k-LNM计算单频网增益应用研究

郑科鹏，杨方正，夏治平

（1.陕西广播电视台，陕西 西安 710061；2.国家广播电视总局广播电视科学研究院，北京 100866）

0 引 言

2020年，在我国运行超过60年的地面模拟电视全部关停，正式退出历史舞台[1]。2020年，国家广播电视总局发布了我国地面数字电视广播（Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting，DTMB）新的频谱规划。在新规划中，出于节约频谱资源和容纳更多节目的考虑，传统多频网（Multi Frequency Network，MFN）架构被单频网（Single Frequency Network，SFN）大量取代[2]。在地面数字电视SFN中，接收机可同时接收到来自不同发射机的多路信号。按照对接收机的贡献，这些信号可划分为有用信号和干扰信号。只有通过精心合理规划，尽可能扩大有用信号的份额，才能产生SFN增益效果，提升信号接收质量。近二十年来，从欧洲数字音频广播（Digital Audio Broadcast，DAB）标准[3]、地面数字电视DVB-T/T2标准[4]到全球移动通信系统LTE标准[5]，SFN增益以及多重信号合成算法一直是国际学术界的研究热点，但针对我国DTMB的相关研究和实践还相对较少[6-7]。

基于国家广播电视总局广播电视科学研究院在DTMB SFN领域的前期研究和实践成果[8]，本文概述了SFN增益的概念、SFN覆盖判据及k因子对数正态法（kLog-Normal Method，k-LNM）算法，研究了SFN组网前后对数正态分布变量的变化趋势，将SFN增益分为加性增益和统计增益，针对等场强和不等场强两种场景给出了应用k-LNM计算SFN增益的实例，并分析了计算结果。

1 SFN增益概述

对于包括DTMB和DVB-T/T2在内的地面数字电视系统，SFN增益的常规定义为：对于特定覆盖区，当达到同等覆盖地点概率时，发射机功率在SFN组网时较MFN组网时的平均降幅[3]。为了方便与接收端测试结果对比，本文增补一种SFN增益定义：对于特定覆盖区，保持发射机功率不变，接收机场强或覆盖地点概率在SFN组网时较MFN组网时的平均增幅。……