Виберіть стиль:

Автор Тема: Особенности построениея SFN сети DVB-T2  (Прочитано 5320 раз)

0 Користувачів і 1 Гість дивляться цю тему.

Відсутній Djundich

  • Профі
  • *******
  • Подяки
  • -Надані: 723
  • -Отримані: 219
  • Повідомлень: 1419
  • Репутація: +263/-93
  • Розташування: БАРВАград (Борошневе)
Особенности построениея SFN сети DVB-T2
« : Квітень 04, 2013, 10:03:51 »
Информация взята с сайта Кафедры телевидения имени С.И. Катаева
Московского Технического Университета Связи и Информатики.


Коржихин Е.О.
ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ОДНОЧАСТОТНЫХ СЕТЕЙ В
НОВОМ СТАНДАРТЕ ЦИФРОВОГО ВЕЩАНИЯ DVB-T2
Аннотация. Одночастотная сеть (SFN) – сеть передающих станций, в которой вещание
осуществляется на одной частоте. Данная технология позволяет использовать множество
передатчиков, работающих на одной частоте и покрывающих смежные области. При этом
использование одного частотного канала происходит без существенного взаимного влияния
передатчиков друг на друга из-за технологических особенностей системы DVB-T. В докладе
проведён сравнительный анализ двух систем наземного цифрового телевизионного вещания –
DVB-T и DVB-T2, даны пояснительные рисунки принципов построения одночастотных сетей.
В 2009 году консорциум DVB выпустил новый стандарт наземного эфирного цифрового
телевидения, который называется DVB-T2. Эта спецификация позволяет получить более
высокую полезную скорость передачи в стандартной полосе эфирного ТВ вещания в среднем
на 30…60 %, по сравнению с предшественником DVB-T. Величина выигрыша зависит от
конкретных режимов модуляции и варианта построения вещательной сети. Максимальный
такой выигрыш будет достигнут в одночастотных сетях.
Модификация DVB-T2 является идеальным решением, предоставляющим высокий
уровень устойчивости сигнала и обеспечивающая необходимое увеличение пропускной
способности, при сохранении существующей инфраструктуры антенн. У DVB-T2 имеется
несколько существенных отличий от DVB-T. Например, для инкапсуляции видеопотока
может применяться не только транспортный поток MPEG-2, но и транспортный поток общего
назначения (GTS- generic transport stream). В GTS используется переменный размер пакета
вместо фиксированного, применяемого в MPEG-2. Это позволяет снизить объ?м
передаваемой служебной информации и сделать адаптацию транспортного потока (ТП) к сети
более гибкой. Кроме ТП, могут также передаваться любые другие цифровые потоки. Таким
образом, по сравнению с DVB-T, отсутствует привязка к какой-либо структуре данных на
транспортном уровне. Использование помехозащитного кода с низкой плотностью проверок
на ч?тность (LDPC- Low density Parity Check Codes) вместе с новыми размерностями быстрого
преобразования Фурье (FFT- Fast Fourier transform) и защитными интервалами, а также с
новыми режимами распределения пилот-сигналов позволяют адаптивно оптимизировать
параметры в зависимости от характеристик конкретного канала.2
Пакеты Т2-MI (DVB-T2 Modulator Interface) , которые описывают транспортный уровень,
имеются только на выходе модулятора, но не излучаются в эфир. Для случаев, когда
несколько репитеров принимают DVB-T2 сигнал с основного передатчика и ретранслируют
его в общую вторую сеть, а именно одночастотную сеть (SFN), они вещают с
синхронизированных во временной области ретрансляторов. Этот случай изображ?н на рис.1.
Существует 2 типа ретрансляторов:
- регенеративные ретрансляторы, т.е. происходит демодуляция DVB-T2 сигнала, заново
модулируется принятый транспортный поток в форму восстановленного DVB-T2
сигнала для последующей передачи в эфир;
- ретрансляторы со сдвигом, т.е. они сдвигают частоту, амплитуду, осуществляют
временную задержку и передают принятый DVB-T2 сигнал в эфир без полной
перемодуляции.

Рис.1 SFN с ретрансляцией от основного передатчика.
В этой ситуации ретрансляторы не имеют доступа к содержимому T2-MI пакетов,
которые передавались в эфир с основного передатчика на физическом уровне DVB-Т2.
Поскольку физический уровень сигнала определяется основным передатчиком, только по
синхронизации данных на ретрансляторе можно определить время излучения сигнала. Расч?т
времени осуществляется пут?м обработки специального пакета транспортного потока (TS)-
Т2-MIP (DVB-T2 Modulator Information Packet), который содержится в излучаемом в эфир
сигнале DVB-T2. Напомним, что T2-MIP- это совместимый с MPEG-2 TS-пакет, состоящий
из 4 байт заголовка и 184 байтов данных. Этот пакет TS декодируется в демодуляторе
каждого ретранслятора для извлечения требуемого времени распространения текущего
суперкадра сигнала DVB-T2.. Основываясь на этой информации, и на знании о времени
прихода текущего принятого суперкадра, каждый ретранслятор вычисляет то необходимое
время задержки суперкадра, по истечении которого суперкадр будет передан в эфир в
требуемое время.
Эта версия спецификации Т2-MI определяет только пакет Т2-MIP, идущий в
транспортном потоке, который аналогичен пакету, использующемуся в сетях DVB-T. Среди
существующих спецификаций нет эквивалента для таких механизмов синхронизации сетей
для обеспечения сервиса в таких сетях, как например GSE.
На рис.2 изображена схема построения таких сетей. Отметим также, что вставка Т2-MIP
осуществляется в шлюз Т2, и эта часть определяет структуру кадра и суперкадра Т2, и,
следовательно, временную взаимосвязь пакетов транспортного потока TS с физическим
уровнем модуляции.

Рис.2 Общая архитектура эфирного распределения T2-MIP в SFN подсети.
При этом условии предполагается, что при?мник и ретранслирующая станция будут
разбивать входящий DVB-T2 сигнал на составляющие части так, чтобы он мог быть
максимально похож на эквивалент T2-MI сигнала на модуляторе ретранслятора. Это
необходимо для того, чтобы каждый ретранслятор излучал в эфир максимально идентичный
сигнал на каждой станции в одночастотной сети.
Для одночастотных сетей введен новый режим MISO (multiple input single output – много
входов - один выход), который позволяет достичь до 60% выигрыша в полосе пропускания.
Нынешний опыт эксплуатации одночастотных сетей показал, что даже при сложении
синхронизированных сигналов, результирующий спектр COFDM подвержен искажениям (в
форме "провалов" огибающей несущих COFDM). В результате, для компенсации этих
"провалов", то есть сохранения требуемого отношения S/N (сигнал-шум), необходима более
высокая мощность передатчиков. Режим MISO позволяет избежать этих недостатков.
Передатчики в одночастотной сети в режиме MISO излучают не в точности один и тот же
сигнал. Благодаря этому при сложении сигналов с разных передатчиков отсутствуют
значительные "провалы" огибающей, и к тому же, не требуется увеличение мощности
передатчиков.
Дополнительная стадия обработки, известная как обработка MISO, позволяет начальным
коэффициентам в частотной области быть обработанными модифицированным
кодированием Alamouti, которое делит сигнал T2 между двумя группами передатчиков на
одной частоте таким образом, что эти две группы не интерферируют друг с другом. Все
символы сигнала DVB-T2 могут быть подвергнуты MISO обработке на уровне ячеек.
Предполагается, что все DVB-T2 при?мники могут принимать такие обработанные сигналы.
Обработка MISO состоит из взятия входной ячейки данных и получения двух ячеек данных на
выходе, каждая из которых направляется на 2 группы передатчиков. Измененное кодирование
Alamouti используется для того, чтобы произвести два набора ячеек данных, за исключением
того, что кодирование не поддерживает символ преамбулы P1 и для сигнала произведена
соответствующая обработка пилотов. Новый алгоритм обработки сигнала значительно
улучшает перекрытие (покрытие) диапазона частот в одночастотных сетях небольшого
размера.
В новой системе DVB-T2 усложнена система перемежения, в не? вводится перемежение
по времени, что позволяет увеличить устойчивость сигнала к импульсным помехам, которые
характерны для городской местности. Информация перемежается не только внутри одного
символа модуляции, но и внутри одного суперкадра. Такая схема перемежения требует от
абонентского устройства наличие большой оперативной памяти, где при обратном
преобразовании (de-interleaving), необходимо хранить блок временного перемежения, или TI-
блок. Такая схема перемежения также улучшает работу устройств в одночастотной сети.
Для уменьшения отношения пиковой мощности к средней мощности (PAPR) в новом
стандарте предлагаются два способа – ACE (Active Constellation Extension – расширение
активного созвездия) и TR (Tone Reservation – резервирование тона). Чем меньше значение
PAPR, тем выше КПД передатчика по мощности и тем меньший запас по мощности 5
необходимо делать при расч?те энергетики передатчика. Оба способа могут использоваться
одновременно, однако первый предпочтительнее для созвездий с меньшим количеством
векторов (QPSK), второй – с большим (QAM). У каждого способа есть и свои недостатки,
например, использование АСЕ приведет к снижению отношения сигнал/шум на входе
приемного устройства, а применение TR вызовет небольшое уменьшение ?мкости канала,
поскольку предполагает использование части несущих для передачи специальных
корректирующих сигналов. Эти схемы улучшения энергетических показателей позволяют
лучше рассчитать и спроектировать одночастотные сети в проблемных районах, таких как
районы с городской застройкой или районы с гористым рельефом.
Литература
1. Digital Video Broadcasting (DVB); Modulator Interface (T2-MI) for a second generation digital
terrestrial television broadcasting system (DVB-T2), ETSI TS 102 773 V1.1.1, June 2009
2. Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second
generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2), ETSI EN 302 755 V1.1.1,
September 2009
3. W. Zirwas «Single Frequency Network Concepts for cellular OFDM Radio Systems»
4. DVB Fact Sheet - DVB-T2 - 2nd Generation Terrestrial Broadcasting, April 2009

Ссылки http://www.tv-mtuci.ru/  
http://www.tv-mtuci.ru/attachments/article/36/%D0%9E%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8%20%D0%BF%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%B9%20%D0%B2%20%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%BC%20%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B5%20%D1%86%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE%20%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20DVB-T2.pdf
Оновлено о 09:12:20
Хочется услышать мнение и коментарии специалистов к этой статье.
Прочитав эту статью, интересно стало, как решит проблему интерференции, просто включение синхронизации передатчиков.
Точка зрения зависит от точки сидения.

Відсутній admin

  • Адміністратор
  • Профі
  • *****
  • Подяки
  • -Надані: 4199
  • -Отримані: 3887
  • Повідомлень: 19448
  • Репутація: +4221/-159
  • Розташування: Brescia (BS), Italy
  • Software Engineer
    • укртвр
Особенности построениея SFN сети DVB-T2
« Відповісти #1 : Квітень 04, 2013, 10:26:15 »
Не очень понял вопрос.
А по поводу статьи, разве тут описано SFN?
Проблема в том, что человек - существо эффективное. Он прилагает экстра-усилия только тогда, когда понимает, что они окупятся. А когда возврат инвестиций неясен, тогда и усилия будут посредственными.

Русские своих не бросают. А кого бросили, те не свои.

Відсутній admin

  • Адміністратор
  • Профі
  • *****
  • Подяки
  • -Надані: 4199
  • -Отримані: 3887
  • Повідомлень: 19448
  • Репутація: +4221/-159
  • Розташування: Brescia (BS), Italy
  • Software Engineer
    • укртвр
Особенности построениея SFN сети DVB-T2
« Відповісти #2 : Квітень 04, 2013, 10:37:21 »
http://tech.ebu.ch/docs/tech/tech3348.pdf
точнее MISO это разновидность SFN
Проблема в том, что человек - существо эффективное. Он прилагает экстра-усилия только тогда, когда понимает, что они окупятся. А когда возврат инвестиций неясен, тогда и усилия будут посредственными.

Русские своих не бросают. А кого бросили, те не свои.

Відсутній Djundich

  • Профі
  • *******
  • Подяки
  • -Надані: 723
  • -Отримані: 219
  • Повідомлень: 1419
  • Репутація: +263/-93
  • Розташування: БАРВАград (Борошневе)
Особенности построениея SFN сети DVB-T2
« Відповісти #3 : Квітень 04, 2013, 10:55:10 »
Цитата: "admin" post=49226
http://tech.ebu.ch/docs/tech/tech3348.pdf
точнее MISO это разновидность SFN

Жаль что статья на Англиском.
Я не являюсь специалистом конкретно из этой области. Но просто включение синхронизации, на мой взгляд не решит проблем с интерференцией. По крайней мере выходя из варианта, что я выложил выше, можно сделать такой вывод.
Теперь молчание с стороны Зеонбуда, УДЦР и НацРады по ТВ, уже настаражевает, может они сами еще не знают что им делать. Если они запланировали какойто конкретный вариант, моглиб его описать.
Точка зрения зависит от точки сидения.

Відсутній admin

  • Адміністратор
  • Профі
  • *****
  • Подяки
  • -Надані: 4199
  • -Отримані: 3887
  • Повідомлень: 19448
  • Репутація: +4221/-159
  • Розташування: Brescia (BS), Italy
  • Software Engineer
    • укртвр
Особенности построениея SFN сети DVB-T2
« Відповісти #4 : Квітень 04, 2013, 11:00:22 »
Цитата: "Djundich" post=49228
Но просто включение синхронизации, на мой взгляд не решит проблем с интерференцией. По крайней мере выходя из варианта, что я выложил выше.

А я с выводами не согласен.
Впрочем, Финляндия Т2 SFN вроде развернула, ЕС считает что это можно и нужно делать, но в Москве считают что это невозможно сделать, а в Ужгороде верят Москве.
Я просто устал. Дождёмся выключения аналога и изменения ТВК и 100% проблем не будет, может хоть так будет спокойнее.
Оновлено о 10:06:53
Цитувати
Для одночастотных сетей введен новый режим MISO (multiple input single output – много
входов - один выход), который позволяет достичь до 60% выигрыша в полосе пропускания.
Нынешний опыт эксплуатации одночастотных сетей показал, что даже при сложении
синхронизированных сигналов, результирующий спектр COFDM подвержен искажениям (в
форме "провалов" огибающей несущих COFDM). В результате, для компенсации этих
"провалов", то есть сохранения требуемого отношения S/N (сигнал-шум), необходима более
высокая мощность передатчиков.
Режим MISO позволяет избежать этих недостатков.
Передатчики в одночастотной сети в режиме MISO излучают не в точности один и тот же
сигнал. Благодаря этому при сложении сигналов с разных передатчиков отсутствуют
значительные "провалы" огибающей, и к тому же, не требуется увеличение мощности
передатчиков.


Не вижу проблемы интерференции. Точнее проьюблем невозможности ее решения. Точнее в статье описана одна из новых возможностей Т2, по её устранению.
Можно использовать это, а можно работать по старинке, поднимая мощность и/или изменяя защитные интервалы
Проблема в том, что человек - существо эффективное. Он прилагает экстра-усилия только тогда, когда понимает, что они окупятся. А когда возврат инвестиций неясен, тогда и усилия будут посредственными.

Русские своих не бросают. А кого бросили, те не свои.