數字地面電視系統云傳輸技術研究

劉祺艷

摘 要 隨著科學時代的到來，云技術被廣泛應用，促使云傳輸技術也不斷的走向成熟。在數字地面電視中，云傳輸技術被廣泛應用。云傳輸技術可以不僅提高頻譜的利用率，而且還具有抗干擾的能力。云傳輸技術在同一地區可以提供不同質量、內容豐富的服務。本文基于OFDM傳輸技術，對云傳輸技術的概念和優勢進行了分析，同時對數字地面電視系統與云傳輸技術進行了研究。

關鍵詞 數字電視；云傳輸；技術

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）199-0075-02

OFDM是一種具有高頻譜利用率、抗多徑衰落強、容易與其他技術結合且實現簡單等優點的多載波調制技術，因此在無線通信中被廣泛應用。這種技術可以整合不連續的頻率資源，對子載波的分配非常方便，使得CR高效使用頻譜。OFDM受到重視的原因是因為其具有良好的性能。因此，基于OFDM的云傳輸技術使通信發展又多了一個研究方向。

1 云傳輸技術基本原理

從第一代數字電視開始，就存在同信道干擾的問題，雖然技術在不斷改革和創新，也只是大大的降低了同信道干擾，但是并沒有從根本上解決這個問題，云傳輸技術的特點就是抗干擾能力強。在信息論中，可以從兩個方面提高頻譜的利用率。第一是增加信息的吞吐量。第二就是增強接收的可靠性。現階段的基本研究方向是增加信息吞吐量或者沿著香濃容量曲線向右。但是云傳輸逆向思維，沿著香農容量曲線向左，降低射頻信道的信息吞吐量，很大程度上增強了接收信息的可靠性，提高了頻譜的復用能力。云傳輸技術提高了頻譜的復用能力，然后就可以通過層分復用進一步增加信息的速率。云傳輸系統的網絡架構中，發射機由于數據流的不同使得業務覆蓋的范圍和服務類型也不盡相同[ 1 ]。在SFN網絡中，發射機發射的較強信號區域可以重疊，給予較弱的信號有一定的保護間隔，使得發射信號具有多樣性的特點，業務覆蓋也變得更加靈活多變。云傳輸技術通過減少數據吞吐量實現對抗同信道干擾的目的。從而使得人口密集地區的每一條頻段都能被充分利用，最大限度上發揮作用，提高頻譜利用率。提高信息速率方式和采用云傳輸技術方式都可以提高頻譜利用率。但是前者是逼近香農容量，提高速率，后者則是增加信道的數量。兩者實質上都受香農容量的限制，所以沒有明顯的差距，只不過云傳輸技術相對于提高信息速率的方式，數據接受性更加可靠，有利于通信系統更好的發展。

2 數字地面電視系統云傳輸技術研究

2.1 OFDM時域疊加技術

通過對OFDM兩層時的疊加系統結構圖分析，可以發現在OFDM中，發射機的兩層數據相對獨立，互不影響，但是在實質上，不僅僅在導頻位置，甚至較弱信號的保護間隔長度都不一致，突出了靈活性特別高的特點。但正因如此，使得接收機的復雜性也大幅度的提高。從接收機的角度看，兩層數據必須單獨進行，并且信道還要均衡，導致了同步也是互不影響，相對獨立[2]。解析出層1數據之后，不僅僅要消除層1數據，同時還要將層1數據插入一定的保護間隔，與信道參數進行乘法處理，導致了更多信道估計的參與和解調上的誤差，從而大大影響了對層2數據的解析。

2.2 OFDM頻域疊加技術

相對于時域疊加技術，頻域疊加技術更為簡單。兩層數據的各種特征都是相同的，使得接收機只要進行一次操作就可以，復雜度被大大降低。

但是，由于兩層數據特征相同，如果是不同的發射機，那么對同步的要求就會很高。兩者比較，時域疊加技術的發射機操作很簡單，頻域疊加技術的接收機很便捷。

前者在信息傳輸過程中受到的干擾非常多。后者雖然對同步要求很高，但是接收機的復雜度很低。在實際應用過程中，時域疊加的高復雜度使得整個體系的運行非常困難，每個環節都出現信息損失的問題，信息在傳遞過程中出現了大批量的損傷，而且時域疊加的高復雜性使得整個系統的抗干擾能力非常差。

2.3 干擾信號消除技術

云傳輸技術通過在接收機采用干擾信號消除的方式對抗同信道干擾以達到減小信號噪聲的目的。干擾信號消除在很大程度上影響了信息接收的可靠性。可以用兩種方法進行干擾信號消除的操作。

第一種就是直接調制解調信號，在混合信號中進行干擾信號消除。

第二種則是對解碼信號進行調制，然后再進行干擾信號消除[3]。兩種方法都能達到消除干擾信號的目的，但是各自優缺點并不一樣。第一種就是簡單，直接對調制信號重構，減少了過程延遲，但是會讓解調誤差加大，使得層2數據解碼過程的難度加大。第二種的信息可靠性遠大于第一種，因為是調制解碼信號，已經經過了糾錯的過程，這樣對層2數據解碼壓力就小，但是帶來的過程延遲相對較大。

2.4 云傳輸技術性能強

從容量上來說，傳統的傳輸技術使用分復用技術或頻分復用技術，相較于云傳輸技術，分復用技術或頻分復用技術在低噪比下提供移動服務和高噪比下提供固定服務的容量都遠不及云傳輸技術。

在實際應用中，云傳輸技術的每種服務都占用100%時隙和100%帶寬，對照分復用技術或頻分復用技術有著非常明顯的優勢。滿足功率比是云傳輸技術的基本條件，但是不能保證信息可以正確解調。

信道估計引入的誤差會影響下一層的信息解調，而且功率和影響成正比，功率越大，影響就越大。云傳輸技術讓多種服務的匹配更加容易成為可能，因為在獲取相同信息的時候，就已經降低了解調門限，從而使得在實際應用變得靈活，業務覆蓋范圍也會進一步增大[4]。

云傳輸系統提供的移動服務覆蓋范圍和固定服務覆蓋范圍非常接近。在同種信息速率下，云傳輸技術的抗干擾能力遠大于傳統的分復用技術或頻分復用技術。功率影響云傳輸技術的性能，在實際應用中，要根據自身需求合理發射信息功率比，爭取最大限度上發揮云傳輸技術的性能和優勢。上層的錯誤代碼和估計誤差會影響到下層的解調，但是如果錯誤代碼和估計誤差非常非常的低，那就可以忽略不計了。

3 結論

在網絡時代之下，云傳輸技術應用于數字地面電視系統中是順應我國科學技術發展的發展趨勢。云傳輸技術的多種優勢使得云傳輸技術成為數字地面電視系統中的必備技術。因為云傳輸技術大大的提高了頻譜的利用率，充分利用頻譜資源，不會出現頻譜浪費的情況。

云傳輸技術不僅僅克服了同信道干擾的問題，與此同時還增加了信息的可靠性，還使得多種通信服務可以在同一頻段并行傳輸，對于數字地面電視系統的發展和創新具有重要的意義。

參考文獻

[1]葛邦豪，胡駿，姜俊，等.地面數字電視AVS前端系統方案[J].電視工程，2014，06（2）：32-33.

[2]李鐵強，劉麗梅.地面數字電視網絡覆蓋方案的探討[J].衛星電視與寬帶多媒體，2013，03（17）：60-61.

[3]龔翼山，魏春華.我國地面數字電視傳輸技術[J].湖南農機，2011，08（1）：137-138.

[4]王堯.面向媒體融合的新一代地面數字電視系統研究[J].電視技術，2014，08（22）：18-20.endprint