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电视广播的未来有LTE吗

2011-7-16 22:23| 发布者: admin| 查看: 393| 评论: 0|原作者: 道格·隆 |来自: 传播与制作

如果你想要购买一部新智能手机或无线宽带设备,你也许看到术语“LTE”(长期演进)与Verizon提供的新高速“4G”服务。当前的LTE版本并不符合ITU的4G定义,但高级LTE版本将符合。LTE正被Verizon等公司部署于过去曾是电视广播频道的52-69频道,并将用于LightSquared的卫星/地面混合网络内的1.6GHz。我将简短地介绍LTE,并讨论包含于此标准内的多播(广播)能力。未来某个时候它会取代ATSC标准吗?

LTE是什么?
LTE是英文“长期演进”的首字母缩略词。它为一个3GPP标准,在当前的版本中,在一个20MHz信道提供最高50Mb/s的上行速度和最高100Mb/s的下行速度。在物理层,它采用正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)传输。虽然OFDM用于WiFi和广播(像FLO这样的DVB-T和DVB-H及变型)已经多年,但就我所知,这是OFDM首次用于蜂窝网络。在LTE之前,移动通信标准基于单载波传输,与现在的ATSC完全一样。

扩建单载波蜂窝网后,为什么无线通信公司要转换到LTE?优点包括下行频谱效率是HSDPA(高速下行链路分组接入,最高效的单载波方式之一)的3到4倍,低延迟(低于10ms,在链路建立后),可扩展的带宽(1.25、2.5、5.0、10.0和20MHz),支持下行模式中最高4 x 2的MIMO配置。该标准还支持M-SFN(多频网—单频网)和中继器。在有足够的接收/发射天线隔离时,或为了降低自干扰而在接收和发射的包之间使用时间补偿时,LTE中继器可工作于“同频”模式。

曾密切关注COFDM和8-VSB论战的读者还记得只要OFDM在保护间隔内,它就不易受多路径干扰的影响。MIMO使频率选择性衰落的影响降至最小。不过,OFDM也有其缺点,主要是峰值平均功率比较高,而这降低射频放大器效率。实际上,LTE对上行采用单载波频分多址(SC-FDMA),以便降低用户手机和设备中的放大器功率要求。

Verizon和AT&T最近都宣布计划把他们的一些频谱用于宽带多播(对此广播是过时的术语),以降低视频流式传输加于他们的单播IP网上的负载(每个用户一个码流)。LTE包括广播条款并不惊讶。LTE多媒体广播多播服务(MBMS)可运行于使用下行共享信道(DL-SCH)的单基站覆盖区模式,或运行于来自基站覆盖区的传输被同步以组成多播/广播—单频网(MB-SFN)的多基站覆盖区模式。虽然LTE标准规定每个基站覆盖区最远5km距离的完全性能,但从5km到30km的性能劣化很小,而且应支持最远100km的运行。显然,这些距离对边远地区的广播是有点短。因此需要进行更多的研究,但乍看之下,与使用基于ATSC的分布式传输系统相比,需用的发射机似乎较少。


此来自辛克莱广播集团马克·埃特金的流程图说明“普遍宽带广播”概念。

下一代ATSC标准?

电视台把LTE用于广播的一个初步计划已经呈报到美国联邦通信委员会(FCC),这一点也不惊讶。辛克莱广播集团先进技术总监马克·埃特金在与来自工程和技术办公司及媒体局的FCC人员会谈时称述了使用LTE的下一代广播的概况。可在FCC电子评论档案系统(ECFS)上获得的该陈述,称此技术为“ATSC-EV”。该系统将基于OFDM,且包含早些时候讨论过的LTE多播选项,但与LTE MBMS格式分开存在。

它行得通吗?在减去用于纠错、信令及其它内务处理功能的带宽前,LTE在一个20MHz信道提供100Mb/s下行速度。此陈述表明ATSC-EV(下一代)提供154Mb/s原始(减去纠错和信令前)数据带宽。由于ATSC-EV可能要求新解调器,因此转换到一种更高效的视频编解码将有意义。不过,此称述显示14个信道将只能为固定服务提供330Mb/s(采用来自英国的DVB-T2参数)。但即使每家电视台保留19.39Mb/s数据带宽,同一频谱(包括保护带)也将可以容纳17家电视台,而现在只有14家电视台。

不论ATSC-EV是否为最终的解决方案,显而易见电视广播要生存下去,就必须考虑此改变其传输技术的调整机会以便不落后于其它行业。如何在不剥夺公众收视权的前提下实现此目标是困难的事。在其向FCC的陈述中,辛克莱得到了罗德和施瓦茨公司及SES World Skies工程师的帮助。 

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