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美国哈里斯通讯Martyn J.Horspoo:多媒体无线发射及环保实现
DVBCN数字电视中文网 | 本站 | 2008-11-07 11:48



哈里斯公司Martyn J.Horspool

2008年11月7日,由BIRTV组委会主办,国家广电总局《广播电视信息》杂志社承办的“第四届数字新媒体高峰论坛”(CDMS2008)在北京皇家大饭店举办。此论坛将继续打造“全面展示加深入研究”的深层次服务理念。论坛邀请地面、直播卫星、移动多媒体广播、移动电视、手机电视、高清电视等数字新媒体领域各个方面的行业主管领导、专家、学者及企业领袖、纵论数字新媒体产业政策、标准、技术与运营,促进我国数字新媒体产业的发展,推动“三网融合”的进程。DVBCN作为支持媒体对会议进行全程直播报道。DVBCN作为支持媒体对会议进行全程直播报道。

图为哈里斯公司Martyn J.Horspool做专题报告:多媒体无线发射及环保实现 。以下是演讲内容。

Martyn J.Horspool:大家早上好,首先介绍一下哈里斯公司。哈里斯公司是美国500强的企业,有100年的历史,在纽约证交所上市,年产值70亿美金,是一家广播电视通信企业。整个哈里斯公司有四个分部,我们两位来自于广播电视分部。

总揽全球目前的广播市场,主要有三种通用的传播方式,第一种是卫星传播;第二种是有线电视,有线电视在北美非常普及;第三种是地面无线传输方式。哈里斯公司主要致力于无线传输技术领域以及产品。

(幻灯片)显示出在全球各个地区代表多种制式多种标准的传输方式。在北美绿色部分使用ATSC的标准,欧洲使用DVB-T的标准,中国有CMMB和SARFT标准,日本采用的是ISDB-T的标准,另外一些国家在继续使用模拟的电视传输,还有一些国家还没有确定采用哪种数字传输方式。哈里斯是全球数字电视供应商,我们目前可以支持所有主流的地面电视传输标准。

大家知道,现在在全球数字电视领域中,固定接收标准大多确定了几个主流派别,北美、欧洲、中国、日本的标准已经制定了,那么对于手持移动标准来说,各个领域中都有不同的发展,新的技术不断的涌现,包括在北美提供的DVB-T标准,美国还有Midea-flo,中国还有CMMB等等这些。这样对于发射机制造企业来说,必须非常的明确,我们必须能够支持现有的固定接收,也要能够支持今后移动接收的标准。

对于发射机数字多平台设计来讲,有一些重要的因素是我们必须要考虑的。首先必须要兼容现有所有数字标准,同时对于未来变换到新的标准,我们必须要有足够技术的储备,这样使得现有的发射机能够对未来的标准进行兼容,同时发射设备的设计需要高效的运营设备,同时要有低的运作成本,同时要具备环保设计,应对全球的空气变暖的情况。另外对于发射机用户,也就是网络运营商来讲,发射机的稳定性和可靠性是非常重要的因素,对于整个网络运营成本的降低是非常重要的因素,同时对发射设备的维护、发射网络平台的运营维护费用降低、简单设备维护对于降低整个网络运营成本来说非常重要。

下面我们用几页幻灯片介绍一下哈里斯公司最新款的模式兼容多平台的水冷和风冷的发射机。

第一个方面,新的设备的特点在于它目前兼容现有所有数字发射标准,同时可以提供一个可升级的版本,可以升级到今后任
何数字传输的标准,这个发射机的核心部分叫做发射机的激励器,这是软件定义的一个激励器的平台,可以升级到以后任何一个数字和移动的标准。

激励器平台使用了大规模的门正电(音),以及大型的FPGA,同时,发射机采用了数字自使用的预校正技术,可以连续的校正,以及使得发射机在最优状态下实时的预校正,发射机可以工作在最优化的状态下。

&nbs[page]p; 最后激励器的设计是全频到带宽带的设计,这样对于发射机来说不需要改任何的备件和器件,只需要选择一下频率就可以,宽带的设计在全频点都能支持。这个平台支持多种调制方式,可以看到这里显示十几种调制的方式,包括DVB-T和中国的CMMB,DVB-T比一代是更高效的传输方式。除了现有已知的标准,固定的、移动的、模拟的、数字的之外,我们还对今后的标准进行兼容。

第二个方面,这是一个高效的设计,提供最高效的运营环境和运营操作。提高效率得益于以下几个方面,首先是采用了一个新的射频设备技术,首先引进采用了世界最高电压,50voltUHF LD-MOS FET的技术。相当于以前老版本的发射机的幀域来讲,幀域获得了提高,以及偏执电流几乎等于零。新的设备的应用使我们的整机达到了两到三倍率的提高,这一效率的提高得益于我们采用了大规模的器件,使得我们设备内部的器件数量减少,另外合成器方面的损耗也得到了进一步的减少。

第三个方面,新设备的采用对网络运营商来说进一步降低了运营成本,优势在于几个方面,对能源消耗方面,新产品技术效率提高了35%,也就是降低了35%对能源的消耗,这归结于更高的设备效率和更大的放大模块,单管的功率增加了,级别降低了。第二它是一个水冷的方式,可以更有效的把发射机产生的热量扩散到室外去,另外发射机设计的是最低的维护和最简易的维护就可以了。特别是国外的发射机安放在无人值守的情况下,工程师只要跑最少次数来进行维护。另外发射机占用发射机房空间非常小,这样也减少了运营成本。

(图)量化了多少费用能够省下来,以五千瓦数字平均功率为例,假设每度电的价格为0.12美元的话,我们十年就可以节省14万美金,如果您用其他的等级可以做相应的折算。

第四个方面,这是一个环境友好、绿色的设计,即一个环保的设计。主要体现在几个方面,在能源消耗上,发射机对能源消耗、电源消耗减少。我们的设计全部满足RoHS在欧洲的标准,以及在WEEE的标准,没有铬、水银及其他有害物质的采用。另外水冷系统的设计,我们采用了全封闭的水冷设计,这样对水冷的介质丙息乙二醇大大减少。另外水冷的效率比较高,可以进一步减少空调以及制冷所需要的能源需求。新的水冷设计采用了闭环的设计,这样更少的使用乙二醇的冷却液,可以更高效的去除热量,减少能源的消耗。

第五个方面,在于设备的稳定可靠。对于网络运营商来说,设备的稳定性和可靠性是非常重要的环节。更高的稳定性可以帮助运营商来最小化运营和维护的成本,以及减少停播的时间。要达到提高设备的稳定性,我们采用了以下几个方面:1、简化功率放大设计这么一个环节,采用更少的器件,减低了功放设备的复杂性。2、使射频电压有更大的冗余,使得稳定性和可靠性会有更大的提高,通常来说就是“大马拉[FS:Page]小车”的这么一个冗余。3、所有的放大器设计都是采用并行的设计,而且是由主、备两个通道的,任何一个器件都有可能有自身故障产生,但是采用并联的设计,不管哪个管子有问题产生,都不会造成停播,同时这些模块都是热插拔的模块。

第六个方面,我们的设计非常简单容易维护和维修,不需要更多额外的工具来维修发射机。所以这个发射机的前面后面都可以非常简单的插拔所有的发射机器件,不需要额外的螺丝刀等工具,大大减少了维护的成本。新款的功放模块设计采用了分模块的方式,目的也是降低维护的成本,我们一个新的模块中如果分成四组小模块,如果一个模块坏了不会是整体都坏了,而是模块中的四分之一坏了,以前我们需要送回工厂维修校正,但是新的模块我们只需要把其[page]中的一部分分步更替,减低了维护和运营成本。如果一个工程师就能够对发射机维护的话,我们每个功放的重量就大大减轻了,达到了20%。对于发射机的监控和检测方面,设计者设计了非常友好的网络控制的图形用户介面,对于维护工程师来说,可以在发射机前面或者是通过网端对发射机的参数进行深入的诊断。

前面说到了新款发射技术具体体现出的特点,比如说这些特性包括如下几个方面,首先是频率、宽带设计、软件激励器,使用网络化的图形用户界面,备份的支持系统,这是我们哈里斯独有的系统,当软件故障的情况下,我们的硬件能够继续支持开机关机这么一个系统,同时所有的功放是热插拔,整体效率非常紧凑,一个机架现在做为8.7个千瓦,这是业界最大的功率密度。同时我们采用双激励选择,另外采用了水冷设计,减少了热量对外的排除。功放的重量也减轻到20公斤,整机设计是模块化的设计,便于维护和维修。这张照片是发射机反面的一张照片,在右面是射频合成部分,从照片上可以看得出,水冷发射机现在做得非常的简洁,水冷部分的合成器由水冷实现,减轻了热量的排放。这个是发射机的主要部件照片,移去上面板之后,可以看到发射机功放部分非常的简洁,而且每个部分非常小,可以简易的更换。这是水冷部分的设计图,管道部分是软管设计,可以非常高效的将产生的热量散到发射机房的外部。谢谢,我们的介绍就到这里。

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