數位電視傳輸與服務網路之研究_鍾翼能.pdfVIP

2002 海峡两岸三地无线科技研讨会论文集 上海大学学报( 自然科学版) 第8 卷 增刊 2002 年 10 月 數位電視傳輸與服務網路之研究 鍾翼能, 鄭銘恭, 陳信吉, 楊茂榮 大葉大學 電機工程研究所 臺灣省彰化縣大村鄉山腳路112 號 E-mail:chung@mail.dyu.edu.tw, TEL：886-4-8511888 ext:2160 摘要: 歐規DVB -T 數位電視地面廣播系統使用COFDM 技術，發射端可根據地理位置、網路類型及臨界接收狀況等，對發 送的參數進行調整，也可以採用單頻網路來提高頻譜使用效率，加上DVB-T 系統的接收機對於回波與反射有良好抗拒能力， 因此特別適合於行動接收。建置數位電視地面廣播系統的工程技術比類比系統要複雜的多，因此世界各國大多還在測試改良 階段，台灣地區目前已進行分區試播，本文主要探討如何建設數位電視之單頻網路傳輸系統，以及建設單頻網路需考慮的問 題，文中並針對數位電視之行動接收網路做了說明，最後針對歐洲各國數位電視地面廣播網路規劃做研究，並說明電視學會 擬提出之台灣數位電視地面廣播網路規劃時程，供數位電視地面廣播網路規劃者研究參考。 關鍵詞：數位電視; 單頻網路; 複頻網路; 行動接收 1 單頻網路 1.1 單頻網路與複頻網路 地面電視廣播中兩個以上之發射站使用相同之發射頻率，廣播相同之節目稱為單頻網路（SFN）。在 類比廣播時因為相同頻率發射，彼此之間會互相干擾，接收端會造成鬼影現象，所以無法使用單頻來規劃 網路架構，需使用複頻網路（MFN ），而歐規數位電視之標準DVB-T 使用COFDM 技術並且有保護間隔 規劃，可消除落在保護間隔內之彼此間相互干擾信號，因此適當的規劃設站距離即可建置單頻網路；有關 複頻網路（MFN ）與單頻網路（SFN）之網路架構示意圖如圖1所示。 圖1 複頻網路（MFN ）與單頻網路（SFN） 1.2 單頻網路之優缺點 單頻網路之優點為可提高頻譜使用之效率及於行動接收時接收機不必更換接收頻率使服務更順暢，與 複頻網路相比單頻網路因邊界區域有加成之效應，單頻網路比複頻網路可提供較高行車速率之行動接收服 [1] 務。表1為德國DVB-T 8 MHz 系統之行動接收測試報告 ，表中單頻網路（SFN）欄位為接收兩個方向相 反之發射站的信號情況；城市（Urban ）區域欄中為6 個多重路徑、回波時間短、且信號有很大衰落與相 位變化；在鄉村（Rural）地區為6個多重路徑、回波時間較長、且有衰落與相位變化情形，其中以單頻網 路情況最好；當然表1中之數據若換算至台灣6 MHz頻寬系統時，在不考量不同環境因素下，行車速度大約 為表中數據的四分之三。 單頻網路有上述之優點，但其最大的缺點是單頻網路建設費用比複頻網路來的高，地面廣播中的回波 [2] 延遲通常都比較長，都市中可達8~10 μs，而某其山區更是達到了20 μs以上 ；而為了建設單頻網路除 考量上述回波延遲外，為減少數位發射站台建設成本須調高保護間隔，所以建設單頻網路與複頻網路相比 較下，單頻網路比複頻網路降低了傳輸容量。 264 表 1 單頻網路與行動接收關係 Data rate Average maximum speed C/N Performance FFT Code Modulation [Mbit/s] (channel 43 = 650 MHz) at 100 km/h (*50 km/h) Length Rate 8 MHz SFN Urban Rural SFN Urban Rural 2 K QPSK 1/2 4.98 400 330 170 9 17 23