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| DVB-RCT基于OFDMA技术的地铁双向高速数据传输方案 |
四 DVB-RCT系统模型
DVB-RCT系统需要在业务提供商和用户之间建立两个信道: (1)广播信道: 业务提供商和用户之间建立一条单向的宽带广播信道,传输视频、音频和数据等; (2)交互信道: 业务提供商和用户之间建立一条双向交互信道,用于交互目的。它由下面两条通道组成:
●反向交互通道: 从用户到业务提供商的信道,用于向业务提供商发出请 求,应答或上载数据。 ●前向交互通道: 从业务提供商到用户的信道,用于为交互服务提供信息和任何其它的请求交流。
在地面交互网络中,前向交互通道嵌入在如图1所示的广播信道中,因此,地面交互网络使用两个单向物理层来实现下行和上行码流。携带广播内容和前向交互数据的下行码流基于DVB-T(ETS 301 744)标准,而携带反向交互数据的上行码流基于DVB-RCT标准。 构成前向信息通道的MPEG-2 TS 包具有特定的PID,并且携带着媒体访问控制管理数据。反向交互通道主要由ATM码元构成,映射为物理突发(Burst)码流。ATM 码元包括应用数据消息和媒体访问控制管理数据。 DVB-RCT 系统的交互终端也称为反向信道地面终端(Return Channel Terrestrial Terminal,RCTT)。
RCTT由网络接口单元NIU和机顶单元STU构成。网络接口单元NIU由广播接口模块BIM和交互接口模块IIM组成。
从基站(INA),到 RCTT(NIU)的下行码流传输为所有 RCTT提供同步和信息,因此,允许 RCTT同步访问网络并且传输上行同步信息到基站。RCTT可以和广播信道信号使用相同的接收天线。反向信道信号既可以直接发送给相关广播发射机所在的基站,也可以发送给所在基站蜂窝网中的基站。
为了基站中上行解调器的正确工作,需要一个全局同步信号,它通过全局的DVB-T定时信号发送给所有的用户。依靠MPEG-2传递流或全局DVB-T 定时信号,时间同步信号通过广播信道传送给所有用户。更好的方法是DVB-RCT频率同步来自广播的DVB-T信号,同时时间同步使用通过广播信道传送的 MAC管理包。
五 DVB-RCT上行码流物理层协议
交互终端RCTT的接收部分严格遵循 DVB-T系统规范(ETS 300 744)。对于增加的机顶盒单元,DVB-T 解调 MPEG-TS送给MAC和同步块。
DVB-RCT模块(NIU)同步的实现是采用MAC控制信息(完成时间同步)和DVB-T解调的频率信息(恢复的 DVB-T系统时钟)。从进来的MPEG-TS 中提取的MAC控制信息由MAC管理块处理后指导DVB-RCT解调,并调整对无线频率反向信道的访问,然后NIU调制把用户交互数据按DVB-RCT标准定义的嵌入到反向交互通道中。
对于每个新的数据净荷,随机化器的移位寄存器将初始化为45200(八进制)。每一个要传输的数据字节顺序进入随机化器,最大有效比特(MSB)在前。伪随机二进制序列PRBS的生成多项式为 1+x14+x15。随机化后的比特将送给编码器。对于任何子信道传输的每个数据突发串,随机化器将复位。
DVB-RCT标准中定义了两种信道编码方法: Turbo码、RS和卷积级联码。在给定的DVB-RCT RF信道中将只实现其中之一。无论使用何种方法,编码和调制后产生的数据串将有144调制符号的固定长度。
对 Turbo码或级联码产生的每个数据突发串进行交织处理,输入比特的顺序得到置乱,产生交织数据比特突发串,送给符号映射器。随机交织器的多项式为 1+x3+x10 。 每个RCTT载波采用的物理调制有QPSK、16QAM或64QAM方式。RCTT使用的调试方案由基站通过MAC 消息来决定。
DVB-RCT标准定义了两种成形函数: 奈奎斯特(Nyquist)成形和矩形成形。在给定的DVB-RCT信道中,成形滤波器具有排他性。Nyquist成形函数将产生一个时限的平方根升余弦脉冲,其滚降系数a =0.25,Nyquist成形对每个载波使用Nyquist滤波器,以便能够抵抗载波间和符号间干扰,以及其它发射台干扰; 矩形成形的载波采用正交排列,并且调制符号之间使用保护间隔,以便能够抵抗载波间和符号间干扰,以及抵抗多径传播效应。
在基站,RCTT发出的UHF/VHF信号被解调后(使用 FFT)送给MAC层管理块。 |
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