Konkrétní perspektivní systémy veřejné pozemní mobilní komunikace

Prezentace na téma: "Konkrétní perspektivní systémy veřejné pozemní mobilní komunikace"— Transkript prezentace:

1 Konkrétní perspektivní systémy veřejné pozemní mobilní komunikace
DIGITÁLNÍ TELEVIZE A DIGITÁLNÍ ROZHLAS SOUČASNOST A PERSPEKTIVY Doc. Ing. Václav Žalud, CSc Katedra radioelektroniky FEL ČVUT Praha © Doc. Ing. Václav Žalud, CSc © Doc. Ing. Václav Žalud, CSc

2 Obecné Shannonovo schéma radiokomunikačního systému

3 Reálné schéma radiového komunikačního systému

4 Zobrazení signálů v časové oblasti a ve frekvenční oblasti

5 Šíření rádiových vln v pozemní komunikaci

6 Výkonový profil zpoždění a spektrum přijímaných složek při mnohocestném šíření

7 Konkrétní příklady výkonového profilu zpoždění PDP

8 Základní typy digitálních modulací ASK - FSK - PSK

9 Digitální modulace MFSK-MPSK-MQAM

10 Základní parametry digitálních modulací

11 Závislosti chybovosti BER na poměru C/N

12 Hierarchické modulace QAM

13 Vliv poměru SNR na chybovost modulace BPSK

14 Ortogonální frekvenční multiplex OFDM (jako základ mnohonásobného přístupu OFDMA/FDMA)
symbol. perioda (korelátor)

15 Časové průběhy subnosných vln multiplexu OFDM

16 Ochranný interval GI a cyklický prefix CP v OFDM

17 Ochrana rádiového přenosu proti rušivým efektům působícím v rádiovém kanálu
Kanálové kódování FEC (Forward Error Correction): přidávání redundandních (ochranných) bitů k datovým bitům, které v dekodéru přijímače umožňují detekovat a případně i korigovat chybně přenesené osamocené bity Opakované vysílání ARQ (Automatic Repeat Query): chybami postižené úseky přenosu jsou v přijímači detekčními kódy indikovány; vysílač je potom automaticky zpětným kanálem požádán o jejich opakované vysílání (i vícenásobné) Ekvalizace EQ (Equalization): základem ekvalizéru v přijímači je “inverzní frekvenční filtr”, který kompenzuje amplitudové a fázové zkreslení rádiového kanálu, vznikající např. mnocestným šířením; v mobilní komunikaci musí být ekvalizér adaptivní, neboť parametry kanálu se neustále mění. Diverzita RD (Radio Diversity): podstatou diverzity je vytvoření více rádiových kanálů mezi vysílačem a přijímačem, které přenášejí stejný informační signál, avšak mají vzájemně co nejslaběji korelované úniky. Prokládání ILV (Interleaving): záměrné, přesně definované změny přirozeného pořadí bitů, prováděné v prokladači zařazeném před modulátorem a opětovné obnovení původního pořadí, realizované v inverzním prokladači za demodulátorem; tím se shluky chyb vznikající v rádiovém kanálu mění na chyby osamocené, které lze konvenčními kanálovými kódy již korigovat.

18 Principy ochranného blokového kódování FEC

19 Principy ochranného konvolučního kódování FEC

20 Principy ochranných turbo kódů
Turbo kodér s paralelním zřetězením dvou kodérů typu RSC a s pseudonáhodným prokladačem, jež je zařazeném před jedním z nich; bloky vstupního signálu a obě RSC složky se multiplexují a vysílají Turbo dekodér s měkkým (tzv. kvantovaným) rozhodováním a s iterativním dekódováním; s rostoucím počtem iterací se snižuje výsledná chybovost, avšak narůstá zpoždění přenosu Koncepce turbo kodérů: "divide - and - conquer", tj. rozděl a panuj; zakódovaný signál je zde složen ze tří slabě korelovaných složek, což je předpoklad k dosažení velkého kódového zisku Koncepce turbo dekódérů: „solving the rows helps to solve column and vice versa"; iterativní vícenásobný postup dekódování je analogií řešení křížovky, kde nejistá písmena resp. slova při postupu řešení po řádcích je možné upřesnit postupem po sloupcích a naopak

21 Principy blokového a konvolučního prokládání (interleaving)

22 Základní koncepce řetězového kódování a jeho vliv na chybovost BER

23 Rádiový přenos s prostorovou diverzitou

24 Vývoj systémů s prostorovou diverzitou

25 Diversitní systémy MIMO (dva režimy)

26 Zlepšení poměru SNR u systému MIMO v diversitním režimu

27 Využití systémů MIMO při implementaci prostorového multiplexování SM

28 Zapojení kompletního vysílacího systému digitální družicové televize DVB-S

29 Přijímač digitální družicové televize DVB-S

30 Vysílač digitální kabelové televize DVB-C

31 Vysílač a přijímač digitální pozemní televize DVB-T

32 Monofrekvenční síť televize DVB-T

33 Mobilní televize v celulárních sítích 3G TVo3G
BTS mobil. síť UMTS 3. generace Broadcast Multicast Service Center BTS BTS Illustration of the MBMS enhanced broadcast mode. In this example, the RNC decides to distribute the content via a point-to-multipoint radio bearer when three or more users request the same TV channel.

34 Příští vývoj některých standardů DVB
DVB-T DVB-T2 DVB-H DVB-SH multiplex OFDM OFDM/TDM modulace QPSK, 16QAM, 64QAM 64QAM,256QAM QPSK, 16-QAM, 64-QAM kanálové kódování FEC LDPC + BCH FEC + MPE-FEC jako 3GPP (turbo...) šířka rádiového pásma [MHz] 6;7; 8 1,7; 5; 6; 7; 8; 10 5; 6; 7; 8 1,7; 5; 6; 7; 8