Стандарт dvb-c2

Рост числа реализуемых в кабельных сетях телекоммуникационных сервисов требует значительно более высокой пропускной способности кабельных каналов. Разработанный стандарт передачи данных по СКТВ второго поколения DVB-C2 позволяет увеличить пропускную способность сети на величину 65% по сравнению с системой DVB-C при требуемом отношения сигнал/шум в 35 дБ, что в большинстве современных кабельных сетей вполне реализуемо.

Основным отличием DVB-C2 от DVB-C является применение способа модуляции OFDM в режиме 4k(4096 несущих) с продолжительностью полезного OFDM-символа 448 мкс вместо одной QAM-модулированной несущей. Существенное улучшение помехоустойчивого кодирования за счет одновременного использования кодов БЧХ и LDPC позволило в системе DVB-C2 применять более высокие размерности QAM-модуляции, например: QAM-256, QAM-1024, QAM-4096 [59]. Для более наглядной оценки информационных возможностей системы DVB-C2 в табл. 6.3 представлены рассчитанные скорости передачи данных для канала связи с полосой частот 8 МГц.

Таблица 6.3

Допустимые скорости передачи данных в системе dvb-c2

Скорость внутреннего кода	Скорость передачи данных, Мбит/с
	Вид модуляции несущих
	QAM-16	QAM-64	QAM-256	QAM-1024	QAM-4096
2/3	21	27,94	41,9	52,4	63,4
3/4	23,6	31,4	47,1	58,9	71,2
4/5	25,1	37,7	50,19	62,65	75,3
5/6	26,2	38,4	52,4	65,4	78,6
9/10	28,3	41,4	56,6	70,7	84,8

Рис. 6.12.Упрощенная структурная схема передатчика системы DVB-C2

На рис. 6.12 приведена упрощенная структурная схема передатчика DVB-C2. Как и в системах DVB-S2 и DVB-T2, в новом кабельном стандарте внутри одного физического канала предусмотрено выделение нескольких логических каналов, которые иногда носят названиетранспортных труб, то естьPLP. ФактическиPLP– это логический канал, который может переносить обычный поток MPEG-2TSили использоваться для передачи IP-данных с применением протоколаGenericStreamEncapsulation(GSE), определяющего порядок формирования и формат транспортных пакетов переменной длины. Причем протоколGSEспециально разработан для второго поколения системDVB. Данные каждогоPLPпропускаются через блок входной обработки, за которым следует модуль помехоустойчивого кодирования и далее – распределитель QAM-символов. Данные одного или несколькихPLPмогут укладываться вслои данныхData Slices. Для повышения устойчивости к пакетным ошибкам или воздействия узкополосных помех эти слои затем подвергаются перемежению по времени и частоте. После этого они поступают в формирователь кадра, собирающий воедино все слои и добавляющий пилот-сигналы, а также преамбулу с сигнализацией первого уровня. На последнем этапе сформированный кадр поступает в OFDM-модулятор.

Другое преимущество применения PLP заключается в том, что разные потоки можно передавать с разным уровнем помехоустойчивости: размерность QAM-модуляции и режим помехоустойчивого кодирования для каждого PLPмогут выбираться индивидуально. Следовательно, каждой телекоммуникационной услуге может назначаться свое качество обслуживанияQoS(Quality of Service).

В

Рис. 6.13.Структура кадра DVB-C2, представленная в частотно-временнόй плоскости

отличие от эфирного стандарта, DVB-C2 не должен подчиняться жесткой частотной сетке. Так как кабельная сеть представляет собой закрытую экранированную среду, то нет необходимости координировать использование ее спектра с эфирными присвоениями. Напротив, можно гибко адаптировать полосу канала под свои конкретные потребности. Применение OFDM вместо одной модулированной несущей как раз и является ключевым фактором, обеспечивающим эту возможность. Ширина канала задается выделением ему определенного количество OFDM-несущих. А характеристики входного фильтра и системные часы остаются практически неизменными. Такой подход позволяет расширить полосу частот передаваемого сигнала для размещения в нем большего количества телекоммуникационных услуг. Чтобы не усложнять и не удорожать абонентское оборудование, предполагается сегментированный прием таких каналов. Этот подход уже используется в японской системе эфирного телевидения ISDB-T. Приемник со стандартной полосой пропускания может извлечь из широкого пакета только ту часть, которая содержит принимаемую в данных момент услугу, а полоса частот, занимаемая этой частью, никогда не превышает 8 МГц.

Структура кадра DVB-C2 показана на рис. 6.13. Каждый кадр начинается с преамбулы, состоящей из одного или более OFDM-символов и выполняющей две основные функции. С одной стороны, она обеспечивает надежную временну́ю и частотную синхронизацию OFDM-сигнала и самой кабельной структуры. Для этой цели в преамбулу вводится особая последовательность пилот-сигналов, модулирующая каждую шестую OFDM-несущую символов преамбулы. С другой стороны, преамбула содержит сигнализацию первого уровня (L1), необходимую для декодирования потоков данных и содержащейся в них полезной информации. Преамбула состоит из циклически передаваемых блоков сигнализации L1, повторяющихся в каждой полосе 7,61 МГц широкого канала. Фиксированное расположение блоков L1 и их повторение с шагом 7,62 МГц обеспечивают их прием при настройке тюнера на любые 8 МГц из занимаемого кадром диапазона.