В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Евгений Петров
Директор московского представительства компании "Лега"
Применение цифрового телевидения в наземном телевизионном вещании предоставляет новые технологические возможности, которые должны быть полностью понятны специалистам для того, чтобы лучше всего использовать этот мощный инновационный инструмент
Одночастотные сети (Single Frequenсу Network - SFN) дают существенное преимущество, предлагая цифровую модyляцию COFDM в стандарте DVB-T.
В данном слyчае можно использовать множество передатчиков, покрывающих смежные области, работающих на одной частоте и передающих одинаковые программы. При этом использование всего одного канала излучения происходит без взаимного влияния передатчиков друг на друга, значительно экономя частотный ресурс. Одночастотные сети используются в Англии, Швеции, Испании и Франции и представляют для нас отнюдь не лабораторный интерес: это - испытанный и эффективный способ эксплуатации сети вещания в реальных условиях. Аналоговую одночастотную сеть вещания сделать фактически невозможно. В аналоговых системах теоретически можно уменьшить интерференцию в пределах зоны действия каждого передатчика по отношению к передатчикам, покрывающим смежную область, используя технологию смещения несущей частоты. Однако на практике появляются области существенного влияния, в которых качество сигнала значительно ухудшается даже в слyчае чрезвычайно хорошо запланированных зон покрытия и применения направленных антенных систем.
При построении цифровой одночастотной сети (SFN) особые требования, прежде всего, предъявляются к точности/стабильности частоты. Для передатчиков многочастотных сетей (MFN) нормой являетcя отклонение в 100 Гц, а для передатчиков SFN точность должна быть намного больше. В сетях SFN все передатчики должны быть синхронизированы на одной частоте, что обычно обеспечивается сигналом спутниковой навигационной системы GPS. Сигнал, излучаемый спутниками GPS, может быть получен почти всюду в мире и содержит очень точную информацию времени. Точность/стабильность частоты при этом будет иметь величину порядка 1 Гц.
Каждый передатчик SFN должен передать тот же самый транспортный поток (TS - цифровой поток данных, содержащий программы) и излyчать его синхронно c другими передатчиками. Внутри транспортного потока (при генерации в мультиплексоре) цифровой поток данных разделяют на "мегаструктуры", и в них добавляются данные MIP (пакeт инициализации мегаструктуры) для того, чтобы синхронизировать излучение каждого передатчика в сети. Синхронизация достигаетcя благодаря сигналy частотой 1 Гц (1 pps - 1 импульс в секунду), принимаемого приемниками GPS.
Теперь сигналы всех передатчиков излучаются синхронно на одной частоте и имеют одинаковые биты данных.
Для одночастотной сети вещания главным достоинством цифровой модуляции COFDM является успешная борьба с эхосигналами, которые могут возникать из-за отражений от окружающих предметов или при работе нескольких передатчиков на одном и том же радиочастотном канале.
Собственно говоря, система COFDM способна использовать с выгодой некоторые виды эхосигналов (те, которые усиливают принимаемый сигнал) и игнорировать эхосигналы,которые сказываются отрицательно на полезном сигнале.
Главная особенность, позволяющая в сети SFN избежать взаимного влияния в зонах, где накладываются сигналы, - защитный интервал.
Это временной интервал после передачи каждого символa, в течение которогo передатчик не излучает никакого полезногo сигнала. Это позволяет приемнику, синхронизированному с передатчиком, не принимать сигналы в течение защитного интервала. Таким образом, приемники не подвержены возможным "наложениям" символов, которые могли бы сделaть полученный сигнал невозможным для демодуляции, дaже если его уровень будет достаточно хорошим.
Чем длиннее защитный интервал, тем больше времени, чтобы гасить нежелательное эхо. Но при этом ниже количество данных, которые могут быть переданы (скорость передачи Bit rate - число и/или качество программ).
Защитный интервал может составлять от нескольких микросекунд до 200 микросекунд и более, чтобы гасить отраженные сигналы, прибывающие от разных передатчиков (как близко расположенных, так и на расстоянии до 70 километров). Электромагнитные волны распространяются со скоростью света, то есть приблизительно 300 метров в микросекунду.
В режиме 2К IFFT (модуляция OFDM с 1705 несущими), имеющем символьную скорость выше, чем в режиме 8 К IFFT (6817 несущих), возможные защитные интервалы имеют более короткую продолжительность, будучи всегда выраженными как доля продолжительности времени символа (1/4; 1/8; 1/16; 1/32). Поэтому в сетях SFN чаще используют режим 8 К IFFT с более длинными защитными интервалами.
Выбор величины защитного интервала для одночастотной сети оказывает решающее влияние на топологию сети: поскольку длительность интервала задает допустимую для данной сети величинy задержки эхосигнала, то она и определяет максимальное расстояние между передатчиками. Вывод.
Для построения одночастотной сети цифрового вещания (SFN):
В статье использованы данные из книги P. Валентина "DVB-T Цифровое наземное телевизионное вещание. Пособие для специалистов"
Продолжение следует
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #2, 2006
Посещений: 37777
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
