prezentace dab 09

60
Digitální rozhlasové vysílání DAB přenos rozhlasových programů, multimédií a interaktivních datových služeb Radioelektronické semináře 2009 Tomáš Kratochvíl a Aleš Prokeš Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

Upload: cezary-tomczyk

Post on 08-Nov-2015

26 views

Category:

Documents


7 download

DESCRIPTION

Prezentace Dab 09

TRANSCRIPT

  • Digitln rozhlasov vysln DABpenos rozhlasovch program, multimdi

    a interaktivnch datovch slueb

    Radioelektronick semine 2009

    Tom Kratochvl a Ale Prokestav radioelektroniky FEKT VUT v Brn

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 2

    Digitlnho rdio mezi terestrickmi datovmi penosy Poadavky na standard pro digitln rdio DAB Pehledn specifikace penosu DAB, DAB+, DMB Stav vysln a pilotnch projekt DAB ve svt a v zemch EU Perspektiva rozvoje vysln DAB a DAB+ v esk Republice Datov sluby v DAB Architektura st DAB, vyslae a pijmae DAB Datov a multimediln sluby DAB

    Program semine

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 3

    Digitln terestrick penos dat

    Unicasting (point-to-point) individuln komunikace

    GPRS (General Packet Radio Service) 100 kbit/s UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) 2 Mbit/s WLAN (Wireless Local Area Network) 100 Mbit/s

    Broadcasting (point-to-multipoint) vysln vem v dosahu

    DRM (Digital Radio Mondiale) 40 kbit/s DAB a DAB+ (Digital Audio Broadcasting) cca 1,2 Mbit/s dat DMB (Digital Multimedia Broadcasting) cca 1,2 Mbit/s dat DVB-T (Digital Video Broadcasting Terrestrial) 13 Mbit/s DVB-H (Digital Video Broadcasting Handheld) 6 Mbit/s

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 4

    Hybridn digitln penosov systm

    Broadcasting - vyslac kanl

    Unicasting - pm a zptn kanl

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 5

    World DMB Forum 2006 (dve World DAB Forum 1997-2005)

    Steering Board European DAB Committee Technical Committee Regulatory and Spectrum Committee Marketing Committee World DMB Asia Committee

    Mezinrodn nevldn organizace s vce ne 100 leny, jejm clem je podpora, harmonizace a koordinace implementace DAB digitlnch slueb a podpora kooperace a koordinace mezi poskytovateli audio a datovch slueb, provozovateli vyslacch st, vrobci a oficilnmi vldnmi regulanmi orgny. Clem je spolen dohoda pro zavedendigitlnho rozhlasu a jeho slueb s pvodem ve standardu DAB.

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 6

    Poadavky na standard DAB 1/5

    Kvalita sluby

    Kvalita poslechu - blzk zznamu CD, Dynamic Range Control, Music/Speech Control pro fyziologickou korekci hlasitosti

    Jednoduchost pouit spe ne ladn stanic vbr stanice z jednoduchho menu a automatick dekdovn stanice

    Podmnky pjmu - dostupnost pes vesmrovou prutovou antnu, eliminace ruen a interferenc, eliminace vlivu vcecestnho en, zaruen mobiln pjem, kompenzace Dopplerova posuvu frekvence, pokryt ve velkch oblastech bez niku a nutnosti peladn pijmae

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 7

    Poadavky na standard DAB 2/5

    irok spektrum slueb s pidanou hodnotou

    Hlavn audio sluba (main service) identifikace a vbr nru, monofonn a stereofonn vysln, vcekanlov doprovod

    Data kontextov svzan s programem (Programme AssociatedData) detailnj zobrazen textu ne RDS (Radio Data System), informace o interpretovi a programu, nsledujc program, reklama, zobrazen na extern obrazovce pipojen k pijmai

    Informan sluby k programu zprvy, poas, kurzy mn apod. Adresovatelnost pijmae nebo skupiny pijma audio a data Vloen statickch obraz nebo dynamickch sekvenc k programu

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 8

    Poadavky na standard DAB 3/5

    Univerzlnost systmu

    Standardizace standardizace vech zkladnch principa penosovch prostedk, dnes vce ne 50 detailnch mezinrodnch standard pro DAB

    Uniktn systmov nvrh monost terestrickho, satelitnho i kabelovho penosu, stejn pijma pro audio i data a nrodn, regionln a lokln vyslac st

    Velk vbr pijma irok spektrum typ pstroj, jakostn stoln, robustn penosn, miniaturn kapesn, integrovan v automobilu, karta do PC, vestavn nebo extern displej

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 9

    Poadavky na standard DAB 4/5

    Flexibilita konfigurace multiplexu

    Konfigurace penosovho multiplexu uspodn slueb v DAB multiplexu me bt zmnno v provozu, bez nutnosti peruenvysln a podle poteb poskytovatel programu a datovch slueb

    Flexibilita datovho toku poskytovatel programu me zvolit odpovdajc bitov tok audio programu podle jeho kvality, polovin vzorkovac kmitoet nebo mn ne 100 kbit/s pro e, 128 kbit/s pro monofonn hudbu, 256 kbit/s i vce pro stereofonnhudbu, optimln rozdlen bitovho toku mezi jednotliv stanice (vechny bitov toky uvedeny s kdovnm MPEG-1 Layer II)

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 10

    Poadavky na standard DAB 5/5

    Efektivnost a innost penosu

    Ni nklady na penos pro provozovatele vysln penos multiplexu nkolika program na jedn frekvenci a v jednom penosovm kanlu, vy poet stanic, levnj provoz

    Ni nklady pro provozovatele vysla ni vkony pro stejnpokryt a dosah radiov sluby ve srovnn s AM a FM vyslnm

    Frekvenn efektivita vyslac s me bt navrena jako jednofrekvenn SFN (Single Frequency Network), jedin kmitoet pro velk zem, spora frekvennch psem (digitln dividenda)

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 11

    DAB (Digital Audio Broadcasting) 1/2

    ETSI EN 300 401 V1.4.1 (2006-06): Radio Broadcasting Systems; Digital Audio Broadcasting (DAB) to mobile, portable and fixed receivers prvn verze normy ETS 300 401 z roku 1995

    Zdrojov kdovn - audio kodek MPEG-1 Layer II (MUSICAM) Multiplex typicky obsahuje 6 program s bitovm tokem 192 kHz Modulace OFDM s 1536 nosnmi kmitoty (odstup 1,536 kHz) Modulace subnosnch DQPSK (4 stavy fze, diferenn kdovn) Ochrann interval pro zamezen mnohonsobnho pjmu (1/4) DAB multiplex m ku psma 1536 kHz (4 segmenty v TV kanlu) Jednofrekvenn s vysla SFN (Single Frequency Network) 4 mdy a III psmo (174 230) MHz, L psmo (1452 - 1492) MHz

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 12

    DAB (Digital Audio Broadcasting) 2/2

    Audio stream mode Data 1 stream mode Data 2 packet mode

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 13

    MPEG Audio Layer II audio kodek v DAB

    MPEG-1 Layer II (MUSICAM)

    Subpsmov kdovn a odstrann redundantnch a irelevantnch sloek pro kompresi digitlnho audio signlu

    Psychoakustick model pro perceptivn kdovn (percepce = vjem) FFT procesor uruje pesn maskovac prahy v 32 frekvennch

    psmech a uruje dynamickou alokaci potu bit v psmech

    Promnn bitov rychlost na vstupu, vyrovnvac pam Podle kvality penosu je mon jedna ze 6 variant kdovn eov kvalita 32 kbit/s, kvalita AM rdia 48 kbit/s, kvalita FM rdia

    64 kbit/s, vysok kvalita CD a DAB 96 kbit/s, velmi vysok kvalita 128 kbit/s a 192 kbit/s na jeden audio program

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 14

    DAB+ (Digital Audio Broadcasting Plus)

    ETSI TS 102 563 V1.1.1 (2007-02): Digital Audio Broadcasting (DAB); Transport of AAC audio

    MPEG-4 HE-AAC v2 kodek s vy efektivitou kdovn (o cca 2/3) Srovnateln kvalita audia kdovanho kodekem MPEG-1 Layer II

    (cca 128 kbit/s) s MPEG-4 HE-AAC v2 (cca 40 kbit/s)

    Monost vcekanlovho zvuku MPEG surround audio, kter lze dekdovat i ve stereofonnm reimu (bez vedlejch dat cca 5 kbit/s)

    Streaming dat pi nzkch bitovch tocch (audio vs. radio service) Krat as pro peladn stanice v rmci multiplexu, vt dosah Kompatibiln s datovmi penosy a multimedilnmi slubami DAB Pijma DAB+ mus bt zptn kompatibiln s DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 15

    MPEG-4 HE-AAC v2 audio kodek v DAB+

    MPEG-4 High Efficiency AAC version 2 profile

    AAC (Advanced Audio Coding) kodek pro vy bitov rychlosti SBR (Spectral Band Replication) dekodr generuje nepenen

    psmo vych frekvenc z psma nich frekvenc pomocvedlejch informaci z kodru, kodek pro stedn bitov rychlosti

    PS (Parametric Stereo) down-mix stereofonnho signlu na monofonna vedlej informace, ze kterch dekodr doke rekonstruovat opt stereofonnn signl, kodekpro nzk bitov rychlosti

    mnkbit/s

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 16

    DMB (Digital Multimedia Broadcasting)

    ETSI TS 102 428 V1.1.1 (2005-06): Digital Audio Broadcasting (DAB); DMB video service; User Application Specification

    Pouv transportn tok MPEG-2 TS podobn jako DVB-T a DVB-H Elementrn toky audia, videa a dat = mobiln televize Nutn synchronizace elementrnch tok a reie multiplexace Zpodn protichybovho zabezpeen FEC u DMB je zvisl na

    bitovm toku sluby vs. DAB+ kter m konstantn zpodn

    DMB nem k dispozici sluby typick pro digitln rozhlas (dopravn informace, PAD multimedia, dynamick labely, nzvy skladeb, titulky dleitch zprv, typy programu apod.)

    World DMB Forum doporuuje pouit DAB nebo DAB+ pro istradiov sluby a DMB pro sluby vetn video doprovodu

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 17

    DAB, DAB+ a DMB multiplexace program

    Multiplex DAB MPEG-1 Layer II 9 x audio 128 kbit/s Multiplex DAB+ MPEG-4 HE-AAC v2 s 28 x audio 40 kbit/s

    a 1 x audio 32 kbit/s

    Multiplex DAB a DAB+ MPEG-1 Layer II 5 x audio 128 kbit/sMPEG-4 HE-AAC v2 s 12 x audio 40 kbit/s a 1 x audio 32 kbit/s

    Multiplex DAB (3), DAB+ (8), DMB (2) s MPEG-4 AVC video kodekem a MPEG-4 HE-AAC v2 audio kodekem

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 18

    Kodr a multiplexer DAB, DAB+ a DMBZdroj: www.etsi.org

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 19

    B

    r

    o

    a

    d

    c

    a

    s

    t

    W

    e

    b

    S

    i

    t

    e

    S

    l

    i

    d

    e

    S

    h

    o

    w

    T

    o

    p

    N

    e

    w

    s

    M

    i

    d

    l

    e

    w

    a

    r

    e

    /

    J

    A

    V

    A

    T

    P

    E

    G

    B

    T

    M

    o

    n

    o

    E

    x

    t

    e

    r

    n

    a

    l

    A

    p

    p

    l

    i

    c

    a

    t

    i

    o

    n

    s

    E

    l

    e

    c

    t

    r

    o

    n

    i

    c

    p

    r

    o

    g

    r

    a

    m

    m

    e

    g

    u

    i

    d

    e

    D

    A

    B

    +

    R

    a

    d

    i

    o

    ,

    (

    H

    E

    A

    A

    C

    v

    2

    )

    D

    A

    B

    R

    a

    d

    i

    o

    ,

    (

    M

    P

    E

    G

    -

    1

    /

    2

    L

    a

    y

    e

    r

    I

    I

    )

    T

    M

    C

    &

    E

    W

    S

    M

    C

    I

    S

    I

    P

    A

    D

    P

    A

    D

    Systmov protokol DAB, DAB+ a DMB

    FEC (Forward Error Correction)MOT (Multimedia Object Transfer)TDC (Transparent Data Channel)TPEG (Transport Protocol Expert Group)IP (Internet Protocol)

    MCI (Multiplex Configuration Information)SI (Service Information)FIDC (Fast Information Data Channel)TMC (Traffic Message Channel)EWS (Emergency Warning System)PAD (Programme Associated Data)

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 20

    Stav vysln DAB, DMB a DAB+ ve svtZdroj: www.worlddab.org (2009)

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 21

    Stav vysln DAB, DMB a DAB+ v EvropZdroj: www.worlddab.org (2009)

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 22

    Stav vysln DAB, DMB a DAB+ ve svt, EU

    Zem s dnm vyslnm

    Belgie (EU)Kanada na Chorvatsko Dnsko (EU)NmeckoMonako Nizozemsko (EU)Norsko Portugalsko (EU)Singapur Jin Korea panlsko (EU)vdsko (EU)vcarsko Velk Britnie (EU)

    Zem s pilotnm nebo zkuebnm vyslnm

    Austrlie Rakousko (EU) Sultant Brunejesk Republika (EU)Estonsko (EU)Francie (EU)Ghana ecko (EU)Hong Kong Maarsko (EU)Indie Indonsie Irsko (EU)Izrael

    Itlie (EU)KuvajtLitva (EU)MalaysieMalta (EU)Mexiko NamibieNov Zland Polsko (EU)Slovinsko (EU)Jihoafrick republika TaiwanTureckoVietnam a dal od 2009

    Zem se zjmem Slovensko (EU), Rusko

    Zdroj: www.worlddab.org (2009)

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 23

    DAB Nmecko (stav bezen 2009)

    Poet obyvatel 83,0 mil. Pokryt 85 % Poet prodanch pijma 546 tis. DAB audio programy 112 DAB datov sluby 9 Celosttn st (multiplexy) 2/9 Regionln st (multiplexy) 15/48 Psmo III 5., 8., 11. a 12. kanl

    (segmenty A B C D)

    Psmo L (segmenty LA a LI) DMB v 16 velkch mstech

    Zdroj: www.worlddab.org (2009)

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 24

    DAB Velk Britnie (stav bezen 2009)

    Poet obyvatel 60,6 mil. Pokryt 90 % Penetrace 20,2 % Poet prodanch pijma 7 mil. DAB audio programy 415 DAB datov sluby 19 Celosttn st (multiplexy) 2/4 Regionln st (multiplexy) 10/37 Psmo III 11. a 12. kanl (ABCD) Kmitoty (216 230) MHz

    Zdroj: www.worlddab.org (2009)

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 25

    DAB esk Republika (stav bezen 2009)

    Poet obyvatel 10,3 mil. Testy: Praha (1999 2000, 2005), Pbram (2007), Plze (2008),

    Praha (2008), Brno (2009)

    DAB audio programy 8 (MPEG-1 Layer II), DAB+ audio programy6 (MPEG-4 HE-AAC v2)

    Psmo III (174 230) MHz 12 kanl (echy 12C s kmitotem 227,360 MHz a Morava 12D s kmitotem 229,072 MHz)

    Psmo L (1452 1492) MHz LC (1455,616-1457,152) MHz esk Republika po konferenci RRC 2006 v enev ? 3 vrstvy kanl pro regionln a celoplon st v psmu III 1 celoplon kanl a 2 vrstvy kanl s monost metropolitnch

    nebo loklnch st v psmu L

    Zdroje: www.worlddab.org (2009)

    www.cra.cz, www.teleko.cz

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 26

    DAB frekvenn psma R (psmo III a L)Zdroj: www.cra.cz (2003)

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 27

    Plnovan pokryt T-DAB (pln v roce 2005)

    Plnovan pokryt v psmu 12C a 12D intenzita pole (40 110) dBV/m

    Zdroj: http://www.dxradio.cz/prehled_tdab.aspVpoet: SW St SFN v5.0, CRC Data, UREL 2008

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 28

    DAB esk Republika (po konferenci RRC-06)Zdroj: www.cra.cz (2007)

    DAB v psmu III v esk republice s ohledem na vsledky regionln konference RRC v enev 2006

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 29

    DAB, DAB+ a DMB poet pijma na trhu

    Tuner Hi-Fi (241) Portable (412) Handheld (259) In-Car (57) PC (34)

    IRiver B20 Pocket TV DMB, DAB (Band III / L-Band), DAB+, FM4GB HDD, SD-Slot, 2.4" TFT LCD displaycena cca 206 EUR (2008)

    Sony CDXDAB6650DAB (Band III), FM, MW, LWCD player, LCD displayCena cca 420 EUR (2008)

    Cambridge Audio Azur 640T DAB (Band III / L-Band), FMcena cca 270 EUR (2008)

    Samsung SGH-P900 T-DMBDMB, DAB, MP3mobile phone, Bluetooth2.2" LCD display, camera

    Zdroj: www.worlddab.org (2009)

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 30

    Datov sluby DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 31

    Penos nkolika druh dat: audio data v proudovm mdu (Stream Mode), obecn data v proudovm mdu, data samostatnch slueb v paketovm reimu (Packet Mode), data pidruench informac k programovmu kanlu PAD

    (Programme Associated Data).

    Penosov rychlost 2.304 Mbit/s v. FEC (Forward Error Correction) MSC je tvoen rmci CIF (Common Interleaved Frames). Dlka rmce :

    24ms, 55296 bit. Dlen na subkanly s penosovmi rychlostmi v nsobcch 8 kbit/s.. Zpracovn dat v subkanlech: (skramblovn, konvolun kdovn a asov

    prokldn. Je individuln.

    Charakteristika MSC:

    Datov sluby DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 32

    Datov sluby DAB

    Stream mode pro synchronn kontinuln penosy. Penosov rychlost v nsobcch 8 kbit/s (32 kbit/s), dlka rmc 24ms. Protichybov kdovnUnequal Error Protection (UEP) (pro audio) a Equal Error Protection(EEP) (pro obecn data).

    Packet mode organizace paket do skupin - Data Group (hlavika, datovpole a 8191 byt a CRC pole). Pakety vytvej rmce - Logical Frames, penosov rychlost v nsobcch 8 kbit/s. Standard HDLC X.25, 1023 aplikac.

    Programme-associated data (PAD) data pmo vkldan do audio slueb (pdavn data na konci MPEG rmce). Dva typy: Fixed PAD (F-PAD) stejn zabezpeen jako zbytek rmce, vhodn pro

    penos dcch informac pro pijma (M/S, DRC). Exteded PAD (X-PAD), pro penosy vtho objemu dat do 64kbit/s

    (textov zprvy, multimediln objekty (MOT (Multimedia ObjectTransport)), DL, EPG(XML)) nutn modifikace MPEG rmce, paketov md.

    Transportn mechanizmy do MSC Multiplexoru:

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 33

    FIC je tvoen rmci FIB (Fast Information Block). Pen ti skupiny dat: Fast Information Data Channel (FIDC): penos obecnch dat

    (TMC, paging, tsov varovn EWS)

    Multiplex Configuration Information (MCI): informace o DAB multiplexu (skladba multiplexu, seznam slueb, propojen sloek se subkanly, atd.).

    Service Information (SI): servisnch informace (doprovodninformace o slubch a jednotlivch programech integrovanch v multiplexu DAB, o pstupu ke slubm (daje o ase, as. posunu, o jazyku programu, o monosti pjmu dopravnch informac, pomocndaje pro naladn pijmae, PTY, apod.)

    Charakteristika FIC:

    Datov sluby DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 34

    Synchronization Channel: pen informace potebn pro synchronizaci dekodru pijmae, identifikaci vysla, apod.

    Rmec DAB:

    Datov sluby DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 35

    Architektura st DAB

    Koncepce stArchitektura st DAB e pokryt velkho zem pomoc tzv. monofrekvenn st -Single frequency network (SFN).Poadavky penosu v SFN vedou k vytvoen distribuovan v relnm ase synchronizovan st skldajc se ze:

    Sbrn st Collection Network zajiujc sbr dat a jejich penos od poskytovatel slueb do centrlnho multiplexoru Ensemble Multiplexer.

    Distribun st Distribution Network zajiujc penos dat od centrlnho multiplexoru k jednotlivm vyslam st SFN.

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 36

    Porovnn architektur st FM a DAB

    STI: Service Transport InterfaceETI: Ensemble Transport Interface

    Architektura st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 37

    Vlastnosti FM Nutnost kmitotovho plnovn u FM (vysln stejnho programu na

    nkolika kmitotech). Nutnost pelaovn FM pijmae pi poslechu danho programu. Jednoduch zabezpeen loklnho vysln v sti FM.

    Vlastnosti DAB Nutnost asovho plnovn z dvodu kompenzace zpodn v distribun

    sti pro potlaen interferenc sit DAB SFN. Pokryt velkho zem DAB signlem bez nutnosti pelaovn pijmae. Problmy s loklnm vyslnm v sti DAB. Kad program jako soust

    multiplexu pokrv velk zem. Nedoporuuje se odliovat obsah multiplexu problm u pekrvajcch se oblast.

    Architektura st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 38

    koly st DAB (Management st) Konfigurace st: (re)konfigurace centrlnho multiplexoru a ostatnch zazen

    (vysla, fyzickch rozhran, apod.)

    Koordinace slueb: koordinace innost poskytovatel slueb. Signalizovn a monitorovn servisnch informac SI. Synchronizovn datovch penos.

    Signalizovn poruch: monitorovn a signalizovn poruchovch stav tovn slueb: tarifikace slueb, veden t, zen pstupu poskytovatel

    slueb, atd.

    Zabezpeen: podpora uzavench skupin uivatel, blokovnneautorizovanch pstup.

    Kompenzace zpodn: odlin zpodn penosu dat mezi centrlnm multiplexorem a vyslai mus bt kompenzovno (pomoc GPS).

    Architektura st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 39

    Architektura st DABStruktura st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 40

    Struktura STIVrstvov struktura STI

    Architektura st DAB sbrn s

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 41

    STI-D(LI) rmec Datov toky: Continuous stream pevn dlka dat v rmci, uren pro

    MSC-stream penosy. Discontinuous stream uren pro MSC-packetpenosy.

    STI-C(LI) interface Zaloeno na ASCII kdovanch zprvch - messages, kter mohou bt

    peneny obousmrn (UE DE) a asynchronn. (EN300797). Zprvy jsou rozdleny do td Message Class podle jejich zamen.STI-C(TA) interface Zajiuje adresovn a bezchybn penos STI-C(LI) zprv. Pouv transportn protokol podobn TCP/IPSTI (PI,X) interfaceEN 300797 definuje celkem 8 fyzickch rozhran (G.703, G.704, ISDN (H.221), V.11 (RS422), V.24 (RS232), IEC 958) pro penos STI (PI,X).

    Architektura st DAB sbrn s

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 42

    Architektura st DAB distribun s

    Charakteristika distribun st a ETI ETI Definovna v Eureka 147. Vrstvy st: Logical Interface (LI), Network-independent Interface

    (NI), Network Adapted Interface (NA). Penosov rychlost do 2 Mbit/s, na vrstv ETI(NA) je definovna FEC na

    principu RS. Fyzick vrstva ETI(NI) neobsahuje protichybov zabezpeen - penosy na

    krtk vzdlenosti. Rmec Rozhran ETI(NI, V.11) a ETI(NI, G.703) jsou definovna pro RS432 a PDH.

    Fyzick vrstva ETI(NA) m implementovno FEC. Verze ETI(NA, G.704) je pouiteln do 2048 kbit/s.

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 43

    Architektura distribun st Definovna v EN 300799 jako s typu point multipoint.

    Architektura st DAB distribun s

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 44

    Vyslac st st DAB

    RCPC (Rate Compatible PuncturedConvolutional) kdovn

    Chyby pi penosu

    Ochrann intervalasov rozprosten

    Vhodn kmitotov roztee subnosnch(zvisl na vyslacm kmitotu)

    Dopplerv posuv

    irokopsmov systm s kmitotovm prokldnm

    Kmitotov selektivn nik

    Prokldnasov selektivn nik

    een v DABProblmy

    Problmy rdiovho penosu a jejich een v DAB Nestacionrn: zpsoben pohybem pijmae nebo zmnou okol: asov

    selektivn nik, Dopplerv posuv. Stacionrn: kmitotov selektivn nik, asov rozprosten.

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 45

    Vyslac st st DAB

    Vhody SFN spora RF vkonu: Pijman signly se setaj konstruktivn. Lze snit

    vkony vysla a o 10 dB vi FM. Dochz k prostorov diverzit. spora kmitotovho spektra: jeden kmitoet pro velkou plochu pokryt.

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 46

    Blokov schma vyslae DAB

    DIQ Data IQ:normovan rozhran v EN 300798

    Vyslac st st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 47

    Blok Channel EncodingFEC pro penos radiovm kanlem, multiplexuje MSC kanl a penosov rmec, provd mapovn symbol a kmitotov prokldn viz. odstavec Multiplex DAB

    Vyslac st st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 48

    Blok OFDM Modulation Blok Synchronization Channel Symbol Generator generuje synchronizan

    st rmce Null sybol a Frame Reference Symbol oznaovan jako Time Freq. Phase Reference (TFPR).

    OFDM signl se generuje pomoc Inverse Fourier Transform (IFFT).

    Vyslac st st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 49

    Null symbol se vysl na zatku kadho rmce. Tzv. hlavn signl (symboly generovan kanlovm kodrem jsou nulov).

    Frame Reference symbol se vysl jako druh symbol rmce. Slou jako reference (startovn hodnota) pro nsledn diferenciln kdovn.

    Diferenn kodr odstran problm fzov nejistoty modulovan nosn v pijmai. Pracuje podle algoritmu:

    Ochrann interval (Guard interval) vkldan do OFDM signlu obsahuje cyklick prefix.

    Identifiktor Transmitter Identification Information jednoznan uruje kad vysla. TII se vysl bhem Null symbolu kadho sudho rmce. TIIsymbol je mapovn na sadu 16/8/4/2 dvojic nosnch ve spektru Null symbolu. TII m hlavn (definice regionu) a vedlej identifiktor (definice vyslae v rmci regionu). Pomoc vysln TII lze urit pozici pijmae (nap. pro vbr relevantnch informac pro dan region).

    Vyslac st st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 50

    Typick koncepce vyslae Vysla s jednm smovnm, s A/D pevodem v zkladnm

    psmu: nutn vysok kmitoet loklnho osciltoru, problmy s fzovmi chybami, nutn vysok linearita smova a pevodnk, mal nroky na rychlost pevodnk.

    ( )xx

    sin

    )cos( tmf

    sR

    sR

    ( )xx

    sin

    Vyslac st st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 51

    Vyslac st st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 52

    Vyslac st st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 53

    Vyslac st st DAB

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 54

    Koncepce DAB pijmae

    RF tuner zesluje filtruje a smuje signl do MF psma. Digital preprocessing provd filtraci, decimaci, generuje komplexn OFDM

    signl v zkladnm psmu a provd kmitotovou synchronizaci. FFT demoduluje OFDM signl. T/F De-interleaver odstrauje asov a kmitotov prokldn. Error correction dekduje FEC konvolun kd pomoc Viterbiho algoritmu.

    Pijmac st koncepce DAB pijmae

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 55

    RF tuner

    Pijmac st koncepce DAB pijmae

    Monost vyuit vstupnho tuneru TV pijmae pro III TV psmo: problm s TV vyslai v III TV psmu, pouit zdre pro zrcadlov kmitoty.

    Typick een RF tuneru pro psmo L a III (tzv JESSI koncept viz dle):

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 56

    OFDM demodulace: pomoc FFT. Velikost FFT dna penosovm mdem

    1024768IV256192III512384II20481536IDlka FFTPoet subnosnchMd

    Pijmac st koncepce DAB pijmae

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 57

    ipov sada ATMEL (pro automobilov aplikace)

    Pijmac st koncepce DAB pijmae

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 58

    Analogov IO vychzejc ze sady JESSI AE-89, pro psmo III a L

    Pijmac st koncepce DAB pijmae

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 59

    Pijmac st koncepce DAB pijmae

    slicov IO ATR2740 s jdrem ARM 7 je pln kompatibiln s doporuenm EUREKA 147, EN 300401. Nabz snadnou implementaci uivatelskho software pes API rozhrann. Firmware ATR2740 nabz ti zkladn funkce: Kompletn zpracovn DAB signlu, zen innosti DCSR (Digital Controled Software Radio) Obsluhu uivatelskch funkc (displej, klvesnice,)

  • 25.3.2009 kratot, [email protected] strana 60

    Kontakt

    stav radioelektroniky FEKT VUT v Brn

    Purkyova 118, 612 00 Brno

    Tel: 541 149 113, 541 149 149

    Fax: 541 149 244

    Ing. Tom Kratochvl, Ph.D. ([email protected])

    Doc. Ing. Ale Proke, Ph.D. ([email protected])

    http://www.urel.feec.vutbr.cz/