CMMB单频网荆门地区覆盖方案实践

张建国，别业鹏，江 涛

（1.湖北中广传播有限公司 荆门分公司，湖北 荆门 448000；2.荆门电视台，湖北 荆门 448000；3.嘉兴学院，浙江 嘉兴 314001）

1 荆门地区手机电视概述

荆门位于湖北中部，地处美丽富饶的江汉平原西部，东眺武汉，西临三峡，南望潇湘，北通川陕，荆门地区下辖钟祥、京山、沙洋、屈家岭管理区，东西横距75 km，南北纵距86 km，受特殊地理位置的制约，有很多观众无法收看到荆门地区地方广播电视信号，而手机电视的覆盖能有效提高收视到达率。

CMMB为中国移动多媒体广播电视，为加大荆门地区覆盖、更好地服务用户，经国家广电总局批准，在荆门市的东宝山使用DS45CH，在湖北全省首批开通CMMB业务，覆盖荆门市城区，经湖北中广传播有限公司批准，在荆门地区建立全市单频网[1-4]。

2011年5月，湖北中广传播有限公司荆门分公司在荆门移动公司的全力支持下，完成了荆门地区CMMB覆盖项目建设。作为全省的试点地区，率先实现全地区覆盖，有效覆盖人口约为150万人。

2 方案简介

该系统原理流程如图1所示。

荆门地区手机用户目前能收看收听到CCTV-NEWS、CCTV-1、CCTV-5、“睛彩”电影、“睛彩”天下、荆门新闻、荆门新农村7套电视节目和中国国际、中央人民广播电台2套广播节目。中央台的5套节目由卫星数字接收机（型号CD⁃VB－5110G）接收CMMB卫星信号，并进行解调、拆装，还原出IP数据包，包括中央前端的音视频包以及ESG、紧急广播等信息。荆门的2套节目由SUMAVISION 9110 CMMB Encoder接收H.264编码标准的IP格式信号。16口H3C千兆以太网交换机接收中央前端7套节目的音视频IP包和符合H.264编码格式的2套荆门节目音视频IP包，并一起转发给CMMB复用器。8口TP-Link千兆以太网交换机是传输接口的扩展，可满足同时向各县市区转发CMMB复用后的信号，CMMB复用器与电视台CMMB激励器之间的ASI信号传输路由采用同轴电缆连接。

3 关键设备介绍

3.1 编码器

编码器实物如图2所示。

基于H.264的嵌入式编码设备，具有低功耗、高压缩率、使用方便等特性，内置编码器，集成2路音频编码和1路串口传输通道；数据传输采用TS over IP或RTP over IP方式，能够与第三方编码设备进行互通；SUMAVI⁃SION 9110具备LCD/按键、SNMP网管和Web界面三种控制方式，方便在不同情况下进行现场操作和集中控制。

3.2 卫星接收器

卫星CDVB5110G接收机采用强大的处理器，带两路AV输出:一路有OSD叠加的视频输出，用于监视；另一路无OSD叠加的视频输出，用于进入有线网。并且该处理器带有ASI格式的TS流输出。

3.3 H3C交换机

该设备主要将节目接收的IP节目包转发给复用器。

3.4 复用器

项目的复用采用了统计复用，统计复用指被复用的各个节目传送的码率不是恒定的，各节目之间实行按图像复杂程度分配码率的原则，如图3所示。统计复用达到的效果为:构成编码图像的比特率和编码图像复杂性的匹配，其结果是对每个电视节目采用可变的比特率分配，最终优化了带宽的使用；移动多媒体广播复用器是基于CMMB规范的处理平台，通过RTP/UDP/TCP/IP接收多路媒体业务、音频广播业务、ESG、数据广播、应急广播、条件接收的数据流，按照移动多媒体广播复用标准进行复用帧的复用，再经过PMS打包后ASI输出到调制器、激励器发射到无线网络，以实现移动通信终端随时随地接收音视频广播节目和信息服务等业务[5-6]。

4 信号的传输

到各县市区的信号通过TP-Link 8口千兆交换机IP包提供，通过端到端IP-ASI适配器实现信号的传输。

IP-ASI光纤传输适配器的工作原理为:各发射点节目信号源传输从荆门电视发射台机房传出，中间环节走荆门移动公司的光纤网络链路到各地区县广电局发射点，如图4所示。

在各县市区分别添加HC1230A IP-ASI适配器，将市电视台发射机房CMMB复用器输出的ASI信号通过HC1230A IP-ASI适配器送到各县市区接收点，IP-AS双向适配器适配为ASI信号，再将ASI送到发射机。

5 信号的发射

5.1 发射方式选择

荆门地区CMMB覆盖中，数字电视发射机工作频率选择在UHF频段，主要采用U波段地面无线发射来构建城市U波段地面无线覆盖网络；采用DS45CH单频网覆盖方式。

5.2 前期骨干站点建设方案

荆门地区CMMB覆盖项目首期分别在荆门市城区、京山县、钟祥市、沙洋和屈家岭5个中心城区建点，共5台CMMB发射机，其中屈家岭站点采用500 W发射机，其他站点均为1000 W发射机。其站点部署及场强覆盖示意如图5所示。

荆门市城区站点发射机系统与县市区发射机系统共同组成荆门辖区内的CMMB单频网。分别在上述5个台站增加环境监控部分，实现了发射机数据、环境情况等传至监控中心进行统一管理，单频网的组建通过从前端统一分配节目源，同时采用GPS同步来完成。个别站点间距离较近如有相干问题，可在实际调试时把时延进行微调来改变其射频保护率以满足组网要求，保证组网效果。首期各站点最近距离约40 km，最远约60 km，从实际效果看，没有出现相干问题。

6 设备维护与安全管理

预设各站点的机房均在发射塔的电视发射台的标准机房，面积均大于16 m2，个别机房内有其他设备使用，但可满足发射机的放置需求，发射机供电均可采用发射台原有的稳压电源（均有裕量）。考虑到夏天机房温度会超过30℃，以上4个站点均需安装3匹左右带断电恢复的柜式空调。由于CMMB发射机功率较大，需要用风道的方式把热风排出机房，解决散热问题。通过窗体和墙体过孔设立出风口位置，开口面积为400 mm×400 mm。机房内需安装风道，风道长度各站点均为5 m。

7 系统特点

系统特点如下:

1）系统采用单频网覆盖方式

节目传输分配中心通过传输链路以IP方式将信号通过移动公司网络传输分配到各个发射站，完成荆门地区单频网的基本覆盖。

2）系统采用移动10 Mbit/s普通网络链路传输

若采用专芯光纤（裸纤传输）端到端传输方案，需端到端设备数量多，光纤资源利用率低，端点越多越明显，并存在投资高且严重资源浪费的问题。该系统采用4K-OFDM（8 MHz）、8 MHz系统带宽基于时隙的帧结构方式进行编码，采用移动公司10 Mbit/s（及以上）网络即可满足传输实际需求。而后采用HC1230A IP-ASI适配器通过IP包传输，既保障了信号质量，同时节约网络资源，节省了成本。此方案需注意设备运行的安全保障，要做好备份和电源保障，特别注意防止中心点故障造成系统瘫痪。

3）荆门地区节目进入CMMB网

荆门地区节目经CMMB复用后通过链路传送给各个发射机。

4）预留同传通道

利用移动通信网络构成同传通信，终端通过同传通道向中央、地方两级节目播出平台发送信息，从而实现交互业务。

8 总结

2011年5月下旬，荆门地区各中心城区成功实现了CMMB手机信号全覆盖，丰富了电视信号覆盖手段，为发展文化产业起到积极作用。各站点在建设过程中遇到的各地已占用同频问题，经与有关单位协商，均优先让位于CMMB使用。随着科技飞速发展，CMMB的发展前景将更广阔，收视群体将更多。

[1]杨庆华.中国移动多媒体广播标准体系介绍[J].现代电视技术，2008（2）:14-18.

[2]叶志云，杨振.地市级CMMB覆盖实践[J].卫星电视与宽带多媒体，2010（5）:65-67.

[3]袁从年，廖世敏，周宗行.基于CMMB平台的富媒体广播系统简介及应用探讨[J].广播与电视技术，2010，34（10）:80-83.

[4]国家广播电影电视总局.GY/T 220.1—2006，移动多媒体广播第1部分:广播信道帧结构、信道编码和调制[S].2006.

[5]方兴，杜啸岚，苏勇.卫星数字传输与微波技术[M].北京:中国广播电视出版社，2005.

[6]李远东.CMMB超理论间距SFN设计的研究——CMMB下一阶段建网策略探讨[J].电视技术，2010，34（9）:9-17.