数字电视播送技术应用科学应用和开展概述

1、数字电视播送技术应用科学应用和开展概述2本节内容数字电视传输小结 数字电视近阶段开展IPTVEoC Ethernet over Cable数字电视播送未来展望3传输技术主要线索应用需求 灵敏度C/N门限、SNR、脉冲单频同播干扰信道特征时间选择性、频率选择性效劳质量数据率、实时性、多业务(用户)复用对应主要解决信道编码信道估计和均衡帧结构多天线MIMO技术帧结构高阶调制合理帧结构:导频插入(时域训练序列和频域导频)信道估计和同步多业务复用多址(多用户)复用方式、双工方式4实例1 ATSC系统应用需求 灵敏度C/N门限要低、和模拟同播要求抗各种干扰信道特征室外固定定向接收静态短时延信道效劳质量支

2、持HDTV对应主要解决信道编码 级联RSTCM编码，交织信道估计和均衡单载波判决反响均衡训练序列24ms插入一次高阶调制8VSB，等效64QAM5实例2 DVB-T系统应用需求 灵敏度，同ATSC信道特征室内外的便携固定接收动态长时延信道单频网应用超长时延信道效劳质量支持HDTV，分级接收对应主要解决信道编码 级联RS卷积编码，交织信道估计和均衡OFDM技术频域分散导频每四个OFDM符号循环一次高阶调制64QAM和分级调制6实例3 车载移动电视应用需求 灵敏度比固定接收要求更低低增益接收天线信道特征大面积覆盖几十公里和移动100Hz效劳质量支持SDTV，分级接收DVB-T推荐使用2K模式+QP

3、SK+1/2编码改进信道估计算法(时域和频域插值)多天线ISDB-T2k 和 4k 模式用于移动业务DQPSK 调制可用于手持接收设备 (低功耗。可选的时间交织可提高效劳质量。多天线7实例4 电视应用需求 灵敏度比移动接收要求更低更低增益接收天线信道特征大面积覆盖几十公里和移动100Hz效劳质量支持CIF或QCIF,节能, 节目切换时间, 支持多套 节目DVB-HMPE-FEC 灵敏度4K 模式和深交织 移动性能 时间分片省电( 帧结构) -节目切换慢(5秒)同步时间慢造成分片大ISDB-T仅使用1段频谱(One-segment), 仅400K带宽(灵敏度)节目切换快, 功耗大DQPSK 调制

4、低功耗8小结重点理解方案的帧结构/信道估计(调制)/信道编码OFDM 在众多新制定的国际标准中得到采用，属于能得到不断开展和提高的新技术, 具有广阔的前景结合LDPC：COFDM结合多天线：MIMI-OFDM结合多用户：OFDMA结合TDD双工方式：TDD-OFDM9多址/多用户复用方式FDMA：不同用户分配到不同频带TDMA：不同用户分配到不同时间片Time Slot30 kHzFDMAUser 1User 2User 3200 kHzTDMAUser 1User 2User 3使用带宽使用带宽可以结合OFDM来实现OFDMA10双工方式下行链路和上行链路TDD、FDD双工方式频率分隔: 反

5、向信道或上行信道 Up-Link: 前向信道或下行信道 Down -Link FDD时间时间 TDDBTSMS11主要无线标准12802.16 系列标准13802.16dOFDM系统，使用256点FFTAlamouti空时分组码，双天线发射14802.16d OFDM模式帧结构分为TDD和FDD结构用户占用不同BurstTDMA)每个Burst含有多个OFDM符号 TDD 帧结构 FDD 帧结构15802.16e OFDMA模式 帧结构 OFDMA 多址方案采用时间和频率联合的二维多址方案OFDM符号时间多址子载波频域多址数字电视播送近期开展17电视系统的开展1950s 黑白地面电视播送196

6、0s 彩色电视播送1970s 有线电视系统1980s 卫星电视系统 (FM调制)1990s 第一代数字电视传输标准数字卫星电视如DVB-S数字有线电视如DVB-C, ATSC-16VSB)数字地面高清电视如DVB-T,ATSC,ISDB-T)2000s Cable modem电缆调制解调器, VoIP over Cable IPTV (VOD， VoIP， Internet，P2P，流媒体， QoS/QoE) 移动电视 (通过 频道、地面电视播送频道、卫星频道) 宽带无线移动多媒体 (Wi-Max, 无线Mesh网状网, HSPA) 很多新技术融入到播送行业中18数字电视播送开展Network

7、s/ Affils1950sUHF1960sCable1980sDBS1995IPTV2000sDigital Cable1998InternetBroadbandVODWiFi3G多业务 VOD点播 Internet19近期开展方向-融合多媒体播送和效劳支持移动/手持设备的多媒体播送多种 电视标准3D-TV和多视角成像Multi-viewpointIPTV和Internet TV新一代地面、有线和卫星播送系统DVB-S2/T2/C2ATSC2.0, ISDB-T2多业务 VOD点播 Internet20IPTV21同时支持Internet & 视频多媒体Internet视频点播有线和卫星信道

8、3G传统播送网络PCMobile PhoneTV 电视播送支持Internet连接的电视22Internet 连接和交互22+or+&23IPTV概念IPTVInternet Protocol Television俗称交互式网络电视。是利用宽带网的根底设施，以家用电视机+网络机顶盒TVSTB、计算机pc、 等智能设备作为主要终端设备，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，通过互联网协议IP向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式效劳的崭新技术。传输网络形式多样以太网、ADSL等3G、Wimax无线网有线Cable网络广电双向网改造和 电视一样属于“三网融合的应用目前国内主要是电信和联通在推

9、广24IPTV系统结构图25IPTV特点改变了传统的单向播送式的媒体传播方式，用户可以按需接收，实现用呼吁媒体内容提供商的实时交互，从而更好地满足用户个性化需求。交互电视IPTV和数字电视之间既是竞争关系，又是互补关系从业务范围和覆盖的用户群看，最终是互相竞争的可以将IPTV看成是数字电视的一种技术实现手段数字电视侧重播送，特别是高清晰度电视业务IPTV可以侧重宽带交互型多媒体业务，两者有可能形成一定程度的业务互补局面26IPTV业务IPTV业务将以通信为导向的业务和以内容为导向的业务紧密地联系在一起，它可以提供的业务种类主要包括电视类业务、通信类业务，以及各种增值业务。 电视类效劳是指与电视

10、业务相关的效劳视频点播VOD)直播电视时移电视Time-Shifted TV 通信类效劳主要是指基于IP的语音业务、即时通信效劳和电视短信等； 增值业务那么是指电视购物、互动广告和在线游戏等等。在IPTV开展初期，IPTV的业务主要以电视类效劳为主。 27IPTV的关键技术视频编码技术流媒体技术Streaming Media 内容传送技术CDN 组播技术281.视频编码技术(和地面播送相同 编码技术是多媒体通信中使用的根本技术之一。多媒体通信的一个显著特点就是要传输的信息量非常大，尤其是视频数据，其编码技术甚至会在较大程度上影响业务质量，因此视频编码技术在IPTV中的地位非常重要。 目前，国内

11、外已经开展的IPTV业务根本上都是使用MPEG-2编码方式。 目前的趋势是，使用更加适合于流媒体系统的H.264/MPEG-4/AVS 292.流媒体技术Streaming Media 流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络效劳器上，让终端用户能够边下载边观看，而不需要等到整个多媒体文件下载完成便可以即时观看的技术。 303.内容传送技术CDN IPTV的业务主要包括单播业务和组播业务，数据流量非常大，因此需在宽带城域网络之上部署内容分发网络CDN，经过策略部署可以改善流媒体效劳质量，并有效降低骨干网的压力。 对用户来说，通过CDN系统，得到响应的时间被缩短，数据传输的稳定

12、性被提高，从而提高了网络效劳的总体性能。314.组播技术 组播是一种允许一个或多个发送者组播源一次、同时发送单一数据包到多个接收者的网络技术。 组播源把数据包发送到特定组播组，而只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。在IPTV里，组播源往往仅有一个，即使用户数量成倍增长，主干带宽也不需要随之增加，因为无论有多少个目标地址，在整个网络的任何一条主干链路上只传送单一视频流，即所谓“一次发送，组内播送。 32直接流媒体下载利用TV连接Internet分辨率已经和PC显示器相同交互信息和TV节目相关或者无关支持Internet连接的HDTV CES 202133交互信息和TV节目有关仅显示本用户关心

13、信息提供比赛相关信息，供观众随时查看34广电有线双向改造EoCEthernet over Coax35EoC用于数字电视双向化改造双向化才能真正发挥数字电视优势2021年上半年，全国有线数字电视用户数量已突破6500万户 数字电视转换仅仅多增加了几个频道，收看电视的方式几乎没有改变双向互动是开展数字电视增值业务的前提双向化提升广电竞争能力，实现三网融合电信的IP电视在各大城市对用户的争夺十分剧烈冲击广电传统业务双向化提升广电网络经营管理能力网络管理、运营支撑都需要双向网络广电提出下一代播送电视网NGB10年规划2021年2021年以有线电视数字化和移动多媒体播送电视为根底以自主创新的“高性能宽

14、带信息网 技术为支撑主要特性是“全程全网、“互联互通、“可管可控双向化是前提36NGB双向化演进三个阶段初级阶段每户接入带宽到达210Mbps以网络建设为主，逐步开展增值业务系统吞吐率50200Mbps 中级阶段每户接入带宽可到达2030Mbps，迈入NGB-EoC高带宽时代，支持以高清视频点播为标志的高带宽增值业务需求系统吞吐率 400600Mbps 高级阶段每户接入带宽可到达100Mbps美国“100 million homes100Mbps connection方案实现NGB-EoC演进的最终目标系统吞吐率2Gbps 当前主流ADSL的户均物理带宽为百KHz，户均最大信息带宽8MbpsN

15、GB演进和“三网融合 开展的瓶颈是接入带宽37宽带接入技术分析 光纤到小区FTTZ光纤入户FTTH光纤到楼FTTB主流的宽带接入技术有线：HFC、FTTx 、 xDSL . 无线：3G、LAN、WiMax、卫星.家庭宽带方式业界已成为共识：光进铜退光纤入户FTTB+同轴电缆宽带接入方案 目前满足高清IPTV和NGB带宽要求的最经济可行的接入方案 广电已建成大量有线网络可资使用，无需重复建设-拥有全世界最大同轴电缆接入网实际覆盖的用户数超过3亿户-拥有最密集的城域网光节点数每个光节点覆盖的用户不超过500户 同轴电缆信道带宽资源丰富、信道质量高 -拥有最宽的户均物理频谱资源平均每户8-10MHz

16、-信道质量优于电力线、 线和无线38EoC技术EoC基于FTTB+同轴电缆网络结构，实现最后100米宽带接入EoC全称“Ethernet over Coax基于同轴电缆来承载以太网业务和其他各种综合业务，实现有线电视网络用户宽带接入 EoC技术方案包括基带EoC和调制EoC基带EoC无源EoC将以太网基带信号直接在有线中传输调制EoC 有源EoC通过各种数字调制技术在有线中传输以太网数据调制EoC分为高频调制EoC和低频调制EoC两类低频EoC 2MHz65MHz HomePlug AV、HomePlug BPL、HomePNA方案高频EoC 8001500MHz MOCA、Wi-Fi降频方案

17、39EoC 应用示意图FTTB deviceEOCMaster modemRF INEther INRF OUTSPEoCmodemEoCmodemEoCmodemEoC by-passS PS P同轴同轴光纤40同轴电缆的频率规划41同轴电缆的频率响应42同轴电缆频率特性低频调制EoC信道优势是链路衰减低，覆盖范围大、对有线电视信号影响小低频50MHz按每百米电缆衰减5dB计算，覆盖范围可达1300米频谱资源有限，系统可扩展性不高线路上低频耦合噪声大高频调制EoC信道频谱资源丰富，系统可扩展性高线路干扰和外部噪声耦合较小缺点是链路衰减大，尤其是1200MHz以上频段，局部现有有线网络需要更换

18、分支、分配器件高频1000MHz按每百米电缆衰减15dB计算，覆盖范围为430米同轴分支器反射引起多径，通道的特性类似于无线的环境43EoC已有标准MoCA，同轴电缆多媒体联盟Multimedia over Coax Alliance的缩写，制定了物理层和数据链路层的标准；Wi-Fi联盟无线局域网，该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)标准；HomePNA是Home Phoneline Networking Alliance(家庭 线网络联盟)的简称；HomePlug Powerline Alliance (家庭电力线网络联盟)；HINOC高性能同轴电缆接入技术MOCA的简化版 44EoC方

19、案技术参数1标准MOCAWi-Fi降频HomePlug BPLHomePlug AVHomePNA 3.1(ITU-T G.9954)EoC类型高频EoC高频EoC低频EoC低频EoC低频EoC工作频段800MHz-1500MHz960MHz-1060MHz2MHz-62MHz5MHz-30MHz12MHz-44MHz/32MHz-64MHz信道带宽50MHz40MHz28MHz25MHz32MHz系统吞吐率最大速率270Mbps实际约100Mbps最大速率108 Mbps实际约50Mbps最大速率200 Mbps最大速率200 Mbps实际约80Mbps最大速率320 Mbps45标准MOCAWi-Fi降频HomePlug BPLHomePlug AVHomePNA调制方式OFDM子载波数量：256OFDM子载波数量：每频道64或52个子载波OFDM（BPSK1024QAM）子载波数量：1024或896OFDM（BPSK1024QAM）子载波数量：1155个，