DVB-H

DVB-H標準

DVB-H標準是建立在DVB和DVB-T兩個標準之上的標準。

一個DVB-H系統前端由DVB-H封裝器和DVB-H調製器構成，DVB-H封裝器負責將IP數據封裝成MPEG-2系統傳輸流(TS)，DVB-H調製器負責通道編碼和調製；系統終端由DVB-H解調器和DVB-H終端構成，DVB-H解調器負責通道解調、解碼，DVB-H終端負責相關業務顯示、處理。

(1)系統要求

由於移動終端採用電池供電，為提高電池的使用時間，終端應能夠周期地關掉一部分接收電路以節省功耗。

對於漫遊的用戶，當用戶進入新區域后應仍能非常順利地接收DVB-H業務。

對於室內、室外、步行、乘車等不同的接收方式，傳輸系統應能保證在各種移動速率下順利接收DVB-H業務。

在充斥大量脈衝干擾的環境中，傳輸系統應能採取有效的措施減少該類干擾帶來的影響。

DVB-H作為手持終端的通用業務規範，系統應能提供足夠的靈活性以滿足不同傳輸帶寬和通道帶寬應用。

(2)協議層次劃分

網路層不在DVB-H標準範圍內，標準只實現數據鏈路層和物理層。

數據鏈路層採用時間分片技術，用於降低手持終端的平均功耗，便於進行平穩、無縫的業務交換。採用多協議封裝(MPE)前向糾錯技術，可以提高移動使用中的信噪比(C/N)門限和多普勒性能，同時也能增強抗脈衝干擾的能力。

物理層在DVB-T的基礎上進行補充，增加了4K傳輸模式和深度符號交織等內容，除原有DVB-T的技術特點外，在傳輸參數信令(TPS)比特中增加了DVB-H信令，用於提高業務發展速度。蜂窩標識在TPS中指示，用於支持移動接收時的快速信號掃描和頻率交換。增加4K模式可以適應移動接收特性和單頻網蜂窩的大小，提高網路設計、規劃的靈活性。2K和4K模式進行深度符號交織，可以進一步提高在移動環境和衝擊雜訊環境下系統的魯棒性。

DVB-H技術是DVB和DVB-T兩種技術的融合，但是如果僅僅依靠上述兩種技術是不能完全解決DVB-H所面臨的問題的。例如，雖然DVB-T已經被證明在固定、移動、便攜接收等方面具有非常出眾的性能，但是對於手持設備而言還需要進行進一步的改進，如功耗、蜂窩移動下的性能、網路設計等方面。為此DVB-H增加了新的技術模塊，它們主要包括：

(1)時間分片

時間分片技術採用突發方式傳送數據，每個突發時間片傳送一個業務，在業務傳送時間片內該業務將單獨佔有全部數據帶寬，並指出下一個相同業務時間片產生的時刻。這樣手持終端能夠在指定的時刻接收選定的業務，在業務空閑時間做節能處理，從而降低總的平均功耗。當然，這期間前端發射機是一直工作的，在相同業務的兩個時間片之間將會傳送其他業務數據，DVB-H信號就是由許多這樣的時間片組成的。從接收機的角度而言，接收到的業務數據並非是如傳統恆定速率的連續方式，數據以離散的方式間隔到達，因此稱之為突發傳送。如果解碼終端要求數據速率較低但必須是恆定碼率，接收機可以對接收到的突發數據首先進行緩衝，然後生成速率不變的數據流。突髮帶寬一般為固定帶寬的10倍左右。突髮帶寬在固定帶寬兩倍的情況下功耗就可以節省50%，因此如果帶寬為10倍，可以節省90%。

(2)多協議封裝-前向糾錯

DVB-H標準在數據鏈路層為IP數據報增加了里德·所羅門(RS)糾錯編碼，作為MPE的前向糾錯編碼，校驗信息將在指定的前向糾錯(FEC)段中傳送，我們稱之為多協議封裝-前向糾錯(MPE-FEC)。MPE-FEC的目標是提高移動通道中的C/N、多普勒性能以及抗脈衝干擾能力。

實驗證明即使在非常糟糕的接收環境中，適當地使用MPE-FEC仍可以準確無誤地恢復出IP數據。MPE-FEC的數據開銷分配非常靈活，在其他傳輸參數不變的情況下，如果校驗開銷提高到25%，則MPE-FEC能夠使手持終端達到和使用天線分集接收時相同的C/N。DVB-H採用基於IP的數據廣播方式。

(3)4K模式和深度符號交織

DVB-H標準在DVB-T原有的2K和8K模式下增加了4K模式，通過協調移動接收性能和單頻網規模進一步提高網路設計的靈活性。同時，為進一步提高移動時2K和4K模式的抗脈衝干擾性能，DVB-H標準特為兩者引入了深度符號交織技術。在DVB-T系統中，2K模式可比8K模式提供更好的移動接收性能，但是2K模式的符號周期和保護間隔非常短，使得2K模式僅僅適用於小型單頻網。新增加的4K模式符號具有較長的周期和保護間隔，能夠建造中型單頻網，網路設計者能夠更好地進行網路優化，提高頻譜效率。雖然這種優化不如8K模式的效率高，但是4K模式比8K模式的符號周期短，能夠更頻繁地進行通道估計，提供一個比8K更好的移動性能。總之，4K模式的性能介於2K和8K模式之間，為覆蓋範圍、頻譜效率和移動接收性能的權衡提供一個額外的選項。

(4)傳輸參數信令

DVB-H的傳輸參數信令(TPS)能夠為系統供一個魯棒性好、容易訪問的信令機制，能使接收機更快地發現DVB-H業務信號。TPS是一個具有良好魯棒性的信號，即使在低C/N的條件下，解調器仍能快速將其鎖定。DVB-H系統使用兩個新的TPS比特來標識時間片和判斷可選的MPE-FEC是否存在，另外用DVB-T中已存在的一些共享比特表示4K模式、符號交織深度和蜂窩標識。

DVB-H將對廣播和通信領域產生重大影響。DVB-H業務2005年可以投入使用，預計到2007年手機電視用戶將達到1億，而到2009年這個數字將增長到3億。DVB-H繼承於DVB-T，在DVB-T網路上只要做很小的修改就可以發送符合DVB-H標準的數據流。對採用DVB-T的國家(約有50多個國家，主要集中在歐洲)來說，推廣DVB-H的代價相對較低，但是對於採用其他地面數字電視傳輸標準的國家，這個問題就需要做進一步的探討。在美國，地面數字電視傳輸標準ATSC採用8-vsb技術，移動性較差，需要引入新的技術或標準來推廣數字電視，目前已有公司採用DVB-H技術布網；在日本，考慮到功耗、移動性等因素，DVB-H甚至有取代日本本土ISDB-T標準的趨勢。

DVB-H標準主要是為數字電視廣播做準備，因此視頻壓縮技術是其中極其重要的技術，廣播中傳統的視頻壓縮標準，如MPEG-2，顯然不能滿足DVB-H的需求。DVB組織的DVB-H成員考查了多種視頻壓縮格式，其中最為看重的是H.264(即MPEG-4的第10部分)，見文獻【3，4】，目前問題主要集中於H.264的知識產權上；另一個壓縮格式是微軟的Win Media9，它的性能正在逐步提高。但是過多的選擇可能會使移動視頻陷於混亂的局面，顯然用戶不希望面對這些彼此不兼容的平台，預計DVB組織很快將給出最後的答案。在中國，能否在最終確定的數字電視地面傳輸標準上做微小的改動，推出適合手機等移動便攜設備收看數字電視的標準，值得關注。目前在手機等移動便攜設備上收看數字電視的實現方案有兩種：基於移動通信系統、基於數字地面廣播。中國聯通和中國移動目前推出的手機電視業務屬於前者，實際上是一種移動網路上的流媒體業務。比較而言，後者的優勢在於頻譜資源豐富，對用戶數量敏感度低，視頻流傳輸速度及質量與帶寬無關，而前者在這些方面明顯處於弱勢；後者對突發及應急事件承受能力強，而前者則會爭奪資源，一旦用戶飽和就不能傳送。

DVB-H可以保證移動終端在移動環境和微功耗條件下接收數字電視節目，可以很好地和3G網路配合使用。3G網路除完成它自身的功能外，還充當DVB-H網路的反向控制通道，傳輸諸如視頻點播、電視投票、電視瀏覽、互動式遊戲等業務信令，提供多種個性化的多媒體業務，從而實現兩種網路的融