手持產(chǎn)品的DVB-H數(shù)字電視
簡(jiǎn)介
目前,很多公交車輛、出租車上都安裝了數(shù)字電視,這種電視采用的技術(shù)就是DVB-T（數(shù)字視頻廣播-地面標(biāo)準(zhǔn)）。DVB-T功耗比較大,不適合電池供電的移動(dòng)終端使用。為此,在DVB-T的基礎(chǔ)上引入新的技術(shù),形成適合于移動(dòng)終端接收地面數(shù)字電視節(jié)目的傳輸標(biāo)準(zhǔn)DVB-H（數(shù)字視頻廣播-手持）。與DVB-T相比,DVB-H終端具有更低的功耗,移動(dòng)接收和抗干擾性能更為優(yōu)越。
DVB-H標(biāo)準(zhǔn)是建立在DVB和DVB-T兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之上的標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)DVB-H系統(tǒng)接收前端是由DVB-H封裝器和DVB-H調(diào)制器構(gòu)成,DVB-H封裝器負(fù)責(zé)將IP數(shù)據(jù)封裝成MPEG-2系統(tǒng)傳輸流(TS),DVB-H調(diào)制器負(fù)責(zé)信道編碼和調(diào)制;系統(tǒng)終端由DVB-H解調(diào)器和DVB-H終端構(gòu)成,DVB-H解調(diào)器負(fù)責(zé)信道的解調(diào)、解碼,DVB-H終端負(fù)責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)的顯示、處理。
關(guān)鍵技術(shù)
在DVB－H中,數(shù)據(jù)鏈路層采用時(shí)間分片技術(shù)是其一個(gè)亮點(diǎn),它用于降低手持終端的平均功耗,便于進(jìn)行平穩(wěn)、無(wú)縫的業(yè)務(wù)交換。采用多協(xié)議封裝(MPE)前向糾錯(cuò)技術(shù),提高了移動(dòng)使用中的信噪比(S/N)門(mén)限和多普勒性能,同時(shí)也能增強(qiáng)抗脈沖干擾的能力。
時(shí)間分片技術(shù),顧名思義,就是時(shí)分復(fù)用技術(shù)。它解決了困擾便攜產(chǎn)品移動(dòng)接收數(shù)字電視發(fā)展的高功耗問(wèn)題。由于采用突發(fā)方式傳送數(shù)據(jù),每個(gè)突發(fā)時(shí)間片傳送一個(gè)業(yè)務(wù),在業(yè)務(wù)傳送時(shí)間片內(nèi)該業(yè)務(wù)單獨(dú)占有全部數(shù)據(jù)帶寬,并指出下一個(gè)相同業(yè)務(wù)時(shí)間片產(chǎn)生的時(shí)刻。對(duì)于接收端來(lái)說(shuō),只需要在數(shù)據(jù)包規(guī)定的時(shí)刻接收數(shù)據(jù)即可。這樣,手持終端能夠在指定的時(shí)刻接收選定的業(yè)務(wù),在業(yè)務(wù)空閑時(shí)間做節(jié)能處理,從而降低總的平均功耗。當(dāng)然,這期間前端發(fā)射機(jī)是一直工作的,在相同業(yè)務(wù)的兩個(gè)時(shí)間片之間將會(huì)傳送其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),DVB-H信號(hào)就是由許多這樣的時(shí)間片組成的。從接收機(jī)的角度而言,接收到的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并非是如傳統(tǒng)恒定速率的連續(xù)方式,數(shù)據(jù)以離散的方式間隔到達(dá),實(shí)現(xiàn)突發(fā)傳送。如果解碼終端要求數(shù)據(jù)速率較低但必須是恒定碼率,接收機(jī)可以對(duì)接收到的突發(fā)數(shù)據(jù)首先進(jìn)行緩沖,然后生成速率不變的數(shù)據(jù)流。突發(fā)帶寬一般為固定帶寬的10倍左右。突發(fā)帶寬在固定帶寬兩倍的情況下功耗就可以節(jié)省50%,因此如果帶寬為10倍,可以節(jié)省90%。除了降低功耗外,時(shí)間分片技術(shù)的應(yīng)用還有利于不同網(wǎng)絡(luò)間實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的數(shù)據(jù)交換。在數(shù)據(jù)傳送的空閑時(shí)間段里,移動(dòng)終端可以對(duì)相鄰蜂窩進(jìn)行監(jiān)視,掃描其他頻率信號(hào)、測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度,這樣一來(lái)當(dāng)用戶進(jìn)入新的網(wǎng)絡(luò)時(shí),移動(dòng)終端會(huì)根據(jù)監(jiān)視結(jié)果在空閑時(shí)間段里將信號(hào)切換到不同的傳輸流上,達(dá)到不同網(wǎng)絡(luò)間平穩(wěn)的數(shù)據(jù)交換。
DVB-H標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)據(jù)鏈路層為IP數(shù)據(jù)報(bào)增加了里德·所羅門(mén)(RS)糾錯(cuò)編碼,作為MPE的前向糾錯(cuò)編碼,校驗(yàn)信息將在指定的前向糾錯(cuò)(FEC)段中傳送,即多協(xié)議封裝-前向糾錯(cuò)(MPE-FEC)。MPE-FEC的目標(biāo)是提高移動(dòng)信道中的S/N、多普勒性能以及抗脈沖干擾能力。
實(shí)驗(yàn)證明即使在非常糟糕的接收環(huán)境中,適當(dāng)?shù)厥褂肕PE-FEC仍可以準(zhǔn)確無(wú)誤地恢復(fù)出IP數(shù)據(jù)。MPE-FEC的數(shù)據(jù)開(kāi)銷分配非常靈活,在其他傳輸參數(shù)不變的情況下,如果校驗(yàn)開(kāi)銷提高到25%,則MPE-FEC能夠使手持終端達(dá)到和使用天線分集接收時(shí)相同的S/N。DVB-H采用基于IP的數(shù)據(jù)廣播方式,DVB-H的物理層在DVB-T的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充。在DVB-T系統(tǒng)中,2K模式可比8K模式提供更好的移動(dòng)接收性能,但是2K模式的符號(hào)周期和保護(hù)間隔非常短,使得2K模式僅僅適用于小型單頻網(wǎng)。DVB-H增加的4K模式符號(hào)具有較長(zhǎng)的周期和保護(hù)間隔,能夠建造中型單頻網(wǎng),更好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,提高頻譜效率。這種優(yōu)化不如8K模式的效率高,但是4K模式比8K模式的符號(hào)周期短,能更頻繁地進(jìn)行信道估計(jì),提供一個(gè)比8K更好的移動(dòng)性能。所以,4K模式的性能介于2K和8K模式之間,為覆蓋范圍、頻譜效率和移動(dòng)接收性能的權(quán)衡提供一個(gè)額外的選項(xiàng)。2K和4K模式進(jìn)行深度符號(hào)交織,可以進(jìn)一步提高在移動(dòng)環(huán)境和沖擊噪聲環(huán)境下系統(tǒng)的可靠性。通過(guò)協(xié)調(diào)移動(dòng)接收性能和單頻網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的靈活性。
