安徽移动多媒体广播组网可行性分析

[摘要]本文探讨了DAB/DMB在安徽省进行全省单频组网的可行性，介绍了目前合肥地区试验网络的运营情况，并对这种模式的发展前景进行了综合评价。

[关键字]移动多媒体广播DAB/DMB单频网

近年来，移动多媒体广播在国内发展迅猛，安徽广播电视传输发射总台在大量调研国内外移动多媒体广播技术及应用模式的基础上，希望结合安徽当前工作及现有运营资源，推进移动多媒体广播业务在安徽的发展。

标准选择

CMMB作为天地一体的传输系统，产业链成熟，已在合肥地区进行过播出试验。该系统虽然结构简单、移动接收效果很好，但存在覆盖范围不大、保护间隔小(最大约为16公里)等问题，故更适合组建单个城市的手机电视系统，难以组建覆盖全省范围的单频网。同时，由于其节目源需从卫星上下载。其中已打包7套中央节目及1套北京台节目，很难将更多安徽省节目复用其中，不利于本地节目的运营。因此不符合安徽省移动多媒体广播系统的组网要求。

DAB/DMB体系，不仅已有十多年的运营经验，且其优秀的覆盖能及单频网组建能力，非常适合通过组建单频网实现大面积覆盖，因此，我们最终选择DAB/DMB作为安徽省移动多媒体广播标准。

组网技术分析

1　模式选择

DAB/DMB共有4种工作模式(见表1)，其中，模式1工作于VHF频段，用于同步网的大面积覆盖；模式2专为1.5G工作频率设计，已超出地面电视的频道范围，主要用于单一发射机的本地覆盖；模式3主要为3GHz的卫星广播而设计；模式4主要用于UHF频段的地面同步覆盖网络。由于广电总局不允许将UHF波段下放给DAB试验，加之安徽需组单频网实现大范围覆盖，因此只能使用模式1。

考虑到模式1需要工作在VHF波段，安徽已规划第一套试验节目使用8频道，由于DAB的邻频干扰极小，因此只需对全省各地在播模拟8频道进行协调，以符合频率规划要求即可。

2　覆盖规划

当使用QPSK调制时，DAB/DMB的接收场强在Ⅲ频段内为34dBμV，进行覆盖计算时，假定天线高度超过地面10米，移动或便携时天线高度按1.5米计算，应增加10dB的修正值，此外考虑到设备随时间、地点概率变化的影响，也应增加13dB的修正值，因此在采用QPSK调制模式进行网络规划时，应保证场强达到58dB μV，在单频网组建中，各点的距离设定应充分满足这一场强规划的要求。

根据现有资源，安徽希望在全省骨干台中选点进行大功率多频网覆盖，依据58dBμV的接收门限，安徽根据370电波传输曲线图(见图1)测算出各发射台的覆盖范围。该曲线图根据发射机功率1KW的基准绘制，假设各地发射台的功率均为2.4KW，天线增益为10dB，可测出图中对应的门限值应为，根据各地骨干台的海拔及天线高度即可得出覆盖范围。

结合我省各发射台及天线的高度，考虑到安徽省50～100米的平均海拔及皖南的山区地形，为建模方便，我们将合肥大蜀山、宣城敬亭山、淮南东洞山、淮北相山和滁州琅琊山的天线相对高度均设定为300米，黄山光明顶1700米、安庆大龙山600米、阜阳插花台150米，在图1中与最低门限场强相对应的覆盖范围分别为60公里、120公里、80公里及45公里，这与先期试验台站的测试数据基本吻合，以此为半径在地图上画圆，即可得出多载波模式理论上的多频网覆盖效果。

如图2所示，在合肥大蜀山台及7个骨干台设点就可完成对省内大部分地区的覆盖，对于无法覆盖的地区，则可通过逐步补点的方式解决。此外由于全省均采用8频道，建网初期在一些发射点的边缘地带可能会出现同频干扰，可通过调整发射机功率、天线下倾角等方式予以改善，但无法完全消除，需在单频网建设完成后才能彻底解决。

3　单频网建设

采用DAB/DMB模式1的保护间隔进行设置时，发射机间的最大距离可达到90公里，由于其大于许多台站的覆盖半径，因此只需在做好覆盖的基础上，加上单频网设备。就可进行单频网组建。某些高山地区的覆盖问题。可通过改变该地台站的发射功率、调整天线参数或在保护间隔距离内新增发射点予以解决。除此之外，还须建立一个完善的单频网信号传输网络，将节目信号通过光纤或微波传输到各地节目中心。

由于单频网中各发射台与中心台站的距离不同，因此各发射点收到ETI(信号群传输接口)信号的时延也会有所不同，为保障信号在各发射点的同步，需设置各点发射机的ETI延时时间。在单频网中，ET1分动态及静态延时，一般来说，动态延时的补偿更加简便，因为延时时长在分配网络中是自动校正的。

由于省级单频网布点较多，因此应采用动态延时，同时发射机应采用相同型号，以保证其具有相同的发机处理延时。采用动态延时要求总成复用器与GPS相连，以提供相位比较的1pps及10MHz频率参考信号。此外，还需在总成复用器中设置最大延时时间。

在单频网实施过程中，应根据实际情况按相应的规划程序对规划进行调整及补充，包括根据发射网络基础设施，对地面数字电视规划的功率、天线等参数进行小范围调整，SFN网络调整及增补站点等，使建成的地面数字电视广播网络能够满足使用要求。

4　天馈系统选择

DAB发射机大多安装在已有的电视、调频或调幅发射台中，为了不影响原有的发射业务，DAB发射天线的选择只能以给定的边界条件，如允许的天线负荷、已有天线桅杆上的空闲安装位置及对天线的稳定性要求、发射方向性能的许可度等，选择使用八木天线或无方向性天线。

在传统模拟无线条件下，水平极化天线覆盖范围较大，但是水平极化天线的近区场强分布劣于垂直极化，特别是在潮湿、多水、多树林等环境条件下，垂直极化天线的近地接收效果的优势更加明显。另外。垂直极化型天线很容易实现水平面内360°接收，因此在进行移动接收时。选用垂直极化天线更为合理。

由于FM广播已使用水平极化模式，当DAB发射天线需采用垂直极化时，可在FM发射天线的基础上增加垂直极化的天线阵子，形成FM/DAB组合天线。由于DAB射频信号的馈送电缆较粗，因此发射机距发射天线应尽可能很近，以减少高频功率在馈送电缆上的损耗。

组网状况

目前，安徽省已在合肥地区采用8频道进行DAB/DMB业务的试播。根据国际电信联盟的规定，DAB系统一个信道(频率块)的带宽为1.536MHz，由于我国模拟电视频道带宽为8MHz，故一个电视频道可安排4 个DAB信道。我们选用DAB系统的模式1，载波总数1536个。暂时采用多频网模式。为减少初期资金投入，先购置B、D两个信道的发射频率块，以后将根据需要再购置A、C两个频率块，系统拓扑图如图3和图4所示。

1　DAB/DMB信源编码与复用

目前合肥地区采用DAB/DMB系统传送5套电视节目及2套广播节目，其中B信道转播安徽卫视、经视及公共频道三套电视节目，D信道转播中央台综合频道、奥运频道以及安徽人民广播电台新闻频率、交通频率，此外还有一套股市信息数据信号。如果未来资金允许，将剩余两个信道补齐，可将省台所有电视及广播节目全部在一个频道内传输。

系统中，PixDMB-E110H为视频编码器，采用视频H.264压缩标准，通过ETI流格式传送给复用器EMXl00，设定码率为384Kbps，以满足7英寸屏幕在移动状态下的接收要求；Facium MAP200E为音频编码器，可将输入的音频信号编码为标准的DAB信号，并通过STI流格式接口传输给复用器EMX100；FactumDBS100为数据服务器，可将输入的数据编码为标准的DAB格式，并通过STI流格式接口传输给复用器EMX100。复用器EMX100将来自视频编码器及音频编码器的输入信号进行复用，最后形成一路总成的ETI信号并将其传输给发射机。系统控制器EPCI00可通过LAN接口对EMX100，DBS100进行控制，通过CANBUS接口对MAP200E进行控制。

2　发射系统

发射设备选用美国HARRIS生产的2.5KW全固态风冷DAB发射机，两个信道在末级通过双工器合成后送天线。发射机支持R232/485和以太网通讯接口，可与PC机连接实现遥测遥控。

发射天线选用六层全向单偶极子天线系统，功率增益为G=10dBd(相对半波振子)。发射位置设在市区西郊大蜀山顶，天线距地面高度156米，垂直极化，垂直面波束下倾角为1度，有效覆盖半径大于55公里。

3　DAB/DMB信号接收与覆盖

由于目前只有一部发射机，因此合肥地区的DAB/DMB系统暂时采用多频网方式播出，在小轿车中对7英寸DMB接收终端进行移动测试的结果显示，合肥用一套发射机就可覆盖市区及郊区60公里范围。

总结

安徽的实践证明，采用DAB/DMB方案符合运营及接收指标的要求，在规划及全省单频组网等方面，也具有很高的可行性。虽然安徽目前的建网尚处于试验阶段，但只要条件允许，就可迅速拓展形成覆盖全省的移动多媒体广播网。