Здравствуйте! Эта одна из заключительных статей об исследовании модели системы 802.16 (WiMAX), нацеленная на общее развитие технологии в данной области. Так как стандарт уже достаточно знаком по характеристикам и была показана реализация системы в среде Matlab с помощью работы форума WiMAX-scanner , а также рассмотрены альтернативные системы проектирования и моделирования, хотелось бы познакомить читателя с отечественным проектом стандарта цифрового мультимедийного радиовещания - РАВИС.

Система РАВИС предназначена для использования в диапазонах частот 65,8-74,0 и 87,5-108,0 МГц. В основу реализации системы цифрового наземного мультимедийного и звукового вещания РАВИС (аудиовизуальная информационная система реального времени, международное название - RAVIS, Real-time Audiovisual Information System) были положены следующие важные технические требования:

Преимущества системы РАВИС заключаются в следующем:

На базе проведенных исследований и экспериментальных работ был разработан национальный стандарт ГОСТ Р 54309-2011, предусматривающий три варианта использования системы, обеспечивая возможность передачи цифрового информационного потока в каналах с полосой пропускания 250, 200 и 100 кГц.

Система РАВИС обеспечивает передачу трех независимых логических каналов данных: канала основного сервиса (КОС), низкоскоростного канала (НСК) и надежного канала данных (НКД).

На входы каналов данных КОС, НСК и НКД подают двоичные данные, переносящие различную информацию. В первую очередь система РАВИС предназначена для передачи видео и звуковой информации.

Рисунок 1. Структурная схема передающей части РАВИС

На вход каждого из трех каналов подают данные различного типа с соответствующей скоростью передачи, поступающие от кодеров источников (звук, видео, др. данные). Из входных данных формируют КД (кадры данных), проводят рандомизацию энергии внутри КД. Рандомизированные КД подвергают помехозащитному канальному кодированию.

Далее проводят формирование символов и кадров OFDM: отображение ячеек данных всех каналов на несущие OFDM, перемежение данных несущих, ввод пилотных несущих. При OFDM-модуляции проводят разбиение цифровых потоков логических каналов данных на блоки длиной L = 41 символ.

Таблица 1. Распределение несущих при различных полосах радиоканала

Пилотные несущие вводят в состав OFDM-символа с целью обеспечения на принимающей стороне возможности синхронизации сигнала и оценки характеристик канала передачи. Пилотные несущие составляют около 9 % от общего числа несущих. Пилотные несущие делят на два типа:

1. повторяющиеся;
2. рассеянные.

Положение повторяющихся пилотных несущих в спектре сигнала не зависит от номера символа в кадре, а положение рассеянных зависит.

Сформированный на этом этапе в цифровом виде сигнал РАВИС преобразуют в аналоговую форму, фильтруют, переносят на частоту вещания, усиливают по мощности и излучают.

Таблица 2. Основные параметры системы

Рисунок 2. Блок-схема приемника при использовании разнесенного приема

Система РАВИС может функционировать в сложных условиях распространения сигнала, обеспечивая, в частности, мобильный прием в городских условиях с плотной застройкой. Узкополосные сигналы в таких условиях подвержены не только частотно селективным, но и амплитудным (плоским) замираниям.

Разнесенная передача с задержкой представляет собой достаточно простой и эффективный метод. В этом случае кроме исходного сигнала излучают еще один сигнал, представляющий задержанную на время δ (более 10 мкс)копию исходного сигнала, дополнительный сигнал излучают с другой антенны, пространственно разнесенной с основной. Использование этого метода не требует никаких дополнительных изменений приемника.

Таблица 3. Параметры логических каналов системы

Таблица 4. Скорости цифрового потока данных канала основного сервиса

Рисунок 3. Сравнение спектра сигнала РАВИС и спектра аналогового ЧМ-вещания

Как уже отмечалось выше, в ГОСТе в системе РАВИС используют три режима передачи с полосой радиоканала 100, 200 или 250 кГц:

Кроме логического канала КОС могут передаваться один или два дополнительных логических канала данных – низкоскоростной канал (НСК, пропускная способность около 12 Кбит/с) и надежный канал данных (НКД, пропускная способность около 5 Кбит/с).

Размер КД в логическом канале КОС зависит от полосы радиоканала, скорости канального кодирования и присутствия или отсутствия дополнительных каналов данных. Допустимые скорости канального кодирования – 1/2, 2/3, 3/4; допустимые типы модуляции – QPSK, 16-QAM, 64-QAM. Размер кадра данных в логическом канале НСК – 656 бит, скорость канального кодирования – 1/2, тип модуляции – QPSK. Данные канала передают на 32 информационных несущих.

К настоящему времени проведены испытания модели системы РАВИС в городских условиях в плотной застройкой в г. Москве, а также в условиях горной местности в г.Сочи. Приемник системы РАВИС был размещен в движущейся легковой автомашине, при этом прием осуществлялся с помощью обычной штыревой антенны, расположенной на крыше автомобиля. Опыт европейских операторов позволяет с уверенностью утверждать, что высокая стоимость разворачивания цифрового мобильного телевидения стандарта DVB-H, а также сложности в получение радиочастот будут ограничивать его географическое распространение в России. Система РАВИС позволяет в короткие сроки развернуть единую систему мобильного телевещания.

Список используемой литературы: