 |
A digitális műsorszórásról
|
|
|
Az SR és a FEC.
SR
A műholdas MPEG 2 átvitelnél a jelet QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)
modulációval ültetik a vivőre. Ennek segítségével az átvihető adat mennyisége
megduplázódik, ahhoz képest, mintha az amplitudót (AM) vagy a frekvenciát (FM)
modulálnák.
Az eljárás során bitpárokat képeznek, s az így előálló négy esetnek
megfelelően a vivő fázisát négy különböző állapotba kényszerítik.
A kábeles terjesztésnél QAM modulációt (Quadrature Amplitude Modulation) használnak,
amelynél 64 különböző állapot létezik. Így egy standard 6 MHz-es kábelcsatornán
annyi adat vihető át, mint egy 30 MHz-es transzponderen. A különböző moduláció
következtében a műholdas MPEG 2 vevők nem tudják venni a kábeles MPEG 2 jeleket.
A QPSK moduláció miatt az adatok sebességének mérésére nem a bitsebességet
használják, hanem az ún. szimbólum sebességet (Symbol Rate vagy röviden SR).
Egy szimbólumnak egy bitpár felel meg. Ebből következik, hogy a bitsebesség
kétszerese a szimbolum sebességnek.
Pl. ha a szimbólum sebesség 27,5 MS/s (27 500 000 szimbólum másodpercenként), akkor
a bitsebesség 55 Mbit/s (55 000 000 bit másodpercenként).
Ugyanakkor, ha egy készülék ismertetőjénél azt látjuk, hogy
INPUT RATE MAX: (Bemeneti adatátviteli sebesség) 60 Mbit/sec max.,
akkor tudhatjuk, hogy legfeljebb olyan műsorcsomagot vehetünk vele, ahol
az SR max. 30000.
(A fenti példa adatok a Humax F1 prospektusából származnak.)
A szimbólum sebesség növelésének a transzponder sávszélessége szab határt.
Ez a határ a következő formula alapján közelítőleg számolható:
Max. szimbólum sebesség = TP sávszélessége / 1,2
Így pl. egy 33 MHz-es transzponderen 33/1,2=27,5, azaz 27,5 MS/s sebesség érhető
el. (Ugye ismerős ez a 27500 ?) Ezek csak biztonságosnak tekintett értékek,
s az így kapott sebességnek azért fölé lehet menni. A Thor 2 27 MHz-es tp.-ein
24,5 MS/s az SR.
A következő táblázatban a leggyakoribb sávszélességek és a hozzájuk tartozó max.
szimbólum sebességek olvashatók.
Sávszélesség | Max. szimbólum sebesség |
27 MHz | 22,5 Mbit/s (SR 22500) |
33 MHz | 27,5 Mbit/s (SR 27500) |
36 MHz | 30 Mbit/s (SR 30000) |
54 MHz | 45 Mbit/s (SR 45000) |
72 MHz | 60 Mbit/s (SR 60000) |
FEC
A műholdas távközlést egy meglehetősen zajos telekommunikációs közegnek kell
tekinteni, ezért meglehetősen sok hibás adattal kell számolni.
Emiatt olyan kódolást használnak, amelynél a hibajavító kódokat már a hasznos
információval együtt elküldik. Ezeket a kódolásokat Forward Error Correction-nek
(FEC) hívják.
QPSK moduláció esetén kétfajta FEC kódolást is használnak.
Az egyiket Viterbi kódnak hívják,
(lásd Nokia 9200/9600 Service Menu/Advanced Tuning)
s értéke egy tört, mely 1/1, 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 , 7/8 lehet.
Ha a FEC értéke 3/4, akkor a vett adatmennyiség 75%-a tartamazza az átvinni
kivánt információt, a maradék 25% az esetleges hiba korrigálásához szükséges.
A Viterbi kód lefejtése után a Reed-Solomon kód feldolgozása következik.
Ennek során minden 204 byte-os egységből 188 byte-os MPEG alapegység lesz.
(Mind az MPEG 1, mind az MPEG 2 adatfolyan 188 byte-os blokkokból áll.)
Miért használnak különböző FEC értékeket?
Vizsgáluk meg, hogy mennyi az a hasznos adatmennyiség, ami egy
adott SR és FEC érték esetén rendelkezésre áll!
SR: 27,5 MS/s FEC: 7/8
A Viterbi kód kifejtése után: 27,5 MS/s * 7/8 = 24,062 MS/s
A Reed-Solomon kifejtése után: 24,062 MS/s * 188/204 = 22,175 MS/s
Most az SR változatlanul hagyása mellett növeljük meg a FEC-et!
SR: 27,5 MS/s FEC: 1/2
A Viterbi kód kifejtése után: 27,5 MS/s * 1/2 = 13,75 MS/s
A Reed-Solomon kifejtése után: 13,75 MS/s * 188/204 = 12,671 MS/s
Láthatjuk, hogy a FEC 7/8-ról 1/2-re való változtatása után az átvihető adat
mennyisége csaknem felére esett vissza. Felmerül hát a kérdés, hogy miért nem
minden műsor 7/8-as FEC értékkel sugároz. Az igaz, hogy ez a sugárzási mód
a leggazdaságosabb, ugyanakkor a legjobban érzékeny a vételi zavarokra.
(Eső, felhő, kicsi tükör.) Ezért az egyéni célra szánt műsorok esetében,
főleg ha azt nemcsak a sugárzási középpontba szánják, célszerű egy több
hibajavító információval rendelkező módozatban adni. Ezért a legelterjedtebb
a 3/4-es FEC, mert az egy jó kompromisszum a hibatűrő képesség és
a gazdaságosság ellentétes irányba mutató viszonyában.
A lábnyom szélén túl élő DX-elők számára az 1/2-es FEC értékkel sugárzó adók
még tökéletesen vehetők lehetnek, míg a 3/4-esek már nem foghatók.
Kardos Attila
|