Менга берилган материални ўзбек тилига таржимон қилганимда рус сўзларининг айримларини қуйидаги таржима қилиб ишлатганман

7. RAQAMLI TELEVIDENIYENING IKKINCHI AVLOD STANDARTLARI


7.1. Yo‘ldoshli televideniyening DVB-S2 standarti

Televideniye, interfaol xizmatlar, yangiliklarni to'plash hamda boshqa keng polosali yo‘ldoshli ilovalar uchun mo‘ljallangan DVB-S2 standarti amaliyotda qo‘llanilayotgan DVB-S standartining to‘ldirilgan ko‘rinishi hisoblanadi. Yangi standart Yevropada raqamli televideniye standartlarini ishlab chiquvchi DVB project (Digital video Brodcasting project) konsorsiumi tomonidan ishlab chiqilgan.

DVB-S2 standarti mavjud DVB-S va DVB-DSNG (Digital Satellite News Gathering-raqamli yo‘ldosh video jurnalistikasi) negizilarida yaratilgan. DSNG termini ostida asosan televizion ma’lumotlarni voqea joylaridan ko‘chma qurilmalar orqali uzatish tushuniladi.
Yangi DVB-S2 standarti, mavjud DVB-S standartining kamchiligi (QPSK modulyatsiyasi formati hisobiga kichik oqim tezligi) va DVB-DSNG standarti kamchiligini (past qiymatli buzilishlarni ta’minlash uchun sun’iy yo‘ldosh uzatgichlarini kam quvvat bilan ishlashini amalga oshirish) bartaraf etishga qaratilgan. Yangi standartni yaratishda asosiy e'tibor quyidagi omillarga qaratilgan:
1. DVB-S2 yangi standartining yaratishga sabab sifatida yuqori aniqlikdagi televideniye (HDTV) xizmatlarining keng joriy etilishi bo‘ldi. Hozirgi kunning o‘zida standart raqamli kanallarni translyatsiya qilishda ham chastota resurlarining yetishmayotganligi kuzatilmoqda. Agar yo‘ldoshli tizimlarda HDTV uzatiladigan bo‘lsa, eng ilg‘or kompressiya usullardan foydalanilganda ham mavjud chastota resurslari yetarli emasligi aniqlangan. Shunday ekan HDTV ning qo‘llanilishida yangi kanalni kodlash formatini yaratish va chastota resursidan samarali foydalanishni tashkil qilish talablarini yuzaga keltiradi.
2. DVB-S2 standartining yaratilishi Ka diapazonda signallarni qabul qilishning qiyinchiliklarini bartaraf etishga qaratilgan, ya’ni bu diapazondagi signallarni qabul qilishda ob-havo sharoitlari katta ahamiyatga ega. Shuning uchun ham ushbu diapazonda teleuzatish uchun S va Ku diapazonga nisbatan yuqori halaqitbardoshlik talab etiladi.
3. Interfaol belgilangan xizmatli yo‘ldoshli tizimlarning paydo bo‘lishi yangi standartning yaratilishini asoslab berdi. Interfaol tarmoqlar katta transport resurslarini talab qiladi va ularni ishlatishda aniq manzil bo‘yicha ma’lumot uzatish resursi sarflarini takomillashtirish mumkin. Avvalgi standartlar bundan afzalliklarga ega emas edilar.
Shunday ekan, DVB-S2 standartidan quyidagilar talab qilinadi:
- transport kanalidan foydalanish samaradorligini oshirish, ya’ni mavjud standart kanal polosasida ko‘proq ma’lumot uzatish imkoniyatiga ega bo‘lish;
- bir kanalda uzatilayotgan turli ma’lumotlarni uzatishda alohida yondoshuvni tashkil qilish, ya’ni har xil xizmatlar uchun kanal parametrlarini turlicha tanlash;
- avvalgi mavjud standartlar bilan mutanosib ishlashini ta’minlash va yangi texnika qurilmalarga o‘tishda yengillik yaratishni ta’minlash.
Dastlabki ikkita talabni bajarish o‘zgacha modulyatsiya usullaridan va samarali himoya tizimlarini kodlashdan foydalanish hamda modulyatsiyalangan signal frontlarini tiklantirishga (qirrasini oshirishga) mo‘ljallangan qo'shimcha koeffitsientlar hisobiga amalga oshirilgan. Kanalni shakllantirishda moslashuvchanlik kodlash va modulyatsiyalashning o‘zgaruvchan parametrini tanlash (VCM - variable coding and modulation) va adaptiv kodlash va modulyatsiyalash (ACM - adaptive coding and modulation) usullaridan foydalanish hisobiga erishilgan. VCM bitta uzatilayotgan kanaldagi har xil xizmatlar uchun xalaqitlardan saqlanish sathini belgilaydi, ACM esa xizmatlarni qabul qilishda,qo'shimcha ravishda transport tarmog‘ining parametrlarini mavjud sharoitlar uchun moslash imkonini yaratadi. ACM rejimi teskari kanalga ega tarmoqlar uchun mo‘ljallangan bo‘lib, unda bosh stansiyaga qabul nuqtasidagi qabul shartlari haqidagi ma’lumotlarni yuborish nazarda tutilgan.
Natijada, universal DVB-S2 standarti yaratilgan bo‘lib, uning negizida standart va yuqori aniqlikdagi telekanallarni uzatish imkoniyati mavjud hamda interfaol xizmatlar, Internet tarmog‘iga ulanish va qator boshqa xizmatlar tashkil etilgan. DVB-S2 standarti ma’lumot uzatish tarmoqlari hamda IP magistrallarini tashkil etish uchun ham qo‘llaniladi.
Ammo DVB-S2 tarkibiga kiritilgan ko‘pgina samarali mexanizmlar avvalgi eski standartlar bilan mos kelmaydi. Shu sababdan ham, mavjud standartlarning moslashuvchanligini ta’minlash uchun ishlab chiqaruvchilar standartga ikki rejimni kiritishgan. Birinchi rejim - samaradorligi past bo‘lgan biroq ikki standartda ishlovchi qurilmalarni qo‘llovchi rejimdir. Ikkinchi rejim esa barcha yangi imkoniyatlarni to‘liq qo‘llaydi, biroq DVB-S standartidagi qurilmalarni ishlatishga yo‘l qo'ymaydi. Shuning uchun ham DVB-S2 standartiga dastlabki o‘tish davrida birinchi rejimdan foydalanish nazarda tutilgan, ikkinchi rejim esa - tizim to‘liq ishga tushgach qo‘llanilishi mumkin va yangi avlod tyunerlaridan foydalanishni talab etadi.
Yangi DVB-S2 standarti 4 turdagi modulyatsiya usullarini qo‘llash sxemalarini nazarda tutadi (7.1-rasm). Dastlabki ikki, QPSK va 8PSK modulyatsiya turlari eshittirish tarmoqlarida qo‘llaniladi.Bu yerda transponder uzatgichlari to'yinish rejimiga yaqin holatda ishlaydilar va tashuvchini amplituda bo‘yicha modulyatsiyalashga yo‘l qo'ymaydi. Yuqori tezlikdagi modulyatsiyalash sxemalari 16APSK va 32APSK (APSK- amplituda va faza modulyatsiyasi) modulyatsiya turlari professional tarmoqlarni tashkil qilishda qo‘llanilada va past quvvatli yer usti uzatigichlardan foydalanish imkonini beradi. Quvvatning past bo‘lishi bort retranslyatorlarinig nochiqli ishlashiga olib kelmaydi va qabul tarafida signal fazasini katta aniqlik bilan tanlash imkoniyatini beradigan professional konvertorlar (LNB) o‘rnatilishini ta’minlaydi. Bu modulyatsiya usulini eshitttirish tizimida ham ishlatish mumkin, biroq kanal tashkil etish qurilmasi murakkab qo‘rinishdagi dastlabki buzilishlarni amalga oshirishni ta’minlashi kerak hamda qabul tomonida signal/shovqin qiymati nisbatan yuqori bo‘lishi lozim. Keltirlgan 7.1, c, d-rasmlardan, signal diagrammalaridan, ko‘rinib turibdiki, APSK simvollari xalqasimon joylashgandirlar. Bunday variant amplituda simvolini uzatishda xalaqitbardosh bo‘lib, retranslyator quvvatidan to‘liqroq foydalanish imkoniyatini yaratadi. Bunda 32APSKda, o‘z navbatida, QPSK ga nisbatan umumiy oqim tezligini 2,5 barobar oshishiga erishiladi.

7.1-rasm. Modulyatsion xarakteristikalarning yulduzchali signallar to'plami

APSK rejimi uchun qabul tomonda maxsus dastlabki buzilish kiritilishi mumkin va buning hisobiga bort uzatgichlarining maksimal quvvatini olish imkoniyati paydo bo‘ladi. Bu rejim, ya’ni to‘la quvvat (to'yinish) rejimi 32 APSK uchun muhim ko‘rsatgichdir. Faqatgina, bu rejimda ishlaydigan tizimda qabul qiluvchi maxsus kam shovqinli konvertorlar (LNC) qo‘llanadilar va ularning narxi maishiy konvertorlarga nisbatan yuqori bo‘ladi.

DVB-S2 standartida yuqori tartibli modulyatsiya usullaridan foydalanishdan tashqari qo'shimcha ikkita alfa yaxlitlash koeffitsientlardan foydalanish ham nazarda tutilgan. DVB-S2 standartida avval ishlatiladigan yaxlitlash alfa=0,35 koeffitsientiga 0,25 va 0,2 qiymatli alfa koeffitsientlar kiritilganlar. Kiritilgan yangi alfa koeffitsientlar impuls fronti tikligini ko‘taradi va chastota spektridan samarali foydalanish imkoniyatini beradi. Ikkinchi tarafdan, kichik alfa koeffitsienti nochiziqli buzilishlarni kuchaytiradi va ayniqsa transponderga bitta tashuvchi uzatilganda sezilarli bo‘ladi. Shuning uchun ham, uzatishdagi barcha parametrlarni aniqlashtirib, alfa koeffitsientni tanlash tavsiya etiladi.
DVB-S2 standartidagi xalaqitbardosh kodlash uchun DVB-S dagi kabi to‘g‘ri korreksiyalanadigan ikki sathli kodlarni ustma-ust tushirishga(Forward Error Correction-FEC) asoslangan va ma’lumotlarni oralatish qo‘llaniladi. Biroq ichki va tashqi himoya kodlar tizimi DVB-S formatidan boshqacha. DVB-S2 standartida Bouz-Choudxuri-Xokvingem (VSN) kodidan foydalaniladi, DVB-S da esa Rid-Solomon kodi qo‘llanilgan. Bouz-Choudxuri-Xokvingem kodi kodlash rejimiga bog‘liq holda, 8-12 ta xatoliklarni tuzatish imkoniyatini beradi. Ichki kod sifatida, yig‘ish kodi o‘rniga, juftlikni kichik zichlikda tekshiruvchi koddan foydalaniladi (Low Density Parity Check Codes -LDPC). Tarqatiladigan quvvat bilan spektrial samaradorlikni uyg‘unlashtirishga erishish uchun DVB-S2 standartida,turli modulyatsiyalar formatida (QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK), kodlash tezliklarining ko‘p qiymatlaridan foydalaniladi (1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5,2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9 va 9/10). QPSK modulyatsiyalashdagi qo‘llaniladigan 1/4, 1/3, 2/5 kabi kodlash tezliklari, eng yomon sharoitlarda, ya’ni signal sathi shovqindan past bo‘lgan holat uchun foydalaniladi. QPSK va 8PSK modulyatsiya turlaridan to'yinish rejimi yaqin holatda ishlaydigan bort uzatgichlaridi (transponderlarida) foydalaniladi. 32APSK modulyatsiya turi transponderning chiziqli rejimini va katta signal/shovqin qiymatini talab qiladi hamda professional ilovalar uchun ishlatiladi, biroq eng keng polosani ta’minlaydi. 16APSK format turi transponderning chiziqliligiga chegaralar bo‘lgan holatda (maxsus dastlabki buzish sxemalari qo‘llaniladi) ko‘p ilovalar berishi mumkin, shu jumladan teleeshittirishlarni ham kiritish mumkin. 16APSK va 32APSK modulyatsiya turlari nochiziqli transponderda ishlashga mo‘ljallangandirlar hamda ularning chiziqli kanaldagi ishchi xarakteristikalari 16QAM va 32QAM formatlari bilan moslashganlar.
DVB-S2 tizimi “transponderda bitta tashuvchi” yoki “transponderda ko‘p tashuvchi” (chastotaviy multipleksirlash qo‘llaniladi) rejimlarida ishlay oladi. Bitta tashuvchi bilan ishlashda simvolni uzatish tezligi Rs, transponderning o‘tkazish polosa oralig‘iga teng (BW= Rs) bo‘ladi. Agar tashuvchilar ko‘p bo‘lsa, Rs shu xizmatga ajratilgan chastota diapazoniga teng bo‘ladi. Ko‘rsatilayotgan xizmatlarning maksimal sonining cheklanishi transponder polosasi, har bir xizmatga talab etiladigan tezlik va o‘zaro yonma yon tashuvchilarning mumkin bo‘lgan xalaqitlari qiymatlari bilan aniqlanadi. Ushbu standartda ierarxik modulyatsiya usuli qo‘llanilishi mumkin, ya’ni, ikkita bir biriga bog‘liq bo‘lmagan kanallar uchun turli prioritetga ega bo‘lgan modulyatsiyalar ishlatiladi (HP -yuqori prioritet, LP-past prioritet) va u 7.2-rasmda keltirilgan.
Ierarxik modulyatsiya DVB-S va DVB-S2larda ikkita parallel kanallarni, yuqori (HP) va past prioritetlilarni (LP) qo‘llashni nazarda tutadi (7.2 -rasm). LP- past prioritetli ikkinchi kanalda faza deviatsiya qiymati notekis 8PSK gacha oshiriladi (7.3-rasm). DVB-S2 oqimining barcha konfiguratsiyalari orasidan faqat kadrning 64800 (720slot x 90 bit) bitli normal konfiguratsiyasidan foydalanishga ruxsat etiladi. Bundan tashqari qabul qilgichning ishonchli ishlashi uchun, foydalanuvchi talabiga asosan, deviatsiya burchagi Q ni tanlashni o‘zgartirish mumkin, chunki Qning katta qiymatlari LP kanalida tegishli signal/shovqin nisbatini yaxshilaydi, ammo HP kanalida esa signal /shovqin nisbatini kamaytiradi.
DVB-S2 standartining xususiyatlaridan biri shundaki, unda adaptiv kodlash va modulyatsiyalash (ASM) usulini qo‘llash mumkin. Bunday ishlash “nuqta-nuqta” rejimida ishlovchi ilovalar uchun mos keladi(masalan,ikki nuqtali ilova,ya’ni bitta adresga IP eshittirish yoki raqamli yo‘ldosh video jurnalistikasi). ASM rejimining mohiyati signal qabul qilish sharoitlaridan (masalan: yomg‘irli davr) kelib chiqadi va shunga asosan DVB-S2 modulyatorining ishlash rejimi o‘zgaradi. Format modulyatsiyalash va o‘zgaruvchan kodlash tezligi hisobiga abonentning signal /shovqin nisbati ko‘tariladi.

7.2- rasm. Ikki kanalli ierarxik modulyatsiyaning tashkiliy chizmasi



7.3-rasm. Fazaviy deviatsiya qiymatining o‘zgarishi

Shunday qilib ASM rejimi, istalgan ob-havo sharoitida ham raqamli ma’lumotlarning katta tezlikda uzatilishiga imkon beradi. Bu holatda signal/shovqin nisbatining qiymati qabul tomonida abonent tomonidan tanlanadi (7.4-rasm). Qabul nuqtasida signal/shovqin plyus xalaqitlarni (S/N+P) uzluksiz o‘lchashlar va natijalarni teskari kanal yordamida yer usti uzatish stansiyasiga yuborish bilan belgilanadi va tanlanadi. Bunda kodlash parametrlari(ko‘rsatgichlari) kadrdan kadrga o‘zgarishlari mumkin.

MPEG-2 TS transport oqimini uzatishgagina mo‘ljallangan DVB-S va DVB-DSNG standartlaridan farqli ravishda, DVB-S2 standarti nafaqat MPEG-2 transport oqimini balki, istalgan ko‘rinishdagi yoki uzuksiz paketli ma’lumotlarni ham uzatish imkoniyatiga ega.

7.4-rasm. Uzatish parametrlarini adaptiv o‘zgartirishni tashkil qilish sxemasi

Yuqorida aytib o‘tilganidek, DVB-S2 tizimi bir vaqtning o‘zida eshittirish xizmatlarining bir nechta transport oqimlarida uzatishga qodir va bunda har xil oqimlardagi xalaqitbardoshlik qiymatlarlari turlicha bo‘lishi ta’minlanishi mumkin. Masalan, multipleksirlangan standart aniqlikdagi televideniye va kam himoyalangan yuqori aniqlikdagi televideniye kanalining yuqori xalaqitbardoshligini ta’minlanishi mumkin. 7.5-rasmda uzatish tomonidagi multipleksirlashning namunaviy sxemasi ko‘rsatilgan.

Ushbu konfiguratsiyada, CR=3/4 da 8PSK va CR=2/3 da QPSK bo‘lganda foydali signalni 27,5 Mbod/s tezlik bilan uzatish nazarda tutilgan. Bu holatda bod tezligi faqat foydali ma’lumotni uzatishni hisobga oladi va halaqitbardoshli qo'shimcha bit kodlarini esa hisobga olmaydi. Shu sabab raqamli uzatish tizimlaridagi bod tezligi qo'shimcha ma’lumotli bit tezligidan kichik bo‘ladi. Signalning bit tezligi esa bu holatda SR=40 Mbit/s ni tashkil etadi.
Bunday tezlikdan 2 ta HDTV dasturni va SR=12 Mbit/s tezlikda esa 2-3 ta standart DTV dasturlarni uzatishda uchun foydalanish mumkin.
Shuni ta’kidlash kerakki, yuqorida keltirilgan sxemalar va modulyatsiya usullarini qo‘llash natijasida DVB-S2 standarti DVB-S ga nisbatan 25-30% ga ko‘proq foydali ma’lumotlarni uzatishi yoki shu spektr samaradorligi saqlangan holda, signal bo‘yicha 2-2,5 dB energetik zahiraga ega bo‘lish imkonini beradi.



7.5-rasm. Teledasturlarni multipleksirlashning namunaviy sxemasi