科研管理工作计划

技术参数的优化步进和搜索空间不同

时延优化，优化步进为1µs，优化区间为[0,ts] 功率优化，优化步进为0.5dB，优化区间为[0,Ps] 发射天线方向图优化，优化步进为1˚，优化区间为[Ω1, Ω2]
单频网优化设计- 4


功率优化
利用电磁兼容分析工具，对网络进行初步干扰分析试算； 根据台站可选功率范围，建立一组可选配置；从初始配置开始通过性能评估（面积覆 盖率，人口覆盖率）和比较，利用一定的策略（局部梯度策略、局部立即策略）选择 某个相邻配置为当前配置，继续下一步搜索，直到性能不再提升或者满足需求时即为 对应台站的最优功率配置
行组合优化，给出多组可供选择的优化设计建议


总体目标
有效地提升地面数字电视单频网覆盖效率，降低工作复杂度，保障地面 数字电视业务的顺利开展与实施
单频网优化设计- 2


字符间干扰（ISI）
字符间相互叠加、衰落、接收机误判


载波间干扰（ICI） 接收机调谐器相位噪声、多普勒频移 白噪声干扰（AGWN）
卫星传输链路
监测 设备
AVS+专业卫星综 合接收解码器
单频网组网- 6


网络优化是单频网组网不可或缺的部分
同频干扰是单频网组网面临的最大问题

区域性单频网中单一站点状态的改变将对整个网络同步效
果产生影响，导致覆盖劣化

由于多径传播、回波干扰等原因，发射参数同步无法保证 良好接收，需要对网络进行整体优化设计
三同 一保
网络 优化
预期目标 理想覆盖
三、地面数字电视单频网优化设计
2018/11/2
广播科学研究院
18
单频网优化设计- 1


基本思路
网络优化不仅仅是消除网内干扰的过程，更是实现干扰管理的过程


基本方法
结合地面数字电视业务的实际需要，针对目标区域综合权衡覆盖网性能 和代价，科学合理选择优化方法，对地面数字电视单频网的组网方案进
台站列表，功率可 选范围 否 初始配置 修改配置
网络性能分析
结果配置
是
是否最优
网络配置
单频网优化设计- 5


时延优化
模拟退火算法，是基于Monte-Carlo迭代求解策略的一种随机寻优算法，其出发点是基 于物理中固体物质的退火过程中固体分子从高温无序状态趋向常温基态的渐趋过程与 一般组合优化问题之间的相似性

总局、财政部《关于实施中央广播电视节 目无线数字化覆盖工程的通知》

全国范围内启动无线数字广播电视节目覆盖

总局《全国地面数字电视频率规划（征求 意见稿）》

地面模拟电视信号停止后全数字规划
2018/11/2
广播科学研究院
4
发展情况- 2

中央广播电视节目无线数字化覆盖工程中 电视节目部分：

随机生成初始解ω 计算目标函数f（ω） 扰动产生新解ω 计算目标函数f（ω ）
f= f （ ω ） -f（ ω ）
f《 0
否
接受新解 是 ω=ω ,f（ω）=f（ω ） 按Metropolis 准则 接受新解
否
是否达到 迭代次数？
是
满足终止条件？
否
缓慢降低温度 重置迭代次数
地面数字电视单频网优化设计及
监测分析探讨
广播科学研究院无线技术研究所 陈 颖
2018/11/2
内容提要
1
2 3 4
地面数字电视单频网发展情况
地面数字电视单频网组网技术
地面数字电视单频网优化设计 地面数字电视单频网监测分析
2
一、地面数字电视单频网发展情况
2018/11/2
广播科学研究院
3
发展情况- 1
2572个发射台站、545个乡镇补点台站 每个台站2部，6230部发射机 单频网总数504个（省级 12个、跨市级221个、市
级12个、跨县级26个、县级108个、乡级125个）
2018/11/2
广播科学研究院
5
发展情况- 3
省
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
SF N+ 多 频 网
省 SF N+ 市 SF N
市 SF N+ 多 频 网
市 SF N+ 县 ຫໍສະໝຸດ BaiduF N
省个数
发展情况- 4
市 SF N
县
SF N
多 多 频 网
频
网 +乡
镇
SF N
一、方案描述
DTMB台站分布示意图
发展情况- 5


《全国地面数字电视频率规划》
全数字阶段，全国统一规划 规划原则：统筹规划、兼顾需求 规划方法：基于四色图论的四级单频网结构
基于卫星传输的地面数字电视广播单频网系统
GPS/北斗双模授时器 节目源 AVS+编 码器 AVS+编 码器 复用、加 扰加密 传输网 DS3 络适配 传输网 ASI 络适配 基于卫星传 输的地面数 字电视单频 网适配器
TS(SIP)
节目源
卫星 上行
GPS/北斗双模授时器 地面数字 电视广播 发射机 基于卫星传输的 单频网地面数字 电视广播激励器
频率同步 时间同步 比特同步 保证强度
单频网组网- 2
Second pulse 1PPS 10MHz Clk
In Transmitter
In Adaptor SIP包
Tdelay_transmitted
SIP包
单频网组网- 2
当 t PN 时 辅径信号不会对主径信号产生干扰 当 t PN 时 – –
（全国、省级、地市级、跨县级）
2018/11/2
广播科学研究院
9
二、地面数字电视单频网组网技术
2018/11/2
广播科学研究院
10
单频网组网- 1
单频网基本要素
由多个位于不同地点、 状态同步的发射机组成 的地面数字电视覆盖网 络 单频网中各发射机以相 同的频率、在相同的时 刻、发射相同的节目， 实现对特定服务区的可 靠覆盖。
C PR I C PR I
台站1
辅径信号将对主径信号产生干扰 接收机可以正常解调接收 理论推导下无法正常解调接收
T2
台站2
T1
T2-T1=Δt
单频网组网- 3
多频网 单频网
单频网组网- 4
地面数字电视单频网基本构成：信源系统、同步设备、 传输分发网络、发射系统、接收设备、监测设备
单频网组网- 5
高斯噪声、信号叠加


邻频干扰（ACI）
模拟对数字、数字对数字


同频干扰（CCI）
网内乘性干扰，重新优化配置单频网参数（功率、时延、天线）
单频网优化设计- 3


明确单频网优化方案技术参数
技术参数对于网络优化的影响不同

时延优化不改变可覆盖区域，算法搜索快；

功率和天线方向图优化影响可覆盖区，迭代次数多；