DVB-T

[sat-prof]

Стандарт DVB-T для цифрового ефірного ТБ-мовлення в діапазоні ДМВ для Європи і інших стран був прийнятий в 1996 р. - на два роки пізніше за аналогічні стандарти для супутникових (DVB-S) і кабельних (DVB-C) каналів зв'язку. Ця затримка була викликана необхідністю вживання складніших технічних методів передачі цифрової інформації при збереженні прийнятної вартості цифрового ефірного телевізора, а також із-за не дуже високої комерційної кон'юнктури зважаючи на відсутність вільних ТБ-каналів в діапазоні ДМВ для більшості стран Європи.
Понизити вартість цифрового телевізора можливо за рахунок вживання в стандарті DVB-T апробованих технічних рішень і технологій, розроблених для систем цифрового супутникового і кабельного мовлення. Це вимагає уніфікації ряду методів обробки цифрових сигналів у вказаних системах. Дане завдання було вирішене шляхом розробки комерційних вимог до цифрової системи ефірного мовлення, на підставі яких були вибрані необхідні технічні рішення.

Метод модуляції.
При цифровому ефірному ТБ-мовленні основним руйнівним чинником для цифрового каналу є перешкоди від багатопроменевого прийому. Цей вигляд перешкод вельми характерний для ефірного прийому в містах з різноповерховою забудовою із-за багатократних віддзеркалень радіосигналу від будівель і інших споруд.
При багатопроменевому прийомі в декодер поступають дві (або більш) однакові по характеру чергування символів, але зрушені за часом цифрові послідовності. Оскільки аналіз переданого значення символу "0" або "1" в декодері зазвичай виробляється в середині символу, то у випадку, якщо затримка радіосигналу другого променя стає близькою або більше половини тривалості символу, відбувається різке зростання цифрових помилок, аж до повного руйнування цифрового каналу. При стаціонарному ефірному ТБ-прийомі боротися з многолучевостью можна шляхом вживання гостронаправлених багатоелементних ТБ-антен, що зазвичай і робиться в системах колективного ефірного прийому. Але це не вирішує проблеми повністю, оскільки при цьому не можна буде гарантувати упевнений прийом цифрових ТБ-програм на переносні ТБ-приймачі, в яких використовуються прості ТБ-антени, що перевозяться. Радикальним вирішенням цієї проблеми є вживання в ефірних каналах ТБ-мовлення модуляції COFDM (Coded Orthogonal Division Multiplexing), яка спеціально розроблена для боротьби з перешкодами при багатопроменевому прийомі.
При COFDM використовується ортогональноє частотне мультиплексування спільно з перешкодостійким канальним кодуванням. Поєднання канального кодування (абревіатура З) з ортогональним частотним мультиплексуванням (абревіатура OFDM) позначається як COFDM. Метод COFDM добре відомий і широко використовується в цифрових системах радіомовлення (DAB) в Європі, Канаді, Японії і ін.
При COFDM послідовний цифровий потік перетвориться у велике число паралельних потоків (субпотоків), кожен з яких передається на тій, що окремій несе. Група частот, що несуть, яка в даний момент часу переносить біти паралельних цифрових потоків, називається "Символом COFDM". Завдяки тому, що використовується велике число паралельних потоків (зазвичай 1705 або 6817 субпотоків), тривалість символу в паралельних потоках виходить істотно більше, ніж в послідовному потоці даних (відповідно 280 або 1120 мкс - залежно від числа використовуваних субпотоків). Це дозволяє в декодері затримати оцінку значень прийнятих символів на якийсь час, протягом якої зміни параметрів радіоканалу через дію ехо-камери-сигналів припиняться, і канал стане стабільним.
Таким чином, при COFDM часовий інтервал символу субпотоку Ts ділиться на дві частини - захисний інтервал D, протягом якого оцінка значення символу в декодері не виробляється, і робочий інтервал символу Tu, за час якого приймається рішення про значення прийнятого символу (мал. 1). Відзначимо, що для правильної роботи системи ехоподавленія необхідне, щоб захисні інтервали знаходилися не на початку, а в кінці символів S2, S3 ..., тобто в захисному інтервалі продовжується модуляція тієї, що несе попереднім символом.

Для забезпечення оптимального обміну між топологією (конфігурацією побудови) мережі ТБ-мовлення і ефективністю використання радіоспектру застосовуються різні значення захисного інтервалу. Завдяки цьому система може використовуватися для мовлення як в одночастотній мережі з великою зоною покриття, так і для малих зон, що обслуговуються однім передавачем. Для одночастотної радіомережі типовим виглядом ехо-камери-сигналів є сигнали від сусідніх по територіальному розміщенню радіопередавачів, передавальних однакові символи COFDM. Ці сигнали не відрізняються від класичних ехо-камери-сигналів, і їх можна оцінювати як ехо-камера-сигнали, якщо вони поступатимуть в приймач за час захисного інтервалу D. Таким чином, вибір тривалості захисного інтервалу безпосередньо впливатиме на вигляд проектованій одночастотній радіомережі. Збільшення тривалості захисного інтервалу дозволяє збільшити відстань між сусідніми радіопередавачами. З іншого боку, тривалість захисного інтервалу доцільно вибирати невеликою, оскільки, з точки зору теорії інформації, захисний інтервал не використовується для передачі корисної інформації і його введення зменшує об'єм передаваної інформації.