Тошкент ахборот технологиялари университети “телевидение асослари”

ISDB – T нинг DVB – T тизимидан принципиал фарқларига юқорида келтирилган BST – OFDM усули доирасидаги сегментлаштириш ва маълумотларни вақтли оралатиш киради. Оралатиш – алоқа каналларидан юзага келадиган хатоларга қарши курашишда, самарани ошириш учун қўлланиладиган муҳим операциядир. DVB – T тизимида, кўп нурли тарқалиш ҳисобига, қабул қилинадиган радиосигнал спектри частота компонентлари босилишидан юзага келадиган, давомий пакетли хатоликларни катта бўлмаган ва хато фрагментлар занжирини осон тўғрилайдиган частотали оралатишдан фойдаланилади. Агар қабул қилиш шартлари жуда тез ўзгарса, масалан, қабул қилиш терминали юқори тезликда ҳаракатланса, частотали оралатиш етарлича бўлмайди. Вақт бўйича оралатиш эса, параметрлари тез ўзгарадиган ва частотали оралатиш ёрдамида кичик фрагментларга бўлинмайдиган катта хатолик пакетларини тўғрилаш имконини беради. Вақт бўйича оралатишдан фойдаланилганда, ISDB – T тизими телевидениеси ёки радио қабул қилгичлари, масалан, тез ҳаракатланаётган поезд ёки автомобилда жойлашган ҳолатларда ҳам самарали қабулни таъминлаш имкониятига эга.
MPEG – 2 кириш траспорти оқимининг радиосигналга айлантирилиши: мультиплексирлаш, каналли кодлаш, модуляциялаш, шунингдек қабул қилгич функцияси ва узатиш конфигурациясини бошқаришларини ўз ичига олади (5.18 – расм). MPEG– 2 транспорт оқими демультиплексирланади ва қайта мультиплексирланади, бунда маълумотлар сегменти ташкил этилади. Каналли кодлашдан кейин маълумотлар сегментлари OFDM частота сегментларига шакллантирилади. Уларнинг ҳар бири канал частота полосасининг кенглигига боғлиқ бўлган тегишли частота полосасини эгаллайди (6 МГц полоса кенглиги эга канал учун 429 КГц, 7 МГц канал учун 500 КГц, 8 МГц канал учун 521 КГц). Шундай қилиб,12 та частота сегменти 5,6МГц; 6,5Мгц ёки 74 МГц га мувофиқ полосани эгаллайди.
Бир неча сегментлар, битта физик канал доирасида, мантиқий алоқа каналлари ҳосил қиладиган, қатлам деб номланадиган бир гуруҳга бирлашиши мумкин. Битта каналда бир вақтнинг ўзида 3 тагача қатлам узатилиши мумкин (5.19 – расм). Иерархик узатишга турли параметрли қатламларни узатиш орқали эришилади. Ташувчиларни модуляциялаш усули, ички код тезлиги ва вақт бўйича оралатиш интервалини ўзгартиришга рухсат этилади.

5.18 – расм. ISDB – T тизимнинг узатиш чизмаси

5.19 – расм. ISDB тизимида маълумотларни каналли кодлаш.

ISDB узатиш тизимининг асосий хусусияти шундаки, унда канални кодлаш ва модуляциялаш схемалари мослашувчан қўлланилган. ISDB системасини яратган тадқиқотчиларнинг изланишлари шуни кўрсатдики, агар сегментлар сони 13та бўлса, бу барча рақамли телеэшиттириш тизимлари учун етарли бўлади.

OFDM частота сегметлари нафақат траспорт оқимини мультиплексирлаш натижасида олинган маълумотларни,балки таянч – сигналларни ҳам ўз ичига олади. ISDB тизимида узлуксиз таянч сигналлар (CP – Continual Pilot), тақсимланган таянч сигналлар (SP – Scattered Pilot) ҳамда мультиплексирлаш ва узатиш конфигурациясини бошқарувчи маълумотларни ўз ичига оладиган таянч – сигналлар (TMCC – Transnission and Multiplexing Configuration Control – Pilot) қўлланилади. Ҳар бир сегмент маълумотлари вақт давомида форматланади ва OFDM кадрларига бирлашади (Битта кадр маълумотлар ҳажми 204 та OFDM модуляцион символларига мос келади).
Иерархик узатишда мультиплекс кадри тушунчаси киритилади. Мультиплекс кадри давомийлиги OFDM кадри давомийлигига мос бўлади, бироқ мультиплекс кадрига кирадиган транспорт оқими пакетлари сони OFDM кадрида узатиладиган пакетлар сонидан кўпроқ бўлади. Орадаги фарқ OFDM модуляцияси жараёнида фойдаланилган Фурье тескари тез алмаштириши қийматига ва ҳимоя интервали катталигига боғлиқ бўлади. Фарқ MPEG – 2 траспорт оқимига киритилган “бўш” (NULL) пакетлар билан тўлдирилади ва аммо ишлов бериш жараёнида улар ташлаб юбориладилар.
OFDM кадр сегментини форматлаш вақт ва частота оралатишларидан кейин бажарилади. Дифференциал модуляциялаш (DQPSK) ҳолатида фойдали маълумотларга узлуксиз таянч – сигнал CР ва когерент модуляциялаш (QPSK, 16 QAM, 64 QAM) ҳолатида – тақсимланган таянч – сигнал SP қўшилади. Узлуксиз таянч– сигнал ҳар доим 0 рақамли ташувчи ёрдамида узатилади. Тақсимланган таянч сигналлар ҳар йигирманчи ташувчида ва ҳар тўртинчи OFDM символида ўтади. Кадр таркибида узлуксиз ва тақсимланган таянч – сигналлардан ташқари, ТМСС мультиплексирлаш ва узатиш конфигурациясини бошқариш сигналлари, шунингдек АС (Auxiliary Channel) қўшимча маълумотлари узатилади. АС ва ТМСС учун мўлжалланган ташувчилар жойлашуви ҳар бир режим учун махсус жадвал ёрдамида белгиланади. CР ва SP таянч сигналлари билан узатиладиган телевизион ёки радиодастур ҳақидаги ахборотларнинг маълумотларини, ТМСС бошқарув сигналлари ва АС қўшимча маълумотлари билан тўлдирилиши натижасида, ҳар бир сегментдаги ташувчилар миқдори 1 – режимда 96 тадан 108 тагача, 2 – режимда 192 тадан 216 тагача ва 3 – режимда 384 тадан 432 тагача ошади. Узатилаётган радиосигнал ташувчиларининг сегментлари жойлашуви, тизимнинг берилган режими талабига асосан, битта қадамда частота ўқида таъминланади. Сегментлар 5.20- расмда кўрсатилганидек рақамланади.

5.20-расм. Узатилаётган радиосигнал спектри (N_S-сегментлар миқдори)

Маълумотларни узатишда иерархик принципни амалга ошириш ISDB-Т тизимининг хилма хил вариантлар шаклини амалга татбиқ қилишга имкон яратади. Масалан: бир сегмент радиопрограммаларни узатишга ёки кўтариб юриладиган ёки чўнтак қабул қилувчига ажратилиши мумкин. Бошқа ҳамма сегментлар эса, юқори аниқликдаги телевидение маълумотларига ажратилиши мумкин ва улар стационар ТВ қабул қилгичлари ёрдамида маълумотларни қабул қилишга имкон яратади. Шундай қилиб, маълумотларнинг битта қатламини қабул қилиш ва декодлаш парциал (алоҳида-алоҳида) қабул қилишни амалга оширишга имкон беради.Парциал қабул учун битта марказий сегмент ажратилган ва унинг номери 0 ҳамда спектрнинг марказий қисмида жойлашган. Бунда ички сегментлар дифференциал модуляциядан ва ташқилари когерентдан фойдаланиб узатилади. Спектрнинг юқори қисмига яна битта ташувчи қўшилади ва у узлуксиз таянч сигнални узатилишини таъминлайди.

Агар стационар қабул қилгич интеграллашган бўлса, унда у марказий сегментда узатиладиган ҳам телевидение дастурларини ҳам радиоэшиттиришни ҳам маълумотларни қабул қилиш мумкин. Бошқа вариантда икки гуруҳ сегментлари стандарт аниқликдаги телевидениенинг икки дастурини қабул қиладиган кичик(портатив) ёки катта бўлмаган экранли кўтариб юриладиган ва мисол учун автомобилларда, автобусларда ёки поездларда ишлатиладиган қабул қилгичларда қўлланиши мумкин. Яна бир тузилиш варианти бир неча радиоэшиттириш дастурларини ёки маълумотларини узатишдир. Шуни қайд этиш керакки, узатиш иерархияси фойдаланиши ёки фойдаланмаслигидан қатъий назар битта физик каналда MPEG-2нинг битта транспорт оқими маълумотлари узатилади.
BST-OFDM маълумотларни узатиш усули интеграция хизматига эга ер усти рақамли телевизион эшиттириш замонавий концепсиясига жавоб беради ва келажакда янги хизматларни киритиш учун кенг имкониятларни таъминлайди.