现阶段CMMB信号的地面覆盖与接收

CMMB被称为是一场技术创新引发的新媒体运动，由于它涵盖终端十分广泛的广播系统，满足了移动人群收听收看广播电视节目和接收信息的需求，是广播电视的补充和延伸，所以备受用户的广泛关注，业务的需求量急剧增加，推动了移动数字多媒体广播加速发展。

当前CMMB发展的主要任务为构建全国统―标准的传输覆盖网络、建立统一的条件接收和运营支撑体系、建立符合现代企业制度的合格的市场运营主体。

CMMB的技术路线(见图1)

根据移动多媒体广播电视系统的技术体制、总体架构及体系结构，CMMB的技术路线为：

(1)采用卫星和地面网络相结合的方式实现“天地一体”协同覆盖，信道传输采用STiMi技术。

(2)全国节目通过s波段卫星对全国实现覆盖，卫星遮挡地区可采取地面同频增补方式，在城市人口密集区域采用U波段增补。

(3)地方节目采用U波段地面网络实现覆盖。

(4)电视业务视频压缩编码采用AVS、H.264/AVC，伴音压缩编码采用MPEG-4 HE AAC；广播业务音频压缩编码采用DRA。

(5)数据广播采用可扩展的多协议封装复用传输，支持流模式、文件模式传输。

(6)加密授权系统对音视频流和数据广播流采用ISMACryp进行加扰，系统前端支持同密，终端采用多密，系统支持单向、双向和基于电子钱包的授权管理方式。

(7)运营支撑系统原则上采用两级架构体系，对内容统一加密，统一管理，支持公共服务、基本服务和扩展服务，实现各类终端用户的合法注册。

CMMB U波段地面覆盖网络

现阶段，由于种种原因，cmmb在实际执行中修改了原设计方案采用，将S波段卫星覆盖网络改为主要采用UHF在地面广播，目前全国各城市CMMB均采用接收鑫诺卫星下行信号进行UHF频率地面广播。因此，对于城市人口密集区域的移动多媒体广播电视信号的有效覆盖，主要采用U波段地面无线发射来构建城市U波段地面无线覆盖网络。

以地市平台为例，CMMB系统的组网方案如图2所示。图中，节目源可以是卫星传输下来的节目，可以是本地节目，也可以是通过SDH下传下来的节目。对于卫星节目，采用TS流转发器转换成IP数据流进行传输，对于本地节目采用编码器进行编码以IP数据流格式进行传输，对于SDH下传的DS3信号我们用网络适配器转换成IP数据流，这些IP数据流和ESG、数据广播等一起进入加扰器，加扰器配合CAS进行加密加扰，加密的数据流和应急广播等一起进入复用器传输到发射网络，最终用户通过终端进行解密解码就可以收看电视节目了。宿迁市cmmb目前为单点发射系统，采用DS-30频道(中心频率：650MHZ)发射功率为：数字平均功率1KW，采用全向天线，天线增益为8db。

CMMB的U波段地面覆盖网络采用单发射台站覆盖或单频网覆盖两种覆盖方式实现中央节目和地方节目的集成播出。

(1)单发射台站

对于城区面积较小、楼宇密度较低、地势较平坦的地区，单个发射台站可完成基本覆盖要求的，采用单个发射台站以及同频转发器补充覆盖的建设方式。在单发射台站覆盖方式中，主发射塔发射U波段CMMB信号完成覆盖地区的基本覆盖，各个同频转发器接收到主发射塔的信号放大后以同样的频率发射，完成主发射台阴影区的补充覆盖。

(2)单频网

对于城区面积较大、单发射台站覆盖方式无法满足基本覆盖要求的地区，采用单频网(SFN)覆盖方式，即基于若干发射台站建成本地区单频网实现基本覆盖，覆盖阴影地区由同频转发器补充覆盖解决。在单频网覆盖方式中，节目传输分配中心通过光缆、微波等传输链路将CMMB信号传输分配到各个发射站，各发射站的发射机采用同一频率在同一时刻发射同一节目，完成单频网的基本覆盖。

CMMB单频网络采用GPS接收机、复用器以及调制器实现系统同步。在同步实现过程中，调制器根据复用器提供的广播信道帧的起始发送时间、单频网的最大延时以及GPS接收机为调制器提供的当前时间确定时间同步关系。

数字电视单频网的主要优点是：

1.节省频率资源，整个系统只需要―个频率；

2.小功率多布点，覆盖范围大；

3.用户在网络覆盖范围内移动接收中不需要更换频道

根据资料，现在全国大范围的CMMB单发射台站覆盖都采用1KWCMMB发射机进行发射，发射机采用全固态放大方式，主要由CMMB激励器、激励放大器、功放单元、开关电源、显示单元、控制单元及输出滤波器等部分组成。如图3所示，为成都成广电视设备有限公司设计生产的MMB-1000-1型1kW CMMB数字电视发射机原理方框图。

事实上，cmmb发射机与一般UHF波段全固态发射机工作过程大致相同，主要区别在激励器不同。我们可以从成广的激励器原理图来了解它的大概工作流程。

成广MMB-1000-Ｉ型1kW CMMB数字电视发射机CMMB激励器电路框图如图(图4)；输入的ASI信号CMMB基带处理板(IF-TX101)符合CMMB标准的码流输入和基带处理要求，其输出为I/Q基带信号，预失真校正电路(FPGA)主要完成I/Q基带信号的预失真校正及交织后输出到D/A转换器。经过正交调制和上变频，将基带信号直接调制到中频上，放大的中频信号经声表面波滤波器后输出到混频单元，形成所需频道的射频信号，完成CMMB信号的调制。

CMMB移动接收终端

移动多媒体广播终端是指具备接收、处理和/或显示移动多媒体广播信号的设备。移动多媒体广播终端可实现不同的业务，如电视广播、声音广播、电子业务指南、紧急广播、数据广播、条件接收等业务。

移动多媒体广播终端的逻辑结构分为信号处理模块、条件接收模块和应用模块(见图5移动多媒体广播终端的逻辑功能图)。

信号处理模块负责移动多媒体广播的射频接收、解调制、解复用及相关功能；

条件接收模块负责移动多媒广播的信号解扰、解密、用户授权及相关功能；

应用模块负责移动多媒体广播的电视广播、声音广播、电子业务指南、紧急广播和数据广播等业务的处理

CMMB移动接收终端在信号接收中，根据所处的位置信号情况及用户操作类别不同，可以采用以下接收方式：(1)直接接收S波段卫星信号；(2)接收s波段卫星地面增补信号；(3)接收u波段地面覆盖信号，这是目前市场上CMMB终端主要的接收方式；(4)接收U波段地面覆盖同频转发信号。

为高质量接收和显示CMMB系统视音频和数据业务信息，CMMB终端至少需满足广电总局正式了GY/T220.7-2008《移动多媒体广播第七部分：接收解码终端技术要求》的相关标准。

一个基本的CMMB接收终端包括四个主要部分：射频调谐器、基带解调器、多媒体处理器以及最后输出信号的显示屏和扬声器。可以看出，其基本工作原理就是发射过程的反向过程，最后增加个多媒体处理器以提供视、音频，数据等信号给相应的单―终端。

图6为CMMB手机类终端的典型设计方案，其中实线部分为传统手机的硬件结构，射频部分负责接收和发送无线信号，经数字基带处理器进行数字基带处理，应用处理器(即AP)负责需要较强运算能力的数据处理工作。而虚线部分是为了适应CMMB功能需要添加的硬件，首先是需要内置或外置的能接收CMMB信号的天线，将无线信号送给调谐芯片(TUNER)进行下变频等的处理，再经解调芯片输出复用帧流数据给应用处理器，应用处理器对复用帧进行解复用和解码的工作，最后用户就可以通过手机的显示屏和扬声器看到或听到还原后的节目。

笔者比较欣赏昆腾微电子推出的高集成度的CMMB接收端解决方案，它包含完整CMMB射频调谐器及基带解调器，其内部功能模块图如图7所示。

以上是我对于CMMB移动多媒体广播电视系统的传输与接收的粗浅认识，事实I-CMMB技术是我国自行研制的拥有自主知识产权的移动电视技术，有很多新的知识亮点，在具体实施中会遇到许多新的问题，有待我们去认真学习和实践。