程厚民，許真全，曹 宇

（佛山電視臺 發(fā)射部，廣東 佛山 528051）

1 CMMB簡介

CMMB 全稱 China Mobile Multimedia Broadcasting，即中國移動多媒體廣播，是指通過衛(wèi)星和地面無線廣播的方式，供18 cm（7 in）以下小屏幕、小尺寸、移動便攜的手持類終端如移動通信手機、車載GPS等接收設(shè)備，隨時隨地接收廣播電視節(jié)目和信息服務(wù)等業(yè)務(wù)的系統(tǒng)。

CMMB系統(tǒng)立足中國國情，可以低成本、快速地實現(xiàn)移動多媒體廣播信號在全國的覆蓋，促進(jìn)東西部“數(shù)字鴻溝”的彌合；采用STiMi傳輸技術(shù)，充分考慮了中國開展移動多媒體廣播業(yè)務(wù)的需求和特點，是一項具有先進(jìn)性、實用性和經(jīng)濟性的自主技術(shù)。

CMMB地面覆蓋方式有單發(fā)射機和單頻網(wǎng)（SFN）兩種方式。對于城區(qū)面積較大、單發(fā)射臺站方式無法滿足基本覆蓋要求的地區(qū)，采用單頻網(wǎng)（SFN）覆蓋方式，即基于若干發(fā)射臺站建成本地區(qū)單頻網(wǎng)實現(xiàn)基本覆蓋，陰影地區(qū)由同頻轉(zhuǎn)發(fā)器補充覆蓋解決[1-2]。

2 佛山CMMB單頻網(wǎng)的構(gòu)建

2.1 佛山概況

佛山市地處廣東省珠江三角洲腹地，東倚廣州，西通肇慶，南連江門、中山，北接清遠(yuǎn)，南鄰港澳。佛山地理位置優(yōu)越，經(jīng)濟發(fā)達(dá)，現(xiàn)轄禪城區(qū)、南海區(qū)、順德區(qū)、高明區(qū)和三水區(qū)。全市總面積3848.49 km2，常住人口719萬人。

2.2 站點規(guī)劃

佛山各轄區(qū)均有廣播電視發(fā)射站點，如圖1所示。CMMB項目的規(guī)劃思路是最大限度地利用現(xiàn)有的站點資源盡快地建成本地單頻網(wǎng)，實現(xiàn)CMMB信號的有效覆蓋。其中，季華路電視塔、西樵山電視塔、三水電視塔、順德煙墩崗電視塔、南海雷崗5個塔的高度及基礎(chǔ)設(shè)施都符合建設(shè)發(fā)射站點的要求，雖然各站點之間的間隔距離均超出CMMB系統(tǒng)保護(hù)間隔所限定的距離（15.36 km），只有季華塔至西樵山，季華塔至南海雷崗距離較為理想，考慮到建設(shè)成本和物業(yè)協(xié)調(diào)等因素，佛山CMMB單頻網(wǎng)第一期工程以季華塔為中心，以上述5個站點組建單頻網(wǎng)絡(luò)。

圖1 佛山各轄區(qū)均有廣播電視發(fā)射站點

為了避免距離超過15.36 km的相鄰站點在相干區(qū)的干擾，各發(fā)射塔將視后期的測試情況對發(fā)射天線作下傾處理，以減輕同頻干擾情況，并通過調(diào)整發(fā)射機的延時，確保相干區(qū)的同步。各站點覆蓋范圍以各區(qū)城區(qū)為主，不宜覆蓋過大。第一期工程實施之后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋測試情況，建設(shè)輔助站點或直放站，進(jìn)行盲區(qū)覆蓋。

2.3 系統(tǒng)構(gòu)成

佛山CMMB前端系統(tǒng)于2010年1月組裝完成，信道調(diào)制編碼參數(shù)為：調(diào)制模式為OFDM；星座映射方式為QPSK；編碼方式采用外編碼RS240/224、內(nèi)編碼LD?PC3/4的模式；系統(tǒng)碼率為5.5 Mbit/s[3]；各站點發(fā)射功率1000 W；播出頻道為13頻道；中心頻率474 MHz；轉(zhuǎn)播8套節(jié)目，即佛山新聞頻道、精彩影視、中央新聞、中央5臺等央視節(jié)目共6套電視節(jié)目，還有2套數(shù)字廣播節(jié)目。

在前端系統(tǒng)，中央臺節(jié)目經(jīng)衛(wèi)星接收，本地節(jié)目經(jīng)編碼器編碼，均送入交換機，由交換機將各路節(jié)目IP包轉(zhuǎn)發(fā)給主備復(fù)用器，主備復(fù)用器各輸出一路復(fù)用后的信號給碼流選判器，在自動模式下由其選擇質(zhì)量最好的一路信號作為節(jié)目信號源，通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳送至季華路機房[4]。季華路機房光接收機有兩路輸出，一路輸出給季華路發(fā)射機主激勵器，一路輸出到分配器。分配器輸出兩路信號，一路送給季華路發(fā)射機備激勵器，一路送給適配器，經(jīng)ASI/IP轉(zhuǎn)碼后，輸出IP格式信號至交換機，由交換機將信號轉(zhuǎn)發(fā)至四路IP微波設(shè)備，傳送至各區(qū)發(fā)射站。各區(qū)接收微波信號后，經(jīng)交換機、IP/ASI轉(zhuǎn)碼，輸出ASI信號供發(fā)射機調(diào)制發(fā)射，如圖2及圖3所示。

3 指標(biāo)測試

為了解CMMB系統(tǒng)在佛山地區(qū)的實際播出效果及信號覆蓋情況，佛山電視臺聯(lián)合廣電總局技術(shù)人員使用CMMB綜合測試儀，對該系統(tǒng)在佛山市的覆蓋進(jìn)行了路測，接收電平分布及接收效果分布情況如圖4～圖6所示。

季華電視塔單點播出時，佛山市整體覆蓋電平偏低，距發(fā)射點4.5 km之外的地方，接收場強惡化，許多路段場強低于-75 dBm，介于-80～-85 dBm之間，接收不成功的路段，主要是場強較低，導(dǎo)致信噪比低于門限值，造成誤碼[5]。在對CMMB發(fā)射機功率測量以及參照原來模擬信號的覆蓋等均正常的情況下，最主要的原因是利用多功器，CMMB信號和佛山臺模擬信號共用原有發(fā)射天線，且與極化方式為水平極化，以及數(shù)字、模擬天線上下傾角差別有關(guān)。目前，增開南海雷崗發(fā)射站，加強了對禪桂中心城區(qū)的覆蓋。

4 系統(tǒng)的升級與改進(jìn)

季華路電視塔、南海雷崗、順德煙墩崗機房CMMB相關(guān)設(shè)備的安裝和調(diào)試工作已經(jīng)完成，3臺發(fā)射機能夠正常組成單頻網(wǎng)發(fā)射。下一步的工作是繼續(xù)完成剩余站點的建設(shè)。在CMMB單頻網(wǎng)運行維護(hù)過程中，筆者對系統(tǒng)進(jìn)行了一些升級和改進(jìn)工作。

4.1 編碼器升級

在CMMB單頻網(wǎng)的試運行過程中，接到用戶投訴，反映車載GPS導(dǎo)航儀上收不到CMMB信號。經(jīng)過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)確實有一些型號的導(dǎo)航儀無法收看CMMB節(jié)目。在和廠家溝通后，下載了升級數(shù)據(jù)包和授權(quán)文件，在前端機房對編碼器進(jìn)行了升級，解決了該問題。

4.2 更換網(wǎng)絡(luò)適配器

最初使用的是PBI設(shè)備，后來改用DEKTEC公司的DTE-3120。DTE-3120體積更小，支持二維FEC糾錯編碼，具有碼流分析的功能。液晶屏上可以顯示比特率、IP、MAC地址等信息。碼流分析功能在故障分析中很有用。

4.3 增加復(fù)用器備用系統(tǒng)

在前端機房增加一個戴爾的復(fù)用器，作為中興復(fù)用器的備用設(shè)備。主復(fù)用器出問題時，可以切換到備用系統(tǒng)上。在實際應(yīng)用中，曾出現(xiàn)主復(fù)用器升級過程死機，導(dǎo)致所有發(fā)射機掉功率的情況，而在切換到備用服用器后單頻網(wǎng)恢復(fù)正常。

4.4 IP微波防雷

珠三角地區(qū)雷雨天氣較多。佛山的IP微波雖未出現(xiàn)遭雷擊損壞的情況，但在運行一段時間后，還是為IP微波的收發(fā)端設(shè)備均增加了防雷保護(hù)措施。具體做法是在IP微波的室外單元和天線之間加裝防雷擊的保護(hù)器。

4.5 遠(yuǎn)程監(jiān)控

季華路電視塔機房專設(shè)了一臺監(jiān)控計算機。該計算機與機房的交換機相連，設(shè)置好IP地址后，可以通過瀏覽器訪問IP微波，網(wǎng)絡(luò)適配器等設(shè)備。加裝發(fā)射機遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件后，可以監(jiān)看各發(fā)射機的工作狀態(tài)，實現(xiàn)功率報警，遠(yuǎn)程開關(guān)機等功能。

5 故障及解決方法

在CMMB單頻網(wǎng)運行的過程中，筆者對目前遇到的設(shè)備故障及解決方法做了總結(jié)：

1）發(fā)射機頻繁掉功率。曾有一段時間，各臺發(fā)射機出現(xiàn)不斷掉功率的現(xiàn)象。經(jīng)查詢故障記錄，均為TOD丟失，10 MHz丟失。激勵器在單頻網(wǎng)工作狀態(tài)下，需要由GPS提供標(biāo)準(zhǔn)的時間參考和頻率參考，才能做到同頻同時播出。如果時間頻率參考丟失，激勵器會自動卸掉功率，避免不同步造成覆蓋區(qū)的同頻干擾。由此，可判定是GPS出現(xiàn)故障。開始筆者嘗試把GPS斷電源，然后再重啟的方法，在重新獲得時鐘和頻率參考后，激勵器會重新上功率。此后，GPS一再出現(xiàn)這個現(xiàn)象，通知廠家過來更換了新的GPS，到目前暫時沒再出現(xiàn)此故障。

但GPS重啟后，重新鎖定的時間比較長，需要15 min左右，發(fā)射機停機時間比較長，因此這并非理想的解決方法。如果GPS故障發(fā)生在前端系統(tǒng)，將會導(dǎo)致所有發(fā)射站點播出中斷。所以為了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要為GPS系統(tǒng)準(zhǔn)備一個可靠的備份系統(tǒng)，能做到主備系統(tǒng)之間的無縫切換，確保安全無間斷播出。

2）微波傳輸分配系統(tǒng)的故障。中廣為CMMB單頻網(wǎng)選用的傳輸分配系統(tǒng)是RedLine的IP微波，新聞中心的信號源經(jīng)光纖傳到季華路電視塔機房后，經(jīng)交換機由4路IP微波傳到各區(qū)。在微波信號中斷的故障中，一次是因為微波室內(nèi)單元的故障導(dǎo)致中斷，一次是因為微波天線安裝不牢固，被大風(fēng)吹離了原來位置。經(jīng)更換相關(guān)設(shè)備和加固天線后，目前工作穩(wěn)定。

3）復(fù)用器故障。復(fù)用器是單頻網(wǎng)系統(tǒng)的重要設(shè)備，信號的復(fù)用、同步信息的插入、調(diào)制信息的插入、時隙的分配都在復(fù)用器里面進(jìn)行，如果出現(xiàn)問題，整個網(wǎng)絡(luò)都會受到影響。

2011年1月1日0時，復(fù)用器的時鐘錯誤顯示為“2011年1月0日”，導(dǎo)致單頻網(wǎng)各站點無法同步，播出中斷。廣東多個地市CMMB網(wǎng)絡(luò)亦出現(xiàn)此故障。

作為應(yīng)急播出，筆者將季華路發(fā)射機改為MFN多頻網(wǎng)播出。當(dāng)1月1日凌晨過后，復(fù)用器時鐘轉(zhuǎn)為“1月1日”，將發(fā)射參數(shù)改回SFN，CMMB單頻網(wǎng)恢復(fù)正常。

4）電源故障。雷崗發(fā)射機房，曾因雷電引起浪涌電壓過高，導(dǎo)致發(fā)射機電源空氣開關(guān)跳閘，發(fā)射機關(guān)機。今后需做好無人值守機房的防雷、供電安全建設(shè)。

6 系統(tǒng)維護(hù)的體會與思考

在系統(tǒng)維護(hù)中，如何讓單頻網(wǎng)更穩(wěn)定地工作是首要任務(wù)。其中，工作量最大的就是無人值守機房出現(xiàn)了設(shè)備故障。因為季華路電視塔機房24 h都有值班人員，故而能夠隨時進(jìn)行故障處理。若其他站點出現(xiàn)問題，就需要第一時間趕赴現(xiàn)場。今后的重點工作應(yīng)該是，繼續(xù)完善單頻網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，盡量減少這些機房設(shè)備發(fā)生故障的機會。

首先，要考慮搭建另一套信號傳輸系統(tǒng)（如光纖傳輸方式），2種不同路由的信號源同時接入發(fā)射機激勵器。一些重要設(shè)備采用備份方式。比如機房的GPS設(shè)備，最好能采用2部GPS接收機分別連接主備激勵器的方式。在主激勵器的GPS設(shè)備出現(xiàn)故障時，利用激勵器的自動切換功能，轉(zhuǎn)到備用激勵器上播出。

其次，做好例行檢查和搶修總結(jié)。在檢查中及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患。特別是像GPS天線，IP微波天線等不容易查看到的部分。定期手動切換發(fā)射機的激勵器，確保兩個激勵器都能正常工作。在搶修過程中，做好與廠家和中廣工作人員的溝通，協(xié)調(diào)工作。搶修結(jié)束后，及時討論總結(jié)，提高判斷故障的能力。

最后，要善用遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。設(shè)備出現(xiàn)故障時，先通過監(jiān)控計算機大致判斷出現(xiàn)故障的原因，做一些嘗試恢復(fù)的工作。比如，發(fā)射機的遠(yuǎn)程開關(guān)機，IP微波的重啟（reboot）功能。即使做了如上處理故障仍然存在，也可以縮小判斷的范圍，減少工作量。

[1]中國移動多媒體廣播(CMMB)簡 介 [EB/OL].[2011-07-12].http://www.dvbcn.com/2009-4/2-30357.html.

[2]王波，劉江鵬.CMMB單頻網(wǎng)的建設(shè)與思考[J].衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)，2009（9）：28-33.

[3]國家廣播電影電視總局.GYT 220.1—2006移動多媒體廣播第1部分：廣播信道幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制[S].2006.

[4]解偉.移動多媒體廣播(CMMB)技術(shù)與發(fā)展[J].電視技術(shù)，2008，32（4）：4-7.

[5]戴閩魯.CMMB無線網(wǎng)絡(luò)測試與分析[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009：95-105.