移动数字电视覆盖重庆天星桥案例 ————移动数字电视盲区覆盖实例

一、概述

    由于地面数字电视移动应用方面的特性，在高楼林立的大都市，原来的一台大功率模拟电视发射机覆盖整个业务区域的模式不再适合地面数字电视网络的建设。光靠发射机形成的信号覆盖网络必然产生信号盲区和弱区，对于这些区域进行信号覆盖和增强，就需要用到同频转发设备。以提高覆盖率，网络服务质量更高，运营更可靠经济，使资源发挥最佳效益。

    截至2006年底，浙江三维通信股份有限公司已在全国十几个城市开通了移动数字电视补盲覆盖系统，在网运行同频转发设备三十多台。本文以重庆市天星桥地区DVB-T信号盲区补点覆盖为例，介绍繁华城市数字电视同频转发设备的应用。在此，非常感谢重庆广电移动数字电视有限公司的大力支持。欢迎各位同行及兴趣爱好者批评指正，共同探讨，多提宝贵意见。本文有以下主要内容：

▲三维同频转发设备（Gap Filler）介绍

▲地面数字电视网络优化

▲重庆天星桥DVB-T信号覆盖项目

二、三维同频转发设备（Gap Filler）介绍

2.1应用

    数字电视同频转发设备（Gap Filler）对地面数字信号进行滤波、放大，可有效覆盖地面数字电视发射系统中发射机所不能覆盖的盲区或弱区。组网灵活、建网迅速，节省机房等。

2.3产品指标

三、地面数字电视网络优化

▲测试分析为基础
    专业、严谨的测试方法、仪表进行路测采集、后台数据分析，对覆盖区域射频参数、信道参数、码流参数进行评估、统计、分析、故障诊断。

▲网络优化为核心

    科学严谨的测试分析、专业成熟的网络优化人员、自主独立的研发团队、快速完善的售后服务、国际标准的管理体系保证网络优化的质量。

▲合理制定解决方案

    综合用户需求，选择合理产品，制定可行、可升级并且经济价值、社会价值、商业价值全面优秀的解决方案。

     本文以“重庆天星桥”为例，介绍城区覆盖。以后陆续介绍延伸覆盖、室内覆盖、系统合成、隧道覆盖的实际工程案例。

四、重庆天星桥DVB-T信号覆盖项目

4.1项目概况

    位于重庆沙坪坝区的天星桥一带，东面有平顶山，北面是沙坪公园和沙坪坝火车站，西面是海拨690米的歌乐山，重庆近郊最高的山。覆盖区域内高楼密集，人口聚集，有多家医院、学院、宾馆、饭店、政府机关，是重庆的重要繁华地段。区域内信号受山体和楼宇遮挡，导致天星桥及周边地区不能可靠覆盖，本工程的目的就是，采用数字电视同频转发器（Gap Filler）覆盖天星桥地区交通主干道，同时兼顾覆盖街道两旁的建筑物。

    如图一所示，黑色线框内为系统覆盖区。覆盖范围由南至北约7公里，由东至西约4公里，覆盖区约30平方公里。图中有红、黄、绿颜色的线条为主要交通干道。
经过多次勘查，选定马家岩建材市场的临江商务大厦作为系统安装点。

临江商务大厦楼高28层，电气安装条件良好，相对高度85米，站在楼顶可目视覆盖区，是比较理想的物业安装点。

4.2技术方案

4.2.1系统功能及指标

▲系统覆盖区：从小龙坎正街到天星桥正街、高滩岩正街的公路，同时改善石小路段公路信号，最西南面改善新桥医院信号，同时兼顾覆盖附近街道及建筑物。

▲覆盖区场强：-72dBm@95%（35dBuV）区域。按数字电视接收机16QAM、1/2卷积码、移动接收时接收灵敏度为-81dBm（26dBuV）。但考虑到路径损耗以及风、雨、雪等天气的影响，系统设计预留9dB的余量。

▲多径、时延影响：从重庆佛图关电视发射台至临江商务大厦4.3公里。至覆盖区最短直线距离5公里，最长直线距离9公里。临江商务大厦距覆盖区最短距离1.1公里，最远覆盖距离约3.8公里。由于同频转发设备与发射机的发射方向是顺向的，到接收点的时延相差为同频转发设备时延（空间时延由于距离相等，是抵消的），而三维公司生产的转发设备时延<2uS，重庆移动电视使用发射参数中保护间隔为1/8(2K)。即保护长度为28uS。从移动数字信号保护的设置方面考虑，设备引入对原有覆盖区不会产生多径影响。

▲覆盖区载噪比：系统设计载噪比>12dB，根据EN300744欧洲数字电视标准，在QPSK、2/3卷积码、非等级调制卷条件下，要保证BER＜2x10-4，在瑞利通道（多径影响）下C/N为8.4dB，为保证良好的覆盖效果，我们预留4dB余量。

▲多普勒影响：覆盖区小龙坎正街和天星桥正街和转发设备及佛图关发射台几乎在90度夹角。根据多普勒频偏定义，此方向频率偏移为零。该地段又属繁荣地段，车流密集，车速缓慢，因而方案不考虑频偏的影响。

4.2.2覆盖场强链路预算

接收信源参数如图三所示。

我们用专业模型，预算出覆盖区边缘场强为-72.35dBm(34.65dBuV)，满足设计指标要求。

在完工测试时，实测数据与链路预算数据完全吻合。计算过程从简如下：

L=64.15+26.16lgf-2[lg(f/28)]^2-13.82lgh1+(44.9-6.55lgh1)lgd-a(h2)=123.10dB

本工程采用10W Gap Filler，分两路输出，发射天线的发射电平为：

P(out)=P-Lr-L1-L2+Pi=47.75dBm

因此，边缘覆盖区（3.8km）接收信号电平P(in)为：

P(in)= P(out)- L=47.75-123.10= -72.35dBm(34.65dBuV)

图三：接收信源参数

4.2.3设备型号选定

经过链路计算，决定采用10WGap Filler一台。

由于接收信号足够强，且隔离度能够保证，所以接收天线采用12单元八木天线一付。

根据覆盖区和物业架设点覆盖角度较大，结合链路计算，决定采用高增益、高前后比的定向板状天线两付。在工程中采用了2付高增益、波瓣宽度65度的板状天线分西南、东北两个方向发射。

4.2.4系统示意图（图四）

4.3系统调试

在综合考虑工程隔离度、主机增益、天线俯仰角、覆盖区场强等因素的前提下进行系统调试。浙江三维的同频转发设备（Gap Filler），可实现无人值守，远程监控。通过远程操作就可更改功率大小，开关机，查询告警等。下图为远程监控界面。

4.4完工后网优测试

工程完工后，我们对整个覆盖区进行了路测。从测试数据来看，覆盖区内信号质量良好。场强、载噪比、误码率等各项指标均优于覆盖要求。95%以上区域信号场强大于35dBuV，这意味着，即使网络播出参数调整为16QAM，仍然满足覆盖要求。测试结果与前期设计方案完全吻合。

我们采用三维自行研发生产的DVB-T无线网络测试分析系统。分析数据包括场强、误码率、载噪比、误包率等等。

4.4.1路测轨迹图

场强分布轨迹图：

载噪比分布轨迹图：

误码率分布轨迹图：

4.4.2路测数据分析

五、总结

天星桥DVB-T信号盲区补点覆盖工程结束后，98.83%区域内场强大于22dBuV，99%区域内误码率(BER)测试优于2x10-4，98.63%区域错包率为0，覆盖效果优良，得到了重庆广电移动电视有限公司的一致好评。

在地面开路数字电视系统的规划和建设上和传统模拟电视最大的区别，一定要有网络的概念。为了提供更好的服务，使得覆盖更稳定，信号质量更良好，需要不断地优化网络。城市中小范围的盲区、隧道、地铁、偏远郊区、楼宇内部等等场所都需要有数字电视信号的覆盖，在这些区域都投入发射机面临建设成本高、维护量大、网络建设难度大的难题。而同频转发设备可以很好的解决这一问题，使用同频转发设备不仅成本低、远程维护、网络建设灵活，更重要的是可以高效的解决盲区覆盖问题，是地面开路数字电视网络优化中不可或缺的必要手段。

重庆天星桥工程的顺利完成，说明同频转发设备在城市繁华区域的应用是可行的。

作者单位：王瑞 浙江三维通信股份有限公司