DVB-T
A HamWiki wikiből
DVB-T a Digital Video Broadcasting - Terrestrial (Digitális videó sugárzás - földfelszíni) rövidítése.
Tartalomjegyzék |
A DVB története
A DVB 1993-ban létrejött páneurópai platform, amelynek feladata, hogy korszerűsítse a TV műsorszórást, foglalkozzon a szabványosítási kérdésekkel és kidolgozza a bevezetés és a digitális átállás fázisait. A DVB mindhárom platformra kidolgozta a digitális szabvány, amit a DVB utáni karakter jelez. DVB-C kábeles hálózatokra, DVB-S műholdas műsorsugárzásra, a DVB-T pedig a földi sugárzás megnevezésére használatos. A DVB-T ETSI szabvánnyá vált. A csatornakódolással és sugárzással kapcsolatos részeket EN 300 744 kódszámmal fémjelezik.
Technikai részletek - adó
A sugárzás a korszerű digitális megoldásokat alkalmazza. Többvivős, ún. COFDM ( Coded Orthoghonal Frequency Division Multiplexing ) megoldást alkalmaz 2k illetve 8k üzemmódokban, amelyek 1705 illetve 6817 vivőt jelentenek a 8 MHz-es sávban. A vivők egyenként moduláltak QPSK, 16QAM illetve 64QAM modulációval, beállítástól függően. A modulációk konstellációjának egy adott állapotát (szimbólumát) egy szibólumidő alatt adják le, amit jelöljünk Tu-val. Az ortogonalitás biztosítása érdekében a vivőket egymástól fu = 1/Tu távolságra kell elhelyezni, ami 8k üzemmódban 1 kHz-et 2k üzemmódban pedig 4 kHz-et jelent. Fontos megjegyezni, hogy a két üzemmódban a szimbólumsebesség ugyanaz, mivel 2k-ban 224 us 8k-ban 896 us a szimbólumidő. A adatátviteli sebességbeli különbségek a következő beállítható paraméterektől függenek: vivőmoduláció (QPSK, 16QAM, 64QAM), védelmi idő (1/4, 1/8, 1/16, 1/32), hibajavító kódarány (FEC = 1/2,2/3,3/4, 5/6, 7/8). A különböző paraméterek variációjával 5-31 Mbit/s közötti adatsebességek érhetők el egy 8 MHz-es TV csatornában.
1. ábra: Egy DVB-T adó elvi rajza
Vivőmoduláció
A vivőket egyenként moduláljuk QPSK, 16QAM illetve 64QAM-ben. Az adatátviteli sebesség tehát a magasabb fokú modulációkkal növelhető, mivel QPSK-ban 2 bit, 16QAM-ben 4 bit 64QAM-ben pedig 6 bit vihető át egyetlen szimbólumidő alatt. A magasabb fokszámú modulációk választásának hátránya, hogy a hibajavító kódolás által még hatékonyan javítható átvitelhez nagyobb jel/zaj arány szükséges. A jel/zaj arány ebben az esetben vivőjel/zaj arányt jelent, amelyet a szakirodalomban C/N (Carrier over Noise) vagy CNR (Carrier to Noise Ratio) megnevezéssel használnak.
Az alábbiakban található a különböző modulációs fok, hibavédelmi kódarány és védelmi időintervallum beállítások mellett elérhető adatátviteli sebességek Mbit/s-ban:
| Moduláció | Kódarány | Védelmi idő | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 1/4 | 1/8 | 1/16 | 1/32 | ||
| QPSK | 1/2 | 4.976 | 5.529 | 5.855 | 6.032 |
| 2/3 | 6.635 | 7.373 | 7.806 | 8.043 | |
| 3/4 | 7.465 | 8.294 | 8.782 | 9.048 | |
| 5/6 | 8.294 | 9.216 | 9.758 | 10.053 | |
| 7/8 | 8.709 | 9.676 | 10.246 | 10.556 | |
| 16QAM | 1/2 | 9.953 | 11.059 | 11.709 | 12.064 |
| 2/3 | 13.271 | 14.745 | 15.612 | 16.086 | |
| 3/4 | 14.929 | 16.588 | 17.564 | 18.096 | |
| 5/6 | 16.588 | 18.431 | 19.516 | 20.107 | |
| 7/8 | 17.418 | 19.353 | 20.491 | 21.112 | |
| 64QAM | 1/2 | 14.929 | 16.588 | 17.564 | 18.096 |
| 2/3 | 19.906 | 22.118 | 23.419 | 24.128 | |
| 3/4 | 22.394 | 24.882 | 26.346 | 27.144 | |
| 5/6 | 24.882 | 27.647 | 29.273 | 30.160 | |
| 7/8 | 26.126 | 29.029 | 30.737 | 31.668 | |
Védelmi idő
A védelmi idő (GI = Guard Interval) arra szolgál, hogy a vevőbe több irányból időkéséssel beérkező visszavert jelek közötti interferencia kiküszöbölhető legyen. Az ezen időn belüli késéssel érkező jelek szuperponálódnak és hibamentesek maradnak. A védelmi időn túl érkező jelek jelentősen rontják a vételi minőséget.
A védelmi idő a hasznos szimbólumidő arányaként van kifejezve. A DVB-T szabványban az 1/4, 1/8, 1/16 és 1/32 arányok vannak megengedve. Tehát a teljes szimbólumidő az a Ts = GI + Tu.
Az üzemmódok és a hozzá tartozó védelmi idők alapján elmondható, hogy a 8k üzemmód jobban védett a reflexiók ellen, tehát nagyobb területek lefedésére jobban alkalmas mint a rövidebb védelmi időkkel rendelkező 2k üzemmód. A 8k hátránya azonban, hogy a kisebb vivőtávolságok miatt a mobil üzemben jelentkező Doppler-hatásra érzékenyebb mint a 2k.
Belső hibajavító kódolás (FEC)
A belső hibajavító kódolásban egy konvolúciós kódolást alkalmaznak, hogy a vevő képes legyen kijavítani a beérkezett hibákat. A lehetséges kódarányok 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8, ami azt jelenti, hogy pl. 1/2 esetén 1 a hasznos blokkszám 2 pedig a teljes blokkszám, tehát az 1/2 kódarányú FEC (Forward Error Correction) a legerősebb.
Külső hibajavító kódolás
A külső hibajavító kódolásként egy Reed-Solomon kódolást alkalmaznak RS(204,188) paraméterrel, azaz egy 204 bájtos csomagban 188 bájt hasznos adat és 204-188=16 bájt a blokkra vonatkozó RS kód. Ezáltal egy 188 bájtos csomagban 8 bájt kijavíthatóvá válik.
Forráskódolás és multiplexálás
A video és hang forráskódolása valamint a multiplexálás az MPEG-2 szabványt követi. A tömörített video, tömörített hang valamint adatfolyamok egy programfolyamba (PS = Program Stram) fűződnek össze. Egy vagy több programfolyam összefűzhető egy nagy MPEG-2 szállítási folyamba (MPEG-2 TS = MPEG-2 Transport Stream), amely lesugárzásra kerül, majd vételi oldalon a vevő (STB = Set Top Box - ha külön doboz alakú kivitelben készül) kibontja és az aktuálisan kiválaszott programot (PS) dekódolja, ami megjeleníthető a képernyőn.
folyt. köv. -----
