山东省莱芜市数字MUDS设计方案_GOSPELL

数字电视MUDS--QAM系统方案GOSPELL山东省莱芜市数字MUDS设计方案MUDS系统1、概述MUDS采用的MUDS的命名方法，U为UHF频段（470-860MHz），MUDS即为多路分米波分配系统（MuchannelUHFDistributesystem）的英文编写。采用多路分米波邻频传输电视节目，它采用无线直发直收的方式，不用铺设电缆，低成本地解决了农村广播电视网络的多路覆盖问题，其覆盖半径根据功率大小可达1-40KM，直接覆盖一个村、镇、县，使得农村广播电视网的建设投资由几千万元降至仅百万元。对于无线电视的盲区，MUDS采用低成本直放中继技术，可以扫除无线电视覆盖的盲区；它采用低成本IC卡授权数字或模拟加解扰收费管理技术，彻底地解决了广播电视网络的收费难的问题，使得农村广播电视网络步上按经济规律办事的良性循环发展道路，并给广播电视网络运营业带来根本性的经济增长点。1.1系统性能与特征MUDS与MUDS微波多路分配系统比较有如下特点：1.MUDS系统工作在UHF分米波470-800MH频段上，射频信号直接在空间传输，无需上变频发射及下变频接收，仅需一个宽带的UHF频段全固态功放模块，因而使设备成本大大降低，提高传输效果。2.MUDS传输系统采用宽带专用天线，虽然收发天线增益比MUDS天线增益低，但馈线及连接头损耗小，并且信号在空间传输中衰减比MUDS小得多（在相同传输距离情况下约少12-15dB），所需发射功率及传输距离与MUDS相比相差不多，且价格低。3.电波遇阻挡或在沿地平面传输时，绕射能力比MUDS强，使覆盖范围加大。4.受雨雪影响小，衰减小，因此在设计MUDS传输系统时，可不考虑设计余量。信号在UHF频段开路传输，属广电领域专用频率，资源丰富，由于宽带发射功率小，对偏远的农村不会有太大干扰，也无需申请频率。5.系统直发直收，没有中间环节的噪声积累，邻频隔离度高于有线电视，传输质量不低于光纤电视。6.主要部件、模块、器件采用进口优质件，系统质量稳定可靠。7.针对不同地域，采用县级覆盖与乡镇级覆盖，配合直放中继技术，可以达到无缝覆盖。8.系统可以跳开现有无线电视频率，带外抑制能力强，不对现有无线电视产生任何干第页共页125数字电视MUDS--QAM系统方案GOSPELL扰；采用垂直极化，隔离于现有无线电视的水平极化；系统也不对CATV网产生任何干扰。9.系统可以实现数字化升级，采用DVB-C模式兼容数字有线电视，将一个模拟电视频道变成6个数字电视频道，传输50套以上的电视节目。1.2MUDS多路分米波分配系统的系统构成MUDS发射系统的分类与MUDS发射系统类似，分为单频道大功率合成发射系统或多频道宽带发射系统；同频道直放中继系统或差频收转中继系统；室内型或室外型等多种规格。若前端再配上数字设备和加扰设备，则可实现IC卡授权或可寻址计算机收费管理。1.3设备介绍1.3.1.MUDS发射机MUDS宽带发射机大多是室外型，可对多频道宽带UHF射频信号进行低噪声放大、滤波及高功率放大。为了减小因馈线长度而增加的损耗，把发射机安放在发射塔上发射天线下端。直放单元包括：ALC低噪声预放大器、滤波器和具有高线性大功率输出能力的多级功率放大链路以及控制信号取样检测电路等。MUDS邻频发射机由射频频道处理模块、功率放大模块、显示调节控制模块及散热部件等组成。射频频道处理模块主要通过频率合成技术，将电视中频信号变频到分米波电视频道。本模块采用双平衡低噪声混频、军品级低相位噪声本振源，高线性放大、交指高带外抑制滤波、贴片工艺等一系列先进技术，品质十分优良。功率放大模块主要是对每一个频道的电视射频信号进行大功率高线性放大。为保证系统的可靠性，我们采用日本生产的进口功放模块，它采用甲类高线性低噪声放大、低反射高隔离技术，是分米波无线发射功放模块的最佳选择。显示调节控制模块主要是显示输出功率的大小，监测驻波比的大小，对发射机的过流、饱和、驻波比过大报警，并能实现AGC控制与调节增益的大小。为了保证直放单元在不同程度的恶劣环境下可靠稳定的工作，还采取了各种防水防雷击和“功放“散热降温等措施。同样，由于末级“功放”模块的非线性特性，每频道容许的输出功率受到限制。当多频道工作时，在保证给定的非线失真指标（CTB/C）前提下，其每频道输出功率PN近似按下式估算：第页共页225数字电视MUDS--QAM系统方案GOSPELLPN=P/KN式中：P--发射机的额定功率（即标称功率）；N—频道数；K--系数，一般取K=20～22。宽带MUDS系统每频道发射功率小，传输距离近，但造价低，因此更适合于乡、镇、村小范围区域覆盖，所以是实现“村村通”的又一重要途径。1.3.2、大功率邻频隔离器由MUDS邻频发射机输出的大功率电视射频信号输入到大功率邻隔离器，消除各种反射波，它具有扦损小，隔离度高等一系列特点。1.3.3、邻频多工合成器由隔离器输入到邻频多工合成滤波器，首先对每频道的大功率电视射频信号进行高Q值滤波，通过共腔高隔离、低插损方式进行多路合成一路。本多工合成滤波器采用同轴腔合路技术，它具有扦损小、反射小、Q值高、通过功率大、带内平坦度好、路数多等一系列特点。2、莱芜市用户概况山东省莱芜市要求用数字MUDS系统覆农村地区，拟传输6个频点，每个频点传输7套数字节目。共传输42套节目（其中4套需编码自办节目，7套省台传输流，31套卫星节目）。地形多为平原和山区，要求覆盖绝大部分平原地区和部分山区。二、设计要求·系统稳定性·信号的稳定性·将来可实现与有线网络共用前端设备·覆盖半径·投入低成本控制设计要点1、山区地区覆盖由于本系统要覆盖部分山区地形，由于阻挡问题，中心主发信号无法实现覆盖，因此需要采用中心机房为主，多点中继的设计方案。中继站采用主中继(半径10公里)与蜂窝中继(覆盖半径3公里)结合的方式。即达到覆盖效果，又节约成本。第页共页325数字电视MUDS--QAM系统方案GOSPELL系统设计1、系统组成425光纤或无线光纤或无线光纤或无线中心主站主中继站1蜂窝中继站1蜂窝中继站2光纤或无线光纤或无线蜂窝中继站1中继站n2、中心主站莱芜市数字式MUDS系统中心主站位于市里,塔高100米（？），要求传输42套数字电视节目，占用7个频点，每个频点传输6套数字电视节目，每个频点占用30MHz带宽，前端部分采用25台GC-1800S数字TS流转换器（接收机），5台GM-2700复接器，7台GA-2600加扰器，7台GQ-3650QAM调制器，4台GN-1821编码器（注：使用的设备总量和数量由用户节目最终确定）。由QAM调制器输出射频信号输入给MUDS发射机发射。数字MUDS发射部分采用7台单道MUDS发射机，每个通道功率100W，混合后再由馈管与MUDS天线连接。数字MUDS发射机输入信号为QAM调制的输出信号（频率待定），频道带宽为56MHz。发射机输出信号频率范围在48-860MHz内。系统组成如下：第页共页数字电视MUDS--QAM系统方案GOSPELL前端机房通道1通道2通道3通道4通道5通道7MMDS发射机7通道6MMDS发射机4MMDS发射机5MMDS发射机6MMDS发射机2MMDS发射机3MMDS发射机1器混合前段机房组成：节目分布(1)通道1（6套节目）525自办节目2自办节目3自办节目4卫星节目1卫星节目2发射机1数字编码器GN1821GM-2700再复接器QAM调制器交换机GN1821GA-2600加扰器GC1800S接收机2GC1800S接收机1GN1821数字编码器数字编码器GN1821数字编码器自办节目1第页共页数字电视MUDS--QAM系统方案GOSPELL（2）通道2（7套节目）中央1，2，7，10，11，12，音乐发射机2QAM调制器交换机GC1800S接收机3加扰器GA-2600(3)通道3（7套节目）省台来数据流发射机3QAM调制器交换机适配器加扰器GA-2600注：适配器是专用适配器，本方案不提供。(4)通道4（6套节目）625卫星节目5卫星节目6卫星节目7卫星节目8GC1800S接收机4GC1800S接收机5接收机7GC1800SGC1800S接收机6GM-2700再复接器QAM调制器GC1800S接收机8GC1800S接收机9GA-2600加扰器交换机卫星节目3卫星节目4发射机4第页共页数字电视MUDS--QAM系统方案GOSPELL(5)通道5（6套节目）725卫星节目12卫星节目13卫星节目14发射机5接收机10GC1800S接收机11GC1800S接收机14GC1800SQAM调制器交换机加扰器GA-2600GC1800S接收机15再复接器GC1800S接收机12GC1800S接收机13GM-2700卫星节目9卫星节目10卫星节目11(6)通道6（6套节目）卫星节目16卫星节目17卫星节目18卫星节目19卫星节目20发射机6接收机16GC1800SGM-2700再复接器QAM调制器交换机GC1800SGC1800S接收机19GC1800S接收机20GC1800S接收机21GA-2600加扰器接收机18GC1800S接收机17卫星节目15(7)通道7（6套节目）第页共页数字电视MUDS--QAM系统方案GOSPELL8253、中继站针对设计要求，中继站有两种规格，分别是覆盖半径为3公里和10公里。3公里规格采用功率20瓦MUDS宽带发射机，发射频率48-860MHz，10公里规格采用功率50瓦MUDS宽带发射机,并采用数字中继的方式,发射频率48-860MHz，采用异频中继方式。由于其原理相同，可由下面示图表示：接收天线发射天线半径3公里中继方案接收天线发射天线MMDS发射机卫星节目22卫星节目23卫星节目24发射机7GC1800S接收机22GC1800S接收机23GM-2700再复接器QAM调制器接收机24GC1800S交换机GC1800S接收机25加扰器MMDS发射机再生中继器GA-2600卫星节目21半径10公里中继方案第页共页数字电视MUDS--QAM系统方案GOSPELL4、用户端接收a)接主站信号天线925AV信号电视机机顶盒五、CA条件接收系5.1使用条件接收的必要性条件接收系统是数字电视发展的一个重要的保障系统。在我国节目的择优收转已经得到了大家的认同，许多城市和地区都已开展了模拟频道的有偿收视，作为数字电视无论是节目质量，还是节目内容都比模拟电视有很大的提高，如果采用有条件接收系统引入有偿提供节目的机制，一方面将有利于各方协调发展，另一方面也将有利于有线台自身节目体系的形成，从而开发多功能新业务，提供增值服务并以此开辟广播电视新的经济增长点，将为电视产业的良性循环发展奠定经济基础。条件接收系统是数字电视收费的技术保障系统。条件接收是指对播出的数字电视节目内容进行数字加扰（或称数字加密）以建立有效的收费体系，从而保障节目提供商和电视台的利益。从欧洲数字电视商业化成功运营的经验看，条件接收系统是推动数字电视走向市场成功的重要环节。5.2前端系统的组成：第页共页数字电视MUDS--QAM系统方案GOSPELL前端系统的架构完全符合标准，能够方便的进行升级或同其他第三方设备进行互连互通，系统作为一个相对封闭的网络环境，对外联系通过防火墙进行保护，具有较高的安全性。前端标准组成由：授权管理信息发生器（EMMG），授权控制信息发生器（ECMG），控制字生成器(CWG)、CAS服务器、EIS和数据库服务器组成。其中CWG目前大多由加扰器厂家提供。EMMG:EMMG在前端系统中主要作为用户管理系统和用户端接收设备的联系作用，它通过接口获得SMS的用户节目预定信息后通过一定的方式生成EMM数据包并进行加密，随后将EMM数据发送给服用器进行下传供用户端接收。EMM处理即SAS系统。SAS（SubscriberAuthorizationSystem）即用户授权系统，是条件接收(CA)系统的重要组成部分，主要负责对EMM的管理，SAS在用户管理系统(SMS)的指导下，从SMS的数据库中提取相关的用户授