北京地区国标单频网覆盖方案及工程实践.ppt

北京地区国标单频网覆盖方案及工程实践 何剑辉 博士 无线研究所 2009.11 主要内容 单频网 SFN：Single Frequency Network SFN 概述 SFN 同步系统 SFN 覆盖性能优化 一、SFN 概述 SFN 简介 北京DTTB SFN概况 1.1 SFN 简介 数字传输技术 数字化——采样、量化、编码 信道纠错编码——LDPC（0.4/0.6/0.8） 星座映射——64QAM/32QAM/16QAM/QPSK/4QAM-NR 交织——符号交织（240/720）/频域交织（C=3780） 帧头（保护间隔）——PN420/PN595/PN945 DTTB抗多径回波 保证接收质量（室外/室内/移动） SFN组网（主动回波、被动回波） 1.1 SFN 简介（续） SFN同步要求 时间同步 频率同步 内容同步 SFN理论模型： 多个不同地点的DTTB发射台，在同一时间、以同一频率发射同一信号，以实现对特定服务区的可靠覆盖。 1.1 SFN 简介（续） SFN 优点 提高频谱利用率 提高功率效率 补点方便灵活 更平滑的覆盖 更灵活的覆盖区分布 1.2 北京DTTB SFN概况 DS-44频道SFN DTTB试验（2007） 中央电视塔、沙河、491 DS-32频道SFN（2009） 中央电视塔、沙河、491、名人广场 DS-32/33频道SFN天安门覆盖（2009） 中央电视塔、广电总局大楼 DS-32频道SFN台站分布 二、SFN 同步系统 SFN适配器及外参考同步信号 节目分配网络 激励器同步规范 SFN结构示意图 2.1 SFN适配器及外参考同步信号 SFN适配器 SIP插入（SIP：Second-frame Initialization Packet） 码率适配 GPS接收机 1pps、10MHz SFN适配器 SIP插入 插入时序 地面数字电视单频网适配器每１秒钟向输入的TS码流中插入１个SIP，插入时刻与GPS的１pps对齐。 SFN适配器 码率适配 根据系统输出码率时钟，在GPS的每个1pps的位置，SFN适配器向TS流中插入１个SIP；在其它位置，SFN适配器从前端缓冲区内读取数据码流，如果数据不足一个SF，则自动插入SFN适配空包完成TS流的码率适配。 SFN适配器输出的TS流码率和由SFN适配器规定的发射机工作模式要求的净载荷速率完全相同，并且锁定在来自GPS的10MHz参考时钟上。 SIP占用净码率开销：188×8=1504，即1.504kbps。 SFN适配空包格式如下： 2.2 节目分配网络 信号分配网络 透明传输 传输时延?1秒 TS流抖动 为了保证在节目正常播出时，地面数字电视激励器不会因为TS流的抖动而误认为节目源端在进行节目调整，从而导致激励器执行复位操作，因此规定TS流传输抖动在100ns范围内。 2.3 激励器同步规范 DTTB激励器基本同步要求 外参考时钟源（1pps、10MHz） 时延调整 地面数字电视激励器通过检测输入TS流中的SIP获得最大延迟时间Tdelay_max和分配网传输延时Tdelay_transmitted，激励器附加延时Tdelay_add与Tdelay_max、Tdelay_transmitted的关系为： Tdelay_add = Tdelay_max -Tdelay_transmitted 2.3 激励器同步规范（续） 不同厂家激励器无法组建单频网问题 现象 各激励器都具备根据外部同步参考信号实现SIP处理的功能 组建单频网之后信号之间产生同频干扰 如：四川凯腾与RS激励器 原因 激励器开始调制的起始超帧不一致 系统信息部分信号功率各自定义不同 解决方案 国家标准草案《地面数字电视广播激励器技术要求和测量方法》：“在各种工作模式下，系统信息的映射方法明确为I、Q相同的QPSK映射，其功率保持与数据的平均功率相同。同时明确激励器开始调制的第一个超帧为0号，即偶数超帧。” 2.3 激励器同步规范（续） 不同激励器基带处理时延不一致问题 现象 SFN信号相对时延理论值与实测值不一致 在单频网适配器不设置附加时延情况下，中央电视塔THOMSON激励器A发射时刻比RS SX800激励器晚11.3μs；THOMSON激励器B发射时刻比RS SX800激励器晚9.9μs；四川凯腾2台激励器之间的时延差为4.3μs。 原因 不同厂家激励器以及同一厂家不同激励器的基带信号处理时延都存在个体差异（μs 级） 2.3 激励器同步规范（续） 不同激励器基带处理时延不一致问题 解决方案 国家标准草案《地面数字电视广播激励器技术要求和测量方法》：“在单频网模式下，Tdelay_max包含了激励器基带处理所需要的延时，Tdelay