Analiza standardului DVB -H pe baza ratei erorii de cadru [613114]
Universitatea “Politehnica” din București
Facultatea de Electronică, Telecomunicații și Tehnologia Informației
Analiza standardului DVB -H pe baza ratei erorii de cadru
Proiect de diplomă
prezentat ca cerință parțială pentru obținerea titlului de
Inginer în domeniul Inginerie Electronică și Telecomunica ții
programul de studii de licență Calculatoare și Tehnologia Informa ției
Conducător științific: Absolvent: [anonimizat], INSCC Mădălina Diana Drăgușin
Prof. Dr. Ing. Sever Pașca
2018
CUPRINS:
INTRODUCERE …………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………… ……….. ……..1
CAPITOLUL 1 Procesul de digitalizare ……………………….. …………………………………………………………………………………………………………. ……… .3
1.1 Standarde DVB ……………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………….. ……..3
1.2 Standardul DVB -H, produs secundar al DVB -T…………………………………………………………………………………………………….. …….. 3
1.3 DVB -H, beneficii, motivare si evoluție …….. …………………………………………………………………………………………………………. …….. .3
1.4 Provocări aduse de dispozitivele portabile ……………………………………………………………………………………………………………. ………5
1.5 Cerințe de funcționare ale standardului DVB -H……………………………………………………………………….. …………………………. ……….7
1.6 Prezentare general ă a mecanismului de livrare DVB -H………………………………………………………………………………………… …….. …7
1.7 Topologia sistemului end -to-end…………………………. …………………………………………………………………………………………….. …….. ..8
1.8 Semnalizare DVB -H…………………………………………………………………………………………………………….. …………………………. ……….9
1.9 Timp de t ăiere în DVB -H……………………………………………………………… ………………………………………………………………….. …….. ..9
CAPITOLUL 2 Detalierea structurii standardului DVB -H. Protocoale. Arhitectura ……………………………………………………………………. ……….11
2.1 Structura standardului …………………………………………………………………………………………………………….. ……………………….. ……..11
2.2 MPEC -FEC…………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …….13
2.3 Tehnologie ( Funcționalitate , arhitectur ă, instrumente) ………………………………………………………………………………………… ……….13
CAPITOLUL 3 Studiul ratei erorii de cadru …………………………………………………………………………………………………………….. …………….. ………15
3.1 Rata erorii de cadru dup ă FEC…………………………………………………………………………………………………………….. ………….. ………15
3.2 Echipamente de m ăsurare ………………………………………………………………………… …………………………………………………….. ………15
3.3 Măsurători generale …………………………………………………………………………………………………………….. ………………………….. …….15
CAPITOLUL 4 Rezultate obținute si interpretarea lor …………………………………………………………………………………………………………….. ………17
4.1 Descriere …………………………………. …………………………………………………………………………………………………………….. …………..17
4.2 Prezentarea rezultatelor generale ale analizei FEC ……………………………………… ……………………………………………………. ………17
4.3 Simularea transmisiei DVB -H în canale de fading ……………………………………………………………………………………………… …….17
4.4 Măsurători pentru transmisia DVB -H în canale de fading ………………………………………………………………………………….. ………18
4.5 Rezultate experimentale și interpretarea acestora ……………………………………………………………………………………………….. …….18
CAPITOLUL 5 Concluziile analizei …………………………………………………………………………………………………………….. ………………………… ……..53
5.1 Performan țe. Aplicabilitate ……………………………………………………….. ……………………………………………………………………… ……..53
5.2 Optimizare ulterioar ă a standardului …………………………………………………………………………………………………………….. …………..54
5.3 Premise ale cercetărilor viitoare de îmbunătățire …………………………………………………………………………………………………….. …..54
BIBLIOGRAFIE………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………… ……57
ANEXE……………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………….. …………………………. …..59
LISTĂ DE FIGURI
Figura 1.1 Sistemul de transmisie DVB -H…………………………………………………………………………………………………………….. …………………….. ……4
Figura 1.2 Principiul tăierii timpului …………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………. …….5
Figura 1.3 Protecția datelor prin intermediul MPE -FEC……………………………….. ……………………………………………………………………………… …….6
Figura 1.4 Structura unui frame MPE -FEC………………………………… ……………………………………………………………………… ………………………. …….6
Figura 1.5 Serviciul DVB -H end -to-end constă în rețeaua IP și în rețeaua de difuzare DVB -H reală ………………………………………………….. …….8
Figura 1.6 Principalele elemente ale rețelei DVB -H …………………………………………………………………………………………………………………… ……..8
Figura 1.7 Stiva de protocol a sistemului IPDC peste sistemul DVB -H……………………………………………….. …………………………………………. …….9
Figura 1.8 Principiul de segmentare a timpului: exemplu de multiplex are de serviciu într -un canal DVB -T / H comun, inclusiv servicii DVB –
H cu secțiune în timp …………………………………… …………………………………………………………………………………………………………….. …………….. ….10
Figura 2.9 Structura conceptuală a unui receptor DVB -H …………………………………………… ………………………………………………………………….. …11
Figura 2.10 Arhitectura de sistem pentru colaborarea dintre operatorii de telefonie mobilă și difuzare …………………………………………………….. 11
Figur a 2.11 Posibile soluții de topologie de rețea pentru DVB -H………………………………………………………………………………………………………… 12
Figura 2.12 Structur ă cadru MPE -FEC……………………………….. ………………………………………………………………………………………………………….. 13
Figura 3.13 Extracția prezentării punctelor de măsurare, așa cum au fost interpretate de la ETSITR102 611 ……………………………………………. 15
Figura 5.1 4 Așteptările viitoare ale piețelor de emisie …………………………………………………………………………………………………………….. ………… 55
LISTĂ TABELE:
Tabel 4.1.Profile de canal pentru transmisia DVB -T/DVB -H………………………………………………………………………………………………………… ……..7
Tabel 4.2 Comparația rezultatelor simulărilor și măsurătorilor pentru DVB -H cu C/N =20Db ………………………………………………………… ……….18
Tabel 4.3 – Limita Shannon canal staționar Rayleigh …………………………………………………………………………………………………………….. …….. …..19
Tabel 4.4 – Limita Shannon canal Rayleigh pentru modulație 64 -QAM …………………………………………….. …………………………………………… …..20
Tabel 4.5 – Limita Shannon canal Rayleigh pentru modulatie 16 -QAM ………………………………………………………………………………………….. …..20
Tabel 4.6 – Limita Shannon canal Rayleigh pentru modulație QPSK ……………………………………………………………………………………………… …..21
Tabel 4.7 – Limita Shannon canal staționar Rice …………………………… ……………………………………………………………………………………………… …..21
Tabel 4.8 – Limita Shannon canal Rice pentru modulație 64 -QAM ………………………………………………………………………. ……………………….. …..22
Tabel 4.9 – Limita Shannon canal Rice pentru modulație 16 -QAM ………………………………………………………………………………………………… …..22
Tabel 4.10 – Limita Shannon canal Rice pentru modulație QPSK ……………………………………………………………………………………………………. ….23
Tabelul 4.11 – AWGN( (Additive White Gaussian Noise) -înainte de Viterbi ……………………………………………. ……………………………………….. …23
Tabel 4.12 – RC20 (Canalul Ricean) -înainte de Viterbi …………………………………………………………………………………………………………….. ………24
Tabel 4.13 – RL20 (Canalul Rayleigh) -înainte de Viterbi …………………………………………………………………………………………………………….. ……24
Tabel 4.14 – AWGN( (Additive White Gaussian Noise) -după Viterbi ……………………………………………………………………………………………… …..25
Tabel 4.15 – RC20 (Canalul Ricean) -după Viterbi ………………………………………………………………………………………. …………………………………. .25
Tabel 4.16 – RL20 (Canalul Rayleigh) -după Viterbi …………………………………………………………………………………………………………….. ……….. …26
Tabel 4.17 – MER pentru modelul de canal AWGN …………………………………………………………………………………………………………….. ………… …26
Tabel 4.18 – MER pentru modelul de canal RC20 ……………………………………….. ………………………………………………………………………………….. .27
Tabel 4.19 – MER pentru modelul de canal RL20 ……………………………………………………………………………………………… 27
Tabel 4.20 – BER inainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN ………………………………………………………………………………………………. ..28
Tabel 4.21 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RC20 ………………………………………………………………….. …………………………….. …28
Tabel 4.22 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RL20 …………………………………………………………………………………………………. …29
Tabel 4.23 – BER după Viterbi pen tru modelul de canal AWGN ……………………………………………………………………………………………………… ..29
Tabel 4.24 – BER după Viterbi pentru modelul de canal RC20 …………………………………………… …………………………………………………………… …30
Tabel 4.25 – BER după Viterbi pentru modelul de canal RL20 ………………………………………………………………………………………………………… …30
Tabel 4.26 – MER pentru modelul de canal AWGN …………………………………………………………………………………………………………….. ………… …31
Tabel 4.27 – MER pentru modelul de canal RC20 ………………….. ……………………………………………………………………………………………………… …31
Tabel 4.28 – MER pentru modelul de canal RL20 …………………………………………………………………………………………………………….. …………… …32
Tabel 4.29 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN ……………………………………….. …………………………………………………….. …33
Tabel 4.30 – BER înainte de Viterbi pentru simularea recepției portabile in interior ………………………………………………………………………… ……33
Tabel 4.31 – BER înainte de Viterbi pentru simularea recepției portabile în exterior ………………………………………………………………………….. …34
Tabel 4.32 – BER dupa Viterbi pentru modelul de canal AWGN …………………… ………………………………………………………………………………….. .34
Tabel 4.33 – BER după Viterbi pentru simularea recepției portabile în interior… ………………………………………………………………… ……………. ….35
Tabel 4.34 – BER după Viterbi pentru simularea recepției portabile în exterior…. …………………………………………………………………………….. ….35
Tabel 4.35 – MER pentru recepția portabilă pentru canal ul AWGN…. ……………………………………………………………………………………………. …..36
Tabel 4.36 – MER pentru Recepție portabilă în interior…. …………………………………………………………………………………………………………….. …..36
Tabel 4. 37 – MER pentru Recepție portabilă în exterior. ………………………………………………………….. …………………………………………………… ….37
Tabel 4.38 BER inainte de Viterbi pentru modelele de canal AWGN, PI si PO.. ……………………………………………………………………………. …….37
Tabel 4.39 – BER du pa Viterbi pentru modele de canal AWGN, PI si PO.. …………………………………………………………………………………….. …..39
Tabel 4.40 – MER pentru receptia portabila……. ……………………………………………. ………………………………………………………………………….. …….40
Tabel 4.41 – BER înainte de Viterbi pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6.. ……………………………………………………………………… …..42
Tabel 4.42 – BER după Viterbi pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6… ……………………………………………………………………………. …..43
Tabel 4.43 – MER = f (C/N) in recepția mobila pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6…. ………………………………………………… ………45
Tabel 4.44 – BER înainte de Viterbi pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6……. ………………………………………………………………….. ….47
Tabel 4.45 – BER după Viterbi pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6… …………………………………………………………………………….. ….49
Tabel 4.46 – MER = f (C/N) pentru recepția mobila in funcție de modelele de canal AWGN, RA6 si TU6… ……………………………………… ……50
LISTĂ DE ACRONIME
A
AAC = Codificare audio avansată
Av = Audio V izual
Avc = Codare video avansată
AWGN = Zgomot alb Gaussian
C
CBR = Constant a a ratei de bit
OFDM = Multiplexarea divizării frecvenței ortogonale
D
DB = Decibel
DTV = Televiziune digitala
DTTV = Televiziune digitala terestr ă
DVB = Transmisie video digitală
E
End-to-end = Capăt la capăt
EPG = Ghid electronic de programe
ESG = Ghid electronic de servicii
F
FEC = Corectarea erorilor viitoare
G
GI = Interval de gard ă
GPS = Sistem de Poziționare Globală
GSM = Sistem Global pentru Comunicații Mobile
GPRS = Serviciul general de pachete radio
H
HD = Rezoluție înaltă
HDTV = Televiziune cu rezoluție înaltă
I
IP = Protocolul Inter rețea
IPsec = Securitatea protoc olului Inter rețea
IFFT = Transformata Fourier rapidă inversă
K
KB/S = Kilobit pe secunda
KM = Kilometru
L
LDTV = Televiziune cu rezoluție redusă
M
MBMS = Serviciu Multicast de difuzare multimedia
Mbit = Megabit
MFER = Rata de eroare a cadrului de încapsulare multiprotocol
MFN = Topografii cu frecvențe multiple
MHz = Megahertz
MPEG -2 = Grupul de Experți al Imaginilor în Mișcare
MPE -FEC = Încorporarea multiprotocol – corectarea erorilor viitoare
N
NTS C = Comitetul pentru un Sistem Național de Televiziune
O
OSI = Interconectarea sistemelor deschise
P
PAL = Linie de alternare a fazelor
PAT = Programul de asociere de tabel
PDA = Asistenți personali digitali
PER = Rata de eroare a pachetelor
PI = Portabil interior
PMT = Tabelul programului
PO = Portabil exterior
PSI = Analiza Structurii Payload
Q
QEF = Quasi -Error -Free
QPSK = Schimbarea fazei în cuadratur ă
R
RA6 = Recepția zonei rurale
RC20 = Canalul Ricean
RF = Frecvența radio
RL20 = Canalul Rayleigh
RRC = Rădăcinile ridicate ale cosinusului
RS = Reed -Solomon
RSSI = Indicatorul de putere al semnalului recepționat
S
SD = Rezoluție standard
SDTV = Televiziune cu rezoluție standard
SFN = Rețea cu o singură frecvență
SI = Integritatea semnalului
SNR = Raportul semnal -zgomot
T
TDM = Multiplexare prin diviziune a timpului
TDT = Ora și data tabelului
TPS = Semnalizarea parametrilor de transmisie
TU6 = Recepție tipică urbană
TV= Televiziune
U
UHF = Frecven ța foarte înaltă
UMTS = Sistemul universal de telecomunicații mobile
V
VBER = Raportul de eroare bit după Viterbi
VBR = Variabil ă a ratei de bit
1
INTRODUCERE
Proiectul se bazează pe cunoștințe dobândite în principal la următoarele discipline:
• Televiziune
• Prelucrarea Imaginilor
• Sisteme de Comunica ții
Scopul acestei lucrări constă în analizarea standardului DVB -H prin intermediul ratei erorii de cadru, lucru care ulterior ne poate oferi o
imagine în ansamblu despre soluții de optimizare a standardului existent, în ceea ce privește transmisia corectă, rapidă și e ficientă a datelor.
• Prima secțiune oferă informații generale despre standardele DVB, urmând a se continua cu prezentarea standardului DVB -H .
• A doua secțiune oferă o imagine amplă despre standardul analizat și despre parametrii utilizați ulterior în cadrul măsurători lor.
• Cea de a treia secțiune tratează ana liza realizată pe baza schemelor de modula ție întâlnite în cadrul ratei erorii de cadru
• Ultima parte reprezintă concluziile pe baza lucrării realizate si sugestii de îmbunătățire a standardului.
Televiziunea digitală
La începutul anilor ’80 a început epoca digital ă, iar astfel, mai multe companii urmeaz ă să dezvolte sisteme digitale. Una dintre prin cipalele
provoc ări a fost digitali zarea în televiziune . Aceasta a fost împărțită în dou ă părți diferite. Pe de o parte, s -a adoptat digitalizarea producției ,
iar pe de alt ă parte, s -a optat și pentru digitalizarea transmisiei.
Digitalizarea producției a dus la dezvoltarea multor sisteme . Inițial s-a încercat digitalizarea semnalului video compus, dar fără succes.
Semnalul video este compus din luminanță și diferența de culoare , iar digitalizarea fiecărui semnal separat ă de restul a fost cea mai potrivit ă
metod ă.
Acesta a fost dezvolt at inițial pentru a evidenția transmiterea semnalelor în paralel, folosindu -se cabluri groase, c âte unul pentru fiecare bit,
dar a fost înlocuit apoi de către transmisiunea multiplexat ă a fiecărei component e a semnalului.
Acest sistem a permis și introducerea semnalelor audio care sunt incluse în informația care se transmite, și alte utilități care îl fac perfect pentru
dezvoltarea televiziunii digitale.
Pentru transmisie, digitalizarea a fost posibil ă prin tehn ici de compresie, care au reușit să reducă fluxul de la 270Mbit/s la mai puțin de 5Mbit/s.
Aceast ă comprimare se numește MPEG -2 și produce fluxuri între 4 și 6 Mit/s, fără pierderi semnificative.
Transmisiile TV digitale au trei zone mari, în funcție de tipul de tehnologie utilizat ă. Principalele tipuri sunt reprezentate de transmisiunile
prin satelit, terestru , transmisiune mobil ă și radio prin cablu, ultima fiind cunoscut ă sub numele de DTTV.
Progresele în materie de calcul, hardware și software, au condus la producerea de sisteme bazate pe prelucrarea informatic ă a semnalului de
televiziune. Sistemele de stocare care au fost folosite pana atunci au fost înlocuite cu servere și pentru stocarea fișierelor , informațiile au fost
transmise pe unități de hard disk și pe casete de date.
Televiziunea digital ă (DTV) acoper ă toate tehnologiile de transmisie și recepție a imaginilor și a sunetului prin intermediul semnalelor digitale.
Televiziunea digital ă este compus ă din elemente diferite, cum ar fi camera video digital ă care funcționează la rezoluții mult mai mari decât
camerele analogice, transmisie și recepție digital ă, rezoluție înaltă .
2
3
CAPITOLUL 1 Procesul de digitalizare
1.1 Standarde DVB
DVB cuprinde mai multe standarde, cum ar fi :
• DVB -T (televiziune digital ă terestr ă)
• DVB -C (televiziune digital ă prin cablu)
• DVB -S (televiziune digital ă prin satelit)
• DVB -H (standard pentru televiziune a digital ă terestr ă mobil ă, transmisiune TV terestr ă pentru utilizatori mobili)
• DVB -IPTV (transmisiune a udio/video prin tehnologia IP)
• DVB -P2P (transmisiune audio/video prin tehnologia Peer to Peer).
1.2 Standardul DVB -H, produs secundar al DVB -T
DVB -H (Digital Video Broadcasting – Handheld) este noul standard de difuzare digital ă pentru transmiterea conținutului difuzat către
dispozitive terminale portabile, dezvoltate de către proiectul internațional DVB (Digital Video Broadcasting) și recent publicat de către
Institutul European de Standarde în Telecomunicații (ETSI).
DVB -H se bazează pe standardu l DVB -T pentru televiziunea digitală terestră, dar este adaptat la cerințele speciale ale clasei de receptoare
portabile. Acest exemplu ilustrează o prezentare generală a tehnologiei DVB -H și o analiză a performanței caracteristicilor sistemului de
transmi sie DVB -H.
Tehnologia DVB -H este un produs secundar al standardului DVB -T. Este într-o mare măsur ă compatibil ă cu DVB -T, dar ia în considerare
proprietățile specifice ale terminalelor tipice care se așteaptă să fie mici, ușoare , portabile, și, foarte imp ortant , alimentate cu baterii.
Deși DVB -H menține stratul fizic al DVB -T, acesta adaugă noi elemente ale stratului de legătură, făcând posibilă reutilizarea infrastructurii
de rețea (emițătoare, multiplexoare etc.).
Trăsătura sa principală este o tehnică de transmisie neîntreruptă în care informațiile sunt transmise în explozii.
Această tehnică este capabilă să scadă consumul mediu de energie al terminalelor utilizator. De asemenea, DVB -H adaugă un mecanism
suplimentar de corectare a erorilor, care asigură o transmisie mai robustă, în special într -un mediu mobil în care mobilitatea și interferențele
sunt frecvente.
Deși DVB -H reprezintă un progres important în difuzarea transmisiilor multimedia mobile, există două obstacole importante în calea rea lizării
unei piețe europene a televiziunii mobile.
Acestea sunt costul ridicat al implementării rețelei și lipsa frecvenței în Europa.
Una dintre cele mai mari preocupări legate de viabilitatea DVB -H este cantitatea mare de infrastructură necesară pentru a oferi un nivel
acceptabil de acoperire.
Condițiile de recepție sunt mai severe în DVB -H decât în DVB -T, mai ales în cazul recepției în interior sau în vehicul.
Din acest motiv, DVB -H necesită mult mai multă infrastructură decât DVB -T, inclusiv mai multă putere de transmisie și mai ales un număr
mare de transmițătoare și repetoare.
DVB -H vechi încorporează MPE -FEC, un mecanism de protecție bazat pe un cod Reed Solomon capabil să intercaleze informațiile într -o
singură explozie.
Acest mecanism are rolul de a proteja informația de variațiile rapide ale puterii semnalului recepționat, cauzată de decolorarea rapidă.
Fast Fading este un fenomen cunoscut în comunicațiile mobile, care este o consecință a mobilității utilizatorilor.
MPE -FEC poate corecta cu succes erorile rezultate din scăderea rapidă într -o gamă largă de viteze ale utilizatorului.
Cu toate acestea, un mecanism intra -spargere, cum ar fi MPE -FEC, nu poate atenua erorile cauzate de umbrire.
Spre deosebire de decolorarea rapidă, umbrirea este un fenomen responsabil de variațiile lente ale puterii semnalului recepționat.
Când utilizatorul trece sub un obstacol mare, cum ar fi un copac sau o clădire, linia de vedere cu transmițătorul se pierde.
Atâta timp cât terminalul se află într -o zonă umbrită, majorita tea informațiilor primite vor fi pierdute.
„MPE -FEC este capabil doar să corecteze o serie de informații atunci când numărul de erori este mai mic decât valoarea parității p rimite în
aceeași explozie.
DVB -H poate oferi un canal descendent la o rată de dat e ridicată, care va fi o îmbunătățire a rețelei de telecomunicații mobile, accesibilă
majorității terminalelor tipice. Prin urmare, DVB -H creează o punte între sistemele clasice de difuzare și lumea rețelelor radio celulare .
„Canalul de bandă în bandă largă și canalul DVB -H de înaltă frecventa furnizat de DVB -H va avea o rată totală a datelor de mai mulți Mbit /
s și poate fi utilizat pentru aplicații de streaming audio și video, descărcări de fișiere și pentru multe alte tipur i de servicii.
Un singur transportator DVB -H de 8 MHz poate transporta între 20 și 40 de servicii video și audio (în funcție de ratele de biți) într -un mediu
de operare tipic. ”[24]
Conceptul, care s -a dovedit a fi de succes în cadrul studiilor, a demonstra t faptul c ă serviciile de televiziune mobilă ar putea fi furnizate într -o
manieră difuzată prin utilizarea infrastructurii existente (sau noi) pentru DVB -T, modificată pentru DVB -H. Aplicațiile comerciale bazate pe
DVB -H sunt lansate pe baza rezultatelor p ozitive ale studiilor efectuate. Spectrul pentru DVB -H rămâne în continuare o problemă în multe
țări, deoarece autoritățile de reglementare alocă spectrul disponibil pentru a deschide calea pentru digitalizarea serviciilo r de transmisie
terestră .” [25]
1.3 DVB -H, beneficii, motivare și evoluție
Bazându -se pe capabilitățile portabile și mobile ale DVB -T, proiectul DVB a dezvoltat standardul DVB -H pentru furnizarea de conținut audio
și video către dispozitive mobile portabile. DVB -H depășește două limitări cheie ale standardului DVB -T atunci când este utilizat pentru
dispozitive portabile : reduce consumul de energie al bateriei și îmbunătățește robustețea în mediile de recepție foarte difi cile pentru utilizarea
portabilă în interior și în exterior la dispo zitivele cu antene încorporate. DVB -H poate fi utilizat împreună cu tehnologia de telefonie mobilă
și, prin urmare, beneficiază de acces la o rețea de telecomunicații mobile, precum și la o rețea de difuzare.
4
Sursa:[11]
Figura 1 .1 – Sistemul de transmisie DVB -H
Faptul că platformele DVB -H pot fi colocalizate și pot partaja infrastructura cu DVB -T este imperativ să se cunoască standardele DVB -H,
scenarii de servicii potențiale și procesele de licențiere. Cu toate acestea, telefoanele care utilizează DVB -H necesită antene separate pentru
rețelele 3G și DVB -H. De asemenea, timpul de comutare a canalului este de asemenea mai mare datorită modului de reducere a timpului,
deoarece tunerul se află într -un mod de r epaus timp de 80% din timp și este activat chiar înainte de recepția anticipată a pachetelor pentru un
anumit canal. Acest lucru, totuși, presupune mai mult timp când canalul urmează să fie schimbat. Utilizând rețelele mobile, p oate fi acceptată
și o inter acțiune limitată. Cu toate acestea, aplicațiile care implică video la cerere sau descărcări specifice utilizatorilor sunt mai puțin potrivite
naturii difuzate a rețelelor.
În timp ce televiziunea digitală terestră poate fi manipulată într -un oraș mare, cu doar unul sau două turnuri, același lucru nu este valabil în
cazul televiziunii mobile. Considerații privind puterea semnalului acceptabil, în special în interior, implică o transmisie a puterii mult mai mare
sau, în mod alternativ, repetitoare multiple în întreg orașul.
„Tehnologia DVB pentru dispozitive portabile a fost proiectată pentru a îndeplini aproape toate obiectivele de furnizare a unui serviciu TV
pentru dispozitivele portabile, care includ:
● servicii de difuzare care ajung la utilizatori potenț ial nelimitați,
● livrarea unei puteri transmise suficient de mare, astfel încât telefoanele mobile pot funcționa chiar și în clădiri,
● conservarea energiei acumulatorului utilizată la primirea serviciului TV la alegere,
● utilizarea spectrului terestru d e emisie, care este redat gratuit ca urmare a digitalizării rețelelor TV.
● codificare robustă și corectare a erorilor pentru a satisface condițiile de intensitate a semnalului foarte variabile întâl nite în mediul portabil
● infrastructură minimă pentru a lansa serviciile TV pentru telefoane mobile.
Următoarele sunt opțiunile pentru configurarea unui sistem
DVB -H:
● moduri de lățime de bandă de 5, 6, 7 și 8MHz;
● moduri de transport COFDM 2K, 4K și 8K;
● formate de modulare de 4QAM, 16QAM și 64QAM. ” [25]
Transmisia video digitală utilizând transmisia terestră este o tehnologie utilizată pe scară largă, cu peste 50 de țări care au deja transmisii
terestre în modul digital. Chiar și în țările în care transmisia TV analogică este norma, transmisia digitală terestră este rapid introdusă și
înlocuiește transmisiile analogice terestre . În acest proces, spectrul este eliberat, deoarece un singur multiplex DVB -T poate transporta șase
până la opt canale, care ocupaseră mai devreme câte un slot de frecvență. O extindere a acestor servicii la dispozitive mobil e a fost, prin
urmare, considerat ă cea mai viabilă opțiune prin modificări adecvate la recomandările DVB -T, care au condus la recomandările DVB -H.
„Serviciile DVB -T nu se potrivesc imediat dispozitivelor mobile, deoarece standardele pentru DVB -T au fost formulate pentru receptoare fixe
cu antene relativ mari montate pe acoperiș și fără limitări ale puterii bateriei receptorului. Acești factori fac ca recepția directă a DVB -T într –
un mediu mobil, caracterizată printr -o intensitate a semnalului mult mai mică, mobilitate și decolorare, să f ie inadecvată. Standardul DVB -H,
care abordează acești factori prin îmbunătățiri adecvate ale specificațiilor, devine un mediu ideal pentru livrarea de televi ziune mobilă.
Celălalt factor care înclină scara spre DVB -H este că serviciile de televiziune mobi lă UMTS sau 3G, care sunt unicast în natură, nu sunt
scalabile pentru livrarea în masă. Ei au limitări în utilizarea spectrului de frecvențe și a resurselor de rețea pentru a fur niza televiziune cu canale
multiple pe un număr mare de utilizatori simultani. Într-o oarecare măsură, acestea se adresează serviciilor multicast, cum ar fi MBMS. Cu
toate acestea, televiziunea pură difuzată independent de frecvențele rețelei celulare are avantaje foarte importante.
DVB -H se bazează pe transportul bazat pe IP. Deoar ece se bazează pe transportul IP, DVB -H poate suporta codare video și audio, altele decât
MPEG -4 / AVC. În mod fundamental, ca un transport IP, în cele din urmă poate suporta orice tip de flux AV. Rezoluția și dimensiune a cadrului
pot fi selectate de furni zorul de servicii pentru a îndeplini obiectivele ratei de biți. Datele sunt transmise apoi utilizând o interfață de date IP.
Incapsulatorul IP oferă, de asemenea, un cod de corecție mai avansat al erorilor, care poate furniza semnale fiabile în mediile mobile tipic e.
Rata de date de la ieșirea unui encapsulator IP sub DVB -H va fi, în general, dependentă de tipul de modulație utilizat și de lă țimea de bandă
disponibilă. Ieșirea decapsulatorului IP, care este în format ASI, este apoi modulată de un modulator COFDM cu purtători de 4K (sau 8K).
„Modularea COFDM asigură rezistența necesară împotriva decolorării selective și alte condiții de propaga re. Standardul DVB -T prevede
suporturi 2K sau 8K în modulația COFDM. ”[25] Modul 4K a fost prevăzut pentru utilizarea în DVB -H, deoarece purtătoarele 2K nu ar oferi
o protecție adecvată împotriva decolorării prin selecție prin frecvență și ar oferi, de asem enea, o dimensiune mai mică a celulei datorită cerinței
privind intervalul de pază pentru rețelele cu o singură frecvență (SFN). În același timp, modul transportor 8K are purtătoare le plasate prea
aproape de frecvență pentru ca deplasările Doppler să fie s emnificative pentru receptoarele în mișcare. Prin urmare, noul mod de transport 4K
5
a fost încorporat ca parte a standardelor DVB -H. Modul 4K oferă un compromis mai bun între dimensiunea celulei și efectele Doppler datorate
mișcării. Cu toate acestea, trebu ie să se recunoască faptul că modul de transport utilizat efectiv va depinde de banda de frecvență utilizată,
adică de banda UHF sau de banda L. Modularea folosită pentru fiecare dintre transportatori poate fi cu QPSK, 16QAM sau 64QAM. ” [26]
1.4 Provocări aduse de d ispozitivele portabile
Inovațiile DVB -H la stratul de legătură :
• Împărțirea timpului
O problemă de bază în operarea manuală este durata limitată a bateriei. Această problemă are o importanță deosebită în recepț ia DVB terestră,
unde lanțul recep toare / demodulator / demultiplexare / decapsularea consumă în mod obișnuit 1 W. Caracteristica de reducere a timpului a
DVB -H vizează reducerea consumului mediu de energie, permițând terminalului să știe când să aștepte date și pentru a opri lanțul de rec epție
atunci când nu este necesar (adică atunci când datele transmise nu prezintă interes pentru receptorul specific). La radiodifu zor, înainte de
încapsulare, datele IP care aparțin unui anumit serviciu sunt organizate în explozii TDM . „În timpul încapsul ării, fiecare izbucnire IP este
marcată cu o valoare "delta -t", care informează receptorul despre intervalul de timp până la următoarea explozie ” [26] . Această informație
permite receptorului să se oprească până la sosirea următoarei date (Fig ura 1.2). Practic, durata unei izbucniri este în intervalul de câteva sute
de milisecunde, în timp ce timpul de funcționare poate fi de câteva secunde. Este de așteptat o economie de energie tipică de până la 90%, în
timp ce această cifră depinde de numărul și r ata de biți a serviciilor IP la care terminalul "ascultă". „Dacă, de exemplu, considerăm un multiplex
de 10 Mbps care conține, printre altele, un program tipic de transmisie video MPEG -4 de 400 kbps, acesta din urmă poate fi organizat în
explozii de 2 Mb . Fiecare explozie durează 200 ms, iar timpul de intersecție este de 5 s. ” [26]
Sursa: [12]
Figura 1.2 – Principiul tăierii timpului
• MPE -FEC.
DVB -T include două straturi de codare de protecție a erorilor, și anume un cod Reed -Solomon și un codificator interior convoluționar. Aceste
metode protejează fluxul de transport în ansamblu și s -au dovedit a fi foarte eficiente. DVB -H introduce un strat suplimentar de transport FEC
, înainte de încapsulare, care poate fi aplicat pe bază de flux. Metoda MPE -FEC o rganizează datagramele IP într -un tabel, coloană pe coloană
și apoi protejează fiecare rând din tabel cu ajutorul unei suprafețe Reed -Solomon, așa cum se arată în Figura 3. Datagramele IP sunt apoi
încapsulate separat și transmise din datele FEC. Acestea d in urmă pot fi aruncate de receptoarele ignorante FEC, făcând astfel metoda
compatibilă din nou.
Punctarea, aplicată pe datele utile sau pe cele de tip FEC, poate avea ca rezultat o codare mai puternică sau mai slabă. „Testarea intensivă a
DVB -H, efectuată de companiile membre DVB în toamna anului 2004, a arătat că utilizarea MPE -FEC poate avea ca rezultat un câștig de
codare de aproximativ 7 dB față de DVB -T. Modulul de deplasare introdus de MPE -FEC poate fi compensat prin alegerea unei rate de cod
convolu ție mai slabă, cu rezultate mai bune. De exemplu, după cum afirmă Faria, o rată de convoluție de 2/3 împreună cu MPE -FEC de 3/4
are ca rezultat un semnal mai robust decât atunci când se utilizează un cod convoluțional de 1/2 singur. Cu toate acestea, trans ferul IP este
același. ” [26] Tabelul din figura 1.3 prezintă unele rate de bit total e utile la nivelul IP pentru diferite constelații, rate de codare "nivel fizic"
convoluțional :
6
Sursa: [13]
Figura 1.3 Protecția datelor prin intermediul MPE -FEC
Servicii prin DVB -H: tendințe și perspective :
Eficiența și flexibilitatea DVB -T, îmbogățite cu noile caracteristici mobile DVB -H, deschid practic nenumărate perspective de aplicație pentru
piața de radiodifuziune digitală. „Începând cu anul 2004, DVB -H a fost desfășurat experimental în întreaga Europă, iar deja în Marea Britanie,
Germania, Franța, Suedia, Olanda, Italia, Finlanda, Spania și Elveția au loc deja teste îndelungate. Studiile de teren se con centrează pe
downlink -uri DVB -H bazate pe UHF de 8 MHz, cu o capacitate de aproximativ 10 Mbps. ”[25] Scenariile de implementare în banda L sunt
de asemenea luate în considerare. Eforturile de validare includ servicii bazate pe accesul "oricând", cu dispozitive portabil e și term inale mobile
în mașini, trenuri și alte mijloace de transport cu succes foarte mare.
O caracteristică puternică care promovează viabilitatea și penetrarea DVB -H este compatibilitatea cu DVB -T. Având în vedere dominația
treptată a DVB -T în domeniul DTV tere stru în Europa și în alte țări, sunt necesare doar mici modificări, astfel încât o parte din capacitatea
DVB -T (posibil neutilizată) să poată fi dedicată serviciilor DVB -H.
Echipamentele portabile care se utilizeaza sunt echipate cu ecrane asemănătoare cu cele ale telefoanelor mobile și PDA -urilor cu o rezoluție
foarte clară a pixelilor.
Sursa: [14]
Figura 1.4 Structura unui frame MPE -FEC
Cazurile viitoare de utilizare a DVB -H includ, dar nu se limitează la următoarele scenarii:
(1) Televiziunea digitală, utilizarea fundamentală a fiecărei platforme DVB.
Inovarea introdusă de DVB -H este că programele DTV nu se mai limitează la codificarea MPEG -2, ci sunt transmise prin IP utilizând
protocoale de codare de ultimă oră, cum ar fi MPEG -4. „Primele tes te DVB -H ale fluxurilor video codificate la aceste formate au arătat că o
experiență plăcută de vizionare poate fi realizată pe un dispozitiv portabil la rezoluția CIF (adică 352 × 288) utilizând o r ată de aproximativ
300 Kbps ” [25]. Aceasta înseamnă că o descărcare de 10 Mbps poate găzdui mai mult de 30 de programe simultane. În plus, utilizarea MPE –
FEC oferă radiodifuzorului posibilitatea de a acorda prioritate diferitelor programe DTV, atribuind fiecăruia un alt grad de protecție a erorilor.
Mici hard d iscuri sau module de memorie flash încorporate în terminalele DVB -H pot fi utilizate pentru a adăuga capabilități PVR (înregistrare
personală).
7
(2) Transmisie DTV codată.
În prezent, platformele DVB utilizează metode de acces condiționat pentru codificarea conținutului TV cu plată. În DVB -H, unde fluxurile
video sunt transmise prin IP, mecanismele de securitate pot fi ridicate la nivelul rețelei. Toate mecanismele de auten tificare și securitate de
ultimă generație concepute pentru rețelele IP pot fi utilizate pentru criptarea datelor, inclusiv gestionarea cheilor IPsec ș i multicast.
(3) Apasă / depozitează pentru conținutul DTV (știri, prognoza meteo, flash sport )
Terminalele DVB -H "inactiv" pot funcționa în fundal pentru a primi conținut multimedia difuzat și pentru a -l păstra la nivel local. Apoi,
utilizatorul poate accesa conținutul și îl poate vizualiza off -line, ori de câte ori este necesar. De exemplu, un cetă țean care merge la serviciu
poate folosi terminalul portabil atunci când așteaptă autobuzul să vadă cele mai recente știri sau un călător poate viziona u n film în timpul
călătoriei. Această caracteristică poate fi utilizată fără costuri de operare pentru r adiodifuzor, deoarece nu este necesară o lățime de bandă per
utilizator. Într -adevăr, platformele de difuzare precum DVB -H sunt extrem de eficiente din punct de vedere al costurilor și spectrului de
frecvențe radio atunci când același conținut trebuie dist ribuit unui grup țintă mare.
(4) Alerte mesaj.
Un serviciu de alertă bazat pe date multicast poate permite utilizatorilor să fie informați cu privire la evenimentele de int eresele lor, cum ar
fi un eveniment "de știri din lumea întreagă", un obiectiv ca re a fost marcat sau o fluctuație neobișnuită a stocului. Un mesaj text poate fi
însoțit de conținut audiovizual.
(5) Programe DTV de interactivitate îmbunătățită.
Fundamentul tuturor serviciilor DVB -H prin IP și utilizarea unui canal de interacțiune prin tr-o rețea celulară permite servicii noi, cu adevărat
interactive, de servicii DTV mobile, inclusiv tele -votare, e -shopping, participarea la spectacole de chestionare, completarea chestionarului,
prin intermediul ușor de utilizat dispozitive portabile, pe tot parcursul IP. Camerele încorporate ale terminalelor hibride pot, de asemenea, să
permită transmisia în timp real a imaginilor / sunetului / video către radiodifuzor, permițând astfel un televizor complet in teractiv. Scenariul
"spectator activ mobil" pr evede ca cetățenii să acționeze în calitate de jurnaliști, furnizând feed -uri live atunci când este necesar
radiodifuzorilor, oferind o acoperire instantanee a știrilor la fața locului.
(6) Push / cache de conținut Web.
Un radiodifuzor poate decide să al oce o parte din lărgimea de bandă DVB -H pentru radiodifuziunea conținutului Web popular într -un număr
nelimitat de terminale pentru utilizarea temporară, off -line. Un astfel de conținut poate include ziare electronice, rapoarte de trafic, cotații de
stoc s au ghiduri de divertisment.
(7) Acces la cerere la cerere și conținut multimedia.
Dacă conținutul în care utilizatorul este interesat nu este nici difuzat, nici păstrat , topologia difuzată celulară poate fi folosită pentru a prelua
datele la cerere. O abo rdare interesantă este cea a partajării încărcărilor între difuzare și rețeaua celulară: dacă mulți utilizatori solicită acel ași
bloc de informații, livrarea se face pe DVB -H, astfel încât toți utilizatorii să beneficieze de comunicația descendentă comună. Dacă există doar
câteva solicitări, datele sunt transmise fiecărui utilizator prin intermediul rețelei celulare.
(8) Continuitatea serviciului DVB -H folosind rețeaua de interacțiune celulară.
În cazul în care utilizatorul se află în afara zonei de acope rire DVB -H, o difuzare strânsă ar putea permite continuitatea serviciului DTV prin
direcționarea sa exclusivă prin rețeaua celulară la o calitate inferioară și, probabil, la un cost mai ridicat.
1.5 Cerințe de funcționare ale standardului DVB -H
Ar trebui luate în considerare următoarele aspecte:
• Dispozitive alimentate de la baterii, transmisie, canal c ăi multiple + zgomot
• Utilizarea în interior, în aer liber, pietonal și in vehicule
• Utilizabil în întreaga lume: flexi bilitate în benzile de transmisie și lărgimile de bandă a canalului
• Bazat pe DVB -T pentru compatibilitate maximă cu rețelele și implementările de context si servicii
• A fost o dorință de a aduce servicii asemănătoare televizoarelor cu telefoanele mobile
• Transmisia mobilă este cea mai bună modalitate de a ajunge la mulți utilizatori cu un cost rezonabil
• UMTS nu îndeplinește cerințele pentru aplicațiile Internet de mare lățime de bandă, cum ar fi plasarea video
• DVB -T nu este potrivit pentru dispoziti ve portabile alimentate de la baterie
• DVB -H în rețeaua celulară de telefoane mobile ca și canal de retur pentru interactivitate, facturare și autentificare
DVB -H va oferi servicii de difuzare pentru utilizarea portabilă și mobilă, inclusiv streaming audio și video cu o calitate acceptabilă. „Canalele
de transmisie vor fi alocate în cea mai mare parte în banda de emisie UHF obișnuită. VHF Band III poate fi utilizat alternati v. Frecvențele non –
difuzate ar trebui să fie de asemenea utilizate. ” [27] Medi ul de utilizare tipic al unui terminal portabil DVB -H este foarte asemănător cu mediul
radio mobil. Prin urmare, DVB -H trebuie să aibă potențialul de acoperire geografică similară. Termenul de terminal portabil include telefoane
mobile multimedia cu afișaj e color. Toate aceste tipuri de dispozitive au în comun un număr de caracteristici: dimensiuni mici, greutate redusă
și funcționare a bateriei. Aceste proprietăți reprezintă o condiție prealabilă pentru utilizarea mobilă, dar implică, de asem enea, mai mult e
restricții severe asupra sistemului de transmisie.
Mobilitatea este o cerință suplimentară, ceea ce înseamnă că accesul la servicii trebuie să fie posibil nu numai în aproape t oate locațiile
interioare și exterioare, dar și în timp ce se deplasează într -un vehicul la viteză mare. De asemenea, predarea între celulele radio DVB -H
adiacente se va întâmpla în mod imperceptibil când se deplasează pe distanțe mai mari. Cu toate acestea, canalele care variaz ă rapid sunt foarte
predispuse la erori. Situația este agravată de faptul că antenele încorporate în dispozitive portabile au dimensiuni limitate și nu pot fi îndreptate
către emițător dacă terminalul este în mișcare. O abordare a diversității antenei este cea mai mare parte imposibilă din cauz a limitărilor
spațiului. Mai mult, interferențele pot rezulta din semnalele radio mobile GSM transmise și recepționate în cadrul aceluiași d ispozitiv.
1.6 Prezentare general ă a mecanismului de livrare DVB -H
Aplicații
DVB -H oferă un mijloc de a furniza diferite servicii variate, de la servicii de televiziune și radio regulate până la livrarea de fișiere și chiar de
servicii care sprijină interactivitatea.
8
1.6.1 Serviciul de televiziune
Serviciul de televiziune, adică video și audio, a fost aplicația de b ază în sistemele DVB -H de la început.
1.6.2 Serviciul Radio
În plus față de tipul de recepție de televiziune, DVB -H poate fi utilizat pentru radio și recepție. În practic ă serviciul radio este din punct de
vedere tehnic similar cu serviciul de televiziune; doar partea video lipsește. „Metoda de codare DVB -H pentru audio este AAC, iar cu
aproximativ 64 kb / s este posibilă furnizarea unei transmisii stereofonice de înaltă calitate. Acest lucru ar fi potrivit pe ntru a asculta, de
exemplu, muzica clasic ă. În f uncție de conținut, rata de date poate fi considerabil mai mică, ceea ce este cazul, de exemplu, în tipul de servicii
de voce știri. ” [27]
1.6.3 Livrarea fișierelor
Chiar dacă DVB -H este un sistem de difuzare unidirecțională; este, de asemenea, posibilă furnizarea de fișiere de date prin intermediul
canalelor DVB -H. Acest lucru se poate face de exemplu, prin definirea unui tip de carusel de serviciu pentru o parte din canale . Conținutul
fișierelor nu este limitat din punct de vedere tehnic, deoarece trans miterea este pură, iar fișierele pot fi astfel pagini web, documente text,
conținut multimedia .
1.6.4 Soluții speciale
DVB -H este un sistem care oferă servicii și zone de acoperire care se află undeva între rețelele de telefonie mobilă și rețelele de tele viziune /
radio, fiind, de asemenea, potrivit pentru multe servicii speciale. Un exemplu ar putea fi o livrare de alarmă despre evenime nte locale, naționale
sau internaționale. Conținutul local poate fi livrat în părțile care aparțin aceleiași celule de ba ză DVB -H, acoperind de exemplu o singură zonă
a orașului. Serviciul de urgență ar putea fi, așadar, foarte util pentru informarea despre dezastre naturale, avertizări mete orologice severe și
accidente care pot afecta siguranța în zonă.
1.7 Topologia sist emului end -to-end
Elementele principale
Deoarece rețeaua de bază a DVB -H se bazează pe transmisia de date sub formă de pachete, elementele sunt conectate între ele prin intermediul
rețelei IP. Capacitatea rețelei de distribuție ar trebui astfel dimensionată suficient de mare pentru a evita eventualele blocaje din transmisie.
Lanțul complet de servicii terminale DVB -H constă din domeniul DVB -H care furnizează semnalul pentru terminalul DVB -H și domeniul de
rețea IP care are transportă conținutul d e la codificator la domeniul DVB -H.
Sursa: [15]
Figura 1.5 Serviciul DVB -H end -to-end constă în rețeaua IP și în rețeaua de difuzare DVB -H reală
După cum se poate observa în Figura 1.5, decapsulatorul IP acționează ca o interfață între rețelele IP și rețeaua de difuzare DVB -H. Standardele
DVB -H definesc acesta din urmă, lăsând soluția practică de proiectare a multidifuzarii IP pentru elementul de rețea și furnizorii de servicii
conexe. DVB -H a fost co nceput în așa fel încât să fie compatibil cu rețeaua digitală de transmisie terestră DVB -T. Acest lucru înseamnă, în
practică, că conținutul DVB -T și cel al DVB -H poate fi oferit prin același loc fizic și lățime de bandă prin multiplexarea conținutului fie căruia.
Sursa: [16]
Figura 1.6 Principalele elemente ale rețelei DVB -H
Figura 1.6 prezintă o vedere mai detaliată a rețelei DVB -H cu elementele respective. Divizarea poate fi făcută între rețeaua DVB -H reală și
rețeaua de comunicații mobile de sprijin. După cum se poate vedea din figură, conținutul sursei este manipulat de un set de c odificatoare, adică
fiecare codificator se ocupă de un singur program. Fondul comun al codificatorului poate fi setat într -un mod static sau dinamic, adică
codificatorul poate utiliza fie rate de biți fixe (CBR, rată constantă de biți) sau VBR (Variabil Bit Rate). În funcție de echipamentul și cerințele
9
de capacitate ale fiecărui program capturat, lățimea de bandă utilizată poate varia, de asemenea, într -un mod dinamic, echilibrând sarcina dintre
codificatoare. Aceasta oferă o calitate îmbunătățită cu aceeaș i lățime de bandă totală a rețelei centrale, deoarece efectul este același ca și în
cazul rețelelor de telecomunicații fixe și mobile care se comportă conform modelului Erlang B.
DVB -H este format din funcții DVB -T și DVB -H noi.
Ideea principalei funcționa lități a rețelei DVB -H este prezentată în Figura 4.5. Deoarece codificarea convoluțională a interfeței radio este
aceeași pentru DVB -T și DVB -H, sistemul este compatibil vice versa, oferind posibilitatea multiplexării atât a fluxurilor DVB -T cât și DVB –
H în aceeași bandă de frecvențe radio.
1.8 Semnalizare DVB -H
Semnalarea descoperirii de servicii înseamnă semnalizarea care permite receptorului să descopere serviciile dorite prin semna lul DVB -H.
Semnalarea descoperirii de servicii în sistemul DVB -H de la ca păt la cap a fost împărțită în stratul superior și purtătorul DVB -H. „Stratul
superior oferă o descriere a serviciilor si asociază serviciile cu adresele IP din Ghidul de servicii electronice (ESG). Purtătorul DVB -H, la
rândul său, asociază adresele IP al e serviciilor cu locația din cadrul fluxului de transport purtat de semnalul DVB -H.”[27] În plus, oferă suport
pentru semnalizare in cadrul transferului de date. Prin urmare, IP -ul funcționează ca o interfață între stratul superior și purtătorul DVB -H.
Figura 1.7 ilustrează stiva de protocol a sistemului IPDC peste sistemul DVB -H și împărțirea stratului superior și purtătorului DVB -H în
diferite straturi OSI.
Purtătorul DVB -H
Semnalarea serviciului de descoperire a purtătorului DVB -H constă în PSI / SI și semnalizarea parametrilor de transmisie (TPS).
Transmiterea parametrilor de semnalizare :
Sursa:[17]
Figura 1.7 Stiva de protocol a sistemului IPDC peste sistemul DVB -H
„Semnalarea TPS este semnalizarea L1 care oferă informații despre schema de transmisie , identificarea celulei și dacă DVB -H și MPE -FEC
sunt suportate în cadrul semnalului asociat.
TPS este efectuată la începutul fiecărui cadru de multiplexare a diviziunii frecventei ortogonale (OFDM). Un bit TPS este tra nsmis pentru
fiecare simbol OFDM și fiecare cadru OFDM conține 68 de simboluri. Un superframe, la rândul său, este compus din patru cadre OFDM
consecutive. „ [27]
1.9 Împărțirea timpului in DVB -H
Obiectivul de reducere a timpului este de a reduce consumul mediu de energie al terminalului și de a permite transferul neînt rerupt al serviciilor.
Comutarea timpului constă în trimiterea de date în explozii(burst) utilizând o viteză de biți semnificativ mai mare comparativ cu rata de biți
necesara în cazul în care datele au fost transmise folosind mecanismele tradiționale de emitere.
Distribuirea timpului sprijină, de asemenea, posibilitatea utilizării receptorului pentru a monitoriza celulele vecine în perioadele de off -time
(între explozii). Prin realizarea comutării recepției de la un flux de transport la altul în timpul perioadei de oprire este posibilă realizarea unei
decizii de transfer de date cvasi -optimă, precum și transferul fără probleme al serviciului
Un dezavantaj considerabil pentru terminalele acționate de baterii este faptul că, cu ajutorul DVB -T, întregul flux de date trebuie să fie
decodificat înainte de accesarea oricărui se rviciu (programe TV) al multiplexorului. Economisirea de energie posibilă prin DVB -H se datorează
faptului că în esență numai acele părți ale fluxului care poartă datele serviciului selectat în prezent trebuie să fie proces ate. Cu toate acestea,
fluxul de date trebuie reorganizat într -un mod adecvat în acest scop.
Cu DVB -H, multiplexarea serviciului este efectuată într -un multiplex de divizare în timp pur. Datele unui serviciu anume nu sunt transmise în
mod continuu, ci în explozii periodice compacte cu întreruperi între ele. Multiplexarea mai multor servicii duce din nou la un flux continuu,
neîntrerupt, transmis de rate de date constante.
Acest tip de semnal poate fi recepționat în mod selectiv în timp: terminalul se sincronizează cu exploziile serviciului dorit, dar se trece la un
mod de economisire a energiei în timpul intermedierii la care sunt transmise alte servicii.
10
Sursa: [18]
Figura 1.8 Principiul de segmentare a timpului: exemplu de multiplex are de serviciu într -un canal DVB -T / H comu n, inclusiv servicii DVB –
H cu secțiune în timp
Programarea timpului necesită un număr suficient de mare de servicii multiplexate și o anumită rată de date minimă pentru a g aranta
economisirea eficientă a energiei. Practic, consumul de energie al terminalul ui frontal se corelează cu rata de date a serviciului selectat în
prezent.
Distribuirea timpului oferă un alt avantaj pentru arhitectura terminalelor. Perioadele destul de lungi de economisire a puter ii pot fi utilizate
pentru a căuta canale în celulele radio vecine care oferă serviciul selectat. În acest fel, un transfer de canal poate fi efectuat la granița dintre
două celule care rămâne imperceptibilă pentru utilizator. Atât monitorizarea serviciilor din celulele adiacente, cât și recep ția datelor de s erviciu
selectate pot fi realizate cu același front.
11
CAPITOLUL 2 Detalierea structurii standardului DVB -H. Protocoale. Arhitectura
2.1 Structura standardului
Un sistem DVB -H complet este definit prin combinarea elementelor în straturile fizice și de legătură, precum și a informațiilor de serviciu.
DVB -H utilizează următoarele elemente tehnologice pentru stratul de legătură și stratul fizic:
• Link layer:
– segmentarea timpului pentru a reduce consumul mediu de energie al te rminalului și pentru a permite predarea fără probleme a frecvenței;
– „transmiterea corectă a erorilor pentru datele încapsulate multiprotocol (MPE -FEC) pentru o îmbunătățire a performanței C / N și a
performanței Doppler în canalele mobile, îmbunătățind, de asemenea, toleranța la interferența impulsului. ” [19]
• Stratul fizic :
DVB -T cu următoarele elemente tehnice care vizează în mod specific utilizarea DVB -H:
– Semnalizarea DVB -H în biții TPS pentru a îmbunătăți și a grăbi descoperirea serviciului. Identificatorul de celule este purtat, de asemenea,
pe biți TPS pentru a susține scanarea mai rapidă a semnalelor și transmiterea frecvenței pe receptoarele mobile;
– „Modul 4K pentru tranzacționarea în afara mobilității și dimensiunea celulelor SFN, permi țând recepționarea unei singure antene în SFN -uri
medii la o viteză foarte mare, adăugând astfel flexibilitate în proiectarea rețelei; ”[19]
– în profunzime, intercalatorul de simboluri pentru modurile 2K și 4K pentru îmbunătățirea în continuare a robusteți i lor în mediul mobil și în
condiții de zgomot de impuls .
Structura conceptuală a unui receptor DVB -H este descrisă în figura 1. Acesta include un demodulator DVB -H și un terminal DVB -H.
Demodulatorul DVB -H include un demodulator DVB -T, un modul de reducer e a timpului și un modul MPE FEC.
• Modulul de reducere a timpului, furnizat de DVB -H, își propune să economisească consumul de energie al receptorului, permițând în același
timp derularea fără probleme a frecvenței.
• Modulul MPE -FEC, furnizat de DVB -H, oferă peste transmisia stratului fizic, o corecție complementară de eroare înainte care permite
receptorului să facă față situațiilor de primire deosebit de dificile.
Sursa: [19]
Figur a 2.9: Structura conceptuală a unui receptor DVB –
Privire de ansamblu asupra sistemului
O abordare a construirii unui sistem DVB -H total end -to-end care utilizează o rețea de telecomunicații mobile pentru facturarea abonamentului
este prezentată mai jos.
Sursa: [20]
Figur a 2.10: Arhitectura de sistem pentru colaborarea di ntre operatorii de telefonie mobilă și difuzare
12
Caracteristici opționale
Serviciile de difuzare pot fi furnizate de către DVB -H fără a fi nevoie de un canal de interacțiune, sau în configurația prezentată, un canal de
interacțiune poate fi ușor furnizat p rin utilizarea unei rețele celulare, cum ar fi rețeaua GSM.
Metodele de furnizare a serviciilor de plată pot fi construite pe baza unei soluții de criptare și de plată protejată sau în legătură cu funcțiile de
colectare și de facturare inerente ale rețelei de telecomunicații.
Arhitectura rețelei
În timp ce rețeaua DVB -T este destinată în principal recepției antenei de pe acoperiș, o rețea DVB -H va fi proiectată pentru recepție portabilă
disponibilă chiar și în clădiri . Prin urmare, va avea nevoie de o densi tate a semnalului de putere mult mai mare. Pentru a atinge densitatea de
putere mai mare necesară pentru nivelurile de acoperire mobilă, pot fi utilizate mai multe arhitecturi de rețea în funcție de frecvențele
disponibile, puterile maxime ale transmițător ilor și înălțimile antenei. Sunt posibile următoarele scenarii de rețea:
· Rețeaua DVB -T existentă cu acoperire internă și DVB -H în cadrul aceluiași multiplex;
· DVB -T și DVB -H utilizând transmisia ierarhică în același canal de frecvență radio cu DVB -H pe fluxul cu prioritate ridicată sau
· „O rețea numai DVB -H (care poate utiliza apoi modul opțional 4K, dacă este necesar). DVB -H poate utiliza atât topologiile rețelelor cu o
singură frecvență (SFN), cât și topografiile cu frecvențe multiple (MFN). ”[20]
Un emițător principal și mai mulți repetori
Cea mai simplă arhitectură de rețea este cea care utilizează un emițător principal cu mai multe emițătoare de repe tare pentru a crește nivelul
de semnal la marginile celulei. Aceste repetoare pot fi necesare atun ci când nu este posibil să aveți un turn înalt pentru emițătorul principal sau
să umpleți umbrele în modelul de recepție . Un repetor este un amplificator de antenă cu câștig mare, care recepționează semnalul de intrare
printr -o antenă de recepție, îl ampli fică și conectează semnalul la o antenă a transmițătorului. Acest tip de topologie a rețelei (în esență circulară
în formă) poate să nu fie foarte practică, iar experiența arată că pot fi necesare mai multe transmițătoare, fiecare extinsă de către unii rep etori,
pentru a cuprinde întreaga zonă de acoperire necesară.
Sursa: [21]
Figur a 2.11: Posibile soluții de topologie de rețea pentru DVB -H
Rețea singulară de frecvențe (SFN)
„O rețea eficientă pentru recepția DVB -H poate fi construită utilizând mai multe transmițătoare pe aceeași frecvență. O suprafață mare de până
la 60 de kilometri poate fi acoperită fără a necesita turnuri de transmițători înalte. Semnalele identice sunt transmise din mai multe locații, iar
comportamentul sistemului este similar c u cel al unui transmițător distribuit. Transmițătoarele principale DVB -H trebuie să fie sincronizate cu
precizie, cel mai ușor cu semnalele de timp recepționate de la sateliții GPS. ” [21] Repetoarele pot fi utilizate pentru a îmbunătăți acoperirea
în zone le critice unde performanța recepției în interior sau în mașină a fost considerată insuficientă. Acest tip de structură de re țea este uneori
cunoscută ca o rețea densă SFN.
Acoperire la nivel național
Atunci când este necesară o acoperire la nivel național , pe distanțe de sute de kilometri, vor fi necesare mai multe canale de radiofrecvență.
Disponibilitatea canalelor diferă foarte mult de la o țară la alta. În teorie, trei canale ar trebui să fie suficiente pentru a asigura o acoperire
continuă cu orice zo nă. Cu toate acestea, planificarea practică a rețelelor arată că sunt de fapt necesare 5 -6 canale. Prin utilizarea diferitelor
canale în zonele învecinate oferă posibilitatea de a rula conținut local în fiecare zonă. Acest lucru poate fi important în c azul DVB -H în care
conținutul local este de așteptat să aibă un rol important.
Finalizarea standardului DVB -H
„Institutul de Standarde în Telecomunicații (ETSI) din decembrie 2004. Ca o etapă următoare, nivelul de sisteme de tip "Dataca sting IP" fiind
finaliza t de Proiectul DVB înainte de a fi depus la ETSI. ” [21] Anumite receptoare DVB -H pot fi încorporate într -un receptor de telefonie
mobilă. Cu toate acestea, nu toate dispozitivele, cum ar fi receptoarele auto și receptoarele de buzunar, vor avea un canal d e interacțiune.
Prin urmare, mecanismul de control al accesului specificat de DVB nu se poate baza exclusiv pe o cale de întoarcere. În unele cazuri, este
posibil să fie necesară criptarea serviciilor, astfel încât operatorii să poată taxa utilizatorii pent ru accesul și consumul serviciilor de televiziune
portabile. „Pentru a activa sistemele end -to-end, criptarea poate fi implementată pe IP și permite utilizatorilor autentificați să acceseze, să
recepționeze și să consume serviciul. Grupul de lucru DVB CBMS (Convergence of Broadcasting and Mobile Services) este responsabil pentru
specificarea formatelor video și audio, a Ghidului de servicii electronice și a aspectelor de protecție a conținutului standa rdului DVB -H.” [21]
„În prezent, sunt luate în considera re două abordări pentru furnizarea și protecția serviciilor , care provin, în general, din zonele de difuzare și
de telefonie mobilă.
· Utilizarea unei metode standard de codificare la nivel de conținut combinată cu un sistem de gestionare a drepturilor dig itale, fie utilizând un
standard proprietar sau deschis .
· Utilizarea standardelor deschise de criptare (adică IPsec) și a unei singure soluții de gestionare a drepturilor digitale b azate pe un standard
deschis (adică OMA DRM 2.0). ” [21]
13
2.2 MPEC -FEC
DVB -H, ca standard de transmisie, specifică stratul fizic, precum și elementele straturilor cele mai scăzute ale protocolului. Ut ilizează un
algoritm de economisire a energiei bazat pe transmisia multiplexată a diferitelor servicii. Tehnica, numită șterger e de timp, are ca rezultat un
efect de economisire a energiei. În plus, modelarea timpului permite transferul soft dacă receptorul se deplasează de la celu la de rețea la celula
de rețea cu o singură unitate de recepție. Obiectivul MPE -FEC este îmbunătățire a performanțelor C / N și Doppler în canalele mobile și
îmbunătățirea toleranței la interferența impulsurilor.
Acest lucru se realizează prin introducerea unui nivel suplimentar de corecție a erorilor la nivelul MPE. „Prin adăugarea informațiilor de
parita te calculate din datagramele și trimiterea acestor date de paritate în secțiuni separate MPE -FEC, datagramele fără erori pot fi transmise
(după decodarea MPE -FEC) chiar și în condiții de recepție proaste. „[21]
Suprafața MPE -FEC poate fi compensată pe depl in prin alegerea unei rate a codului de transmisie ușor mai slabă, oferind în același timp
performanțe mult mai bune decât DVB -T pentru aceeași capacitate de transfer. „Această schemă MPE -FEC ar trebui să permită recepția DVB –
T cu o singură antenă de mare viteză utilizând semnale 8K / 16 -QAM sau chiar 8K / 64 -QAM. ” [21] În plus, MPE -FEC asigură o bună
imunitate la interferențele de zgomot de impuls. MPE -FEC funcționează în așa fel încât receptoarele MPE -FEC ignorante (dar capabile să
funcționeze în modul MP E) să poată recepționa fluxul de date într -un mod complet compatibil, MPE -FEC este definită pe stratul MPE, adică
independent de stratul fizic DVB -T.
MPE -FEC oferă, de asemenea, o bună imunitate la interferențe impulsive. Cu MPE -FEC, recepția este complet imună la zgomotul impulsiv
repetitiv, provocând distrugerea simbolurilor OFDM dacă distanța dintre simbolurile distruse este în intervalul de la 6 ms la 24 ms. Acest lucru
depinde de modul DVB -T ales.
MPE -FEC este direct legată de segmentarea timpului. „Ambele tehnici sunt aplicate la nivelul fluxului elementar, iar o explozie de tip "cut –
time" include conținutul exact al unui cadru FEC. Aceasta permite reutilizarea memoriei în cipurile receptorului. Separarea d atelor IP și a
parității de fiecare explozie face ca utilizarea decodificării MPE -FEC în receptor să fie opțională, deoarece datele aplicației pot fi utilizate în
timp ce ignoră informațiile parității. ” [22] Privind detaliile procesării se poate observa că noua schemă MPE -FEC constă într -un cod Reed –
Solomon (RS -) în combinație cu un interlevator de bloc. Codificatorul MPE -FEC creează o structură specifică a cadrului, cadrul FEC, care
încorporează datele primite ale codecului DVB -H.
Sursa: [22]
Figura 2.12 Structur ă cadru MPE -FEC
„Cadrul FEC constă dintr -un maxim de 1024 de rânduri și un număr constant de 255 de coloane; fiecare celula cadru corespunde unui octet,
dimensiunea maxima a cadrului este de aprox. 2 Mbit .” [22] Cadrul este împărțit în două părți, tabelul de date pentru ap licații din stânga (191
coloane) și tabelul de date RS din dreapta (64 de coloane). Tabelul cu datele aplicației este completat cu pachetele IP ale s erviciului care trebuie
protejat.
„După aplicarea codului RS (255,191) la datele de aplicație rând -rând, ta bela de date RS conține octeții de paritate ai codului RS. ”[22] După
codificare, pachetele IP sunt citite din tabelul cu date aplicație și sunt încapsulate în secțiuni IP într -un mod bine cunoscut din metoda MPE.
Aceste date de aplicație sunt urmate de dat ele de paritate care sunt citite din coloana cu coloană din tabelul de date RS și sunt încapsulate în
secțiuni FEC separate. Structura cadrului FEC conține, de asemenea, un efect de intercalare a blocului "virtual" în plus față de codificare.
Scrierea și c itirea de pe cadrul FEC se face în direcția coloanei, în timp ce codificarea se aplică în direcția rândului.
2.3 Tehnologie ( Funcționalitate , arhitectura, instrumente)
Terminale de echipamente DVB -H:
Cel mai logic tip de terminal DVB -H constă din receptorul DVB -H cu funcționalitatea aferentă (aplicația video streamer etc.), precum și
rețeaua de comunicații mobile, care poate fi , de ex emplu, GSM și / sau UMTS. Suportul simultan al ambelor tipuri de reț ele ușurează procesele
de interacțiune, de ex. selectarea canalelor non -free-to-air.
Pe lângă receptorul combinat DVB -H și terminalul de comunicații mobile, o posibilitate este de a avea terminale DVB -H independente pentru
recepția semnalelor DVB -H pur lib ere. Aplicând de ex emplu zgârieturi sau abonamente la distanță și metode de gestionare a abonamentelor
locale, este posibilă și observarea canalelor închise cu acest tip de terminal.
Terminalul DVB -H conține, de asemenea, funcționalitatea aferentă pentru a afișa conținutul DVB -H, precum și interfața cu utilizatorul. Primul
poate fi format dintr -un streamer multimedia disponibil, care poate prezenta fluxurile video și audio prin tamponarea conținutului. Pentru
ultima versiune, sunt posibile toate metodele de introducere a comenzilor, inclusiv tastatura tradițională, ecranul tactil și interfața de comandă
vocală. Terminalul conține adesea terminalul de rețea mobilă cu SIM / USIM asociat pentru a ușura interacțiunile.
Telefoanele mobile au fost împărțite în dif erite clase pe baza funcționalității și posibilităților tehnice. Aceste patru clase sunt definite de
proiectul DVB și sunt:
14
• „Clasa A: este destinată recepției în aer liber a pietonilor. Este un receptor cu antena atașată sau încorporată.
• Clasa B: este dest inată recepției în interior. Este un receptor cu antena atașată sau încorporată. Există și alte două subclase:
• Clasa B1: recepție ușoară în interior, receptor aproape de o fereastră într -o cameră ușor ecranată.
• Clasa B2: recepție adânc în interior, recepto r mai departe de o fereastră, într -o cameră foarte ecranată.
• Clasa C este destinată recepției mobile. Este un receptor într -un vehicul în mișcare cu antenă de mașină exterioară și viteze diferite.
• Clasa D este destinată recepției mobile. Este un receptor î n vehicul în mișcare, cu antenă atașată sau încorporată și viteze diferite ”[21]
Elementele principale DVB:
O rețea DVB constă, de obicei, dintr -un număr de elemente. Funcția principală a elementelor este de a converti MPEG -2 sau orice alt format
de video într-un flux de transport către transmițător și către dispozitivul mobil. Pe parcurs, semnalul este transformat, codificat și prot ejat
împotriva erorilor de interfață a aerului.
Codificatoare MPEG -2 / H -264
„Funcția principală a encoderului este de a comp rima fluxul de video necomprimat livrat (SDI) în format MPEG -2, MPEG -4 sau H -264.
Acesta este, de obicei, primul element din rețeaua DVB -H”[21] . Intrările sunt conectate "direct" la ieșirea fluxului de emisie TV. ” Encoderele
suportă de obicei standarde dif erite precum PAL și NTSC și diferite posibilități audio. ”[21]
Modulatoare DVB
Modulatorul DVB poate fi considerat inima sistemului DVB -H. Modulatorul are grijă de funcționalitățile de corectare a erorilor, de
cartografiere, de modelare și de re-prelevare de probe și este ultima etapă înainte de conversia și transmiterea semnalului pe aer .
Multiplexoare de flux de transport
Funcționalitatea principală a multiplexorilor este de a combina un număr de fluxuri de intrare de la unul sau mai mulți furni zori de te leviziune
într-unul sau două fluxuri și pentru a adăuga mesajele necesare de semnalizare a informațiilor de sistem.
„În funcție de producător, funcționalitățile pot varia. De obicei, multiplexoarele acceptă redirecționarea PID, PSI / SI adăug ând și au posibilități
de intrare pentru un EPG extern sau un server extern pentru adăugarea unei cantități mari de informații. ”[21]
Generatoare EPG
„Ghidul electronic de programe (EPG) este unul dintre elementele opționale în rețea. EPG a fost standardizată de ET SI și conține informații
referitoare la programele care sunt transmise în acest moment și la programele care vor fi transmise. EPG este, de asemenea, disponibil în
majoritatea emisiunilor de televiziune digitală. ”[21] Adaptorul poate configura fluxul MPEG TS conform TPS.
Rețeaua de distribuție
Rețeaua de distribuție este elementul de conectare dintre elementele centrale și elementele radio. În majoritatea cazurilor, elementele de bază
sunt grupate împreună, în timp ce elementele radio sunt distribuite în zo na de acoperire necesară. Soluția cea mai rentabilă, cel puțin în multe
țări, este o rețea IP. Rețelele IP sunt destul de ușor de instalat și pot suporta rata de biți necesară pentru emițător i.
Convertor digital -analogic
Ultimul pas este conversia fluxului DVB -H într -un semnal analogic care poate fi transmis prin aer. Arhitectura finală a soluției de bază a rețelei
DVB -H depinde de furnizorii de servicii pentru elemente și de bază. Standardele DVB -H nu specifică o realizare mai specifică a funcționalității
de bază, în timp ce sursa (audio / video / fișiere) poate fi transferată de la encoder sau altă sursă care urmează să fie liv rată prin interfața radio.
„În principiu, DVB -H specifică traseul radio cu schemele de codare relevante, lărgimile de bandă de frecvență, parametrii tehnici și semnalele
care sunt furnizate transmițătorului prin intermediul Encapsulatorului IP și livrate în final terminalului. ”[21]
15
CAPITOLUL 3
3.1 Rata erorii de cadru după FEC
Dat fiind faptul că DVB -H furnizează doar un canal de legătură de descărcare , corectarea erorilor poate fi realizată numai prin intermediul
corecției de eroare (FEC). Mecanismele FEC se bazează pe transmiterea datelor de paritare suplimentare, care permit recuperarea datelor
originale atunci când apar erori de transmisie, fără a fi nevoie de confirmare.
Deoarece nu se poate garanta că fiecare utilizator va putea să recupereze fișierul dup ă transmisia DVB -H inițială, deoarece unii utilizatori ar
fi putut avea condiții de canal prea rele, poate fi realizată o fază de reparații post -livrare pentru a finaliza livrarea fișierului (prin DVB -H sau
rețeaua celulară) .
Protecția erorilor MPE -FEC se bazează pe codificarea blocurilor, pentru care fluxul de date este mai întâi împărțit în blocuri de 191 de octeți
de lungime. Pentru fiecare bloc, un cuvânt de paritate este apoi calculat în conformitate cu o metodă numită codare Reed -Solomon.
3.2 Echipam ente de măsurare
Rețeaua DVB -H constă din diferite elemente și interfețe, care necesită atât gestionarea defecțiunilor, cât și monitorizarea performanțelo r în
faza operațională a rețelei.
Există o varietate de echipamente de măsurare disponibile pentru te starea DVB -H atât pentru partea centrală a rețelei, cât și pentru interfața
radio. În plus față de necesitatea monitorizării performanței, rețeaua DVB -H constă din mai multe cauze potențiale de defecțiuni. În secțiunile
următoare se vor descrie atât echipa mentele de măsurare de bază, cât și echipamentele de măsurare radio.
Evaluarea sistemului central
În partea centrală, pot fi utilizate echipamente normale de măsurare și analiză legate de IP. De exemplu, un monitor MPEG poa te fi capabil
pentru monitorizarea și măsurarea pe mai multe niveluri, pe mai multe canale și de la distanță, la nivelurile IP, RF și transport la DVB -H.
Parametrii IP cheie pot fi, de asemenea, monitorizați și monitorizarea simultană a straturilor IP și MPEG oferă o gestionar e mai detaliată și
mai ușoară a defectelor și monitorizarea performanțelor.
Evaluarea interfeței radio
În interfața radio, practic se pot realiza două tipuri diferite de măsurători.
1. Măsurători "generale" – aceasta înseamnă că măsurătorile sunt efectuate astfel încât nivelul de semnal de bază să fie înregistrat sau afișat
împreună cu indicația de eroare selectată (de exemplu, BER, FER sau MFER).
2. Măsurători "analiză profundă" – în acest tip de măsurare se iau o privire mai atentă la distribuirea semnal ului OFDM împreună cu o cauză
de eroare și distribuirea acestora.
3.3 Măsurători generale
Figura 3.13 identifică diferite puncte de măsură. Aceste puncte de proces reprezintă etape diferite în decodarea și prezentarea fluxului IP pe
telefonul mobil. Fieca re punct poate fi utilizat în verificarea anumitor aspecte ale rețelei. Diferitele măsurători care sunt suportate de obicei d e
diferiți vânzători de măsurători sunt după cum urmează:
Sursa [27]
Figura 3.13 – Extracția prezentării punctelor de măsurare, așa cum au fost interpretate de la ETSITR102 611
RSSI se referă la indicarea intensității semnalului recepționat, SNR la raportul semnal -zgomot, PER la rata de eroare a pachetelor si MFER la
rata de eroare a cadrului MPE -FEC.
Indicatorul de intensitate a semnalului recepționat (RSSI)
16
RSSI arată nivelul semnalului recepționat. De obicei, RSSI indică nivelul total de putere recepționat la telefonul mobil. Ace asta înseamnă că
valoarea indică cel mai bun semnal recepționat la un anumit moment și loc și nu indi că locul de unde semnalul provine (celulele de servire
sau cele vecine).
Puterea derivată (DP)
Când semnalul este procesat de receptor, va fi efectuată condiționarea semnalului. În această etapă de condiționare a semnalu lui, vor exista o
serie de etape d e filtrare și câștig, care au ca rezultat posibilitatea de a obține un nivel de putere pentru semnalul dorit. Acest nivel de putere
derivat poate fi cunoscut ca puterea derivată și este un bun indicator timpuriu al posibilei calități a semnalului disponibi l. Puterea derivată nu
distinge între puterea semnalului și puterea de zgomot.
Raportul semnal -zgomot (SNR)
Raportul semnal -zgomot este primul indicator al calității semnalului recepționat și este măsurat înainte de decodificarea Viterbi. Acest
parametru este utilizat în rețele analogice și digitale. „Valoarea reprezintă acoperirea la un anumit punct în spațiu ș i timp. Un SNR mai mic
indică faptul că semnalul purtător este aproape de podeaua de zgomot. ”[27] SNR minimă depinde de setările de rețea. Uneori, această valoare
este exprimată și ca raport de transport la interferență plus zgomot, care indică în esență a celași lucru, cu singura diferență că cifra arătată
poate fi fie pentru interferă, fie pentru zgomot. Acest SNR este o indicație timpurie pentru calitatea nivelului.
Raportul bitului de eroare (BER) înainte de Viterbi
BER este SNR digital și reprezintă pro babilitatea de a avea erori și poate fi măsurată înainte (BER) și după decodarea viterbi (VBER). Eroarea
de bit poate fi cauzată de aspecte diferite ale rețelei. Principalii contribuabili sunt viteza terminală, interferența și acoperirea (RSSI).
Probabilit atea ca un BER să crească datorită vitezei nu este în general aplicabil. „Cazurile în care viteza terminalului joacă un rol sunt în
prezent limitate la trenurile de mare viteză (300 Ń / km). Principalii contribuabili sunt fie interferențe, fie acestea cu o creștere sau o acoperire
care ar trebui să aibă un RSSI inferior. Regulamentul BER nu oferă suficiente informații pentru a continua. ”[27]
Atunci când BER depășește o valoare critică și RSSI este scăzută, mobilul va începe să se potrivească cu un alt canal disponibil, dacă există
unul. Aceasta înseamnă că BER este un indicator al planificării ariei de acoperire a rețelei.
Raportul de eroare bit după Viterbi (VBER)
„Corecția de eroare Viterbi se bazează pe obiectivul de calitate QVF (quasi error free) și ar trebui să fie mai mică de o eroare necorectată pe
oră de transmisie, corespunzând unui raport de eroare de biți de 1 x 10−11 atunci când criteriile RSSI și C / (I + N) sunt îndeplinite. ”[27]
Decodificarea VBER poate fi interpretată în același mod ca rata de eroare de biți înainte de Viterbi.
Rata de eroare a pachetelor (PER)
Se poate folosi pentru degradarea lentă a calității semnalului și este în general utilizat de către mobil ca o indicație că a lte semnale ar trebui
monitorizate. PER este măsurată ca pachete RS nerecuperabile care au fost primite. PER indică numărul erorilor eronate din videoclip pe
ecranul mobil înainte de corectarea FEC.
Rata de eroare a cadrului (FER) înainte de FEC
Rata de eroare a cadrului înainte de corecția de eroare înainte (FEC) reprezintă o indicație a calității serviciului DVB -H, deoarece arată numărul
de cadre eronate din numărul total de cadre primite înainte de corectarea erorii. În rețelele fără MPE -FEC, acesta este primul criteriu adecvat
pentru evaluarea calității s erviciilor. „Un cadru este marcat ca fiind eronat dacă cel puțin un pachet TS dintr -un cadru este eronat. Calitatea
punctului de service a fost stabilită la 5%. ”[27]
Raportul de eroare a cadrului după FEC (MFER)
MFER indică calitatea lentă a semnalelor de degradare și se referă la raportul de eroare al spargerii timpului secționate cu MPE -FEC. Acest
MER este uneori considerat primul criteriu adecvat de degradare.
17
CAPITOLUL 4 Rezultate obținute si interpretarea lor
4.1 Descriere
Standardele tehnice pentru DVB -T și DVB -H specifică structura de cadru, codarea canalului dar și modulația pentru transmisia digitală a
televiziunii terestre la echipamente fixe respectiv portabile. Ambele sisteme sunt flexibile și permit ca rețelele SFN s ă fie proiectate pentru a
furniza un domeniu larg de servicii de la servicii LDTV și SDTV la servicii HDTV. Ambele sisteme permit recepția fixă, portab ilă, mobilă și
chiar recepția la echipamente portabile (handheld).
Distribuția programelor de televiziun e digitală terestră DVB -T/DVB -H este realizată prin tehnologia clasică de radiodifuzare (broadcasting).
Semnalul recepționat de calitate bună trebuie considerat ca un efect global, fiind suma diferitelor influențe ce includ pertu rbații create de
zgomot și interferență.
În continuare se va discuta despre tipurile de recepție DVB -T/DVB -H precum recepția fixă, portabilă și mobilă cu modelele și profilele de
canal cu fading precizate în tabelul 4.1[1].
Profil Caracteristici Căi Recepție
AWGN Canal cu zgomot Toate Toate
RC20 Fading ricean fără
deplasare Doppler 20 Toate cu fază
constantă și fără
Doppler Fixă
RL20 Fading ricean fără
deplasare Doppler 20 Toate cu fază
constantă și fără
Doppler Portabilă
PI Cale directă și ecouri
cu deplasare Doppler
– viteza 3km/h 12 Toate cu Doppler
pur Portabilă
PO Cale directă și ecouri
cu deplasare Doppler
– viteza 3km/h 12 Toate cu Doppler
pur Portabilă
TU6 Zonă urbană cu
fading Rayleigh –
viteza 50km/h 6 Rayleigh Mobilă
RA6 Zonă rurală cu fading
Ricean –
viteza 100km/h 1 Ricean
5 Rayleigh Mobilă
Sursa : [1]
Tabelul 4.1.Profile de canal pentru transmisia DVB -T/DVB -H
4.2 Recepția fixă
Modul de recepție fixă este corespunzător recepției cu o antenă de exterior montată pe vârful acoperișului. Recepția cu o antenă pe vârful
acoperișului poate fi considerată ca recepție staționară și directivitatea antenei poate fi utilizată fie pentru selectarea s emnalului direct fie cel
puțin pentru alegerea unui semnal de ecou dominant ca semnal principal de recepție și poa te reduce parțial deteriorările de ecou cauzate de
reflexiile de pe dealuri, clădiri etc [ 3].
În continuare performanța DVB -H este simulată cu două modele de canal pentru recepția fixă (RC20) și respectiv pentru recepția portabilă
(RL20). Acestea sunt profile de canal teoretice pentru simulare fără deplasare Doppler. Pentru analiza transmisiei DVB -H este convenabil de
ales canale RC20 și RL20 cu douăzeci de căi, acestea fiind utilizate ulterior pentru evaluarea performanței C/N [3], [4].
Analiza transm isiei DVB -H în canalele de fading includ unele rezultate de măsurători tipice, care au fost prezentate în [8], [9].
4.3 Simularea transmisiei DVB -H în canale de fading
Metoda pentru generarea datelor de intrare și procesarea lor pentru transmisie este descrisă în documentele pentru DVB -T/DVB -H [2], [3], [4]
și [5]. De asemenea, procedura de modulație, metoda IFFT (Transformata Fourier rapidă inversă), inserția GI (intervalul de gardă) și filtrarea
cu filtru RRC (Root Raised Cosine) sunt descrise în [1] și [6].
Dacă este realizată modulația pe purtătoare, se poate simula transmisia prin canal. Resursele pentru simularea transmisiei și procesării
semnalului sunt incluse în Matlab și în funcțiile pentru instrumentele de comunicații (Communication Toolbox). De asemenea, aceste
instrumente includ modele ale diferitelor tipuri de canale de transmisie cu diferiți parametrii. În Matlab, canalul de transmisie cu fadi ng poate
fi utilizat pentru semnalul cu filtrare prin funcțiile ricianchan și rayleighchan. Pentru utilizarea acestor funcții Matlab este necesar să se
folosească un filtru foarte lent, care este cu eșantionare redusă. Aceste funcții nu folosesc deplasarea de fază a căilor, ca re este definită în
standarde. Prin urmare, pentru modelarea mediilor de cana l cu fading este folosit un algoritm bazat pe ecuațiile descrise în documentul [3].
Canalul Ricean reprezintă modelul de transmisie cu semnale reflectate și o cale directă. Pentru modelarea canalului Ricean în documentul [ 2]
sunt definite 20 de căi. Deoar ece modelul include și o cale directă, pentru simulare s -au definit 21 de parametrii de căi.
Modelarea și simularea canalului Rayleigh sunt foarte asemănătoare cu acelea ale canalului Ricean. Diferența constă numai în calea directă,
deoarece canalul Rayleigh conține numai semnale reflectate și nu calea directă.
Cele două profile de canal TU6 și RA6 [ 3] sunt fundamental diferite. Canalul RA6 include o cale directă și cinci căi reflectate. În scenariul
pentru RA6 viteza presupusă a receptorului este v = 100km/h, deci deplasarea Doppler este de două ori mai mare decât în TU6, în care v =
50km/h. Pentru simulare a fost aleasă OFDM cu modul 2k, utilizat mai bine pentru recepția mobilă. Prin urmare, impactul acest ei deplasări în
frecvență a fost minimizat.
18
Pentru simularea canalului RA6 s -au folosit ambele funcții ricianchan și rayleighchan. Prima cale în modelul de canal RA6 este o cale directă,
deci pentru aceasta s -a folosit funcția ricianchan și pentru celelalte căi s -a utilizat funcția rayleighchan. În cazul modelului TA6 s -a folosit
numai funcția pentru simularea căilor indirecte.
Pentru modelarea și simularea profilelor de canal PI și PO cu o deplasare Doppler relativ mică. Ambele modele de canal au o c ale directă, care
este deplsată în frecvență cu o jumătate din valoarea maximă a deplasării Doppler. Această valoare este aceeași pentru ambele canale, la fel ca
și valoarea pentru viteza receptorului, considerată v = 30km/h. Diferența principală între aceste modele de canal constă lungimea răspunsului
la impuls și întârzierea căilor de ieșire. Modelul PI are o întârziere maximă mai mare, însă toate căile întârziate sunt mult mai atenuate decât
în modelul PO. În ambele modele influența atenuării este dominantă, prin urmare PO are rezultate mai slabe în simulare.
4.4 Măsurători pentru transmisia DVB -H în canale de fading
Testarea experimentală a transmisiei DVB -H în canale de fading este corespunzătoare celei realizată în cadrul laboratorului de televiziune
digitală din Departamentul de Electronică al Universității Tehnologice din Brno, configurația echipamentelor fiind aceeași ca în documentul
[10].
Parametrii de transmisie utilizați pentru sistemul DVB -H sunt caracteristici pentru o dimensiune medie până la mare a rețeleler SFN DVB -H:
➢ Canal de 8MHz (lărgime de bandă de 7,608MHz);
➢ Modulație QPSK (recepție mobilă), 16 QAM (recepție portabilă), 64QAM (recepție fixă);
➢ Modul 2k (recepție mobilă), 4k (recepție portabilă) și 8k (recepție fixă);
➢ Cod convoluțional 2/3 (protecție robustă);
➢ Interval de gardă 1/ 8 sau 1/16 (dimensiune medie până la mică a rețelelor SFN).
Rezultatele pentru canalul Gausian (AWGN) au fost considerate ca referință. S -au evaluat rezultatele în cazul profilelor de canal:
❖ Ricean (RC20) și Rayleigh (RL20) pentru recepția fixă;
❖ PI și PO pentru recepția portabilă;
❖ TU6 și RA6 pentru recepția mobilă.
4.5 Rezultate experimentale
S-a definit condiția de semnale pratic fără erori la intrarea demultiplexorului MPEG -2 TS și anume aceea în care BER după decodare Viterbi
este egal cu 2x 10-4 (simbolul QEF de pe axele pentru BER după decodare Viterbi).
Simbolul MIN din cadrul graficelor indică situația în care DVB -H cu modulația 64QAM, 16QAM și QPSK și rata de cod conveluțional 2/3
are valoarea C/N necesar minim egală cu valoarea de referință a DVB -H pentru o recepție fără interferență. Tabelul cu valorile C/N este dat
în documentul [ 3].
Diferența dintre rezultatele BER și MER pentru diferitele scenarii de transmisie și tipurile de canal enumerate anterior poat e fi observată din
tabelul 4.2 [1]. S-a considerat raportul C/N = 20dB ca fiind o valoare rezonabilă și reală pentru scenariul de recepție fixă și pentru analiza
performanțelor și pentru comparația acestora pentru diversele scenarii.
Scenari
u Modulație Canal Simulare Măsurători
BER 1[-
] BER 2[-
] MER[d
B] BER 1[-
] BER 2[-
] MER[d
B]
Fixă
(mod 8k)
64 QAM AWG
N 4,6×10-
5 <1×10-6 24,6 1,8×10-
2 1,2×10-
6 21,5
RC20 1,2×10-
3 1,1×10-
6 23,5 2,8×10-
2 5,5×10-
5 20,2
RL20 2,3×10-
2 2,4×10-
3 15,7 6,7×10-
2 3,1×10-
3 16,5
Portabilă
(mod 4k)
16QAM AWG
N <1×10-6 <1×10-6 25,0 <1×10-
6 <1×10-9 21,6
PI3 2,5×10-
3 <1×10-6 18,4 2,8
x10-3 1,4×10-
7 18,2
P03 3,8×10-
3 2,1×10-
6 17,5 4,3
x10-3 3,4×10-
6 17,0
Mobilă
(mod 2k)
QPSK AWG
N <1×10-6 <1×10-6 25,1 <1×10-
6 <1×10-9 21,6
RA6 <1×10-6 <1×10-6 19,8 5,4
x10-3 7,5×10-
6 14,0
TU6 2,9×10-
4 <1×10-6 18,4 1,4×10-
2 3,0×10-
4 12,3
Sursa: [1]
Tabelul 4.2 Comparația rezultatelor simulărilor și măsurătorilor pentru DVB -H cu C/N =20dB
19
În continuare, in figurile 1 a), b) și c) până la 6 a), b) și c) sunt reprezentate rezultatele simulărilor și măsurătorilor d e laborator ale
BER (Bit Error Rate) înainte și după decodarea Viterbi și MER (Modulation Error Rate) pentru serviciile DVB -H, util izate pentru scenariile
de recepție fixă, portabilă și mobilă.
Evident, cele mai bune rezultate sunt date de canalul fără fading (AWGN) pentru care dependența BER(SNR) este exponențial
descrescătoare.
Contribuția conține rezultatele aplicațiilor MATLAB ca re permit analiza și simularea transmisiei DVB -H în AWGN și în canalele fixe,
mobile și portabile (cu schimbare Doppler).
Prezentare parametrii folositi in obtinerea reprezentarilor grafice:
Caracteristici Semnal
Banda [MHz] 7.61
Perioada [us] 7/64
Spațiere subpurtătoare [Hz] 1116
Durata GI [kms] 8.4
Durata cadru [ms] 250
Caracteristici canal
Banda [MHz] 8
Mărime FFT 8k
Marime GI 1/32
Schema Pilot PP4
Caracteristici simbol OFDM
Durata util ă simbol OFDM [us] 89
Durata GI [us] 28
Durata total ă simbol OFDM [us] 924
Număr simboluri OFDM / cadru 270
Număr subpurtătoare per simbol OFDM 6817
Distribuția Rayleigh
Diminuarea Rayleigh este un model statistic pentru efectul unui mediu de propagare asupra unui semnal radio, cum ar fi cel utilizat de
dispozitivele fără fir.
Cerința că există numeroase dispersoare prezente înseamnă că decolorarea Rayleigh poate fi un model util în centrel e orașelor puternic
construite unde nu există nici o linie de vizibilitate între transmițător și receptor și multe clădiri și alte obiecte atenue ază, reflectă, refractează
și modifica semnalul.
C/N [dB] 0 3 6 9 12 15 18 21 24
Capacitate neta canal
[Mb/s] 6.62 10.2 14.76 20.13 26.25 32.87 39.79 46.94 54.32
Tabel 4.3 – Limita Shannon canal staționar Rayleigh
Grafic 1 – Limita Shannon pentru canal staționar Rayleigh
0102030405060
0 3 6 9 12 15 18 21 24Capacitate net ăcanal [Mb/s]
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Limita Shannon pentru canal sta ționar Rayleigh
20
Tabel 4.4 – Limita Shannon canal Rayleigh pentru modulație 64 -QAM
Grafic 2 – Limita Shannon canal Rayleigh -64-QAM
C/N [dB] 7.5 9.3 10.8 12.4 13.6 14.5
Capacitate
[Mb/s] 14.01 16.83 18.73 21.05 22.46 23.38
Rata cod 1/2 3/5 2/3 3/4 4/5 5/6
Tabel 4.5 – Limita Shannon canal Rayleigh pentru modulatie 16 -QAM
Grafic 3 – Limita Shannon canal Rayleigh – 16-QAM
C/N [dB] 11.9 14 15.6 17.7 19.2 20.2
Capacitate
[Mb/s] 20.98 25.21 28.09 31.54 33.65 35.13
Rata cod 1/2 3/5 2/3 3/4 4/5 5/6
0510152025303540
0 5 10 15 20 25Capacitatea canalului, [Mb/s]
Raportul purt ătoare/zgomot, C/N [dB]Capacitatea canalului Rayleigh pentru
diferite rate de cod și modulatie 64 -QAM
64-QAM 1/2
64-QAM 3/5
64-QAM 2/3
64-QAM 3/4
64-QAM 4/5
64-QAM 5/6
0510152025
0 5 10 15 20Capacitatea canalului, [Mb/s]
Raportul purt ătoare/zgomot, C/N [dB]Capacitatea canalului Rayleigh pentru
diferite rate de cod și modulatie 16 -QAM
Rata cod 1/2
Rata cod 3/5
Rata cod 2/3
Rata cod 3/4
Rata cod 4/5
Rata cod 5/6
21
Tabel 4. 6 – Limita Shannon canal Rayleigh pentru modulație QPSK
Grafic 4 – Limita Shannon canal Rayleigh -QPSK
Distribuția Rice
Diminuarea Ricean este un model stochastic pentru anomalia de propagare radio cauzată de anularea
parțială a unui semnal radio de la sine – semnalul ajunge la receptor prin mai multe căi diferite (prin urmare,
prezintă interferențe multiple) și cel puțin una dintre căi se schimbă. Ri cean-ul apare atunci când una dintre
căi, de obicei o linie de semnal de vizibilitate, este mult mai puternică decât celelalte. În decolorarea
Ricean, câștigul de amplitudine este caracterizat de o distribuție Ric ean.
C/N [ Db} -3 0 3 6 9 12 15 18 21
Capacitate neta canal
[Mb/s] 4.34 7.38 11.56 16.97 23.21 30.05 37.2 44.58 52.12
Tabel 4. 7- Limita Shannon canal staționar Rice
Grafic 5 – Limita Shannon canal staționar Rice
QPSK
C/N [Db] 2 3.6 4.9 6.2 7.1 7.9
Capacitate
[Mb/s] 6.97 8.38 9.36 10.49 11.19 11.69
Rata cod 1/2 3/5 2/3 3/4 4/5 5/6
02468101214
0 2 4 6 8 10Capacitatea canalului, [Mb/s]
Raportul purt ătoare/zgomot, C/N [dB]Capacitatea canalului Rayleigh pentru
diferite rate de cod și modulatie QPSK
Rata cod 1/2
Rata cod 3/5
Rata cod 2/3
Rata cod 3/4
rata cod 4/5
Rata cod 5/6
0102030405060
-3 0 3 6 9 12 15 18 21Capacitate net ăcanal [Mb/s]
Raportul purt ătoare/zgomot, C/N [dB]Limita Shannon pentru canal sta ționar Rice
22
C/N [ Db] 6.2 7.8 9.1 10.4 11.2 11.8
Capacitate
[Mb/s] 14.01 16.83 18.73 21.05 22.46 23.38
Rata cod 1/2 3/5 2/3 3/4 4/5 5/6
Tabel 4. 8 – Limita Shannon canal Rice pentru modulație 64 -QAM
Grafic 6 – Limita Shannon canal Rice pentru modulație 64-QAM
C/N [dB] 6.2 7.8 9.1 10.4 11.2 11.8
Capacitate
[Mb/s] 14.01 16.83 18.73 21.05 22.46 23.38
Rata cod 1/2 3/5 2/3 3/4 4/5 5/6
Tabel 4. 9 – Limita Shannon canal Rice pentru modulație 16 -QAM
Grafic 7 – Limita Shannon canal Rice pentru modulație 16-QAM
0510152025303540
0 5 10 15 20Capacitatea canalului, [Mb/s]
Raportul purt ătoare/zgomot, C/N [dB]Capacitatea canalului Rice pentru diferite
rate de cod și modulatie 64 -QAM
64-QAM 1/2
64-QAM 3/5
64-QAM 2/3
64-QAM 3/4
64-QAM 4/5
64-QAM 5/6
0510152025
0 2 4 6 8 10 12 14Capacitatea canalului, [Mb/s]
Raportul purt ătoare/zgomot, C/N [dB]Capacitatea canalului Rice pentru diferite
rate de cod și modulatie 16 -QAM
Rata cod 1/2
Rata cod 3/5
Rata cod 2/3
Rata cod 3/4
Rata cod 4/5
Rata cod 5/6
23
C/N [ Db} -3 0 3 6 9 12 15 18 21
Capacitate neta
canal [Mb/s] 4.3
4 7.38 11.5
6 16.9
7 23.2
1 30.0
5 37.2 44.5
8 52.1
2
Tabel 4. 10- Limita Shannon canal Rice pentru modulație QPSK
Grafic 8 – Limita Shannon canal Rice pentru modulație QPSK
Figura 1
Scenariu pentru recepție fixa ( Simulare )
64QAM, modul 8K, rata de codare 2/3, interval de garda GI 1/8
a) BER înainte de Viterbi
C/N [dB] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
BER 7.00E –
02 5.00E –
02 4.00E –
02 3.00E –
02 1.80E –
02 1.00E –
02 6.00E –
03 3.00E –
03 1.00E –
03 3.00E –
04 5.00E –
05
Tabelul 4.1 1 – AWGN( (Additive White Gaussian Noise) -înainte de Viterbi
Scenariu 1 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN
02468101214
0 1 2 3 4 5 6Capacitatea canalului, [Mb/s]
Raportul purt ătoare/zgomot, C/N [dB]Capacitatea canalului Rice pentru diferite
rate de cod și modulatie QPSK
Rata cod 1/2
Rata cod 3/5
Rata cod 2/3
Rata cod 3/4
Rata cod 4/5
Rata cod 5/6
1,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN
24
C/N [dB] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
BER 8.00E –
02 6.00E –
02 5.00E –
02 4.00E –
02 3.00E –
02 1.80E –
02 1.30E –
02 7.00E –
03 4.00E –
03 1.50E –
03 1.30E –
03 4.50E –
04 1.90E –
04 9.00E –
05
Tabel 4.1 2 – RC20 (Canalul Ricean) -înainte de Viterbi
Scenariu 2 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RC20
BER inainte de Viterbi pentru modelul de canal RL20
C/N
[dB] 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
BER 1.30E –
01 1.00E –
01 7.00E –
02 5.00E –
02 3.50E –
02 2.20E –
02 1.50E –
02 1.20E –
02 7.80E –
03 4.00E –
03 2.50E –
03
Tabel 4.1 3 – RL20 (Canalul Rayleigh) -înainte de Viterbi
Scenariu 3 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RL20
Putem observa faptul c ă performanța canalului AWGN este cea mai bună dintre toate canalele, având cel mai satisfacator BER.
Cantitatea de zgomot care apare în BER a acestui canal este mult mai mică decât canalele de estompare. 1,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RC20
1,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RL20
25
În schimb, performanța canalului de decolorare Rayleigh este cea mai rea dintre toate canalele, deoarece BER al acestui canal a fost mult
afectat de zgomotul de sub QAM.
Performanța canalului de atenuare Rician este mai prejos decât cea a can alului AWGN și este mai bună decât cea a canalului Rayleigh.
Deoarece canalul de atenuare Rician are un BER mai mic decât un canal AWGN și , totodata, mai mare decat al unui canal Rayleigh .
b) BER dupa Viterbi :
C/N [dB] 13 14 15 16 17
BER 6.50E-
03 1.00E –
03 1.00E-
04 1.50E –
05 1.00E –
06
Tabel 4.1 4 – AWGN( (Additive White Gaussian Noise) -după Viterbi
Scenariu 4 – BER după Viterbi pentru modelul de canal AWGN
C/N
[dB] 14 16 18 20
BER 4.50E –
03 3.00E –
04 2.00E –
05 1.00E –
06
Tabel 4.1 5 – RC20 (Canalul Ricean) -după Viterbi
Scenariu 5 – BER după Viterbi pentru modelul de canal RC20
1,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
13 14 15 16 17BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal AWGN
1,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
14 16 18 20BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal RC20
26
BER dupa Viterbi pentru modelul de canal RL20
C/N
[dB] 20 22 24 26 27
BER 2,5E-3 4E-4 4E-5 6E-6 1E-6
Tabel 4.1 6 – RL20 (Canalul Rayleigh) -după Viterbi
Scenariu 6 – BER după Viterbi pentru modelul de canal RL20
Putem observa scenariile 4, 5 si 6, unde este reprezentat BER dup ă decodarea Viterbi. A șa cum înainte de Viterbi, în scenariile 1,2 și 3, sunt
prezente erorile bitului de canal, dup ă decodarea Viterbi, deja r ămân doar erorile de bit necorect abile.
Cu ajutorul scenariilor unde este reprezentat BER înainte și dup ă Viterbi, pentru modelele de canal AWGN, RC20 si RL20, se poate observa
că fiecare grafic își păstreaz ă alura dup ă Viterbi, corectarea f ăcându-se la ni vel de bit.
c) MER (Modulation Error Rate) pentru serviciile DVB -H, utilizat pentru scenari ul de recepție fixă :
MER este o măsură de evaluare utilizată pentru cuantificarea performanței unui emițător sau receptor digital într -un sistem de
comunicații care utilizează modulație digitală. În domeniul transmisiilor video digitale, MER este o măsură a sumei tuturor efectelor
de interferență care apar pe linia de transmisie .
MER asigneaza o valoare pentru un simbol neclar dintr -un cluster de simboluri. Cu c ât cluster-ul este mai extins sau mai neclar, cu
atât valorile MER vor fi mai nemul șumitoare.
Limitarea major ă a MER const ă în lipsa de capacitate a capt ării m ăsurătorilor efectuate pentru fenomenele tra nzitorii , intermitente și
rapide.
C/N
[dB] 10 12 14 16 18 20 22 23
MER
[dB]
14,8 16,5 18,4 21
23
24,8 27 27,8
Tabel 4.1 7 – MER pentru modelul de canal AWGN
Scenariu 7 -MER pentru modelul de canal AWG N 1,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
20 22 24 26 27BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal RL20
110100
10 12 14 16 18 20 22 23MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]MER pentru modelul de canal AWGN
27
C/N
[dB] 10 12 14 16 18 20 22 23
MER 13.8 15.8 17.5 19.5 21.5 23.5 25.5 26.3
Tabel 4.1 8 – MER pentru modelul de canal RC20
Scenariu 8 – MER pentru modelul de canal RC20
C/N
[dB] 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
BER 3 7 9.8 11 14 15.8 18 19.5 21.8 24 26
Tabel 4.1 9 – MER pentru modelul de canal RL20
Scenariu 9 – MER pentru modelul de canal RL20
Putem observa, însă, diferen țe între reprezentarea grafic ă pentru BER și cea pentru MER, în scenariile urm ătoare, respectiv scenariul 7, 8 și 9.
Dacă în cazul reprezent ării BER observ ăm o descre ștere monton ă, în ceea ce prive ște MER, avem parte de o cre ștere monoton ă, ceea ce
conduce la concluzia c ă un semnal poate avea un MER foarte bun, în timp ce BER -ul se eviden țiază prin valori nemul țumitoare, din cauza
interferen țelor intermitente.
Voi da c âteva exemple de interferen țe intermitente ce pot a părea pe canal, pentru a putea rela ționa diferen țele date de reprezentarea BER și
reprezentarea MER:
-conexiuni libere 110100
10 12 14 16 18 20 22 23MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]MER pentru modelul de canal RC20
110100
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]MER pentru modelul de canal RL20
28
– impulsuri dintr -un sistem configurat pentru a m ăsura spectrul gol
-taiere laser (supraîncărcarea ocazională a laserului datorită impul surilor de sincronizare analogice care se reg ăsesc in spectru)
– vibrația echipamentului de generare digitală poate provoca erori intermitente
Astfel, metoda pentru a verifica dacă există probleme intermitente, este să se măsoare atat BER, cât și MER.
În cazul în care valorile pentru MER sunt mari, dar înca observăm erori, atunci cel mai probabil acestea sunt datorate unor alte probleme
intermitente.
Figura 2
Scenariu pt. recepție fixa ( Măsurători )
64QAM, modul 8K, rata de codare 2/3, interval de garda GI 1/8
a) BER înainte de Viterbi
C/N
[dB] 17 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
BER 5.00E –
02 4.00E –
02 1.80E –
02 7.00E –
03 2.20E –
03 7.00E –
04 3.00E –
04 1.80E -04 1.50E –
04 1.40E –
04 1.20E –
04 1.18E –
04 1.16E –
04
Tabel 4. 20 – BER inainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN
Scenariu 10 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN
17.5 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
5.50E -02 5.40E –
02 3.00E –
02 1.50E –
02 6.00E –
03 2.20E –
03 8.00E -04 4.50E -04 2.20E -04 1.80E –
04 1.50E –
04 1.40E –
04 1.30E -04
Tabel 4.2 1 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RC20
Scenariu 11 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RC20 1,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
17 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER inainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN
1,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
17,5 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RC20
29
C/N [dB] 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
BER 7.00E –
02 5.00E –
02 3.50E –
02 2.80E –
02 2.00E –
02 1.50E –
02 1.30E –
02 1.00E –
02 9.00E –
03 8.00E –
03 7.00E –
03
Tabel 4.2 2 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RL20
Scenariu 12 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RL20
b) BER după Viterbi:
C/N [dB] 16.5 18 20 22
BER 1.50E -03 1.00E -04 1.20E -06 2.00E -09
Tabel 4.2 3 – BER după Viterbi pentru modelul de canal AWGN
Scenariu 13 – BER după Viterbi pentru modelul de canal AWGN
1,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RL20
1,00E-091,00E-081,00E-071,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
16,5 18 20 22BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal AWGN
30
C/N[db] 17 18 20 22 24 26
RC20 2.00E -03 1.30E -03 6.00E -05 2.50E -06 1.50E -07 2.00E -09
Tabel 4.2 4 – BER după Viterbi pentru modelul de canal RC20
Scenariu 14 – BER după Viterbi pentru modelul de canal RC20
C/N
[dB] 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
BER 3.00E –
03 6.00E –
04 5.00E –
05 4.00E –
05 3.00E –
06 4.50E –
06 2.00E –
06 1.200E-
07 9.00E –
07 8.00E –
07 7.00E –
07
Tabel 4.2 5 – BER după Viterbi pentru modelul de canal RL20
Scenariu 15 – BER după Viterbi pentru modelul de canal RL20
1,00E-091,00E-081,00E-071,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
17 18 20 22 24 26BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal RC20:
1,00E-071,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal R L20:
31
c) MER (Modulation Error Rate) pentru serviciile DVB -H, utilizat pentru scenariul de recepție fixă:
C/N
[db] 17 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
AWGN 18 19 21.8 23 25 16 17.8 29 29.5 30 30.4 30.8 31
Tabel 4.2 6 – MER pentru modelul de canal AWGN
Scenariu 16 – MER pentru modelul de canal AWGN
C/N
[dB] 17.5 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
BER 17.5 18 20 22 24 25 27 28 29 29.5 30 30.4 30.6
Tabel 4.2 7 – MER pentru modelul de canal RC20
Scenariu 17 – MER pentru modelul de canal RC20
110100
17 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]MER pentru modelul de canal AWGN
05101520253035
17,5 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40MER
Raportul purt ătoare/zgomot, C/N [dB]MER pentru modelul de canal RC20
32
C/N
[dB] 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
BER 16.5 18 19.5 21 23 24 25 26 26.5 26.8 27
Tabel 4.2 8 – MER pentru modelul de canal RL20
Scenariu 18 – MER pentru modelul de canal RL20
Pentru a rezuma rezultatele simulării in comparație cu măsurătorile făcute pentru recepția portabila, pentru aceleași modele de canal, respectiv
AWGN, RC20 si RL20, înainte si după Viterbi fiecare, observam o a lura asemănătoare , cu specificarea ca s-a urmărit analiza felului in care
funcționează standardul din punctul de vedere al BER, in situații de interferente si perturbații pe canal.
O valoare buna pentru BER înseamnă furnizarea corespunzătoare a serviciilor , in timp ce un BER nesatisfăcător evidențiază un serviciu afectat,
dar fără a identifica problema.
MER poate fi folositor in momentul in care se analizează marjele sistemului video digital sau problemele cauzate de zgomot.
De specificat este faptul ca diferența intre C/N si MER este ca C/N evidențiază efectele zgomotului pe canal, iar MER evidențiază problemele
cauzate de modulație .
BER reflecta deficientele de zgomot si de modulație suficient de severe pentru a provoca erori de bit. MER permite instalator ului să detecteze
că defecțiunile de modulare sunt anulate prin echilibrarea sistemului și corectarea erorilor.
Recepția portabilă
Modul de recepție portabilă înseamnă că echipamentul poate fi transportat sau mutat de la un punct la altul. În acest caz este utilizată o antenă
omnidirecțională și echipamentul funcționează într -un mod nomadic (nu este cazul unei deplasări rapide). În contextul DVB -T/DVB -H
recepția cu antenă portabilă este definită ca recepție în condiții de viteză zero sau foarte mic ă (viteză de mers pe jos, aproximativ 3km/h).
Modelele de canal pentru recepție portabilă de interior (PI) și recepție portabilă de exterior (PO) au fost dezvoltate de Pro iectul Wing -TV
pentru descrierea recepției de interior sau exterior a echipamentelor portabile aflate în mișcare lentă. Modelele de canal sunt bazate pe
măsurători în rețelele DVB -H de tip SFN și au căi ce provin din două locații diferite ale emițătorului. Profilele PI și PO sunt definite în
documentele ETSI, ETSI EN 302 304 V1.1.1 (2004 -11) [ 4] și ETSI TR 102 377 V1.4.1 (2009 -06) [ 5].
Figura 3 Simulare
Scenariu ptr. recepție portabilă pentru 16 – QAM, mod 4K, rata de codare 2/3, interval de gardă GI 1/8
a) BER înainte de Viterbi
110100
20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]MER pentru modelul de canal RL20:
33
Tabel 4.2 9 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN
Scenariu 19 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN
C/N
[dB] 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25
BER 1.50E –
01 9.00E –
02 6.00E –
02 4.00E –
02 2.50E -02 1.50E –
02 9.00E –
03 6.00E –
03 4.00E –
03 2.50E –
03 1.50E –
03 1.00E –
03 7.00E –
04
Tabel 4. 30 – BER înainte de Viterbi pentru simularea recepției portabile in interior
Scenariu 20 – BER înainte de Viterbi pentru simularea recepției portabile în interior
1,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
2 4 6 8 10 12 14BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN
1,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25BER
Raportul purtatoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn interiorC/N
[dB] 2 4 6 8 10 12 14
Capacitate
[Mb/s] 1.2E-1 8E-2 4E-2 1.5E-2 4E-3 5E-4 1.5E-5
34
C/N
[dB] 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25
BER 1.80E –
01 1.40E –
01 1.00E –
01 7.00E –
02 4.50E –
02 3.00E –
02 1.80E –
02 1.10E –
02 6.00E –
03 4.00E –
03 2.50E –
03 1.60E –
03 1.20E –
03
Tabel 4.3 1 – BER înainte de Viterbi pentru simularea recepției portabile în exterior
Scenariu 21 – BER înainte de Viterbi pentru simularea recepției portabile în exterior
b) BER după Viterbi :
BER 2 7 8 10 11
AWGN 6.00E -03 5.00E -04 8.00E -06 1.2E-6
Tabel 4.3 2- BER dupa Viterbi pentru modelul de canal AWGN
Scenariu 22 – BER după Viterbi pentru modelul de canal AWGN:
1,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn exterior
1,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
7 8 10 11BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal AWGN
35
BER 10 12 14 16
Recepție portabila in interior 3.00E -03 3.50E -04 1.50E -05 1.60E -06
Tabel 4.3 3 – BER după Viterbi pentru simularea recepției portabile în interior
Scenariu 23 – BER după Viterbi pentru simularea recepției portabile în interior
BER 12 14 16 18 20
Recepție portabila in exterior 7.00E -03 1.50E -03 2.00E -04 2.20E -05 2.00E -06
Tabel 4.3 4 – BER după Viterbi pentru simularea recepției portabile în exterior
Scenariu 24 – BER după Viterbi pentru simularea recepției portabile în exterior
1,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
10 12 14 16BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn interior
1,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
12 14 16 18 20BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn exterior
36
c) MER = f (C/N)
MER 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
AWGN 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
Tabel 4.3 5 – MER pentru recepția portabilă pentru canalul AWGN
Scenariu 25 -MER pentru recepția portabil ă pentru canalul AWGN
MER 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25
Recepție
portabilă
în
interior 2 3 4,5 6,2 8,2 10,3 12 14 16 18 20 22 23
Tabel 4.3 6 – MER pentru Recepție portabilă în interior
Scenariu 26 – MER pentru Recepție portabilă în interior
110100
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]MER pentru recepția portabilă pentru canalul AWGN
1,00E+001,00E+011,00E+02
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn interior
37
MER 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25
Recepție
portabilă
în
exterior 0.5 1.5 3 5 7 9 11 13 15 17.5 19 21 22
Tabel 4. 3 7 – MER pentru Recepție portabilă în exterior
Scenariu 27 – MER pentru Recepție portabilă în exterior
Figura 4 Măsurători
Scenariu pt. recepție portabilă
16-QAM, modul 4K, rata de codare 2/3, interval de garda GI 1/8
a) BER 1 = f (C/N) – BER înainte de Viterbi
Tabel 4.3 8 BER inainte de Viterbi pentru modelele de canal AWGN, PI si PO
0,1110100
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn exterior
C/N
[dB]
BER 1 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22
AWGN
4,5E-2 3E-2 8E-3 1,2E-3 – – – – – –
Recepție
portabilă
în interior – – – – 3E-2 1,2E-2 7E-3 4,5E-3 2E-3 1,8E-3
Recepție
portabilă
în exterior – – – – 3E-2 1,5E-2 1,2E-2 7E-3 4,5E-3 2,5E-3
C/N
[dB]
BER 1 24 26 28 30 32 34 36 38 40
AWGN
– – – – – – – – –
Recepție
portabilă
în interior 1,2E-3 8E-4 5E-4 4E-4 3E-4 2,5E-4 1,8E-4 1,6E-4 1,5E-4
Recepție
portabilă
în exterior 1,8E-3 1,2E-3 8E-4 5,5E-4 4E-4 3E-4 2,5E-4 2E-4 1,8E-4
38
Scenariu 28 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN în recepția portabil ă
Scenariu 29 – BER înainte de Viterbi pentru măsurarea recepției portabile în interior
Scenariu 30 – BER înainte de Viterbi pentru măsurarea recepției portabile în exterio 1,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
5 6 8 10BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN în recepția
portabilă
1,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn interior
1,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn exterior
39
b) BER după Viterbi
Tabel 4.3 9 – BER dupa Viterbi pentru modele de canal AWGN, PI si PO
Scenariu 31 – BER după Viterbi pentru modelul de canal AWGN în recepția portabil ă
Scenariu 32 – BER după Viterbi pentru măsurarea recepției portabile în interior 1,00E-091,00E-081,00E-071,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
5 6 8 9BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal AWGN în recepția portabilă
1,00E-091,00E-081,00E-071,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
12 14 16 18 20 22 24 26BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn interior C/N
[dB]
BER 2 5 6 8 9 12 14 15 16 18
AWGN
7E-4 4E-5 2,5E-8 1E-9 – – – – –
Recepție
portabilă
în interior – – – – 8E-4 7E-5 – 8E-6 1E-6
Recepție
portabilă
în exterior – – – – – – 6E-4 2E-4 2,5E-5
C/N
[dB]
BER 2 20 22 24 26 28 30
Recepție
portabilă
în interior 1,5E-7 2E-8 3E-9 1E-9 – –
Recepție
portabilă
în exterior 3,5E-6 4E-7 5E-8 1E-8 3E-9 1E-9
40
Scenariu 33 – BER după Viterbi pentru măsurarea recepției portabile în exterior
c) MER = f (C/N)
Tabel 4. 40 – MER pentru receptia portabila
Scenariu 34 – MER pentru modelul de canal AWGN în recepția portabil ă
1,00E-091,00E-081,00E-071,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
15 16 18 20 22 24 26 28 30BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn exterior
1,00E+001,00E+011,00E+02
5 6 8 10 12 15 20 25 30 35 40MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]MER pentru modelul de canal AWGN în recepția portabilă C/N
[dB]
MER[dB] 5 6 8 10 12 15 20 25 30 35 40
AWGN
6,5 7,5 10 12 14 17 21,5 26 29 31 31,5
Recepție
portabilă
în interior – – – – 8 13 17 20,5 24 26 26,5
Recepție
portabilă
în exterior – – – – 11 14 18 22 25 27,5 28
41
Scenariu 35 – MER pentru recepție portabilă în interior
Scenariu 36 – MER pentru Recepție portabilă în exterior
În cadrul scenariilor realizate pentru a reprezenta BER și MER pentru recepția portabil ă, am analizat cei doi indicatori pentru recepția portabil ă
în interior si recepția portabil ă în exterior.
Principala diferență între aceste modele de canale este lungimea răspunsului la impuls și întârzierea căilor de ieșire.
Modularea 16QAM suportă o rat ă de biți mai mare, pe de altă parte modulația 16QAM cu un număr mai mare de scenarii este mai puțin
robustă decât modularea cu un număr mai mic de scenarii. Cu toate acestea, modulația 16QAM permite transmiterea de date utile de două ori
mai mari în compa rație cu QPSK. Acest avantaj este foarte important în cazul transmisiei portabile
Recepția mobilă
Modul de recepție mobilă presupune recepția în timpul mișcării cu viteze mari în autoturisme, autobuze, trenuri etc. Recepția cu antenă
mobilă este def inită ca recepția la o viteză medie până la mare (nunu viteză de mers pe jos, aproximativ 50km/h sau mai mare). Recepția
mobilă se confruntă cu toate deteriorările relevante pentru recepția portabilă (zgomot AWGN, recepția pe căi multiple, interf erări de bandă
îngustă, interferări în impuls) [ 1]. În plus este întâlnită deplasarea Doppler și proprietățile canalului de transmisie se modifică în timp.
Deplasarea Doppler constă într -o deplasare în frecvență a purtătoarelor OFDM recepționate în funcție de viteza și de direcția mișcării.
Receptorul trebuie să urmărească variațiile canalului în timp și frecvență (estimarea canalului) și trebuie să se ocupe de di storsiunile precum
zgomotul. Receptorul trebuie să fie sincronizat corect prin intervalul de gardă pentru sincr onizarea grosieră, piloții împrăștiați pentru
sincronizarea fină și piloții continui pentru sincronizarea frecvenței [ 6].
Profilele principale pentru simulare în timp real cu deplasare Doppler (simulări ale canalului mobil), prezentate în [ 3] reproduc
caracteristicile unei propagări pe canal terestru cu un singur emițător pentru recepția tipic urbană (TU6) și recepția în zonă r urală (RA6). Aceste
profile de canal, incluse în anexa K.3 a raportului tehnic ETSI TR 101 290 [ 3] sub denumirea de caracteristici ale canalului DVB -T, au fost
selectate pentru a reproduce situația de transmisie a serviciului într -un mediu mobil.
110100
12 15 20 25 30 35 40MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn interior
110100
12 15 20 25 30 35 40MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]Recep ție portabil ăîn exterior
42
Figura 5 Simulare
QPSK, modul 2K, rata de codare 2/3, interval de garda GI 1/16
Desigur, în cazul modulației QPSK pentru obținerea unui BER minim, este necesară o valoare mică a C / N. Acest lucru se datorează faptului
că modulul QPSK este cel mai robust pentru zgomot și diminuare. Pe de altă parte, rata utilă a datelor este foarte scăzută, d eoarece modularea
QPSK permite transmiterea a do i biți într -un singur simbol.
a) BER dupa Viterbi in receptia mobila pentru modelele de canal AWGN, RA6 Si TU6:
Tabel 4. 41 – BER înainte de Viterbi pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6
Scenariu 37 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN in recepția mobil ă 1,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
1 2 4 6 7BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN C/N
[dB]
BER 1 1 2 4 6 7 8
AWGN
1,7E-2 9E-3 1,2E-3 9E-5 1,2E-5 –
RA6
2,2E-2 1,8E-2 1,2E-2 6,5E-3 – 3E-3
TU6
8E-2 7E-2 4E-2 2,5E-2 – 1,6E-2
C/N
[dB]
BER 1 10 12 14 16 18
AWGN
– – – – –
RA6
1,2E-3 2,5E-4 1,5E-5 – –
TU6
9E-3 4,5E-3 2,7E-3 1,5E-3 7E-4
C/N
[dB]
BER 1 20 22
AWGN
– –
RA6
– –
TU6
2E-4 1E-4
43
Scenariu 38 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RA6
Scenariu 39 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal TU6
b) BER dupa Viterbi in receptia mobila pentru modelele de canal AWGN, RA6 Si TU6:
1,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
1 2 4 6 8 10 12 14BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RA6
1,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal TU6
C/N
[dB]
BER 2 1 2 2,5 4 6 8
AWGN
5,5E-3 1E-3 – 2,2E-5 1E-6 –
RA6
– – 3E-3 5E-4 1,5E-5 1,2E-6
TU6
– – – – 6E-3 5E-4
44
Tabel 4.4 2 – BER după Viterbi pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6
Scenariu 40 -BER după Viterbi pentru modelul de canal AWGN in recepția mobil ă
Scenariu 41 – BER după Viterbi pentru modelul de canal RA6
1,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
1 2 4 6BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER dup ăViterbi pentru modelul de canal AWGN
1,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
2,5 4 6 8BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal RA6 C/N
[dB]
BER 2 10 12 13
AWGN
– – –
RA6
– – –
TU6
4E-5 5E-6 2E-6
45
Scenariu 42 – BER după Viterbi pentru modelul de canal TU6
c) MER = f (C/N) in recepția mobila pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6 :
Tabel 4.4 3 – MER = f (C/N) in recepția mobila pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6
1,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
6 8 10 12 13BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal TU6
C/N
[dB]
MER[dB] 1 2 4 6 8 10
AWGN
6 7 9 11 13 15
RA6
2 – 4 5,5 7,2 9
TU6
1,8 – 3 5 6 8
C/N
[dB]
MER[dB] 12 14 16 18 20
AWGN
17 19 21 23 25
RA6
11,5 14 16 18 20
TU6
10,2 13 15 17 18,2
46
Scenariu 43 -MER pentru modelul de canal AWGN
Scenariu 44 – BER după Viterbi pentru modelul de canal RA6
Scenariu 4 5- BER după Viterbi pentru modelul de canal TU 6 110100
1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]MER pentru modelul de canal AWGN
110100
1 4 6 8 10 12 14 16 18 20MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal RA6
110100
1 4 6 8 10 12 14 16 18 20MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal TU6
47
Figura 6 Măsurători
QPSK, modul 2K, rata de codare 2/3, interval de garda GI 1/16
a) BER înainte de Viterbi pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6:
Tabel 4.4 4 – BER înainte de Viterbi pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6
Scenariu 46 -BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal AWGN in recepția mobil ă
1,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
5 6 8 10 13,5BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]AWGN înainte de Viterbi în recep ția mobil ă C/N
[dB]
BER 1 5 6 8 10 13,5 15 20 25
AWGN
4,5×10-2 3×10-2 7×10-3 1,2×10-3 0 – – –
RA6
– – – – – 1,2×10-2 5×10-3 2×10-3
TU6
– – – – – 2,3×10-2 1,5×10-2 5×10-3
C/N
[dB]
BER 1 30 35 40
AWGN
– – –
RA6
8×10-4 4×10-4 3×10-4
TU6
2×10-3 9×10-4 6×10-4
48
Scenariu 47 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RA6
Scenariu 48 – BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal TU6
1,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
15 20 25 30 35 40BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal RA6
1,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
15 20 25 30 35 40BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER înainte de Viterbi pentru modelul de canal TU6
49
b) BER 2 = f (C/N) după Viterbi pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6:
Tabel 4.4 5 – BER după Viterbi pentru modelele de canal AWGN, RA6 si TU6
Scenariu 49 -BER după Viterbi pentru modelul de canal AWGN in recepția mobil ă
Scenariu 50 – BER după Viterbi pentru modelul de canal RA6
1,00E-091,00E-081,00E-071,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
5 6 8 8,8BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]AWGN dup ăViterbi in receptia mobil ă
1,00E-091,00E-081,00E-071,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
15 20 25 28BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal RA6 C/N
[dB]
BER 2 5 6 8 8,8 15 20 25 28,5 30 35
AWGN
7×10-4 4×10-5 2,5×10-8 0 – – – – – –
RA6
– – – – 3×10-4 8×10-6 1,2×10-7 0 – –
TU6
– – – – – 3×10-4 1,2×10-7 – 8×10-8 0
50
Scenariu 51 – BER după Viterbi pentru modelul de canal TU6
c) MER = f (C/N) pentru recepția mobila in funcție de modelele de canal AWGN, RA6 si TU6 :
Tabel 4.4 6 – MER = f (C/N) pentru recepția mobila in funcție de modelele de canal AWGN, RA6 si TU6
Scenariu 52 -MER pentru modelul de canal AWGN in recepția mobil ă
1,00E-091,00E-081,00E-071,00E-061,00E-051,00E-041,00E-031,00E-021,00E-011,00E+00
20 25 30 35BER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]BER după Viterbi pentru modelul de canal TU6
110100
5 6 8 10 15 20 25 30 35 40MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]MER pentru modelul de canal AWGN C/N
[dB]
MER[dB] 5 6 8 10 15 20 25 30 35 40
AWGN
6,5 7,5 10 12 17 21,5 26 29 31 31,5
RA6
– – – – 7,5 12 17,5 21 23 24,5
TU6
– – – – 9,5 14 18,8 22 24,2 25,5
51
Scenariu 53 – MER pentru modelul de canal RA6 in recepția mobil ă
Scenariu 54 – MER pentru modelul de canal TU6 in recepția mobil ă
În ceea ce priveste recep ția mobil ă, am analizat modelul ini țial, și, prin compara ție cu simul ările scenariilor realizate de mine, observ faptul c ă
obțin o alur ă ușor modificat ă, rezultat ă din modificarea parametrilor de canal pentru modelele RA6 si TU6, care sunt adapta ți unei infrastructuri
conforma condi țiilor de propagare radio din Bucure ști, diferite fa ță de cele din Tokyo, din m ăsurătorile expuse.
110100
15 20 25 30 35 40MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]MER pentru modelul de canal RA6
110100
15 20 25 30 35 40MER
Raportul purt ătoare /zgomot, C / N [dB]MER pentru modelul de canal TU6
52
53
CAPITOLUL 5 Concluziile analizei
Principalul obiectiv al acestei lucrării este de a dezvolta o analiz ă a standardului DVB -H studiind rata erorii de cadru. S -a realizat aceast ă
analiz ă în Matlab , pentru modelele de canal AWGN, RC20, RL20, PI, PO, RA6, TU6, fiecare fiind specific celor 3 tipuri de recepție analizate,
respectiv recepția fixă, recepția portabil ă și recepția mobil ă.
Am folosit, pentru o mai bun ă evaluare a canalului, decodorul Viterb i, pentru a indica alura semnalului și cum este influențat la erori, p ână la
cele necorectabile.
Implementarea codului sursă în programul Matlab se regăsește în Anexa 1.
Metoda de îmbunătățire a acestui standard este utilizarea unei tehnic i de modulare digitală multi-purtător, multiplexarea divizării frecvenței
ortogonale (OFDM), care a ajutat și în analizarea standardului, iar o metod ă ce ar putea contribui la îmbunătățirea standardului, ar putea fi ca
demodulatorul si decodorul s ă nu mai funcționeze independent.
În analiza standardului avem de -a face cu m ăsurătorile realizate în cadrul laboratorului de televiziune digital ă din Departamentul de Electronic ă
al Universit ății Tehnologice din Brno, configura ția echipamentelor fiind acee și ca în documentul [9].
În analiza și măsurătorile ini țiale sunt prezen ți factorii și condi țiile de propagare radio raportate mediului urban din Tokyo.
În simul ările pe care le -am realizat, urm ăresc o modificare u șoară a valorilor parametrilor de semnal adapta ți mediului urban din Bucure ști,
unde condi țiile de propagare radio sunt diferite, astfel put ând să evaluez dac ă se respect ă tendin ța standardului.
În fiecare din cele 3 tipuri de recep ție, conform scenariilor realizate de mine, comparativ cu m ăsurătorile realizate în laborator, observ o u șoară
distorsionare a modelului ini țial. Pot spune că în cazul expus, modelul este unul adaptat cerin țelor de topologie din Bucure ști. Astfel, modelul
nefiind unul universal, poate fi corectat la condi ții concrete d e propagare.
Prin urmare, am acceptat valoarea modelului, dar nu și valoarea parametrilor utiliza ți în analiz ă, constat ând astfel care este evolu ția canalului,
și anume capacitatea de adaptabilitate la condi ții de mediu diferite.
Ceea ce poate fi modificat la nivel de topologie de re țea, și care poate afecta analizarea si incadrarea într-un model standard reprezint ă însăși
parametrii de c âmp, și anume faptul c ă exist ă posibilitatea de a se modifica sensibilitatea echipamentelor sau o alt ă modificare a canal ului
poate fi luat ă in calcul prin considerarea mai multor obstacole.
De asemenea, puterea emi țătorului modifica canalul, copiile semnalului, care au rolul de a evita interferen țele cauzate de obstacole.
Orice parametru modificat poate conduce la modele ușor diferite, schimb ându-se astfel forma analitic ă prin introducerea unor termeni de ordin
3, ceea ce ar presupune o corecție fină.
5.1 Performante . Aplicabilitate
Principala aplicație vizată de DVB -H este furnizarea de televiziune mobilă pentru publicul larg într -o anumită zonă. În această aplicație,
terminalul este utilizat ca receptor de televiziune cu posibilitatea selectării canalului dorit. Cu DVB -H, toți consumatorii unui serviciu au
aceleași resurse de comunicare, evitând astfel problemele de supraîncărcare a rețelei. În schimb, în tehnologiile 3G (care oferă și servicii de
televiziune mobilă) se utilizează un sistem de comunicare unicast. Aceasta implică alocarea resurselor de comunicare pentru f iecare
consumator al unui serviciu și poate duce cu ușurință la supraîncărcarea rețelei.
Abonaților serviciilor DVB -H li se poate permite, de asemenea, să acceseze o varietate de informații în timp real, în special conținutul legat
de evenimente sportive, politice sau alte evenimente. Acest lucru es te posibil prin notificări de difuzare care sunt trimise abonaților în funcție
de preferințele lor. DVB -H permite utilizarea serviciilor multimedia interactive pentru terminalele echipate cu un canal invers în rețeaua de
comunicații punct -la-punct, cum ar fi rețeaua GPRS sau rețeaua Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
Serviciile interactive includ medii de streaming, aplicații de jocuri cum ar fi chestionare în timp real sau jocuri online mu ltiplayer și descărcarea
de aplicații în care conțin utul este stocat în terminal pentru a putea fi consumat în continuare. Conținutul descărcat poate fi de interes general,
interes de grup sau interes individual. Un exemplu de conținut de interes general constă în actualizări ale hărților rutiere pentru ser viciile de
informații privind traficul. Un exemplu de conținut al interesului bazat pe grup constă în fișiere descărcate pentru actualiz ări de aplicații sau
actualizări ale sistemului de operare. Un exemplu de conținut al interesului individual constă în d atele descărcate din navigarea personală pe
web. Toate aceste tipuri de conținut pot fi gratuite, achiziționate pe un element sau după abonament.
Aplicații în timp real
Unul dintre beneficiile clare ale DVB -H este posibilitatea de a furniza servicii în tim p real pentru publicul larg într -o anumită zonă. În acest
caz, setul de mână poate fi utilizat ca receptor de televiziune digitală cu posibilitatea selectării canalului dorit.. Transm iterea live și notificarea
accesului unui canal de difuzare în situații n omade este deosebit de interesantă pentru primirea informațiilor în timp real și în special a
conținuturilor legate de evenimente, fie că este vorba de sport, știri sau alte programe foarte atractive, cum ar fi Realitat ea TV. O rețea DVB –
H va permite dezvo ltarea unor astfel de servicii, cu notificări de difuzare trimise în funcție de preferințele utilizatorului (stocate pe serve rul de
servicii) care vor fi alese la momentul abonamentului la serviciu, cu posibilitatea furnizorului de servicii să propună taxe diferite, în funcție de
numărul de notificări la care abonatul subscrie.
De exemplu, un jucător de fotbal al echipei BEST ar trebui să fie informat despre retransmisia meciurilor preferate de echipă și, dacă nu poate
vedea întregul meci, ar trebui să fie anunțat de fiecare dată când echipa înregistrează, cu posibilitatea de a vedea acțiunea corespunzătoare.
Toți abonații cu aceleași preferințe ar primi notificarea în același timp și vor putea vedea obiectivul. Același lucru poate fi aplicat pentru știri,
cu o segmentare făcută pe tipul de știri: politică, afacere specifică a momentului etc. În final, navigând pe valul realității TV, se poate imagina
conținutul care incită utilizatorii să participe la spectacol în timp real, prin vot sau chat, etc. Această d ifuzare live ar trebui să fie aplicată și în
centrele comerciale pentru a difuza anunțuri și oferte speciale legate de aceste anunțuri. Jocuri de jocuri, fie că este vorb a de chestii în timp
real, fie de jocuri de rol online multiplayer, sunt alte servicii în timp real care ar trebui să fie suportate în rețeaua DVB -H. Primul constă într –
un test difuzat, legat sau nu de un program de difuzare, permițând utilizatorului să concureze cu alți utilizatori. Rezultate le în timp real pot fi
difuzate. Al doilea scena riu constă în jocuri online mobile dedicate unei comunități de jucători. Legătura DVB -H este apoi utilizată pentru a
difuza mediul persistent al jocului, actualizările jocului, precum și rezultatele acțiunilor jucătorilor conectați și ale une i rețele de te lecomunicații
mobile, cum ar fi GPRS, sunt folosite pentru a transmite utilizatorului acțiuni către serverul de servicii pentru interpretar e.
54
Aplicații la cerere
DVB -H este potrivit pentru recepția fluxurilor video și audio la cerere, de exemplu, dintr -o selecție predefinită de programe. Fluxurile video
și audio sunt transmise continuu de către server pe diferite "canale" accesibile printr -un portal: de ex. cinema cu remorci de filme sortate pe
tipuri, fluxuri audio și clipuri video, știri, prognoze meteo etc.
Aplicații descărcate
Serviciile din secțiunile precedente sunt consumate direct de către utilizator. În serviciile descărcate, conținutul este sto cat în interiorul
terminalului pentru a putea fi consumat în continuare. Întrucât transmisia fișierelor d e date este vulnerabilă în condiții radio reduse de fiabilitate,
sunt necesare mecanisme eficiente de repetare și corectare a erorilor de date. Din acest motiv, sistemul DVB -H nu ar fi prima alegere pentru
o metodă de transmisie fără fir, unde sunt necesar e rate scăzute de eroare. În plus, sistemul trebuie să includă capabilități de facturare adaptate
diferitelor mijloace de consum: de ex. o singură dată, pe bază de abonament etc. Un scenariu tipic pentru acest serviciu este achiziționarea de
fișiere de dat e. Acest lucru poate fi realizat pe bază de abonament, cum ar fi versiunea electronică a ziarului utilizatorului care este de scărcată
pe telefon în fiecare săptămână dimineața în același timp. Multe alte tipuri de conținut pot fi aplicate acestui serviciu, cum ar fi actualizări ale
hărților rutiere pentru serviciile de informații privind traficul.
Deși DVB -H este în principiu destinat tipului de difuzare a traficului, acesta poate fi utilizat și în scopuri individuale prin sesiun e unicast.
Aceste aplicații includ actualizarea terminalului de la stația de autobuz pentru a oferi informații despre evenimentele zilei în zona localiza tă,
de exemplu. Terminalul trebuie să livreze bilete pentru a accesa evenimentele. De asemenea, s -ar putea face unele investigații privind aplicațiile
mașină -mașină: descărcarea de software pentru a actualiza sistemul de operare al mașinilor etc.
5.2 Optimizare ulterioar ă a standardului
Soluția end -to-end furnizează fluxul de date de la codificator(care îl capturează de la element ul sursă) până la terminale. Pentru a realiza o
rețea optimă, este important să se echilibreze toate părțile, adică elementele și interfețele soluției, luând în considerare efectele funcționalității,
posibilităților și limitărilor. În plus, ar trebui cunos cute interdependențele setărilor parametrilor.
O setare optimă a unei părți a rețelei poate duce la performanțe de calitate scăzută în alte părți ale rețelei. De exemplu, o rată de biți prea
ridicată în ieșirea codorului limitează capacitatea totală a cana lului și poate chiar să diminueze calitatea fluxului codificat.
Planificarea în profunzime a rețelei tehnice include, de asemenea, optimizarea economică a rețelei. Efectele pot fi investiga te de exemplu în
funcție de costurile și nivelul de putere al emiță torului.
În plus față de buna echilibrare a capacității, optimizarea ar trebui să includă și considerentele de utilizare. Un exemplu d e funcționalitate care
afectează percepția utilizatorului este timpul de schimbare a canalului, care depinde de setarea de reducere a timpului.
La fel ca în lansarea pe scară largă a site -urilor de rețea, costul total este considerabil, este important să înțelegem care este cea mai rentabilă
modalitate de implementare a serviciilor. Echilibrul dintre calitatea tehnică și cost urile aferente necesită informații privind locul în care ar
putea fi găsiți utilizatorii potențiali.
Există diferite surse de informații și instrumente pentru a identifica principalele aspecte ale mediului fizic, inclusiv dist ribuția geografică a
populație i și nivelurile economice, bazele de date ale locațiilor amplasamentului (turnurile existente, înălțimea antenelor), hărți di gitale cu
tipurile de zone și modelele de propagare respective.
Din punct de vedere tehnic, cu cât este mai mare puterea transmițăt orului și nivelul de putere radiantă, cu atât este mai bună rețeaua DVB -H.
Maximizarea puterii transmițătorului, câștigul antenei, înălțimea antenei și minimizarea pierderilor, raza celulară este maxi mă, dar pe de altă
parte, transmițătorul cu putere ridic ată costă mai mult și consumă mai multă energie decât cele inferioare, iar turnurile de înălțime mai mari
sunt mai dificile decât cele inferioare. Punctul optim optim din punctul de vedere al costurilor ar putea fi astfel găsit und eva între valorile
extrem e ale puterii radiante finale.
Deoarece optimizarea ideală ar trebui să fie echilibrată între soluțiile tehnice și costurile acestora, ar trebui să fie cuno scute următoarele
elemente principale ale site -ului:
. tip de antenă si performanță;
. tipul d e cablu de antena si pierderile pe cablu
. nivelul de putere al transmițătorului față de rază;
. pierderea filtrului (de exemplu, 10% poate fi utilizată ca regulă generală)
5.3 Premise ale cercetărilor viitoare de îmbunătățire
Culturile din întreaga lume s -au adaptat la noua eră multimedia modernă.
Comunicațiile mobile independente de timp și locații cu apeluri vocale și mesaje text pot fi deja considerate servicii de baz ă, iar aplicațiile
multimedia avansate prin metode de transmisie de date de mare viteză devin o parte a stilului nostru de viață normal.
Unul dintre aspectele importante ale societății informaționale este posibilitatea căutării și găsirii informațiilor în timp r eal indiferent de locație.
DVB oferă o bază bună pentru comunicațiile de difuzar e digitală prin versiunea DVB -H în format portabil . Cu canalul său de retur, de e xemplu
prin GPRS, acesta poate fi folosit pentru manipularea interactivă în timp real a informațiilor .
Unele dintre aplicațiile logice ale DVB -H sunt clipuri audio / video inf ormative, precum și programe de divertisment. Nu numai știrile obișnuite
sunt interesante de recepționat prin intermediul DVB -H, dar și sistemul oferă o bază excelentă pentru a furniza informații despre circumstanțe
excepționale.
55
DVB -H poate fi folosit ca un canal suplimentar de comunicare pentru a avertiza și a sfătui oamenii de ex emplu despre schimbări bruște de
vreme, dezastre naturale și alte catastrofe potențiale care necesită acțiuni imediate. Unele exemple comune ar putea fi avert ismentele în timp
real ale uraganului, informații legate de tsunami etc.
În plus, deoarece DVB -H poate livra atât conținut local, cât și conținut mai larg, este o piesă logică în setul de metode de comunicare pentru a
informa despre blocajele de trafic și despre accidentele l ocale.
DVB -H are căi de evoluție, după cum s -a văzut în cazul tuturor tehnologiilor moderne de telecomunicații. Următorul pas al DVB -H este
denumit DVB -NGH, care indică planificarea următoarei generații a sistemului de difuzare mobilă. Este o versiune îmbu nătățită a primului
DVB -H, rezultând într -o schemă de codificare optimizată.
Sursa [24]
Figura 5.1 4 Așteptările viitoare ale piețelor de emisie
56
57
BIBLIOGRAFIE :
[1] REIMERS, U.: “ Digital Video Broadcasting, The Family of International Standards for Digital Television”, 2nd ed. Springer, 2004 ,ISBN
3-540-43545 -X.
[2] ***: “Digital Video Broadcasting (DVB), Framing Structure, Channel Coding and Modulation for Digital Terrestrial Television ”, ETSI
EN 300 744 V1.6.1 (2009 -01), 2009.
[3] ***: “Digital Video Broadcasting (DVB), Measurement Guidelines for DVB Systems ”, ETSI TR 101 290 V1.2.1 (2001 -05), 2001.
[4] ***: “Digital Video Broadcasting (DVB), Transmission System for Handhel d Terminals”, ETSI EN 302 304 V1.1.1 (2004 -11), 2004.
[5] ***: “Digital Video Broadcasting (DVB), Implementation Guidelines for DVB Handheld Services”, ETSI TR 102 377 V1.4.1 (2009 -06),
2009.
[6] FISHER,W.:“ Digital Video and Audio Broadcasting. A Practical Engineering Guide”, 2nd ed. Springer, 2008. ISBN 978 -3-540-76357 -4.
[7] KRATOCHVÍL, T. : “DVB -T/H Laboratory transmisiune suin fading channel profiles ”, In Proceedings of the 15th International
Conferenc e on Systems, Signals and Image Processing IWSSIP 2008 . Bratislava: Slovak University of Technology, 2008, p. 343 -346, ISBN:
978-80-227-2856 -0.
[8] KRATOCHVÍL, T. : “DVB -T/H Portable and mobile TV performance in the new channel profiles modes ”, In Mehmood, R.; Cerqueira,
E.; Piesiewicz, R.; Chlamtac, I. (Eds.): “ Communications Infrastructure, Systems and Applications ”, LNICST 160161, 2009, Lecture Notes
of the Institute for Computer Sciences, Social -Informatics and Telecommunications Engineerin g (LNICST), London, UK: Springer, Institute
for Computer Science, Social -Informatics and Telecommunications Engineering, 2009, p. 164 -173, ISBN: 978 -3-642-11283 -6.
[9] ŠTUKAVEC, R., KRATOCHVÍL, T. : “Simulation and measurement of the transmission distorti ons of the digital television DVBT/H,
Part 2: Hierarchical modulation performance ”, Radioengineering, 2010, vol. 19, no. 3, p. 429 -436. ISSN: 1210 -2512.
[11] Amitabh Kumar : „ Mobile TV:DVB -H, DMB, 3G Systems and Rich Media Applications ” , pagina 176
[12] Georgios Gardikis, G. Xilouris, Charalabos Skianis, Anastasios Kourtis: „ Broadband multimedia on the move with DVB -H” , pagina
5
[13] Georgios Gardikis, G. Xilouris, Charalabos Skianis, Anastasios Kourtis: „Broadband multimedia on the move wit h DVB -H” , pagina
6
[14] Amitabh Kumar : „Mobile TV:DVB -H, DMB, 3G Systems and Rich Media Applications” , pagina 252
[15] Jyrki T. J. Penttinen, Petri Jolma, Erkki Aaltonen and Jani Vare: „ THE DVB -H HANDBOOK THE FUNCTIONING AND PLANNING
OF MOBILE TV ”, pagina 73
[16] Jyrki T. J. Penttinen, Petri Jolma, Erkki Aaltonen and Jani Vare: „THE DVB -H HANDBOOK THE FUNCTIONING AND PLANNING
OF MOBILE TV”, pagina 75
[17] Jyrki T. J. Penttinen, Petri Jolma, Erkki Aaltonen and Jani Vare: „THE DVB -H HANDBOOK THE FUNCTIONING AND PLANNING
OF MOBILE TV”, pagina 119
[18] „Mobile Broadcast Bearer Technologies ” , January 2007 , pagina 20
[19] „ETSI EN 302 304 V1.1.1 (2004 -11)- Digital Video Broadcasting (DVB) , Transmission System for Handheld Terminals (DVB -H)” ,
pagina 6
[20] „DigiTAG – The Digital Terrestrial Television Action Group: Television on a handheld receiver -broadcasting with DVB -H” pagina 15
[21] „ DigiTAG – The Digital Terrestrial Television Action Group: Television on a handheld receiver -broadcasting with DVB -H” pagina 16
[22] „Mobile Broadcast Bearer Technologies” , pagina 2 1
[23] Jyrki T. J. Penttinen, Petri Jolma, Erkki Aaltonen and Jani Vare: „THE DVB -H HANDBOOK THE FUNCTIONING AND PLANNING
OF MOBILE TV”
[24] Jyrki T. J. Penttinen, Petri Jolma, Erkki Aaltonen and Jani Vare: „THE DVB -H HANDBOOK THE FUNCTIONING AND PLANNING
OF MOBILE TV”, pagina 255
[25] Amitabh Kumar : „Mobile TV:DVB -H, DMB, 3G Systems and Rich Media Applications”
[26] Georgios Gardikis, G. Xilouris, Ch aralabos Skianis, Anastasios Kourtis: „Broadband multimedia on the move with DVB -H”
[27] Jyrki T. J. Penttinen, Petri Jolma, Erkki Aaltonen and Jani Vare: „THE DVB -H HANDBOOK THE FUNCTIONING AND PLANNING
OF MOBILE TV”, pagina 95
58
59
ANEXE
Anexa 1:
Model și Simulare canal Rice
% Parametrii canalului Ricean (ETSI EN 300744)
% vector atenuare cale
va=[0.057662 0.176809 0.407163 0.303585 0.258782…
0.061831 0.150340 0.051534 0.185074 0.185074 0.400967…
0.295723 0.350825 0.262909 0.225894 0.170996…
0.149723 0.240140 0.116587 0.221155 0.259730];
% Vector întârziere [microsec]
tau=[1.003019 5.422091 0.518650 2.751772 0.602895…
1.016585 0.143556 0.153832 3.324866 1.935570…
0.429948 3.22 8872 0.848831 0.073883 0.203952…
0.194207 0.924450 1.381320 0.640512 1.368671];
% Vector deplasare faz ă [rad]
theta=[4.855121 3.419109 5.864470 2.215894 3.758058…
5.430202 3.952093 1.093586 5.775198 0.154459…
5.928383 3.053023 0.628578 2.128544 1.099463…
3.462951 3.664773 2.833799 3.334290 0.393889];
% cale direct ă
K=10; % factorul ricean, in dB
v0=sqrt(K*sum(va.^2));
va=[v0 va];
tau=[0 tau]*1E -6;% intarzierile in secunde
teta=[0 teta]; % defazajele in radiani
date_in_canal=randi([0 1],188*8,1);
numar_cai=length(tau);
lung_date_in_canal=length(date_in_canal);
Ts_OFDM=1E -10; % pasul de esantionare a duratei semnalului de intrare
deplasare=fix(tau./Ts_OFDM);
max_deplasare=max(deplasare);
Semnal_din_c anal=zeros(1,lung_date_in_canal+max_deplasare);
% Modelarea canalului Rice
for path=1:numar_cai
cale=zeros(1,lung_date_in_canal+max_deplasare);
cale(deplasare(path)+1:deplasare(path)+lung_date_in_canal)=date_in_canal;
castig=va(path)*exp( -1i*teta(path));
cale=cale*castig;
Semnal_din_canal=Semnal_din_canal+cale;
end
% Normalizare
Semnal_din_canal=Semnal_din_canal(1:lung_date_in_canal);
norm=sqrt(sum(va.^2));
date_din_canal_fading=Semnal_din_canal/norm
Model și Simulare canal Rayleigh
% Parametri canal
va = [0.0 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0]; % vectorul castig in dB
tau = [0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5]; % vectorul intarziere in microsec
% Parametri simulare
K = 10;
v = 100; % viteza receptor
Ts = 1/fs_OFDM; % rata esantionare semnal tran smis
fp = 626; % frecventa purtatoare in MHz
vl = 3e8; % viteza luminii
fdop = v*fp/(3.6*300); % deplasare doppler
fdop_direct = 0; % fdop pentru cale directa
va_ampl = 10.^( -va/20);
numar_cai = length(tau);
lung_date_in_canal = length(date_in_canal);
Date_fading = zeros(1,length(date_in_canal));
Cale_semnal= zeros(numar_cai,lung_date_in_canal);
% Model canal Rayleigh
for path = 1:numar_cai
if va_ampl(1,path)== 1 % cale directa
canal = ricianchan(1e -10,fd,K);
canal.direct= fdop_direct(1,path)*fdop;
60
canal.norm= false;
canal.clar= true;
Cale_semnal(path,:) = filter(canal,Date_in_canal);
Cale_semnal(path,:) = va_ampl(1,path)*Cale_semnal(path,:);
del = round(tau(1,path)*1E -6/Ts);
Cale_semnal(path,:) = [zeros(1,del)
Cale_semnal(path,1:lung_date_in_canal -del)];
Date_fading = Date_fading +Cale_semnal(path,:);
else
canal = rayleighchan(1e -10,fd); % cai secundare
canal.norm= false;
canal.clar= true;
Cale_semnal(path,:) = filter(canal,Date_in_canal);
Cale_semnal(path,:) =va_ampl(1,path)*Cale_semnal(path,:);
del = round(tau(1,path)*1E -6/Ts);
Cale_semnal(path,:) = [zeros(1,del)
Cale_semnal(path,1:lung_date_in_canal -del)];
Date_fading = Date_fading +Cale_semnal(path,:);
end
end
% Model și Simulare Canal pedestru interior
pz = [0.0 6.4 10.4 13.0 13.3 13.7 16.2 15.2 14.9 16.2 11.1 11.2]; % vector castig in dB
tau = [0.0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.6 8.1 8.8 9.0 9.2]; % vector intarziere in milisec
% Parametri simulare
K = 10;
v = 3; % viteza receptor
Ts = 1/fs_OFDM;
fp = 626;
vl = 3e8;
fdop = v*fp/(3.6*300);
fdop_dir = fdop*0.5;
STD_norm = 0.08 % STD norm
va_ampl = 10.^( -va/20);
numar_cai = length(tau);
lung_date_in_canal = length(Date_in_canal);
Date_fading = zeros(1,length(Date_in_canal));
Cale_semnal= zeros(numar_cai,lung _date_in_canal);
for path = 1:numar_cai
if va_ampl(1,path)==1 % Rice -Gauss
canal = ricianchan(Ts,fdop,K);
canal.direct = fdop_dir(1,path)*fdop;
canal.norm = false;
canal.clar = true;
canal.doppler = doppler.gaussian(STD_norm(1,path));
Cale_semnal(path,:) = filter(canal,Date_in_canal);
Cale_semnal(path,:) = va_ampl(1,path)*Cale_semnal(path,:);
del = round(tau(1,path)*1E -6/Ts);
61
Cale_semnal(path,:) = [zeros(1,del);
Cale_semnal(path,1:lung_date_in_canal -del)];
Date_fading = Date_fading + Cale_semnal(path,:);
else
% Rayleigh -Gauss
canal = rayleighchan(Ts,fdop);
canal.norm = false;
canal.clar = true;
canal.doppler = doppler.gaussian(STD_norm);
Cale_semnal(path,:) = filter(canal,Date_in_canal);
Cale_semnal(path,:) = va_ampl(1,path)*Cale_semnal(path,:);
del = rou nd(tau(1,path)*1E -6/Ts);
Cale_semnal(path,:) = [zeros(1,del)
Cale_semnal(path,1:lung_date_in_canal -del)];
Date_fading = Date_fading + Cale_semnal(path,:);
end
end
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Analiza standardului DVB -H pe baza ratei erorii de cadru [613114] (ID: 613114)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
