Техническая основа для планирования наземного цифрового звукового радиовещания в полосе овч

жүктеу/скачать 3.53 Mb.

бет	8/9
Дата	24.02.2016
өлшемі	3.53 Mb.
	#15946

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Общие положения

Это Приложение описывает критерии планирования для цифровой системы F (цифровое радиовещание с интеграцией служб – ISDB-T_SB) в полосе ОВЧ. Системе F может быть распределено 6 МГц, 7 МГц или 8 МГц растра телевизионного канала. Ширина полосы сегмента определяется как четырнадцатая часть ширины полосы частот канала, поэтому она составляет 429 кГц (6/14 МГц), 500 кГц (7/14 МГц) или 571 кГц (8/14 МГц). Однако ширину полосы частот сегмента следует выбирать в соответствии с частотной ситуацией в каждой стране.

2 Спектральные маски для внеполосных излучений

Излучаемый сигнал следует ограничить спектральной маской. Таблица 5 определяет контрольные точки спектральной маски для n-сегментной передачи для сегментных систем 6/14 МГц, 7/14 МГц и 8/14 МГц. Спектральная маска определяется как относительное значение к средней мощности каждой частоты. Рисунок 7 показывает спектральную маску для 3-сегментной передачи в сегментной системе 6/14 МГц.

ТАБЛИЦА 5

Контрольные точки спектральной маски
(ширина полосы частот (BW) сегмента  6/14, 7/14 или 8/14 МГц)

Различие от центральной частоты наземного цифрового звукового сигнала	Относительный уровень (дБ)
МГц	0
МГц	–20
МГц	–30
МГц	–50
n: Количество последовательных сегментов.

3 Частотное условие

3.1 Определение подканала

Для того чтобы указывать частотную позицию сигнала ISDB-T_SB, каждый сегмент нумеруется, используя номер подканала от 0 до 41. Подканал определяется как одна треть полосы BW (см. рисунок 8). Например, частотные позиции 1-сегментного и 3-сегментного сигналов, показанные на рисунке 8, определяются, соответственно, как 9-й и 27-й подканалы в канале аналогового телевидения.

3.2 Защитные полосы

Из результатов субъективной оценки на системе NTSC, подверженной влиянию системы ISDB-T_SB, защитные полосы определяются на обеих сторонах сигнала NTSC. Как показано на рисунке 9, защитные полосы составляют 500 кГц ( 7/14 МГц) на нижней стороне внутри канала и 71 кГц ( 1/14 МГц) на верхней стороне канала. Соответствующим образом, подканалы, которые могут быть использованы для цифрового звукового радиовещания, берутся из подканалов с номерами от 4 по 41. Внутри канала телевидения 6 МГц могут быть распределены максимум 12 сегментов, исключая защитные полосы.

4 Минимальная используемая напряженность поля

Энергетические балансы линий связи для трех случаев фиксированного приема, портативного приема и подвижного приема представлены в таблице 6. Требуемые напряженности поля для 1-сегментного и 3-сегментного случаев описываются соответственно в 22-м ряду и 24-м ряду. Значения приведены для случая сегментной системы 6/14 МГц и могут быть преобразованы для случая сегментной системы 7/14 МГц или 8/14 МГц согласно ширине полосы частот.

ТАБЛИЦА 6 Энергетические балансы линий связи для ISDB-T_SB
	Элемент	Подвижный прием			Портативный прием			Фиксированный прием
	Частота (МГц)	200			200			200
	Схема модуляции	ДЧФИМН	16 КАМ	64 КАМ	ДЧФИМН	16 КАМ	64 КАМ	ДЧФИМН	16 КАМ	64 КАМ
	Скорость кодирования внутреннего кода	1/2	1/2	7/8	1/2	1/2	7/8	1/2	1/2	7/8
1	Требуемое C/N (QEF после исправления ошибок) (дБ)	6,2	11,5	22,0	6,2	11,5	22,0	6,2	11,5	22,0
2	Ухудшение реализации (дБ)	2,0	2,0	3,0	2,0	2,0	3,0	2,0	2,0	3,0
3	Запас на помехи (дБ)	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
4	Запас на много-лучевость (дБ)	–	–	–	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
5	Запас на замира-ния (поправка временной флюктуации) (дБ)	9,5	8,1	⁽¹⁾	–	–	–	–	–	–
6	Требуемое C/N приемника (дБ)	19,7	23,6	⁽¹⁾	11,2	16,5	28,0	11,2	16,5	28,0
7	Коэффициент шума приемника, NF (дБ)	5	5	–	5	5	5	5	5	5
8	Ширина полосы шума (1-сегмент-ная), B (кГц)	429	429	–	429	429	429	429	429	429
9	Мощность внутреннего шума приемника, N_r (дБм)	–112,7	–112,7	–	–112,7	–112,7	–112,7	–112,7	–112,7	–112,7
10	Мощность внешнего шума во входном терминале приемника, N₀ (дБм)	–106,6	–106,6	–	–106,6	–106,6	–106,6	–106,6	–106,6	–106,6
11	Суммарная мощность шума приемника, N_t(дБм)	–105,6	–105,6	–	–105,6	–105,6	–105,6	–105,6	–105,6	–105,6
12	Потери фидера, L (дБ)	2,0	2,0	–	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
13	Минимальная используемая входная мощность приемника (дБм)	–85,9	–82,0	–	–94,4	–89,1	–77,6	–94,4	–89.1	–77,6
14	Усиление антенны приемника, G_r (дБи)	–0,85	–0,85	–	–0,85	–0,85	–0,85	–0,85	–0,85	–0,85
15	Действующая апертура антенны (дБ/м²)	–8,4	–8,4	–	–8,4	–8,4	–8,4	–8,4	–8,4	–8,4
16	Минимальная используемая напряженность поля, E_min (дБ(мкВ/м))	40,3	44,2		31,8	37,1	48,6	31,8	37,1	48,6
17	Повременная поправка (дБ)	0,0	0,0	–	0,0	0,0	0,0	6,2	6,2	6,2
18	Поправка степени местоположения (дБ)	12,9	12,9	–	2,9	2,9	2,9	–	–	–

ТАБЛИЦА 6 (окончание)

Энергетические балансы линий связи для ISDB-TSB

	Элемент	Подвижный прием			Портативный прием			Фиксированный прием
	Частота (МГц)	200			200			200
19	Значение потерь прохождения через стены (дБ)	–	–	–	10,1	10,1	10,1	–	–	–
20	Требуемая напряженность поля (1-сегментная) в антенне, E (дБ(мкВ/м))	53,2	57,1		44,8	50,1	61,6	38,0	43,3	54,8
	Предполагаемая высота антенны h₂ (м)	1,5	1,5	–	1,5	1,5	1,5	4	4	4
21	Поправка высоты к 10 м (дБ)	12	12	–	12	12	12	10	10	10
22	Требуемая напря-женность поля (1-сегментная, h₂  10 м), E дБ(мкВ/м))	65,2	69,1	–	56,8	62,1	73,6	48,0	53,3	64,8
23	Преобразование из 1-сегментной в 3-сегментную (дБ)	4,8	4,8	–	4,8	4,8	4,8	4,8	4,8	4,8
24	Требуемая напря-женность поля (3-сегментная, h₂  10 м), E (дБ(мкВ/м))	70,0	73,9		61,6	66,9	78,4	52,8	58,1	69,6
⁽¹⁾ Не используется в окружающей среде с замираниями.

1) Требуемое отношение C/N

Требуемые отношения C/N для схем модуляции и скоростей кодирования показаны в таблице 6.

ТАБЛИЦА 7

Требуемое отношение C/N

Модуляция

Скорости кодирования для сверточного кодирования

1/2

2/3

3/4

5/6

7/8

ДЧФИМН

6,2 дБ

7,7 дБ

8,7 дБ

9,6 дБ

10,4 дБ

ЧФМН

4,9 дБ

6,6 дБ

7,5 дБ

8,5 дБ

9,1 дБ

16 КАМ

11,5 дБ

13,5 дБ

14,6 дБ

15,6 дБ

16,2 дБ

64 КАМ

16,5 дБ

18,7 дБ

20,1 дБ

21,3 дБ

22,0 дБ

2) Ухудшение реализации

Величина эквивалентного ухудшения C/N, ожидаемого в реализации оборудования.

3) Запас на помехи

Запас для эквивалентного ухудшения C/N, вызванного помехами от аналогового радиовещания и т. д.

4) Запас на многолучевость для портативного приема или фиксированного приема

Запас для эквивалентного ухудшения C/N, вызванного многолучевыми помехами.

5) Запас на замирания для подвижного приема

Запас для эквивалентного ухудшения C/N, вызванного временной флюктуацией в напряженности поля.

Отношение C/N, требуемое в канале с замираниями, показано в таблице 8. Запасы на замирания показаны в таблице 9.

ТАБЛИЦА 8

Требуемое отношение C/N
(Режим 3, Защита 1/16, и типовая модель замираний GSM в городе)

			Максимальная допплеровская частота (f_D)⁽¹⁾
Модуляция	Скорость кодирования	Гауссовский шум (дБ)	2 Гц	7 Гц	20 Гц
ДЧФИМН	1/2	6,2	15,7 дБ	11,4 дБ	9,9 дБ
ЧФМН	1/2	4,9	14,3 дБ	10,8 дБ	10,4 дБ
16-КАМ	1/2	11,5	19,6 дБ	17,4 дБ	19,1 дБ
64-КАМ	1/2	16,5	24,9 дБ	22,9 дБ	>35 дБ
⁽¹⁾ Когда скорость транспортного средства равна 100 км/ч, максимальная допплеровская частота в верхнем канале ОВЧ (170–220 МГц) составляет вплоть до 20 Гц.

ТАБЛИЦА 9

Запасы на замирания
(Запас на временную флюктуацию напряженности поля)

Модуляция

Скорость кодирования

ОВЧ_верхний
(вплоть до f_D 20 Гц)
(дБ)

ДЧФИМН

1/2

9,5

ЧФМН

1/2

9,4

16 КАМ

1/2

8,1

64 КАМ

1/2

–

6) Требуемое отношение C/N приемника

 (1: требуемое отношение C/N) + (2: ухудшение реализации) + (3: запас на помехи) + (4: запас на многолучевость) + (5: запас на замирания).

7) Коэффициент шума приемника, NF

 5 дБ.

8) Ширина полосы частот шума, B

 ширина полосы частот передачи 1-сегментного сигнала.

9) Мощность теплового шума приемника, N_r

 10  log (k T B) + NF

k  1,38  10^–23 (постоянная Больцмана), T  290 K

10) Мощность внешнего шума, N₀

Мощность внешнего шума (антенна без потерь) в 1-сегментной ширине полосы частот равна –104,6 дБм, основана на средних значениях мощности промышленных помех для категории коммерческой деятельности (кривая A) в Рекомендации МСЭ-R P.372.

N₀  –104,6 дБм – (12: потери фидера).

11) Суммарная мощность принимаемого шума, N_t

 сумма мощностей из (9: мощность внутреннего шума приемника) и (10: мощность внешнего шума во входном терминале приемника)

 10  log (10⁽^Nr^/10) + 10⁽^N^0/10))

12) Потери фидера, L

 2 дБ

13) Минимальная используемая входная мощность приемника

 (6: требуемое отношение C/N приемника) + (11: суммарная мощность шума приемника)

 C/N + N_t

14) Усиление приемной антенны, G_r

 – 0,85 дБи, предполагая антенну в виде несимметричного вибратора /4.

15) Действующая апертура антенны

 10  log (²/4) + (14: усиление приемной антенны) (дБи).

16) Минимальная используемая напряженность поля, E_min

 (12: потери фидера) + (13: минимальная входная мощность приемника) – (15: действующая апертура антенны) + 115,8 (преобразование плотности потока мощности (дБм/м²) в напряженность поля (дБ(мкВ/м)).

17) Повременная поправка

Для фиксированного приема значение повременной поправки определяется с помощью Рекомендации МСЭ-R P.1546. Значение от 50% до 1% составляет 6,2 дБ. Условие распространения является следующим:

Тракт: Земные тракты

Высота передающей/базовой антенны: 250 м

Расстояние: 70 км

Частота: 200 МГц

18) Поправка степени местоположения

Согласно Рекомендации МСЭ-R P.1546, для сигнала цифрового радиовещания стандартное отклонение для изменения местоположения  составляет 5,5 дБ.

В случае подвижного приема, значение поправки местоположения от 50% до 99%^¹ составляет 12,9 дБ (2,33).

В случае портативного приема, значение поправки местоположения 50% до 70%¹ составляет 2,9 дБ (0,53).

19) Потери из-за прохождения через стены

Для приема внутри помещения учитываются потери сигнала из-за прохождения через стены. Средние потери при прохождении через стены составляют 8 дБ со стандартным отклонением 4 дБ. Предполагая степень местоположения для портативных приемников в 70% (0,53), получаем значение следующим образом.

 8 дБ + 0,53  4 дБ  10,1 дБ.

20) Требуемая напряженность поля в антенне

 (16: минимальная напряженность поля, E_min) + (17: повременная поправка) + (18: поправка степени местоположения) + (19: потери из-за прохождения через стены).

21) Поправка высоты

Согласно Рекомендации МСЭ-R P.1546, значения поправок высоты получаются так, как показано в таблице 10.

ТАБЛИЦА 10

Значения поправки высоты (пригород, 200 МГц)

4 м выше уровня земли
(дБ)

1,5 м выше уровня земли
(дБ)

Разность в напряженности поля от высоты 10 м выше уровня поверхности земли

–10

–12

22) Требуемая напряженность поля на высоте приема 10 м выше уровня земли

 (20: требуемая напряженность поля в антенне) + (21: поправка высоты приема).

23) Преобразование из 1-сегментного сигнала в 3-сегментный сигнал

значение преобразования ширины полосы частот шума

 10  log (3/1)  4,8 дБ.

24) Требуемая напряженность поля (h₂  10 м) для 3-сегментного сигнала

 (22: требуемая напряженность поля (h₂  10 м)) + (23: преобразование из 1-сегментного сигнала в 3-сегментный сигнал).