Alapítva:
1997.05.17.
 Hírek  |  Műhold  |  TV  |  Rádió  |  Kábel-TV  |  DVB  |  TV-DX Klub  |  Bazár  |  Források 
Téma: A digitális műsorszórásról
<< Tartalom

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.

SávszélességMax. szimbólum sebesség
27 MHz22,5 Mbit/s (SR 22500)
33 MHz27,5 Mbit/s (SR 27500)
36 MHz30 Mbit/s (SR 30000)
54 MHz45 Mbit/s (SR 45000)
72 MHz60 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

Az utolsó módosítás ideje: 1998. október 12.