„DVB-T” változatai közötti eltérés

Innen: HamWiki
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
 
a (→‎Technikai részletek - adó: jobban olvasható blokkvázlat)
 
(25 közbenső módosítás, amit 3 másik szerkesztő végzett, nincs mutatva)
1. sor: 1. sor:
 
DVB-T a ''Digital Video Broadcasting - Terrestrial'' (Digitális videó sugárzás - földfelszíni) rövidítése.
 
DVB-T a ''Digital Video Broadcasting - Terrestrial'' (Digitális videó sugárzás - földfelszíni) rövidítése.
  
−
-- technikai specifikációk, ... majd következnek --
+
 
 +
== 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]], [[QAM|16QAM]] illetve [[QAM|64QAM]] modulációval, beállítástól függően. A modulációk konstellációjának egy adott állapotát (szimbólumát) egy szibólumidő alatt adják le, amit jelöljünk T<sub>u</sub>-val.
 +
Az ortogonalitás biztosítása érdekében a vivőket egymástól f<sub>u</sub> = 1/T<sub>u</sub> 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]], [[QAM|16QAM]], [[QAM|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.
 +
 
 +
[[Kép:800px-Dvbt tx scheme.svg.png]]
 +
 
 +
1. ábra: Egy DVB-T adó elvi rajza
 +
 
 +
==== Vivőmoduláció ====
 +
 
 +
A vivőket egyenként moduláljuk [[QPSK]], [[QAM|16QAM]] illetve [[QAM|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:
 +
 
 +
{| style="width: 50em;" cellspacing="0px"
 +
|- valign="top" bgcolor="#e0e0e0"
 +
! rowspan="2" | Moduláció
 +
| rowspan="2" | '''Kódarány'''
 +
! colspan="4" | Védelmi idő
 +
|- bgcolor="#e0e0e0"
 +
|'''1/4'''||'''1/8'''||'''1/16'''||'''1/32'''
 +
|-
 +
! rowspan="5" | [[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
 +
|-
 +
| colspan="6" bgcolor="#c0c0c0" height=2px |
 +
|-
 +
! rowspan="5" | [[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
 +
|-
 +
| colspan="6" bgcolor="#c0c0c0" height=2px |
 +
|-
 +
! rowspan="5" | [[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 T<sub>s</sub> = GI + T<sub>u</sub>.
 +
 
 +
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-hatás]]ra 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 kódolás]]t 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. -----
 +
 
 +
[[Kategória:Műsorszórási technikák]]

A lap jelenlegi, 2009. szeptember 29., 04:12-kori változata

DVB-T a Digital Video Broadcasting - Terrestrial (Digitális videó sugárzás - földfelszíni) rövidítése.


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.

800px-Dvbt tx scheme.svg.png

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. -----

A lap eredeti címe: „https://wiki.ham.hu/index.php?title=DVB-T&oldid=10905”