時間:2022-09-19 05:34:49
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇移動接收技術(shù),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞數(shù)字電視地面廣播移動接收DABDVB-TDVB-H
〖正文〗
隨著數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,無線傳播領(lǐng)域正在引發(fā)一場深刻的技術(shù)革命,就在這一兩年間,無線數(shù)字媒體的類型驟然豐富,除傳統(tǒng)媒體之外,手機電視、車載移動電視,樓宇分類電視,多媒體信息亭、地鐵多媒體信息系統(tǒng)等新興媒體紛紛涌現(xiàn),移動接收是個熱點,尤其是廣播電視的移動接收,成為發(fā)展方向之一。在早期,這種移動性主要受電源供電、設(shè)備尺寸的限制,基本上沒有辦法實現(xiàn),移動接收帶來的技術(shù)問題也沒有提到議事日程上。在電子管時代,器件的尺寸比較大,耗電也多,真正的“移動”只在軍事方面,便攜式的收音機也有,但一直不能普及。到了晶體管時代,收音機小到可以放在口袋里,廣播的移動接收算是在一定程度上解決了。但是電視的移動接收問題要比廣播的移動接收困難得多,所以至今還沒有得到解決。
一、數(shù)字電視地面廣播(DTTB:DigitalTelevisionTerrestrialBroadcdsting)
在現(xiàn)代通信中,通信傳輸手段主要是光纖、衛(wèi)星、數(shù)字微波等,加上地面無線電視廣播電視發(fā)射構(gòu)成信息主體。目前在我國數(shù)字電視按信號傳輸方式可以分為地面無線傳輸數(shù)字電視、衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視、有線傳輸數(shù)字電視三類。而移動電視是數(shù)字電視地面廣播的重要應(yīng)用。數(shù)字電視地面廣播在應(yīng)用需求上要求實現(xiàn)移動和便攜接收的功能,使整個技術(shù)系統(tǒng)的要求最高。它具備無線數(shù)字系統(tǒng)所共有的優(yōu)點,較之衛(wèi)星接收,有實現(xiàn)容易、價格低廉的特點;較之有線接收不易受城市施工建設(shè)、自然災(zāi)害戰(zhàn)爭等因素造成的斷網(wǎng)影響;數(shù)字電視地面廣播通過電視臺制高點天線發(fā)射無線電波,覆蓋電視用戶,用戶通過接收天線和電視機收看電視節(jié)目,主要的受眾也是針對本地區(qū)的。完善的數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)所具備的蜂窩單頻網(wǎng)功能,不僅提高了頻譜的利用率,而且可應(yīng)用與寬帶無線接入市場;而移動和便攜的獨特優(yōu)勢使該系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代信息社會“信息到人”的要求,也就是無論何人何時在何地均能任意獲取他想得到的信息。
二、移動接收所遇到的主要問題
移動接收采用的方式是無線數(shù)字信號發(fā)射、地面接收。因此,移動接收所遇到的問題之一就是衰落,這是所有無線通信系統(tǒng)都會遇到的問題。對于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服,但對于移動接收而言分集接收的方法顯然不實用,因此衰落問題尤為突出。
電波在沿地表傳播中會受到各種阻礙物的反射、散射和吸收,實際到達收信天線處的電波除了來自發(fā)射天線的直接波外,還存在來自各種物體(包括地面)的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天線處形成干涉場,此外,在移動通信中,還存在因移動臺(天線)的快速移動而劃過顛簸的波節(jié)和波幅的駐播現(xiàn)象及由于多普勒效應(yīng)而造成的相移,凡此種種原因,就使得實際移動臺接收到的場強在振幅和相位上均隨時隨地在急驟變化,使信號很不穩(wěn)定,這就是無線電波的衰落現(xiàn)象。衰落的嚴(yán)重程度通常隨頻率或路徑長度的增加而增大。目前還無法對衰落進行精確的預(yù)測,但區(qū)分繞射衰落和多徑衰落兩種不同類型的衰落是十分重要的。前者為慢衰落,短期信號中值電平在長期中的起伏;后者為快衰落,即瞬時信號電平在短期中的起伏。這兩種衰落的表現(xiàn)和影響是不同的。
另外,與其他無線通信系統(tǒng)不同的是,移動接收的關(guān)鍵點是移動。因此,移動接收還存在一個其他無線通信不會遇到的問題,這就是多普勒效應(yīng)。
在日常生活中,我們會注意到遠(yuǎn)處迎面駛來發(fā)出警報聲的警車在離你越近時,汽笛聲的音調(diào)越高。從警車到達你所在位置開始,音調(diào)開始降低,而當(dāng)警車離開你后,聽到的音調(diào)會越來越低,這種現(xiàn)象就稱為多普勒效應(yīng)。奧地利物理學(xué)家多普勒是這樣解釋這種現(xiàn)象的:朝你駛來的警車發(fā)出的聲波對你而言稍微壓縮從而相對集中,這時你聽到的聲音波長短于該聲源靜止時的波,而短波音調(diào)是高的。相反,離你而去的聲源的聲波稍微擴散,這時你聽到的波長比該聲源靜止時的波長長,長波音調(diào)是低的,這樣的效應(yīng)對電磁波同樣適用。比如一個趨近我們的天線發(fā)出的信號,它的頻率高于該天線相對于我們靜止時的頻率,波長相對變短;相反,一個離我們遠(yuǎn)去的天線發(fā)出的信號,其頻率則會低于該天線在相對我們靜止時相對于我們的頻率,波長相對變長。同時波長的位移量與天線的運動速度存在正比關(guān)系,即速度越快,則波長移動越大。以上現(xiàn)象就是多普勒效應(yīng)(Doppler)。
系統(tǒng)方面,移動接收還要考慮覆蓋網(wǎng)的建設(shè),接收機(特別是便攜機)的耗電,接收天線的安裝等問題。
從基本原理考慮,模擬廣播電視信號是不宜實現(xiàn)移動接收的。為了解決移動接收中遇到的問題,廣播電視信號必須首先實現(xiàn)數(shù)字化。利用數(shù)字技術(shù)無線接收,可有效解決以上問題。只要在信號有效覆蓋范圍內(nèi),所有移動交通工具,只要配有接收設(shè)備,都可以接收數(shù)字移動電視信號。
三、移動接收中的關(guān)鍵技術(shù)——OFDM
OFDM是正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)的縮寫,是在嚴(yán)重電磁干擾的通信環(huán)境下保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定完整傳輸?shù)募夹g(shù)措施.
OFDM的基本原理是:高速信息數(shù)據(jù)流通過串/并變換,分配到速率相對較低的若干子信道中傳輸,每個子信道中的符號周期相對增加,這樣可減少因無線信道多徑時延擴展所產(chǎn)生的時間彌散性對系統(tǒng)造成的碼間干擾。另外,由于引入保護間隔,在保護間隔大于最大多徑時延擴展的情況下,可以最大限度地消除多徑帶來的符號間干擾。如果用循環(huán)前綴作為保護間隔,還可避免多徑帶來的信道間干擾。
在過去的頻分復(fù)用系統(tǒng)中,整個帶寬分成N個子頻帶,子頻帶之間不重疊,為了避免子頻帶間相互干擾,頻帶間通常加保護帶寬,但這會使頻譜利用率下降。為了克服這個缺點,OFDM采用N個重疊的子頻帶,子頻帶間正交,因而在接收端無需分離頻譜就可將信號接收下來。
OFDM的特點是各子載波相互正交,擴頻調(diào)制后的頻譜可相互重疊,不但減少了子載波間的相互干擾,還大大提高了頻譜利用率。主要技術(shù)特點如下:
1)可有效對抗信號波形間的干擾,適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸;
2)通過各子載波的聯(lián)合編碼,具有很強的抗衰落能力;
3)各子信道的正交調(diào)制和解調(diào)可通過離散傅利葉反變換和離散傅利葉變換實現(xiàn);
OFDM能夠有效地對抗衰落和多普勒現(xiàn)象帶來的負(fù)面影響,使受到干擾的信號能夠可靠地接收。OFDM碼率低,又加入了時間保護間隔,具有極強的抗干擾能力。其多徑時延小于保護間隔,所以系統(tǒng)不受碼間干擾的困擾。
在有關(guān)移動接收的幾種標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中,都采用OFDM作為其核心技術(shù)。
四、移動接收制式
眾所周知,地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)目前有多種制式,這些制式總體上可以分為單載波方式和多載波方式兩類,美國用的ATSC是單載波的,歐洲的DVB-T是多載波的。英國是實施DVB-T標(biāo)準(zhǔn)最成功的一個國家,并成功地開通了地面數(shù)字電視廣播。法國、瑞典、西班牙在實施地面數(shù)字廣播方面也獲得了成功。除我國自己提出的若干種制式,我國DTTB的制定原理是:(1)傳輸信息要大,支持包括高清電視的多媒體廣播服務(wù);(2)抗干擾能力強,在一般室內(nèi)環(huán)境下可接收;(3)與現(xiàn)有模擬廣播電視頻道兼容,并有利于頻道規(guī)劃和摸擬向數(shù)字過渡;(4)具有靈活性;支持標(biāo)準(zhǔn)高清晰度和高清晰度兼容的是視廣播,支持移動接收設(shè)備,支持便攜接收設(shè)備;(5)具有可擴展性;支持包括互聯(lián)網(wǎng)的交互數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù),支持廣播網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需要。整體性能指標(biāo)應(yīng)優(yōu)于或相當(dāng)于相應(yīng)的國外現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的性能。
在歐洲,針對DVB-T(DigitalvideobroadcastingTerrestrial)在移動接收中的不足,人們提出了一種DVB-H的制式專門用于移動接收,而原有的數(shù)字音頻廣播(DAB)也發(fā)展到播出多媒體,下文將重點比較DVB-H和DAB的差別。
DAB是在1988到1992年間開發(fā)的。系統(tǒng)當(dāng)初主要打算作為音頻廣播,但對傳送數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)也有準(zhǔn)備。盡管到目前為止在許多國家沒有達到普及的程度,但DAB業(yè)務(wù)已經(jīng)在多個國家開始。DAB系統(tǒng),尤其是它的傳輸網(wǎng)絡(luò),是以1.5m的天線高度作為戶外的接收而設(shè)計的。因此,DAB為汽車接收提供良好的覆蓋。
DVB-H(Digitalvideobroadcastinghandheld),通過地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)所制定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是歐洲的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-T的擴展應(yīng)用。和DVB-T相比,DVB-H終端具有功耗更低、移動接收和抗干擾性更強的特點,因此該標(biāo)準(zhǔn)適用于移動電話、手持計算機等小型便攜設(shè)備通過地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)接收信號。也可以說DVB-H標(biāo)準(zhǔn)依托DVB-T傳輸系統(tǒng),通過增加一定的附加功能和改進技術(shù)使手機等手持便攜設(shè)備能夠在固定和移動狀態(tài)下穩(wěn)定地接收廣播電視信號。如圖1
DVB-H采用時分?jǐn)?shù)字多媒體廣播帶寬、以脈沖方式發(fā)送各頻道的數(shù)據(jù)。一般情況下,除接收所需頻道的數(shù)據(jù)外,調(diào)諧器電路在其它時間均處于關(guān)閉狀態(tài),因此可有效減少耗電。圖2是DVB-H傳輸系統(tǒng)框圖。
圖2
DAB(DigitalAudioBroadcasting)適合于多媒體的分發(fā),而DVB-H則是來自DVB的最新標(biāo)準(zhǔn),它們有不同的歷史:
DVB-T接收機的普及是令人鼓舞的。在德國的柏林,2003年從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字電視之后,賣出的DVB-T接收機達到250,000臺。不同的歐盟贊助項目,如ACTS-MOTIVATE(1998-99),MCP(2000-2001)和CONFLUENT(2002-2003),對DVB-T用作移動和手提式接收進行過考察,也對接收機進行了優(yōu)化。結(jié)論是,使用(雙天線)分集接收機技術(shù)可以使DVB-T實現(xiàn)高速移動接收。
在對DVB-T的移動性進行測試的時候,也提出了DVB-T在移動環(huán)境下是否適合其他多媒體應(yīng)用的問題。移動電話制造商,對通過DVB-T的高數(shù)據(jù)率的應(yīng)用提供移動的多媒體服務(wù)特別感興趣。其動機是,在移動電話商業(yè)價值鏈中,電視是最后一個不在手上的鏈路。由于用DVB-T向移動電話廣播有缺點,所以有了制定以DVB-T為基礎(chǔ)的,專用于手持接收機的標(biāo)準(zhǔn)的主意。這方案叫做DVB-H。
DVB-H的基本商業(yè)要求是用電池供電的小的屏幕移動終端。它應(yīng)該能夠在手提式的,移動的和室內(nèi)的環(huán)境中,使用單一天線接收多媒體業(yè)務(wù)。
五、DAB和DVB-H在技術(shù)上的異同
從總體上看,DAB和DVB-T/H傳輸系統(tǒng)是以相同的調(diào)制和編碼技術(shù)為基礎(chǔ)的,這就是編碼正交頻分頻復(fù)用(COFDM)。它們之間的差別主要是在特定的區(qū)域,如載波間隔,載波調(diào)制,F(xiàn)FT的大小(也就是副載波的數(shù)量)等等。
FFT大小:DAB在一個1.5MHz的信道里,可以應(yīng)用256,512,1k和2k的FFT;DVB-H可以在5,6,7或8MHz帶寬的信道中應(yīng)用2k,4k和8k的FFT。
時間分片:DVB-H的時間分片是一種在接收機上節(jié)省功率的新機制。如果在沒有業(yè)務(wù)傳輸?shù)哪切r間段,接收機可以斷開,那么就可以節(jié)省電池的電力。DVB-H的時間分片意味著數(shù)據(jù)是以突發(fā)脈沖串的方式傳輸?shù)模@些脈沖串從幾毫秒到幾秒之間。這項技術(shù)以下列二個與業(yè)務(wù)有關(guān)的問題的折衷為基礎(chǔ):業(yè)務(wù)需要什么數(shù)據(jù)率?而在接收機這邊應(yīng)當(dāng)節(jié)省多少電池的電力?
DAB也是用串的形式傳輸數(shù)據(jù)的。這種“數(shù)據(jù)脈沖串”是DAB幀的一部份,幀跟隨在一個無效符號后,持續(xù)24ms。
時間交織:DVB-H沒有采用時間交織,因為DVB-T標(biāo)準(zhǔn)不提供時間交織:DVB-T原先不是作為高速移動接收而設(shè)計的。DAB從一開始就是為移動接收而設(shè)計的。時間交織解決了在單天線的移動接收條件下的衰落問題。時間交織把突發(fā)誤碼分配在一個較大的時段上,使得FEC能夠校改正這些誤碼。在移動接收中,更有可能出現(xiàn)的是突發(fā)誤碼而不是單個誤碼。在DAB中,時間交織工作在16個“數(shù)據(jù)串”上。一個數(shù)據(jù)串持續(xù)24ms,使得時間交織工作在384ms上。
不相等的誤碼保護(UEP):不相等的誤碼保護意味著在解碼過程中,較重要的比特的保護優(yōu)于較低重要性的比特。DAB支持UEP。這意味著對解碼過程,比特是依照它們的重要性進行保護的。這對移動和便攜接收是非常重要的,因為一般來說,惡劣的接收條件是無可避免的,在惡劣的接收條件下的服務(wù)性能是關(guān)鍵問題。借助UEP,通過設(shè)計相對于主業(yè)務(wù)保護的不同的誤碼保護類型,就可以把失效特性對客觀或主觀的服務(wù)品質(zhì)實現(xiàn)最佳化。DVB-T/H沒有準(zhǔn)備UEP。這意味著,那些損害某些重要信息(例如控制信息)的誤碼只能像那些不明顯的比特那樣來保護。對于用戶,不明顯的比特是否被破壞是不要緊的,他們最關(guān)心的是,重要的同步是否丟失。
多協(xié)議封包-前向誤碼糾錯(MPE-FEC):在DVB-H中,多協(xié)議封包結(jié)合附加的前向糾錯(FEC),是用來改善單天線的移動接收的。但是這種誤碼保護只在一個時間片工作。但傳輸?shù)恼`碼通常不是單個的誤碼而是作為突發(fā)誤碼串出現(xiàn)的,如果時間片被擾亂太多,業(yè)務(wù)就丟失,不僅在時間片的期間,也延伸直到下個時間片被傳輸?shù)钠陂g。MPE-FEC是一個在較高的協(xié)議層的附加FEC,能夠校正在較低層上的剩余誤碼,但只能在某個范圍內(nèi)。因此,DVB-H對它的有效比特沒有獨立的保護。現(xiàn)在計劃進行進一步的實驗室測試和現(xiàn)場試驗,以研究帶和不帶MPE-FEC兩種情況下,只用一個天線的DVB-H的接收性能。DAB不使用MPE-FEC,因為這只是在一個較高的傳輸層上的一個附加的誤碼保護機制。不過在DAB中使用MPE-FEC或類似的誤碼保護系統(tǒng)也不是問題。WorldDAB協(xié)會現(xiàn)在正在考慮DAB標(biāo)準(zhǔn)的擴展,它會包括像DVB-H那樣基于MPE-FEC的誤碼保護方案,或者如DVB-T和DVB-S標(biāo)準(zhǔn)所用的,MPEG-2傳輸流的基于R-S碼。
可擴縮性:DAB的復(fù)接是以864個容量單元為基礎(chǔ)的,它們可以組合起來以適合業(yè)務(wù)需要的任何數(shù)據(jù)率。因此業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)率的最小值受容量單元的限制。根據(jù)所選擇的誤碼保護,這在1.3kbit/s的數(shù)量級:作為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),通常用8kbit/s的倍數(shù)。DVB-H提供的業(yè)務(wù)可以從0-10Mbit/s。它只取決于時間片的大小。
因為各種不同的理由,如果每個業(yè)務(wù)用的數(shù)據(jù)率為300kbit/s或更少,DAB更適合移動終端的技術(shù)需求。舉例來說,它在多工方面比較簡單。經(jīng)由DAB可以傳輸四到六套節(jié)目,然而在DVB-H有30套或更多的節(jié)目需要復(fù)接。這么多節(jié)目的處理是更困難的。利用差分相移鍵控(DQPSK),DAB的解調(diào)技術(shù)比較簡單。藉由這種解調(diào)技術(shù),接收機的復(fù)雜性減少了。在接收機方面,DAB只需要DVB-T的5-20%的功率,而DVB-H消耗DVB-T的大約33%的功率。功率的減少取決于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)率。
相對DVB-H,DAB的帶寬較低,DAB發(fā)射網(wǎng)絡(luò)比DVB-H發(fā)射網(wǎng)絡(luò)的功率小得多。DVB-H網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射功率至少與DVB-T相同。通過利用大的SFN,DAB可以提供高的網(wǎng)絡(luò)頻譜效率。此外,通過為每個業(yè)務(wù)運行者進行頻譜規(guī)劃,頻率資源可以非常有效地利用。今天,DAB音頻業(yè)務(wù)在L波段上用得不多,這波段仍然有DAB多工可用的頻譜。
六、DVB-H和DAB的其他方面
全國性的單頻網(wǎng):大體而言,DVB-H和DAB都可能建立全國性的單頻網(wǎng),但是,因為減少自擾的靈敏度,DAB允許大的SFN。這是非常有頻譜效率的。與此相比,用16QAM模式的DVB-T/H,最大的SFN大約是200km。
在歐洲,DVB-H和DAB之間開始合作,目標(biāo)是回答下列問題:是否有一個以DAB為基礎(chǔ)的,類似DVB-H的,有用的或可能的標(biāo)準(zhǔn)一種迎合兩個標(biāo)準(zhǔn)的最終用戶器件是否容易實現(xiàn)?DAB向移動用戶提供DVB-H業(yè)務(wù)需要什么?人們正在協(xié)調(diào)DAB和DVB-H。例如讓DAB能使用DVB-H的MPE-FEC。另外,另一種可能性可能在比較高層,例如視頻編碼(MPEG-4,H.264)和傳輸層(IP的使用)。真正需要的是在IP-Datacast/DVB-H業(yè)務(wù)和DAB物理層之間有一個公共接口定義。
有人提出,移動接收應(yīng)當(dāng)用DAB,他的理由是:從標(biāo)準(zhǔn)化進程的最開始,DAB就是為用單天線作移動接收而設(shè)計的;數(shù)據(jù)率從小顯示到1.2Mbit/s(在較低的誤碼保護為1.5Mbit/s)是可擴展的;DAB發(fā)射網(wǎng)絡(luò)的建立比DVB-H網(wǎng)絡(luò)便宜;由于它的時間交織特征,DAB對脈沖噪聲是穩(wěn)健的;DAB需要的發(fā)射機功率比DVB-H低;不管音頻還是多媒體業(yè)務(wù),DAB都是由廣播界推動的。
小結(jié)
廣播電視的移動接收作為當(dāng)前的技術(shù)熱點,盡管它的市場前景和受眾分析還有待進一步的研究,但它的技術(shù)還在發(fā)展中。要說哪一種制式最適合移動接收還為時尚早,因為每種制式都會根據(jù)市場的需要及時改進其技術(shù),從而改善其移動接收的性能。
參考文獻:
《新一代多媒體移動標(biāo)準(zhǔn)DVB-H》北京郵電大學(xué)移動多媒體實驗室
2005年中國西部電視技術(shù)協(xié)會第十七屆年會技術(shù)論文二等獎 主要內(nèi)容:本文主要介紹數(shù)字地面廣播電視信號的移動接收所遇到的問題,以及國內(nèi)外的傳輸標(biāo)準(zhǔn),并對DAB與DVB-H兩種技術(shù)進行比較分析。
關(guān)鍵詞 數(shù)字電視地面廣播 移動接收 DAB DVB-T DVB-H
〖正文〗
隨著數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,無線傳播領(lǐng)域正在引發(fā)一場深刻的技術(shù)革命,就在這一兩年間,無線數(shù)字媒體的類型驟然豐富,除傳統(tǒng)媒體之外,手機電視、車載移動電視,樓宇分類電視,多媒體信息亭、地鐵多媒體信息系統(tǒng)等新興媒體紛紛涌現(xiàn),移動接收是個熱點,尤其是廣播電視的移動接收,成為發(fā)展方向之一。在早期,這種移動性主要受電源供電、設(shè)備尺寸的限制,基本上沒有辦法實現(xiàn),移動接收帶來的技術(shù)問題也沒有提到議事日程上。在電子管時代,器件的尺寸比較大,耗電也多,真正的“移動”只在軍事方面,便攜式的收音機也有,但一直不能普及。到了晶體管時代,收音機小到可以放在口袋里,廣播的移動接收算是在一定程度上解決了。但是電視的移動接收問題要比廣播的移動接收困難得多,所以至今還沒有得到解決。
一、數(shù)字電視地面廣播(DTTB:Digital Television Terrestrial Broadcdsting)
在現(xiàn)代通信中,通信傳輸手段主要是光纖、衛(wèi)星、數(shù)字微波等,加上地面無線電視廣播電視發(fā)射構(gòu)成信息主體。目前在我國數(shù)字電視按信號傳輸方式可以分為地面無線傳輸數(shù)字電視、衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視、有線傳輸數(shù)字電視三類。而移動電視是數(shù)字電視地面廣播的重要應(yīng)用。數(shù)字電視地面廣播在應(yīng)用需求上要求實現(xiàn)移動和便攜接收的功能,使整個技術(shù)系統(tǒng)的要求最高。它具備無線數(shù)字系統(tǒng)所共有的優(yōu)點,較之衛(wèi)星接收,有實現(xiàn)容易、價格低廉的特點;較之有線接收不易受城市施工建設(shè)、自然災(zāi)害戰(zhàn)爭等因素造成的斷網(wǎng)影響;數(shù)字電視地面廣播通過電視臺制高點天線發(fā)射無線電波,覆蓋電視用戶,用戶通過接收天線和電視機收看電視節(jié)目,主要的受眾也是針對本地區(qū)的。完善的數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)所具備的蜂窩單頻網(wǎng)功能,不僅提高了頻譜的利用率,而且可應(yīng)用與寬帶無線接入市場;而移動和便攜的獨特優(yōu)勢使該系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代信息社會“信息到人”的要求,也就是無論何人何時在何地均能任意獲取他想得到的信息。
二、移動接收所遇到的主要問題
移動接收采用的方式是無線數(shù)字信號發(fā)射、地面接收。因此,移動接收所遇到的問題之一就是衰落,這是所有無線通信系統(tǒng)都會遇到的問題。對于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服,但對于移動接收而言分集接收的方法顯然不實用,因此衰落問題尤為突出。
電波在沿地表傳播中會受到各種阻礙物的反射、散射和吸收,實際到達收信天線處的電波除了來自發(fā)射天線的直接波外,還存在來自各種物體(包括地面)的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天線處形成干涉場,此外,在移動通信中,還存在因移動臺(天線)的快速移動而劃過顛簸的波節(jié)和波幅的駐播現(xiàn)象及由于多普勒效應(yīng)而造成的相移,凡此種種原因,就使得實際移動臺接收到的場強在振幅和相位上均隨時隨地在急驟變化,使信號很不穩(wěn)定,這就是無線電波的衰落現(xiàn)象。衰落的嚴(yán)重程度通常隨頻率或路徑長度的增加而增大。目前還無法對衰落進行精確的預(yù)測,但區(qū)分繞射衰落和多徑衰落兩種不同類型的衰落是十分重要的。前者為慢衰落,短期信號中值電平在長期中的起伏;后者為快衰落,即瞬時信號電平在短期中的起伏。這兩種衰落的表現(xiàn)和影響是不同的。
另外,與其他無線通信系統(tǒng)不同的是,移動接收的關(guān)鍵點是移動。因此,移動接收還存在一個其他無線通信不會遇到的問題,這就是多普勒效應(yīng)。
在日常生活中,我們會注意到遠(yuǎn)處迎面駛來發(fā)出警報聲的警車在離你越近時,汽笛聲的音調(diào)越高。從警車到達你所在位置開始,音調(diào)開始降低,而當(dāng)警車離開你后,聽到的音調(diào)會越來越低,這種現(xiàn)象就稱為多普勒效應(yīng)。奧地利物理學(xué)家多普勒是這樣解釋這種現(xiàn)象的:朝你駛來的警車發(fā)出的聲波對你而言稍微壓縮從而相對集中,這時你聽到的聲音波長短于該聲源靜止時的波,而短波音調(diào)是高的。相反,離你而去的聲源的聲波稍微擴散,這時你聽到的波長比該聲源靜止時的波長長,長波音調(diào)是低的,這樣的效應(yīng)對電磁波同樣適用。比如一個趨近我們的天線發(fā)出的信號,它的頻率高于該天線相對于我們靜止時的頻率,波長相對變短;相反,一個離我們遠(yuǎn)去的天線發(fā)出的信號,其頻率則會低于該天線在相對我們靜止時相對于我們的頻率,波長相對變長。同時波長的位移量與天線的運動速度存在正比關(guān)系,即速度越快,則波長移動越大。以上現(xiàn)象就是多普勒效應(yīng)(Doppler)。
系統(tǒng)方面,移動接收還要考慮覆蓋網(wǎng)的建設(shè),接收機(特別是便攜機)的耗電,接收天線的安裝等問題。
從基本原理考慮,模擬廣播電視信號是不宜實現(xiàn)移動接收的。為了解決移動接收中遇到的問題,廣播電視信號必須首先實現(xiàn)數(shù)字化。利用數(shù)字技術(shù)無線接收,可有效解決以上問題。只要在信號有效覆蓋范圍內(nèi),所有移動交通工具,只要配有接收設(shè)備,都可以接收數(shù)字移動電視信號。
三、移動接收中的關(guān)鍵技術(shù)——OFDM
OFDM是正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的縮寫,是在嚴(yán)重電磁干擾的通信環(huán)境下保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定完整傳輸?shù)募夹g(shù)措施.
OFDM的基本原理是:高速信息數(shù)據(jù)流通過串/并變換,分配到速率相對較低的若干子信道中傳輸,每個子信道中的符號周期相對增加,這樣可減少因無線信道多徑時延擴展所產(chǎn)生的時間彌散性對系統(tǒng)造成的碼間干擾。另外,由于引入保護間隔,在保護間隔大于最大多徑時延擴展的情況下,可以最大限度地消除多徑帶來的符號間干擾。如果用循環(huán)前綴作為保護間隔,還可避免多徑帶來的信道間干擾。
在過去的頻分復(fù)用系統(tǒng)中,整個帶寬分成N個子頻帶,子頻帶之間不重疊,為了避免子頻帶間相互干擾,頻帶間通常加保護帶寬,但這會使頻譜利用率下降。為了克服這個缺點,OFDM采用N個重疊的子頻帶,子頻帶間正交,因而在接收端無需分離頻譜就可將信號接收下來。
OFDM的特點是各子載波相互正交,擴頻調(diào)制后的頻譜可相互重疊,不但減少了子載波間的相互干擾,還大大提高了頻譜利用率。主要技術(shù)特點如下:
1)可有效對抗信號波形間的干擾,適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸;
2)通過各子載波的聯(lián)合編碼,具有很強的抗衰落能力;
3)各子信道的正交調(diào)制和解調(diào)可通過離散傅利葉反變換和離散傅利葉變換實現(xiàn);
OFDM能夠有效地對抗衰落和多普勒現(xiàn)象帶來的負(fù)面影響,使受到干擾的信號能夠可靠地接收。OFDM碼率低,又加入了時間保護間隔,具有極強的抗干擾能力。其多徑時延小于保護間隔,所以系統(tǒng)不受碼間干擾的困擾。
在有關(guān)移動接收的幾種標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中,都采用OFDM作為其核心技術(shù)。
四、移動接收制式
眾所周知,地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)目前有多種制式,這些制式總體上可以分為單載波方式和多載波方式兩類,美國用的ATSC是單載波的,歐洲的DVB-T是多載波的。英國是實施DVB-T標(biāo)準(zhǔn)最成功的一個國家,并成功地開通了地面數(shù)字電視廣播。法國、瑞典、西班牙在實施地面數(shù)字廣播方面也獲得了成功。除我國自己提出的若干種制式,我國DTTB的制定原理是:(1)傳輸信息要大,支持包括高清電視的多媒體廣播服務(wù);(2)抗干擾能力強,在一般室內(nèi)環(huán)境下可接收;(3)與現(xiàn)有模擬廣播電視頻道兼容,并有利于頻道規(guī)劃和摸擬向數(shù)字過渡;(4)具有靈活性;支持標(biāo)準(zhǔn)高清晰度和高清晰度兼容的是視廣播,支持移動接收設(shè)備,支持便攜接收設(shè)備;(5)具有可擴展性;支持包括互聯(lián)網(wǎng)的交互數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù),支持廣播網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需要。整體性能指標(biāo)應(yīng)優(yōu)于或相當(dāng)于相應(yīng)的國外現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的性能。
在歐洲,針對DVB-T(Digital video broadcasting Terrestrial)在移動接收中的不足,人們提出了一種DVB-H的制式專門用于移動接收,而原有的數(shù)字音頻廣播(DAB)也發(fā)展到播出多媒體,下文將重點比較DVB-H和DAB的差別。
DAB是在1988到1992年間開發(fā)的。系統(tǒng)當(dāng)初主要打算作為音頻廣播,但對傳送數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)也有準(zhǔn)備。盡管到目前為止在許多國家沒有達到普及的程度,但DAB業(yè)務(wù)已經(jīng)在多個國家開始。DAB系統(tǒng),尤其是它的傳輸網(wǎng)絡(luò),是以1.5m的天線高度作為戶外的接收而設(shè)計的。因此,DAB為汽車接收提供良好的覆蓋。
DVB-H(Digital video broadcasting handheld),通過地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)所制定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是歐洲的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-T的擴展應(yīng)用。和DVB-T相比,DVB-H終端具有功耗更低、移動接收和抗干擾性更強的特點,因此該標(biāo)準(zhǔn)適用于移動電話、手持計算機等小型便攜設(shè)備通過地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)接收信號。也可以說DVB-H標(biāo)準(zhǔn)依托DVB-T傳輸系統(tǒng),通過增加一定的附加功能和改進技術(shù)使手機等手持便攜設(shè)備能夠在固定和移動狀態(tài)下穩(wěn)定地接收廣播電視信號。如圖1
DVB-H采用時分?jǐn)?shù)字多媒體廣播帶寬、以脈沖方式發(fā)送各頻道的數(shù)據(jù)。一般情況下,除接收所需頻道的數(shù)據(jù)外,調(diào)諧器電路在其它時間均處于關(guān)閉狀態(tài),因此可有效減少耗電。圖2是DVB-H傳輸系統(tǒng)框圖。
圖2
DAB(Digital Audio Broadcasting)適合于多媒體的分發(fā),而DVB-H則是來自DVB的最新標(biāo)準(zhǔn),它們有不同的歷史:
DVB-T接收機的普及是令人鼓舞的。在德國的柏林,2003年從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字電視之后,賣出的DVB-T接收機達到250,000臺。不同的歐盟贊助項目,如ACTS-MOTIVATE(1998-99),MCP(2000-2001)和CONFLUENT(2002-2003),對DVB-T用作移動和手提式接收進行過考察,也對接收機進行了優(yōu)化。結(jié)論是,使用(雙天線)分集接收機技術(shù)可以使DVB-T實現(xiàn)高速移動接收。
在對DVB-T的移動性進行測試的時候,也提出了DVB-T在移動環(huán)境下是否適合其他多媒體應(yīng)用的問題。移動電話制造商,對通過DVB-T的高數(shù)據(jù)率的應(yīng)用提供移動的多媒體服務(wù)特別感興趣。其動機是,在移動電話商業(yè)價值鏈中,電視是最后一個不在手上的鏈路。由于用DVB-T向移動電話廣播有缺點,所以有了制定以DVB-T為基礎(chǔ)的,專用于手持接收機的標(biāo)準(zhǔn)的主意。這方案叫做DVB-H。
DVB-H的基本商業(yè)要求是用電池供電的小的屏幕移動終端。它應(yīng)該能夠在手提式的,移動的和室內(nèi)的環(huán)境中,使用單一天線接收多媒體業(yè)務(wù)。
五、DAB和DVB-H在技術(shù)上的異同
從總體上看,DAB和DVB-T/H傳輸系統(tǒng)是以相同的調(diào)制和編碼技術(shù)為基礎(chǔ)的,這就是編碼正交頻分頻復(fù)用(COFDM)。它們之間的差別主要是在特定的區(qū)域,如載波間隔,載波調(diào)制,F(xiàn)FT的大小(也就是副載波的數(shù)量)等等。
FFT大小: DAB在一個1.5MHz的信道里,可以應(yīng)用256,512,1k和2k的FFT;DVB-H可以在5,6,7或8MHz帶寬的信道中應(yīng)用2k,4k和8k的FFT。
時間分片:DVB-H的時間分片是一種在接收機上節(jié)省功率的新機制。如果在沒有業(yè)務(wù)傳輸?shù)哪切r間段,接收機可以斷開,那么就可以節(jié)省電池的電力。DVB-H的時間分片意味著數(shù)據(jù)是以突發(fā)脈沖串的方式傳輸?shù)模@些脈沖串從幾毫秒到幾秒之間。這項技術(shù)以下列二個與業(yè)務(wù)有關(guān)的問題的折衷為基礎(chǔ):業(yè)務(wù)需要什么數(shù)據(jù)率?而在接收機這邊應(yīng)當(dāng)節(jié)省多少電池的電力?
DAB也是用串的形式傳輸數(shù)據(jù)的。這種“數(shù)據(jù)脈沖串”是DAB幀的一部份,幀跟隨在一個無效符號后,持續(xù)24ms。
時間交織:DVB-H沒有采用時間交織,因為DVB-T標(biāo)準(zhǔn)不提供時間交織:DVB-T原先不是作為高速移動接收而設(shè)計的。DAB從一開始就是為移動接收而設(shè)計的。時間交織解決了在單天線的移動接收條件下的衰落問題。時間交織把突發(fā)誤碼分配在一個較大的時段上,使得FEC能夠校改正這些誤碼。在移動接收中,更有可能出現(xiàn)的是突發(fā)誤碼而不是單個誤碼。在DAB中,時間交織工作在16個“數(shù)據(jù)串”上。一個數(shù)據(jù)串持續(xù)24ms,使得時間交織工作在384ms上。
不相等的誤碼保護(UEP):不相等的誤碼保護意味著在解碼過程中,較重要的比特的保護優(yōu)于較低重要性的比特。DAB支持UEP。這意味著對解碼過程,比特是依照它們的重要性進行保護的。這對移動和便攜接收是非常重要的,因為一般來說,惡劣的接收條件是無可避免的,在惡劣的接收條件下的服務(wù)性能是關(guān)鍵問題。借助UEP,通過設(shè)計相對于主業(yè)務(wù)保護的不同的誤碼保護類型,就可以把失效特性對客觀或主觀的服務(wù)品質(zhì)實現(xiàn)最佳化。DVB-T/H沒有準(zhǔn)備UEP。這意味著,那些損害某些重要信息(例如控制信息)的誤碼只能像那些不明顯的比特那樣來保護。對于用戶,不明顯的比特是否被破壞是不要緊的,他們最關(guān)心的是,重要的同步是否丟失。
多協(xié)議封包-前向誤碼糾錯(MPE-FEC):在DVB-H中,多協(xié)議封包結(jié)合附加的前向糾錯(FEC),是用來改善單天線的移動接收的。但是這種誤碼保護只在一個時間片工作。但傳輸?shù)恼`碼通常不是單個的誤碼而是作為突發(fā)誤碼串出現(xiàn)的,如果時間片被擾亂太多,業(yè)務(wù)就丟失,不僅在時間片的期間,也延伸直到下個時間片被傳輸?shù)钠陂g。MPE-FEC是一個在較高的協(xié)議層的附加FEC,能夠校正在較低層上的剩余誤碼,但只能在某個范圍內(nèi)。因此,DVB-H對它的有效比特沒有獨立的保護。現(xiàn)在計劃進行進一步的實驗室測試和現(xiàn)場試驗,以研究帶和不帶MPE-FEC兩種情況下,只用一個天線的DVB-H的接收性能。DAB不使用MPE-FEC,因為這只是在一個較高的傳輸層上的一個附加的誤碼保護機制。不過在DAB中使用MPE-FEC或類似的誤碼保護系統(tǒng)也不是問題。WorldDAB協(xié)會現(xiàn)在正在考慮DAB標(biāo)準(zhǔn)的擴展,它會包括像DVB-H那樣基于MPE-FEC的誤碼保護方案,或者如DVB-T和DVB-S標(biāo)準(zhǔn)所用的,MPEG-2傳輸流的基于R-S碼。
可擴縮性:DAB的復(fù)接是以864個容量單元為基礎(chǔ)的,它們可以組合起來以適合業(yè)務(wù)需要的任何數(shù)據(jù)率。因此業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)率的最小值受容量單元的限制。根據(jù)所選擇的誤碼保護,這在1.3kbit/s的數(shù)量級:作為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),通常用8kbit/s的倍數(shù)。DVB-H提供的業(yè)務(wù)可以從0-10Mbit/s。它只取決于時間片的大小。
因為各種不同的理由,如果每個業(yè)務(wù)用的數(shù)據(jù)率為300kbit/s或更少,DAB更適合移動終端的技術(shù)需求。舉例來說,它在多工方面比較簡單。經(jīng)由DAB可以傳輸四到六套節(jié)目,然而在DVB-H有30套或更多的節(jié)目需要復(fù)接。這么多節(jié)目的處理是更困難的。利用差分相移鍵控(DQPSK),DAB的解調(diào)技術(shù)比較簡單。藉由這種解調(diào)技術(shù),接收機的復(fù)雜性減少了。在接收機方面,DAB只需要DVB-T的5-20%的功率,而DVB-H消耗DVB-T的大約33%的功率。功率的減少取決于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)率。
相對DVB-H,DAB的帶寬較低,DAB發(fā)射網(wǎng)絡(luò)比DVB-H發(fā)射網(wǎng)絡(luò)的功率小得多。DVB-H網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射功率至少與DVB-T相同。通過利用大的SFN,DAB可以提供高的網(wǎng)絡(luò)頻譜效率。此外,通過為每個業(yè)務(wù)運行者進行頻譜規(guī)劃,頻率資源可以非常有效地利用。今天,DAB音頻業(yè)務(wù)在L波段上用得不多,這波段仍然有DAB多工可用的頻譜。
六、DVB-H和DAB的其他方面
全國性的單頻網(wǎng):大體而言,DVB-H和DAB都可能建立全國性的單頻網(wǎng),但是,因為減少自擾的靈敏度,DAB允許大的SFN。這是非常有頻譜效率的。與此相比,用16QAM模式的DVB-T/H,最大的SFN大約是200km。
在歐洲,DVB-H和DAB之間開始合作,目標(biāo)是回答下列問題:是否有一個以DAB為基礎(chǔ)的,類似DVB-H的,有用的或可能的標(biāo)準(zhǔn)一種迎合兩個標(biāo)準(zhǔn)的最終用戶器件是否容易實現(xiàn)? DAB向移動用戶提供DVB-H業(yè)務(wù)需要什么?人們正在協(xié)調(diào)DAB和DVB-H。例如讓DAB能使用DVB-H的MPE-FEC。另外,另一種可能性可能在比較高層,例如視頻編碼(MPEG-4,H.264)和傳輸層(IP的使用)。真正需要的是在IP-Datacast/DVB-H業(yè)務(wù)和DAB物理層之間有一個公共接口定義。
有人提出,移動接收應(yīng)當(dāng)用DAB,他的理由是:從標(biāo)準(zhǔn)化進程的最開始,DAB就是為用單天線作移動接收而設(shè)計的;數(shù)據(jù)率從小顯示到1.2Mbit/s(在較低的誤碼保護為1.5Mbit/s)是可擴展的;DAB發(fā)射網(wǎng)絡(luò)的建立比DVB-H網(wǎng)絡(luò)便宜;由于它的時間交織特征,DAB對脈沖噪聲是穩(wěn)健的;DAB需要的發(fā)射機功率比DVB-H低;不管音頻還是多媒體業(yè)務(wù),DAB都是由廣播界推動的。
小結(jié)
廣播電視的移動接收作為當(dāng)前的技術(shù)熱點,盡管它的市場前景和受眾分析還有待進一步的研究,但它的技術(shù)還在發(fā)展中。要說哪一種制式最適合移動接收還為時尚早,因為每種制式都會根據(jù)市場的需要及時改進其技術(shù),從而改善其移動接收的性能。
參考文獻:
《新一代多媒體移動標(biāo)準(zhǔn)DVB-H》 北京郵電大學(xué)移動多媒體實驗室
移動電視是數(shù)字電視地面廣播的重要應(yīng)用。數(shù)字電視地面廣播在應(yīng)用需求上要求實現(xiàn)移動和便攜接收的功能,使整個技術(shù)系統(tǒng)的要求最高。它具備無線數(shù)字系統(tǒng)所共有的優(yōu)點,較之衛(wèi)星接收,有實現(xiàn)容易、價格低廉的特點;較之有線接收不易受城市施工建設(shè)、自然災(zāi)害戰(zhàn)爭等因素造成的斷網(wǎng)影響。移動和便攜的獨特優(yōu)勢使該系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代信息社會“信息到人”的要求,也就是無論何人何時在何地均能任意獲取他想得到的信息。
二、移動接收制式
眾所周知,地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)目前有多種制式,除了國外正在使用的幾種標(biāo)準(zhǔn)外,還有我國自己提出的若干種制式。這些制式總體上可以分為單載波方式和多載波方式兩類,美國用的ATSC是單載波的,歐洲的DVB-T是多載波的。國外主要有三種數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn):歐洲的DVB-T(DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial)、美國的ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)和日本的ISDB-T(IntegratedServicesDigitalBroadcastingTerrestrial)(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播)。
ATSC采用的是單載波調(diào)制方式(VSB),抗多徑干擾和抗多譜勒效應(yīng)能力差,難以建立單頻網(wǎng)和進行移動接收。ISDB-T雖然支持單頻網(wǎng)和移動接收的應(yīng)用要求,但是該技術(shù)應(yīng)用較少。從世界各地對數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)的采用情況來看,DVB-T標(biāo)準(zhǔn)較ATSC和ISDB-T更具優(yōu)勢。DVB-T是歐洲D(zhuǎn)VB系列標(biāo)準(zhǔn)中較新的一個標(biāo)準(zhǔn)(此外還有有線數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-C,以及衛(wèi)星數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-S),也是最復(fù)雜的DVB傳輸系統(tǒng)。此標(biāo)準(zhǔn)是1998年2月批準(zhǔn)通過的。DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的核心是MPEG-2數(shù)字視音頻壓縮編碼,采用編碼正交頻分復(fù)用COFDM(CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)調(diào)制方式,適用于大范圍多發(fā)射機的8k載波方式。為高清晰度電視(HDTV)信號傳輸提供大于20Mbps的凈荷碼率,支持簡單天線室內(nèi)固定接收。為標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)信號傳輸提供大于5Mbps的凈荷碼率,并能在車速移動條件下支持移動接收。具有單頻組網(wǎng)能力。目前采用DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的國家和地區(qū)有德國、西班牙、挪威等歐洲國家及澳大利亞、新加坡等其它國家。其中新加坡和德國等國將移動接收和手持設(shè)備作為主要方向。歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)最初是為便攜和固定接收而設(shè)計,它采用的是COFDM(編碼正交頻分復(fù)用)多載波調(diào)制方式,其調(diào)制參數(shù)(如星座圖、編碼率、保護間隔等)可調(diào),可提供120種常規(guī)模式和1200種分級模式。隨后,針對DVB-T(DigitalvideobroadcastingTerrestrial)在移動接收中的不足,人們提出了一種DVB-H的制式專門用于移動接收,而原有的數(shù)字音頻廣播(DAB)也發(fā)展到播出多媒體。DVB-H(Digitalvideobroadcastinghandheld),通過地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)所制定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是歐洲的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-T的擴展應(yīng)用。和DVB-T相比,DVB-H終端具有功耗更低、移動接收和抗干擾性更強的特點,因此該標(biāo)準(zhǔn)適用于移動電話、手持計算機等小型便攜設(shè)備通過地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)接收信號。也可以說DVB-H標(biāo)準(zhǔn)依托DVB-T傳輸系統(tǒng),通過增加一定的附加功能和改進技術(shù)使手機等手持便攜設(shè)備能夠在固定和移動狀態(tài)下穩(wěn)定地接收廣播電視信號。DVB-H采用時分?jǐn)?shù)字多媒體廣播帶寬、以脈沖方式發(fā)送各頻道的數(shù)據(jù)。一般情況下,除接收所需頻道的數(shù)據(jù)外,調(diào)諧器電路在其它時間均處于關(guān)閉狀態(tài),因此可有效減少耗電。DVB-H的基本商業(yè)要求是用電池供電的小的屏幕移動終端。它應(yīng)該能夠在手提式的,移動的和室內(nèi)的環(huán)境中,使用單一天線接收多媒體業(yè)務(wù)。目前看來,數(shù)字移動電視非數(shù)字電視地面廣播莫屬。
我國地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)于2006年8月18日頒布(GB20600-2006),并自2007年8月1日起正式實施(國標(biāo)地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)簡稱為DTMB-DigitalTerrestrialMultimediaBroadcasting。較早時也稱為DMBTH)。DMB-TH采用了PN序列填充的時域同步正交頻分復(fù)用(TDS-OFDM)多載波調(diào)制技術(shù),這種獨特的先進技術(shù)有機地將信號在時域和頻域的傳輸結(jié)合起來,在頻域傳送有效載荷,在時域通過擴頻技術(shù)傳送控制信號以便進行同步、信道估計,實現(xiàn)快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤性能。DMB-TH具有自主知識產(chǎn)權(quán),能較好地支持移動接收,高清數(shù)字電視廣播,單頻組網(wǎng)。
三、小結(jié)
廣播電視的移動接收作為當(dāng)前的技術(shù)熱點,盡管它的市場前景和受眾分析還有待進一步的研究,但它的技術(shù)還在發(fā)展中。它還有著信號衰落、多普勒效應(yīng)、覆蓋網(wǎng)的建設(shè),接收機(特別是便攜機)的耗電,接收天線的安裝等問題,所以要說哪一種制式最適合移動接收還為時尚早,因為每種制式都會根據(jù)市場的需要及時改進其技術(shù),從而改善其移動接收的性能。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞 數(shù)字集群 自主組網(wǎng) 通播組呼
1 當(dāng)前數(shù)字集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其局限性
數(shù)字集群通信系統(tǒng)是一種高效使用無線信道資源的專用指揮調(diào)度系統(tǒng),能夠提供安全、可靠以及高效率的語音和數(shù)據(jù)通信,目前在軌道交通、公共安全、政府部門、港口和民航等單位得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)代戰(zhàn)爭對通信系統(tǒng)的時效性、機動性、抗毀性、互聯(lián)互通性及安全保密性有著越來越高的要求,數(shù)字集群通信系統(tǒng)能夠很好地滿足戰(zhàn)場環(huán)境下的通信指揮需求,因此數(shù)字集群通信系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域大有可為。
如圖1 所示為一個多層次、多控制中心的多區(qū)系統(tǒng),將各基站通過有線與一個控制中心相連,并受其統(tǒng)一管理和控制,區(qū)域交互中心主要負(fù)責(zé)越區(qū)用戶的身份登記、不同區(qū)間業(yè)務(wù)的管理、控制信道的分配和管理以及區(qū)間用戶的漫游業(yè)務(wù)等。
上文所介紹的數(shù)字集群系統(tǒng)為常駐系統(tǒng),并不能滿足部隊機動過程中的應(yīng)用需求。同時,多基站互連時都需要通過有線接入到一個固定的控制中心來實現(xiàn)跨基站用戶業(yè)務(wù)。在戰(zhàn)場環(huán)境下,控制中心會成為敵方的重要目標(biāo),很可能遭到破壞,這將造成各基站之間的連接中斷,系統(tǒng)崩潰,這對數(shù)字集群通信系統(tǒng)在戰(zhàn)場環(huán)境下的應(yīng)用構(gòu)成了很大限制。
針對這一問題,數(shù)字集群系統(tǒng)加強了基站的功能,在基站中增加了MSC、VLR、GVLR等功能實體,使之成為機動基站,單個基站在脫離集群系統(tǒng)時也能夠在本基站范圍內(nèi)實現(xiàn)集群功能。同時,幾個機動基站也可以通過有線組網(wǎng),選舉出一名基站組長來負(fù)責(zé)該臨時移動網(wǎng)絡(luò)的控制管理。每一個機動基站向組長基站進行注冊,組長基站掌握所屬機動基站的用戶歸屬前綴信息和組呼服務(wù)配置信息,充當(dāng)常駐網(wǎng)絡(luò)中控制中心。當(dāng)組長基站因故障無法正常工作時,可以通過重新選舉組長基站的方法增強系統(tǒng)的健壯性。
然而在戰(zhàn)場環(huán)境下,BD 很可能處于快速機動過程,各機動基站通過有線方式共同連接至控制中心或一個組長基站就不具備可操作性了。除了戰(zhàn)場環(huán)境外,在一些特殊環(huán)境或緊急情況下,有一個共同控制中心的有線聯(lián)網(wǎng)集群系統(tǒng)也不能勝任。比如,發(fā)生地震、洪水等自然災(zāi)害后,通信基礎(chǔ)設(shè)施可能遭受破壞,但是仍要求在搶險救災(zāi)過程中實現(xiàn)各基站之間的通信。在以上場合中都要求各移動基站能夠不依賴基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進行快速和靈活配置組網(wǎng),因此在數(shù)字集群系統(tǒng)中引入能夠滿足要求的機動基站自組網(wǎng)技術(shù)就勢在必行了。
對自組網(wǎng)技術(shù)的研究是因軍事應(yīng)用而發(fā)展起來的,它能夠適應(yīng)軍事應(yīng)用的需要,因此具備先天的技術(shù)優(yōu)勢。因其特有的無需架設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、可快速展開、抗毀性強等特點,自組網(wǎng)技術(shù)一直是數(shù)字化戰(zhàn)場通信的首選技術(shù)。將數(shù)字集群系統(tǒng)與自組網(wǎng)技術(shù)融合能夠在數(shù)字集群系統(tǒng)中引入自組網(wǎng)技術(shù)的一些技術(shù)優(yōu)勢: (1)獨立組網(wǎng);(2)無中心:自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)采用無中心結(jié)構(gòu),所有節(jié)點地位平等,組成一個對等式網(wǎng)絡(luò),其中的節(jié)點可以隨時加入和離開網(wǎng)絡(luò),任意節(jié)點的故障也不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的運行。與有中心的網(wǎng)絡(luò)相比,具備很強的抗毀性。(3)動態(tài)拓?fù)洌鹤越M網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中,移動終端能夠以任意可能的速度和移動模式移動,并且可以隨時關(guān)閉。
2 數(shù)字集群自組網(wǎng)技術(shù)原理
近年來,自組網(wǎng)技術(shù)與數(shù)字集群系統(tǒng)的融合國內(nèi)外均有研究人員涉及,大部分研究重點在于終端級別的自組網(wǎng)。在無法架設(shè)基站或者基站覆蓋不到的情況下,集群系統(tǒng)定義了移動臺脫網(wǎng)直通操作模式,受移動臺功率限制,通信距離有限。因此,研究基站覆蓋范圍之外的移動臺形成一個自組織網(wǎng)絡(luò)可以在一定程度上增強數(shù)字集群系統(tǒng)的脫網(wǎng)工作能力。然而還是受移動臺功率的限制,移動臺級別的自組織網(wǎng)絡(luò)仍然不能很好地解決通信距離受限問題。基站的功率相對更大,如果能夠?qū)崿F(xiàn)機動基站的自組網(wǎng),可以大大增加集群系統(tǒng)在機動過程中的覆蓋范圍。
數(shù)字集群系統(tǒng)基站的覆蓋范圍為10km,要保證基站原有覆蓋范圍的前提下實現(xiàn)無線組網(wǎng),才能真正發(fā)揮集群系統(tǒng)基站自組網(wǎng)的優(yōu)勢。
數(shù)字集群系統(tǒng)工作頻率:
下行頻率(基站到移動臺):851MHz—866 MHz
上行頻率(移動臺到基站):806MHz—821 MHz
關(guān)鍵詞:Mobile GIS;GPS;移動終端
中圖分類號:TP311文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)24-6782-02
Design and Realization of Holding GPS Orientation System in Mobile GIS Application
ZHANG Yong-xiong
(Computer Science and Engineering Department, Guangzhou Technology & Business College, Guaungzhou 510850, China)
Abstract: The research of Mobile GIS is one of the leading edge for ten researches of GIS. According to the important position of GPS in the research for Mobile GIS application, this article set up an hand-hold GPS orientation system and disussed the realization of hand-hold GPS orientation system. It studied and analysed the princple and method for receiving and processing the GPS data of mobile terminal.It also listed out the interchanged formular between geodetic coordinate and Gauss plane coordinate. Finally, it used experiment to prove the feasibility of this system. All of these offered the valuable technological support for the further research of Mobile GIS.
Key words: Mobile GIS; GPS; mobile terminal
傳統(tǒng)的GIS是一種靜態(tài)的GIS,其所研究、分析的對象局限于空間位置相對固定的地理實體[1],然而在現(xiàn)實世界中,大部分的對象都有移動性,如各種交通工具、行人等。要在移動環(huán)境中使用GIS以及描述移動中的對象,就是需要一種融合了移動計算、地理信息系統(tǒng)、定位、無線通信等多種技術(shù)的新地理信息系統(tǒng)――Mobile GIS[2]。
本文基于對Mobile GIS研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計與實現(xiàn)了Mobile GIS系統(tǒng)中的一個組成部分――手持GPS定位系統(tǒng),提供了一個Mobile GIS研究中定位功能的方案。
1 手持GPS定位系統(tǒng)的構(gòu)建
如圖1所示,手持GPS定位系統(tǒng)主要包括移動終端,無線網(wǎng)關(guān)和web服務(wù)器三部分組成。
移動終端是由索尼愛立信K750手機和環(huán)天BT-338型號的GPS接收器組成。移動終端的主要功能是GPS接收器接收衛(wèi)星定位信息,通過藍(lán)牙技術(shù)與手機通信,手機處理定位信息數(shù)據(jù),然后通過GPRS與web服務(wù)器進行數(shù)據(jù)的通信。web服務(wù)器是接收手機發(fā)送過來的數(shù)據(jù),經(jīng)過處理后,傳送到手機上。
2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究
2.1GPS數(shù)據(jù)接收及處理
移動終端中的GPS接收器是不可編程的硬件設(shè)備,它所遵守的GPS協(xié)議是NMEA-0183[3],它的內(nèi)置SiRF starⅢ高效能GPS芯片組能夠?qū)崟r地接收GPS數(shù)據(jù)并以同步的方式每隔1秒鐘通過SPP的形式向其周圍的藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的NMEA-0183 SiRF二進制GPS數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中的手機端與GPS接收器是通過藍(lán)牙通信連接,并嚴(yán)格遵守JSR-82規(guī)范。移動終端是基于Server和Client模型的,GPS接收器作為Server端,而手機作為Client端。工作流程:首先,GPS接收器通過GPS定位服務(wù)進行定位和計算,得出定位信息;接著,它通過藍(lán)牙SPP以NMEA-0183的格式向周圍的藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送定位信息。此時,手機與GPS接收器進行藍(lán)牙連接,并同步地接收GPS數(shù)據(jù)。
本系統(tǒng)中的藍(lán)牙通信也是基于C/S模型,其中Server端的主要功能是注冊服務(wù)和等待接收連接,而Client端是搜索服務(wù)和進行連接。GPS接收器與手機建立的藍(lán)牙連接由三個部分組成:Discovery,Devices Management和Communication。在一般的情形下,Server和Client都會各部署一個應(yīng)用程序,這兩個應(yīng)用通信的基礎(chǔ)就是藍(lán)牙通信協(xié)議棧,通信的過程都是從棧底逐步地向棧的高層進行,Server先在SDDB(service discovery database)中注冊Service,這里的Service即是Client想獲取的一個功能或服務(wù),然后,Server就開始等待Client的應(yīng)用程序初始化藍(lán)牙連接的事件并訪問已經(jīng)注冊了的Service。藍(lán)牙協(xié)議棧為Server提供的功能是:為Server提供一個服務(wù)池,可以向其中增加,刪除和更新服務(wù);指派一個唯一的服務(wù)操作控制器;建立與Client應(yīng)用程序的邏輯連接。藍(lán)牙協(xié)議棧為Client提供的功能是:搜索并獲取Server SDDB中的Service;建立與Server應(yīng)用程序的邏輯連接。
2.2 大地坐標(biāo)到高斯平面坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換
高斯平面坐標(biāo)系如圖2所示。
為了避免Y軸出現(xiàn)負(fù)值,轉(zhuǎn)換的時候?qū)⒅醒胱游缇€上的各點Y坐標(biāo)定位500km,即將X軸向西移500km[4]。大地坐標(biāo)系選用的是北京54坐標(biāo)系,以6度作為投影分帶。GPS接收器接收到的定位數(shù)據(jù)的大地坐標(biāo)(longitude,latitude)轉(zhuǎn)換為高斯平面坐標(biāo)(Y,X)。以下是推導(dǎo)的數(shù)學(xué)公式:
latitude1 為當(dāng)前點緯度的弧度。
3 系統(tǒng)的實現(xiàn)
根據(jù)圖1的手持GPS定位系統(tǒng)的組成圖,本了兩個實驗,一個實驗是驗證系統(tǒng)的可行性并實現(xiàn)了坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換,另一個實驗是取得當(dāng)前定位點的地圖。
坐標(biāo)轉(zhuǎn)換實驗的工作流程:首先,GPS接收器接收到移動對象的定位信息;然后,手機從GPS接收器取得定位信息;接著,手機把定位信息通過GPRS發(fā)到web服務(wù)器;最后,web服務(wù)器處理數(shù)據(jù),并通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到手機上顯示。
實驗的結(jié)果如圖3所示,左圖是手機接收定位數(shù)據(jù)并提取經(jīng)緯度定位信息數(shù)據(jù)后發(fā)送數(shù)據(jù)完畢的實驗圖,它表示定位數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送到服務(wù)器。右圖是手機接收到服務(wù)器數(shù)據(jù)并顯示處理過的數(shù)據(jù)的實驗圖。右圖顯示的信息是“定位點:北緯23.055183度 東經(jīng)113.3967667度。高斯平面坐標(biāo):y=19745676.7533436 x=2552707.3764977。”
調(diào)圖實驗的步驟是:GPS接收器接收到GPS衛(wèi)星的信息;手機讀取GPS接收器的定位信息,并提取經(jīng)緯度坐標(biāo);手機通過GPRS連接并把移動對象的定點信息傳送給web服務(wù)器;web服務(wù)器進行數(shù)據(jù)的驗證處理,并提取當(dāng)前移動對象所在的地圖信息傳送到手機上;手機顯示地圖。圖4是實驗的結(jié)果圖。
4 結(jié)束語
該文首先給出了手持GPS定位系統(tǒng)的組成圖,然后對移動終端中的GPS數(shù)據(jù)接收及處理進行了深入的研究,并推導(dǎo)出大地坐標(biāo)到高斯平面坐標(biāo)的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換公式。在此基礎(chǔ)上,本了兩個實驗,實驗結(jié)果驗證了手持GPS定位系統(tǒng)在Mobile GIS的研究應(yīng)用中的可行性,為Mobile GIS進一步的研究提供了有價值的技術(shù)支持。
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【關(guān)鍵詞】數(shù)字微波 視音頻系統(tǒng) 通話系統(tǒng)
一、立項背景
2008年,為了配合北京奧運火炬在安徽傳遞的現(xiàn)場直播工作,同時也為了豐富我臺節(jié)目部門的制作手段,提高應(yīng)對突發(fā)事件的直播報道能力,我們提出了改裝一輛全數(shù)字微波中繼車的方案。
首先,奧運火炬?zhèn)鬟f直播的關(guān)鍵技術(shù)在于移動信號的傳輸,奧運火炬?zhèn)鬟f活動需要在移動的官方媒體車上架設(shè)兩套無線微波攝像機,對整個火炬路線傳遞活動進行拍攝,信號經(jīng)過微波車上的移動接收裝置接收后,再經(jīng)過數(shù)字全向大微波發(fā)射,發(fā)送給多點固定接收的大微波基站,有送給轉(zhuǎn)播車的,作為火炬?zhèn)鬟f現(xiàn)場信號源,有送給播總控系統(tǒng)的,作為傳遞現(xiàn)場主路信號的備份源。
其次,對于突發(fā)性的新聞事件等時效性的節(jié)目,衛(wèi)星車對環(huán)境,配電等方面的要求較多,又很難在較短時間內(nèi)完成系統(tǒng)的展開,而且使用衛(wèi)星車,對市內(nèi)范圍的一般性小型活動進行直播的成本較高。因此,為確保完成奧運火炬?zhèn)鬟f的直播任務(wù),為滿足節(jié)目部門制作時效性節(jié)目的需求,有必要實現(xiàn)一套能夠在移動中完成信號傳輸,具有快速性同時成本較低的直播傳輸設(shè)備。
二、技術(shù)方案設(shè)計要求
1、可靠性
系統(tǒng)要能夠完成在移動中的標(biāo)清電視節(jié)目信號穩(wěn)定傳輸,以滿足奧運火炬?zhèn)鬟f直播的規(guī)范和日常節(jié)目錄制的不同需求。微波系統(tǒng)設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)簡單,操作維護方便,能在較短時間內(nèi)完成設(shè)備啟動進入轉(zhuǎn)播狀態(tài)。遠(yuǎn)程微波系統(tǒng)能夠基本覆蓋合肥主要城區(qū)和幾個主要大型活動場地。機載微波數(shù)字全向微波和攝像機載微波都應(yīng)具有一定的抗干擾能力。在一路受到干擾或者接收信號質(zhì)量較差的情況下,完成信號的傳輸任務(wù)。電源,視音頻系統(tǒng),微波系統(tǒng)均應(yīng)有冗余備份,能夠在相對惡劣的天氣條件下正常使用。有完善的對講通話系統(tǒng),便于車上導(dǎo)演及技術(shù)人員與攝像員之間的溝通。
2、安全性
充分考慮到微波輻射對人體的傷害性,方案設(shè)計應(yīng)該有對操作人員的保護措施,并且所有微波設(shè)備均應(yīng)符合國家的輻射控制標(biāo)準(zhǔn)。
3、可擴展性
所有車載設(shè)備均應(yīng)采用符合廣播電視各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成熟設(shè)備。充分考慮到系統(tǒng)的兼容性和靈活性,便于日后升級改造,在滿足標(biāo)清的基礎(chǔ)上,能夠擴展高清應(yīng)用。
4、設(shè)計合理性
車體改裝空間設(shè)計合理,整車配重均衡,配置自動升降的微波發(fā)射天線,對于設(shè)備機架應(yīng)設(shè)計有獨立的減震和加固措施。工作區(qū)、駕駛區(qū)應(yīng)相對獨立,互不干擾。車載空調(diào)應(yīng)能保障所有車載設(shè)備對環(huán)境溫度的要求。有獨立的車載應(yīng)急電源,保證在無外電或整車移動工作時所有設(shè)備的電源供應(yīng)。
三、移動微波中繼車系統(tǒng)架構(gòu)
1、機載數(shù)字微波系統(tǒng)
便攜式攝像機載微波采用的是英國LINK公司的成套設(shè)備。每套機載微波系統(tǒng)由一臺LINK L2000機載微波發(fā)射機,一根L3421發(fā)射天線,一臺L1500 微波接收機,2根LINK接收天線組成。整套系統(tǒng)采用了MPEG2編、解碼技術(shù),有多種數(shù)字調(diào)制方式可選。載波頻點從1.95GHz-2.7GHz逐兆可調(diào)。其體積小、重量輕,可直接掛在攝像機適配器上使用,適宜復(fù)雜環(huán)境下車近距離拍攝或用在演播間抓拍一些特別鏡頭。每臺接收機配2根全向天線,可擴展到4根分集接收。采用目前最先進的合成技術(shù)進行雙天線接收,兩根天線接收到的信號經(jīng)過合成后傳輸給解碼器進行解碼。兩根天線同時工作時,它們把接收到的信號送入合成處理器,由處理器將所有收到的信號進行重組,這樣接收機解出的信號是兩根天線疊加后的最優(yōu)信號,如果某一天線沒有接收到數(shù)據(jù)包或在傳輸過程中損壞的廢包就會被另一天線接收到的有效數(shù)據(jù)所補充或修復(fù),從而獲得更加優(yōu)質(zhì)的圖像傳輸質(zhì)量。
2、遠(yuǎn)程數(shù)字微波系統(tǒng)
本系統(tǒng)包括車載的全向數(shù)字微波發(fā)射機(PMT-7800)、發(fā)射天線、固定接收的數(shù)字微波接收機、接收天線以及一套做為補充的移動接收飛行箱。遠(yuǎn)程數(shù)字微波系統(tǒng)實現(xiàn)視音頻信號從移動直播車到電視臺數(shù)字微波接收點的同步實時數(shù)字微波回傳。本系統(tǒng)發(fā)射接收范圍經(jīng)過測試基本能覆蓋合肥主要城區(qū),接收信號質(zhì)量良好,視音頻信號技術(shù)指標(biāo)符合國家廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
考慮到合肥市為一典型平原城市,且高樓較多、密集度較大,安徽電視臺地處整個城市的偏南位置且樓層在合肥市屬于較高建筑。采用四天線接收系統(tǒng)可保證火炬接力路線的全程覆蓋。發(fā)射頻率590MHZ、794MHZ測試干擾較少,在這個頻帶內(nèi)主接收點的無線電場強低于-80db以下,非常有利于傳輸,固定的接收天線位于彩電中心22層樓頂,南北各一個4m天線。另配備了一套移動接收基站,用于外地轉(zhuǎn)播使用或者備份接收。
設(shè)備采用安徽現(xiàn)代公司的數(shù)字移動微波PMT-7800,基于世界通用標(biāo)準(zhǔn)DVB-T,調(diào)制方式為COFDM 2K模式;保護間隔為1/4(內(nèi)編碼),1/8(外編碼);內(nèi)編碼圖像方式MPEG-II MP@ML 4:2:0。遠(yuǎn)程微波發(fā)射機輸入共有ASI,SDI,模擬視音頻接口,在外編碼方式時將編碼器送來的ASI調(diào)制發(fā)射。工作在內(nèi)編碼方式是將輸入模擬視音頻信號內(nèi)部編碼調(diào)制后發(fā)射,發(fā)射信號的監(jiān)看,通過2臺車載的微波接收機監(jiān)看。
3、車內(nèi)視音頻系統(tǒng)
這一部分的功能主要是把接收機載微波發(fā)送過來的信號,或者微波車外接口板輸入的信號,經(jīng)過編碼器編碼成ASI格式的數(shù)據(jù)流,由遠(yuǎn)程微波發(fā)射機發(fā)射,并帶有本地微波接收、編碼器編碼和遠(yuǎn)程微波發(fā)射3處主備共6路的視頻監(jiān)看和音頻監(jiān)聽。
【論文摘 要】本文論述了無線蜂窩通信系統(tǒng)中的兩種定位體制,并重點介紹基于移動網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的常用定位方法,即AOA、TOA、TDOA定位方法,同時分析各種定位方法的優(yōu)缺點。
要想獲取到目標(biāo)的具置信息,一般都是采用GPS定位信息,但當(dāng)目標(biāo)處在高樓聳立的城市之間,GPS的部分衛(wèi)星信號處于遮擋狀態(tài),此時為了獲得到目標(biāo)的準(zhǔn)確信息,可以考慮采取其他的輔助定位方式。比如說,利用偽衛(wèi)星技術(shù),該技術(shù)實質(zhì)上就是指安置在地面上的地基發(fā)射站,它發(fā)射的信號與GPS的信號相類似,但該種技術(shù)需要架設(shè)額外的設(shè)施;采用DTV技術(shù),由于大城市環(huán)境中,DTV設(shè)施資源也有限。此時可以考慮采用無線蜂窩通信系統(tǒng),該系統(tǒng)在城市中應(yīng)用成熟,基站信號好。因基站可以發(fā)射信號,目標(biāo)可以利用基站的信號信息,確定目標(biāo)的位置,即可以采用無線蜂窩通信系統(tǒng)來彌補GPS定位技術(shù)的不足,從而準(zhǔn)確獲取目標(biāo)的位置信息。
無線蜂窩通信系統(tǒng)中的定位技術(shù)主要有兩種體制。一種是基于下行鏈路的定位技術(shù),即基于移動臺的定位技術(shù);一種是基于上行鏈路的定位技術(shù),即基于移動網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)。基于移動臺的定位技術(shù)要求移動臺參與定位參數(shù)的測量以及測量值的求解計算。基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)是指網(wǎng)絡(luò)根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算出移動終端所處的位置,通常必須利用3個或3個以上蜂窩基站接收手機信號的定位參數(shù),即到達時間、角度或強度。
1 基于移動臺的定位技術(shù)
現(xiàn)已提出的基于移動臺的方法主要有:基于下行鏈路增強觀測時間差定位方法、基于下行鏈路空閑周期觀測到達時間差方法、基于GPS作為輔助的定位技術(shù)等。
2 基于移動網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)
基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的定位方法目前主要有:基于Cell-ID定位和基于時間提前量定位的方法、上行鏈路信號到達時間定位方法、上行鏈路信號到達時間差定位方法以及上行鏈路信號到達角度定位方法等。
2.1 AOA
角度到達[1](AOA,Arrival of Angle)定位方式是根據(jù)信號到達的角度,測定出運動目標(biāo)的位置。在AOA定位方式中,只要測量出運動目標(biāo)與兩個基站的信號到達角度參數(shù)信息,就可以獲取目標(biāo)的位置。蜂窩移動網(wǎng)的AOA定位方式,指的是基站接收機利用基站的天線陣列,接收不同陣元的信號相位信息,并測算出運動目標(biāo)的電波入射角,從而構(gòu)成一根從接收機到發(fā)射機的徑向連線,即測位線,目標(biāo)終端的二維位置坐標(biāo)可通過兩根測位線的交點獲得。
2.2 TOA
抵達時間[2](TOA,Time of Arrival)定位方式也稱為基站三角定位方式,通過測量從運動目標(biāo)發(fā)射機發(fā)出的無線電波,到達多個(3個及以上)基站接受機的傳播時間,來確定出運動目標(biāo)的位置。已知電波傳播速度為c,假設(shè)運動目標(biāo)與基站之間的傳播時間為t,運動目標(biāo)位于以基站為圓心,以移動終端到基站的電波傳輸距離ct為半徑的定圓上,則可由3個基站定位圓的交點,來確定目標(biāo)移動的二維位置。TOA定位方式中,為了根據(jù)發(fā)射信號到達基站的接收時間,來確定出信號的傳播時間,要求運動目標(biāo)發(fā)射機在發(fā)射信號中,加有發(fā)射的時間戳信息。這種定位方式的定位精度取決于,各基站和運動目標(biāo)的時鐘的精度,以及各基站接收機和運動目標(biāo)發(fā)射機時鐘間的同步。
TOA算法要求參加定位的各個基站在時間上要嚴(yán)格同步,由于電磁波的傳播速率很高,微小的誤差將會在算法中放大,使定位精度大大降低。傳播中的多徑干擾、NLOS以及噪聲等干擾造成的誤差會使圓無法交匯,或者交匯處不是一點而是一個區(qū)域。因此TOA對系統(tǒng)同步的要求很高,并且需要在信號中加時間戳(要求基站之間的同步),而實際參加定位的基站一般在3個以上,誤差是不可避免的。這時候可以利用GPS對基站進行校正并利用其他補償算法來估計位置,提高算法的精確度,但同時增加系統(tǒng)的開銷和算法復(fù)雜程度,因此單純的TOA算法在實際中應(yīng)用很少。
2.3 TDOA
抵達時差[3](TDOA,Time Difference of Arrival)定位方式通過測量目標(biāo)移動終端發(fā)射機到達不同基站接收機的傳播時差,來確定運動目標(biāo)的位置信息。TDOA定位方式中,不需要移動終端與基站間的精確同步,也不需要在上行信號中加時間戳信息,還可以消除或減少目標(biāo)移動終端與基站間由于信道所造成的共同誤差。在該定位方式中,將目標(biāo)移動終端定位于兩個基站為焦點的雙曲線方程上。確定目標(biāo)移動終端的二維坐標(biāo)需要至少建立兩個雙曲線方程(至少3個基站),兩條雙曲線交點即為目標(biāo)移動終端的二維坐標(biāo)。
TDOA算法是對TOA算法的改進,他不是直接利用信號到達時間來確定目標(biāo)的位置信息,而是用多個基站接收到信號的時間差信息來確定目標(biāo)的位置信息,與TOA算法相比,它不需要加入專門的時間戳信息,定位精度也有所提高。TDOA值的獲取目前一般都有以下兩種形式:
第一種形式是利用移動臺到達2個基站的時間TOA信息,知道移動臺的坐標(biāo)位置,以及至少三個基站的坐標(biāo)位置,取其差值來獲得。這時仍需要基站時間的嚴(yán)格同步,但是當(dāng)兩基站間移動信道傳輸特性相似時,可減少由多徑效應(yīng)帶來的誤差。
第二種形式是在實際應(yīng)用中,往往很難做到基站與移動臺的同步,此時可以采用相關(guān)估計得到TDOA值,即將一個移動臺接收到的信號,與另一個移動臺接收到的信號進行相關(guān)運算,從而得到TDOA的值。這種算法可以在基站和移動臺不同步時,估計出TDOA的值,再進行定位計算能獲得較高精度。
對于蜂窩網(wǎng)中的移動臺定位而言,TDOA更具有實際意義,這種方法對網(wǎng)絡(luò)的要求相對較低,并且定位精度較高,目前已經(jīng)成為研究的熱點。
從上面的分析可以看出,TDOA定位技術(shù)具有如下優(yōu)點:
①可以在話音和控制信道上進行測量;
②適用于多種移動電話制式下實現(xiàn)該技術(shù),不需要對蜂窩通信的標(biāo)準(zhǔn)進行修改,容易在所有蜂窩網(wǎng)通信系統(tǒng)中擴展;
③對原有系統(tǒng)改動不大,不需要改變用戶端和蜂窩的基礎(chǔ)設(shè)施及蜂窩天線,安裝費用少;
④測試精度不受距離影響,對多徑干擾敏感度低;對功率變化不敏感,信號衰減對測時精度影響小;抗多徑效應(yīng)和市區(qū)遮擋效應(yīng)強,因此在信號接收去不會出現(xiàn)盲點;
⑤延時小,其定位時間在3s之內(nèi)。
【參考文獻】
[1]楊洪娟.蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位技術(shù)的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2009,6.
地面移動數(shù)字電視是指“用地面廣播傳播方式傳輸數(shù)字電視信號的地一種電視系統(tǒng)”。 它和我們腳底下的這個“地面”沒有任何關(guān)系,其接收的電視信號是發(fā)射端采用地面數(shù)字傳輸技術(shù)播出實時節(jié)目,接收終端第一類是安裝在時速120公里以內(nèi)的移動車載設(shè)備,第二類是供手機、筆記本電腦、PMP等手持移動接收設(shè)備(手持移動數(shù)字電視)的群體。
移動電視市場第一個目標(biāo)是地鐵、巴士的乘客;第二個目標(biāo)是出租車、公務(wù)車、商務(wù)車和私家車;第三個目標(biāo)是火車、長途汽車、輪船和飛機;第四個目標(biāo)是手機電視。
目前移動數(shù)字電視信道傳輸主要有兩種方式:地面廣播、衛(wèi)星廣播。
地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)
1、國外標(biāo)準(zhǔn)
全球主要的移動數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)包括歐洲D(zhuǎn)VB-H、韓國T-DMB、日本ISDB-T、英國DAB標(biāo)準(zhǔn),美國高通MediaFLO標(biāo)準(zhǔn)。
2、國內(nèi)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究
上海交大ADTB-T、清華大學(xué)DMB-T、清華大學(xué)DMMB、廣播科學(xué)研究院CMMB、大唐電信公司TDMB、我國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會CDMB。
3、兩種國標(biāo)模式地面數(shù)字電視
(1)數(shù)字電視地面廣播(DMB-TH)
我國從1999年開始研究地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn),2001-2006年進行了三次測試。
2007年7月1日,我國正式開始實施被業(yè)界稱為DMB-TH的標(biāo)準(zhǔn)(可達1920×1080i高清效果)。DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)具有自主創(chuàng)新特點,關(guān)鍵技術(shù)有實現(xiàn)快速同步和高效信道估計與均衡的PN序列幀頭設(shè)計和符號保護間隔填充方法、低密度校驗糾錯碼(LDPC)、系統(tǒng)信息的擴頻傳輸方法等。
國內(nèi)已使用歐洲(DVB-T)、清華(DMB-T)和上海交大(ADTB-T)的地區(qū)必須轉(zhuǎn)換成DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)。DMB-YH也成為強制性國家標(biāo)準(zhǔn)。
DMB-TH以TDS-OFDM技術(shù)為基礎(chǔ),以多載波技術(shù)為主,融合了單載波技術(shù),支持傳輸4.813Mbps―32.486Mbps的系統(tǒng)凈荷數(shù)據(jù)率,支持開展標(biāo)清電視和高清電視業(yè)務(wù),支持多頻組網(wǎng)和單頻組網(wǎng)模式,支持固定接收和移動接收。
(2)移動多媒體廣播(CMMB)
移動多媒體廣播是指通過衛(wèi)星和地面無線廣播方式,供7寸以下小屏幕、小尺寸、移動便攜的手持終端,如手機、PDA、筆記本電腦等接收設(shè)備。該標(biāo)準(zhǔn)由廣電總局在2006年年底正式。
CMMB系統(tǒng)采用STiMi(衛(wèi)星、地面、交互多媒體)技術(shù),通過S波段直播衛(wèi)星覆蓋全國,利用地面增補轉(zhuǎn)發(fā)器補充覆蓋盲區(qū)。為實現(xiàn)交互,利用地面無線移動通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建回傳通道,組成單向廣播與雙向交互相結(jié)合的移動多媒體廣播網(wǎng)絡(luò)。
各種終端設(shè)備(主要是手機和筆記本電腦)接收終端可實時播放電視塔發(fā)射出來的CMMB電視信號,筆記本電腦可通過插入USB便攜接收器收看到和手機同樣的電視節(jié)目。
關(guān)于特殊地方的覆蓋,CMMB系統(tǒng)采用下列方案:
1、立交橋、樓宇、短隧道采用同頻轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋;
2、市區(qū)公路沿線架設(shè)同頻轉(zhuǎn)發(fā)器定向覆蓋;
3、城市地鐵隧道采用泄露電纜覆蓋:
4、飛機火車在機艙外設(shè)置接收天線,艙內(nèi)設(shè)置泄露電纜或多路發(fā)射天線覆蓋;
5、遠(yuǎn)郊區(qū)房屋采用網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋;
6、長隧道采用移頻轉(zhuǎn)增補轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋。
深圳市移動電視市場概況
從2004年12月28日伴隨著地鐵的開通開始運營起,深圳移動電視接收終端覆蓋目標(biāo)基本涵蓋了深圳市固定狀態(tài)下的公共場所、移動狀態(tài)下的公共交通工具和諸如私家車、手持移動電視、USB―TV等個人終端。移動電視信號覆蓋率特區(qū)內(nèi)達96%,特區(qū)外達80%。
1、地鐵客流:2004年12月28日深圳地鐵一期建成通車。總客運量達到5766萬人次,其中1號線總客運量5525.35萬人次,日均人流量70萬人次/天。
2、巴士客流:深圳巴士集團股份有限公司擁有巴士總數(shù)9千余輛,人流量500萬人次/天。
3、巴士廣告:深圳公交電視廣告公司擁有我國乃至全球最大的戶外數(shù)字電視廣告聯(lián)播網(wǎng)。聯(lián)播網(wǎng)截至2009年10月已覆蓋我國最具經(jīng)濟輻射力的18個自有網(wǎng)絡(luò)城市、10個合作網(wǎng)絡(luò)城市,擁有電視終端10萬個,每天傳至1000萬城市居民,覆蓋受眾3億人。聯(lián)播網(wǎng)支持公交車、地鐵和輕軌的移動接收。
4、移動受眾:2005年9月深圳移動數(shù)字電視試播,每天影響人群數(shù)量600萬人次。移動電視頻道全天戶外時段的高頻次接觸,廣告實際到達率80%以上,70%受眾對移動電視廣告留有深刻印象,廣告千人成本低于其它媒體。
5、移動網(wǎng)絡(luò):深圳已形成巴士移動電視傳播網(wǎng)、地鐵移動電視傳播網(wǎng)、城市電視傳播網(wǎng)、移動電視增值業(yè)務(wù)網(wǎng)等四大運營網(wǎng)絡(luò)平臺。其中城市電視傳播網(wǎng)為樓宇、社區(qū)、商業(yè)中心區(qū)、LED大屏的樓宇戶外電視運營平臺。
深圳移動電視發(fā)展回顧
2003年,深圳廣電部門開展移動數(shù)字電視的試驗。
2004年11月3日,深圳市移動視訊有限公司成立,并獲得經(jīng)營深圳地區(qū)移動數(shù)字電視的節(jié)目制作與傳播、地面數(shù)字電視信號網(wǎng)絡(luò)傳輸覆蓋、移動電視商業(yè)運營及擁有深圳廣播電影電視集團各頻道、各頻率的短信業(yè)務(wù)運營權(quán)。
2004年12月28日,深圳移動數(shù)字電視在地鐵試播。因與香港同頻信號干擾問題,開通一周之后暫時中止。后與香港達成協(xié)調(diào),重新規(guī)劃深圳市區(qū)單頻網(wǎng)技術(shù)方案并建網(wǎng)。
2005年9月19日,國家廣電總局以社發(fā)字[2005]16號批復(fù)正式同意深圳試播移動電視,發(fā)射頻道DS39,節(jié)目名稱“深圳電視臺移動電視”(SZTV―M)。
2006年2月,深圳移動數(shù)字電視項目被認(rèn)定為“深圳市2006年度重大項目”。
2006年4月4日,廣電總局下發(fā)《關(guān)于加強移動數(shù)字電視試驗管理有關(guān)問題的通知》 要求移動數(shù)字電視不得加密播出,移動數(shù)字電視試驗接收裝置只能安裝在公交車、出租車、長途車等交通工具上。
2006年4月25日,廣電總局發(fā)出《關(guān)于規(guī)范移動數(shù)字多媒體廣播技術(shù)試驗的通知》:在沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之前,未經(jīng)批準(zhǔn),各地不得擅自進行移動電視試驗或開展業(yè)務(wù)。移動電視業(yè)務(wù)主要指通過廣播電視覆蓋網(wǎng)開展的移動數(shù)字多媒體廣播業(yè)務(wù),向手機、PDA、筆記本電腦等便攜式終端提供廣播電視節(jié)目和信息服務(wù)。
2006年4月,深圳移動數(shù)字電視繼羅湖、南山、福田三個移動電視基站成功開通后,龍華、龍崗、沙頭角、大南山信號發(fā)射基站相繼開通,成功傳輸移動數(shù)字電視信號,深圳地面數(shù)字電視DMB-T單頻網(wǎng)絡(luò)成功建設(shè)。
2006年5月21日,與深圳巴士集團達成合作協(xié)議,移動數(shù)字電視進入深圳公交系統(tǒng)。特區(qū)福田全區(qū)及羅湖南山部分區(qū)域已可接收信號。2006年內(nèi)首批移動電視陸續(xù)安裝在2000輛空調(diào)巴士車上(簽約前在10、11和15路車上進行測試)。當(dāng)年巴士集團擁有營運車輛4000多臺,開行150條公交線路,車型滿足移動電視的播出要求。
2006年10月,深圳移動電視在特區(qū)內(nèi)又建立了三個發(fā)射站。
2007年1月11日,我國最大移動電視聯(lián)播網(wǎng)――華視傳媒成為深圳巴士車移動電視廣告,年內(nèi)在3000輛巴士上安裝移動電視。“華視傳媒數(shù)字移動電視我國廣告聯(lián)播網(wǎng)”每天可同時向4000萬人提供新聞、資訊、娛樂等電視節(jié)目。
2007年2月,深圳市文產(chǎn)辦將移動數(shù)字電視項目納入深圳市文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃重點項目。
2007年4月,深圳關(guān)外地面移動數(shù)字電視單頻網(wǎng)建成并開通信號。至此,覆蓋深圳特區(qū)行政各區(qū)的深圳地面移動數(shù)字電視單頻網(wǎng)完全建成。
2007年5月20日,與深圳地鐵公司達成合作協(xié)議,在地鐵終端安裝;2007年10月15日,首列深圳地鐵1號線列車的移動電視采用思科無線解決方案正式開通,該列車與地面之間實現(xiàn)數(shù)字視頻流實時播放;半年內(nèi)深圳地鐵1號線22輛列車有18輛車安裝了768臺移動電視終端并在線運行。
2007年6月,深圳移動電視成功在南山區(qū)南海大道商業(yè)文化中心建設(shè)“我國戶外電視第一街”,將移動數(shù)字電視搬到戶外商業(yè)街。
2007年9月26日,深圳移動電視“移動電視動態(tài)交通信息系統(tǒng)” (簡稱“路況通”)業(yè)務(wù)試驗開通。“路況通”每5分鐘自動更新,可收看移動電視頻道,發(fā)展用戶2000個。
2007年 12月24日,深圳移動電視增加一套新節(jié)目。
2007年,深圳移動電視實現(xiàn)營業(yè)收入3647.20萬元,贏利405萬元。移動電視進駐了地王大廈、國際會展中心等深圳標(biāo)志性樓宇,在市民中心、南山/福田區(qū)政府、市圖書館、市博物館、戶外電視景觀亭、出租車、LED大屏幕、手持移動電視、USB―TV等終端1萬個。移動電視節(jié)目從一套發(fā)展為兩套,每天播出時長18個小時,播出欄目30個。南山區(qū)政府商業(yè)文化中心安裝328個電視亭。
2008年2月26日,39家國內(nèi)主要省市的移動電視運營機構(gòu)在北京正式成立我國移動電視協(xié)作體。
2008年3月,深圳地鐵1號線路22輛列車全部安裝移動電視。
2008年4月30日,深圳移動電視第一個LED大屏在深圳中信城市廣場開播。
2008年5月18日,深圳移動視訊公司簽下了以戶外大屏建造、聯(lián)播暨移動電視增值業(yè)務(wù)開發(fā)為主題的多個LED顯示屏項目。
2008年7 月,移動視訊開通南山站、福田站、梧桐山、鹽田站的 CMMB 信號。
2008年8月4日,移動視訊舉辦2008 年(深圳)移動電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會,深圳九洲電器有限公司、深圳力合數(shù)字電視有限公司等單位參加會議。
2008年8月4日,深圳市人民政府舉辦“深圳國家標(biāo)準(zhǔn)地面數(shù)字電視開播儀式”,包括一套央視高清節(jié)目和六套標(biāo)清數(shù)字電視節(jié)目以無線覆蓋的方式正式播出,標(biāo)志著深圳新增移動數(shù)字電視開播。
2008年8月18日,深圳移動電視國標(biāo)(DMB-TH)測試開通(傳輸三套節(jié)目),公交移動電視平臺、地鐵移動電視平臺、樓宇戶外平臺等三大移動電視運營平臺正式搭建。
2008 年 10月 18日,移動視訊在梅林關(guān)口的書香門第上河坊廣場上的“深圳門戶第一移動電視大屏”成功點亮。
2008年11月1日,移動視訊完成 CMMB 工程的實施。在深圳關(guān)內(nèi)、鹽田區(qū)及機場方向 CMMB 信號覆蓋良好,用CMMB 接收功能的手機清晰的收到信號。
2008年11月13日,國家廣電總局科技司司長王效杰表示,國家財政準(zhǔn)備投入25億資金,計劃用3-5年時間建設(shè)覆蓋全國的地面數(shù)字電視系統(tǒng)。
2009年9月15日,深圳市氣象局?jǐn)M在龍崗區(qū)龍翔大道安裝氣象雷達,使用維薩拉LAP-3000雷達,工作頻率為1290MHz,用于第26屆世界大學(xué)生運動會氣象保障及防災(zāi)。深圳無管局電測發(fā)現(xiàn)干擾信號,確定是從桐基山上發(fā)射出的移動電視信號與深圳國訊尋呼信號互調(diào)產(chǎn)生。移動視訊發(fā)射頻率722MHz、發(fā)射帶寬8MHz、發(fā)射功率1000瓦;尋呼頻率分別為149.55MHz和158.975MHz、發(fā)射帶寬12.5KHz、發(fā)射功率100瓦。關(guān)閉國訊尋呼后干擾消除。
2010年1月13日,我國最大的公交地鐵全覆蓋戶外數(shù)字移動電視廣告聯(lián)播網(wǎng)―華視傳媒集團完成對數(shù)碼媒體集團的收購(價格1.6億美元)。數(shù)碼媒體集團是我國最大的地鐵移動電視媒體運營商,2005年4月在深圳成立,2007年12月在美國納斯達克成功上市,成為深圳首個在美國上市的文化企業(yè)。
深圳移動電視系統(tǒng)
深圳移動電視初期采用清華DMB-T標(biāo)準(zhǔn),2008年6月后逐步改造為符合國家標(biāo)準(zhǔn)DMB-TH和CMMB地面數(shù)字電視的網(wǎng)絡(luò)。
1、數(shù)字電視系統(tǒng)前端
①視音頻編碼和壓縮標(biāo)準(zhǔn):受移動接收條件限制,目前采用MPEG-2(只能傳輸一路數(shù)字電視節(jié)目)或MPEG-4(可在一個電視頻道中發(fā)送多路節(jié)目)。
②前端組成:由非線性編輯系統(tǒng)、播出控制軟件、MPEG-2(或MPEG-4)視音頻編碼器、數(shù)字視音頻碼流服務(wù)器、碼流發(fā)生器、數(shù)據(jù)協(xié)議處理器和數(shù)據(jù)打包機、節(jié)目級碼流復(fù)用器、系統(tǒng)級碼流復(fù)用器、單頻網(wǎng)適配器、GPS同步時鐘源等組成。
2、傳輸網(wǎng)絡(luò)
①傳輸網(wǎng)絡(luò)功能:采用單頻網(wǎng)覆蓋方式,具有多個發(fā)射點,前端與發(fā)射系統(tǒng)不在同一處,傳輸網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)將MPEG傳輸碼流傳輸?shù)桨l(fā)射系統(tǒng),并完成MPEG傳輸碼流的恢復(fù)和同步等。
傳輸網(wǎng)絡(luò)由發(fā)送網(wǎng)絡(luò)適配器、分配網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)傳播媒體(光纜、微波)、接收網(wǎng)絡(luò)適配器等部分組成。傳輸網(wǎng)絡(luò)上接單頻網(wǎng)適配器,下連單頻網(wǎng)同步系統(tǒng),用以選擇合適的傳播媒體及其對應(yīng)的收發(fā)適配器,進行點對點或一點對多點分配,并提供ASI/ATM/SDH接口。
②單頻網(wǎng)(SFN)的規(guī)劃與建設(shè)
DMB-T標(biāo)準(zhǔn)的地面數(shù)字電視及移動接收系統(tǒng)采用SFN覆蓋方式。對深圳地區(qū)覆蓋情況進行大量實際的采集各點電磁波的直射、反射等多方面數(shù)據(jù),在掌握發(fā)射塔單發(fā)射點工作時覆蓋盲區(qū)的數(shù)據(jù)后,增加發(fā)射點,確定發(fā)射機數(shù)量與功率、發(fā)射機間距,滿足載噪比、接收門限場強等條件。SFN建成后,為消除信號特別差的盲區(qū)盲點,采用小功率發(fā)射機補點,通過提高接收機的抗干擾能力和靈敏度、采用較高增益的接收天線等辦法改善接收條件。
③單頻網(wǎng)同步廣播與同步覆蓋
SFN要實現(xiàn)同節(jié)目、同頻率、無縫隙的同步廣播與同步覆蓋的目標(biāo),必須滿足同頻、同時、同字三要素。實現(xiàn)難點是所有發(fā)射點同時、同頻地發(fā)出相同的信號,因此前端系統(tǒng)級碼流復(fù)用器輸出的MPEG傳輸碼流,在經(jīng)過適配器進行網(wǎng)絡(luò)傳輸時,在各發(fā)射點必須通過單頻網(wǎng)同步系統(tǒng)恢復(fù)時間信息,保證各發(fā)射點發(fā)出的信號完全同步。
系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)頻率參考源提供10MHz頻率信號和GPS標(biāo)準(zhǔn)時鐘秒脈沖同步信號。實現(xiàn)同步功能的主要是發(fā)送端的單頻網(wǎng)適配器和接收端的單頻網(wǎng)同步系統(tǒng)。
3、激勵器與發(fā)射系統(tǒng)
數(shù)字電視發(fā)射機的激勵器進行信道編碼、調(diào)制和上變頻,以增強抗干擾能力。MPEG傳輸碼流信號輸入到激勵器后,輸出為標(biāo)準(zhǔn)的模擬中頻信號,經(jīng)變頻器變頻所需頻道的模擬RF射頻信號,再經(jīng)數(shù)字電視發(fā)射機的射頻放大器放大后發(fā)射出去。
①編碼器模塊:發(fā)射機編碼器模塊對各子載波分別進行調(diào)制,提高抗多徑干擾能力。
②調(diào)制和上變頻模塊:發(fā)射機激勵器將視音頻信號調(diào)制到一個中頻載波上,然后經(jīng)上變頻器轉(zhuǎn)換到所要求的RF頻道上。
③單頻網(wǎng)輸入模塊:插在激勵器上的輸入模塊保證時間同步和頻率同步。在8MHZ頻道內(nèi),單頻網(wǎng)上所有發(fā)射機的激勵器進行的數(shù)字處理都需要時鐘和同步信號,輸入模塊和上變頻器也需要時鐘信號相互鎖定。
④數(shù)字預(yù)校正模塊:激勵器在中頻部分設(shè)有數(shù)字預(yù)校正電路模塊,用來抵消放大器放大特性的漂移所造成的非線性失真,獲得較大的功率輸出。
⑤遙控接口模塊:激勵器上有RS-232接口和以太網(wǎng)接口等遙控接口,用以對激勵器的工作狀態(tài)進行全程遙控和監(jiān)測的全天候24小時播出和無人職守。
DMB-T標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射系統(tǒng)設(shè)備包括:激勵器、數(shù)字電視發(fā)射機、單頻網(wǎng)適配器、數(shù)字鄰頻雙工器、GPS同步時鐘源、高增益隙縫發(fā)射天線等。各發(fā)射點的發(fā)射設(shè)備要采用相同的DMB-T數(shù)字電視發(fā)射機、數(shù)字鄰頻雙工器、發(fā)射天線等設(shè)備。
發(fā)射系統(tǒng)組成單頻網(wǎng),將MPEG傳輸碼流進行同步調(diào)制、變頻、放大、濾波和發(fā)射。適配器在MPEG傳輸碼流中插入同步信息,各發(fā)射點的激勵器將碼流進行抗干擾處理、調(diào)制并變換成中頻信號,發(fā)射機將中頻信號上變頻為RF射頻信號,進行功率放大,然后通過發(fā)射天線向空中發(fā)射。如果在同一發(fā)射塔上有模擬頻道的鄰頻發(fā)射,則無須再架設(shè)發(fā)射天線和饋線,只增加數(shù)字鄰頻雙工器就可實現(xiàn)數(shù)字電視信號在模擬頻道的鄰頻發(fā)射。
4、移動接收系統(tǒng)
移動接收系統(tǒng)由高增益全向移動接收天線、移動接收機、移動接收控制軟件、移動存儲軟件、顯示屏等組成。移動接收系統(tǒng)負(fù)責(zé)將接收到的高頻調(diào)制信號進行變頻和解調(diào),得到數(shù)字電視MPEG傳輸碼流,進行解復(fù)用、解碼、控制和處理,最終在顯示屏上顯示。
移動接收機的高頻頭將射頻信號轉(zhuǎn)換成解調(diào)器可以接收的中頻或基帶調(diào)制信號,解調(diào)器負(fù)責(zé)信道特性補償、信道解調(diào)和信道解碼,輸出為包含數(shù)字電視節(jié)目和多媒體業(yè)務(wù)的廣播數(shù)據(jù)碼流;解復(fù)用器將所需的廣播數(shù)據(jù)碼流從其它碼流信號中分離出來;視音頻解碼器則從分離出來的碼流信號中選擇對應(yīng)于本機的視音頻廣播數(shù)據(jù)碼流進行實時播放在顯示屏上顯示。
招標(biāo)情況
深圳移動數(shù)字電視單頻網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均由深圳市移動視訊有限公司直接面向社會招標(biāo),投標(biāo)企業(yè)需提供上年度及近期財務(wù)報表。
1、2008年3月31日,招標(biāo)“液晶電視及DVB-T機頂盒采購”、“樓宇電視接收系統(tǒng)工程及巡查和維護服務(wù)”、“梅林關(guān)口書香門第LED顯示屏設(shè)備及工程”三個項目。
2、2008年5月29日,招標(biāo)“移動電視樓宇終端電視設(shè)備”、“VIP小車移動電視設(shè)備及安裝服務(wù)”兩個項目。
3、2008年6月27日,招標(biāo)“深圳移動電視單頻網(wǎng)發(fā)射基站整改與維護”項目。
4、2008年7月30日,招標(biāo)“移動視訊公司 VI設(shè)計和移動電視頻道包裝”、“移動視訊公司財產(chǎn)保險”、“移動電視單頻網(wǎng)基站機房監(jiān)控系統(tǒng)工程”三個項目。
5、2009年8月19日,招標(biāo)“龍崗區(qū)大鵬沿海高山基站”工程及設(shè)備中的“廣播電視自立塔建設(shè)工程”、“機房改造、裝修和電力安裝、接地系統(tǒng)工程”、“UPS電源設(shè)備系統(tǒng)”三個項目。
6、2008年12月5日,招標(biāo)“移動電視單頻網(wǎng)移頻大功率直放站建設(shè)”、“創(chuàng)業(yè)路電視街噴漆改造及后期維護”兩個項目。
7、2009年5月8日,招標(biāo)“數(shù)字電視發(fā)射機”、“天饋線系統(tǒng)”、“數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)”、“UPS電源系統(tǒng)”四個項目。
移動電視節(jié)目與廣告資訊
1、贏利模式
2006年3月26日,國家廣電總局下發(fā)《關(guān)于加強移動數(shù)字電視試驗管理有關(guān)問題的通知》要求:移動數(shù)字電視不得加密播出;開展移動電視運營的部門不得開播付費電視頻道;移動電視節(jié)目定位以資訊、娛樂等小板塊節(jié)目為主。
我國移動電視的贏利模式以廣告為主要收入。移動電視運營商開展移動電視的根本原因是為了擴大廣告市場,公共交通工具充當(dāng)媒介載體,以其龐大的受眾數(shù)量、較高的到達率吸引了廣告商的青睞。廣電總局上述《通知》中更是將移動電視的收入圈定在廣告上,廣告經(jīng)營的好壞直接關(guān)系到移動電視的市場生存能力。
移動電視在我國已經(jīng)形成的商業(yè)運營模式及經(jīng)營性質(zhì),以及乘客的流動性所造就了車載移動電視全天候的收視黃金時段,尤其是早晚上下班高峰期黃金時段與傳統(tǒng)電視收視黃金時段的錯位優(yōu)勢,成為個性化市場服務(wù)的一種方式,在經(jīng)濟發(fā)達的城市中為廣電部門創(chuàng)造效益。
2、移動電視節(jié)目
深圳電視臺移動電視頻道每日6:00開播,節(jié)目內(nèi)容:公交廣告、體育進行時、歡樂一路行、雜技樂園、深圳地產(chǎn)、移動氣象、夢想成真分集劇情、第一現(xiàn)場、愛旅游、音樂現(xiàn)場、良緣、今日福田、好片放映室 、大講堂、驚奇、笑笑、玩轉(zhuǎn)動物園、稅訊、驚奇搜搜 、笑笑小電影、麥秀、墊片、全球資訊榜、新聞聯(lián)播、深視新聞、金鐘在流行,23:41結(jié)束。
3、深圳巴士調(diào)查
深圳“問卷星”對巴士移動電視的乘客(其中男性49.21%、女性50.79%)調(diào)查說明,100%的巴士乘客都看過移動電視,移動電視廣告成為受眾的“強迫廣告”。
4、移動廣告播放費用
深圳移動電視頻道播放廣告分為三類,即:巴士廣告、地鐵廣告、樓宇廣告。
深圳地鐵規(guī)劃
截至2008年底,我國已有10個城市擁有29條城市軌道交通運營線路。目前有27個城市正在籌備建設(shè)城市軌道交通,其中北京、上海、廣州等22個城市的軌道交通建設(shè)規(guī)劃已經(jīng)獲得國務(wù)院批復(fù)。到2015年,我國建成和在建軌道交通線路將達到158條。
根據(jù)深圳市規(guī)劃國土局《2011-2020深圳地鐵規(guī)劃》,深圳的地鐵將定位于珠江三角洲的中心位置,建設(shè)“珠三角城際線”、“城市干線”、“城市局域線”三大類型的網(wǎng)絡(luò)。深圳地鐵建設(shè)的大發(fā)展,為地鐵移動電視的經(jīng)營提供了廣闊的空間。
移動電視的前景
2007年2月,我國40多個城市在公交車上播放移動電視。2009年,車載視聽系統(tǒng)終端的累計數(shù)量超過36.7萬臺;2010年上海世博會也將帶動車載移動電視市場的發(fā)展。預(yù)計2010年車載移動電視增長率將達5%,2011年終端累計數(shù)量將達54.6萬臺。
我國汽車保有量5000多萬輛,其中私家車約3000萬輛,每年私家車增速20%,汽車市場有望成為全球最大的市場。目前車載移動電視的市場還沒起來,何時能達到1000萬~2000萬的保有量,取決于商業(yè)模式及產(chǎn)業(yè)鏈條的進一步完善。
接收直播星,看精彩奧運,成為了我們心中的理想,當(dāng)然這個理想我們也實現(xiàn)了。我們不僅做到了固定接收,而且做到了移動接收,這樣不論你走到哪里,出差在外還是渡假旅行,在自駕車中還是在行駛的巴士中,或是在游船上,都可以實時看到奧運會的直播節(jié)目,不會錯過每一場賽事,每一個精彩的鏡頭,實時觀看中國運動員摘金奪銀激動人心的場面……而這一切的實現(xiàn),都緣于我們有了自己的直播衛(wèi)星,我們有了BBMAX移動衛(wèi)星接收系統(tǒng)。
大家都知道,中國直播衛(wèi)星已開通了一期的村村通直播衛(wèi)星工程,采用中星9號衛(wèi)星上的4個BS直播波段轉(zhuǎn)發(fā)器,左旋圓極化工作方式,接收終端采用我國有自主知識產(chǎn)權(quán)的ABS-S技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),免費收視包括中央及國內(nèi)上星省級臺47套電視節(jié)目和47套廣播節(jié)目(目前節(jié)目略有變動)。雖然這次轉(zhuǎn)播奧運賽事有較嚴(yán)格的轉(zhuǎn)播權(quán),只有中央電視臺才有資格,但仍有部分省臺也在轉(zhuǎn)播,其實只要有中央一套、二套、七套、十套也夠我們看的了,即便每場賽事都在轉(zhuǎn)播,我們也只能看一套節(jié)目,充其量在中場休息時輪翻換一下頻道。中央新聞頻道是一個集眾多場賽事于一身的頻道,一個畫面開了多個窗口,哪里有好事向哪里轉(zhuǎn)(圖1)1坐在家中看奧運固然好,但你出差在外,更或正坐在列車行進途中,那也沒有關(guān)系,只要這些車上船上裝有BBMAX移動衛(wèi)星接收系統(tǒng),同樣可以看到實時的比賽盛況。
中星9號是我國第一顆成功運作的直播衛(wèi)星,它是一顆大功率衛(wèi)星,落地場強很高,從官方的場強圖(圖2)可見,全國有效覆蓋范圍內(nèi)都不低于46dBW,這樣地面接收終端就可以用很小的天線接收到直播衛(wèi)星的信號,中心場強更高達56 dBW,可以用更小的天線接收。除此之外還采用了圓極化的接收方式,這也是后來更改的,原來設(shè)計是用現(xiàn)在普遍采用的線極化方式。之所以改用圓極化方式,一方面是圓極化不用調(diào)節(jié)極化角,方便終端用戶的安裝調(diào)試,另一個原因也是非常適用于移動接收衛(wèi)星電視。采用ABS-S廣播系統(tǒng),不僅僅是因為它能有效防范接收者收視境外節(jié)目,便于管理,另一方面ABS-S本身就是先進的廣播系統(tǒng),它的性能等同還略優(yōu)于DVB-S2,在同樣帶寬轉(zhuǎn)發(fā)器下可以壓縮更多的節(jié)目,4個36M轉(zhuǎn)發(fā)器傳送47套電視節(jié)目,另有附加的廣播及數(shù)據(jù)節(jié)目,實際接收的畫質(zhì)仍可達到DVD水平;采用ABS-S廣播系統(tǒng)還有一個原因就是它同樣適合移動廣播接收。一句話,移動接收衛(wèi)星電視節(jié)目,現(xiàn)在是天時、地利、人和都俱備了。
在去年下半年,BBMAX就推出了適合中國國情的移動衛(wèi)星電視接收設(shè)備,并且成功實現(xiàn)了香港天浪直播節(jié)目、長城亞洲平臺節(jié)目的接收。但很可惜的是這些節(jié)目中都沒有中央電視臺第一套節(jié)目,這是一套綜合節(jié)目,她是黨的聲音與喉舌,如何讓黨的聲音傳遍千家萬戶,讓看不上電視的人們看上電視,是黨和政府一直以來堅持不懈所做的一件事情,直播衛(wèi)星正好解決了這個難題。其實人們大都忽略了另一個看不到電視的群體,那就是坐在車上行進中的人們,還有那些常年在海上作業(yè)的漁船及其它移動載體中的人們,它們更渴望看到電視,更想實時了解國內(nèi)外的大事,更需要在工作之余有一些豐富多彩的娛樂生活。現(xiàn)在好了,國家有了直播衛(wèi)星,我們有了移動衛(wèi)星接收設(shè)備,無論何時,無論何地都可以看上自己的電視了。
也許有些朋友還不知道,曾幾何時,有多少人為移動接收電視節(jié)目而努力著,但那時條件都很不成熟,單就四通八達的列車這一項就很難解決,地面可以用微波來傳送中央一臺,而列車上怎么解決接收問題,用衛(wèi)星當(dāng)然是最好的選擇,但我國衛(wèi)星上的中央一臺都是在C波段上播出,龐大的接收天線并不適合移動接收,且即使有接收設(shè)備,當(dāng)時也都是進口的天線,價格高昂不說,工作也不十分可靠,甚至有些人有租用俄星上大功率圓極化轉(zhuǎn)發(fā)器的想法:租用十分之一帶寬,只傳送一套中央一臺的節(jié)目足矣,也有人想到在鐵路沿線采用接力的辦法,用當(dāng)時流行的DVB-T地面波方式,實現(xiàn)列車移動接收中的覆蓋,但投資何其龐大……現(xiàn)在好了,直播衛(wèi)星上天了,中央一臺有了、二臺有了(圖3)、新聞臺有了、地方臺節(jié)目應(yīng)有盡有(圖4),關(guān)鍵是適合中國國情的移動接收設(shè)備也有了。
BBMAX公司幾年來一直致力于移動衛(wèi)星電視接收領(lǐng)域的研究,先后推出了適合國情的多種移動套裝,并將最終目標(biāo)鎖定在中國直播衛(wèi)星節(jié)目的移動接收上,前期的天浪直播衛(wèi)星節(jié)目移動接收套裝,正是中國直播衛(wèi)星節(jié)目移動接收的前奏!實際上我們已有11套2種型號的直播衛(wèi)星移動接收天線成功地在北京奧運會上運行了。原來在北京根本無法使用的CSA-300天線,接收天浪節(jié)目一點信號都沒有,現(xiàn)在在北京接收中國直播衛(wèi)星節(jié)目,已經(jīng)有了很大的余量,這都得益于中星9號的高場強、大覆蓋。其實大家仔細(xì)看一下中星9號的場強圖,是不是似曾相識,它與天浪的場強覆蓋有著驚人的相似:中心場強區(qū)與原天浪場強圖吻合,第二圈的高場強區(qū)與調(diào)整后的天浪場強覆蓋又是何其相似,只不過是場強大了很多而已。
前面的文章我們已經(jīng)介紹過,BBMAX是專門從事衛(wèi)星電視移動接收的一家公司,與韓國WIWORD及CAMOS兩家公司合作,推出了適合中國國情的移動衛(wèi)星接收天線,而這兩家公司都是世界頂級的專門研究衛(wèi)星移動接收的國際公司,其技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先地位。針對中國熱門接收的衛(wèi)星:134度、138度及122度衛(wèi)星上的直播平臺節(jié)目,分別推出了一系列不同型號的天線(圖5),能適應(yīng)全國不同地區(qū)、不同用戶的接收需要。從近一年的運行試驗表明,BBMAX系列移動衛(wèi)星天線運行可靠,跟蹤精度高,適應(yīng)性強,售后服務(wù)好,受到用戶的一致好評。有一位新疆的朋友,特意坐飛機到公司來看我們的產(chǎn)品,現(xiàn)客戶幾乎遍布全國各省區(qū),衛(wèi)視傳媒為我們中華北方地區(qū)總,為產(chǎn)品的推廣和普及做出了極大的努力。
中國直播衛(wèi)星電視節(jié)目的開播,為普及衛(wèi)星移動接收創(chuàng)造了良好條件,從上面的分析我們可以看出,全國幾乎2/3的地區(qū)都可以用較小的天線來移動接收直播星節(jié)目,而在這個區(qū)域內(nèi),還有一半的地區(qū)可以用更小的天線來接收;其余的1/3地區(qū)也可以用較大尺寸的移動天線滿意接收。直播星套裝,我們?nèi)允淄圃缫驯挥脩艨春玫腃SA-300移動天線,
并針對不同層次的客戶推出3種不同的套裝,但每種套裝都包括CSA-300直播星專用移動接收天線、直播星ABS-S專用數(shù)字衛(wèi)星接收、天線相關(guān)附件及連接電纜等基本接收設(shè)備。用戶拿到套裝后,只需按說明書連接好線纜及接通電源,無須任何調(diào)試,很快就會看到直播星節(jié)目了。下面我們介紹一下這個套裝:
CSA-300直播星專用移動天線,在外觀及尺寸上與接收天浪直播節(jié)目的天線基本是一樣的(圖6),即直徑40厘米,高10.5厘米,直播星專用移動接收天線的上蓋采用了三條略有出的加強筋,對外殼承受更大的壓力有很大幫助,也進一步延長了其使用壽命。底座在原來磁性吸盤的基礎(chǔ)上,又加大了有效面積,使吸附在車項的天線更加牢固,當(dāng)然如果還不放心,還有四個安裝孔位供你選擇,進一步加強了其牢固性。圖7是打開上蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,天線接收部分和原天線基本相同,只是極化做了修改,由接收天浪節(jié)目的右旋改為接收直播星的左旋,其實高頻頭的位置沒有做任何角度的旋轉(zhuǎn),而是通過天改變線物理結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)的。
CSA-300采用的波導(dǎo)管天線實際上是由兩個天線單元合成的,每個波導(dǎo)管天線單元的面積是16.8×8.4平方厘米,無論多大面積的波導(dǎo)管天線,都是由這樣的基本接收單元組成,所以當(dāng)多塊拼接成的大天線,其接收能力增加的并不明顯,并不是按比例增大的。其實移動天線的高度,基本上就是內(nèi)部接收天線的高度,如果降低天線的高度,而要達到一定的接收效果(保證天線的增益值),就要在橫向上增加天線的長度,即移動天線的直徑增大。細(xì)心的讀者已發(fā)現(xiàn)了極化的奧秘,就是波導(dǎo)管天線上的那層金屬膜,上面小天線振子長邊的方向向左即左旋,向右即右旋(面向我們而言),所以原來接收天浪節(jié)目的天線改為接收天浪節(jié)目就很容易了,原則上只是將這層金屬膜翻過來就可以了。
CSA-300移動接收天線的高頻頭本振是10750MHz,正是ABS-S接收機所要求的本振頻率,天線接收及控制電路較以前電路也做了部分優(yōu)化(圖8),減小了電路板的體積,而可靠性進一步加強。與天線同在一包裝內(nèi)的還有其它一些附件(圖9),包括信號電源適配器、直流電源線及兩段已做好F頭的電纜線。打開包裝后,按圖10所示將移動天線、適配器、接收機與顯示終端連接起來:用包裝中附送的10米3線(細(xì)線)將天線的中頻接口與信號/電源適配器連接起來。電源/信號適配器是一個黑色的小鐵盒子,后面有兩個F端口,其中標(biāo)有ANTENNA的接口與天線相接,而另一個標(biāo)有RECEIVER的F端口用一5(粗線)線與ABS-S接收機的F端口相接,一般而言ABS-S接收機只有一個F端口。適配器上還有一個標(biāo)有DC-12V的兩芯端口,這是接直流12V電源用的,包裝中已附送了與之對應(yīng)接口的電源線,紅線為正極,黑色為負(fù)極,極性不要搞錯。接收機的AV輸出接電視機的AV輸入,這個都不用說了。
再次確認(rèn)連線正確后,我們就可以開啟適配器的紅色開關(guān),及電視機和接收機的電源開關(guān),衛(wèi)星移動天線初始化后開始搜索衛(wèi)星信號,一般幾秒至十秒后就可以找到信號,電視機上即刻出現(xiàn)直播星節(jié)目的畫面(圖11)。一般情況下接收機是無須任何設(shè)置的,因為LNB的高頻頭本振值及節(jié)目的接收參數(shù)(下行頻率、極化和符碼率等)都已固化在接收機中,只要天線對準(zhǔn)衛(wèi)星,且已超過門限,就會有節(jié)目出現(xiàn)。如果要實時監(jiān)測衛(wèi)星的信號值,我們可以進入菜單進行查看:按遙控器上的菜單鍵,就打開了如圖12所示的主菜單,選擇最后一項系統(tǒng)設(shè)置,此時彈出的畫面要求輸入密碼,輸入0000,就進入了系統(tǒng)設(shè)置菜單(圖13)。
在這個菜單中有5個子項目,第一項就是安裝與信號檢測,我們可以按遙控器的左右鍵(菜單最下面也有提示行)來選擇查看四個不同的頻點。信號強度一欄當(dāng)沒有接收到信號時是紅色的,如果連紅色條也沒有。則證明接收機與天線間的連接線沒有接好,或者電源信號適配器的開關(guān)沒有打開。注意在檢測信號時,選擇好某組頻點后一定要按下OK確認(rèn)鍵,否則是看不到信號值的,這一點一定要注意,本人用了多款A(yù)BS-S專用機都是這樣。當(dāng)有信號出現(xiàn)時,信號強度一欄則由紅變綠,下面的信號質(zhì)量也有了綠色的信號條顯示。還有一個信號鎖定的標(biāo)志,即菜單最上方的年月日及時間已與北京時間同步,就說明已經(jīng)鎖定了信號。在深圳地區(qū)測試,配合CSA-300直播星專用天線,在100km/h的行駛速度下,其信號平均值為36%,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出接收機13%的門限值。工作非常穩(wěn)定。而在北京測試時,其信號平均值為32%,移動衛(wèi)星接收天線跟蹤良好!
坐在行駛的車中也能看到奧運比賽的實時賽事(圖14),真是一件十分愜意的事情。在我們近幾年的全國測試中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象,那就是圓極化衛(wèi)星信號要比線極化信號實時跟蹤穩(wěn)定。相對而言,收直播星又比收天浪節(jié)目反應(yīng)速度更快。大家知道,無論固定接收還是移動接收。只要接收衛(wèi)星的方向有阻擋物,則信號就會減弱甚至消失,移動接收的環(huán)境更加復(fù)雜,尤其在市內(nèi)行駛的車輛,很可能在行駛中被周邊的樹木、高樓或立交橋短時間阻擋,當(dāng)然信號也會消失。關(guān)鍵是信號中斷后什么時間恢復(fù)的問題,這是考驗移動衛(wèi)星接收天線的一個很重要的指標(biāo)。根據(jù)我們的實際測試,CSA-300直播星專用移動天線,只要阻擋物離去。信號便會瞬間恢復(fù),經(jīng)過隧道時的長時間阻隔,車輛駛出隧道后也會在幾秒至十幾秒內(nèi)恢復(fù)正常。
關(guān)鍵詞:MIMO OFDM 信道衰落 信道容量
中圖分類號:TN919.72 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)11-0028-02
隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,以及人們追求生活品質(zhì)的提高,人們對于通信早已不再滿足簡單的通話要求。現(xiàn)代移動通信業(yè)務(wù)種類繁多,在國民經(jīng)濟中服務(wù)和戰(zhàn)略作用日益明顯,而且面對日益匱乏的資源如何建立更高效、安全、快捷的移動通信系統(tǒng)迫在眉睫。MIMO技術(shù)以其高效的信道容量和頻率利用率將成為下一代移動通信重要技術(shù),MIMO-OFDM系統(tǒng)更是作為新課題被廣泛研究,但是MIMO-OFDM系統(tǒng)同樣存在信道衰落以及多普勒效應(yīng)等一系列問題。因此,MIMO-OFDM系統(tǒng)的發(fā)展和完善還需要更多的參與和研究。
1 MIMO的概念及特征
多輸入多輸出MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術(shù)是一種新型無線通信技術(shù)[1],最早由馬可尼提出,它通過使用多個發(fā)射天線發(fā)射基帶信號并且在接收端使用多個天線接收信號的模式,使信號更大范圍內(nèi)有效傳送,在合理充分利用空間資源的同時提高了系統(tǒng)信道容量,因而受到越來越多的關(guān)注和研究。近年來,對MIMO的研究主要集中在系統(tǒng)信道編碼技術(shù)及信道估計算法研究,包括信道編碼建模分析以及自適應(yīng)信道估計技術(shù)等等。
如圖1所示,MIMO系統(tǒng)采用分立式的多天線發(fā)送和多天線分集接收技術(shù)。其過程為在發(fā)射端通過空時編碼技術(shù)將信源進行編碼,從而信源信號分解形成個子信息流,=1,2,……。通過MIMO系統(tǒng)傳輸系統(tǒng),nr個子信息流分別通過多個天線發(fā)射,天線之間避免相互干擾,互相獨立的空間分集發(fā)射,然后經(jīng)MIMO系統(tǒng)無線信道傳輸之后在接收端由個接收天線接收,經(jīng)由空時譯碼后得到信號。
我們知道香農(nóng)公式給出信道容量的定量計算式(1-1):
(1-1)
顯然,MIMO系統(tǒng)中由于發(fā)射信號數(shù)據(jù)被分割成多個子數(shù)據(jù)流,其信道容量會隨著子數(shù)據(jù)流的增加而增長,其容量可用下面公式表示:
(1-2)
其中,Nr表示子數(shù)據(jù)流的個數(shù),從公式(1-2)看出,相同信噪比下,MIMO系統(tǒng)成倍提高了信道容量,技術(shù)優(yōu)勢凸顯。
2 無線信道的基本特性
無線信道是無線通信系統(tǒng)的傳輸管道,在無線通信中信道傳輸?shù)暮脡闹苯雨P(guān)系著整個無線通信系統(tǒng)的優(yōu)劣。而且對于MIMO系統(tǒng)而言,多輸入和多輸出天線的加入本身增加了傳輸信道的負(fù)擔(dān),同時發(fā)射端和接收端的傳播路徑變得尤為復(fù)雜,而且無線信道具有很大的隨機性。無線信道為基站天線與移動臺天線之間的電磁傳播路徑,其衰落特性決定著通信系統(tǒng)的優(yōu)劣。根據(jù)不同的特性,衰落一般有大尺度衰落和小尺度衰落[3]。前者主要由于障礙物阻擋、路徑損耗或天氣變化引起的;相對而言,小尺度衰落產(chǎn)生的原因更為復(fù)雜,包括移動終端在高速移動的環(huán)境下產(chǎn)生的多普勒效應(yīng),以及移動臺附近的散射引起的多徑信號在接收端串?dāng)_,使得接收端信號變化加大。
2.1 時間選擇性衰落
我們知道,發(fā)送端和接收端的相對移動會產(chǎn)生多普勒效應(yīng),發(fā)生多普勒效應(yīng)時接收端的信號頻率會發(fā)生變化,多普勒效應(yīng)會受到相對運動速度影響,若發(fā)送端相對運動方向與其發(fā)生信號傳播方向夾角為,則接收信號的頻移可用以下公式(2-1)表示:
(2-1)
其中為光速,顯然當(dāng)時,多普勒頻移達到最大,此時公式2-1可以寫成式子(2-2):
(2-2)
在MIMO系統(tǒng)中,當(dāng)多普勒擴展帶寬大于基帶信號帶寬時,信道出現(xiàn)時間選擇性衰落[4]。我們用信道相干時間來描述衰落與多普勒頻移的關(guān)系表達式(2-3)為:
(2-3)
定義為信號碼元周期,當(dāng)相干時間時,即在一個碼元周期信號會經(jīng)歷多次不同的衰落,此時信道會出現(xiàn)快衰落特性。
2.2 頻率選擇性衰落
大多數(shù)情況下多徑衰落受到碼元周期影響較大,我們可以在時域上通過碼元周期和最大多徑時延來分析多徑衰落:
若,即一個碼元周期內(nèi)信號不能被完全接收,導(dǎo)致相鄰碼元產(chǎn)生串?dāng)_,此時信道出現(xiàn)頻率選擇性衰落;
若,即一個碼元周期內(nèi)信號被完全接收,多徑帶來的影響被抵消,相鄰碼元沒有干擾,此時信道是頻率非選擇性衰落。
從頻域上分析這種衰落特性,若相干帶寬用表示,我們可以通過式子(2-4)來對相干帶寬進行近似數(shù)量分析:
4 MIMO信道容量分析仿真
通過對MIMO-OFDM系統(tǒng)進一步了解,并且對其信道信號進行算法分析,通過MATLAB來對MIMO-OFDM系統(tǒng)中天線數(shù)量、信噪比以及信道容量參量進行仿真分析。
在信噪比不斷增加的情況下,信道容量也同樣可以得到增大,在一定范圍內(nèi),在不增加信號發(fā)射功率的情況下,增加天線數(shù)量可以將信道容量線性增大,通過MIMO信道將有效地提升信道容量。因此,MIMO信道技術(shù)可以緩解由于多普勒效應(yīng)或者多徑干擾對傳輸信號衰落的影響,提高整個系統(tǒng)傳輸過程中信噪比。
5 結(jié)語
移動通信的高速持續(xù)增長勢必加快無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用更需要長期不斷的努力。在頻譜資源日益匱乏的今天,MIMO作為未來無線通信關(guān)鍵核心技術(shù),在頻譜資源利用率上有著巨大潛力,MIMO必將在未來移動通信中擁有更廣泛的應(yīng)用。
參考文獻
[1]唐,張杰.基于MIMO的對流層散射通信信道損耗研究[J].計算機科學(xué),2016(3):15-17.
[2]楊中豪,王瓊.一種基于協(xié)方差矩陣的MU-MIMO干擾消除算法研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2015(12):79-81.
一、質(zhì)量指標(biāo)確定
基地臺向移動臺及移動電話中心提供雙向通道。基地臺和移動臺之間以無線形式傳輸,基地臺作用的范圍稱為無線區(qū)。它們構(gòu)成的雙向通道中,移動臺發(fā)射、基地臺接收的鏈路稱為上行線,基地臺的發(fā)射、移動接收的鏈路稱為下行線。由于基地臺的發(fā)射機輸出功率大, 移動臺發(fā)射功率小,必須采用平衡措施來平衡它們之間的發(fā)射功率才能完成雙向通信。
在移動通信中除了信號的損耗與衰落之外,還存在有大量的噪聲與干擾。由于移動臺的流動性帶來了移動臺分布密度的隨機性,噪聲與干擾有時比有用信號電平高出幾十分貝之多,不僅會使通信質(zhì)量降低,而且還可能造成通信中斷,在無線區(qū)設(shè)計時應(yīng)給予足夠的重視。
(1)接收機可用靈敏度
接收機靈敏度表征了雷達接收微弱信號的能力,準(zhǔn)確測量接收靈敏度對于預(yù)估雷達作用距離有重要意義。它表示在僅是接收機內(nèi)部噪聲的情況下,為達到規(guī)定的話音質(zhì)量指標(biāo)所必需的接收機輸人端信號功率的最低值,一般分為基地臺可用靈敏度和移動臺可用靈敏度。工程上規(guī)定以滿足接收機音頻輸出信納比為12db時的輸人信號電平作為設(shè)計指標(biāo)。
(2)快衰落和人為噪聲引起的惡化量
移動通信中存在著多徑傳播效應(yīng)及人為噪聲,為達到只有接收機內(nèi)部噪聲條件下的同樣話音質(zhì)量,須增加接收信號的電平。多徑傳播對快速運動著的移動臺會引起信號的快衰落,這種快衰落的信號聽起來好像是聲音顫動。對于靜止的和緩慢移動的移動臺,多徑傳播在無線區(qū)內(nèi)造成一些信號很低的“小洞”,對低功率的手持機,這種“小洞”會使得話音聽起來很嘈雜。以上情況對移動臺造成的影響都可能引起噪聲的增加導(dǎo)致各自的惡化量不同。所以要依據(jù)不同的話音質(zhì)量等級分別得到移動臺需要的惡量和基地臺需要的惡化量。
(3)滿足通信概率指標(biāo)需要的系統(tǒng)余量
通信概率是指移動用戶在服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)從中心到邊緣的任何地點實現(xiàn)符合話音質(zhì)量等級要求的通話成功概率,一般以邊緣通信概率為依據(jù)。移動通信的無線信號隨位置和時間呈對數(shù)正態(tài)分布。
二、設(shè)計方程
移動通信常常在快速移動中進行,這不僅會引起多普勒頻移,產(chǎn)生隨機調(diào)頻,而且會使得電波傳輸特性發(fā)生快速的隨機起伏,嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。故移動通信系統(tǒng)須根據(jù)移動信道的特征,進行合理的設(shè)計。
設(shè)計無線區(qū)就是要找出自基地站向各個輻射方向上與基地站相距一定的點,并計算在該點上接收信號的功率大于或等于最低可用信號功率。或者移動臺在該點發(fā)射時,到達基地站天線處基地站接收的信號功率大于或等于最低可用信號功率。為了保證雙向的通信距離、話音質(zhì)量及上下行通信概率相等,必須設(shè)法使上下行的系統(tǒng)余量相等。
移動通信系統(tǒng)是采用多信道共用技術(shù),在一個無線小區(qū)內(nèi),同時通信者會有成百上千,基站會有多部收發(fā)信機同時在同一地點工作,會產(chǎn)生許多干擾信號,還有各種工業(yè)干擾和認(rèn)為干擾。歸納起來有通道干擾、互調(diào)干擾、鄰道干擾、多址干擾等,以及近基站強信號會壓制遠(yuǎn)基站弱信號,這種現(xiàn)象稱為“遠(yuǎn)近效應(yīng)”。在移動通信中,將采用多種抗干擾、抗衰落技術(shù)措施以減少這些干擾信號的影響。
三、無線區(qū)半徑的確定
1、無線區(qū)半徑確定的條件
無線電波的損耗是由工作頻段、天線高度、人為環(huán)境和自然環(huán)境造成的。通常以奧村電波傳播模型lm為基礎(chǔ)進行計算。適用的條件是頻率在150~l,500mhz,移動臺天線高度為1~10m,基地站臺天線高度為30~200m,無線區(qū)半徑d為1~200m,適用環(huán)境是準(zhǔn)平坦地形、建筑物平均高度大于15m的城市。無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計一般按以下流程分析不同業(yè)務(wù)區(qū)的小區(qū)覆蓋半徑,規(guī)劃目標(biāo)區(qū)域基站建設(shè)規(guī)模。具體流程為先對不同目標(biāo)業(yè)務(wù)區(qū)域無線覆蓋需求分析,確定不同業(yè)務(wù)鏈路預(yù)算參數(shù)并通過鏈路預(yù)算求取最大允許路徑損耗,再通過電磁環(huán)境測試結(jié)果,獲得校正的無線傳播模型,然后依據(jù)無線傳播模型和最大允許路徑損耗計算小區(qū)覆蓋半徑和小區(qū)覆蓋面積最后計算基站建設(shè)規(guī)模和載扇數(shù)。
2、無線區(qū)半徑設(shè)計
無線覆蓋規(guī)劃中,需要基于系統(tǒng)負(fù)荷初始規(guī)劃值通過小區(qū)覆蓋半徑的預(yù)測來求取小區(qū)的覆蓋范圍,以進一步計算目標(biāo)區(qū)域的基站建設(shè)規(guī)模。對于上行無線鏈路,可通過鏈路預(yù)算分析最大允許路徑損耗,以進一步預(yù)測小區(qū)的覆蓋范圍。在確定的阻塞概率和覆蓋概率需求下,不同業(yè)務(wù)的最大允許路徑損耗取決于用戶間的干擾水平、移動臺最大發(fā)送功率、基站接收機靈敏度,穿透損耗等因素。其中干擾水平隨著接入用戶數(shù)量也就是負(fù)載水平的變化而變化,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時針對不同應(yīng)用場景和業(yè)務(wù)類型,需采用不同的干擾余量來調(diào)整鏈路預(yù)算,其他因素相對穩(wěn)定,鏈路預(yù)算中的取值可依據(jù)各種業(yè)務(wù)最苛刻的要求來決定。
對于下行無線鏈路,小區(qū)內(nèi)所有用戶共享同一功率資源,依據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷和用戶位置分布動態(tài)地分配發(fā)送給每一用戶的下行功率。此外由于多徑傳播的原因,下行信道不可能通過正交碼完全區(qū)分,而且,相鄰基站的干擾也隨機地變化,這就意味著在不同傳播環(huán)境下,不同部分的信號功率將被處理為干擾,系統(tǒng)的總體干擾水平難以評估。工程建設(shè)中,由于基站發(fā)送功率和系統(tǒng)的總體干擾隨機地變化,很難與上行鏈路一樣分析下行鏈路不同業(yè)務(wù)的鏈路預(yù)算,其覆蓋范圍也無法給出準(zhǔn)確的表達式。另一方面,工程測試和系統(tǒng)仿真結(jié)果表明無線覆蓋主要為上行鏈路受限。因此,無線規(guī)劃小區(qū)覆蓋范圍可由上行鏈路的覆蓋半徑確定,下行鏈路的覆蓋效果主要通過無線規(guī)劃軟件的仿真來分析。
關(guān)鍵詞:4G;通信系統(tǒng);智能天線;軟件無線電
中圖分類號:TN929.5 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 04-0000-01
3G全稱是3rd Generation,其含義是指第三代數(shù)字通信。在國際上,3G網(wǎng)絡(luò)通信有四個標(biāo)準(zhǔn):CDMA2000、WiMAX、WCDMA和TD-SCDMA。Code Division Multiple Access的縮寫就是CDMA,它是3G移動通信系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。CDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)點是通信質(zhì)量好、抗干擾能力強、系統(tǒng)容量大、多址能力強、手機功耗小、頻率利用率高、抗多徑衰落能力強和安全保密性能高。3G業(yè)務(wù)由我國三大通信運營商推出,這也標(biāo)志著我國正式進入3G網(wǎng)絡(luò)通信時代。3G的核心應(yīng)用主要有一下幾個方面:視頻通話、手機網(wǎng)游、寬帶上網(wǎng)、手機購物、手機電視、手機音樂、無線搜索。但是3G技術(shù)和頻率方面有一定的局限,主要體現(xiàn)在:在不同業(yè)務(wù)環(huán)境之間不同頻段難以進行無縫漫游;動態(tài)范圍多速率業(yè)務(wù)很難得到提供;通信速率不高。
一、4G通信系統(tǒng)的特點
4G屬于寬帶接入與分布網(wǎng)絡(luò),相比3G通信,4G通信是一種更加先進的新無線世界。可以提供150Mb/s的高質(zhì)量影像服務(wù)給全速移動用戶,還有超過2Mb/s的非對稱的數(shù)據(jù)傳輸能力,這是三維圖像的高質(zhì)量傳輸?shù)氖状螌崿F(xiàn)。
4G通信系統(tǒng)特點:
(一)傳輸速率加快。對于大范圍告訴移動用戶(達到250km/h的移動速度)來說,4G系統(tǒng)的達到的數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s;而對于中速移動用戶(達到60km/h的移動速度)來說,其數(shù)據(jù)速率達到20Mbit/s;而對于低速移動用戶(如步行或在室內(nèi)者),其數(shù)據(jù)速率達到100Mbit/s。
(二)更寬廣的寬帶。4G信道將會達到100MHz甚至更多帶寬。
(三)更大容量。為了大力滿足未來大信息量的需求,常常通過新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如空分多址技術(shù)幫助盡量提高系統(tǒng)的容量。
(四)更高的智能型。相比3G系統(tǒng)而言,4G系統(tǒng)的智能性更高,其還可以適應(yīng)資源分配,適應(yīng)不同的信道環(huán)境以及處理變化的業(yè)務(wù)流。
(五)多媒體通信得到更高質(zhì)量的實現(xiàn)。4G通信可以幫助提供如數(shù)據(jù)、語音和影響等無線多媒體通信服務(wù),通過寬頻信道將大量信息傳送出去,,是任何用戶在任何地點和任何時間都可以在系統(tǒng)中接收到。
二、4G核心技術(shù)
正交頻分復(fù)用(即OFDM)是4G的核心技術(shù)。移動通信未來的發(fā)展方向是更加高化的頻段、更為寬帶化、高速化和數(shù)據(jù)化,而未來移動網(wǎng)的主流業(yè)務(wù)就是移動IP和移動數(shù)據(jù)。
(一)正交頻分復(fù)用技術(shù)
正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)屬于一種較為特殊的多載波傳輸方案,多載波之間彼此正交能夠幫助高效利用頻譜資源,且OFDM可以將總寬帶分為幾個窄帶子載波,對于頻率選擇性衰落具有很高的抵抗能力。其優(yōu)點是:高利用率頻譜;較強的康衰落能力;適宜的高速數(shù)據(jù)傳輸;較強的抗碼間干擾能力。其缺點為:較低的功率效率,很敏感的相位和頻偏噪聲。
(二)軟件無線電技術(shù)
軟件無線電英文簡稱為SDR,各種類型的無線電通信系統(tǒng)可以在一個通用硬件平臺中,通過模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的硬件功能單元對軟件加載方式加以利用來得到實現(xiàn),而通過適宜的軟件使不同體制之間的兼容和所有的標(biāo)準(zhǔn)與體系的更新得以完成。在可編程控制的通用硬件平臺上,通過數(shù)字信號處理技術(shù)使軟件無線電技術(shù)充分利用軟件定義得以實現(xiàn)無線電臺的各項功能。
在靠近天線處充分使用寬帶的“數(shù)字/模擬”轉(zhuǎn)換器是軟件無線電技術(shù)的中心思想,信號數(shù)字化的盡快完成,無線電的功能也由此在軟件定義中得以實現(xiàn)。
(三)多進多出技術(shù)
多進多出(即MIMO)技術(shù)指的是空間分集技術(shù)通過多接受和多發(fā)射天線來實現(xiàn),其采取分立式多天線,很多并行的子信道通過通信鏈的高效分解而得到,這使網(wǎng)絡(luò)容量大大的提高。MIMO技術(shù)是在受到限制的功率寬帶的無線信道中系統(tǒng)容量得到提高、高數(shù)據(jù)速率得以實現(xiàn)、傳輸質(zhì)量得到有效提高的空間分集技術(shù)。
(四)高性能的接收機
大部分?jǐn)?shù)字接收機都采用模擬器件和高效能魔術(shù)轉(zhuǎn)換器,由于基站數(shù)字接收機需要有足夠的動態(tài)范圍,幫助對極大的干擾信號進行處理,以使電平較低的有用信號解調(diào)出來。根據(jù)香農(nóng)定理,因為較高的傳輸速率,相比于3G移動通信系統(tǒng),4G移動通信系統(tǒng)對接收機的性能要高得多。
(五)智能天線技術(shù)
在波束間,自適應(yīng)陣列天線或沒有切換的天線就是智能天線。在一個扇區(qū)中多波束天線可以同時使用多個固定波束,而多個天線的接收信號在自適應(yīng)陣列中,可以得到被加權(quán),同時這多個天線在一起合成的信噪比達到最大。
通過陣列天線技術(shù),充分利用各種用戶信號空間存在的差異特征,各天線陣元的加權(quán)向量依照一些接收準(zhǔn)則得到自動調(diào)節(jié),也是智能天線達到最佳的放射和接收,這使得多個用戶可以在同一個信道上發(fā)送并接收還互相不受到干擾。
(六)全IP技術(shù)
一個全IP的網(wǎng)絡(luò)也可以說是4G移動通信系統(tǒng),這種4G通信系統(tǒng)能夠支持IPv6,從而使移動IP得到實現(xiàn)。各種類型的接入系統(tǒng)都可以得到全IP網(wǎng)絡(luò)支持,網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過多個接入系統(tǒng)同時和網(wǎng)絡(luò)相接連;用戶通過網(wǎng)絡(luò)提供接受到系統(tǒng)可知的業(yè)務(wù);網(wǎng)絡(luò)還為用戶提供到跨接入系統(tǒng)的授權(quán)、認(rèn)證、尋址與加密機制。在全IP網(wǎng)絡(luò)中,核心交換傳輸和網(wǎng)絡(luò)呼叫控制在業(yè)務(wù)控制分離的基礎(chǔ)中得到更深入的分離。
(七)切換技術(shù)
在當(dāng)前的服務(wù)基站廣播的消息使移動臺在4G移動通信系統(tǒng)中得到相鄰小區(qū)的信息,先進的切換技術(shù)在4G移動通信系統(tǒng)中得到使用,使終端在多個基站之間可以同時進行接收和發(fā)送數(shù)據(jù),信號質(zhì)量也因此得到很好的改善。
三、4G技術(shù)展望
現(xiàn)在4G系統(tǒng)已經(jīng)開始投入到市場,但是還發(fā)展范圍還不廣泛,國際化標(biāo)準(zhǔn)如IEEE等還處在制度規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的過程當(dāng)中。不過4G是一個融合了現(xiàn)有多種無線接入技術(shù)的無縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng),這是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的可便攜性和跨系統(tǒng)的全球漫游得以實現(xiàn),成為更加滿足未來市場需求的新移動通信系統(tǒng)。