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摘要:中央地面數字電視覆蓋工程目前在全國正處在施行的最后階段,遼寧省地面數字電視覆蓋主體工程已經基本搭建完畢,本文就遼寧省地面數字電視DS-47頻點信號城區覆蓋情況做了發射站點分析,并利用專業路測系統做了初步實測,利用實測結果驗證理論分析并提出了相應的二期補點建議。
關鍵詞:場強;單頻網;保護間隔
1引言
國家標準GB20600-2006《數字電視地面廣播傳輸系統幀結構、信道編碼和調制》2006年正式,為我國的地面數字電視無線覆蓋國家標準[1]。自此信道標準正式后,我國地面數字電視才有目標地逐步統一發展。一系列相關的輔助標準和實施指南也相繼隨后出臺,行業相關設備廠商也依據統一的標準不斷推陳出新[2]。中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程是基于此標準建設的全國性重大項目,遼寧省按照統一的規劃搭建了基于DS-47頻點的單頻網,目的是實現中央節目的全省覆蓋。在《遼寧DS-47單頻網優化方案》的指導下,遼寧省對DS-47單頻網進行了針對性的一期工程優化完善。本文著力研究了目前遼寧沈陽市及周邊地面數字電視DS-47單頻網覆蓋情況,并利用專業路測系統進行實際路測,對覆蓋預測分析和實際測試結果進行比對分析,希望對行業從業工作者有所啟發。
2理論預測分析
本文以遼寧省DS-47頻道單頻網網絡為例進行分析和實測,遼寧省DS-47全省單頻網總共由69個發射臺站組成,本文重點研究沈陽核心城區及周邊相關性最大的19個臺站所覆蓋的區域。為了進行專業理論預測分析,本文采用德國L&S公司的CHIRplusBC(FM/TVbroadcast)專業規劃軟件進行模擬計算。德國L&S公司是一家為無線通信網絡和頻譜管理系統開發應用工具的軟件公司,CHIRplusBC軟件可有效管理臺站、測試點、地圖等數據,提供ITU-R370、ITU-R1546、L&SVHF/UHF、Epstein-Peterson、Okumura-Hata、COST-231、IRT-3D等多類電波傳播模型,能進行頻譜掃描、場強預測、覆蓋分析和干擾分析等分析計算。本文選取的19個臺站的相關參數信息如表1所示。在計算中,采用了ITU-R1546Terrain計算模型,地圖精度基于50設置。從計算結果可以分析核心城區19臺站的基本理論覆蓋情況,藍色部分為有效覆蓋區域,其他的顏色為交疊干擾區或是無有效覆蓋區域,是日后補點方案需要重點考慮的區域。從計算結果可以看出東北部、東部和東南部基本已經實現了95%的有效覆蓋,最大的缺陷區域處在沈陽市的西北部。沈北區中心目前還存在一個湖狀干擾區,只能通過補點來覆蓋。
3覆蓋實測結果及分析
本文在進行覆蓋測試之前,利用專業測試儀器對遼寧DS-47頻道信號進行了參數測試,選擇測試點在沈陽西北側三環測試點的測試結果如圖2和圖3所示。通過與遼寧單頻網設計的參數比對,確保了接收到的是DS-47頻點,并驗證了發射機發射的無線信號符合設計規范要求的信道參數。在此基礎上,本文對遼寧省DS-47SFN網絡覆蓋進行了場強特性測試,考慮到目前是初步嘗試性測試,選擇的核心測試區域為沈陽市中心,圍繞中心發射臺來進行摸底測試,主要目的是驗證計算軟件仿真出來的有效覆蓋區域是否有效。日后摸底測試會進一步擴大,從而詳細檢測干擾區的單頻網狀態。本次摸底測試采用的測試系統如圖4所示。測試系統利用DTMB接收天線、DTMB測試接收機、GPS接收器和路測軟件系統沿著規劃的測試路線,進行移動測試。本文采用的測試系統核心設備采用德國KWS公司的專業電視分析儀,并利用該公司提供的專業路測系統來進行測試。測試使用K系數為1dB/m,線纜損耗為1dB的近似參數。測試共采集15604個樣本點,其中有效樣本點數12598個,無效樣本點數3006個,無效樣本主要是停車過程中產生的重復樣本,因此未納入統計范圍。測試樣本覆蓋了沈陽大部分區域,每一個樣本點包含電平和場強關鍵指標。若僅考慮電平,測試覆蓋圖如圖5和圖6所示。本文采用的測試系統可以從電平自動換算為場強,主要考慮的參數是天線K因子及線纜損耗。由于本文測試所采用的天線和線纜都保持不變,所以實際場強覆蓋的效果圖和電平覆蓋的效果圖幾乎一致,只是顏色上固定地有個差值(即K因子和線纜損耗的值之和[3])。若對所有的場強進行統計,可得圖7的場強統計情況。從圖7可以看出,本次測試樣本點的信號場強平均值為45.24dBμV/m,其中,比重最大的是40~45dBμV/m的區間,場強在此區間內的樣本點數占比達到28.24%。本次測試共采集有效樣本點15604個,測試總路程為198.9925km,測試樣本的平均場強為45.24dBμV/m。根據實地路測的結果,沈陽地區中央電視節目DS-47頻道單頻覆蓋網的覆蓋效果基本符合理論設計,能夠滿足中央廣播電視節目無線數字化覆蓋一期工程的設計要求。但在測試中發現,沈陽東北部地區存在覆蓋不足的湖狀區,西北部地區日后需要大力完善,這與一期工程的設計方案和理論計算基本一致,需要在二期工程中建設補點臺站加以解決。
4結語
本文針對遼寧省核心城區及周邊19個臺站地面數字電視覆蓋做了理論分析和預測,并利用專業路測軟件做了實測,利用實測結果驗證了理論分析,并對SFN網絡情況做了淺析,鑒于水平有限,必有不妥之處,望業內同仁多提寶貴意見。
參考文獻:
[1]GB20600-2006,數字電視地面廣播傳輸系統幀結構、信道編碼和調制[S].北京:中國標準出版社,2006.
[2]GB/T26252-2010,VHF/UHF頻段地面數字電視廣播頻率規劃準則[S].北京:中國標準出版社,2010.
[3]GB/T14109-93,電視、調頻廣播場強測量方法[S].北京:中國標準出版社,1993.
作者:宗守鷹 單位:遼寧省新聞出版廣播影視發展研究中心