宁夏MMDS传输覆盖网技术方案介绍

  　　2、以20W主站传输为例，在自由空间传输条件下，转发站接收信号质量达到4.5分，接收天线增益为28dB时，转发站距主站最大距离可达38km。
　　计算条件：
　　Pt：单频道输出电平 43 dBm（20W）
　　Pr：转发站接收天线输出电平
　　Ld：空间损耗 
　　D： 传输距离
　　GT：主站全向发射天线增益 13dBi
　　Gr：转发站接收天线增益 28dB抛物面天线。
　　F：转发器的噪声系数 6 dB
　　N：基础噪声KTB -106.4 dBm
　　Lo： 发射机与转发器之间的馈线损耗 4.7dB
　　C/N:载噪比 47.2dB(接收信号质量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
　　根据Ld=100.7+20LgD，对应转发站距离约38km

　　（二）MMDS主站直接接收用户信号指标核算
　　1、以50W主站传输为例，在自由空间传输条件下，接收天线增益为22dB，用户接收信号质量达到3.5分时，用户距主站最大距离可达87km。
　　计算条件：
　　单频道发射机输出功率50W P0= 47dBm
　　频道合成器插入损耗 L∑=1.5dB
　　馈线损耗（EW-20 116m） Lg=1.5dB
　　发射天线增益 GT=13dB
　　其他损耗 ΔL=1.5dB
　　接收天线增益 GR=22 dB
　　下变频器噪声系数 F=2 dB
　　传输路由衰落储备 M =3dB
　　基础噪声 KTB N=-106.4 dBm
　　传输距离 D
　　自由空间传输损耗 （f=2.6GHz） Ld =100.7+20LgD
　　载噪比(接收信号质量3.5分) C/N=39.4dB
　　用户接收天线输出电平(考虑衰落储备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
　　根据Ld =100.7+20LgD，对应用户距主站距离约87km。

　　2、以20W主站传输为例，在自由空间传输条件下，接收天线增益为22dB，用户接收信号质量达到3.5分时，用户距主站最大距离可达54km。
　　计算条件：
　　单频道发射机输出功率20W P0= 43dBm
　　频道合成器插入损耗 L∑=1.5dB
　　馈线损耗（EW-20 116m） Lg=1.5dB
　　发射天线增益 GT=13dB
　　其他损耗 ΔL=1.5dB
　　接收天线增益 GR=22 dB
　　下变频器噪声系数 F=2 dB
　　传输路由衰落储备 M =3dB
　　基础噪声 KTB N=-106.4 dBm
　　传输距离 D
　　自由空间传输损耗 （f=2.6GHz） Ld =100.7+20LgD
　　载噪比(接收信号质量3.5分) C/N=39.4dB
　　用户接收天线输出电平(考虑衰落储备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
根据Ld =100.7+20LgD，对应用户距主站距离约54km。

　　（三）MMDS转发站接收用户信号指标核算
　　1、每个频道功率的确定
　　宽带功放功率为200W，多频道应用时，考虑到放大器的线性状态，每频道功率（Pch）的经验公式为
　　Pch=200/（18-20）N 
　　频道数N=11，故Pch=1W，30 dBm。

　　2、用户接收信号载噪比确定为39.4 dB（接收信号质量3.5分)， 用户距主站最大距离可达18km。
　　Pt：单频道输出电平30dBm
　　Pr：用户接收天线输出电平
　　Ld：空间损耗 
　　D： 传输距离
　　Gr：用户接收天线增益 22 dB/抛物面天线
　　F：下变频器的噪声系数 2dB
　　N：基础噪声KTB -106.4 dBm
　　GT：全向发射天线增益 13dB 
　　Lo： 发射机与转发器之间的馈线损耗 1.0dB
　　M：增益储备 3dB
　　用户接收天线输出电平
　　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）
　　根据Ld=100.7+20LgD，对应用户距转发站站距离约18km。

　　3、在转发站发射功率为100W，用户接收信号载噪比达到39.4 dB（接收信号质量3.5分) 时，用户距转发站站距离约13km。
　　4、由于转发站接收主站信号的载噪比（47.2dB）高出用户
接收转发站信号的载噪比(39.4dB)为7.8dB，因此以用户接收转发站信号的载噪比作为用户端接收信号总的载噪比。
　(四)宁夏全区MMDS主站覆盖各点的链路计算（附见表1）


五、设备配置：
　　（一）设备配置原则
　　考虑到整个系统工程造价和近年来国内MMDS制造企业技术及工艺逐步成熟的因素，我们在设备选型上全部采用了国产设备。 

　　（二）MMDS发射系统。
　　1、主站发射机配置为国产单频道数模兼容发射机，每频道功率为20W-50W，模式为8+3（即8台模拟通道调制器和发射机加3台数字通道调制器和发射机，数字信号调制方式为64QAM），备机统一配备1台数模兼容宽频带发射机。
　　2、转发站发射机使用宽带复合信号发射方式，宽带功放的功率为200W和100W两种，多频道应用时，每频道发射功率约为1W和0.5W，考虑到各覆盖区的实际需要，有11个转发站采用200W宽带发射机，2个转发站采用100W宽带发射机。

　　（三）主站前端设备（信号源）
　　各主站全部新建了卫星地面站，配备模拟通道的卫星接收机（无ASI码流输出）8台，数字通道的卫星接收机（有ASI码流输出）14台。数字前端配备编码器2台，复用加密加扰器（TS输入口为8个）3台，SI注入器1台，工程型服务器4台。整个数字前端包括：有条件接受系统、用户管理系统、EPG系统(电子节目信息导航播出系统)、数据信息服务系统4部分。

　　（四）MMDS主站频道合成器
　　全部采用国产邻频道合成器，改造站原有进口合成器的改造也由国内厂家完成。

　　（五）MMDS发射天馈系统及转发站接收系统。
　　1、MMDS发射天线采用国产缝隙天线。为取得较好的覆盖效果，根据各覆盖区实际需要，采用了9部13dB全向发射天线，4部16dB定向发射天线。天线顶端带有避雷装置。
　　2、发射机传输馈线采用国产BT-26椭圆软波导，损耗0.02dB/m。
　　3、转发站接收系统采用Ф1.5m到Ф2.4m抛物面接收天线，依据转发站到主站的距离来选择不同口径（不同增益）的接收天线。

　　（六）其它设备。
　　1、为保证主站发射机的可靠运行，每个主站配备了捷变频模拟调制器和数模兼容宽带发射机各1台。
　　2、在每个主站配备了10KW电源 target=_blank>稳压电源1台和15KW发电机1台，在每个转发站配备了5KW电源 target=_blank>稳压电源1台和5KW发电机1台。

六、项目建设中遇到的问题及解决办法

　　（一）同频转发的问题
　　设计中考虑到同频转发站与主发射站间可能的反馈自激，将原规划中的同频转发站全部改为异频转发站。项目建设过程中又考虑到异频转发时，相位噪声将有所降低，并且目前同频转发技术有所改善，决定在5个转发站进行同频转发试验。在实际运行中发现，只有窑山转发站(海拔2169m)信号与罗山主发射站(海拔2624m)信号（两站相距34km）发生同频干扰。

　　为防止发生同频干扰，同时有利于降低相位噪声，以及考虑了地形环境和建设工期的要求，经研究，对13个转发站的转发方式进行调整，目前运行良好。
　　1、佟记山、杨沙湾、窑山、大壕山、西华山、马达子梁、风台嘴、王洼和沟口转发站异频转发主发射站信号。
　　2、风台山、八岔梁和扎营墩转发站同频转发主发射站信号。

　　（二）云雾山转发站信号源的问题
　　设计中考虑到三营主站海拔较低（1555m），所以云雾山转发站（海拔2145m）同频转发六盘山主站(海拔2934m)信号。实际运行中发现云雾山转发站可以良好的接收三营主站的信号（载噪比C/N≥50dB），考虑到地形环境和运行维护管理的要求，调整云雾山转发站异频转发三营主发射站信号，目前运行良好。

　　（三）发射天线方向性
　　因实际使用中的定向发射天线与设计中要求的定向发射天线的背向方向图不一致，考虑到地形环境和覆盖用户的要求，保留窑山转发站、马达子梁转发站、沟口转发站、扬沙湾转发站为定向转发，扎营墩转发站、西华山转发站使用的定向发射天线改为全向发射天线，实际测试结果表明能够满足覆盖要求。

　　（四）沟口转发站绕射损耗问题
　　彭阳沟口转发站是座原有发射塔（塔高40m）的转发站。但设计中此转发站（接收天线30m）接收六盘山主发射站信号有6dB的绕射损耗；原铁塔强度低，接收天线架设后，塔体摆动较大，造成接收信号不稳。经研究，更换为76m新塔，接收天线架设高度60m，现覆盖效果良好。

　　（五）其它问题
　　对工程建设中存在的设备频率精度、电源技术指标、发射天线安装及个别非线性失真等问题进行了改进。

七、宁夏MMDS覆盖网运行情况及运行模式

　　宁夏MMDS覆盖网是国家广电总局及宁夏广电局在解决“村村通”工作上的创新，是一次在全自治区范围内进行多套电视节目传输覆盖的尝试。目前，宁夏MMDS覆盖网运行正常，系统稳定，发射和接收环节等各方面指标参数符合设计要求。宁夏MMDS覆盖网已经有效地解决了宁夏近80％广大农村地区免费收看8套电视节目的问题，同时还可有偿收看8套以上数字电视节目。在自治区党委和政府的推动下，MMDS入网用户大幅度增加。

　　宁夏MMDS覆盖网从建设之初就纳入了宁夏农村广播影视公共服务体系，该体系健全了“三级管理、四级服务”的体制（即区、市、县三级管理，区、市、县、乡四级服务），保证了宁夏MMDS覆盖网长期有效地运行。