شبكات التردد المفردة (SFN) في الإذاعة الرقمية للأرض

المُقدّمة
تعتبر قناة الإرسال (المسار) للبث التلفزيوني الأرضي شائعة وبصورة صحيحة أسوأ قناة جودة. تنطلق قناة الإرسال الأرضي إلى العديد من التأثيرات - الضوضاء المضافة وغيرها من الإشارات المزعجة (أي في التجمعات البلدية والصناعية) ، أصداء الإشارة - ما يسمى باستقبال المسيرات المتعددة. هناك أساسًا أصداء عديدة تؤثر في الغالب على جودة الإشارات المستقبلة. يؤدي هذا التأثير إلى تلاشي تحديد الموقع والتردد. 

بعد الانعكاس من الأجسام الطبيعية وغيرها ، تأتي إشارة أو أكثر من الإشارات المتأخرة بشكل مختلف (أصداء) إلى هوائي الاستقبال. تسبب هذه الإشارات المتأخرة زمنًا تدهورًا شديدًا لإشارة التلفزيون المستقبلة والصورة المقابلة لها خاصة في التلفزيون التماثلي ، حيث تظهر صور إضافية مقلوبة في اتجاه المسح - ما يسمى بـ "الأشباح". في الإذاعة التلفزيونية الرقمية للأرض ، تم كبح آثار استقبال المسيرات المتعددة إلى حد كبير عن طريق اختيار أساليب التشكيل المعقدة. إحدى مزايا العديد من معايير البث الفيديوي الرقمي للأرض الناشئة DVB-T (بث الفيديو الرقمي - تحديد الأرض في ETS 300744) أو DVB-H (محمول باليد) ولكن أيضًا الخدمات التالية - مثل البث الصوتي الرقمي DAB (البث الصوتي الرقمي) أو DRM (Digital Radio Mondial) ، إلى جانب دعم الاستقبال المتنقل ، هو قمع تأثيرات الاستقبال متعدد المسيرات. في جميع المعايير المذكورة ، يتم استخدام طريقة التشكيل الرقمي (C) OFDM (قسم التردد المتعامد المشفر المتعدد). يعني الرمز الأول في الاختصار أن دفق البيانات محمي بواسطة الخطأ الذي يصحح تشفير FEC (تصحيح الخطأ الأمامي) لاكتشاف وتصحيح الأخطاء التي تحدث أثناء الإرسال.

 لحماية الرمز ، يتم استخدام شفرة Reed-Solomon للكتلة ، ولحماية البتات ، يتم استخدام شفرة تلافيفية ذات معدلات شفرة مختلفة. التشكيل (C) OFDM يتميز بمتانة عالية ضد التداخل بين الرموز (ISI) ، مما قد يهدد الإشارة المستقبلة ويزيد من معدلات الخطأ بسبب استقبال المسيرات المتعددة. يمكن إجراء البث الرقمي بالمعايير المذكورة أعلاه في ما يسمى بشبكة التردد الفردي SFN (شبكة التردد الواحد). يمكن استخدام استقبال المزيد من الإشارات المتأخرة من عدة أجهزة إرسال تعمل في شبكة التردد الواحد حتى لتحسين كفاءة الطاقة في أجهزة الإرسال.


ملحوظة:
يعد تطبيق التشكيل (C) OFDM أداة فعالة ، وأكثرها استخدامًا ، ولكنها أداة ممكنة فقط للقضاء على آثار استقبال المسيرات المتعددة. هناك نهج مختلف ، على سبيل المثال ، الاستقبال متعدد المستشعرات مع النظام الزاوي الهوائيات لهوائيات الاستقبال وما يترتب على ذلك من معالجة معقدة للإشارات بما في ذلك التصفية ، وأخذ العينات ، وتحويل النطاق الأساسي متبوعًا بالموقع وفصل مصادر الإشارة المختلفة (ما يسمى معالجة المصفوفة). نظرة عامة أكثر تفصيلاً تقع خارج نطاق هذه الورقة ويمكن العثور عليها في [4] ، على سبيل المثال.


مبدأ SFN
يمكن توفير تغطية الإشارة لمنطقة معينة بواسطة عدد من أجهزة الإرسال ، وذلك بإرسال تعدد إرسال الإشارات التلفزيونية أو الراديو الرقمية في قناة التردد المماثلة. لا تتداخل مساهماتهم في الإشارة الجزئية في نقطة الاستقبال فقط ، بل وتؤدي إلى تحسين الاستقبال في ظروف معينة. ومن الواضح إذن أن شبكات التردد الواحد للمرسلات الرقمية يمكن أن تحسن إلى حد كبير استخدام نطاقات التردد والقنوات وكذلك توازن الطاقة في المرسلات الرقمية. قد تكون المرسلات الرقمية في شبكة SFN أقل قدرة إلى حد كبير لتغطية الإشارة للمنطقة المعينة بما يكفي لاستقبال الجودة. لا يمكن استخدام طرق SFN مع البث التماثلي / التلفزيوني للأرض ، حيث في الواقع تستخدم جميع معايير التلفزيون العالمية الحالية تعديل النطاق الجانبي الأثري الاتساع وتعمل في
شبكات متعددة التردد MFN (شبكة متعددة الترددات).


لا يمكن بناء شبكات التردد الواحد إلا في مساحة محدودة ، وليس في بلد بأكمله - حتى في مساحة صغيرة مثل جمهورية التشيك. حيث يتأثر حجم SFN في الواقع؟ لنفترض أنه في منطقة SFN التي تم تحليلها:
• يعمل عدد من أجهزة الإرسال DVB-T ،
• جميع أجهزة الإرسال تعمل على نفس التردد ،
• تعمل هذه المرسلات مع تعدد إرسال البيانات الرقمية المتزامن والوقت المحدد ،
• يصل مستوى الإشارات المستقبلة في أي مكان في منطقة SFN إلى الحد الأدنى لقيمة الحد الأدنى (المستوى الذي يحتاجه مستقبل DVB-T إزالة تشكيل وفك الإشارة بشكل صحيح). 



وقت التزامن من أجهزة الإرسال في SFN
في شبكة تردد واحدة ، يجب أن تكون جميع أجهزة الإرسال الفردية متزامنة تمامًا مع الوقت. يجب أن يبث كل مرسل رمز OFDM متطابق تمامًا في نفس الوقت. تم تشكيل التشكيل DVB-T في إطارات ، يتكون إطار واحد من رموز 68 OFDM. تشكل الإطارات الأربعة إطارًا فائقًا يُسمى إطارًا فائقًا وإطارين فائقين يشكلان ما يسمى الإطار الضخم (في الوضع 2k أربعة إطارات فخمة). فيما يتعلق مختلفة المدة الزمنية للرمز OFDM ، والتي تعتمد على معلمات التشكيل والترميز المستخدمة (الوضع ، أي عدد الموجات الحاملة ومعدل الشفرة وفاصل الحماية وما إلى ذلك) ، يمكن أن تكون المدة الزمنية للإطار الواحد مختلفة أيضاً. 

يتم ضمان تزامن الوقت لجميع الحزم المرسلة في قطار النقل من تعدد إرسال البيانات النهائي بواسطة إشارة الوقت 1 pps (نبضة في الثانية) ، التي يتم الحصول عليها من نظام GPS. تتحكم هذه الإشارة في وقت الإدراج المتزامن للحزمة الخاصة MIP (حزمة تهيئة Megaframe) في قطار النقل في بداية كل رتل كبير. يمكن نقل دفق النقل MPEG2 ، الذي تم إنشاؤه على سبيل المثال في مركز التشغيل (استوديو التلفزيون) ، إلى أجهزة الإرسال الفردية بواسطة مجموعة متنوعة شبكات التوزيع (عبر الأقمار الصناعية وخط الميكروويف والألياف البصرية وشبكات الصراف الآلي) مع تأخير زمني مختلف. لذلك تتم مزامنة الوقت بواسطة إشارة GPS مرة أخرى في كل جهاز إرسال. نتيجة هذه العملية هي الحالة ، حيث يبث كل مرسل DVB-T رموز OFDM متطابقة في نفس الوقت بالضبط. 


مكاسب SFN
تضاف مساهمة الطاقة من أجهزة الإرسال الفردية العاملة في شبكة التردد الواحد. لذلك تظهر شبكة التردد الواحد ما يسمى كسب SFN. يمكن صياغة هذا الكسب ببساطة على النحو التالي - اثنان من أجهزة إرسال DVBT مع قدرة البث الكهروضوئية يضمنان في نفس الظروف (نفس الاتجاهية وكسب الهوائي) تغطية أفضل للإشارة (قيم أكبر لشدة المجال) في موقع المستقبِل من مرسل واحد مع قوة البث المزدوج 2Pv. إن التعبير الكمي عن كسب الشبكة (SFN) ، الذي يعتمد على موضع جهاز الاستقبال وعلى العديد من العوامل الأخرى ، هو خارج نطاق هذه الورقة. 

إذا كنت ترغب في بناء محطة راديو ، فقم بتعزيز جهاز إرسال راديو FM أو تحتاج إلى أي محطة أخرى معدات FM ، لا تتردد في الاتصال بنا: [البريد الإلكتروني محمي].

اترك رسالة 

الاسم *

البريد إلكتروني: *

الهاتف:

العنوان:

رمز

الرسالة

 

قائمة الرسالة