12中国移动多媒体广播概论.docx
《12中国移动多媒体广播概论.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《12中国移动多媒体广播概论.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
12中国移动多媒体广播概论
12、中国移动多媒体广播概论
0、概述
奥运前不久，CMMB通过UHF地面覆盖，在全国37个都市（奥运都市、省会、直辖市、打算单列市）试验播出。
CMMB在奥运会期间提供中央电视台的1、3、5、9、新闻、少儿六套电视节目，中央人民广播电台和中国国际广播电台的广播节目各一套，另外37个试点都市中，还增加了本地的广播和电视节目各一套。
目前，国内差不多有175个地级以上都市开始了CMMB广播；打算到2009年底全国333个地级市的网络建设全部建成；到2009年底，估量CMMB用户达到1000万，到2010年底达到5000万。
目前有200多种款接收终端。
CMMB的整套技术标准差不多配齐并公布。
1、什么是CMMB？
CMMB：
是英文China Mobile Multimedia Broadcasting的缩略语，意为中国移动多媒体广播。
通过无线广播电视覆盖网要紧面向各种便携式终端设备提供数字音视频和信息服务。
是现有广播网络的延伸和补充，是广电网络的组成部分。
2、CMMB的要紧特点
（1）可提供数字广播电视节目、综合信息和紧急广播服务，实现卫星传输与地面网络相结合的无缝协同覆盖，支持公共服务。
（2）支持手机、PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记本电脑以及在汽车、火车、轮船、飞机上的小型接收终端，接收视频、音频、数据等多媒体业务。
（3）采纳具有自主知识产权的移动多媒体广播电视技术，系统可运营、可爱护、可治理，具备广播式、双向式服务功能，可按照运营要求逐步扩展。
（4）支持中央和地点相结合的运营体系，具备加密授权操纵治理体系，支持统一标准和统一运营，支持用户全国漫游。
（5）系统安全可靠,具有安全防范能力，具有良好的可扩展性，能够适应移动多媒体广播电视技术和业务的进展要求。
CMMB差不多做到了在时速250公里/小时的条件下，稳固接收广播电视信号。
CMMB提供了电子业务指南功能，能够支持观看节目的同时，扫瞄节目播出时刻表、竞赛信息、演职员介绍、节目简介等信息。
现在的CMMB终端至少能够支持连续接收3个小时的广播电视节目。
目前，已有能连续收看6小时电视节目的CMMB终端面市。
符合要求的CMMB终端，非加扰业务换台时刻小于4秒，加扰业务换台时刻小于7秒。
目前，已有换台时刻只有1秒的CMMB终端面市。
3、CMMB的建设目标
建立“天地一体、星网结合、统一标准、全国漫游”的全国移动多媒体系统，为移动终端用户提供全方位的视频、音频和综合信息服务，满足大众多方面、多层次、多样化的需求。
CMMB采纳“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都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、中央和地点相结合的无缝覆盖的系统。
在CMMB的系统构成中，CMMB信号要紧由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截了当接收，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CMMB终端。
为实现都市人口密集区域移动多媒体广播电视信号的有效覆盖，采纳U波段地面无线发射构建都市U波段地面覆盖网络。
在CMMB卫星传输覆盖中，广播信道直截了当提供全国大范畴的S波段CMMB信号覆盖，分发信道提供S波段地面增补覆盖网的CMMB信号，实现卫星阴影区S波段CMMB信号的增补转发。
地面覆盖示意图
4、CMMB系统的要紧技术特点
（1）信号处理系统
信号处理系统物理层的输入信号为上层数据流，输出信号为射频信号。
从信号处理的角度看，物理层逻辑信道的功能方块图如图3所示。
图3物理层逻辑信道信号处理流程
（2）OFDM信号的产生
加扰后的分配到有效子载波上的数据符号
通过IFFT形成用下式表达的多载波信号。
，
，
，
式中:
——每个时隙中第n个OFDM符号；
——有效子载波数，在物理层8MHz或2MHz带宽下，分不取3076或628。
——每个时隙中第n个0FDM符号的IFFT的输入信号；
——OFDM符号的子载波间隔，在物理层8MHz或2MHz带宽下，取值均为2.44140625kHz；
——OFDM符号循环前缀长度，取值为51.2
；
——OFDM符号长度，取值为
。
载波结构示意图见图4和图5。
在Bf=8MHz时，IFFT取4096点，将虚拟载波的幅度设置为0，仅保留3076个有效载波；在Bf=2MHz时，IFFT取1024点，将虚拟载波的幅度设置为0，仅保留628个有效载波。
图4载波结构示意图（Bf=8MHz）
图5载波结构示意图（Bf=2MHz）
（3）射频信号及其频谱
射频信号
成帧的基带信号通过正交调制上变频后产生射频信号：
..................
式中:
为射频信号；
为载波频率；
为成帧后的基带信号；
为发射滤波器冲激响应。
频谱特性
调制后信号由相互正交的子载波构成，每个子载波的功率谱为：
............................
式中:
为第k个子载波的中心频率。
将所有子载波功率谱叠加后，能够得到调制信号的理论功率谱，见图6和图-7。
图6信号理论功率谱（Bf=8MHz）图7信号理论功率谱（Bf=2MHz）
频谱模板
为了减小射频信号的带外功率，能够采纳滤波器对射频信号进行滤波。
和
情形下一种可能的滤波器实现方案下的信号频谱模板分不见图8和图9，图中各点相对功率值见表1和表2。
图8调制信号频谱模板（Bf=8MHz）
图9调制信号频谱模板（Bf=2MHz）
表1带内功率定义为0dB时频谱模板中各点相对功率值（Bf=8MHz）
相对频率
（MHz）
相对功率等级
（dB）
-12
-90
-8
-84
-4.2
-72
-3.8
-37
3.8
-37
4.2
-72
8
-84
12
-90
表2带内功率定义为0dB时频谱模板中各点相对功率值（Bf=2MHz）
相对频率
（MHz）
相对功率等级
（dB）
-3
-108
-2
-100
-1.2
-85
-0.8
-40
0.8
-40
1.2
-85
2
-100
3
-108
5、CMMB系统参数和指标
CMMB要紧系统参数和指标是移动多媒体广播电视系统建立过程中的差不多要求。
CMMB的要紧系统参数和指标为：
（1）音视频编码
表3音视频编码要紧参数和指标
业务名称
要紧参数/指标
电视广播业务
帧频：
25帧/秒
图像辨论率：
QVGA（320x240）
QCIF（176x144）
采样格式：
4：
2：
0
声音广播业务
音频声道：
单声道、立体声
采样频率48kHz、44.1kHz、32kHz
（2）信道传输
表4信道传输要紧系统参数和指标
名称
要紧参数/指标
带宽
卫星：
3x8MHz
地面：
8MHz
调制方式
OFDM
映射方式
卫星：
BPSK、QPSK
地面：
BPSK、QPSK、16QAM
编码方式
外编码：
RS
内编码：
LDPC
循环前缀
51.2μs
系统净荷
2.046mb/s-16.243mb/s
（3）S波段卫星
表5S波段卫星要紧系统参数与技术指标
名称
要紧参数与技术指标
卫星功率
≧17kW
广播信道
上行频率：
13.75-14.00GHz
下行频率：
2.633-2.660GHz
卫星EIRP：
东部地区EIRP≧67dBW
西部地区EIRP≧64dBW
分发信道
上行频率：
13.75-14.00GHz
下行频率：
12.20-12..25GHz
卫星EIRP：
东部地区EIRP≧54dBW
西部地区EIRP≧50dBW
（4）地面覆盖网络
表6地面覆盖网络要紧系统参数与技术指标
名称
要紧参数与技术指标
频率
S波段：
2.633-2.660GHz
UHF波段：
470-798MHz
差不多覆盖
便携接收：
覆盖区内地点概率70%以上
移动接收：
覆盖区内地点概率90%以上
良好覆盖
便携接收：
覆盖区内地点概率95%以上
移动接收：
覆盖区内地点概率99%以上
SFN发射台距离
≦15.36km
CMMB系统使用2635MHz-2660MHz共25MHz宽的频谱，能够放置3个带宽为8MHz的信道。
6、S波段地面增补网与S波段卫星系统同步：
地面增补网与卫星系统同步的关键是确保S波段卫星信号到达接收终端的时刻与S波段地面增补设备转发信号到达接收终端的时刻一致。
要实现地面增补网与卫星系统同步，关键是确定地面增补转发器转发信号的发送时刻。
在地面增补转发器转发信号发送时刻关系图中，一定区域内广播信道与分发信道卫星传输链路时刻相同；考虑到地面信号在其覆盖范畴内到达接收终端的时刻能够忽略不计，因此广播信道发送延时与地面增补处理延时时刻相同时，即可保证地面增补网转发信号的发送时刻与广播信道信号到达地面的时刻一致。
地面增补转发器转发信号的发送时刻为：
T=
+（
其中：
T：
地面增补网转发发送时刻/广播信道接收时刻；
：
广播信道发送时刻；
：
分发信道发送时刻；
：
分发信道接收时刻。
在具体实现中：
（1）分发信道发送时刻必须早于广播信道发送时刻，分发信道发送时刻提早广播信道发送时刻不大于250ms；
（2）分发信道将广播信道发送时刻、分发信道发送时刻、地面增补网转发发送时刻等系统同步信息填充至分发信道数据流中发射到地面增补网络；
（3）地面增补转发器接收并提取同步信息，操纵地面增补信号发送。
7、U波段地面覆盖网络
CMMB的U波段地面覆盖网络采纳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点节目的集成播出。
（1）单发射台站
关于城区面积较小、楼宇密度较低、地势较平坦的地区，单个发射台站可完成差不多覆盖要求的，采纳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差不多覆盖，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
关于城区面积较大、单发射台站覆盖方式无法满足差不多覆盖要求的地区，采纳单频网（SFN）覆盖方式，即基于若干发射台站建成本地区单频网实现差不多覆盖，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纳同一频率在同一时刻发射同一节目，完成单频网的差不多覆盖。
（3）单频网同步
CMMB单频网络采纳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，调制器按照复用器提供的广播信道帧的起始发送时刻、单频网的最大延时以及GPS接收机为调制器提供的当前时刻确定时刻同步关系。
当满足以下关系时，进行同步调制发射。
其中：
：
GPS接收机为调制器提供的当前时刻；
：
复用器提供的广播信道帧的起始发送时刻；
：
复用器提供的单频网最大发射延时。
8、CMMB信号覆盖规划的原则
（1）S波段频率使用2.635-2.660GHz，U波段频率使用470-566MHz和606-798MHz。
（2）U波段频率指配时，有规划频率的，启用规划频率；没有规划频率的，有效挖掘频率资源查找可用频率。
在没有频率资源的地点，调整现有频率资源。
（3）发射台站的选址优先选用现有可用发射台址；无可用发射台址的，选用规划广播台址；如确有必要，考虑启用新台址。
（4）规划运算使用的信道模型，需按照不同区域、不同地势选择合适的传播模型，并结合实测数据进行有关修正。
（5）须在爱护间隔要求的距离内设置CMMB发射站，幸免产生网内同频干扰；合理规划每个发射台站的发射功率等级，幸免产生邻近区信号干扰。
升级会员 