便攜式移動電視接收系統(tǒng)淺析

②MPE-FEC——基于RS糾錯編碼技術(shù)，增加額外的前向糾錯編碼，提高系統(tǒng)的移動和抗脈沖干擾能力;

③4k模式——用于提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的靈活性;

④DVB-H TPS——為DVB-H專用的傳輸參數(shù)信令，用于提高系統(tǒng)同步和業(yè)務(wù)訪問速度。

下面對時間分片、MPE-FEC、4k模式及DVB-H TPS進(jìn)行詳細(xì)的介紹：

① 時間分片

時間分片技術(shù)是DVB-H中最為重要的新技術(shù)模塊，采用突發(fā)方式傳送數(shù)據(jù)，每個突發(fā)時間片傳送一個業(yè)務(wù)，在業(yè)務(wù)傳送時間片內(nèi)該業(yè)務(wù)將單獨(dú)占有全部數(shù)據(jù)帶寬，并指出下一個相同業(yè)務(wù)時間片產(chǎn)生的時刻，這樣手持終端能夠在指定的時刻接收選定的業(yè)務(wù)，在業(yè)務(wù)空閑時間做節(jié)能處理，從而降低總的平均功耗。這期間前端放射機(jī)是一直工作的，在相同業(yè)務(wù)的兩個時間片之間將會傳送其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，DVB-H信號就是由許多這樣的時間片組成的。從接收機(jī)的角度而言，接收到的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并非如傳統(tǒng)恒定速率的連續(xù)輸入方式，數(shù)據(jù)以離散的方式間隔到達(dá)，稱之為突發(fā)傳送，如果解碼終端要求數(shù)據(jù)速率較低但必須是恒定碼率，接收機(jī)可以對接收到的突發(fā)數(shù)據(jù)先進(jìn)行緩沖，然后生成速率不變的數(shù)據(jù)流。它不但能夠有效降低手持終端的平均功耗，并且還是實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間平穩(wěn)、無縫的業(yè)務(wù)交換基礎(chǔ)。

a、時間分片與功耗

時間分片技術(shù)采用突發(fā)式傳送數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)流業(yè)務(wù)相比具有更高的瞬時速率。為了達(dá)到節(jié)省功耗的要求，突發(fā)帶寬一般為固定帶寬的10倍左右。例如一個恒定速率為350kbit/s的業(yè)務(wù)流，它意味著要求一個4Mbit/s左右的突發(fā)帶寬。突發(fā)帶寬在固定帶寬兩倍的情況下功耗就可以節(jié)省50%，因此如果帶寬為10倍，可以節(jié)省90%。

b、時間分片與PSI/SI

DVB-H標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定PSI/SI(節(jié)目特定信息Program Specific Information， PSI /業(yè)務(wù)信息Service Information， SI)信息不進(jìn)行時間分片處理，它們將被分配一個固定帶寬進(jìn)行傳送，這主要是因為目前使用的PSI/SI信息并不支持時間分片傳送，如果進(jìn)行改動將難以和目前數(shù)據(jù)表兼容。PSI信息使用4個表來定義碼流的結(jié)構(gòu)：節(jié)目關(guān)聯(lián)表(Program Association Table，PAT)、節(jié)目映射表(Program Map Table，PMT)、網(wǎng)絡(luò)信息表(Network Information Table ，NIT)、條件訪問表(Conditional Access Table，CAT)。

手持終端在DVB-H系統(tǒng)中需訪問SI中的NIT(Network Information Table，NIT網(wǎng)絡(luò)信息表)、和中間代碼INT表。NIT表的目的是提供有關(guān)物理網(wǎng)絡(luò)的信息，其內(nèi)容是固定的，當(dāng)手持終端加入到一個新網(wǎng)絡(luò)中時首先要接收該表，確定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。當(dāng)在不同的傳輸流之間切換時，手持終端需讀取INT表，除非以后INT表發(fā)生了變更，則終端將不再接收INT表，INT表變更信息在PSI的PMT (Program Map Table，PMT節(jié)目映射表)表中進(jìn)行標(biāo)識。PMT表指出了組成節(jié)目業(yè)務(wù)(Service)的各個碼流的PID號，并對各路碼流進(jìn)行描述

由于DVB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定PSI信息必須每隔100ms重傳一次，如果突發(fā)脈沖的業(yè)務(wù)傳送時間比100ms時間長，則手持終端能在接收業(yè)務(wù)的同時訪問所有PSI信息;如果業(yè)務(wù)傳送時間小于100ms，手持終端需在業(yè)務(wù)接收完畢后繼續(xù)保持一段工作時間，以確保完成所請求PSI表的接收。

c、時間分片與業(yè)務(wù)交換

采用時間分片技術(shù)使手持終端能在業(yè)務(wù)傳送的空閑周期對相鄰的蜂窩進(jìn)行監(jiān)視，掃描其他的頻率信號、測試信號的強(qiáng)度，但并不中斷本業(yè)務(wù)的接收。當(dāng)用戶進(jìn)入新的網(wǎng)絡(luò)時，根據(jù)監(jiān)視結(jié)果在空閑周期切換到具有相同業(yè)務(wù)的不同傳輸流上，以實(shí)現(xiàn)較好的無縫隙業(yè)務(wù)交換。如果在前端對業(yè)務(wù)同步精確編排，能夠使相同業(yè)務(wù)及時出現(xiàn)在相鄰峰窩的不同時隙上，而用戶不會察覺這種變化。

d、時間片和條件接收

DVB-H可采用兩種方式實(shí)現(xiàn)條件接收，一種是基于IP的條件接收系統(tǒng)(IP-CAS ，IP數(shù)據(jù)廣播加密)。所有的CAS(條件接收系統(tǒng))相關(guān)信息都在IP數(shù)據(jù)中，并可以支持時間分片技術(shù)，確保節(jié)省功耗。但DVB-H標(biāo)準(zhǔn)不須支持CAS和接收機(jī)間的雙向傳送，IP-CAS的只須支持廣播環(huán)境。

另一種方式是采用DVB通用加擾算法的條件接受系統(tǒng)(DVB-CAS，電視加密系統(tǒng))，此時在DVB-H系統(tǒng)通中傳送CAS信息將面臨一些問題。由于DVB-CAS使用電子干擾ECM(Electronic Counter Measure)傳送解擾密鑰，因此ECM不能進(jìn)行時間分片，另外DVB-CAS還使用管理信息EMM (EMM-Entitlement Management Message)，用于傳送授權(quán)管理信息，由于EMM的時間間隔是隨機(jī)的，終端必須一直工作以確保不會丟失EMM，并且直接使用DVB-CAS將影響網(wǎng)絡(luò)漫游業(yè)務(wù)。

為確保解擾工作的進(jìn)行，接收機(jī)必須完成ECM接收，系統(tǒng)通過ECM重復(fù)率描述符標(biāo)識ECM最小重復(fù)周期。如果手持終端在開始接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)前至少完成了一個ECM最小周期接收，則至少能收到一個ECM，從而獲取解擾密鑰。通常解擾密鑰的有效時間為10s，為此接收機(jī)必須確保在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)到達(dá)前10s完成解擾密鑰接收。

EMM將采用時間片方式傳送。首先將EMM封裝為IP數(shù)據(jù)報形式，封裝后EMM-IP 數(shù)據(jù)的時間分片方式與其他的IP數(shù)據(jù)相同，并采用MPE-FEC以減少數(shù)據(jù)丟失。從接收終端的角度來看，載有EMM的IP數(shù)據(jù)是一個附加業(yè)務(wù)，它是必須被接收的，恢復(fù)出的EMM-IP數(shù)據(jù)將被傳送到DVB-CAS特定的模塊對EMM信息處理。

通過上述方式處理后，DVB-CAS不會對用戶漫游造成任何影響。

②MPE-FEC

DVB-H標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)據(jù)鏈路層為IP數(shù)據(jù)報增加了RS(Reed-Solomon)糾錯編碼，作為MPE的前向糾錯編碼，校驗信息將在指定的FEC段中傳送，我們稱之為MPE-FEC。MPE-FEC的目標(biāo)是提高移動信道中的C/N、多普勒性能以及抗脈沖干擾能力。

實(shí)驗證明即使在非常糟糕的接收環(huán)境中，適當(dāng)?shù)氖褂肕PE-FEC仍可以準(zhǔn)確無誤恢復(fù)出IP數(shù)據(jù)。MPE-FEC的數(shù)據(jù)開銷分配非常靈活，在其它傳輸參數(shù)不變的情況下，如果校驗開銷提高到25%，則MPE-FEC能夠使手持終端達(dá)到和使用天線分集接收時相同的C/N。實(shí)際上，我們可以通過選定一個高配置的傳輸參數(shù)提高傳輸碼率來補(bǔ)償MPE-FEC的開銷，而它將提供比DVB-T(沒有MPE-FEC)好得多的性能，例如在高速、單一天線的情況下，采用MPE-FEC的手持終端能夠在DVB-T環(huán)境下接收8K/16-QAM甚至是8K/64-QAM信號，此外MPE-FEC提供非常好的抗脈沖干擾能力。