606MHz～798MHz。本文规划采用u波段地面无线发射构建城市U波段地面覆盖网络，每个城市选用1个频点组建单频网。

3　组网方案

本次CMMB规划采用三种组网方式：发射站、发射站+无线直放站、发射站+光纤直放站。

3.1发射站

在对没有CMMB覆盖的区域，采用大功率(1000W)发射站的方式进行覆盖。

发射站选择原则：(1)发射台站的选址优先选用现有可用发射台址；(2)无可用发射台址的，选用规划广播台址；(3)如确有必要，考虑启用新台址。

发射站功率大，覆盖范围广，需安装在70m以上的铁塔上，周围视线开阔，无阻挡。

3.2无线直放站

直放站是对发射站覆盖弱区、盲区的有效补充，主要有无线直放站和光纤直放站两种。

在进行无线直放站选择安装地址时，要求发射台、直放站、覆盖区最好处于同一直线上(三点一线)，角度一般要三点(发射台、直放站、覆盖区三点)两线(发射台、直放站连线和直放站、覆盖区连线)夹角大于120度(如能保证隔离度，可以适当缩小角度要求)，发射台与直放站距离最好不超过30km。

由于无线站对信号电平值要求较高，只有在直放站安装点测得的发射台信号强度大于-74dBm，直放站才有可能满功率输出。若信号小于-74dBm，则直放站不能满功率输出，这样就会影响到直放站的覆盖范围。

无线直放站的选址要求：

(1)无线直放站应用在室外，重发天线选用定向天线，直放站站址应选在施主发射台与盲区之间，靠近盲区边沿200m～500m。

(2)直放站除用于覆盖城乡结合处和偏远地区的盲区外，也经常用于覆盖类似密集-住宅区的高校宿舍区域。此时避免在楼群的正面选点，因为信号只有直接穿透靠前的楼房，才可覆盖到后面的区域，但此时信号由于穿透时衰减很大，后面区域的信号强度会很弱。如果从楼群侧面覆盖，信号可从楼房间较大的空隙穿过，并借助反射达到很好的覆盖效果。

(3)直放站选址另外要考虑的因素还包括：

安装重发天线的位置最好是制高点，前方不能有阻挡物；

视线可达大部分区域；

从覆盖效果考虑，能选山头的就不选平地，能选铁塔的就不选楼房。

(4)不适合设址的地方包括：

信号场强

直放站与覆盖区之间有高大建筑物的阻挡。

(5)增大无线直放站隔离度，防止直放站产生自激。

隔离度是指直放站输入端口信号对输出端口信号的衰减度。无线直放站系统的施主天线从发射台接收频率为F1的下行信号，经增益为G的直放站放大后，由重发天线发射出去(同频信号F1)。一部分信号再经过重发天线的后瓣耦合到施主天线的后瓣，然后由直放站放大。这样无线直放站就形成一个潜在的正反馈环路，产生自激的现象。

通过反复的测试和实践验证，隔离度必须满足以下公式，系统才会稳定工作：

I-G>≥15dB

(1)

其中，／为施主天线和重发天线之间的隔离度，G为直放站的增益。

无线站站点安装要求：

(1)同样的天线，相同的距离，两天线的垂直隔离度大于水平隔离度，因此采用垂直安装时，隔离度较容易满足要求。

(2)当采用垂直安装时，两天线最佳垂直距离为15m～25m。

(3)当采用水平安装时，两天线最佳水平距离为30m～40m。

(4)两天线的夹角≥120度。

(5)无线站要安装在覆盖区的边缘。

3.3光纤直放站

利用广电1000W发射站做主站，需在广电主站(1 000W)周围就近选择一个光纤资源比较丰富的站点作为CMMB光信号分发站点，广电主站引一对光纤至该站点，再通过分路器把CMMB光信号分发至各光纤直放站点。

光纤直放站近端机有以下两种耦合方式：

(1)无线耦合：距离广电的主站远(传输路由大于40km)或接入广电主站较难，可以采用空间耦合方式建光纤直放站，拟建的光纤直放站(安装远端机)和主站之间找一个基站做无线接收站(安装近端机)，该接收站距拟建的光纤直放站的直线距离原则上要求3km～12km，该无线接收站至周边的光纤直放站间需有光纤，以一拖四为宜，且无线接收站到光纤直放站传输路由长度宜小于30km。

无线耦合直放站近端机对信号电平值要求较高，只有在直放站近端机安装点测得的发射台信号强度大于-74dBm，直放站近端机才有可能满功率输出。若信号小于-74dBm，则直放站近端机不能满功率输出，这样就会影响到直放站远端机的覆盖范围。

(2)直接耦合：近端机直接从发射站引射频信号。一般要求近端机安装在发射站机房内。

光纤直放站选址要求与无线直放站基本相同。

由于光纤直放站的优点是覆盖距离远、干扰小、易于选址，缺点是对传输资源要求高，所以在传输条件满足的情况下，建议使用光纤直放站。4电磁辐射

为防止电磁辐射污染、保护环境、保障公众健康、促进伴有电磁辐射的正当实践的发展，国家环境保护局于1988年公布并实施了国家标准GB8702―88，即《电磁辐射防护规定》。其中对移动通信基站系统所使用频段内的电磁辐射防护导出限值的规定如下：

职业照射：在一天8小时工作时内，电磁辐射场的功率密度在任意连续6分钟内的平均值应小于2W／m2(频率为30MHz～3000MHz)。

公众照射：在一天24小时内，环境电磁辐射场的功率密度在任意连续6分钟内的平均值应小于0.4W／m2(频率为30MHz～3000MHz)。

对于移动通信基站，以单个系统计，按功率通量密度限值的1／5(0.08W／m2)，即8uW／cm2作为评价标准。

根据CMMB系统本身的特点，可使用公式(2)来进行功率通量密度的计算：

T-(P-A-B+G)／(4π・D2) (2)

尸为通道发射总功率；A为接头损耗；B为馈线损耗；G为天线基本增益；D为计算点与天线的距离。

根据以上设定，可以计算出cMMB系统功率通量密度达到国家规范时的安全距离，详见表1所示(注：由于表中参数为假定值，仅供参考，不作为现场判断标准)。

从表1可见，由于CMMB采用全向天线，对电磁辐射安全距离要求较高，故对选址要求更加严格。建议市区采用直放站方式，建在高30m以上塔顶，周围30m范围内无常住人员存在；郊区可采用发射站方式，周围80m范围内无常住人员存在。

5　结束语

本文探讨的CMMB网络规划主要针对u波段进行城市覆盖，每个城市选用1个频点组建单频网。CMMB覆盖主要采用下行广播覆盖，覆盖距离远，可建设一个或几个发射站，重点区域采用直放站进行延伸覆盖。CMMB网络对电磁辐射安全距离要求较高，采用直放站方式时防止自激、发射塔与直放站信号互相干扰，选址时需特别注意。随着中广移动和中国移动的深入合作，CMMB必定有良好的技术前景。