浅析数字电视地面广播技术及其应用
DVB-H终端采用电池进行供电,由于手机体积小、屏幕小、内置天线,而且由电池供电,所以 电池的使用时间是观看电视主要要解决的问题之一, 因此要求射频接收和信道解调、解码部分的功耗小于 100mW。DVB-H采用最新的时间分片技术,基于时分复用技术,它不但能够有效降低手持终端的平均功耗,并且还是不同网络间实现平稳、无缝业务交换的基础。时间分片技术采用突发方式传送数据,每个突发时间片传送一个业务,在业务传送时间片内该业务将单独占有全部数据带宽,并指出下一个相同业务时间片产生的时刻,这样手持终端能够在指定的时刻接收选定的业务,在业务空闲时间做节能处理,接收机就可以断电,从而降低总的平均 功耗。如图 5 所示,在业务空闲时间前端发射机是一直工作的,在相同业务的两个时间片之间将会传送其他业务数据, DVB-H 信号就是由这样许多的时间片组成的。从接收机的角度而言,接收到的业务数据并非是如传统恒定速率的连续输入方式,数据以离散的方式间隔到达,因此称之为突发传送,如果解码终端要求数据速率较低但必须是恒定码率,接收机可以对接收到的突发数据首先进行缓冲,然后生成速率不变的数据流。
(2)MPE-FEC
由于蜂窝环境下的信道状况多变,因此 DVB-T要在以下3个方面进行改进:移动信道的C/N、多普勒效应和抗脉冲干扰能力。
DVB-H 标准在数据链路层为 IP 数据报增加了 RS ( Reed-Solomon )纠错编码, 用于提高系统的移动和抗脉冲干扰能力, 作为 MPE 的前向纠错编码,校验信息将在指定的 FEC 段中传送,我们称之为 MPE-FEC 。 实验证明即使在非常糟糕的接收环境中,适当的使用 MPE-FEC 仍可以准确无误恢复出 IP 数据。例如在高速、单一天线的情况下,采用 MPE-FEC 的手持终端能够在 DVB-T 环境下接收 8K/16-QAM 甚至是 8K/64-QAM 信号。
(3)4K模式
网络设计应充分考虑移动特性,由于 DVB-H终端在网络内移动时接收天线小巧且单一,因此对于大、中型单频网要有优化设计考虑。
DVB-H 标准在 DVB-T 原有的 2K ( 2048 )和 8K ( 8192 )模式下增加了 4K ( 4096 )模式,通过协调移动接收性能和单频网规模进一步提高网络设计的灵活性。在 DVB-T 系统中, 2K 模式比 8K 模式提供更好的移动接收性能,但是 2K 模式的符号周期和保护间隔非常短,使得 2K 模式仅仅适用于小型单频网。新增加的 4K 模式符号具有较长的周期和保护间隔,能够建造中型单频网,更好地进行网络优化,提高频谱效率,虽然这种优化不如 8K 模式的效率高,但是 4K 模式比 8K 模式的符号周期短,能够更频繁的进行信道估计,提供一个比 8K 更好的移动性能。总之, 4K 模式的性能介于 2K 和 8K 之间,为覆盖范围、频谱效率和移动接收性能的权衡提供了一个额外的选项。
(4)DVB-H TPS
DVB-H TPS为DVB-H设计专用的传输参数信令, 使接收机能更快地发现 DVB-H 业务,即使在低 C/N 地条件下,解调器仍能快速将其锁定。
用于提高系统同步和业务访问速度。
DVB-H 标准由于采用以上新技术,解决了基于 DVB 数据广播和地面电视标准融合后的两个问题:实现了节省功耗和业务的无缝交互;增加 DVB-T 的模式和参数,使得在室内低速率移动和室外高速率移动的手持终端(特别是手机)都能正常进行业务访问。
二、数字电视地面广播( DTTB)技术的应用前景
自上海宣布开展移动电视试验后,得到了国家有关部门的支持,几个月的运行已经初见成效,很多城市纷纷到上海来参观并跃跃欲试。 现在除了已经在陆上公交系统中试用移动接收,在水路运输中也在试行移动收看,为往来的行人及时提供时政新闻和市场信息。移动接收的含义很广,例如便携式收看,慢移动查询,接收点挪动,在移动着的水、陆交通工具上收看等等。 事实上,数字电视地面广播的开通,是开通了一个宽带的支持移动的数据广播通道,如图 6所示,它不光可以传输电视,把电视也作为一种数据。未来数字电视地面广播的应用将会带动除电视以外的其他业务,借助于数字电视地面广播技术和目前的技术条件,并分析目前的市场情况,首先在公共汽车开展移动电视业务是比较明智的选择,随着该业务被大众接受,将逐步扩大到移动载体。随着电池容量和视频压缩技术的发展,从车载将发展到个人手持终端。 数字电视和数字通讯除了信息所占用的频带宽度和内容不同外,就信息传输基本技术而言两者是相同的,这就为在接收端的所谓的 数