DVB-T

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 T_u-val. Az ortogonalitás biztosítása érdekében a vivőket egymástól f_u = 1/T_u 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 T_s = GI + T_u.

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. -----