刘波：CMMB网络覆盖的现状和技术探讨

CCBN中国国际广播影视发展论坛（INTERNATIONAL BROADCASTING DEVELOPMENT FORUM，简称CCBN-BDF）于2012年3月19日-2012年3月23日在北京召开。其中2012年3月19日在北京国际会议中心召开启动仪式暨系列专题会议。

由CCBN组委会主办、中广互联协办的CCBN-BDF系列专题论坛将于21-23日在国展办公楼（原称“综合楼”）二层举办。

在“DTV传输与测试”分论坛上，中广传播集团工程部总经理先生刘波做了题为《CMMB网络覆盖的现状和技术探讨》的报告。

图为：数字电视国家工程实验室、清华大学杨知行教授

以下为演讲实录：

刘波：感谢在座的同仁和专家，正好刚才抱歉这个机器重新起了一下，在此机会我也借这个时间感谢我们中广互联提供这样的机会，让我们大家共同分享我们CMMB这两年建设的情况，包括我们在这个过程中所经历的包括技术上的一些演进，借此机会，我也希望我们在座的来自于产业界的或者各位专家能够在这方面给予我们帮助和指导。我今天讲的内容题目叫“CMMB网络覆盖的现状和技术探讨”，覆盖这块来说我们经过三年，我们现在可能产业界包括各位朋友也对我们覆盖的情况实际上希望有一个清晰的了解，目前来说，我们CMMB城市信号的开通是全国337个地级城市中我们已经完成了336个，也就是全国99.7%的地级以上的城市已经实现了CMMB信号的开通，唯一一个没有开通的是大家都知道的城市玉树，因为它的地震造成了当地的广电基础设施损坏到目前为止还不具备开通的条件。

另一方面基于我们城市CMMB网络优化，我们全年建设完成单频网站是1178个，这个数量大家没有什么概念，但是我说一下，我去年的时候也是在这个地方跟各位产业界朋友汇报的时候，我们一共是886个这种单频网站点，在2010年的时候，我们在09年的基础上，完成了393个单频网的站点，我们今年在2011年这一年里面，我们完成了1178个。这个数字的话，实际上是超出了以往所有的总和，也就是说我们今年年度单频网的增加率达到了146%，现在，全国的单频网的站点是2042个，就是我们大功率发射站已经达到了2042个，其中是在289个城市建成了两个大功率以上的站点组成的单频网这样的网络。在重点场所，我们通过这样的覆盖，在城区室内覆盖率达到95%以上，而重点场所的室内覆盖率不低于90%的城市已经超过了227个，覆盖的面积达到了40万多，覆盖人口是4.6亿左右，这个数字我当时在去年也在这个论坛上我说过，我们在2011年的时候，我们这些数字会得到充分的改写，我们这块是实现了我们当时的承诺，使我们的网络规模有了一个质的飞跃。

基于这个我们还做了一个县级行政区域，我们全国有2千多个县，目前为止完成了855个县级城市覆盖，其中有些省目前已经实现了包括地级城市和县级城市行政区域全国的覆盖，其次是我们在中小功率直放站的补点来说，我们去年完成了2768个，其中外站点1312个，共计207.5千瓦，室内站点是1456个，涉及到的面积是1374.9万平方米，目前全国直放站的站点已经达到5300多个，其中室外站点1763个，涉及到2263.2千瓦，室内站点一共是3543个，涉及到2644.1万平方米，这个数据也是有了大的突破，在这个过程中涉及到一个是我们本身网络的建设，另一方面还涉及到基于这个建设，有一些相关的技术支撑，刚才宋博士也跟我们介绍了他们的技术，其实我们的网络建设过程中也涉及到用到他们的技术。

我讲的第二部分是关于网络覆盖技术及方案的演进，我们在今年来的过程中，我们的网络建设都经历了哪些过程？

我们CMMB的网络建设运行了三年，这个规模在飞速的扩张，目前来说的话，全国绝大多数城市的CMMB的网络现在目前已经进入到了优化过程，但是从目前为止，我们这个过程给我们从刚开始在探索到后来去认为有所得，到后来觉得自己没有所得，到最后又获得新的想法的过程，是非常痛苦和曲折的过程，我们的目的是不断的探索质优价廉多元化的解决方案是我们一直努力的方向。

下面我想把我们目前主流的方案和在座的各位进行一些分享；

第一个主要的方案是我们现在在刚开始进行CMMB网络建设的过程中所一直比较执着的方案，由单个或者多个大功率发射站点，我说的大功率发射站点一般是5百瓦一千瓦，最高我们用到3千瓦组成单频网的覆盖方案，这种方案从试用的角度来说，主要是可以充分利用我们现有广电的基础设施，当地广播电视塔，在城区较小的区域里面，包括楼宇密度较低的区域，以及地势较平坦的区域里，发射的效果还是得到了我们的认可。通过较小数量大功率发射极的组网，作为我们目标覆盖区域的覆盖要求，从这种方式，我们经过这么几年来说，我们得到的结论来说，我们这种大功率组成的单频网它的优势在于它的覆盖区域很广，可以提高室外的覆盖率，可以解决部分室内覆盖，这里大家要注意我强调的是解决部分的室内覆盖，这个源于实际上我们大功率的发射站点是一千瓦的话，我们在城市的密度自然不能高，我们常规的建设1千瓦距离在8—12公里，选择这样的点的建设，速度我们电波的传播，它在这个过程中，因为城市本身结构不一样，我们在选举点的情况也是不一样的，从而造成整个城市覆盖的场强的不均衡，离发射站点周围的覆盖情况是不错的，室内、室外都可以，但是只要超出一定距离之后，当它本身载道比衰退到一定程度的话，它的覆盖点是很小的。缺点是覆盖区域内场强难以覆盖均衡，大功率发射极往往需要有专门的制冷，有380的供电有较高功耗，维护的程度也比较难，建设复杂程度也比较高，主要是这样的情况。

第二，我们现在努力去尝试做一种推广，或者做一些尝试方案，在城区里做高密度小批覆盖方案，适合在一些城市结构地貌复杂的城市，我在后面会举一个实际例子。第二在城中区面积密的大型城市，有利于我们对于城区CMMB信号的深度覆盖。经过我们前期的了解和实际的试验，我们得出了这样的结论，它的优点在于建设条件相对来说简单，因为这种小功率的话，它本身结构体积也比较小，安置的条件相对来说没有那么复杂，运维费用较低，对于目标区域范围内的信号来说的话，信号质量还是比较高的，有利于通过高密度小功率的发射站点它可以有利于提高室内的覆盖。但是它的缺点来说，因为它是小功率，如果一个城市里面它的密度很高的小功率站点，它需要的是大量的传输资源的支撑，这块对它来说是比较大的一个缺陷。

第三，大功率直放站室外补点方案。

这个也是经过了我们大功率1千瓦大功率发射机组网后，我们希望通过这种方式去为我们信号的盲区做补充覆盖的方式，而且曾经是作为我们主推的方式去大行其道，但是在随后的过程中，我们也发现了一些问题，这个我在最后也会给各位做解释，它的适用范围在面积比较开拓的覆盖应用区，这是第一。第二，有针对性，且不易产生干扰的大型内部结构比较简单的建筑室内覆盖。第三，是针对应急性的覆盖，优点是建设条件比较简单，运维费用比较低，对城乡结合部的覆盖有很大优势，不存在传输费用，它的缺点就是信号的质量，我们认为还是有一些不是很高，另外容易产生干扰。我们在一段时间里面，以它作为后补的主要覆盖方式，去在全国进行了一些大规模的尝试，但是实际的结果的话，跟我们预期还是有一些差距，这个差距来源于哪呢？当我们高密度在一定区域里比较高的密度来采用这样设备的时候，它的干扰不是说从技术的角度，或者从施工的角度所能解决的，我们本身要求我们的设备必须配备抗干扰的模块，我们在施工过后产生的效果，可能这段时间这个设备是好的，过一段时间就会突然产生干扰，造成我们局部区域信号的中断，这个在去年的过程中，随着我们这种设备的大量使用，这样的问题也日益突出，当然这种设备来说，并不是说它没有用武之地，我们经过我们总结我们还是认为它更加适合在这种城市结构相对来说比较简单，比较开拓的平台，另外向城乡结合部这样的区域更适合这样的设备。

第四，我们的中小功率的室内分布系统。这个是我们原样去模仿移动、联通的方式，主要解决我们室内的分布系统。这种方式的话，实际上我不用去细解释，可能大家也都能理解，其实我们是针对于我们的商场、商业区、地下的场所和重点的覆盖场所，对于这些来说的话，它是解决覆盖的非常好的手段，但是它的缺陷就是它的功能造价实在是太高了，如果我们真的去学移动、联通这种方式的话，我们是承载不起这样的费用的。如果全国都是这样去做的话。从我们技术上的角度来说，我们这种技术应该是不需要这种方式，不需要大规模的使用这种方式才能解决我们的室内覆盖系统。

第五，我们去年过程中曾经委托我们的产业去做过的微功率发射器的室内覆盖方案。大小就像我们家里所用的Wifi小的设备，我们现在所能够有的两种产品，一个是10毫瓦和1毫瓦的，这种产品主要针对家庭用户，住宅区，如果它得不到良好覆盖的时候我们会采用。还有在终端卖场，在终端销售过程中，这里面有信号没有良好的覆盖，也可以通过这种方式，还有针对小面积的开拓的公共区域也可以通过这种方式，它的优点在于成本很低廉，这样的设备非常的便宜，也就是在几百块钱，一百来块钱就可以解决，安装也很方便，但是它的缺点是真正的覆盖效果有限，这是经过我们的实际应用，所看到的。

通过上述我们主流的5个方案之后，其实我们也认识到我们的单频网的方案是对于我们整个网络覆盖来说它的优势是毋庸置疑的，这是我们一直认定以单频网的方式去做我们下一步覆盖，但是事实上，是一味去采用大功率的单频网的方案按照这种通过有序的规划，以我们大功率为基础，通过高密度小功率单频网为解决方案，或者我们室内分布系统，都需要根据我们实际的情况来去做分析。通过我们具体的测算和实际的试验，我把这个数据和在座的各位分享一下，也介绍一下我们得出的结论。

我们在福建的漳州和南平，以这两个地市做参考，福建的漳州我们通过理论的测算做了这样的覆盖效果的对比，对于南平我们在那做了一个实际的试验，并且进行了相关的仔细的数据测试之后，得出了这样的结论，可以给大家看一看；这是我们第一个案例，在福建漳州市我们是两个1千瓦的发射站所覆盖的测算，这是他们的场强的分布图，其中绿色的场强大于等于90DBUV/米，红色、粉色和蓝色随着它的距离的增加，它的场强在不断减弱，这是它的场强分布图。随后我们把它规划成5个小功率站点，是我们按照5个300瓦来做的，它的场强分布目前还没有看清楚什么。

下面这个蓝色的是我们把5个站点覆盖区的一个有效的覆盖区，也就是说我们在这个区里可以接受CMMB信号，经过测算它的覆盖面积是693平方公里，我们按照这种测算，把漳州的网络规划由两个2千瓦的站点改为5个300瓦的台站，整体的覆盖区域我们进行了一个叠加，这个叠加是粉色的地区，是大家共同的覆盖区，黄色的地区是一千瓦，就是说叠加了之后，其中有一部分是没有重叠的部分，两个1千瓦的覆盖面积，我们测算是778平方公里，整个相比来说的话，5个300瓦的单频网比2个一千瓦实际覆盖面积要少75平方公里，这实际上是我们从计算上来说是一个可以理解的，另外我们也认为这种面积是我们可以接受的，因为它所带来的变化是另外一种变化，这个是我们将两个一千瓦的站点和改为5个300瓦的站点进行了场强的比较图，这个图重叠了之后，其中的颜色代表他们的差值，最大的进行了5个中小功率发射站点的改变之后，实际上它的场强的差值，大家看到这个绿色和深色的地区，蓝色的地区实际上这个场强对比是0的，在5个300瓦组成的网比2个一千瓦的网测算出来高出3个DB，5个300瓦覆盖面积比2个1KW覆盖面积约少75平方公里，有助于解决由于楼群和其他覆盖物遮挡引起盲区覆盖的问题。

大功率组王方式室内有效覆盖率约为67%，中小功率组网方式的室内有效覆盖率约为90%，我们CMMB室内覆盖的效果来说，2个一千瓦的效果明显要低于由5个300瓦单频网组成的网络，它的效果是有所差距的。

第三，采用高密度的单频网发射机所带来传输成本激增的问题主要从两方面来解决，目前我们和移动合作，通过他们IP共享传播资源，在整个产业界进口相关IP微波的设备也有大量的支持。现在技术也进行了很多创新，也更加有利于从低成本稳定的角度来为我们提供下一代的IP微波设备。我们和南平建立了10个100瓦的站点，它的城区面积比较小，属于丘陵的地势，楼宇大多在山坡和山坳，密度非常的高，这个地方我实地看了一下，当时他们的评价说基本完全和香港的整个地形是一样的，我看了一下，地势是和香港一样，但是发达程度还是差很多。

我们通过10个100瓦的站点，达到了什么样的效果呢？我们在这里面做了几个测试，一个是单点的测试，另外一个是三个点的测试，还有十个点全部开起来的测试，同时我们还做了10个框的测试，我们的带宽将会提高一倍，有利于我们下一步信号业务内容的增加。大于负45DB功率的话超过47%以上，55是在40%，整个城区平均的场强分布都是在负的65以上。这是信道比的一个测试。然后是一个统计，在大于18，在30%在15和18之间是60%，整个分布的场强是很均匀的，信号的质量是很好的。这是我们对误码的测试，基本没有误码。通过小功率布点的方式大幅度均衡目标区域的网络信号的强度，同时使整个目标区域整体接收效果明有明显的改善，通过这种方式大部分区域覆盖电平在45DBM—55DBM之间。全程道路测试QPSK和16QAM接收效果都是比较好的，同时我们做了楼宇底层的测试，效果也是比较好的。

下一步是CMMB建设的思路。经过三年CMMB网络建设实现从无到有，从有到优的过度，包括传输方案、技术和覆盖方案和覆盖技术都有了长足的进步。下面是我们中广传播来说，针对我们下一步CMMB的网络建设的思路。一方面我们将继续推进县级城市覆盖，预计今年我们想再完成一千个，在2000多个县里我们已经完成了855个了，今年我们要力争再完成1千个县城；第二以用户发展为导向，优化现有的城市网络，并生化室内覆盖，确保地级以上城市的室外覆盖率，覆盖率达到95%，室内达到80%以上。

我们将联合产业界继续推动CMMB网络覆盖技术的优化和创新，在此机会要感谢我们产业界的各位同仁伴随CMMB建设过程中为我们献计献策，从技术上、包括从最小的元器件上，从整体系统技术上都给予了我们最大的支持和帮助，我们也在今年想搭建这个平台，基于CMMB网络建设的研究论坛，在这个过程中帮助CMMB建设方案的平台，让大家共同在这方面发挥自己的聪明才智，也发挥产业界的力量，为我们下一步CMMB网络建设提供最大的支持，打下良好的基础，我今天的讲话就到这，谢谢在座的各位，谢谢！