技術(shù)頻道

      寧夏MMDS傳輸覆蓋網(wǎng)技術(shù)方案介紹(二)

        2、以20W主站傳輸為例,在自由空間傳輸條件下,轉(zhuǎn)發(fā)站接收信號(hào)質(zhì)量達(dá)到4.5分,接收天線增益為28dB時(shí),轉(zhuǎn)發(fā)站距主站最大距離可達(dá)38km。
        計(jì)算條件:
        Pt:?jiǎn)晤l道輸出電平 43 dBm(20W)
        Pr:轉(zhuǎn)發(fā)站接收天線輸出電平
        Ld:空間損耗
        D: 傳輸距離
        GT:主站全向發(fā)射天線增益 13dBi
        Gr:轉(zhuǎn)發(fā)站接收天線增益 28dB拋物面天線。
        F:轉(zhuǎn)發(fā)器的噪聲系數(shù) 6 dB
        N:基礎(chǔ)噪聲KTB -106.4 dBm
        Lo: 發(fā)射機(jī)與轉(zhuǎn)發(fā)器之間的饋線損耗 4.7dB
        C/N:載噪比 47.2dB(接收信號(hào)質(zhì)量4.5分)
        Pr = C/N +N+F=47.2-106.4+6=-53.2dB
        Ld2 =Pt+GT +Gr-Lo- Pr = 43+13+28-4.7+53.2=132.5dBm
        根據(jù)Ld=100.7+20LgD,對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)站距離約38km

        (二)MMDS主站直接接收用戶信號(hào)指標(biāo)核算
        1、以50W主站傳輸為例,在自由空間傳輸條件下,接收天線增益為22dB,用戶接收信號(hào)質(zhì)量達(dá)到3.5分時(shí),用戶距主站最大距離可達(dá)87km。
        計(jì)算條件:
        單頻道發(fā)射機(jī)輸出功率50W P0= 47dBm
        頻道合成器插入損耗 L∑=1.5dB
        饋線損耗(EW-20 116m) Lg=1.5dB
        發(fā)射天線增益 GT=13dB
        其他損耗 ΔL=1.5dB
        接收天線增益 GR=22 dB
        下變頻器噪聲系數(shù) F=2 dB
        傳輸路由衰落儲(chǔ)備 M =3dB
        基礎(chǔ)噪聲 KTB N=-106.4 dBm
        傳輸距離 D
        自由空間傳輸損耗 (f=2.6GHz) Ld =100.7+20LgD
        載噪比(接收信號(hào)質(zhì)量3.5分) C/N=39.4dB
        用戶接收天線輸出電平(考慮衰落儲(chǔ)備3dB)
        Pr = C/N+N+F+M =39.4-106.4+2+3=-62dB
        Ld =Pt+Gt +Gr -L∑-Lg - ΔL - Pr
        =47+13+22-1.5-1.5-1.5+62
        =139.5
        根據(jù)Ld =100.7+20LgD,對(duì)應(yīng)用戶距主站距離約87km。

        2、以20W主站傳輸為例,在自由空間傳輸條件下,接收天線增益為22dB,用戶接收信號(hào)質(zhì)量達(dá)到3.5分時(shí),用戶距主站最大距離可達(dá)54km。
        計(jì)算條件:
        單頻道發(fā)射機(jī)輸出功率20W P0= 43dBm
        頻道合成器插入損耗 L∑=1.5dB
        饋線損耗(EW-20 116m) Lg=1.5dB
        發(fā)射天線增益 GT=13dB
        其他損耗 ΔL=1.5dB
        接收天線增益 GR=22 dB
        下變頻器噪聲系數(shù) F=2 dB
        傳輸路由衰落儲(chǔ)備 M =3dB
        基礎(chǔ)噪聲 KTB N=-106.4 dBm
        傳輸距離 D
        自由空間傳輸損耗 (f=2.6GHz) Ld =100.7+20LgD
        載噪比(接收信號(hào)質(zhì)量3.5分) C/N=39.4dB
        用戶接收天線輸出電平(考慮衰落儲(chǔ)備3dB)
        Pr = C/N+N+F+M =39.4-106.4+2+3=-62dB
        Ld =Pt+Gt +Gr -L∑-Lg - ΔL - Pr
        =43+13+22-1.5-1.5-1.5+62
        =135.5 dB
      根據(jù)Ld =100.7+20LgD,對(duì)應(yīng)用戶距主站距離約54km。

        (三)MMDS轉(zhuǎn)發(fā)站接收用戶信號(hào)指標(biāo)核算
        1、每個(gè)頻道功率的確定
        寬帶功放功率為200W,多頻道應(yīng)用時(shí),考慮到放大器的線性狀態(tài),每頻道功率(Pch)的經(jīng)驗(yàn)公式為
        Pch=200/(18-20)N
        頻道數(shù)N=11,故Pch=1W,30 dBm。

        2、用戶接收信號(hào)載噪比確定為39.4 dB(接收信號(hào)質(zhì)量3.5分), 用戶距主站最大距離可達(dá)18km。
        Pt:?jiǎn)晤l道輸出電平30dBm
        Pr:用戶接收天線輸出電平
        Ld:空間損耗
        D: 傳輸距離
        Gr:用戶接收天線增益 22 dB/拋物面天線
        F:下變頻器的噪聲系數(shù) 2dB
        N:基礎(chǔ)噪聲KTB -106.4 dBm
        GT:全向發(fā)射天線增益 13dB
        Lo: 發(fā)射機(jī)與轉(zhuǎn)發(fā)器之間的饋線損耗 1.0dB
        M:增益儲(chǔ)備 3dB
        用戶接收天線輸出電平
        Pr = C/N+N+F+M =39.4-106.4+2+3=-62dB
        Ld =Pt+Gt +Gr-Lo-Pr
        =30+13 +22-1.0+62
        =126(dB)
        根據(jù)Ld=100.7+20LgD,對(duì)應(yīng)用戶距轉(zhuǎn)發(fā)站站距離約18km。

        3、在轉(zhuǎn)發(fā)站發(fā)射功率為100W,用戶接收信號(hào)載噪比達(dá)到39.4 dB(接收信號(hào)質(zhì)量3.5分) 時(shí),用戶距轉(zhuǎn)發(fā)站站距離約13km。
        4、由于轉(zhuǎn)發(fā)站接收主站信號(hào)的載噪比(47.2dB)高出用戶
      接收轉(zhuǎn)發(fā)站信號(hào)的載噪比(39.4dB)為7.8dB,因此以用戶接收轉(zhuǎn)發(fā)站信號(hào)的載噪比作為用戶端接收信號(hào)總的載噪比。
       (四)寧夏全區(qū)MMDS主站覆蓋各點(diǎn)的鏈路計(jì)算(附見(jiàn)表1)


      五、設(shè)備配置:
        (一)設(shè)備配置原則
        考慮到整個(gè)系統(tǒng)工程造價(jià)和近年來(lái)國(guó)內(nèi)MMDS制造企業(yè)技術(shù)及工藝逐步成熟的因素,我們?cè)谠O(shè)備選型上全部采用了國(guó)產(chǎn)設(shè)備。

        (二)MMDS發(fā)射系統(tǒng)。
        1、主站發(fā)射機(jī)配置為國(guó)產(chǎn)單頻道數(shù)模兼容發(fā)射機(jī),每頻道功率為20W-50W,模式為8+3(即8臺(tái)模擬通道調(diào)制器和發(fā)射機(jī)加3臺(tái)數(shù)字通道調(diào)制器和發(fā)射機(jī),數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式為64QAM),備機(jī)統(tǒng)一配備1臺(tái)數(shù)模兼容寬頻帶發(fā)射機(jī)。
        2、轉(zhuǎn)發(fā)站發(fā)射機(jī)使用寬帶復(fù)合信號(hào)發(fā)射方式,寬帶功放的功率為200W和100W兩種,多頻道應(yīng)用時(shí),每頻道發(fā)射功率約為1W和0.5W,考慮到各覆蓋區(qū)的實(shí)際需要,有11個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)站采用200W寬帶發(fā)射機(jī),2個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)站采用100W寬帶發(fā)射機(jī)。

        (三)主站前端設(shè)備(信號(hào)源)
        各主站全部新建了衛(wèi)星地面站,配備模擬通道的衛(wèi)星接收機(jī)(無(wú)ASI碼流輸出)8臺(tái),數(shù)字通道的衛(wèi)星接收機(jī)(有ASI碼流輸出)14臺(tái)。數(shù)字前端配備編碼器2臺(tái),復(fù)用加密加擾器(TS輸入口為8個(gè))3臺(tái),SI注入器1臺(tái),工程型服務(wù)器4臺(tái)。整個(gè)數(shù)字前端包括:有條件接受系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)、EPG系統(tǒng)(電子節(jié)目信息導(dǎo)航播出系統(tǒng))、數(shù)據(jù)信息服務(wù)系統(tǒng)4部分。

        (四)MMDS主站頻道合成器
        全部采用國(guó)產(chǎn)鄰頻道合成器,改造站原有進(jìn)口合成器的改造也由國(guó)內(nèi)廠家完成。

        (五)MMDS發(fā)射天饋系統(tǒng)及轉(zhuǎn)發(fā)站接收系統(tǒng)。
        1、MMDS發(fā)射天線采用國(guó)產(chǎn)縫隙天線。為取得較好的覆蓋效果,根據(jù)各覆蓋區(qū)實(shí)際需要,采用了9部13dB全向發(fā)射天線,4部16dB定向發(fā)射天線。天線頂端帶有避雷裝置。
        2、發(fā)射機(jī)傳輸饋線采用國(guó)產(chǎn)BT-26橢圓軟波導(dǎo),損耗0.02dB/m。
        3、轉(zhuǎn)發(fā)站接收系統(tǒng)采用Ф1.5m到Ф2.4m拋物面接收天線,依據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)站到主站的距離來(lái)選擇不同口徑(不同增益)的接收天線。

        (六)其它設(shè)備。
        1、為保證主站發(fā)射機(jī)的可靠運(yùn)行,每個(gè)主站配備了捷變頻模擬調(diào)制器和數(shù)模兼容寬帶發(fā)射機(jī)各1臺(tái)。
        2、在每個(gè)主站配備了10KW穩(wěn)壓電源1臺(tái)和15KW發(fā)電機(jī)1臺(tái),在每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)站配備了5KW穩(wěn)壓電源1臺(tái)和5KW發(fā)電機(jī)1臺(tái)。

      六、項(xiàng)目建設(shè)中遇到的問(wèn)題及解決辦法

        (一)同頻轉(zhuǎn)發(fā)的問(wèn)題
        設(shè)計(jì)中考慮到同頻轉(zhuǎn)發(fā)站與主發(fā)射站間可能的反饋?zhàn)约ぃ瑢⒃?guī)劃中的同頻轉(zhuǎn)發(fā)站全部改為異頻轉(zhuǎn)發(fā)站。項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中又考慮到異頻轉(zhuǎn)發(fā)時(shí),相位噪聲將有所降低,并且目前同頻轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)有所改善,決定在5個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)站進(jìn)行同頻轉(zhuǎn)發(fā)試驗(yàn)。在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),只有窯山轉(zhuǎn)發(fā)站(海拔2169m)信號(hào)與羅山主發(fā)射站(海拔2624m)信號(hào)(兩站相距34km)發(fā)生同頻干擾。

        為防止發(fā)生同頻干擾,同時(shí)有利于降低相位噪聲,以及考慮了地形環(huán)境和建設(shè)工期的要求,經(jīng)研究,對(duì)13個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)站的轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行調(diào)整,目前運(yùn)行良好。
        1、佟記山、楊沙灣、窯山、大壕山、西華山、馬達(dá)子梁、風(fēng)臺(tái)嘴、王洼和溝口轉(zhuǎn)發(fā)站異頻轉(zhuǎn)發(fā)主發(fā)射站信號(hào)。
        2、風(fēng)臺(tái)山、八岔梁和扎營(yíng)墩轉(zhuǎn)發(fā)站同頻轉(zhuǎn)發(fā)主發(fā)射站信號(hào)。

        (二)云霧山轉(zhuǎn)發(fā)站信號(hào)源的問(wèn)題
        設(shè)計(jì)中考慮到三營(yíng)主站海拔較低(1555m),所以云霧山轉(zhuǎn)發(fā)站(海拔2145m)同頻轉(zhuǎn)發(fā)六盤山主站(海拔2934m)信號(hào)。實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)云霧山轉(zhuǎn)發(fā)站可以良好的接收三營(yíng)主站的信號(hào)(載噪比C/N≥50dB),考慮到地形環(huán)境和運(yùn)行維護(hù)管理的要求,調(diào)整云霧山轉(zhuǎn)發(fā)站異頻轉(zhuǎn)發(fā)三營(yíng)主發(fā)射站信號(hào),目前運(yùn)行良好。

        (三)發(fā)射天線方向性
        因?qū)嶋H使用中的定向發(fā)射天線與設(shè)計(jì)中要求的定向發(fā)射天線的背向方向圖不一致,考慮到地形環(huán)境和覆蓋用戶的要求,保留窯山轉(zhuǎn)發(fā)站、馬達(dá)子梁轉(zhuǎn)發(fā)站、溝口轉(zhuǎn)發(fā)站、揚(yáng)沙灣轉(zhuǎn)發(fā)站為定向轉(zhuǎn)發(fā),扎營(yíng)墩轉(zhuǎn)發(fā)站、西華山轉(zhuǎn)發(fā)站使用的定向發(fā)射天線改為全向發(fā)射天線,實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明能夠滿足覆蓋要求。

        (四)溝口轉(zhuǎn)發(fā)站繞射損耗問(wèn)題
        彭陽(yáng)溝口轉(zhuǎn)發(fā)站是座原有發(fā)射塔(塔高40m)的轉(zhuǎn)發(fā)站。但設(shè)計(jì)中此轉(zhuǎn)發(fā)站(接收天線30m)接收六盤山主發(fā)射站信號(hào)有6dB的繞射損耗;原鐵塔強(qiáng)度低,接收天線架設(shè)后,塔體擺動(dòng)較大,造成接收信號(hào)不穩(wěn)。經(jīng)研究,更換為76m新塔,接收天線架設(shè)高度60m,現(xiàn)覆蓋效果良好。

        (五)其它問(wèn)題
        對(duì)工程建設(shè)中存在的設(shè)備頻率精度、電源技術(shù)指標(biāo)、發(fā)射天線安裝及個(gè)別非線性失真等問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)。

      七、寧夏MMDS覆蓋網(wǎng)運(yùn)行情況及運(yùn)行模式

        寧夏MMDS覆蓋網(wǎng)是國(guó)家廣電總局及寧夏廣電局在解決“村村通”工作上的創(chuàng)新,是一次在全自治區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行多套電視節(jié)目傳輸覆蓋的嘗試。目前,寧夏MMDS覆蓋網(wǎng)運(yùn)行正常,系統(tǒng)穩(wěn)定,發(fā)

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