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ATSC 3.0:三種改善接收的方式

2021-11-09 道格·倫格 依馬獅視聽工場


ATSC 3.0:三種改善接收的方式

ATSC 3.0提供至少三種在ATSC 1.0沒有或難以實現的更易于接收的方法。一種是向觀眾提供更強的信號。另兩種方法是使信號更穩健,因此要求的信號強度較低。

分布式傳輸系統(DTS亦稱單頻網SFN)

DTS由分布在整個覆蓋區域的使用相同頻率的多臺發射機組成,為整個覆蓋區域的室內接收提供強度一致的信號。DTS可用于ATSC 1.0,但很難在不產生自干擾的情況下提供一致信號。ATSC 3的COFDM調制可以消除這種干擾。 

DTS的一個主要優點是,通過提供更強的信號電平,必須用于糾錯的廣播信道容量較少,并且可以使用高階(不那么強健)的調制星座,從而提供更高的效率(每赫茲比特數)。DTS是改善ATSC 3.0接收的理想方法,因為不僅更強的信號更容易在更廣的區域接收,而且更高的數據率允許傳輸更多的節目流和更高分辨率的視頻。

問題是,構建DTS需要設立多個發射站,將信號發送到這些發射站,除了資本成本之外,還要為多個發射站支付額外的運營成本(租賃、電力等)。為了DTS向整個市場提供可靠的室內覆蓋,還需要對FCC的一些規則進行修改。

犧牲比特換取穩健性

與ATSC 1.0不同,ATSC 3.0允許在穩健性和數據率之間進行取舍。能夠傳輸在噪聲電平(0 dB SNR)或更低電平可接收的信號,但這要求穩健的調制方式(效率最低)和大量的糾錯編碼,導致數據率很低。 

在決定取舍時,存在著幾乎無限的靈活性,因此廣播公司可以決定采用如時分復用(TDM)這樣的方式,犧牲一些比特,由不那么穩健但比特率更高的碼流,在信號上創建一個更穩健的物理層管道(PLP)。因為數據率會受到限制,根據主PLP和穩健PLP之間容量分配方式,穩健的碼流可能會被限制于標清(SD)或720p HD。

犧牲功率換取穩健性

這聽起來可能有點矛盾,但讓信號更穩健的一種方法是采用層分復用(LDM),通過功率分割(而非時間或頻率),把信號分割為兩個PLP。核心層PLP傳輸穩健信號,而增強層PLP要得到更健壯的信號,一種方法是使用分層分割多路復用(LDM)將信號分割成兩個plp(而不是時間或頻率)。核心層PLP攜帶魯棒信號,增強層PLP以降低的功率在穩健信號上疊加一個不太穩健的信號。 

功率降低意味著增強層在接收端有較低的信號,但由于穩健性較弱的信號不會將時間或頻率交給穩健層,因此可以使用更多的容量來抵消功率的降低。與TDM的例子一樣,仍然存在穩健性和容量之間的取舍。
這三種方法可以組合使用,從而提供更大的靈活性。 B&P

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