CMMB网络优化技术（通用3篇）
CMMB网络优化技术 篇1
摘要：随着CMMB网络建设规模的扩大, 运营商需要进一步提高网络规划质量并加强网络优化工作, 本文根据CMMB网络规划建设流程, 详细介绍了网络仿真如何应用于网络规划工作, 并辅助后期的网络优化工作, 旨在为后期的网络建设和优化提供参考方法。
关键词：CMMB,规划,优化,仿真,单频网,干扰
1 引言
CMMB网络现在已经覆盖到全国300多个城市，随着网络建设规模的扩大，为有效地支撑市场发展，网络的覆盖质量需要引起重视，后期的网络建设需要进一步提高网络规划的质量，并加强网络优化工作。网络仿真技术在移动通信网络规划建设和优化中已经得到越来越多的重视和应用，因此对于CMMB网络而言，同样有必要引入仿真提升规划和优化的质量。本文将结合仿真软件和CMMB网络的技术特点介绍如何应用仿真，为后期网络建设和优化提供参考。
2 CMMB网络建设流程
CMMB网络建设一个系统工程，网络规划设计、建设、优化是密不可分的闭环流程，规划、设计是精确化建设网络的关键，规划决定投资战略、方向和总体方案，设计确定具体的建设方案，网络优化提高网络品质，同时还是后期建设的关键输入，通过优化发现问题，进而作为下一次规划的输入来解决问题形成闭环流程。图1为网络建设闭环流程图。
市场需求：
明确市场发展用户分布区域、需要覆盖的终端类型（室内便携、室外移动等）、要求的覆盖概率。
目标覆盖区域确认：
明确面、线、点覆盖目标，分析覆盖区域的无线传播环境。
站址选择：
进行新建CMMB站的站址选择，尽量选用现有广播台址，选用移动运营商站址需要重点考虑隔离度、供电、承重、传输等因素。
天线选择：
根据覆盖区域和天线相对位置、安装条件，对天线场形、增益等进行考虑选择合适天线。
功率选择和参数初设：
根据覆盖要求进行链路预算，初步选定发射功率，并进行挂高、方位角、下倾角等工程参数初步设置。
覆盖仿真和参数调整：
根据前面初步选择和参数设置，利用网络仿真软件模拟覆盖效果，对功率和相关参数进行调整，满足覆盖要求。
设计和施工：
根据规划结果进行详细设计和施工，要求规范化和标准化。
开通运行：
在发射机施工完成、节传系统准备到位情况下进行单频网系统联调，网络开通试运行。
网络测试优化：
主要利用CMMB测试系统对现网进行测试，同时利用校正仿真结果配合验证网络的覆盖情况和网络干扰情况，以判断当前网络是否达到设计的目标。
从上面流程介绍可以看出，在设计前我们需要依靠网络仿真对站址、天线、功率和相关工程参数进行分析，保证规划的准确性，在优化阶段需要借助仿真软件配合网络测试分析网络问题，优化网络质量。
3 网络规划仿真
3.1 数字地图要求
利用规划软件进行网络仿真，首先需要具备覆盖仿真区域的三维数字地图，数字地图是为了模拟实际传播环境和地形条件，利用无线传播模型中地表和地貌对无线信号的影响，设计出的专题地理数据，一般包含以下几类数据类型：数字高程模型（DTM），地貌模型（DOM），地貌高度模型（DHM），三维地貌矢量（3D Vector），线状地物模型（LDM），重要地物文字标注（Text）。在网络规划时，需要根据使用的网络软件要求选用符合其格式要求的三维数字地图。
3.2 网络规划仿真
在网络规划仿真软件中导入三维数字地图、站址位置信息、规划选择的天线场形和增益等信息后就可以进行网络规划仿真，实现对站址、功率、天线高度、场形、下倾等不同组合条件下覆盖效果的比较评估。
(1）站址评估
受地理条件限制，即使现场勘察后我们也不一定完全清楚两个站址的覆盖效果，结合数字地图通过仿真软件可以很直观地对其覆盖效果进行评估。图2为某县城两个初选站址的仿真对比，红色多边形为目标覆盖区域，因此左图站点位置相比右图覆盖效果更好。
(2）功率评估
仿真可以指导在规划中选择合理的发射功率，避免浪费，节约投资，减少不必要的干扰，还能提高功率利用率，降低能耗，响应国家节能减排的号召。图3为某县城两种发射功率覆盖效果比较，依次为500W、1kW，红色多边形为目标覆盖区域，绿色为最低满足覆盖电平，由仿真可以看出选择500W发射功率（左图）可以满足覆盖要求。
(3）天线挂高评估
天线挂高评估的作用主要体现在：如果是新建铁塔，则可以避免建设过高的铁塔增加投资成本；另一方面，合理的挂高可以在满足网络覆盖的同时减少不必要的越区干扰（在CMMB网络中体现为单频网干扰）。图4为两种天线高度评估比较，左图39米，右图50米，从图中可以看出左图39米挂高已经可以满足覆盖要求。
(4）天线场形评估
为了更好地保证天线场形（或者覆盖方向）与覆盖区域的匹配，我们需要不断调整场形以达到最佳匹配。图5是两种天线场形和覆盖区域的仿真比较，从图中可以看出左图覆盖场形和红色多边形的目标覆盖区域更加匹配，可以更好地满足覆盖区域要求。
(5）天线下倾评估
天线下倾可以保证发射的无线信号能够集中覆盖目标区域，又减少信号外泄，减少对其他区域的干扰。图6为某县城两种不同下倾角情况下的覆盖效果图（绿色为最低满足覆盖电平），其中左图的下倾比右图要大些，从图中可以看出通过下倾可以很好地控制站点的覆盖范围同时保证覆盖信号电平，说明通过有效下倾取得了预期效果。
规划中，利用仿真软件结合三维数字地图可以很大程度上提高规划方案的质量，并减轻人工理论计算的工作量。需要注意的是，在实际的网络规划中，我们必须在充分理解CMMB网络的技术特点的基础上，借助规划软件对以上多种参数进行组合进行仿真比较，选择最优的方案作为规划结果。
4 网络优化仿真
4.1 网络优化的主要内容
相较于移动通信网络的双向网络而言，CMMB网络本身是一个单向广播覆盖系统，CMMB网络覆盖问题主要体现在两方面：网络覆盖弱，存在覆盖盲区；网络重叠覆盖区存在干扰。
4.2 网络覆盖问题分析
网络覆盖弱的问题比较简单，主要体现在接收信号电平比较弱；而干扰方面的问题则相对复杂，需要仔细分析，干扰分析是后期网络优化的重点分析内容。
目前CMMB的组网方式主要是单频网，单频网不需要复杂的频率规划，各单频网站点发射的信号对于接收终端而言可以理解为同一信号的多径分布。根据CMMB协议标准，CMMB系统采用循环前缀技术抵抗多径干扰，循环前缀时间长度为51.2μs，因此从理论上分析，单频网相邻发射台站之间的最大距离不超过15.36公里。
在实际组网中，由于发射台位置、地形、发射功率、相对距离等各种因素影响，导致某些位置接收到单频网中多个发射中台站信号，并且台站间距可能出现超过保护距离要求的情况，这样会出现单频网干扰，此时需要借助同频干扰比来进行干扰抑制，即要求同频干扰比大于同频干扰保护率（目前参考为8dB）。
另外一类单频网干扰产生的原因主要在于单频网发射台站之间未实现同步，最终结果体现为到达接收区域的各个发射台站信号时延分布可能超过循环前缀，同样出现单频网干扰。图7为两个站场景下理论分析超过保护距离时无法解调信号区域分布（阴影部分），其中F1和F2是两个CMMB发射站，圆区域满足同频干扰保护率的区域，R为其半径，其圆心向横轴两侧远离F1和F2。
实际的单频网中不止两个CMMB发射站，并且功率、相对高度、相互距离等都会对干扰区域的分布产生影响，因此可以借助规划仿真软件来辅助分析，软件计算同频干扰C/I的基本原理如下：
其中Ci为到达接收点的第i个发射站点的接收信号强度，Tg为CMMB的循环保护前缀持续时间（长度为51.2μs）。
图8为某区域单频网仿真干扰分析图，红色区域是干扰比较严重区域，如果是目标覆盖区域，需要进行重点优化。
实际工作中，最好在规划阶段就进行单频网干扰分析，从规划阶段提前考虑网络优化内容，能够提高网络规划的质量。
4.3 网络优化措施
网络优化工作中我们主要通过路测进行网络问题定位分析，对CMMB网络而言，接收信号电平只能反映网络覆盖，而误包率能够反映网络接收的效果——成功或者失败，接收效果差一般情况下表明存在干扰。因此需要对接收信号电平和误报率一起进行分析, 详见图9。
有些区域接收信号电平比较低，主要原因为弱覆盖，可以通过新建发射站、区域小功率补点、重点场所室内覆盖或者调整现网基站加强弱覆盖区域的覆盖等措施改善覆盖。
而对于那些信号电平较好，但是测试接收效果比较差、误码率比较高的区域，需要分析干扰情况。路测软件可以提供接收信号信道的多径冲击响应，详见图10。
理论上如果存在干扰区域，则图10中的信道冲击响应时间会大于CMMB保护间隔（循环前缀）时间。
由于CMMB是单向广播系统，不论接收终端还是路测软件都没有考虑设计分辨出接收到哪些发射站点的信号，因此仅靠路测软件不能有效地找出干扰源，结合仿真软件“Pixel Analyser点分析）”功能，可以清楚地得知每一个接收点上接收到周围哪些相邻发射站的发射信号以及发射强度，这样我们就可以方便地找出干扰信号，进行优化，如图11所示。
对于干扰区域优化调整手段，主要考虑调整相关系统和工程参数，将干扰抑制到最小程度或者将干扰区域调整到非目标覆盖区域，具体的手段包括调整天线倾角、发射站点的功率、各发射站点的相对时延、单频网发射点位置、发射天线高度、发射天线场形图等，调整时需要结合网络现场实际情况，要优先考虑实施方便并且效果比较显著的调整手段。图12是通过软件调整发射站点功率后的优化效果，可以看出通过调整以后的红色区域范围减少了许多，这意味着网络存在的单频网干扰大大降低了。
4结束语
由于CMMB网络建设和优化工作是一个复杂工程，笔者借助在移动通信网络方面的规划仿真经验，和CMMB网络技术特点相结合，探讨了一种提高网络规划质量和加强网络优化手段的方法，随着后期网络建设和优化的深入，希望能够有更多更好的手段来提升CMMB网络的覆盖质量。
参考文献
[1]毛定军, 林先壹.移动通信网络仿真专题三维数字地图分析.移动通信, 2011, 10:P30-33.
[2]蔡新国.地面数字电视同频干扰的研究.电视技术, 2009, 33 (10) :P92-95.
[3]王岩, 刘荣科, 张国庭, 万倩.单频网功率增益分布规律的理论研究.广播与电视技术, 2008, 08:P121-123.
CMMB网络优化技术 篇2
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CMMB网络优化技术 篇3
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