数字电缆多点视频分配系统试验——扩展覆盖范围<1> 在那些经济不发达地区，MVDS（多点视频分配系统）有潜力为那里的用户提供）广播视 频和音频业务，这种方式可以传送不能由卫星传送的地方节目，如果有合适的反向路径，还 可以提供交互业务。 目前我们正在进行一个区域性的试验，来预估MVDS在40.5－42.5 GHz波段的可行性。我 们的测试经由全国 ATM网络，从数字超级前端到地区前端进行节目分配，在这里，全国性的 广播和本地节目经MVDS合并到一起用于分配。试验中还包括一个DECT（数字加强无绳通信） 系统，作为对MVDS的补充，它可以提供电话和反向路径功能。随着地区前端和本地MVDS的扩 展，这种基于全国数字编码传输流分配网的传输方式，为我们提供了一种非常灵活、便利的 扩展覆盖范围的方法，并允许地区集中安排节目。 本文记录了试验的进展情况和当前的结果。 一前言 MVDS是工作在40.5－42.5 GHZ频率范围内的广播系统，它向住宅用户提供视、音频及数 据宽带固定业务。用户对业务的持续需求、可选节目的增加、交互业务和高速Internet接入， 都表明高带宽极具吸引力。GaAs MMIC技术使得使用MVDS频率的商业性使用成为可能，因为这 种技术将使使用这些频率变得更便宜并更可能实现。 毫米波在短距离内非常有效，但需要在直视范围内接收，其覆盖范围还受到雨水、建筑 物、树叶和自然地面情况等的限制。这样，发射站基站的规划就很重要；由于要求直视，可 以用转播站来覆盖那些被屏蔽的区域。由于所使用的频率极高，同时要求在直视范围内进行 点到多点的传输，因此限制了用户与发射机之间的距离，但多通道对MVDS来说不是问题。 MVDS对支持蜂窝状系统，也可构建基于多重、邻近或交迭的蜂窝MVDS系统。如果设计仔 细，相邻的蜂窝还可以使用同一频率。蜂窝的大小根据障碍物、交途蜂窝、降雨量统计、发 射机和接收机的高度及发射功率等因素来确定。 由于这些因素，蜂窝覆盖的距离也随地区的特点而变化。必须仔细对待与建筑物高度相 关的树丛，因为它随季节的变化而变化。植物造成的衰减4- 5dB／m，研究表明，在有树丛 遮挡的情况下，单台发射机的覆盖范围可达没有遮挡下的60％，多台发射机的覆盖范围可相 应扩大。 英国已有基于DVB－S的数字MVDS标准；回传通道的规范也已在考虑之中，暂时为回传分 配了100MHz的带宽。对DVB－S标准的适应意味着广播和接收设备都已有市场供应，这将使MV DS技术的发展更快。 MVDS优于卫星的地方在于它仅需要小型接收机。它可以提供高度定向的节目和广告。如 果实现了反向回传，它将能够容忍那些可以忽略的传播延迟，并有潜力提供高速双向数据率。 二动机 NTL对MVDS的兴趣源于对扩展有线电视网的渴望。英国目前被分成了若干有特权的有线电 视地区。NTL拥有并经营着多个这样的特区。大部分的城市和部分郊区目前已铺设了缆线，但 郊区和农村的家庭铺缆成本比城市要高。作为宽带无线接人系统，MVDS在快速、顺利地开发 方面有很多优势。其开发成本比铺缆要低，而且如果用户参与就不会产生资金积压问题。只 有当用户都进行了安装并需要发展时，才需要用户付大部分费用，集中起来用于快速发展。 当前，NTL正在开展一项数字电缆业务，可以提供大约180套MPEG－2数字压缩节目以及带 内、带外的交互业务。数字电缆网络的核心是数字媒体中心（DMC），这是一个作为全国性的 监测和播放中心的超级前端。节目通过SDH／ATM网向全国播放并到达位于各个特权区的前端。 在地区前端再加上本地节目，然后信号再通过电缆网向前传送。现在我们从一个地区前端为 MVDS试验馈送信号。MVDS系统允许我们如所期望的那样，转发全国性及本地节目。除MVDS试 验外，我们还在构造一个DECT电话系统，它是对广播系统的一个补充，并且可以提供反向路 径功能。 以下我们将更加详细地描述MVDs和DECT系统以及试验结果。本文将探讨它们将来的工作 领域并作出结论。 三扩展电缆网络 NTL有一个全国性的光纤网，为它所拥有的所有地区前端服务；由STM－16提供音视频节 目以及交互业务。在地区前端，ATM交换机从全国节目源中选择SCPC MPEG－2节目，复用后形 成传输流；UHF地面信号也与本地的基带信号一起复用，共同形成本地传输流，然后再将传输 流馈送给电缆或MVDS分配链路。 电缆分配使用HFC网，传输流经64QAM调制、UHF上变频，然后传送给用户。我们的电缆系 统符合DVB－C和DAVIC1.2标准，它们都支持带内带外的下行业务和带外反向信道数据传输。 MVDS试验系统符合DVB及英国的有关规则。在地区前端，MPEG－2传输流经QPSK调制，上 变频到L波段（950－2150MHz）。这些信号在1550nm的光纤上传送57km到达远地的40GHz上变 频站。我们再从上变频站通过点对点的通信将信号传送到6.5Km外的一个转播站。 上变频基站中所使用的上变频器箱体积约为2m3。转播站位于俯瞰用户地区的位置，在 这里，信号经检测、放大后向前广播至一个64°蜂窝区域。传输从一个增益为17dB i的全向 天线开始，发射机的输出功率为16dB m。由于垂直极化比水平极化在接收时受雨衰影响更小， 因此我们采用垂直极化。MVDS转播站的发射天线直径为15cm，高75cm，重量不足10kg。 可以看到，试验覆盖了一些潜在用户。覆盖范围可达到5km，有些地方甚至可达到8 km。 MVDS家用接收机由一个直径为15cm的喇叭天线和一台LNB组成，LNB的输出在L波段，可应用 于符合 DVB标准的卫星机项盒。接收机要装在用户的家中，通过同轴电缆与机项盒相连。 Ogler Electronics公司已经设计并生产出了所有40 GHZ的设备。 使用这种从地区前端到远地上变频站的单跳光纤结构，系统很容易扩展到其他地区。我 们希望覆盖广播塔方圆5km以内的地区，业务可用度达到99.9％。测试站位于ITU－R划分的 雨带H。
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