2018地面数字电视开通 [地面数字电视信号覆盖解决方案]

时间：2019-05-16 03:18:37　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：本文介绍了地面数字电视的几种信号覆盖方案，主要阐述了单频网组网方案和同频转发覆盖方案原理。通过工程实例，详细说明了室内信号覆盖方案设计过程。　　关键词：地面数字电视;信号覆盖;单频网;同频转发器
　　地面数字电视网络对信号覆盖范围和连续性要求很高。单个发射机覆盖必然产生信号盲区和弱区，需要对这些区域进行信号的覆盖和增强。使网络运行更加可靠，网络服务质量更高，最终为用户提供优质的电视节目。
　　根据覆盖范围的大小，提出了单频网组网和同频转发两种覆盖方案。
　　一、单频组网覆盖方案
　　1.单频网的概念
　　地面数字电视单频网（SFN：Single Frequency Network）是由多个位于不同地点、处于同步状态的发射机组成的地面数字电视覆盖网络，以相同频率、在相同时刻发射相同的节目，以实现对特定区域的有效覆盖。
　　2.单频网组网优点
　　第一，有利于节约频谱。单频网的组建可以大大节约宝贵的频率资源，提高频谱利用率。
　　第二，解决覆盖盲区问题。城市高楼林立，单台数字电视发射机无论功率多大，都会存在一定信号盲区或盲点，单频网则可通过多点同频发射的办法来实现较好的覆盖率。
　　第三，降低发射机设备的成本。通过优化和调整发射网络（基站数量、分布、发射功率、发射天线高度等），使多个较小功率的发射机代替一个超大功率发射机。
　　第四，单频网组网有利于降低信号辐射、减少电磁波污染、增强覆盖均匀度。
　　3.单频网结构示意图
　　二、同频转发覆盖方案
　　
　　尽管单频网是扩大信号覆盖范围的有效手段，但它仍然存在一些不足。一方面，单频网建网成本高，另一方面，需要设备精确同步。此外，城市高层建筑较多, 地面数字电视信号的传输受多径干扰的影响较为严重。因此，无论是单点发射, 还是组建单频网, 都会存在一些覆盖弱信号区和盲区。加上室内信号屏蔽严重，必须找到一种经济实用的覆盖方案。
　　地面数字电视同频转发器（Gap filler）可以扩大发射机的覆盖范围，是解决盲区、室内接收地面数字电视的最经济实用的手段，可以最大限度地满足观众对于收看地面电视的要求。与发射机相比，同频转发器具有组网灵活、成本低等特点，在室内外均可安装，大大减少了机房建设、空调、传输系统等费用。同时，可以根据网络覆盖和优化数据选择最佳参数，达到最佳效果。
　　1.室内覆盖解决方案
　　根据需要覆盖的面积和场合，室内信号分布主要分为以下几类：
　　(1)小面积室内区域，如家庭用户，可以采用10mw同频转发器＋吸顶天线进行覆盖。
　　(2)中等面积室内区域，如地下停车场、娱乐室、酒吧、超市等，可以采用100mw同频转发器＋吸顶天线进行覆盖。
　　(3)大面积室内区域，如大型停车场、候车大厅、礼堂等，可以采用1w同频转发器+吸顶天线的分布方式进行覆盖。
　　(4)要求覆盖质量较高的多层、复杂室内区域，如写字楼、宾馆、公寓的特定楼层，可以采用同频转发器＋耦合器＋吸顶天线的分布方式进行覆盖。
　　(5)一般性覆盖的多层、复杂室内区域、如整栋写字楼、宾馆、公寓等，可以采用同频转发器室外整体覆盖的方式进行覆盖。
　　
　　2.室内覆盖设计实例
　　(1)项目需求
　　常州市中医院新大楼内部需要安装地面数字电视，该大楼信号情况：楼顶天台接收场强为70dBuV左右，信号质量较好。但是由于全封闭外装修，整个楼内基本接收不到信号，处于脱网状态。该项目要求信号覆盖大楼一至五层，最小接收电平为35dBuV。
　　(2)解决方案
　　由于大楼内部处于信号盲区，决定在楼顶接收信号，安装同频转发器，信号经同频转发器放大后采用常规的室内分布——即在平层的吊顶或墙壁上安装天线，将室外信号引入室内加以解决。
　　方案原理图如下：
　　
　　3.覆盖效果预测
　　同频转发器输出功率为1w（30dbm），理论覆盖效果如下图：
　　
　　 Pt=13.8dBm-3dBm=10.8dBm。
　　覆盖场强计算：
　　根据电磁波自由空间传播损耗公式: LS=(4πD/λ)2=(4πdf/c)2，其中D为传播距离，f为电磁波频率，c为光速。
　　用对数表示为：
　　LS =10Lg (4πdf/c)2=20Lg(4π/c)+ 20Lgd(km)+ 20Lgf(Hz)=32.44+20Lgd(km)+20Lgf(MHz)
　　f:762MHz，代入上式可得:
　　LS（dB）=90.07+20lgd(km)
　　总的路径损耗为：L=Ls+M。
　　
　　其中，Ls为空间损耗，M为衰落余量（参见下表）。
　　接收点信号电平为：Pr=Pt+Ga?L，即：Pr=Pt+Ga?Ls?M。
　　其中， Pr为接收点信号电平，Pt为天线口信号电平，Ga为天线的增益，Ls为空间损耗，M为衰落余量。
　　最小室内覆盖场强计算：
　　根据天线设置情况，要求每副天线覆盖半径不大于30m，30m空间损耗根据有关计算约为64dB，天线采用类型为全向吸顶天线，大楼建筑主要为水泥墙结构，衰落余量M取值为20dB，天线口最小信号电平为10.8dBm。最小室内覆盖场强计算如下：
　　Pr=Pt+Ga?Ls?M
　　=10.8dBm+2dBm?64dB?20dB
　　=-71.2dBm(36.8dBuV)
　　根据计算可得出，覆盖后最弱场强为36.8dBuV，满足覆盖要求。
　　三、总结
　　本文针对覆盖范围的大小，提出了地面数字电视信号覆盖典型的两种方案，即单频网组网方案和同频转发方案，涵盖了大部分的应用领域。在实际使用中，要根据各种不同的实际情况，结合实地测量数据，制定出具体的方案，达到优化网络覆盖的目的。
　　参考文献:
　　[1]四川信广信传媒实业有限公司.国标数字电视地面广播DTTB技术蓝皮书.
　　[2]三维公司:地面数字电视覆盖综合解决方案.
　　[3]http://wenku.省略/view/241cfe1ea76e58fafab003e1. html.

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