CMMB与TD—LTE室内覆盖系统合路设计
2022-06-09
1背景介绍
在工信部主导的三大通信运营商稳步升级网络时，广电部门也在积极的探索着CMMB业务的融合与规划。CMMB（ChinaMobileMultimediaBroadcasting），即移动多媒体广播电视，其主要面向手机、车载电视、PDA等小屏幕便携式手持终端提供广播电视服务。CMMB也是数字电视技术的一种，采用S波段信号实现"天地"一体覆盖、全国漫游，支持25套电视和30套广播节目。2006年10月24日，国家广电总局正式颁布移动多媒体广播（俗称手机电视）行业标准，确定采用我国自主研发的移动多媒体广播行业标准。
TD-LTE采用TDD技术，即时分双工（TimeDivisionDuplexing），是移动通信技术使用的双工技术之一，与FDD频分双工相对应。LTETDD帧结构是以TD-SCDMA的帧结构为基础的，这就为移动的所采用的3G技术TD-SCDMA成功演进到LTE奠定了基础。目前TD-LTE最大的理论下载速率可以达到100Mbps。
在国家大力推行的三网融合的大前提下，2G、3G乃至4G与CMMB的交集就是一个很好的突破口，工信部等多家部委扶持的TD技术与广电部门推行的CMMB业务在博弈中达成了双赢。
2CMMB原理介绍
CMMB采用"天地一体"的技术体系，利用大功率的S波段卫星覆盖全国，利用地面覆盖网络进行城市人口密集区域的有效覆盖、利用双向回传通道实现交互，形成单向广播和双向互动相结合、中央和地方相结合的无缝覆盖的系统。CMMB网络结构如图1所示。
在CMMB的系统结构中，CMMB信号是由S波段（1.55G-3.4GHZ）卫星覆盖网络和U波段（470MHZ-798MHZ）地面覆盖网络实现信号覆盖。S波段卫星网络广播信道用于直接接受，Ku波段上行，S波段下行。为实现城市人口密集区域的CMMB信号的有效覆盖，采用U波段地面无线发射构建城市U波段地面覆盖网络。U波段的地面发射覆盖方式主要分为单频网和小功率增补。
3CMMB室内覆盖系统的构成
CMMB室内覆盖系统系统由信号源和天馈系统组成。信号源分为发射机、无线直放站、光纤直放站三种。天馈系统包括天线、功分器、耦合器、馈线、馈线接头等无源器件。信号源提供CMMB射频信号，通过天馈系统将信号发射至楼内各个地方，解决因为建筑结构复杂，室外信号无法穿透墙体等原因导致信号弱覆盖的问题。
4CMMB+TD-LTE室分合路设计分析
4.1合路方式
TD-LTE室分系统建网模式包括单通道模式和双通道模式。（1）单通道模式是通过建设一套天馈系统，上下行链路采用SISO方式，特点是工程量小，但无法体现TD-LTE使用MIMO建设提高小区和用户吞吐量的优势。（2）双通道方式是独立馈线和天线构成2×2MIMO系统，上行链路采用1×SIMO方式，下行链路采用2×MIMO方式。使用MIMO双路建设方式用户峰值吞吐量有较大提升，能充分体现MIMO上下行容量增益。
根据TD-LTE室分系统的特点，可将CMMB的信号的合路分为两种模式。
（1）TD-LTE单通道建设模式
TD-LTE室分系统采用新增一路天馈系统的模式，将CMMB信号合路至天馈系统中，该方式即可减少工程量和投资预算，也可减小对建筑内装饰的破坏。（如图3所示）
（2）TD-LET双通道建设模式
为提高TD-LTE用户吞吐量，保证高速上网。可通过新增两路天馈系统的模式，将CMMB信号与其中一路TD-LTE信号合路至天馈系统中。天线可选用单极化天线或者双极化天线。
4.2器件兼容性分析
若对现有的移动室分系统进行共天馈系统合路，大部分器件可保留，比如功分器、耦合器、馈线等无源器件都可兼容CMMB和TD-LTE频段；而对于一些不支持全频段的全向吸顶天线及定向板状天线，需要更换或者新增，以达到同时兼容CMMB和TD-LTE的效果。
4.3CMMB与其他系统的干扰分析
CMMB的工作频段为470MHz-860MHz，为最佳的UHF频段。在CMMB与TD-LTE以及其他系统进行天馈合路建设中，需要分别分析杂散干扰、互调干扰、同频干扰、阻塞干扰等。由表1可知，CMMB与TD-LTE的F/E/D频段以及其他GSM、DSC1800、TD-SCDMA、WCDMA等系统相互影响较小，可适当合路。CMMB与CDMA系统工作频段较为接近，相互干扰比较严重，不建议CMMB与CDMA系统合路建设室分系统。
5结语
目前国内三大电信运营商的通信建设相对完善，大部分楼宇已建设室分系统，本着共享共建的原则，2G、3G、4G有着多种灵活的方式进行室分合路覆盖。CMMD在国内尚属建设初期，在短期内，可与其他电信运营商合作，实现共用天馈系统，节省投资的前提下，更快达到覆盖效果。
[参考文献]
[1]李远东.CMMB室内覆盖系统建设研究[J].广播与电视技术，2009年第7期.
[2]付威，谭展.TD-LTE室内覆盖建设解决方案研究[J].移动通信，2012年第16期.
[3]张红，秦龚龙，唐月，崔岩，聂明杰.移动多媒体（CMMB）室内覆盖技术研究[J].广播与电视技术，2008年第7期.
在工信部主导的三大通信运营商稳步升级网络时，广电部门也在积极的探索着CMMB业务的融合与规划。CMMB（ChinaMobileMultimediaBroadcasting），即移动多媒体广播电视，其主要面向手机、车载电视、PDA等小屏幕便携式手持终端提供广播电视服务。CMMB也是数字电视技术的一种，采用S波段信号实现"天地"一体覆盖、全国漫游，支持25套电视和30套广播节目。2006年10月24日，国家广电总局正式颁布移动多媒体广播（俗称手机电视）行业标准，确定采用我国自主研发的移动多媒体广播行业标准。
TD-LTE采用TDD技术，即时分双工（TimeDivisionDuplexing），是移动通信技术使用的双工技术之一，与FDD频分双工相对应。LTETDD帧结构是以TD-SCDMA的帧结构为基础的，这就为移动的所采用的3G技术TD-SCDMA成功演进到LTE奠定了基础。目前TD-LTE最大的理论下载速率可以达到100Mbps。
在国家大力推行的三网融合的大前提下，2G、3G乃至4G与CMMB的交集就是一个很好的突破口，工信部等多家部委扶持的TD技术与广电部门推行的CMMB业务在博弈中达成了双赢。
2CMMB原理介绍
CMMB采用"天地一体"的技术体系，利用大功率的S波段卫星覆盖全国，利用地面覆盖网络进行城市人口密集区域的有效覆盖、利用双向回传通道实现交互，形成单向广播和双向互动相结合、中央和地方相结合的无缝覆盖的系统。CMMB网络结构如图1所示。
在CMMB的系统结构中，CMMB信号是由S波段（1.55G-3.4GHZ）卫星覆盖网络和U波段（470MHZ-798MHZ）地面覆盖网络实现信号覆盖。S波段卫星网络广播信道用于直接接受，Ku波段上行，S波段下行。为实现城市人口密集区域的CMMB信号的有效覆盖，采用U波段地面无线发射构建城市U波段地面覆盖网络。U波段的地面发射覆盖方式主要分为单频网和小功率增补。
3CMMB室内覆盖系统的构成
CMMB室内覆盖系统系统由信号源和天馈系统组成。信号源分为发射机、无线直放站、光纤直放站三种。天馈系统包括天线、功分器、耦合器、馈线、馈线接头等无源器件。信号源提供CMMB射频信号，通过天馈系统将信号发射至楼内各个地方，解决因为建筑结构复杂，室外信号无法穿透墙体等原因导致信号弱覆盖的问题。
4CMMB+TD-LTE室分合路设计分析
4.1合路方式
TD-LTE室分系统建网模式包括单通道模式和双通道模式。（1）单通道模式是通过建设一套天馈系统，上下行链路采用SISO方式，特点是工程量小，但无法体现TD-LTE使用MIMO建设提高小区和用户吞吐量的优势。（2）双通道方式是独立馈线和天线构成2×2MIMO系统，上行链路采用1×SIMO方式，下行链路采用2×MIMO方式。使用MIMO双路建设方式用户峰值吞吐量有较大提升，能充分体现MIMO上下行容量增益。
根据TD-LTE室分系统的特点，可将CMMB的信号的合路分为两种模式。
（1）TD-LTE单通道建设模式
TD-LTE室分系统采用新增一路天馈系统的模式，将CMMB信号合路至天馈系统中，该方式即可减少工程量和投资预算，也可减小对建筑内装饰的破坏。（如图3所示）
（2）TD-LET双通道建设模式
为提高TD-LTE用户吞吐量，保证高速上网。可通过新增两路天馈系统的模式，将CMMB信号与其中一路TD-LTE信号合路至天馈系统中。天线可选用单极化天线或者双极化天线。
4.2器件兼容性分析
若对现有的移动室分系统进行共天馈系统合路，大部分器件可保留，比如功分器、耦合器、馈线等无源器件都可兼容CMMB和TD-LTE频段；而对于一些不支持全频段的全向吸顶天线及定向板状天线，需要更换或者新增，以达到同时兼容CMMB和TD-LTE的效果。
4.3CMMB与其他系统的干扰分析
CMMB的工作频段为470MHz-860MHz，为最佳的UHF频段。在CMMB与TD-LTE以及其他系统进行天馈合路建设中，需要分别分析杂散干扰、互调干扰、同频干扰、阻塞干扰等。由表1可知，CMMB与TD-LTE的F/E/D频段以及其他GSM、DSC1800、TD-SCDMA、WCDMA等系统相互影响较小，可适当合路。CMMB与CDMA系统工作频段较为接近，相互干扰比较严重，不建议CMMB与CDMA系统合路建设室分系统。
5结语
目前国内三大电信运营商的通信建设相对完善，大部分楼宇已建设室分系统，本着共享共建的原则，2G、3G、4G有着多种灵活的方式进行室分合路覆盖。CMMD在国内尚属建设初期，在短期内，可与其他电信运营商合作，实现共用天馈系统，节省投资的前提下，更快达到覆盖效果。
[参考文献]
[1]李远东.CMMB室内覆盖系统建设研究[J].广播与电视技术，2009年第7期.
[2]付威，谭展.TD-LTE室内覆盖建设解决方案研究[J].移动通信，2012年第16期.
[3]张红，秦龚龙，唐月，崔岩，聂明杰.移动多媒体（CMMB）室内覆盖技术研究[J].广播与电视技术，2008年第7期.