1概述
我国移动多媒体广播电视系统（简称CMMB）采用S-TiMi信道编码、OFDM调制技术、多种码率的LDPC编码方式、时间分片技术等支持终端省电模式和单频网技术。移动多媒体广播电视是面向多种移动便携终端（手机、GPS、PMP、PDA、笔记本电脑、数码相机等）进行广播、电视、数据广播的一种新的广播电视业务形态。移动多媒体广播电视是为解决移动人群收听收看广播电视的需要,是广播电视的补充和延伸,是广播电视新媒体。作为传播的一种新的形式，移动多媒体广播电视在世界范围内正成为广播电视的一项重要业务。天津作为37个城市在奥运会前已经在天津广电集团天塔机房开播了移动多媒体广播电视。单个发射站点不能满足天津的全境覆盖，为了更好的实现全境覆盖需要在天津建设CMMB单频网。
2 CMMB单频网的建设思路
单频网覆盖的优势在于两个方面，一是节约频率资源，整个单频网只需要一个电视频道。二是有效的扩大覆盖范围，改善覆盖区的接收效果。在接收点收到的信号是几个站点信号在这里的叠加。当一个信号受到遮挡或者有故障时，可以选择其他站点信号，增强了覆盖的可靠性。经过我们对天津市区地形的考察分析，确定了单频网的组网原则为：
（1）发射频率的确定。在奥运会前广电总局在天津广电集团天塔机房的CMMB基站使用的频率为35频道中心频率690MHz，这次在天津市区组建CMMB单频网继续应用该频率。
（2）发射站点的距离确定。由于在接收端，多径反射到达接收端的信号延时最大长度不超过CMMB标准中规定的循环前缀的时间，接收到的数字信号就不会被破坏，系统就能正确解出发射端的数据信号。在重叠区，接收端收到的直射或反射信号的时延差小于循环前缀，所收到的信号就不会造成干扰，两个分站的直线距离和单频网的保护间隔应遵守以下公式： DB=TB×C。
其中DB：两个台站的直线距离；TB：保护间隔时间；C：电波传播速度 ×108m/s。
CMMB标准中规定循环前缀为51.2μs，所以两各基站间最小距离为：DB=3×108×51.2×10-6=15.36km。
（3）发射站点的确定。理论计算得出各分站点的位置区域后，在选定的区域进行了选点考察，由于没有现成的广电系统的资源可以利用，考虑建设成本优先选择高层的建筑物同时避开居民楼。按照这一思路我们在天津市区CMMB单频网组建时选择了三个建筑楼顶作为组我组网分站站址。他们分别位于天津东丽区、河北区和北辰区。主站与各分站间的位置关系，如图1所示。
2 CMMB单频网的建设思路
单频网覆盖的优势在于两个方面，一是节约频率资源，整个单频网只需要一个电视频道。二是有效的扩大覆盖范围，改善覆盖区的接收效果。在接收点收到的信号是几个站点信号在这里的叠加。当一个信号受到遮挡或者有故障时，可以选择其他站点信号，增强了覆盖的可靠性。经过我们对天津市区地形的考察分析，确定了单频网的组网原则为：
（1）发射频率的确定。在奥运会前广电总局在天津广电集团天塔机房的CMMB基站使用的频率为35频道中心频率690MHz，这次在天津市区组建CMMB单频网继续应用该频率。
（2）发射站点的距离确定。由于在接收端，多径反射到达接收端的信号延时最大长度不超过CMMB标准中规定的循环前缀的时间，接收到的数字信号就不会被破坏，系统就能正确解出发射端的数据信号。在重叠区，接收端收到的直射或反射信号的时延差小于循环前缀，所收到的信号就不会造成干扰，两个分站的直线距离和单频网的保护间隔应遵守以下公式： DB=TB×C。
其中DB：两个台站的直线距离；TB：保护间隔时间；C：电波传播速度 ×108m/s。
CMMB标准中规定循环前缀为51.2μs，所以两各基站间最小距离为：DB=3×108×51.2×10-6=15.36km。
（3）发射站点的确定。理论计算得出各分站点的位置区域后，在选定的区域进行了选点考察，由于没有现成的广电系统的资源可以利用，考虑建设成本优先选择高层的建筑物同时避开居民楼。按照这一思路我们在天津市区CMMB单频网组建时选择了三个建筑楼顶作为组我组网分站站址。他们分别位于天津东丽区、河北区和北辰区。主站与各分站间的位置关系，如图1所示。
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（4）信号传输方式的确定。天津广电集团在天塔有一套模拟MMDS发射系统，2007年经技术改造为数字MMDS系统。经协调后可租给CMMB项目一个8MHz频率点使用，具体频率为2559-2567MHz。以此作为天津CMMB单频网信号传输链路。
3CMMB单频网的建设
天津CMMB单频网建设工程于2009年5月开始，2009年底分站点的建设完成。为天津中广传播有限公司实现商业运营奠定了坚实的基础。
3CMMB单频网的建设
天津CMMB单频网建设工程于2009年5月开始，2009年底分站点的建设完成。为天津中广传播有限公司实现商业运营奠定了坚实的基础。
4单频网建设的准备
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CMMB单频网系统框图，如图2所示。由于CMMB系统采用ODFM多载波调制， OFDM调制方式的一个特点是符号间带有保护间隔，落在保护间隔内的多径信号，在经过处理以后，不但不会产生前后符号间的干扰，甚至可以加强有效信号的功率。使用OFDM调制，可以较容易地处理这些复杂的多径干扰，使单频网的应用容易实现。而单频网应用中要求各个发射机所广播的信号在频率和时间上都保持同步。频率同步即要求每个单频网发射机的工作频率都相同；对于多载波调制而言，还要求每个子载波的频率相等。频率同步可以通过与同一个参考频率(一般使用来自GPS卫星的10MHz参考频率)锁相同步来实现。要求发射机在相同的时间发射完全相同的OFDM符号，以实现时间同步。在CMMB系统中，发射机之间的时间同步是通过与一个共同的参考信号(一般使用来自GPS卫星的秒脉冲信号—1pps)同步以及TOD时间信息来实现。为了做到这些我们需要做好以下几个方面的工作：
（1）GPS的安装
从图2 CMMB系统框图可以看出，复用器、CMMB调制器均需要GPS提供10M、1PPS、TOD信息。目前现使用的复用器均内置GPS接收机，即直接将GPS天线接入复用器即可，这样减少了连接设备数量，但与此同时带来的是无法直接观察复用器内置GPS的接收情况，只能通过复用器的监控后台软件或管理网页查看TOD时间信息是否正确。在单频网基站加装GPS接收机来为基站CMMB调制器提供10M、1PPS、TOD信息。天线放置的位置十分重要，优先考虑开阔场地进行安装，同时注意附近有无干扰源，如微波、电视发射天线等。由于GPS接收机每次重新加电需十几分钟的时间锁定，若发生停电情况，会导致该发射基站因GPS没锁定而无法及时恢复播出。所以我们的GPS接收机采用UPS不间断电源供电，避免了这种情况的发生。
（2）调制器的设置
各厂家激励器对单频网设置各不相同，首先检测激励器接收10M，1pps，TOD信息是否正常。将10M输入设置为外部参考（有些激励器如UBS为内外部自动切换）；TOD格式设置为HJ5436A格式（有些调制器设置为格式B）；之后将网络模式设置为SFN模式。经过几分钟后观察报警灯是否熄灭，来判断是设置成功。（注：必须保证复用器输出PMS流中的TOD信息是正确的，调制器检测到码流格式不对同样也会报警）。
（3）单频网发射基站建设
天津市区单频网建设中由于没有现成的广电系统机房可以利用，所选站点均为租用写字楼的楼顶建设。所以我们要求建设的机房面积在16平方米以上，既满足站点播出需要同时预留一定的发展空间。基站机房供电要求由大楼配电室直接引电缆接到机房，机房安装配电柜为设备供电。基站机房接地要求安装接地排，并有两个以上接地点与大楼地可靠连接，从而保障机房安全。
（4）单频网的调试
（1）GPS的安装
从图2 CMMB系统框图可以看出，复用器、CMMB调制器均需要GPS提供10M、1PPS、TOD信息。目前现使用的复用器均内置GPS接收机，即直接将GPS天线接入复用器即可，这样减少了连接设备数量，但与此同时带来的是无法直接观察复用器内置GPS的接收情况，只能通过复用器的监控后台软件或管理网页查看TOD时间信息是否正确。在单频网基站加装GPS接收机来为基站CMMB调制器提供10M、1PPS、TOD信息。天线放置的位置十分重要，优先考虑开阔场地进行安装，同时注意附近有无干扰源，如微波、电视发射天线等。由于GPS接收机每次重新加电需十几分钟的时间锁定，若发生停电情况，会导致该发射基站因GPS没锁定而无法及时恢复播出。所以我们的GPS接收机采用UPS不间断电源供电，避免了这种情况的发生。
（2）调制器的设置
各厂家激励器对单频网设置各不相同，首先检测激励器接收10M，1pps，TOD信息是否正常。将10M输入设置为外部参考（有些激励器如UBS为内外部自动切换）；TOD格式设置为HJ5436A格式（有些调制器设置为格式B）；之后将网络模式设置为SFN模式。经过几分钟后观察报警灯是否熄灭，来判断是设置成功。（注：必须保证复用器输出PMS流中的TOD信息是正确的，调制器检测到码流格式不对同样也会报警）。
（3）单频网发射基站建设
天津市区单频网建设中由于没有现成的广电系统机房可以利用，所选站点均为租用写字楼的楼顶建设。所以我们要求建设的机房面积在16平方米以上，既满足站点播出需要同时预留一定的发展空间。基站机房供电要求由大楼配电室直接引电缆接到机房，机房安装配电柜为设备供电。基站机房接地要求安装接地排，并有两个以上接地点与大楼地可靠连接，从而保障机房安全。
（4）单频网的调试
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在基站建设完成后，还需要对单频网进行调试。下面以东丽站的调试为例说明单频网的调试。由于在2008年前启用的天塔主站点采用汤姆逊的发射机，其调制器为数码视线公司的。单频网基站发射机选用北京吉兆公司的1KW发射机，调制器也是吉兆公司产品。所以需要对两个调制器进行时延的比对。调制器时延比对连接示意图，见图3。先用频谱仪分别测量天塔站使用的数码视线调制器和北京吉兆调制器的输出电平，并将两者调整为相等。再将两个调制器的附加时延设置为100μs，这样做的用意是便于两台调制器时延量差值进行正负调整，找出两台设备之间的最大时延量；按图3连接好设备，将频谱仪VBW设置为100kHz，RBW设置为10kHz，SPAN为10MHz。调整吉兆公司调制器时延为106.5μs时出现如图四所示频谱且图像稳定，记录这一时延差值。至此两台调制器可以进行组网了，这时再4复用器延时设为2秒，将天塔站调制器设为为单频网模式播出。分站点位置示意图，见图4。
东丽站是在写字楼楼顶建设的高度为65米，采用的是UHF四层四面四偶极板天线，在天线安装时考虑到与主站的距离及于其他站的关系。在正对主站的方向下倾了4°避免与主站产生干扰。东丽站与主站位置如图5所示。将该站发射机调制器设置为单频网模式后，将时延设置为106.5μs。将东丽站发射机开启，测试两点之间的路段以及两点以外的两个方向。由于天塔机房高度为300米所以在两站之间干扰不明显，当向东丽以外测试时发现干扰较为明显。选择天津机场附近的一个点作为调整的参考对基站时延进行了调整，具体位置如图5所示。这个地方距离天塔站15.6KM，距离东丽站为7.5KM。当东丽站与天塔站调制器时延调整为一致时（均为106.5μs），在该处天塔站信号与东丽到达信号时延差为2（15. 6-7.5）×103/3×108=54μs。已经超出了循环前缀51.2μs。关掉东丽发射机测试电平为-79 dBm,手机终端看节目偶尔有静帧。当东丽基站开启后测试场强为-49 dBm，手机终端无法接收。用路测仪测试时延并调整到了调制器时延，当东丽调制器时延调至79μs时仪器显示两时延重合调整了27.5μs，也符合理论分析的结果。考虑到留有一定的空间最终我们选择时延为73μs。这时再收测附近地区信号可以流畅接收。单频网覆盖测试图，参见图6所示。
5结束语
天津市内单频网的其他站点的调整在这里就不一一叙述了，天津市区CMMB单频网覆盖测试图如图6所示。通过天津市内单频网的建设，我们积累了一定的组网经验，为以后扩大单频网覆盖奠定一定的基础，本文通过总结我们在单频网建设中的一些收获和探索，希望能够给正在从事CMMB单频网建设的工程技术人员提供一些启发和帮助。来源人民网-传媒频道)
天津市内单频网的其他站点的调整在这里就不一一叙述了，天津市区CMMB单频网覆盖测试图如图6所示。通过天津市内单频网的建设，我们积累了一定的组网经验，为以后扩大单频网覆盖奠定一定的基础，本文通过总结我们在单频网建设中的一些收获和探索，希望能够给正在从事CMMB单频网建设的工程技术人员提供一些启发和帮助。来源人民网-传媒频道)
