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Television Broadcasts Limited
Report of Mobile TV Trial in Hong Kong SAR
China Mobile Multimedia Broadcasting (CMMB)
Phase 2
Trial period: 2 March 2009 to 16 March 2009
Version 3a
thIssued date: 29 July 2009 Prepared by: Transmission Network Transmission Department Engineering Division
File: HKCMMBTechTrial_Phase2_RV3b.doc
CMMB field trial (Phase 2) report 1/53
Television Broadcasts Limited
Acknowledgements
Special thanks are due to the suppliers and organization to loan trial
equipment and provide technical support for the trial below:
• Academy of Broadcasting Planning, China SARFT
中国国家广播电影电视总局广播电视规划院
• Beijing WiFLARE Company
北京博信视通科技有限公司
• Beijing Thomson Commerce Co., Ltd.
北京湯姆遜商業有限公司
CMMB field trial (Phase 2) report 2/53
Television Broadcasts Limited
目 录
1 .................................................................................................................................................4 前言
2 测试说明..........................................................................................................................................5
2.1 .....................................................................................................................5 单频网系统设备
2.2 .................................................................................................................................7 测试设备
2.3 ...............................................................................................................................10 测试模式
2.4 ...............................................................................................................................12 失败判据
3 ....................................................................................................................13 CMMB单频网系统配置
3.1 .......................................................................................................................13 单频网发射站
3.2 ...........................................................................................................................15 单频网传输
3.3 ...........................................................................................................................17 复用器配置
4 现场测试........................................................................................................................................17
4.1 ...................................................................................................................17 单频网同步验证
4.2 .......................................................................................................................19 移动接收测试
4.3 ...................................................................................................................35 固定点接收测试
4.4 CMMB信号补点器安装与测试................................................................................................41
5 试验总结........................................................................................................................................52
.........................................................................53 附录 1 香港地区CMMB技术试验成员
CMMB field trial (Phase 2) report 3/53
Television Broadcasts Limited
1 前言
2008 年 11 月 27 日至 2008 年 12 月 5 日,香港电视广播有限公司联合国家
广播电影电视总局广播电视规划院、北京博信视通科技有限公司对香港地区慈云
山单站发射状态下的移动多媒体广播(CMMB)试验网进行了第一阶段的组网、测
试工作。
香港地区 CMMB 单站试验网采用香港 47 频道(中心频率为 682MHz),带宽
8MHz。发射功率为数字平均功率 1kW,发射天线为两层三面,天线增益为 7.3dBi。
采用的调制方式分别为:
模式 1:1/2 LDPC,QPSK,RS(240,192),1/4 GI (LCP),4TS
模式 2:1/2 LDPC,16QAM,RS(240,192),1/4 GI (LCP),2TS
在第一阶段的移动测试中,选择的测试路线大部分为慈云山天线方向图所覆
盖的地方,因此测试结果显示所测路线的接收信号平均功率和接收成功率均较
高。第一阶段的测试结果表明,在覆盖电平较高的区域,两种调制方式下
(QPSK,16QAM)室外移动接收成功率均较高。具体测试结果如表 1:
表 1 第一阶段移动测试结果
模式 1 模式 2
-67.8dBm -67.3dBm 平均功率
126.7km 111.6km 测试总路程
6.0km 6.0km RS 误包路程
14489 个 13020 个 测试总点数
10.37% 10.27% 差错率
注:第一阶段移动测试中,未对接收信号进行衰减,因此整体收信电平较高,16QAM 的
成功接收概率与 QPSK 相当,该测试结果优于实际终端的收看效果。
为更好的验证移动多媒体广播(CMMB)试验网在香港地区的实际覆盖效果,
香港电视广播有限公司联合北京博信视通科技有限公司,根据第一阶段的覆盖测
试结果,并结合香港地区的具体情况,在香港地区搭建了由四发射站组成的移动
CMMB field trial (Phase 2) report 4/53
Television Broadcasts Limited
多媒体广播(CMMB)单频网试验网。2009 年 3 月 2 日至 2009 年 3 月 16 日,香
港电视广播有限公司联合国家广播电影电视总局广播电视规划院、北京博信视通
科技有限公司对香港地区移动多媒体广播(CMMB)单频网试验网终端接收性能及
信号覆盖效果进行了全面的评估测试。
通过香港地区第一阶段和第二阶段的 CMMB 技术试验,为 CMMB 在楼群密集的
城市环境下应用提供科学的测试数据,为我国移动多媒体广播(CMMB)的实施、
推广和普及积累相关经验。
2 测试说明
2.1 单频网系统设备
香港地区 CMMB 技术试验的组建单频网设备由香港电视广播有限公司和北京
博信视通科技有限公司提供。
1)节目源
节目源包括八套香港本地测试片段。
2)编码器
两台Envivio编码器和Argos编码器分别对本地测试片段进行编码。对信源进
行h.264编码后,以RTP包形式传输到复用器。
图 1 Envivio 编码器
图 2 Argos 编码器
CMMB field trial (Phase 2) report 5/53
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3)复用器
复用器采用了北京创毅视讯科技有限公司的IF803001V2型号的复用器。在移
动多媒体广播的前端系统中,复用器的功能是完成音频、视频、数据、电子业务
指南等信息封装和排列,使其能够在移动多媒体广播信道上传送。本次测试使用
的复用器如图3 所示。
图3 CMMB复用器
4)激励器
CMMB激励器使用北京数码视线科技有限公司生产的Cello-GAF型CMMB激励
器,符合CMMB GY/T 220.1-2006和GY/T 220.2-2006标准,其主要功能是:将CMMB
复用数据流经过信道编码和OFDM调制,产生广播信道的中频信号,中频信号上变
频到相应频率的射频信号,CMMB激励器如图4 所示。
图4 CMMB激励器
CMMB field trial (Phase 2) report 6/53
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5)发射机
CMMB单频网各站均使用罗德与施瓦茨公司生产的数字发射机,如图5 所示。
图5 慈云山发射站的R﹠S 1kW发射机
2.2 测试设备
1)CMMB 测试接收机
CMMB 测试接收机用来实时记录测试点的 LDPC、RS 误包情况,如图 6 所示:
图 6 CMMB 测试接收机
2)接收天线
移动测试时所使用天线为半波偶极子天线,如图 7 所示,固定点测试时使用
全向鞭状天线,如图 8 所示。
CMMB field trial (Phase 2) report 7/53
Television Broadcasts Limited
图 7 移动测试用接收天线
图 8 固定点测试用接收天线
3)频谱分析仪
测试时使用安捷伦公司生产的N9340A频谱分析仪来读取测试点的CMMB信号
在 8MHz 带宽内的信道功率值,如图 9 所示。
图 9 频谱分析仪
CMMB field trial (Phase 2) report 8/53
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4)测试软件
测试软件完成的基本功能包括如下几个方面:
实时采集功率信息,误包率信息,地理位置信息,绘制网络情况覆盖图;
对平均功率和误包率进行实时统计;
回放以前的测试数据;
对已有的测试数据进行统计;
实时播放接收到的视频广播,提供主观测试参考;
将测试结果图显示在 GoogleEarth 软件上。
5)终端
通过第一阶段的测试,对各厂家的终端性能有了一定认识;为了保证主观测
试的相对一致性,第二阶段测试选取的测试终端均为北京天语朗通通信设备股份
有限公司生产的 K-Touch V958 型手机终端。如图 10 所示。
图 10 K-Touch V958 型手机
CMMB field trial (Phase 2) report 9/53
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6)测试车
香港地区 CMMB 测试车如图 11 所示。
图 11 香港地区 CMMB 试验测试车
2.3 测试模式
移动多媒体广播信道物理层带宽( )包括 8MHz 和 2MHz 两种选项。广
播信道物理层以物理层逻辑信道的形式向上层业务提供传输速率可配置的传输
信道,同时提供一路或多路独立的广播信道。物理层逻辑信道支持多种编码和调
制方式用以满足不同业务、不同传输环境对信号质量的不同要求。移动多媒体广
播信道物理层支持单频网和多频网两种组网模式,可根据应用业务的特性和组网
环境选择不同的传输模式和参数。物理层支持多业务的混合模式,达到业务特性
与传输模式的匹配,实现业务运营的灵活性和经济性。涉及的不同传输码率,如
表 2所示。
fB
CMMB field trial (Phase 2) report 10/53
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表 2 系统净荷数据率
信道配置 1/8 GI
系统净荷
1/4 GI
系统净荷 每时隙净荷
带宽 (kbps) 星座映射 LDPC编码 RS编码
(Mbps) (Mbps)
1.825 2.046 50.688 BPSK 1/2 (240,176)
1.991 2.226 55.296 BPSK 1/2 (240,192)
2.322 2.585 64.512 BPSK 1/2 (240,224)
2.488 2.764 69.120 BPSK 1/2 (240,240)
2.737 3.034 76.032 BPSK 3/4 (240,176)
2.986 3.304 82.944 BPSK 3/4 (240,192)
3.484 3.843 96.768 BPSK 3/4 (240,224)
3.732 4.113 103.680 BPSK 3/4 (240,240)
3.650 4.023 101.376 QPSK 1/2 (240,176)
3.981 4.382 110.592 QPSK 1/2 (240,192)
4.645 5.101 129.024 QPSK 1/2 (240,224)
4.977 5.460 138.240 QPSK 1/2 (240,240)
QPSK 3/4 (240,176) 152.064 6.000 5.474 8fB MH= z
5.972 6.539 165.888 QPSK 3/4 (240,192)
6.967 7.617 193.536 QPSK 3/4 (240,224)
7.465 8.156 207.360 QPSK 3/4 (240,240)
7.299 7.976 202.752 16QAM 1/2 (240,176)
7.963 8.695 221.184 16QAM 1/2 (240,192)
9.290 10.133 258.048 16QAM 1/2 (240,224)
9.953 10.852 276.480 16QAM 1/2 (240,240)
10.949 11.930 304.128 16QAM 3/4 (240,176)
11.944 13.008 331.776 16QAM 3/4 (240,192)
13.935 15.165 387.072 16QAM 3/4 (240,224)
14.930 16.243 414.720 16QAM 3/4 (240,240)
CMMB field trial (Phase 2) report 11/53
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从表 2可以看出,系统净荷与星座映像、LDPC 编码、RS 编码以及 GI 模式都
有密切关系。其中:
1) 星座映射影响最大,BPSK、QPSK 和 16QAM 分别是 2倍净荷的关系;
2) LDPC 编码方式影响其次:3/4 编码是 1/2 编码 1.5 倍;
3) RS 编码方式影响第三:比如(240,224)编码是(240,192)编码的 1.167
倍;
4) GI 模式影响最小:GI 1/8 模式是 GI 1/4 模式的 1.1 倍。
考虑到香港地区的特殊地理环境和电磁环境,以及几个单频网台站之间的距
离,本次测试所选用的测试模式如表 3 所示,在保护间隔上,选取了长保护间
隔(GI 1/4)模式。
表 3 香港地区 CMMB 试验所选取的工作模式
RS 编码 保护间隔 每套节目占用时隙 LDPC 编码 星座映射
QPSK (240,192) 1/4 4TS 模式 1 1/2
16QAM (240,192) 1/4 2TS 模式 2 1/2
2.4 失败判据
根据广播电视规划院对全国移动多媒体广播系统第一期工程覆盖效果测试
的情况,在现场测试中,RS 误包率取 0%和 1%时,统计出的客观测试数据基本一
致,因此本次香港地区 CMMB 试验接收失败客观判据选取了 RS 误包率为 1%。
CMMB field trial (Phase 2) report 12/53
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3 CMMB 单频网系统配置
3.1 单频网发射站
本次测试的 CMMB 单频网试验网由 4发射点组成,各站点分布图如图 12:
图 12 CMMB 单频网各站点分布图
各发射站对应的中文分别为:Golden_Hill—金山;Temple_Hill—慈云山;
Kowloon_Peak—飞鹅山;Mt_Nicholson—聂高信山。
CMMB 单频网试验网各发射站点位置及发射参数见表 4:
CMMB field trial (Phase 2) report 13/53
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表 4 CMMB 单频网各站点详细参数
慈云山 飞鹅山 金山 聂高信山
经度(E) 114.206612° 114.22336° 114.145171° 114.185989°
纬度(N) 22.355951° 22.340576° 22.362495° 22.259519°
天线高度 45m 10m 4.5m 6m
海拔高度 486m 601m 360m 426m
最大有效功率 1kW 320W 100W 10W
2 层 3 面 1 层 3 面 1 层 2 面 1 面 发射天线
与 35、37 频道
共享天线
临时发射天线 临时发射天线 与模拟备份共
享天线
A 面:157° A 面:45° A 面:165° A 面:350° 天线方向
B 面:227° B 面:135° B 面:285°
C 面:315° C 面:225°
A 面:-3° A 面:-3° A 面:-3.5° A 面:-12° 天线下倾角度
B 面:-3° B 面:-3° B 面:-6°
C 面:-3° C 面:-3°
天线增益 7.3dB 10dB 9dB 11dB
发射频率 水平 水平 水平 垂直
发射机最大功
率
1kW 200W 200W 25W
天线方向图 与 35、37 频道
单频网一致
使用飞鹅山模
拟天线
与金山多频网
一致
与聂高信山多
频网一致
CMMB 单频网试验网各台站天线方向图见表 5:
CMMB field trial (Phase 2) report 14/53
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CMMB field trial (Phase 2) report 15/53
表 5 单频网各站点天线方向图
金山 慈云山
飞鹅山 聂高信山
3.2 单频网传输
图 13 给出了香港地区 CMMB 单频网试验网结构示意图,由于各站的 CMMB
激励器缺少远程控制功能,但是可以通过对 DVB-T 激励器的远程控制实现对发
射机功放的控制,实测中验证各信号是否同步就是通过上述方法来控制各分站
发射机功放的开关。
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3.3 复用器配置
模式 1与模式 2混合使用,复用器具体配置如图 14 所示:
图 14 复用器具体配置
4 现场测试
现场性能测试是在实际地面广播传输条件下,对被测系统设备整体性能进行
评估测试,主要在开路情况下,测试不同的使用环境(移动接收和固定点接收)、
不同的地形、地物及城市高大建筑楼群等对被测系统设备整体性能的影响。
4.1 单频网同步验证
单频网是移动多媒体广播(CMMB)传输系统的重要组网模式和应用方式,在
具体的覆盖测试之前,需要验证多媒体广播(CMMB)系统单频网工作是否正常,
单频网信号同步是整个网络工作正常与否的基础,因此每次测试前都对这一项目
进行验证。
验证单频网各站点信号同步需要找到各发射点信号功率大致相等的地点,用
频谱仪查看各信号叠加频谱是否正常,并用接收机查看误码率来判断单频网各站
点信号同步情况。
CMMB field trial (Phase 2) report 17/53
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实际测试中,考虑到地形以及发射功率、天线方向图等因素,很难找到一个
地点使得来自单频网各站的接收功率大致相等;针对这种情况,我们选择分别验
证两两信号是否同步的方法来进行验证。
具体测试方法如下:
1)地点:原启德机场(该地点可以较好接收来自慈云山和飞鹅山的信号)。
测试方法:使用十米高定向天线,不断调整方向使其接收来自慈云山、飞鹅
山的信号功率大致相等,此时使用测试接收机查看模式 2的节目 RS 误包率为 0,
说明来自慈云山、飞鹅山的信号为同步信号;观察相干波形,估算两信号延时大
概为 0.25µs。
2)港岛西环海边(该地点可以较好接收来自慈云山和金山的信号)。
测试方法:使用十米高定向天线,不断调整方向使其接收来自慈云山、金山
的信号功率大致相等,此时使用测试接收机查看模式 2 的节目 RS 误包率为 0,
说明来自慈云山、金山的信号为同步信号。通过观察相干波型,判断两信号到该
点的时延差约为 8.6µs。
3)西九龙(该地点可以较好接收来自慈云山和聂高信山的信号)。
测试方法为使用十米高定向天线,不断调整方向使其接收来自慈云山、聂高
信山两站的信号功率大致相等,此时使用测试接收机查看模式 2 的节目 RS 误包
率为 0,说明来自慈云山、圣尼克尔森的信号为同步信号,观察相干波形,两信
号延时大概为 6.4µs。
验证单频网信号同步地点分布图如下:
其中,P1 为原启德机场;P2 为港岛西环海边;P3 为西九龙。
CMMB field trial (Phase 2) report 18/53
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图 15 验证单频网同步地点
4.2 移动接收测试
在 CMMB 单频网试验网测试过程中,为了充分验证单频网的性能,以及单频
网状态下对单站发射覆盖盲区的接收效果的改善,需要对整个单频网的覆盖区进
行实际接收测试,由于测试时间有限,本次测试,我们选择了香港地区的主要道
路进行移动接收测试。
4.2.1 测试目的
1.考察香港地区 CMMB 单频网的实际覆盖效果,给出香港地区主要道路移动
接收的信号电平分布和 RS 误包分布,客观统计接收成功率。
移动接收分别进行了 Class C(天线在车内)和 Class D (天线在车外)的
网络覆盖评估。
2.对比两种模式在香港地区复杂电磁环境下的移动接收效果。
4.2.2 测试方法
测试框图如图 16 所示。
CMMB field trial (Phase 2) report 19/53
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1)使用标准接收天线接收来自单频网发射的 CMMB 开路信号;
2)为了模拟实际的手机天线,需要将接收信号去除标准接收天线的增益之
后,再对信号进行-7dB 的衰减,分别送入 CMMB 综合测试仪、频谱分析仪和 ETL。
3)在移动测试的同时,车内人员使用天语 V958 手机,进行实际收看,主观
对比客观数据与主观收看的差别。
注:本次测试使用偶极子天线做为标准接收天线;查天线表得知该天线的增
益在 682MHz 时约为 1.4dBi;考虑到线路衰减及功分器(一路分为四路)的使用,
在不加衰减器的情况下;经过测量,信号已经有-7.8dB 的衰减,因此在实测中
没有加入衰减器。
图 16 CMMB 移动测试框图
4.2.3 测试项目
根据《香港地区移动电视单频网测试——第二阶段技术建议》,本次 CMMB 单
频网试验网络的现场测试中的室外移动接收覆盖测试部分,将选取香港地区市区
以及附近郊区具有代表性的路线进行室外移动接收覆盖测试。
移动接收覆盖测试包括两种等级:
1)Class C:天线在车顶的移动接收测试;
2)Class D:天线在车内的移动接收测试。
两种等级下的 CMMB 移动测试中,现场 CMMB 测试仪器每一秒输出一个测试点
的测试结果,主要包括以下测试值:
CMMB field trial (Phase 2) report 20/53
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1)平均接收电平;
2)判定该测试点接收成功与否;
3)每秒平均误包率;
4)每秒平均移动速度;
5)该测试点坐标;
在移动测试过程中,由北京广电天地信息咨询有限公司研发的 CMMB 综合测
试仪自动记录对应于每一个测试点的CMMB综合测试仪输入端8MHz带宽内每秒平
均的接收电平、载噪比、移动速度、误包率和该测试点坐标(经度、纬度);本
次测试中,为了更准确地测量 CMMB 信号在 8MHz 内的信道功率值,使用了安捷伦
公司的 N9340A 手持式频谱仪记录每一点的 8MHz 内的信道功率值。
CMMB 移动测试结果以不同的颜色标注不同的场强值区间和 RS 误包情况,具
体标注如图所示:
图 17 场强示意 图 18 RS 误包示意
4.2.4 Class C 移动测试结果
2009 年 3 月 4 日至 3月 6日,移动多媒体广播(CMMB)测试小组对香港地区
CMMB 单频网试验网络的覆盖情况进行了评估测试(Class C:天线在车外移动接
收测试)。
为了全面评估移动多媒体广播(CMMB)单频网试验网在香港地区的覆盖效果,
特别是移动接收性能,测试小组选取了香港地区市区内及郊区的主要道路进行了
移动接收测试。
CMMB field trial (Phase 2) report 21/53
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图 19 给出了香港地区移动多媒体广播(CMMB)移动接收测试电平地点分布
图(Class C);
图 20 给出了香港地区移动多媒体广播(CMMB)移动接收测试(模式 1)RS
误包地点分布图(Class C);
图 21 给出了香港地区移动多媒体广播(CMMB)信号电平分布区间统计图
(Class C);
图 22 给出了香港地区移动多媒体广播(CMMB)信号(模式 1)误包分布区
间统计图(Class C)。
图 19 香港地区 CMMB 信号电平地点分布图(Class C)
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图 20 香港地区 CMMB 信号(模式 1)RS 误包地点分布图(Class C)
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图 21 香港地区 CMMB 信号电平分布区间统计图(Class C)
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图 22 香港地区 CMMB 信号(模式 1)误包分布区间统计图(Class C)
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图 23 给出了香港地区移动多媒体广播(CMMB)移动接收测试(模式 2)RS
误包地点分布图(Class C);
CMMB field trial (Phase 2) report 26/53
图 24 给出了香港地区 CMMB 信号(模式 2)误包分布区间统计图(Class C)。
图 23 香港地区 CMMB 信号(模式 2)RS 误包地点分布图(Class C)
CMMB field trial (Phase 2) report 27/53
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图 24 香港地区 CMMB 信号(模式 2)误包分布区间统计图(Class C)
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4.2.5 Class D 移动测试结果
2009 年 3 月 7 日至 3月 9日,移动多媒体广播(CMMB)测试小组对香港地区
CMMB 单频网试验网络的覆盖情况进行了评估测试(Class D:天线在车内移动接
收测试)。
接收天线在车内的位置为:测试车的中部偏右;
如下图 25 所示:
图 25 测试天线在车中位置示意图
为了全面评估移动多媒体广播(CMMB)单频网试验网在香港地区的覆盖效果,
特别是移动接收性能,测试小组选取了香港地区市区内及郊区的主要道路进行了
移动接收测试。
图 26 给出了香港地区移动多媒体广播(CMMB)移动接收测试电平地点分布
图(Class D);
图 27 给出了香港地区移动多媒体广播(CMMB)移动接收测试(模式 1)RS
误包地点分布图(Class D);
图 28 给出了香港地区移动多媒体广播(CMMB)信号电平分布区间统计图
(Class D);
图 29 给出了香港地区移动多媒体广播(CMMB)信号(模式 1)误包分布区
间统计图(Class D)。
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图 27 香港地区 CMMB 信号(模式 1)RS 误包地点分布图(Class D)
图 26 香港地区 CMMB 信号电平地点分布图(Class D)
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图 28 香港地区 CMMB 信号电平分布区间统计图(Class D)
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图 29 香港地区 CMMB 信号(模式 1)误包分布区间统计图(Class D)
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图 31 给出了香港地区 CMMB 信号(模式 2)误包分布区间统计图(Class D)。
图 30 给出了香港地区移动多媒体广播(CMMB)移动接收测试(模式 2)RS
误包地点分布图(Class D);
CMMB field trial (Phase 2) report 32/53
图 30 香港地区 CMMB 信号(模式 2)RS 误包地点分布图(Class D)
CMMB field trial (Phase 2) report 33/53
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图 31 香港地区 CMMB 信号(模式 2)误包分布区间统计图(Class D)
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4.2.6 移动测试结果分析
表 6 和表 7 给出了香港地区移动多媒体广播(CMMB)移动接收测试结果对
比
表 6 移动接收测试结果对比
Class C Class D
QPSK 16QAM QPSK 16QAM
平均 -79.6 dBm -79.6 dBm -84.1 dBm -84.1 dBm
电平
RS 误包点数 19.7% 30.2% 33.5% 79.0%
百分比
RS 误包路程 18.8% 30.6% 32.3% 76.4%
百分比
表 7 场强和 RS 误包分布区间对比
Class C Class D 接收功率
QPSK 16QAM QPSK 16QAM <-80dBm 时
电平值分布在
<-80dBm 所占区
间百分比
57.38% 57.38% 71.97% 71.97%
电平<-80dBm
RS 误包点数 97.58% 83.88% 99.84% 52.25%
所占百分比
测试结果表明:香港地区移动多媒体广播(CMMB)单频网系统在本次测试所
测路线中,接收成功率最高的模式为模式 1(Class C),所测路线接收成功率达
到 80%左右。
1)车外接收(Class C)明显好于车内接收(Class D);
2)车外接收(Class C)平均功率比车内接收(Class D)平均功率要高 4.5dB;
3)调制方式的使用上,QPSK 模式下的接收效果明显好于 16QAM 模式;
4)与实际情况相比,CMMB 接收测试仪的 RS 误包判断较严格,在实际测试
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过程中,使用手机主观收看,在部分区域手机的视频还非常流畅时,但 CMMB 接
收测试仪 RS 误包已经开始记录;
5)由于香港地形较复杂,多山多隧道,导致香港地区 CMMB 单频网试验网络
的整体覆盖电平较低,且高楼密集,楼与楼之间的距离也非常近,多径传输导致
误码率也非常高;
6)RS 误包出现的区间,绝大部分集中在电平较低的区间,因此可以通过进
一步提高覆盖电平来改善接收成功率。
4.3 固定点接收测试
为了评估香港地区 CMMB 单频网试验网的覆盖区内的室内接收效果,测试小
组选取了香港地区一些典型地点做了室内定点评估测试。
4.3.1 测试目的
1.考察香港地区 CMMB 单频网的实际覆盖效果,给出香港地区一些典型地点
的室内固定接收效果的主观评价;
2.对比两种模式在香港地区复杂电磁环境下的固定接收效果。
4.3.2 测试方法
测试方法如下:
1)使用全向天线连接频谱仪对信号功率进行测试;
2)用 V958 手机在该点进行实际接收,主观对信号质量进行评价;
3)在移动测试的同时,测试人员使用天语 V958 手机,进行实际收看,主观
对比客观数据与主观收看的差别。
4.3.3 测试项目
1.测试点的经纬度;
2.测试点具体位置;
3.测试点用全向天线实测信号功率;
4.两种调制方式下的主观评测效果评分。
注:天线使用便携式全向天线
CMMB field trial (Phase 2) report 35/53
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CMMB field trial (Phase 2) report 36/53
4.3.4 测试结果
香港地区移动多媒体广播(CMMB)室内接收测试一共选取了 29 个典型地
区,具体测试结果见表 8 :
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表 8 香港地区 CMMB 覆盖测试记录(室内接收)
QPSK 满意度 16QAM 满意度 室外收信功率
(dBm) 室内收信功率
(dBm) 序号 经度 纬度 地点 具体位置 室外 室内 室外 室内
-75 -82 1 114°13′01″ 22°17′07″ 港岛太古城中心 UA 电影院 5 5 5 5 (门外 1m) (门内 2m)
-79 -85 地铁站三层
平台 2 114°14′29″ 22°16′38″ 港岛地铁杏花邨站 4 2 4 0 (门外 2m) (门内 1m)
地铁站二层 -84 -85 3 114°12′36″ 22°17′14″ 港岛东地铁侧鱼涌站 4 0 0 0 (出口 5m) (门内 1m) B 口
港岛东海光街 2-24-4号
-80 -84 4 114°12′39″ 22°17′18″ 多宾楼一层 5 0 5 0 (门口 1m) (2 层楼梯)
-63 -70 会展中心一
层 5 114°10′18″ 22°16′58″ 港岛紫荆广场 5 5 5 5 (门外 1m) (门内 5m)
IFC 一层地铁
站 -59 -61 6 114°09′31″ 22°17′08″ 港岛国际金融中心 5 5 5 5
(门外 2m) (门内 5m)
-74 -79 7 114°08′59″ 22°17′16″ 港岛上环德辅道中 西港城一层 5 5 5 5 (门外 5m) (门内 3m)
-75 -82 8 114°13′29″ 22°18′46″ 九龙裕民坊 大快活一层 5 5 5 3 (门外 2m) (门内 2m)
注:满意度主观评判等级:0)失败 1)差 2)在接收临界点 3)满意 4)好 5)流畅
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表 8(续) 香港地区 CMMB 覆盖测试记录(室内接收)
QPSK 满意度 16QAM 满意度 室外收信功率
(dBm) 室内收信功率
(dBm) 序号 经度 纬度 地点 具体位置 室外 室内 室外 室内
-78 -84 中国旅行社
门口 九龙牛头角道
300-302 9 114°13′19″ 22°18′47″ 5 2 4 0 (门外 1m) (门内 0.5m)
APM 商场一
层门口 -72 -79 10 114°13′30″ 22°18′44″ 九龙观塘道 418 号 5 5 5 5
(门外 2m) (门内 0.5m)
-77 -80 11 114°12′47″ 22°19′21″ 九龙地铁九龙湾站 美心餐厅 5 5 5 4 (窗外 1m) (窗内 1m)
-73 -78 海港城一层
门口 12 114°10′11″ 22°17′46″ 九龙广东道 5 5 5 4 (门外 1m) (门内 1m)
-73 -76 圆方一层门
口 13 114°09′48″ 22°18′10″ 九龙柯士甸道西 5 5 5 5 (门外 5m) (门内 5m)
地铁站二层 -81 -82 14 114°06′24″ 22°21′32″ 青衣地铁站 5 5 5 5 (门外 2m) (门内 3m) 入口处
-66 -72 海滨走廊二
层门口 15 114°06′31″ 22°21′33″ 青衣城 5 5 5 5 (门外 4m) (门内 5m)
-73 16 114°06′32″ 22°21′34″ 青衣城 海边 — 5 — 5 — (室外)
注:满意度主观评判等级:0)失败 1)差 2)在接收临界点 3)满意 4)好 5)流畅
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表 8(续)香港地区 CMMB 覆盖测试记录(室内接收)
QPSK 满意度 16QAM 满意度 室外收信功率
(dBm) 室内收信功率
(dBm) 序号 经度 纬度 地点 具体位置 室外 室内 室外 室内
-74 -82 翠怡商场一
层门口 17 114°06′32″ 22°21′12″ 青衣码头 5 5 5 5 (门口 2m) (门内 5m)
-82 -84 荃湾广场一
层门口 18 114°06′42″ 22°22′13″ 荃湾海盛路 5 5 5 3 (门外 5m) (门内 3m)
-74 -84 地铁站一层
门口 19 114°15′26″ 22°19′15″ 港铁宝琳站 5 2 — — (门外 10m) (门内 4m)
二层 A2 入口
处 -84 -87 20 114°14′15″ 22°17′49″ 港铁油塘站 5 2 — —
(门外 10m) (室内 10m)
Mega box 一
层入口处 -55 -66 21 114°12′29″ 22°19′17″ 九龙湾 5 5 — —
(门外 4m) (门内 6m)
-75 -83 奥海城二期
门口 22 114°09′45″ 22°19′00″ 九龙 5 1 — — (门外 10m) (门内 3m)
-72 -75 西九龙中心
正门一层 23 114°09′37″ 22°19′50″ 西九龙钦州街 5 5 — — (门外 4m) (门内 4m)
-77 -82 丽豪酒店一
层大堂 24 114°11′50″ 22°22′55″ 沙田岗背街 5 4 — — (门外 3m) (门内 1m)
注:满意度主观评判等级:0)失败 1)差 2)在接收临界点 3)满意 4)好 5)流畅
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表 8(续)香港地区 CMMB 覆盖测试记录(室内接收)
QPSK 满意度 16QAM 满意度 序号 经度 纬度 地点 具体位置 室外收信功率
(dBm) 室内收信功率
(dBm) 室外 室内 室外 室内
25 114°11′21″ 22°22′53″ 沙田 新城市广场
一层 -61
(门外 4m) -61
(门内 10m) 5 5 — —
26 114°12′48″ 22°25′28″ 沙田科技大道东 科学园无线
电中心一层 -66
(门外 5m) -67
(门内 3m) 5 5 — —
27 114°07′39″ 22°21′25″ 葵涌兴宁街 新都会广场
二层 -73
(广场外) -85
(门内 5m) 5 2 — —
28 114°08′26″ 22°20′02″ 荔枝角公园 厕所门口 -82 (门外 3m)
-88 (门内 5m) 5 0 — —
29 114°16′22″ 22°22′49″ 西贡 海鲜街全记
海鲜一层 -52
(门外 5m) -80
(门内 1m) 5 5 — —
注:满意度主观评判等级:0)失败 1)差 2)在接收临界点 3)满意 4)好 5)流畅
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4.3.5 固定点测试结果分析
本次固定点测试中,由于之后的一天 TVB 进行市场调研,从第 19 个测试点
开始,只对调制方式为 QPSK 的模式 1 进行了测试。在所有已测点中,统计结果
见表 9。
表 9 固定点测试结果统计
主观满意度总点数 模式 地点
5 分 4 分 3 分 2 分 1 分 0 分
室外 27 2 0 0 0 0 模式 1
(QPSK) 室内 18 1 0 5 1 3
室外 15 2 0 0 0 1 模式 2
(16QAM) 室内 9 2 2 0 0 4
测试结果表明:
1)在 CMMB 单频网覆盖区内,室外接收效果较好,浅室内及屏蔽不严重的部
分深室内覆盖效果也较理想;
2)在深室内以及室外信号电平较低的浅室内覆盖效果就较差,这取决于建
筑物的结构和室外的场强;
3)模式 1的室内覆盖效果要好于模式 2;
4)CMMB 信号的室内覆盖还需安装信号补点器来解决。
4.4 CMMB 信号补点器安装与测试
随着移动多媒体广播(CMMB)市场的快速发展,移动多媒体用户对网络质量
要求越来越高,CMMB 信号补点器是移动多媒体广播无线网络覆盖中不可缺少的
一部分。移动多媒体广播信号补点器采用空中耦合信号的形式接收无线数字CMMB
信号,通过对信号的滤波、低噪声放大、数字基带处理、高线性功率放大、再通
过天馈系统把 CMMB 信号发射出来,对大塔无法覆盖的盲区或阴影区进行 CMMB 电
视信号覆盖,以扩大网络的有效覆盖范围。
针对香港地区楼群较密集,信号遮挡严重的区域,可以使用补点器来对相应
区域的接收效果进行改善;由于实验工程条件限制,本次 CMMB 信号补点器安装
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试验地点选取了移动测试中覆盖场强较低的地区;黄埔广场附近的船景街与德安
街一带街道。
4.4.1 信号补点器基本功能
图 32 IF8010301C 型 CMMB 转发器和 IF8010101C 回波消除模块
本次测试使用的 IF8010301C 型补点器内置 IF8010101C 模块,如图 33 所示。
IF8010301C 型补点器性能指标如下:
项目 指标
工作频率 682MHz
工作带宽 8MHz
额定最大输出功率 50W
时延 < 5us
噪声系统 ≤3 dB
杂散发射 ≤-36/1MHz dBm
端口驻波 ≤1.2
噪声系统 ≤3 dB
回波 36db
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图 33 和图 34 为本次补点器安装所选用的接收与发射天线。
图 34 补点器接收天线
图 35 补点器发射天线
4.4.2 信号补点器的安装
由于此信号补点器具有回波消除功能,补点器的发射天线与接收天线在一个
平台上,且相隔不到 5米,都使用定向天线,基本的安装环境和设置如下:
1)测量收信电平:用频谱仪测量,使用对数周期接收天线时,收信电平为
-61dBm;此时信噪比大约为 20dB。
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2)测量经过线路衰减后,送入补点器输入端信号电平为-64dBm。
3)调整发射天线角度,使其发射角度为下倾 10 度,当天线水平极化时,由于场
地限制下倾角度不可调整,故天线垂直极化定向发射。
4)经过考虑,补点器的发射出去的有效功率控制在 0.5w(27dBm),考虑到发射
天线在该频点有 7dBi 的增益,且线路有 3dB 的衰减,补点器实际输出功率约
为 23dBm。
5)测量发射天线在该频段内,发射功率为-20dBm 时,反射功率约为-33dBm,
证明该发射天线在该频段内可用。
6)连接好所有线路后,补点器开机发射正常。
4.4.3 信号补点器效果测试
为了评估补点器对覆盖区的信号质量改善,对该地区进行了移动和固定接收
的信号质量评估,分别测试了开、关机时和不同功率输出时信号电平和接收情况。
一、Class C 移动接收测试结果对比
1)关补点站时测试结果
平均电平:-84.831dBm;Rs 误包点数为:79.41%;Rs 误包路程:70.42%
实测表明,测试范围西部覆盖电平偏低,接收效果较差。
用 USBdongle+PC 方式测试,在德安街的 Bossini 前,测试效果如下图:
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通过分析工具: If101_v2_tool(customer) v1.15 来查看信号质量,可以看出
LDPC 误码率和 RS 误码率都在 80%以上,而且非常不稳定;
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2)开补点站时测试结果图
平均电平:-74.424dBm;Rs 误包点数为:31.25%;Rs 误包路程:34.33%
实测表明;补点站对覆盖区覆盖效果有较好的改善。
用 USBdongle+PC 方式测试,在德安街的 Bossini 前,测试效果如下图:
通过分析工具: If101_v2_tool(customer) v1.15 来查看信号质量,可以看出
LDPC 误码率和 RS 误码率已经下降到 20%以下;
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3)补点站功率加大 3dB 后测试结果图
平均电平:-73.041dBm;Rs 误包点数为:30.97%;Rs 误包路程:33.95%
实测表明;增加功率对该地区覆盖效果提高并不起太大作用。
二、Class D 移动接收测试结果对比
1) 关补点站时测试结果图
平均电平:-86.864dBm;Rs 误包点数为:67.15%;Rs 误包路程:66.89%
2) 开补点站时测试结果图
平均电平:-80.218dBm;Rs 误包点数为:29.44%;Rs 误包路程:31.59%
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三、固定点接收测试
为了评估转发器安装前后,对转发器覆盖区的室内接收情况的改善效果,对
该区域进行了转发器开关机的对比测试。对比测试与之前对单频网覆盖评估固定
点测试相同的方法,主要用频谱分析仪记录测试点的信道功率,并且使用天语
V958 手机主观收看,对信号质量进行评分。
固定点接收对比测试结果见表 10:
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表 10 补点器加入前后定点接收效果对比测试结果
室外 室内 补点站开 补点站关 补点站开 补点站关 序号 地点 具体位置
QPSK满意度
QPSK QPSK QPSK 功率(dBm) 功率(dBm) 功率(dBm) 功率(dBm)
满意度 满意度 满意度 -60 -83 -87 -93 1 黄埔船尾 吉之岛门前 5 0 1 0
(门前 1m) (门前 1m) (室内 8m) (室内 8m) -64 -85 -82 -92 2 黄埔船头 Mos burger 5 2 5 0
(船头中间) (船头中间) (室内 5m) (室内 5m) -82 -93 -49 -81 3 船景街 Esprit 店门前 5 1 5 0 (地下一层楼
梯口) (地下一层
楼梯口) (门前 2m) (门前 2m)
-42 -83 -86 -93 4 德安街 时尚坊一层 5 0 3 0 (门前 5m) (门前 5m) (室内 15m) (室内 15m)
-84 -93 -54 -88 5 德安街 聚宝坊 5 0 4 0 (地下一层距
楼梯口 8m) (地下一层
距楼梯口 8m)(门前 3m) (门前 3m)
-68 -83 6 十字路口 5 4 — — — — 红墈道、德安街(东南角) (东南角)
-72 -83 7 十字路口 5 4 — — — — 红墈道、德安街(西南角) (西南角)
注:满意度主观评价等级:0)失败 1)差 2)在接收临界点 3)满意 4)好 5)流畅
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表 10(续) 补点器加入前后定点接收效果对比测试结果
室外 室内 补点站开 补点站关 补点站开 补点站关 序号 地点 具体位置
功率(dBm) QPSK满意度 功率(dBm) QPSK
满意度 功率(dBm) QPSK 满意度 功率(dBm)
QPSK 满意度
8 德民街、船澳街 十字路口 -68 (东南角) 5 -83
(东南角) 4 — — — —
9 德民街、船澳街 十字路口 -72 (西南角) 5 -83
(西南角) 4 — — — —
10 红墈道 红墈湾邮政局 -80 (门前 5m) 2 -80
(门前 5m) 2 — — — —
11 船景街 雷霆保龄对面 -62 (门前 2m) 5 -85
(门前 2m) 2 -84
(仙踪林门
口) 4
-93 (仙踪林门
口) 0
注:满意度主观评价等级:0)失败 1)差 2)在接收临界点 3)满意 4)好 5)流畅
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4.4.4 补点器测试总结
1、 移动接收测试对比
表 11 移动接收测试对比 RS 误包点数
百分比 RS 误包路程
百分比 补点器状态 模式 平均功率
关 Class C -84.831dBm 79.41% 70.42% (ERP0.5w)
开 Class C -74.424dBm 31.25% 34.33% (ERP0.5w)
开 Class C -73.041dBm 30.97% 33.95% (ERP1w)
关 Class D -86.864dBm 67.15% 66.89% (ERP0.5w)
开 Class D -80.218dBm 29.44% 31.59% (ERP0.5w)
移动接收测试结果表明,补点器开机后,对补点器覆盖区域的室外移动
接收效果有比较明显的改善,收信功率得到提高。
2、 固定点接收测试对比
表 12 固定点接收测试对比 主观满意度总点数 补点器
状态 地点
5 分 4 分 3 分 2 分 1 分 0 分 10 0 0 1 0 0 开机
室外 0 4 0 3 1 3 关机 2 2 1 0 1 0 开机
室内 0 0 0 0 0 6 关机
固定点接收测试结果表明,补点器开机后,对补点器覆盖区域的室外固
定接收效果有比较明显的改善,收信功率得到提高,RS 误码率和 LDPC 误
码率明显降低;同时,部分区域的室内覆盖面积也得到提高。
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5 试验总结
香港地区 CMMB 单频网技术试验表明:CMMB 单频网基本满足香港地区手机电
视覆盖的要求;但是由于香港地区高楼较密集,电磁环境较复杂,如需实际商业
运营,还需要对覆盖网络进行进一步的补点和优化;CMMB 技术在不同城市接收
环境条件下的性能基本一致、吻合;CMMB 技术还可以通过不同时隙配置与不同
调制方式来开展多业务多层次的服务。
本次实验中的问题以及今后试验方向:
1)实际测试中发现,在 Class D 的移动测试中,有少部分路段存在测试接
收机已经出现 RS 误包数据的情况,但是手机实际收看还非常流畅。这与
CMMB 测试接收机的误码率评判严格和当时车内天线的摆放位置有关,总
体来说,测试接收机的评判标准要比实际主观收看的效果更严格一些。
2)移动测试中出现了降雨的情况,经过对天线的测量,以及对比降雨前后
的接收情况,实测中降雨对 CMMB 信号的衰减不大,因此在此情况下测试
的数据也应认为有效。
3)主观评价时,各手机之间的性能也有所不同,实际中取性能中等的手机
作为评分标准。
4)本次测试没有对补点器的回波消除功能进行测试,以后有时间应予以补
上。
5)CMMB 编码器与复用器的匹配需要解决。
6)如 Page 11 表 2 所述,系统净荷与所选的工作模式关系紧密,而且决定
于所需的网络信号覆盖效果。建议考虑将不同的 RS 编码模式、2 种不同
的保护间隔(1/4、1/8),以及不同的调制方式(QPSK、16QAM)来组合,
结合信号覆盖效果来选择一种针对香港的实际环境的最佳的模式。需要
进行实验测试以判断该模式是否为最佳(建议附上各种模式的实验结
果)。
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附录 1 香港地区 CMMB 技术试验成员
序号 姓名 单位 职务/职称
1. 朱日潮 香港电视广播有限公司 首席工程师(发射网络组)
2. 蔡禧龙 香港电视广播有限公司 工程师 III(发射网络组)
3. 冯惠明 香港电视广播有限公司 工程师 II(发射网络组)
4. 符启棋 香港电视广播有限公司 工程师 I (发射网络组)
5. 冯景锋 广播电视规划院无线所 副所长/博士/高工
6. 刘 骏 广播电视规划院无线所 硕士/工程师
7. 代 明 广播电视规划院无线所 硕士/工程师
8. 孟 斐 北京博信视通科技有限公司 总经理
9. 系统工程师 蒋 勇 北京博信视通科技有限公司
10. 系统工程师 何武军 北京博信视通科技有限公司
全文完
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