Одночастотная сеть - Single-frequency network

Для использования в других целях см. SFN (значения).

А одночастотная сеть или же SFN это сеть вещания где несколько передатчики одновременно отправлять один и тот же сигнал по одному и тому же частота канал.

Модель одночастотной сети
Вверху: многочастотная сеть
Внизу: одночастотная сеть

Аналоговый ЯВЛЯЮСЬ и FM Таким образом могут работать сети радиовещания, а также сети цифрового вещания. SFN обычно не совместимы с аналоговое телевидение передачи, поскольку SFN приводит к привидение из-за эха того же сигнала.

Упрощенная форма SFN может быть достигнута с помощью совмещенного канала малой мощности. повторитель, бустер или переводчик вещания, который используется в качестве передатчика заполнения зазора.

Целью SFN является эффективное использование радиоспектр, что позволяет транслировать большее количество радио- и телепрограмм по сравнению с традиционными многочастотная сеть (MFN) передача. SFN также может увеличивать зону покрытия и снижать вероятность сбоя по сравнению с MFN, поскольку общий уровень принятого сигнала может увеличиваться до положений посередине между передатчиками.

Схемы SFN в некоторой степени аналогичны тем, что в не-транслировать беспроводная связь, например сотовые сети и беспроводных компьютерных сетей, называется передатчиком макроразнообразие, CDMA мягкая передача обслуживания и Динамические одночастотные сети (DSFN ).

Передачу SFN можно рассматривать как серьезную форму многолучевое распространение. Радиоприемник принимает несколько эхо одного и того же сигнала, и конструктивное или деструктивное вмешательство среди этих эхо (также известных как самоинтерференция) может привести к угасание. Это проблематично, особенно в широкополосный связи и цифровой связи с высокой скоростью передачи данных, поскольку замирание в этом случае является частотно-избирательным (в отличие от плоского замирания), и поскольку распространение эхо-сигналов по времени может привести к межсимвольная интерференция (ISI). Затухания и ISI можно избежать с помощью схемы разнесения и фильтры выравнивания.

OFDM и COFDM

В широкополосном цифровое вещание, отмена самоинтерференции способствует OFDM или же COFDM метод модуляции. OFDM использует большое количество медленных с низкой пропускной способностью модуляторы вместо одного быстрого широкополосного модулятора. Каждый модулятор имеет свой частотный подканал и частоту поднесущей. Поскольку каждый модулятор очень медленный, мы можем позволить себе вставить Защитный Интервал между символами, и таким образом исключить ISI. Хотя замирание частотно-избирательно по всему частотному каналу, его можно рассматривать как плоский в узкополосном подканале. Таким образом, можно избежать использования продвинутых фильтров коррекции. А упреждающее исправление ошибок код (FEC) может противодействовать тому, что определенная часть поднесущих подвержена слишком сильному замиранию, чтобы их можно было правильно демодулировать.

OFDM используется в наземных цифровое ТВ системы вещания DVB-T (используется в Европа и многие другие направления), ISDB-T (используется в Япония и Бразилия ) И в ATSC 3.0. OFDM также широко используется в цифровое радио системы, в том числе DAB, HD Радио, и Т-ДМБ. Следовательно, эти системы хорошо подходят для работы SFN.

DVB-T SFN

В DVB-T функциональность SFN описывается как система в руководстве по реализации.[1] Это позволяет использовать ретрансляторы, передатчики-заполнители (по сути, маломощный синхронный передатчик) и использовать SFN между основными вышками передатчиков.

DVB-T SFN использует тот факт, что защитный интервал сигнала COFDM позволяет возникать эхо-сигналу разной длины, не отличается от такового у нескольких передатчиков, передающих один и тот же сигнал на той же частоте. Критические параметры в том, что это должно происходить примерно в одно и то же время и с той же частотой. Универсальность систем передачи времени, таких как GPS приемники (здесь предполагается, что они обеспечивают сигналы PPS и 10 МГц), а также другие аналогичные системы позволяют согласовывать фазу и частоту между передатчиками. Защитный интервал учитывает временной бюджет, из которого несколько микросекунд могут быть выделены для временных ошибок используемой системы передачи времени.[1] В худшем случае приемник GPS может обеспечить время +/- 1 мкс, что вполне соответствует системным потребностям DVB-T SFN в типичной конфигурации.

Чтобы достичь одинакового времени передачи на всех передатчиках, необходимо учитывать задержку передачи в сети, обеспечивающей транспорт для передатчиков. Поскольку задержка от исходного пункта до передатчика меняется, необходима система, которая добавляла бы задержку на выходной стороне, чтобы сигнал достигал передатчиков одновременно. Это достигается за счет использования специальной информации, вставляемой в поток данных, называемой пакетом инициализации мегакадра (MIP), который вставляется с помощью специального маркера в транспортный поток MPEG-2, формируя мегакадр. MIP имеет временную метку в адаптере SFN, измеренную относительно сигнала PPS и отсчитываемую с шагом 100 нс (период времени 10 МГц) с максимальной задержкой (запрограммированной в адаптере SFN). Адаптер SYNC сравнивает пакет MIP с его локальным вариантом PPS, используя 10 МГц для измерения фактической сетевой задержки, а затем задерживает пакеты до тех пор, пока не будет достигнута максимальная задержка. Подробности можно найти в ETSI TR 101 190. [1] и детали мега-кадра в ETSI TS 101 191.[2]

Следует понимать, что разрешение мегакадрового формата составляет 100 нс, тогда как требования к точности могут находиться в диапазоне 1-5 мкс. Разрешение достаточно для необходимой точности. Нет строгой необходимости в пределе точности, поскольку это аспект сетевого планирования, в котором защитный интервал разделяется на ошибку системного времени и ошибку времени пути. Шаг 100 нс соответствует разнице в 30 м, а 1 мкс - разнице в 300 м. Эти расстояния необходимо сравнить с расстоянием между вышками передатчиков и отражениями в наихудшем случае. Кроме того, точность времени относится к ближайшим вышкам в домене SFN, поскольку не ожидается, что приемник увидит сигнал от вышек передачи, находящихся географически далеко друг от друга, поэтому между этими вышками нет требований к точности.

Существуют так называемые решения без GPS, которые по сути заменяют GPS в качестве системы распределения времени. Такая система может обеспечить преимущество интеграции с системой передачи для транспортного потока MPEG-2. Это не меняет никаких других аспектов системы SFN, поскольку основные требования могут быть выполнены.

ATSC и 8VSB

Основная статья: Распределенная система передачи

Хотя он и не предназначен для повторителей на канале, 8VSB метод модуляции, используемый в Северная Америка для цифрового телевидения относительно хорошо отмена призрака. Ранние эксперименты на WPSU-TV привело к Стандарт ATSC для SFN - A / 110. SFN ATSC получили самое широкое распространение в горных районах, таких как Пуэрто-Рико и Южная Калифорния, но также используются или планируются на более пологой местности.[3]

Рано Тюнеры ATSC не очень хорошо справлялись с многолучевым распространением, но в более поздних системах произошли значительные улучшения. [4]

За счет использования виртуальный канал нумерации, многочастотная сеть (MFN) может отображаться как SFN для зрителя в ATSC.

Альтернативные модуляции

Альтернативами использованию модуляции OFDM в подавлении самоинтерференции SFN могут быть:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c ETSI TR 101 190: Цифровое видеовещание (DVB); Рекомендации по внедрению наземных услуг DVB; Аспекты передачи
  2. ^ ETSI TS 101 191: Цифровое видеовещание (DVB); Мега-кадр DVB для синхронизации одночастотной сети (SFN)
  3. ^ http://www.rabbitears.info/oddsandends.php?request=drlist&class=DD
  4. ^ https://www.fcc.gov/oet/info/documents/reports/TR-05-1017-ATSC-reception-testing.pdf

внешняя ссылка

  • Технический обзор одночастотной сети
  • в качестве примера измеренных на местах преимуществ SFN в мобильной сотовой городской среде и топологиях сот см. Christian Le Floc'h, Regis Duval «SFN over DVB-SH проявлений на полном сетевом уровне (оценка характеристик распространения радиосигнала в диапазоне S-UMTS)», 20 марта 2009 г., в открытом доступе. [1]