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基于DAB及DAB系列系统的单频网切换方案设计

时间:2008/8/6 8:47:00  作者:  来源:ic72  浏览人数:1325
 
 

      0 引 言

      20世纪80年代末,欧共体在世界无线电行政大会上首次进行了尤里卡147一DAB(数字音频广播)的试验,其音质可以与CD相媲美。随后,数字多媒体广播系统手机电视在DAB系统的基础上也逐步发展起来。但是由于标准的起源地是欧洲,而欧洲各国的领土面积相对较小,所以在ETS30040l标准中并没有明确给出DAB系统在大面积覆盖时单频网切换的解决方案。换句话说,DAB系统中频率的切换就意味着服务的中断。针对这个问题,本文在文献[1-2]的基础上提出了一个DAB及DAB兼容系统进行单频网切换的方案,旨在为DAB及其兼容系统的接收机在单频网切换时提供无缝的用户体验。 1现有单频网切换方案

      这里所指的现有单频网切换方案主要是针对DVB.H而言的。在DVB-H的标准[2]中明确给出了一种利用服务信息表进行单频网切换的方案,其中涉及到的两张服务信息表是NIT(网络信息表)和INT(IP/MAc地址通告表)[2],前者存储了相邻单频网所存在的TS(传输流)[2]和频率的对应关系,而后者则对相邻单频网中各个Ts上的不同业务信息进行了描述。于是,DVB.H接收机会按如下步骤进行单频网的切换:

      a)利用空闲时间随意接人旁网的一个可选频率来接收旁网的NIT,从而确定接收机在进入旁网时应该在哪些频率点上进行测试性接入,这样,终端就无须进行大范围的频率扫描,节省了时间。

      b)通过NIT的指示,进入旁网的一个未曾接入的TS,解析这个TS中的INT,通过INT的比较确定该TS中是否存在用户所需要的业务。如果存在,进入步骤c,否则重复步骤b。

      c)正式接入步骤b中测试接人的频率点,进行Ts业务的正常接收。

      2 DAB及DAB系列系统单频网切换方案

      2.1 DAB中的FIG0/21和FIG0/24

      FIGO/21和FIGO/24的组织结构见图l和图2。

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      DAB中的FIGO/2l[1]和FIG0/24[1]极类似于DVB-H中的NIT和INT,分别表征了频率与ETI(复用传输流)、业务与ETI流之间的对应关系,因此可以直接提取这两张快速信息表来辅助DAB接收机单频网的切换。但是值得注意的是,由于DAB的整套标准历时时间较长,因此其中不乏过时的结构。考虑到以上问题以及实际部署中的需要,方案对FIG0/21和FIG0/24略做了部分变动。

      2.2简化的FIG0/21和重定义的FIGO/24

      2.2.1简化的:FIGO/2l

      如图l所示,FIG0/2l给出了不止一个区域的频率信息,换句话说,它是一张总表。但是,实际操作中考虑到一旦复用器和频率的划分确定之后这个表的信息基本上是不会变化的,因此,应该将这张总表划分为若干子表,每张子表仅维护本区域和邻网的频率信息。修改后的FIGO/2l如图3所示。

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      2.2.2重定义的FIGO/24

      参看图2,FIGO/24仅给出了其他复用器的业务与ETI流的对应关系,但在实际操作中将本复用器业务和。ETI流的对应关系也加入了进去,这就是重定义。事实上,在FIG0/21中也做了同样的处理。这样做的目的主要是考虑到在一个地理区域中可能存在不止一个复用器,那么这两个复用器最终通过基站发射内容的频率实际上是不一样的。这时即使不做单频网的切换,在一个单频网内进行节目的选择都可能发生调谐器频率的改变。而这种两个ETI流之间节目的切换显然按照传统的方法是没有办法解决的。基于以上原因,我们对FIGO/24进行了重定义,同时,FIG0/2l中也加入了本网所有可接入的频率。

      2.3接收机处理流程

      DAB及其兼容系统接收机将按如下步骤进行单频网的切换:

      a)在未进行单频网切换之前,接收机接收本网提供的FIGO/24。

      b)在未进行单频网切换之前,接收机接收本网提供的FIGO/21。

      c)一旦接收机检测到信号强度已经降低到某个门限值以下,马上通过FIGO/24比对用户选择的SID,从而找到该业务的备选ETI流。

      d)通过FIGO/21比对得到的各个备选ETI流号,从而得到该业务的所有备选频率。

      e)对所有备选频率点进行强度探测,选择最强频率予以接人。

      DAB及其兼容接收机简化的接收流程图如图4所示。

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      2.4分析

      比较DVB-H与DAB的切换方案发现,DVB_H中的NIT和IN iI i均由旁网提供,所以在切换上花费的时间较长,而DAB的切换方案中,ex21和ex24均是由本网提供,切换时仅仅需要探测频率的强弱。因此,这样的方案相对省时,更加符合DAB单频网切换的需要。

      此外,考虑到各个单频网之间在时间上可能无法做到完全同步,这样,接收机很有可能会损失数据_4 J。鉴于此,广播网与移动网的联合[5]可能是一个最佳的解决方案。但是,这种做法显然可能会造成资源的浪费,所以将P2P[7]引入到广播网中会是一个不错的选择,这时仅仅是借用移动网络的上行信道,在接收机数据不足时向同组用户索要数据,如是则移动网仅仅是作为一个传输的临时媒介存在,也就不会给移动网原有的业务造成过多的影响。

      3单频网切换仿真系统

      3.1 DAB单频网切换仿真系统参数设置

      单频网信息的组织,在本单频网切换仿真系统中采用如下的约定:

      a)假定每个单频网水平和垂直位置上相邻的单频网为当前单频网的邻网,也就是说,移动台仅能按照水平和垂直的方向进行移动。

      b)单频网的编号按照列的顺序一列一列从零开始递增,即左上角的那个单频网的地理位置定义为0,在它下面一个单频网的地理位置定义为l,在其右边那个单频网的地理位置定义为9,以此类推。

      c)在部署中总共使用了18个频率点,按照欧洲L波段组网的经验,为了防止同频干扰,让其退耦两个单频网的距离,然后才使用相同的频率点。频率范围为l 452.960 MHz-l 482.064.MHz,相邻两个频率点之间的间隔为1.712 MHz。

      d)整个仿真系统共涉及到3个ETI流覆盖区域,分别由红色线条予以标出,每个ETI流覆盖区域中存在两个复用器,每个复用器根据需要提供5~6套的业务。

      3.2 DAB单频网切换仿真系统界面介绍

      单频网切换仿真系统主要验证了利用FIG0/2l和FIGO/24所进行的3种类型的切换,分别是同一个:ETI流覆盖区域单频网的切换,不同ETI流覆盖区域单频网的切换以及同一单频网内不同ETI流问节目的切换。

      单频网切换仿真系统的演示界面如图5所示,其中主体区域的108个方格表征108个单频网,左侧区域覆盖范围中的节目是由复用器l、2提供的,复用器号为49153、49154(按国际标准编号)[1];右上区域覆盖范围中的节目是由复用器3、4提供的,复用器号为49155、49156;右下区域覆盖范围中的节目是由复用器5、6提供的,复用器号为49157、49158。 在Simulate Parameters组合框中给出了两种仿真类型,分别是固定路径和随机路径。

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      在Electronic Program Guide组合框中,给出了18套节目,其中呈下凹趋势的是用户可以进行接收的节目,而正常的单选按钮表示用户未经授权,不能接收该节目。

      在Cell Handover Parameters组合框中,给出了仿真进行时的3个参数:仿真进程,用于指示单频网仿真的进度;单频网切人频率,用于指示接收机的接入频率;所使用的复用器的号码,用于指示当前业务所在的ETI流号。

      4结束语

      本文提出了一个可用于DAB及其兼容系统单频网切换的方案,通过单频网切换演示系统的搭建,验证了这一方案的可行性。此外,在单频网切换过程中,为了提供更好的用户体验,使用P2P技术来辅助单频网的无缝切换在本文中没有进行详细的讨论,但是这项工作是非常具有实际意义的,亟待进一步研究。

 
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