S-DMB

目錄

一、引言

二、S-DMB 的系統結構2.1、衛星 DMB 廣播中心

2.2、DMB 通信衛星

2.3、直放站

2.4、接受終端

三、S-DMB 的特點3.1、優點

3.2、不足

四、前景展望一、引言

二、S-DMB 的系統結構 2.1、衛星 DMB 廣播中心

2.2、DMB 通信衛星

2.3、直放站

2.4、接受終端

三、S-DMB 的特點 3.1、優點

3.2、不足

四、前景展望

近年來移動多媒體技術發展風起雲湧，尤其是移動電視的發展一直深受運營商們關注。目前適用於移動多媒體傳輸的技術主要有以下兩類：（1）移動電信技術，包括 2G（GSM）、2.5G（GPRS，cdma 1x）和3G（UMTS）。（2）移動廣播技術，主要有T-DMB、DVB-H、ISDB-T、MediaFLO 和 S-DMB 等。在行動電話小區中可以支持的用戶數一定，需要分發的數據成本高，若要支撐業務的開展就只有提高收費。而採用移動廣播技術單向廣播並可與接收機交互，成本低，內容具有競爭優勢。由此我們可以看到採用移動廣播技術開展移動多媒體傳輸業務，在性價比方面比移動電信技術更有優勢。衛星移動多媒體廣播（S-DMB，Satellite Digital Multimedia Broadcasting）是日本和韓國共同採用的衛星移動多媒體廣播系統標準，是一項國際標準，建議號為 ITU-R BO.1130-4 系統 E。它將數字視頻或音頻信息通過 DMB 衛星進行廣播，由手持終端或其他專門的終端實現移動接收，是一種可以在很寬廣的地區滿足在移動環境下視聽廣播電視這一個性化要求。

系統執行過程如下：節目供應商將數字多媒體內容傳輸給衛星 DMB 廣播中心；廣播中心通過 Ku 波段將內容上傳至 DMB 衛星；DMB 衛星將 Ku 波段轉換成 S 波段並放大；DMB 衛星將內容通過S波段和 Ku 波段在全國範圍內廣播；手機或車載終端等可以直接接收到S波段的內容；在有屏蔽的區域，由直放站接收衛星 Ku 波段信號並轉換成S波段轉播給在屏蔽區的終端；衛星控制站可通過 Ku 波段的調頻/調相（FM/PM，Frequency Modulation / Phase Modulation）信號對廣播衛星進行控制，並分析來自衛星的狀態信息和故障情況。下面對S-DMB系統的關鍵組成部分進行介紹。

2.1、衛星 DMB 廣播中心

S-DMB 廣播中心由傳輸中心，媒體中心和客戶中心組成，媒體中心整理好各類節目，包括音頻廣播、電視節目以及數據等，再由傳輸中心將多路視、音頻信號及附加數據送到上行編碼系統，經過模/數轉換、信源編碼、復用、加擾、通道編碼、調製、變頻放大等一系列處理後送往衛星。客戶中心主要完成註冊，計費等功能。信源編碼：先進行模/數及標準轉換，因為輸入信號可能是模擬信號，可能有不同的制式。然後把標準的數字信號進行壓縮編碼，一般視頻編碼採用 H.264，音頻編碼採用 AAC+。節目復用把視頻，音頻及輔助數據混合成一個數據流，即 TS 流。對節目進行加擾和授權控制可以在此進行。擾碼採用長度為 2048bit 的截短M序列。M序列是採用12階反饋移位寄存器生成的 4095bit 序列。復用適配：就是將多個電視節目信號的數據流按標準混合在一起，以固定的碼率送到通道編碼中去。對每個節目通道的數據率分配有三種方式：平均分配，依節目內容分配，統計復用。能量擴散的作用是在通道沒有輸入或輸入不符合MPEG-2 傳送碼流格式時避免調製器空載。通道編碼：採用兩級級聯的糾錯碼。其中一級為R-S（Reed-Solomon）碼，它是外側編碼或外碼。R-S碼是一種糾錯能力很強的線性分組碼，它只糾正組內的誤碼而且對突發差錯很有效。這裡採用的是RS（204，188，T=8）碼該碼的域生成多項式P（x）=x8+x4+x3+x2+1，它由原碼RS（255，239）截短得來。該碼的碼生成多項式為 g(x) =(x+λ0) (x+λ1) (x+λ2) ... (x+λ15. RS（204，188）碼能糾正本碼組幀中最多8個位元組的隨機錯誤位元組。另一極為內側編碼或稱內碼。內碼採用（2，1，7）卷積碼。數字調製：在衛星數字電視傳輸中，選擇調製方式要考慮到傳輸效率、衛星功率、抗干擾能力、接收天線尺寸以及技術成熟度等因數。目前，仍以 QPSK 方式為最佳選擇。實現 QPSK 是在中頻信號進行。衛星電視傳輸設備的調製中頻為 70MHz 或140MHz。由內碼編碼器生成的傳輸碼流經過絕對映射格雷碼變換、調製、生成QPSK 信號。所用的脈衝形成濾波器是基帶平方根升餘弦奈奎斯特型濾波器，滾降係數為 0.22。

2.2、DMB 通信衛星

2004年3月，SK 電訊成功發射了全球第一顆能夠向手機和移動中的汽車終端傳輸數字電視信號的數字多媒體廣播衛星。衛星長31.2m、寬21.7m、重1760kg，裝載著40個衛星中繼儀器，通過該儀器，向手機、地面中繼儀器發送電波。由天線接收到 Ku 波段信號經微波放大和下變頻，變成中頻信號在進行解調和數據處理從而得到基帶數字信號，然後再經調製，上變頻為S 波段和 Ku 波段，放大后發回地面。

2.3、直放站

直放站有兩種類型，直接轉髮型和再生中繼型。直接轉髮型直放站直接從廣播衛星接收S波段CDM信號，經功率放大轉發到屏蔽區域。直接轉髮型直放站功能簡單、發射功率低，等效全向輻射功率（EIRP）只有1.7dBm，覆蓋半徑只有500m。再生中繼型直放站從廣播衛星接收Ku波段TDM信號，經調諧器、QPSK解調、內碼解碼、解交織、外碼解調、解擾、解復用得到基帶數字信號，再經碼分復用、加擾、外編碼、交織、內編碼、QPSK 調製、RF 調諧轉化為S波段CDM信號，再以適當的功率發射出去。再生中繼型直放站EIRP為6O.7dBm，覆蓋半徑可達3km。

2.4、接受終端

接受終端可以是手持接收機、車載接受機以及專用接受機等。由微波天線接受到的S波段衛星信號經低噪波下變頻器后變成第一中頻信號。調諧器用來選擇頻道信號，並將其變為中頻QPSK 信號。QPSK 信號解調器把中頻QPSK信號恢復成基帶傳輸碼流，傳輸碼流再經 Viterbi 軟判決解碼、解交織、R-S 解碼，得到了已糾錯的傳輸數據包序列。該序列經解擾和解復用處理，恢復出圖像、聲音、數據等碼流序列。再將圖像，聲音碼流序列解壓縮、數/模轉換得到電視節目。

3.1、優點

S-DMB與其他移動多媒體傳輸技術手段相比的主要優點：（1）覆蓋面積大，三個同步衛星可覆蓋全球。（2）頻帶寬，容量大。由於DMB衛星使用微波頻段，信號所用帶寬和傳輸容量比其他頻段大得多。（3）機動性好。衛星DMB不僅能為手持用戶提供廣播，而且衛星在時速150km的情況下仍能正常工作，使用戶在任何時間任何地點都能夠接收到豐富多彩、高品質的多媒體廣播，克服了現有廣播與電視在空間方面的局限。（4）可靠性高，質量好，穩定。衛星DMB的電波主要在大氣層以外的宇宙空間傳輸。宇宙空間接近真空狀態。可看著是均勻介質，電波傳播比較穩定。同時它不受地形，地物等自然條件的影響，且不易受自然或人為干擾以及距離變化的影響。（5）組網靈活。地面微波通信要考慮地勢情況，要避開高空遮擋，在高空中，海洋上都不能實現廣播。衛星DMB解決了這個問題，具有較大的靈活性。（6）費用與距離無關。

3.2、不足

衛星DMB也存在一些不足：（1）衛星發射和控制技術比較複雜。（2）存在日凌中斷和星蝕現象。即每年春分和秋分前後數日，太陽、衛星和地球處於一條直線上，當衛星處在太陽和衛星之間時，地面終端天線對準衛星的同時，也對準太陽，這是因太陽干擾太強，每天有幾分鐘的通信中斷，這種現象通常稱為日凌中斷。當衛星進入地球陰影區時，造成了衛星的日蝕，稱著星蝕。由於衛星重量的限制，星載電池除維持星體正常運轉的需要外，難以為各轉發器提供充足的電源。

DMB 打破了傳統的地面廣播，融合了衛星廣播、有線電視及網際網路等多種傳輸手段。除了傳統的音頻廣播內容外，該項技術還可以將諸如交通信息和新聞等多種多媒體信息傳輸到移動終端或車載終端上，提供高質量的音質和多樣化的數據服務，並提供雙向的移動接收服務。這種技術的優勢在於，在時速超過150km的情況下可以正常接收，在移動過程中通過衛星數字廣播和無線區域網能夠實現流暢清晰的接收，價格上與 3G 網路實現的流媒體相比也存在優勢。在韓國，目前由SKT控股子公司TUMedia 提供基於S-DMB 的手機電視業務。在日本，由MBC來經營基於S-DMB的手機電視業務。為了建設 DMB 業務系統，SKT 電信公司於2004年3月史無前例地發射了專用衛星。該衛星是 SKT 和日本的移動廣播公司共同擁有的，價值3.1億美元，在美國的佛羅里達州發射升空。其中 SKT 投資了945億韓元，佔總投資的34.66%，剩餘的資金由日本的移動廣播公司提供。嚴格來說DMB並不是一個標準，它只是兩種不同傳輸技術的綜合。DMB 技術是在 Eureka 147 DAB (digital audio broadcasting) 協議的基礎上，利用衛星傳輸作為主要的廣播通道，利用衛星地面站來消除覆蓋盲區。DAB 支持數字廣播音頻及各種數據圖像。1981年，德國 IRT 開始 DAB 相關編碼技術的研究工作，1987年成為歐洲高科技重點開發項目之一。1995年秋 DAB 在英國和瑞典等國家首先正式投入商業運行。由於世界各國DAB發展思路不同，採用制式標準也各異。我國和主要工業化國家及亞太地區的新加坡、馬來西亞、韓國等國家都採用Eureka-147 作為數字廣播標準；加拿大等國在參照該標準的基礎上略作修改；美、日等發達國家從自己的本國的實際情況出發，另行設計有所不同。目前中國 3G 商用的時間表已經箭在弦上，無論是移動還是聯通，都將未來的移動增值業務視為提高 ARPU 值的重要手段，手機電視作為最有用戶吸引力的增值業務，誰能先行推出無疑是一大勝機。當然，手機電視業務在我國還涉及到一些國產標準和國家政策問題。