測(cè)試測(cè)量在移動(dòng)視頻中的應(yīng)用

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作者：羅德&施瓦茨公司西蒙尼. 格斯陶時(shí)間：2006-03-10 來(lái)源：

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移動(dòng)電話(huà)業(yè)界和廣播網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商越來(lái)越愿意為包括筆記本電腦、移動(dòng)電話(huà)和PDA在內(nèi)的移動(dòng)接收終端提供多媒體流的視頻內(nèi)容服務(wù)。DVB-H（數(shù)字視頻廣播－手持）克服了移動(dòng)環(huán)境下采用DVB－T（數(shù)字視頻廣播－地面）的限制之后，已準(zhǔn)備好為手持設(shè)備傳輸電視信號(hào)。此外，為DVB-H應(yīng)用的測(cè)試技術(shù)正在評(píng)估中，以保證電路、終端和網(wǎng)絡(luò)的可靠集成。
DVB-H對(duì)于移動(dòng)電視發(fā)送是再合適不過(guò)的技術(shù)，因?yàn)樗梢赃m應(yīng)移動(dòng)電視所遇到的兩大困難：
• 第一，DVB-H采用稱(chēng)為MPE-FEC的附加錯(cuò)誤糾正（incorporating additional error correction），這在DVB-T中是沒(méi)有的。MPE-FEC工作在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）層，在許多數(shù)據(jù)包丟失時(shí)仍能安全接收。
•第二，對(duì)于移動(dòng)接機(jī)終端的電池壽命，DVB-H比DVB-T節(jié)約高達(dá)90%的功率。這是采用時(shí)間分片技術(shù)來(lái)獲得，以突發(fā)式數(shù)據(jù)發(fā)射代替連續(xù)發(fā)射，使接收終端在非突發(fā)信息期間關(guān)閉。
另外，4K調(diào)制的DVB-H也比DVB-T標(biāo)準(zhǔn)更好（圖1）。這種在8K（允許大的單頻網(wǎng)絡(luò)[SFN]，但速度有限）和2K（允許很高速度，但只有小的單頻網(wǎng)絡(luò)）作出折衷，保證在高速下的穩(wěn)定移動(dòng)接收。在這里SFN的大小是指在SFN內(nèi)兩臺(tái)發(fā)射機(jī)之間的最大距離。發(fā)射參數(shù)信令（TPS）位指示接收機(jī)是否具有DVB-H特征，如果具有的話(huà)，則應(yīng)指出相關(guān)特性。

DVB-H網(wǎng)絡(luò)配置
由于DVB-H的基礎(chǔ)是DVB-T，所以它們的網(wǎng)絡(luò)配置相似。播放中心（圖2）由MPEG-2傳輸流（TS）作為輸入的多路復(fù)用器組成。新特征的DVB-H最少有一路TS來(lái)自DVB-H的IP封裝器，例如研發(fā)中的DIP010，它將輸入的IP數(shù)據(jù)封裝，以便打包到傳輸流內(nèi)。
多路復(fù)用器輸出TS送到遵循DVB-H的調(diào)制器/發(fā)射機(jī)，例如研發(fā)中的7000系列，它能夠支持4K調(diào)制方式和DVB-H規(guī)定的TPS位。因?yàn)檫@些技術(shù)配置與DVB-T相似，所以廣播商可將DVB-T和DVB-H的服務(wù)組合分享在一個(gè)多路復(fù)用器的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。這樣能夠利用現(xiàn)成網(wǎng)絡(luò)提供DVB-H服務(wù)，使運(yùn)營(yíng)商的成本降低并且減小DVB-H技術(shù)投資的風(fēng)險(xiǎn)。特別是試播網(wǎng)絡(luò)，這些都對(duì)運(yùn)營(yíng)商有利，因?yàn)榭梢允褂矛F(xiàn)成設(shè)備而無(wú)需購(gòu)買(mǎi)新系統(tǒng)。
在引用新技術(shù)時(shí)，對(duì)于測(cè)試和測(cè)量設(shè)備的主要要求可在研發(fā)過(guò)程中求得。對(duì)于DVB-H來(lái)說(shuō)，主要有兩項(xiàng)研發(fā)應(yīng)用：DVB-H芯片研發(fā)和DVB-H兼容手機(jī)的研發(fā)。

DVB-H的測(cè)試
一種在研發(fā)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)試遵循DVB-H的RF芯片的配置如圖3所示，由產(chǎn)生基帶信號(hào)（DVB-H流）的信號(hào)發(fā)生器驅(qū)動(dòng)測(cè)試發(fā)射機(jī)，然后，RF信號(hào)送入被測(cè)器件DUT。DUT的輸出信號(hào)輸入到基帶DVB-H分析儀。為了測(cè)試RF接收機(jī)芯片內(nèi)的各種功能塊，輸入信號(hào)可以發(fā)生變化。原理上，變換輸入信號(hào)的相應(yīng)參數(shù)可以測(cè)試芯片的全部功能。例如，在信號(hào)發(fā)生級(jí)使MPE-FEC接通和斷開(kāi)，以便測(cè)試芯片的MPE-FEC功能。測(cè)試發(fā)射機(jī)可以改變傳輸方式（2K、4K、8K）或變動(dòng)參數(shù)（例如調(diào)制電平），插入傳輸噪聲，引入信號(hào)衰落來(lái)模擬運(yùn)動(dòng)中的接收機(jī)。因此，利用位錯(cuò)誤率BER測(cè)量容易測(cè)出接收機(jī)的性能。
對(duì)于移動(dòng)終端的特性測(cè)試，需要用DVB-H測(cè)試發(fā)射機(jī)建立實(shí)際的發(fā)射環(huán)境。為了模擬實(shí)際環(huán)境，還要在測(cè)試發(fā)射機(jī)上添加校準(zhǔn)的高斯噪聲（圖4a），再將合成信號(hào)送到被測(cè)移動(dòng)終端的接收機(jī)部分。BER測(cè)試將獲得接收機(jī)具有的處理這些噪聲條件的能力。
對(duì)于移動(dòng)終端測(cè)試，需要采用信道模擬或衰落模擬來(lái)測(cè)試在運(yùn)動(dòng)中的被測(cè)終端特性。衰落反映了發(fā)射信號(hào)經(jīng)過(guò)不同信號(hào)路徑到達(dá)運(yùn)動(dòng)中的接收機(jī)的情況。接收機(jī)必須處理信號(hào)衰落，因?yàn)檫@些信號(hào)路徑具有不同的電平、相位和不同的延時(shí)。測(cè)試用的發(fā)射機(jī)同樣要反映衰落。
在檢測(cè)移動(dòng)終端的DVB-H執(zhí)行情況后，可使用閉環(huán)測(cè)試來(lái)評(píng)估反向信道（圖4b）。DVB-H測(cè)試發(fā)射機(jī)和無(wú)線(xiàn)通信測(cè)試儀一起可提供所需的發(fā)射模擬。圖4b中的圓圈數(shù)字說(shuō)明模擬的順序：
1．    DVB-H測(cè)試儀產(chǎn)生空中的數(shù)據(jù)包。
2．    DVB-H移動(dòng)終端的RF下變換器和解調(diào)功能將測(cè)試信號(hào)解調(diào)，再向移動(dòng)終端的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)級(jí)送去解調(diào)后的數(shù)據(jù)包。
3．    無(wú)線(xiàn)級(jí)向空中反向鏈路發(fā)射數(shù)據(jù)包。
4．    移動(dòng)測(cè)試儀檢查回送數(shù)據(jù)包和計(jì)算包的誤碼率。
移動(dòng)電話(huà)中DVB-H部分從測(cè)試發(fā)射機(jī)接收到DVB-H信號(hào)，移動(dòng)電話(huà)便運(yùn)行應(yīng)用程序起動(dòng)無(wú)線(xiàn)的反向路徑，例如，將通過(guò)DVB-H信道接收到的綜合數(shù)據(jù)由反向路徑發(fā)射。移動(dòng)無(wú)線(xiàn)測(cè)試儀接收和分析這些信號(hào)，與DVB-H測(cè)試發(fā)射機(jī)建立的通信使回路閉合，計(jì)算閉環(huán)數(shù)據(jù)包的誤碼率。然后對(duì)DVB-H信號(hào)插入高斯噪聲，由測(cè)試系統(tǒng)求得接收機(jī)的極限特性。

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的考慮
運(yùn)營(yíng)商在運(yùn)行DVB-H網(wǎng)絡(luò)（包括引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)和實(shí)際工作網(wǎng)絡(luò)）時(shí)，必須能夠分析發(fā)射信號(hào)。為此，可使用測(cè)試接收機(jī)對(duì)DVB-H解調(diào)。因而，將輸出基帶信號(hào)送入MPEG-2分析儀，進(jìn)行分析服務(wù)的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)率的測(cè)量。此外，MPEG-2可將DVB-H流輸出至一個(gè)IP地址。這種應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)由MPEG播放器或H.264播放器播放出服務(wù)的內(nèi)容。
一個(gè)有關(guān)DVB-H的尚未解決的問(wèn)題是，誰(shuí)是真正網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商？因?yàn)樯虡I(yè)問(wèn)題現(xiàn)在正超過(guò)技術(shù)問(wèn)題而成為潛在的障礙。正在進(jìn)行或即將進(jìn)行的利用有效的緊迫解決方案與技術(shù)問(wèn)題匹配的嘗試，將使商業(yè)問(wèn)題得到處理。

圖1　 a）4K調(diào)制方案是2K與8K調(diào)制方案的折衷
　　　b）TPS信令指出DVB-H規(guī)范的特點(diǎn)