校准:对路测仪校准,让权威测试机构对测试天线进行UHF频段天线增益GT测试,得出天线增益频率对应表,根据此表对路测仪进行设置,同时根据场强仪测试所得值对路测仪进行校准;
在单频网调试常规方法中常规的设备有测试车、移动接收路测仪、场强仪(校对路测仪场强)、宽频带UHF全向天线、UPS电源,设备连接如图4所示。
调试方法:与DVB-T等诸多地面数字电视单频网调试方法相同,这里就不一一赘述;
第2种调试方法这里主要介绍一种在没有路测仪情况的粗略方法。使用的设备有:测试车、USBDongle、频谱仪、宽频带UHF全向天线、手持终端、UPS电源,设备连接如图5所示。
步骤1:在实验室进行调制器单频网组网测试尤其是存在两种以上厂家调制器的情况,掌握调制器之间的延时差异性,以减少调试的盲目性(测试方法),将各调制器初始延时设置为最佳延时量。测试方法如下。
首先将两台调制器附加时延量设置相同且为非零值,一般设置为100ms左右或更大,这样做的用意便于两台调制器时延量差值进行正负调整,找出两台设备之间的最大时延量;
按图6连接好设备,将频谱仪VBW设置为100kHz,RBW设置为10kHz,SPAN为10MHz,若出现以下频谱且图像稳定,说明两台调制器可经过调整进行组网。
以100ns步进调整其中一台调制器的附加时延量,正反方向调整至波纹密不可分为止,同时使用USBDongle、终端接收信号,测试器误块率情况。若终端无法正常接收且LDPC误块率较多时,此点即为两台设备之间的最大时延量。
步骤2:使用频谱仪对USBdongle场强进行校准,校准方法与上相同,同时观察该地区发射频率20MHZ附近的噪声底值,以此来估计USBdongle的接收门限电平的范围。
步骤3:将两点开启,着重测试两点之间的路段以及两点以外的两个方向干扰区一般出现在距发射点3000~4000m区域。如图所示,观察USBdongle中的状态与统计,查看其信号电平、以及LDPC误码率。在两点不超出保护间隔距离情况下,调制器经过实验室组网测试后,将相互时延量设定好以后,是不会产生大范围的相干区,这里主要讨论的情况是有两点之间存在超出保护间隔之外的情况。例如以下的网络拓扑,A点与C点相距16.8km。
A、C点的天线场型为图9,B点的天线场型为图8。
该拓扑结构属于线性3点拓扑,中间台站的ERP是两侧台站的2倍左右。从理论试算来看,该类型拓扑是不存在干扰区的。但是由于在试算地图是没有包含建筑物以及人为制造因素,所以在实际3点ERP与理论是有一些差距的。单测试A点与B点,B点与C点两点之间无干扰现象,但加入第3个点后,在3点之间区域发现信号电平在50dBm以上,而LDPC解码出现超过10%误码率,尤其是在高速移动情况下更加明显(参考手持终端播放是否存在停顿情况),这就证明3点组网出现干扰现象,这时可调整参数有调制器附加时延、发射功率、天线方向或增益。由于天线调整方向或增益牵扯人力时间较多,不提倡一开始调试就调整该参数,而考虑调整时延量。
附加时延量=16.8-15.36km/3×106计算。而发射功率及天线方向可根据其他两点对该点覆盖区域的ERP进行适当调整,已达到整体覆盖区域的接收电平均衡。
经过测试对以上组网及干扰情况分析如下:A点主服务区为F、H区,B点主服务区为D、E区,C点主服务区是I区。干扰情况为C点对D区有干扰,A点对E、I区均有干扰。
5 单频网运行中常见故障
在已建成的单频网运行中同样会出现一些问题,主要故障现象表现为出现部分或大面积干扰区,导致终端无法正常解码。下面将列举几种常见的故障原因和解决方案。
表1 CMMB单频网常见故障表
故障类型 |
故障现象 |
故障原因 |
查找方法 |
备注 |
GPS系统故障 |
GPS接收机无法锁定 |
(1)天线损坏 (2)中间接头衰减过大 (3)周围存在干扰源 |
(1)调换天线 (2)去掉延长线进行判断 (3)更换天线接收位置 (4)可以考虑加放大器,提高信号强度 |
此类故障出现概率较大 |
GPS接收机接收信号不稳定 |
(1)天线放置位置不理想 (2)GPS接收机损坏 (3)GPS天线老化 |
(1)更换天线接收位置 (2)更换另一型号接收机 |
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GPS接收机可以锁定卫星信号,调制器无法接收TOD信息 |
GPS接收机损坏 |
使用串口调试助手测试是否可读取接收机TOD信息 |
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复用器故障 |
复用器报警灯亮 |
复用器内置GPS接收机无法锁定信号 |
断电复用器,如还不能恢复须更换设备 |
发生的概率较少 |
激励器故障 |
无法接收GPS提供的10M,1PPS,TOD信息丢失 (任意丢失一项均会造成单频网崩溃) |
(1)传输线路损坏 (2)激励器时钟模块故障 |
(1)更换设备 (2)更换损坏的电缆或数据线 |
发生的概率较大 |
6 后续思考
CMMB技术是由地面数字电视技术转化而来,其单频网技术也具备地面数字电视技术的一般特征。从前调试地面数字电视单频网的技术大部分可用于调试CMMB单频网中来,但需注意的是CMMB单频网中PMS流与本地TOD时间信息的特有属性,由此对GPS系统的稳定性依赖性很强。同时在以上的第2种调试方法只能调试到网内无干扰的状态,远远未达到单频网的各项技术要求。在此作为一个抛砖引玉,希望广大CMMB网络建设从业者能够积极探索发现其规律,以便更快更好地建设单频网,为下一步大规模CMMB运营提高良好的网络覆盖。