太原有線MMDS微波中繼站網(wǎng)絡設計

康晉峰

（太原有線電視網(wǎng)絡有限公司，山西 太原 030000）

太原MMDS無線覆蓋已初具規(guī)模，MMDS西山主發(fā)射臺的無線覆蓋為太原廣大區(qū)域的用戶提供了便利的數(shù)字電視接收方式。通過MMDS微波無線覆蓋，為解決廣大偏遠農(nóng)村、山區(qū)群眾基本的廣播電視信息接收需求發(fā)揮了不可替代的作用。但由于受太原多山的地理環(huán)境影響，MMDS西山主發(fā)射臺在覆蓋區(qū)域內(nèi)存在陰影區(qū)。

太原MMDS東山微波中繼站就是為解決主站覆蓋盲區(qū)而建立的微波發(fā)射系統(tǒng)，它是作為主發(fā)射臺的覆蓋補充。

1 太原MMDS微波中繼站的設計原則

1.1 標準化、開放性

設計方案應符合中華人民共和國國標及廣電總局制定的相關行業(yè)標準，應考慮產(chǎn)品的互通性、開放性并保證與國內(nèi)主流無線數(shù)字設備生產(chǎn)商的設備和系統(tǒng)的兼容，應具有良好的互通性、開放性，能夠?qū)崿F(xiàn)可預見的平滑升級。

1.2 安全、可靠性

選擇構建該平臺硬件設備，應滿足商業(yè)運營平臺的可靠性要求。系統(tǒng)建設成為電信級運營平臺,每年可靠運行時間比達到98%以上；用戶端收視效果達到SDTV標準，清晰度不少于720×480像素；誤碼率優(yōu)于國際國內(nèi)標準，圖像質(zhì)量主觀評價達4級以上。

1.3 可管理性

標準CA的使用，可方便對用戶、財務報表、收費統(tǒng)計等的科學管理。

1.4 先進性

系統(tǒng)所選設備在其領域內(nèi)具備先進性；系統(tǒng)功能、性能需充分顯示數(shù)字電視的優(yōu)勢，明顯優(yōu)于現(xiàn)有模擬電視。

1.5 全面性

系統(tǒng)的設計既要實現(xiàn)數(shù)字電視的傳播，又要兼顧現(xiàn)有模擬電視網(wǎng)絡的運行；既考慮城市周邊的用戶正常收視，也考慮偏遠用戶的正常收視。

1.6 實用性

系統(tǒng)設計、設備選型符合中國國情，充分考慮太原本地數(shù)字覆蓋網(wǎng)的目的需求和系統(tǒng)價格成本，采用性能價格比最佳的系統(tǒng)解決方案。

2 太原MMDS微波中繼站設計方案

2.1 MMDS微波中繼站技術方案

在太原MMDS微波中繼發(fā)射站系統(tǒng)中，中繼站信號源取自太原有線從漪汾街主機房鋪設過來的光纖，通過光接收機輸出射頻信號，然后應用濾波器將無線發(fā)射頻道選出來。發(fā)射信號共4個頻道，射頻調(diào)制頻率為 517MHz、555MHz、593MHz、631MHz，用一個寬帶濾波器將這4個頻點選出來，然后送往MMDS中繼發(fā)射機。為節(jié)省成本，提高性價比，太原MMDS中繼站選用室外發(fā)射機。

太原MMDS無線中繼發(fā)射頻點與主發(fā)射頻點一致。RF射頻信號進入MMDS寬帶發(fā)射機，通過寬帶發(fā)射機內(nèi)的上變頻器將射頻頻率變換到微波發(fā)射頻段，發(fā)射機輸出信號送入發(fā)射天線作無線覆蓋。

設計中的太原MMDS中繼站位于東山趙北峰村，覆蓋扇形半徑為40 km2，發(fā)射天線為120°，可覆蓋原城南和河西無法覆蓋的一些地區(qū)。

2.2 用戶端接收天線的選取

在接受端選用不同增益的接收天線，可使用戶接受到令人滿意的節(jié)目信號，同時，也可以優(yōu)化選用波束寬度窄、前后比高、極化隔離高的網(wǎng)狀天線，以提高對空間信號源的選擇性和抗干擾性，達到系統(tǒng)配置的目的。

2.3 交叉點用戶的接收

太原MMDS主站采用垂直極化，MMDS中繼站則采用水平極化，兩者增益相差20 dB。在接收方向上，由于接收天線的前后比,兩者增益又相差20 dB，兩項相加即相差40 dB。由于機頂盒自身具有選擇性（機頂盒始終工作在信號強的一邊），這樣在中間交叉覆蓋的用戶，既可以接收來自主站的信號,也可以接收來自中繼站的信號，這就看用戶接收天線對準哪個站效果更好。例如：

（1）交叉覆蓋點A:當接收天線前面對準主站時，將接收天線旋轉(zhuǎn)到垂直極化方向，這樣接收天線既收到來自主站垂直極化的信號，同時也接收到來自中繼站水平極化的信號。由于極化方式和前后比的原因，機頂盒收到主站的信號將比收到中繼站的信號高40 dB，由于機頂盒本身具有的選擇性,它將為主站信號工作。

（2）交叉覆蓋點B:當接收天線前面對準中繼站時，將接收天線旋轉(zhuǎn)到水平極化方向，這樣接收天線既收到來自中繼站水平極化的信號，同時也接收到來自主站垂直極化的信號。由于極化方式和前后比的原因，機頂盒收到中繼站的信號將比收到主站的信號高40 dB，由于機頂盒本身具有的選擇性，它將為中繼站站信號工作。

3 MMDS發(fā)射設備安裝及調(diào)試

（1）電源防雷器安裝，應在供電進入發(fā)射機之前安裝電源避雷裝置，防止通過電源進入設備。

（2）電源線為鎧裝，饋線為空腹硬質(zhì)。自塔頂至地面約140m高電源、饋線各兩條（MMDS備用發(fā)射機需要單獨的電源、饋線），塔頂至地面均有梯形電纜橋架，為此在固定電纜時選用不銹鋼喉股，每間隔1m左右固定一次，保證電纜的穩(wěn)固，同時增加電纜的受力點，避免電纜自重拉斷電纜。

（3）發(fā)射機安裝在發(fā)射塔的第三平臺上，采用背面與塔體用螺栓固定的方式；發(fā)射天線安裝在第三平臺的護欄上，采用螺栓固定。

（4）調(diào)試過程中設立監(jiān)測點，對需要覆蓋的區(qū)域進行測試，根據(jù)測試情況對發(fā)射系統(tǒng)進行修正，使系統(tǒng)達到最佳運行狀態(tài)，確保不影響已有用戶電視信號的接收。

4 MMDS中繼站建成后的應用情況

太原西山MMDS主發(fā)射站和增點后的東山站中繼站之間相距34 km，交叉覆蓋電平最強的地方為距兩站間17 km處，經(jīng)計算此處的接收電平為73Bμv。這里接收兩站的信號均可，但因兩站采用的極化方式不一樣，彼此因極化方式不同，水平/垂直接收相差20 dB，再加上接收天線的前后比相差10 dB，這兩項加起來就是30 dB，因此，在這里若采用垂直極化方式接收主站信號為73 dB，則接收到來自中繼站的水平極化方式的信號則為43 dB，能夠有效的克服兩發(fā)射臺信號的相至干擾，不會產(chǎn)生馬賽克（反之亦然）。東山MMDS中繼站很好的保持了與西山MMMDS主站系統(tǒng)的一致性，同時覆蓋了原有盲點，實現(xiàn)了太原地區(qū)地面數(shù)字電視的全面覆蓋。