数字MMDS微波传输解决方案

设 计 原 则
1、设计思路

QAM调制方式优点：占用带宽较小，传输节目套数多，可大大节省有线网中的频率资源，原有的有线网无需做任何改造，既可完成模拟向数字的转换，且可以同时传送数字信号和模拟信号，比较适合在有线网里传送。
缺点是抗干扰性较差，做无线传输容易受到空中其它频率的干扰，容易出现马赛克图像，且接收门限比QPSK高三倍，因而传输距离将大大减少。必须通过增加无线发射功率来满足传输距离，因而大大增加了MMDS发射成本。

2、设计依据

系统设计中采用的系统、设备、应用软件等都符合中华人民共和国国标及广电总局制定的相关行业标准，如无相应国标，则遵循相关国际标准。系统设计遵循的部分标准如下：
◇GY/T198-2003    《有线数字电视广播QAM调制器技术要求和测量方法》
◇GY/T170-2001    《有线数字电视广播信道编码与调制规范》
◇GY/Z 174-2001   《数字电视广播业务信息规范》
◇GY/Z 175-2001   《数字电视广播条件接收系统规范》
◇GY/T 161-2000　 《数字电视附属数据空间内数字音频和辅助数据的传输规范》
◇GY/T 163-2000   《数字电视附属数据空间内时间码和控制码的传输格式》
◇GB/T 17975.1-2000《信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第1部分 系统》
◇GB/T 17975.2-2000《信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第2部分 视频》
◇GB/T 17975.3-2001《信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第3部分 音频》
◇ISO/IEC 13818    《MPEG-2运动图像及其伴音信号的通用编码》
◇TR 101 200       《DVB技术规范和标准使用指南（DVB-COOK）》
◇TR 101 288       《电视系统中电子节目指南的实际编码（DVB-EPG）》
使用以上规范，以保证系统的开放性，能够与符合标准的第三方厂家设备进行互联、互通，支持多种接口协议，支持广泛的节目信源。

3. 设计目的

☆  覆盖半径大于40Km的大部分地区
☆  传输50套高品质的电视节目
☆  实现收费智能化，彻底解决收费难题
☆  按节目收费，实现分级增值业务
☆  统可平滑升级，完成多功能业务（如IP、VOD等）
☆  CA采用软件加密，保密性好，不易被破译，修改加扰方式容易并能适应任何厂家的解扰系统。方便广电部门采购不同厂家的解扰器。





本系统方案显著特点

1.  QAM调制方式，单频单机和宽带发射均适用。
2.  标准CA系统，符合DVB的公共加扰算法，支持同密运行。
3.  本CA系统可与任何符合DVB标准的硬件设备兼容。
4.  机顶盒CA解扰模块可嵌入用户指定的符合DVB标准的接收机。
5.  采用数字卫星接收方式的机顶盒，产品成熟可靠。
6.  极低接收门限，用户安装简单易行。
7.  超强纠错能力，误码率极低，接收稳定可靠。
8.  按节目计费，实现分级增值业务（如成人节目、电影节目按不同的费率收费，用户可选择节目，运营商可将某类节目 

      送给允许收看的特权人群）。
9.    实现收费智能化，智能卡授权，用户主动刷卡交费。
10.  传输加密数字电视节目，图像效果达DVD品质。
11.  采用独立加扰机，可与任何符合DVB标准的CA系统配套使用，为系统全面数字化奠定基础。
12.  系统可平滑升级，完成多功能业务（如IP、VOD等）。


系统总体概述

1. 传输4个频道，每个频道复用12套数字电视节目.
2. 所有节目全部加密，用户经运营商授权后通过数字机顶盒解密收看电视。
3. 信号源全部采用视音频信号通过MPEG-2压缩编码器编码输入复用器，方便插入广告或滚动字幕。
4.  复用器输出TS流到独立加扰机，加扰机在CA系统控制下对节目流加扰，并将ECM、EMM信息混入TS流形成加扰的TS流。
5.  加扰TS流采用QAM调制方式，送入MMDS发射机，发射机回退功率后在线性工作区工作。
7. MMDS用户购买嵌入CA模块的机顶盒，经智能卡授权解扰数字电视信号，解压缩后形成模拟的音视频信号（AV信号）输出到电视机。

一、 系统总体设计

根据以上要求，微波数字电视平台包含以下几部分：
◇  DVB数字电视节目传输系统
◇  条件接收系统
◇  用户管理系统
◇  数字微波发射系统
1、系统总体示意图 (略)


 我公司将根据用户的要求和实际情况，结合我们的集成原则、丰富的集成经验进行DVB平台和微波数字化整体设计，并充分考虑其它系统的集成接口、带宽预留等，CA子系统、SMS子系统与微波系统的平滑连接。
整个系统中，微波数字化系统、条件接收系统和用户管理系统的方案设计尤为重要，是整个系统的传输和收费保障体系，必须进行统一的管理和建设。
条件接收系统在前端对节目或数据进行加密处理，通过授权信息管理实现对用户收视的控制。从而使运营者在运营成本和商业收益之间达到平衡，形成良性循环。
用户管理系统以对用户提供的数字加密电视和各种新的增值服务计费为核心的，实现用户管理、系统维护、基础数据维护、授权管理、财务管理等，是一个能够适用于所有增值服务计费的综合计费系统，将使微波电视的管理由粗放式管理走向集约化管理。
2、节目及带宽规划

编码节目一般综合类节目采用3.3—6M码率， 1个频点8MHz带宽传输
6-12套节目。
本系统共4个频点传输共50套数字电视节目，每个通道都传输EMM、ECM信息，节目全部加扰。

二、系统实施方案

1、系统组成
根据上述设计思想和设计原则，结合网络结构我们给出系统的结构图如下所示：


（1）前端中心机房：



一、    本方案特点：
1、    建站速度快（1天即可完成施工）。
2、    由于接收灵敏感度高，发射功率相应降低，因而可靠性将大提高。
3、    缺点是雨衰较大，因此电平储备要留足。
4、    由于发射部分在室外，被雷击的可能性相对光纤要大。架设地点及避雷                         设施要完善。


站点选择

⑴、中继站选择
本着少花钱多办事原则，尽量选择基础设施投入较少，覆盖较大，覆盖区域不便于拉光纤且零散用户较多的站点.

系统各部分概述如下
数字信源系统
卫星接收机输出的TS流和自办台输出的AV共48路信号，经复用，调制后得到前端数字信号。
由于有2个自办节目，所以本系统采用编码器共需2台编码器。
数字复用系统
复用器可以说是信道系统的核心部分，主要是进行节目的选取、组合、以及各种统筹分配工作，相当于基于PID技术的交换机。首先将需要在同一个频点输出的节目信号（SPTS或者MPTS）输入同一个复用器中，然后在复用器中选取相应的节目，并且按照网络规划将节目的PSI/SI信息进行重整。最终复用器将所有选取节目进行复用，产生适合于前端网络传送的TS流信号，通过ASI口输出，供调制设备使用。
加扰授权及管理系统
为保障运营商利益，必须对节目进行加密操作，这就需要有相应的CA接口设备以及CA系统的协同配合。复用器输出的信号，进入CA接口设备后（独立加扰器），该设备将与CA系统协调工作，将节目码流进行解复用、加扰、插入相应的解密信息（ECM）、授权信息（EMM），然后重新将码流复用产生加扰TS，通过ASI接口输出。供调制设备使用。
每台复用器信号分别送入加扰机加扰，共4台加扰机。
CA&SMS的详细介绍见附录2。

信号调制系统
通过QAM调制器将数字电视TS流进行前向纠错并增加调制后送到光发射机,再经过光接收机收信号后送入上变频器进入MMDS发射机.
微波发射系统
     微波发射机采用宽带数字微波发射机，数字微波发射机具有超线性、低相噪、高频率稳定等指标要求。

 
   接收站解调出光信号后，滤波器分出四个频点信号，送入到100W宽带发射机通过功率合成后进行全向发射。发射频率使用2500MHz～2700MHz。用户根据需要可在2500MHz～2700MHz内任意调整。



用户接收系统 
 

 

天线接收信号经下变频器转换到机顶盒输入频率直接送入机顶盒，机顶盒经智能卡授权解扰数字电视信号。