DVB-T2 Elektroniikkainsinöörien seura

Transkriptio

1 Kri Riserg DVB-T2 Elektroniikkinsinöörien seur Kri Riserg Tekninen Johtj

2 Miksi DVB-T2 stndrdi? Kilpilu tjuuslueest ksv Knvt eivät ole enää pelkästään rodcsting käytössä Uudet plvelut kuten teräväpiirtolähetykset vtivt enemmän kpsiteetti DVB-T ei voi pidemmällä ikvälillä oll jkelutie HD-lähetyksiin DVB-T stndrdist löytyy useit prnnettvi kohteit Bit/Hz suhdett voidn prnt usell kehittyneemmällä tekniikll SFN-lueit voidn ljent Myös stndrdin joustvuutt voidn prnt niin tjuuslueiden kuin kistnleveydenkin suhteen 2

3 Miten DVB-T2 stndrdi tehdään? T2 Study Mission TM-T2 ryhmä CM-AMT ryhmä Kuplliset vtimukset T2:lle T2 Piirisuunnittelu Stndrdi vlmis Ensimmäinen prototyyppipiiri T2 lortorio- j kenttätestit T2 vstnotinkehitys Stndrdi kiillotettu Käyttöohjeiden luonnos Ensimmäiset kuplliset vstnottimet HD-plvelujen loitus UK:ss 3

4 Mitä DVB-T2 stndrdi pitää sisällään? Koodus: DVB-S2 stndrdist LDPC + BCH Mhdolliset FEC rvot (½, 3/5, 2/3, ¾, 4/5, 5/6) Sm suojvälijtus kuin DVB-T:ssä (GI-OFDM) Suojvälien pituudet: 1/128, 1/32, 1/16, 19/256, 1/8, 19/128, ¼ FFT koot: 1K, 2K, 4K, 8K, 16K, 32K 16k j 32k mhdollistvt isommn SFN-verkon Kistnleveydet: 1.7, 5, 6, 7, 8,10 MHz Konstelltiot: QPSK, 16 QAM, 64 QAM j 256 QAM 4

5 Ljennettu kistnleveys Ljennettu kistnleveys suuremmill FFT:illä 8k, 16k j 32k Hyöty riippuu mitä pilottej käytetään j mikä FFT-koko vlitn. Esimerkiksi 32 k hyöty n. 500 dtkntolto lisää ~2% 5

6 Pilotit 8 hjutettu pilottikuviot (scttered pilots) Pilotit ovt dtsoluj joiden vihe j mplitudi tiedetään Vstnotin käyttää näitä tunnistmn muutokset knvss jn j tjuuden funktion DVB-T:ssä 1/12 OFDM soluist hjutettu pilotti => 8 % soluist kuluu hjutettuihin pilotteihin T2:sess 8 kuviost vlitn tehokkin suojvälin mukn => 1 % soluist kuluu hjutettuihin pilotteihin FFT koost riippuvt toistuvt pilotit (continul pilots) DVB-T:ssä toistuvt pilotit veivät 2,6 % soluist DVB-T2:ss 8k-32k:ss toistuvt pilotit vievät inostn 0,35 % soluist Eri plveluille voidn nt omt modultiot j FEC:it, joten smn knvnipun plveluill voi oll erilinen roustisuus t f Hjutettu pilotti Hyöty dtsolu 6

7 Kehysrkenne DVB-T:ss T2 Kehys P1 P2 Hyötydt L1 signlointi Muu dt Yksinkertinen j roustinen tp nopen T2 signlin tunnistmiseen j tjuuteen lukittutuminen Myös signlointi kuten FFT:n koko Eri plveluiden sijinnit j pituudet hyötydtss + pljon muut signlointitieto Myös roustisempi kuin vrsiniset hyötydtn symolit Vstvi symolej kuin P1 j P2 ei ole DVB-T:ssä => 0,7% vikutus DVB-T:n eduksi verrttun DVB-T2:seen kpsiteetiss 7

8 Lomitus (interleving) LDPC koodus toimii hyvin vin, jos virheet ovt stunnisesti hyötydtn sess Virheet stunnistetn kolmell eri lomitus tekniikll Bittilomitus (Bit-interleving) Lomitus solun sisällä Aiklomitus (Time-interleving) Lomitus jn funktion Autt hetkellisissä häiriöissä Tjuuslomitus (Frequency interleving) Lomitus tjuuden funktion Autt tjuuskohtisiss häiriöissä 8

9 Kierretty konstelltio (rotted constelltions) DVB-T DVB-T2 y u2 x y häipyy y u2 x y häipyy y u2 x DVB-T2 stndrdiss on mhdollisuus kääntää konstelltiot, jolloin vrmistetn että toisen kselin häipyminen ei iheut täydellistä pisteiden päällekkäisyyttä u1 u2 häipyy u1 u2 häipyy u1 9

10 MISO-optio SFN-verkkoihin MISO = Multiple Input Single Output DVB-T2 stndrdi nt mhdollisuuden käyttää yksinkertisiss SFN-verkoiss menetelmää Almouti Scheme estämään koko knvn häipymää Lähetin h1 h2 Lähetin Input dt Almouti Encoder Vstnotin Almouti ei suornisesti nost välitettävää dtmäärää, vn prnt roustisuutt koko knvn häipymää vstn SFNlähettimien välillä. Hyöty voi oll jop 30 % isompi peittolue khden SFNlähettimen tpuksess 3* 3* 2* 2* 1* 1* 0* 0* Alue, joss MISO:st on hyötyä on lähettimien välissä 10

11 Piikkitehojen lennus (PAPR = Pek to Averge Power reduction) DVB-T:ssä suuret hetkelliset piikkitehot heikentävät lähettimien hyötysuhdett huomttvsti Piikkitehoj syntyy kun yhden OFDM-symolin sisällä konstelltio-pisteet eivät jkudu tsisesti koko konstelltiokrtlle Pisteet keskittyvät tiettyyn krtn lueeseen iheutten voimkkn summtehon DVB-T2 stndrdiss on kksi eri tekniikk viment summteho Kntoltojen vrus (Tone reservtion) 1% kntolloist vrtn piikkitehojen vimentmiseen Konstelltion ljennus (Active Constelltion Extension, ACE) Konstelltion vääristäminen piikkitehojen vimentmiseksi Stndrdi nt mhdollisuuden jommn kummn ti molempien tekniikoiden käyttöön Tekniikn vlint riippuu käytettävistä lähetysprmetreistä. PAPR tekniikoill svutetn n. 20 % lennus trvittvn piikkiteho / keskimääräinen teho suhteeseen 11

12 Ljennuskehykset (FER) FER = Future Extension Frmes DVB-T2 stndrdiss on määritetty ljennuskehykset, jotk mhdollistvt stndrdin ljentmisen myöhemmin Ainut vtimus näille kehyksille on, että ne lkvt P1 symolill, joss kerrotn kehyksen olevn FER eikä normli kehys FER:llä voidn esimerkiksi myöhemmin määritellä MIMO:n käyttö stndrdiss MIMO = Multiple Input Multiple Output DVB-T2 stndrdi ei siis pidä sisällään MIMO: eikä edellytä uusi vstnottontennej! MIMO vstnotinntenni 12

13 Aik- j tjuusjottelu (TFS) f f1 Plvelu 1 Ei ik eikä tjuusjottelu. Käytössä DVB-T:ssä. Kikki plveluit lähetetään koko jn tsisesti. t Plvelu 2 f f f1 Aikjottelu = Time Slicing. Käytössä DVB-H:ss. Yksi plvelu lähetetään purskein jn funktion f3 f2 f1 t TFS:ssää käyttämällä sdn sttistinen multiplexus kikkille lähetysknville. Hyöty riippuu plveluiden määrästä j rvio on n. 20 %. TFS:än etu on myös, että muut knvt voivt vhvist häipyvää knv, jost sdn rviolt 5 db:in hyöty. TFS edellyttää vstnottimelt kht viritintä. Aik- j tjuusjottelu = Time nd Frequency Slicing käytössä option DVB-T2:ssä. Yksi plvelu lähetään purskein jn j tjuuden funktion t 13

14 Pljonko enemmän it/s svutetn? Current UK mode T2 Modultion 64QAM 256QAM FFT size 2K 32K Gurd Intervl 1/32 1/128 FEC 2/3 CC + RS (8%) 3/5LDPC + BCH (0.3%) Scttered Pilots 8% 1% DVB-T2:ll svutetn vähintään 30% enemmän kpsiteetti. Esimerkki tulukoss on määritetty prmetrit T2:ll, jotk vstvt nykyään käytettäviä prmetrejä DVB-T:llä UK:ss. Prnnus on n. 47 % Continul Pilots 2.6% 0.35% P1/P2 overhed 0% 0.7% Bndwidth Stndrd Extended Cpcity 24 Mit/s 35.4Mit/s 14

15 15 Kiitos!