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無錫地面數(shù)字移動電視系統(tǒng)的實施

[ 07-8-20 0:05 ]  太平洋汽車網(wǎng)  

  無錫是江蘇省實現(xiàn)“兩個率先”的先導區(qū)、示范區(qū),已成為我國經(jīng)濟發(fā)展最快、活力最強的地區(qū)之一。為適應無錫社會、經(jīng)濟、文化發(fā)展的需要,建立地面數(shù)字移動電視系統(tǒng)平臺,充分發(fā)揮數(shù)字廣播容量大,傳輸效率高、靈活性好的優(yōu)點,開展移動電視業(yè)務十分必要。在國家標準尚未出臺的情況下,經(jīng)過廣泛調(diào)研、測試和綜合考慮,我們選擇了清華大學的“多載波”DMB-T方案。

  一 數(shù)字移動電視系統(tǒng)規(guī)劃

  1. 覆蓋規(guī)劃

  本著充分利用現(xiàn)有資源、節(jié)約投資、逐步擴大覆蓋范圍的發(fā)展原則,無錫數(shù)字移動電視系統(tǒng)的具體實施分為三期:

  第一期:在惠山二茅峰發(fā)射臺采用800W數(shù)字發(fā)射機進行單點發(fā)射,播出一套節(jié)目,覆蓋市區(qū)。

  第二期:根據(jù)收測結(jié)果和網(wǎng)絡規(guī)劃,在近郊合適的地點建立副發(fā)射點,組成單頻網(wǎng)或進行覆蓋補點,進一步提高市內(nèi)和近郊的覆蓋率。

  第三期:根據(jù)移動電視業(yè)務的發(fā)展狀況,計劃在江陰、宜興建立副發(fā)射點,并爭取與蘇州、常州等滬寧線城市合作,進一步擴大覆蓋范圍,實現(xiàn)城際漫游。

  2. 業(yè)務規(guī)劃

  數(shù)字移動電視作為一種新興的媒體,可以開展多種業(yè)務:

  * 公交車、出租車、商務車、私家車上的車載移動電視;

  * 分眾電視;

  * 佩戴式、手持、手機電視;

  * 多頻道付費電視;

  * IP數(shù)據(jù)廣播等。

  隨著數(shù)字移動電視終端產(chǎn)品的發(fā)展,未來幾年將逐步從車載電視擴展到個人手持設備和個人信息終端。預計在五年內(nèi)將形成一張完整覆蓋無錫市區(qū)及周遍地區(qū)的數(shù)字移動電視網(wǎng),這將使無錫移動電視得到巨大的發(fā)展,為此我們的業(yè)務發(fā)展目標是:

  第一步:建立基于單向移動電視廣播平臺,發(fā)展車載移動電視。

  第二步:建立基于付費的單向移動電視廣播平臺,提供多頻道付費移動電視業(yè)務,提供電子節(jié)目指南,發(fā)展移動個人用戶。

  第三步:建立基于移動視頻、音頻和數(shù)據(jù)服務的多媒體廣播平臺,提供數(shù)字音頻廣播業(yè)務、移動股票信息、購物信息和電子報刊等,發(fā)展移動個人多媒體終端,實現(xiàn)城際漫游。

  二 數(shù)字移動電視系統(tǒng)的組成

  數(shù)字移動電視系統(tǒng)由前端部分、傳輸網(wǎng)絡、發(fā)射部分和接收部分。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

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圖1 無錫數(shù)字移動電視系統(tǒng)組成框圖

  前端部分主要完成節(jié)目的制作、編輯、播出、視音頻編碼、數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換、碼流復用等。主、備編碼器我們選用了哈雷MV50,它是一款廣播級編碼器,完全遵循MPEG-2標準,具有卓越的圖像質(zhì)量。在一期工程中,由于只播出一套節(jié)目,因此尚不需要碼流復用器等設備。

  傳輸網(wǎng)絡將數(shù)字電視碼流傳輸?shù)桨l(fā)射部分,并完成碼流的恢復和同步。TS碼流采用LEITCH 6800+數(shù)字光端機和NEC數(shù)字微波進行雙路傳輸,確保路由安全。

   發(fā)射部分是將傳輸網(wǎng)絡送來的TS碼流,直接送入激勵器進行調(diào)制、變頻,輸出射頻信號,再經(jīng)發(fā)射機進行功率放大,通過天饋系統(tǒng)進行無線發(fā)射。無線發(fā)射采用29頻道、發(fā)射點海拔300米、鐵塔高80米,天線為四面八層的雙偶極子天線,增益12dB。

  發(fā)射部分由R&S SV702激勵器(主、備)、吉兆800W全固態(tài)數(shù)字電視發(fā)射機(主)和3kW電子管電視發(fā)射機(備)構(gòu)成。由于R&S全數(shù)字化激勵器采用了獨特I/Q調(diào)制技術,直接從基帶信號調(diào)制到射頻信號,并有自動自適應數(shù)字預校正功能,確保了發(fā)射信號的技術指標、方便了發(fā)射設備的使用與維護。

  接收部分由專用接收天線、車載DMB-T接收機和液晶電視機、音頻功放、車載揚聲器等組成。天線將接收到的無線電視信號送到車載接收機,接收機進行變頻、解調(diào)、得到數(shù)字電視碼流,再進行解復用、解碼,輸出視音頻信號,通過液晶電視機、揚聲器重現(xiàn)移動電視節(jié)目,實現(xiàn)車載移動接收。

  工作參數(shù)選擇:城市移動接收的條件比較惡劣,信號衰減和遮擋嚴重,信道條件變化很快,一般子載波調(diào)制方式選擇QPSK或16QAM,保護間隔選擇1/9,信道編碼選擇4/9或2/3。最低限度是選擇QPSK調(diào)制,1/9保護間隔、4/9信道編碼率,在這種情況下,接收和解調(diào)對信號的要求最低,可以應付最惡劣的接收環(huán)境,如高樓密集的區(qū)域,短隧道。子載波采用4K模式,適合移動接收,能有效的抵抗多普勒效應,同時也適合手持設備接收。目前無錫移動電視系統(tǒng)的采用QPSK調(diào)制方式、工作模式4K、碼流5.414Mb/s、保護間隔 1/9、信道編碼率4/9。

  三 數(shù)字移動電視系統(tǒng)的測試

  在具體實施過程中,我們主要進行了發(fā)射機的技術指標測試和采用800W數(shù)字電視發(fā)射機后在無錫地區(qū)的覆蓋范圍測試。

  1. 發(fā)射機測試

  發(fā)射機技術指標測試的設備、儀器連接如圖2所示。發(fā)射機的輸出功率(平均功率)>800W,帶內(nèi)頻率響應≤±0.5dB,前后肩躍落(±4.3MHz)≤-38dB,鄰頻道抑制(±8MHz)≤-45dB,帶外無用發(fā)射(二次諧波)≤-60dB。實測曲線如圖3所示。

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圖2 數(shù)字移動電視發(fā)射機指標測試示意圖

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圖3 發(fā)射機技術指標實測曲線圖

  2. 覆蓋測試

  移動電視覆蓋范圍測試系統(tǒng)由YT-02型接收天線、DMB-T測試接收機、PROLINK-4C場強儀、GPS接收模塊、15寸液晶電視機、筆記本電腦和專用軟件等組成,設備連接如圖4所示。

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圖4 覆蓋測試設備連接框圖

  在測試過程中,測試系統(tǒng)每秒自動記錄、保存一次車輛行駛路線的GPS坐標、與發(fā)射臺的直線距離、車速、場強、誤碼等信息。測試完成后,利用專用處理軟件,依照保存的GPS數(shù)據(jù)、場強數(shù)據(jù)和誤碼數(shù)據(jù)自動生成測試軌跡圖、場強分布圖、誤碼分布圖、接通率表等非常有用的圖表數(shù)據(jù)?汕逦亓私獾綀鰪姾驼`碼分布情況,對今后做出城市覆蓋規(guī)劃、合理設置補點器有很大的幫助。

  我們在測試中規(guī)定,市區(qū)車速平均車速40 km/h~60 km/h,郊區(qū)車速平均車速60 km/h ~80 km/h,高速公路車速80km/h~120 km/h。實測覆蓋圖如圖5所示。圖中不同顏色表示不同等級的信號強度,紅色為最小,黑色為最大。從圖中可以清晰地看出,測試點信號強度基本隨著離發(fā)射點的距離增加而逐漸減弱。

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圖5 無錫地區(qū)實測覆蓋情況

  實際接收效果表明:LH-T811TCS車載接收機,當接收電平高于27dB時,則能穩(wěn)定接收;當接收電平在23.5Db~27dB時,能接收數(shù)字移動電視節(jié)目,偶爾會出現(xiàn)馬賽克或停格現(xiàn)象;當接收點平低于23.5dB時,不能解調(diào)出數(shù)字移動電視節(jié)目。圖中紅色區(qū)域只代表接收電平低于27dBuV,而不意味無法解調(diào)出數(shù)字移動電視節(jié)目。

  * 中心商務區(qū),離發(fā)射塔3~6公里的人民路和中山路,圖像和聲音連續(xù)無間斷;

  * 城區(qū)普通街道,距發(fā)射點3~8公里的解放環(huán)路和其他普通街道,圖像和聲音連續(xù)無間斷;

  * 郊外工業(yè)區(qū),離發(fā)射點15~20公里的無錫新區(qū),能夠穩(wěn)定接收;

  * 高速公路,在正北方向的錫澄高速公路穩(wěn)定接收距離達到35公里,在西南方向的錫宜高速公路穩(wěn)定接收距離達到35公里以上,在東南方向的滬寧高速公路穩(wěn)定接收距離達到20公里;

  * 通江路隧道,離發(fā)射點5公里的。隧道兩端接收電平在35dBuV以上,接收正常。穿越隧道時,信號逐漸減弱,電平最低跌至21.8dBuV(場強儀可顯示的最小值),出現(xiàn)停格現(xiàn)象約2秒,出隧道后恢復正常;

  * 陰影區(qū),距離發(fā)射點約10-15公里的大浮和十八灣。由于信號經(jīng)常被嚴重遮擋,接收電平在22dBuV~40dBuV之間波動,約有一半的路段無法穩(wěn)定接收。

  整個測試中,在距離發(fā)射點在 0 km 和 20 km 之間的采樣點共有 20386 個,電平在 0~27 dBuV之間的有3478個點,覆蓋率為17.06 %;電平在27dBuV~30 dBuV之間的有1974個點,覆蓋率為 9.68 %;電平在 30dBuV-40dBuV之間的有 7989 個點,覆蓋率為 39.19 %;電平在40dBuV~50 dBuV之間的有 5683個點,覆蓋率為27.88%;電平在50dBuV~60dBuV之間的有1191個點,覆蓋率為 5.84 %;電平在60dBuV~70dBuV之間的有71個點,覆蓋率為 0.35 %?偢采w率為98.4%,誤碼率為1.6%。

  三 測試結(jié)論

  在惠山二茅峰發(fā)射臺采用800W數(shù)字電視發(fā)射機進行單點發(fā)射,其覆蓋半徑大于20km,超過了一期的目標覆蓋范圍。為進一步擴大東南地區(qū)的覆蓋范圍,可在距二茅峰發(fā)射臺11 km錫山區(qū)東亭鎮(zhèn)建立副發(fā)射點,選用適當?shù)陌l(fā)射功率,構(gòu)建單頻網(wǎng)(SFN);在十八灣、錢榮路等陰影區(qū),可通過采用縫隙填充器對高山背后、隧道、立交橋下等覆蓋盲區(qū)進行補盲,以達到100%的覆蓋率。

  在數(shù)字移動電視的業(yè)務運作上,我們與上海天栢、深圳力合和無錫九龍共同組建了無錫廣通數(shù)字移動電視有限公司,整合各方的資源和技術優(yōu)勢,實現(xiàn)強強聯(lián)合;既奠定了公司發(fā)展基礎,又符合廣電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的要求。在系統(tǒng)的實施過程中,我們充分利用現(xiàn)有的微波、光纖信號傳輸網(wǎng)絡、電子管發(fā)射、發(fā)射天饋設備、發(fā)射鐵塔等資源,最大程度減少資金投入,加快了工程進度、縮短了建設周期。地面數(shù)字電視是廣播電視發(fā)展的一個重要方向,將為數(shù)字電視的應用和相關產(chǎn)業(yè)帶來全新的發(fā)展空間。

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