视频广播(DVB-T)环境里的移动性问题

数字视频广播(DVB)是允许数字电视用户的广泛分配的领先技术。现在有很多不同种类的DVB技术:DVB-T对于地面,DVB-S对于卫星,DVB-C对于光缆,每一种都有各自的规格。本文关注于DVB-T机制以其处理移动性的方法;讨论了所有的移动性问题以及给这项技术带来的挑战。讨论了因特网协议IP和未来的地面数字电视标准DVB-T的一体化。提出了在一种特殊的伴随着一个完整的所有先进的移动技术并存的广播架构的DVB-T环境中的移动性情景,为更好的技术部署提供了解决方案和增强措施。

关键词:DVB-T,移动性,因特网协议,数字电视

1.    绪论

关于广播标准,数字视频广播DVB[1]非常有希望成为未来十年内一个显赫的电视广播标准,如通过以卫星为基础的技术(DVB-S),如地面的电视(DVB-T),或者光缆(DVB-C)。即使是在推出服务的前期,卫星数字广播的演变引发了因特网和多媒体应用种类的扩大。虽然是同一个协议族的成员,地面数字电视标准(DVB-T[2]与卫星数字电视(DVB-S)在工作性能上有着完全不同的限制。

而且无线网络的成长预示着无线通信技术将在未来扮演越来越重要的角色。因此下一代的服务中,移动性很重要。DVB-T提供了一个相对高带宽的数据通道。但是仅仅是单向的。移动多媒体终端需要一个回路通过其它不同的技术,如无线局域网(WLAN)和通用移动通信系统(UMTS)。得益于DVB-T技术,潜在用户的称为广播区域的广泛区域得以被覆盖。选择从一个广播区域到另一个广播区域,或者在相同的广播区域从一个频率到另一个频率,主要的挑战变成了实现个人的移动性。

数字视频广播标准和基于服务的因特网协议的相互操作,是下一代数字电视服务的一个主要改进。这种整合似乎是未来网络技术的必要的部署。而且,改进的可移植性和移动性对因特网协议的工作性能和使用有影响,搜索必须保持在第三层的级别。人们已经考虑着什么时候处理DVB-TIP协议的结合。

本文中,将涉及地面电视广播标准DVB-T的移动性问题。提出一个完整的描述了所有移动性情况的基于传输层的结构,从一个设计技术到另一个。这个结构有WLANUMTS和集成的IP技术的特点。新的移动解决方案是发展从一个广播区域到另一个区域的机制以及加入增强措施以优化机制。同时,通过了这个做法的审定和整合的欧洲项目ATHENA的概述即将实现。

2.    背景和动机

2.1. 移动性在DVB-T中的重要性

对于DVB-T而言移动性是一个重要的参数。在已经广泛建立有线主线网络的国家里,并没有发展DVB-T的意愿。同时,xDSL技术也是一个很有竞争力的解决方案,因为以下两个原因:

· 首先是因为不需要添加很多基础设施。

· 其次得益于高数据传输速率xDSL允许终端用户通过网络访问接受电视节目。

作为这种情况的一个后果,部署DVB-T要面对很大的困难。相反的,如果DVB-T实现了对移动性的支持,就为其与xDSL的比较中增加了重要的砝码。随着移动技术之间的融合如WLANxDSL,人们将能够接收到喜欢的节目或者无论在何地(在DVB-T发射器建立的广播区域内)无论怎么运动的网络访问。而且,这一特点是xDSL无法做到的。

2.2.    广播移动融合

虽然主要发达国家用固定房顶定向天线接收或者便携式设备接收,DVB-T也可以用作移动电视服务。这个领域内已采取的调查与试验,已经确认了移动DVB-T服务提供一个有鲁棒性的调制方案以及一个合适的接收系统的可能性。

研究阐述了用DVB-T标准向移动接收端投递广播服务。所展示的8k模式只能用于低速移动的终端。此外2k模式也是需要的。相关研究表明2k模式应用16QAM和一个1/22/3的码速率,在达到很高的速度时提供足够的误码率。必须注意到所有的研究都是关注于移动接收MPEG2编码的视频流(TV节目)。这种传输实行非常严格的品质要求:因为传输是实时的,通过通道编码不可恢复的错误不能通过传输改正。

在无线电频谱极端繁忙,可用的UHF通道又复杂和昂贵的背景下,仅仅传输少量节目,即便可以在移动中接收,也肯定是不能接收广播的。为了克服这个问题,考虑到移动接收,通常采用小型LCDs(例如安装在汽车头枕),可以用很低的比特率(如小于500kbpsCIF格式352x288)完成译码进程,按MPE封装在DVB-T通道传输。因此,用DVB-T向移动终端输送基于IP的多媒体服务是可能的。这类用在DVB-T上运用IP的实验已经进行,并且证明了解决方案的可行性和有效性。

3.    DVB-T环境的整体布局

此处的环境是由运用再生DVB-T流来相互连接分布节点的基础设施,使能访问的IP服务以及如大城市的广大的地区的数字电视节目组成。这样的配置拥有多种服务能力,如再生DVB-T创造一个单一接入的网络基础设施,共享多种服务(如TV节目,互动多媒体服务,因特网应用等等)。按照这种思路,在骨干拓扑应用DVB-T流,因此创建了一个灵活强力的IP宽带基础设施。因此允许宽带访问和连接所有本地网络。图一是这样环境的一个总体代表。由再生DVB-T流通过中心广播点(CBP)提供的广播区域。主要细胞节点(CMNs)使一定数量的用户(地理上与CMNs相邻)可以通过网络访问IP服务主机。每一个CMN构成‘物理接口’连接本地网络的用户/公民的公共地面骨干(即IEEE802.11x),移动网络的客户运营商利用3GB3G技术(即UMTS)服务个人用户和服务提供者。在这种配置中,反向和转发的IP数据流被装进共同的DVB-T流,从而提高了网络的性能和灵活性。

 


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