Rețele de frecvență unică (SFN) în transmisia digitală terestră

Introducere
Canalul de transmisie (calea) pentru transmisia TV terestră este considerat în mod obișnuit și pe drept drept canal de cea mai slabă calitate. Canalul de transmisie terestră este extrem de puternic sub influența multor influențe - zgomot aditiv și alte semnale perturbatoare (și anume în aglomerațiile municipale și industriale), ecouri de semnal - așa-numita recepție multipath. Există în principal numeroasele ecouri care influențează în cea mai mare parte calitatea semnalelor primite. Acest efect duce la decolorarea selectivă a locației și a frecvenței. 

După o reflectare a obiectelor naturale și a altor obiecte, unul sau mai multe semnale (ecouri) întârziate ajung la antena de recepție. Aceste semnale întârziate determină o degradare severă a semnalului de televiziune primit și a imaginii corespunzătoare, în special în televiziunea analogică, unde imagini suplimentare apar deplasate în direcția de scanare - așa-numitele „fantome”. În cadrul emisiunilor de televiziune digitală terestră, efectele recepției multiple au fost în mare măsură suprimate prin alegerea unor metode de modulare sofisticate. Unul dintre numeroasele avantaje ale standardelor emergente de difuzare video digitală terestre DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial definite în ETS 300744), DVB-H (Handheld), dar și serviciile următoare - de exemplu, audio digital audio DAB (Digital Audio Broadcasting) sau DRM (Digital Radio Mondial) este, în afară de suportul de recepție mobilă, suprimarea impactului recepției multiple. În toate standardele menționate, se utilizează metoda de modulare digitală (C) OFDM (Divizia de frecvență ortogonală codificată Multiplex). Primul simbol C din prescurtare înseamnă că fluxul de date este protejat de erorile care corectează codificarea FEC (înainte de eroare de corecție) pentru a detecta și corecta erorile care apar în timpul transmisiei.

 Pentru protecția simbolurilor, se folosește un bloc Reed-Solomon, iar pentru protecția biților se folosește un cod convolutiv cu diferite rate de cod. Modularea (C) OFDM se caracterizează printr-o rezistență ridicată împotriva interferenței inter-simbolurilor (ISI), ceea ce ar amenința semnalul primit și ar crește ratele de eroare din cauza recepției multiple. Emisiunea digitală în standardele menționate mai sus poate fi realizată în așa-numita rețea de frecvență unică SFN (Single Frequency Network). Recepția semnalelor mai întârziate de la mai mulți emițători care lucrează în rețeaua de frecvență unică poate fi utilizată chiar și pentru îmbunătățirea eficienței energetice a transmițătorilor.


Notă:
Aplicarea modulării (C) OFDM este un instrument eficient, cel mai frecvent utilizat, dar numai posibil pentru a elimina impactul recepției multiple. O abordare diferită este, de exemplu, recepția cu mai mulți senzori cu un sistem orientat unghiular de antene de recepție și procesarea complexă a semnalului, inclusiv filtrare, eșantionare, conversie în bandă de bază urmată de localizarea și separarea diferitelor surse de semnal (așa-numita procesare Array). O imagine de ansamblu mai detaliată este dincolo de domeniul de aplicare al acestei lucrări și poate fi găsită în [4], de exemplu.


Principiul SFN
Acoperirea semnalului dintr-o anumită zonă poate fi asigurată de un număr de emițători, care transmit multiplexul de semnale digitale de televiziune sau radio în canalul de frecvență identic. Contribuțiile lor parțiale ale semnalului în punctul de recepție nu numai că nu interferează, în anumite circumstanțe chiar îmbunătățesc recepția. Prin urmare, este evident că rețelele cu frecvență unică ale emițătorilor digitali pot îmbunătăți considerabil utilizarea benzilor de frecvențe și a canalelor, precum și echilibrul energetic al emițătorilor digitale. Transmițătorii digitali în SFN ar putea avea o putere considerabil mai mică pentru acoperirea semnalului din zona dată suficientă pentru recepția de calitate. Metodele SFN nu pot fi utilizate cu transmisia analogică terestră \ televiziune, unde, de fapt, toate standardele de televiziune ale lumii actuale utilizează modularea vestigială a benzii laterale de amplitudine și operează în
rețele multi-frecvență MFN (Multi Frequency Network).


Rețelele cu frecvență unică pot fi construite doar într-o zonă limitată, nu pe o țară întreagă - chiar atât de mică ca Republica Cehă. În cazul în care dimensiunea SFN este afectată de fapt? Să presupunem că în zona SFN analizată:
• un număr de emițătoare funcționează DVB-T,
• toate emițătorii funcționează la aceeași frecvență,
• acești transmițători funcționează cu multiplexul de date digitale sincrone la același și exact timp,
• nivelul semnalelor primite oriunde în zona SFN atinge valoarea minimă a pragului (nivelul pe care receptorul DVB-T trebuie să-l poată demodulează și decodifică semnalul corespunzător). 



Sincronizarea în timp a emițătorilor în SFN
Într-o rețea de frecvență unică, toți emițătorii individuali trebuie să fie sincronizați exact în timp. Fiecare emițător trebuie să transmită în același timp simbolul OFDM absolut identic. Modulația DVB-T este structurată în cadre, un cadru fiind compus din simboluri 68 OFDM. Patru cadre alcătuiesc un așa-numit super-cadru și două super-cadre alcătuiesc așa-numitul mega-cadru (în modul 2k patru super-cadre). În ceea ce privește diferitele durata timpului simbolului OFDM, care depinde de parametrii modulării și codificării utilizate (modul adică numărul de purtători, viteza codului, intervalul de protecție etc.), durata de timp a cadrului unic poate fi, de asemenea, diferită. 

Sincronizarea în timp a tuturor pachetelor transmise în fluxul de transport al multiplexului final de date este asigurată de semnalul de timp 1 pps (puls pe secundă), care este achiziționat de la sistemul GPS. Acest semnal controlează inserarea sincronă a timpului pachetului special MIP (Megaframe Initialization Packet) în fluxul de transport la începutul fiecărui mega-cadru. Fluxul de transport MPEG2, generat de exemplu în centrul de redare (studioul TV), poate fi transportat către emițătorii individuali de către diversele retele de distributie (prin satelit, linie cu microunde, fibra optica, retele ATM) cu intarzieri diferite. Prin urmare, sincronizarea timpului prin semnalul GPS se efectuează din nou în fiecare dintre emițători. Un rezultat al acestei operații este starea în care fiecare emițător DVB-T transmite simboluri OFDM identice în același timp. 


Câștig SFN
Contribuții de putere ale emițătorilor individuali care lucrează în rețeaua de frecvență unică. Prin urmare, rețeaua de frecvență unică prezintă așa-numitul câștig SFN. Acest câștig poate fi simplu formulat după cum urmează - doi transmițători DVBT cu puterea de emisie Pv asigură în aceleași condiții (aceeași directivitate și câștig de antenă) o mai bună acoperire a semnalului (valori mai mari ale intensității câmpului) în poziția receptorului decât un singur transmițător cu puterea de transmisie dublă 2Pv. Expresia cantitativă a câștigului SFN, care depinde de poziția receptorului și de mulți alți factori, este dincolo de scopul acestei lucrări. 

Dacă doriți să construiți un post de radio, creșteți emițătorul de radio FM sau aveți nevoie de altul Echipamente FM, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați: [e-mail protejat].

Lăsaţi un mesaj 

Nume si Prenume *

E-mail *

Telefon

Adresă

Cod

Mesaj

 

Lista de mesaje