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| DVB-RCT基于OFDMA技术的地铁双向高速数据传输方案 |
从纯技术观点看,DVB-RCT是建立在最新的数字传输技术和信息理论基础上,它除了具有DVB-T标准中第一代OFDM技术无可争议的优点外,从上面的低级物理层构成看,DVB-RCT标准中采用的多址OFDM(称为第二代 OFDM技术)提供了新的性能优势:
(1)Turbo码或级联码 DVB-RCT 是非常可靠的系统,系统使用Turbo码或级联码所需的C/N值减少了1.5dB,结果是DVB-RCT 的一些调制模式的 C/N 只需要 4dB。
(2)时间交织 对于脉冲干扰,时间交织至少有额外5dB的改进(实际数值依赖于脉冲干扰重复速率),这将确保多址OFDM信号的覆盖面积与数字地面电视广播的覆盖面积紧密匹配,减少了新增设备。
(3)频带分割 频带分割极大地减轻了频谱拥挤的问题: 频谱中任何1MHz频段都能够被利用。只要模拟地面电视还继续存在,这点就特别重要。 视频载波附近的能量在模拟电视频谱信号中占据支配地位。因此,例如在覆盖区 A中使用第50频道,那么DVB-RCT在相邻覆盖区B中可以使用第50频道视频载波2MHz以上的频段,此处的干扰相对于视频载波低30dB。 频带分割的重要商业好处是不同的交互电视服务提供商可以分配各自的 1MHz频谱,保持相互间的独立性。
(4)动态分配自适应调制 DVB-RCT 支持在相同的蜂窝小区内同时使用不同的调制方式,从4QAM (1/2 码率)到64QAM(3/4 码率),此特性称为动态分配自适应调制,它使得服务提供商能够控制相邻蜂窝小区的干扰水平,最大限度地使用分配给的频谱。 对于蜂窝小区边缘附近的用户,可以分配最可靠的调制方式(例如4QAM 调制 1/2 码率),允许这些用户使用最小功率把信号传回基站。相反的,靠近蜂窝小区中心的用户可以分配低可靠、高码率的调制方式把信号传回基站,但要付出更多的功耗代价,因为它们远离其它蜂窝小区,因此,它们对其它同频道蜂窝小区的干扰较小。
(5)功率测距(Power Ranging) DVB-RCT采用了类似于移动电话系统中使用的功率测距系统,以确保交互终端在所有的时间内使用最低功率。 上述描述的新特性将确保DVB-RCT具有高频谱效率,在今后的5~10年内,这些特性将变得越来越重要。
六 DVB-RCT的传输帧、突发数据结构和媒体访问方案
为了给地面电视广播系统提供共享地面无线回传信道,DVB-RCT 标准使用了专门的无线频道,并且组织起来,以便允许众多单独的交互终端使用 TDMA/OFDM技术同时访问。 用于组织DVB-RCT信道的方法借鉴了DVB-T标准: 整个无线回传信道的分割既在时域又在频域内实现,即为了多个用户访问,VHF/UHF反向信道既在频域使用频率划分(Frequency Division,FD),也在时域使用时间划分(Time Division,TD)。因此,DVB-RCT 射频信道提供了时间—频谱槽(Slot)网格,它们被分配给各个用户终端。
DVB-RCT 标准提供了 6 种传输模式,特征在于使用的载波的最大数目和载波间距离的特定组合。在给定的 RCT 无线频率信道中,将只实现一种传输模式,传输模式将不混用。依赖于所使用的传输模式,整个播送信号是由 1k或 2k个相邻的、RCTT同步调制的载波组成。MAC管理RCTT的载波分配。
RCT标准定义了两类传输帧,命名为TF1和TF2,传输帧由一系列时间—频率槽组成,嵌入空符号、测距符号、数据符号和导频符号,以便提供用于同步和数据传输的资源。第一个传输帧类型由OFDM符号组成,包括几个数据子信道,空符号和同步/测距符号序列; 第二个传输帧类型由通用的OFDM符号组成,它包括数据或者同步/测距子信道。运行于基站的MAC管理这些传输帧提供的资源。
DVB-RCT有3种载波间隔(Carrier Spacing,CS),见表2。而且有3种突发数据结构(Burst Structure,BS),如此设计是为了覆盖更广的范围,从稀疏的、非常巨大的广播类型蜂窝小区到非常密集的微蜂窝小区。
突发数据结构提供了时间—频谱槽中用户数据映射的各种方法。在 BS1 中,所有的 RF 功率都用于单个载波; 在BS2中,4个载波共享功率; 在BS3中,29个载波共享功率。不管用户数据如何在频率载波中传播(例如,不管使用何种突发数据结构),固定数目的字节必须在给定的传输槽中传输。这导致了突发数据结构传输的各种周期: BS1的长度是BS3的29倍,BS2是 BS3的4倍。 |
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