Федеральное агентство связи
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
(СибГУТИ)
Кафедра | СРС |
Допустить к защите | |
Зав. каф. _____________ | |
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА |
Исследование вопросов частотно – территориального планирования |
в сетях DVB-T/T2 |
Пояснительная записка
Студент | // | |||
Факультет | Заочного обучения | Группа | РБВ-11 | |
Руководитель | / / | |||
Консультант по безопасности
жизнедеятельности / /
( подпись) (Ф. И.О.)
Федеральное агентство связи
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
(СибГУТИ)
КАФЕДРА
Систем радиосвязи |
ЗАДАНИЕ
НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ БАКАЛАВРА
СТУДЕНТА | ГРУППЫ | РБВ-11 |
УТВЕРЖДАЮ |
| ||||
« | » | 20__ г. | |||
Зав. кафедрой |
| ||||
/ / |
| ||||
Новосибирск 2015 г.
1. Тема выпускной квалификационной работы бакалавра
Исследование вопросов частотно-территориального планирования в сетях
DVB-Т/T2
утверждена приказом СибГУТИ от «21» октября 2015 г. № 12/144-15
2.Срок сдачи студентом законченной работы «23» января 2016 г.
3.Исходные данные к работе
1 Специальная литература.
ГОСТ Р 56452-2015 «Телевидение вещательное цифровое. Одночастотные сети системы цифрового телевизионного вещания второго поколения (DVB T2). Основные параметры».
ГОСТ Р 52210-2004 «Телевидение вещательное цифровое. Термины и определения».
ГОСТ Р 54715-2011 «Телевидение вещательное цифровое. Планирование наземных сетей цифрового телевизионного вещания. Технические основы».
2 Материалы сети интернет
4.Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов) | Сроки выполнения по разделам |
1. Введение | |
2. Основные положения стандартов DVB-T/T2 | |
3. Качественный анализ способов формирования сигнала и их влияние на вопросы частотно-территориального планирования. | |
4. Количественный анализ | |
5. Безопасность жизнедеятельности | |
6. Заключение | |
7. Список использованных источников | |
Дата выдачи задания «15» ноября 2015 г.
Руководитель _____________________________________
подпись
Задание принял к исполнению «15» ноября 2015 г.
Студент __________________________________________
подпись
АННОТАЦИЯ
Выпускная квалификационная работа ____ Н._____________
(Фамилия, И.О.)
по теме «Исследование вопросов частотно-территориального планирования в сетях DVB-Т/T2»
Объём работы - 84 страницы, на которых размещены 44 рисунка и 21таблица. При написании работы использовалось 20 источников.
Ключевые слова: DVB-Т/T2, цифровое телевизионное вещание, одночастотная сеть
Работа выполнена ______СибГУТИ_____________________________________
(название предприятия, подразделения)
Основные результаты*
В первой главе рассмотрено построение и структура сети наземного цифрового телевизионного вещания, описаны основные отличия системы DVB–T2 от DVB–T. Исследованы основные преобразования и режимы.
Во второй главе проведен качественный анализ способов формирования сигнала и их влияние на вопросы частотно-территориального планирования.
В третьей главе определены количественные показатели, необходимые для качественного приёма цифрового ТВ сигнала. Это минимальная напряженность поля, радиус зоны обслуживания передатчика DVB-T2, величина защитного отношения в зависимости от методов модуляции и помехоустойчивого кодирования сигнала и определено координационное расстояние. Также изучены вопросы организации одночастотной сети.
В четвертой главе рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности и организации рабочего места инженерно-технического персонала, оснащенного персональным компьютером.
_____________________________________________________________________________________________________
*В данном разделе должны быть отражены основные результаты исследования
Содержание
Введение | 4 |
1 Основные положения стандартов DVB-T/T2 | 5 |
1.1 Основные отличия системы DVB–T2 от DVB–T | 5 |
1.2 Структурная схема основных преобразований | 7 |
1.3 Способы формирования сигнала: методы модуляции, помехоустойчивое кодирование, режим модуляции, защитные интервалы | 12 |
1.3.1 ВВ – кадры и помехоустойчивое кодирование | 12 |
1.3.2 Модуляция | 13 |
1.3.3Анализ ошибок модуляции сигнала | 18 |
1.3.4 Иерархический режим | 21 |
1.3.5 Поворот сигнального созвездия | 23 |
1.3.6 Ортогональная частотная модуляция | 25 |
1.3.7 Уменьшение отношения пиковой и средней мощностей передачи | 30 |
1.3.8 Защитные интервалы | 31 |
1.3.9 Увеличение числа позиций и режимов модуляции в DVB-T2 | 33 |
1.3.10 Пилотные несущие | 35 |
1.3.11 Структура кадра DVB-T2 и дифференцированная помехоустойчивость отдельных услуг | 35 |
1.3.12 Перемежение | 37 |
1.3.13 Сеть в режиме MISO | 38 |
1.3.14 Дополнительные функции | 39 |
1.4 Диапазоны частот, отведённые для организации цифрового эфирного телевизионного вещания на территории РФ | 40 |
2 Качественный анализ способов формирования сигнала и их влияние на вопросы частотно-территориального планирования | 42 |
3 Количественный анализ | 43 |
3.1 Определение минимальной напряженности поля, необходимого для качественного приёма цифрового ТВ сигнала | 43 |
3.2 Определение радиуса зоны обслуживания передатчика DVB-T2 в зависимости от Еmin и энергетических параметров передатчика | 51 |
3.3 Изучение вопросов организации одночастотной сети | 54 |
3.4 Защитное отношение, как основа частотно-территориального планирования сетей радиосвязи | 62 |
3.5 Определение защитного отношения в сетях DVB-T2 в зависимости от методов модуляции и помехоустойчивого кодирования сигнала | 63 |
3.6 Определение координационного расстояния | 65 |
4 Безопасность жизнедеятельности | 69 |
4.1 Характеристика вредных факторов при работе с ПК | 69 |
4.2 Требования к организации и оснащению рабочих мест | 71 |
4.3 Требования к санитарно-гигиеническим параметрам рабочих мест | 74 |
4.4 Пожарная безопасность | 77 |
4.5 Экологические проблемы утилизации ПК | 79 |
5 Заключение | 81 |
6 Список использованных источников | 83 |
Введение
Телевизионное вещание является одним из самых распространенных средств информационного обслуживания населения и находит широкое применение в различных сферах деятельности общества.
В настоящее время на территории субъектов Российской Федерации, а также на территории стран ближнего и дальнего зарубежья полным ходом осуществляется внедрение сетей наземного цифрового телевизионного вещания (сетей НЦТВ).
Существующая практика планирования передающей сети НЦТВ исходит из принципа поэтапного решения задачи внедрения такой сети. На первом этапе на основе анализа факторов политического, экономического, социального характера с учётом географии и особенностей местности определяются количество, месторасположения и размеры требуемых зон обслуживания, планируемых цифровых телевизионных станций, которые обеспечивают необходимый охват территории (или населения) цифровым телевидением с заданным качеством и числом телевизионных каналов.
На следующем этапе выбираются основные параметры передающих телевизионных станций, которые обеспечивают требуемые размеры зон обслуживания и решается задача частотно-территориального планирования.
Частотно-территориальное планирование сетей радиосвязи и вещания является необходимым инструментом решения вопросов выделения частотных каналов для бурно развивающихся сетей звукового и телевизионного вещания, сотовых сетей подвижной связи и др. Только используя частотно-территориальное планирование, можно достичь высокой эффективности использования полос частот, выделенных для развития этих сетей.
При частотно-территориальном планировании сетей НЦТВ, при строительстве новых или модернизации действующих передающих станций всегда возникает задача определения оптимального метода построения сети исходя из заданных параметров. Особенную важность данная задача приобретает при переходе Российской Федерации с аналогового стандарта телерадиовещания на наземное цифровое телевизионное вещание стандарта «DVB-T2» . Поэтому неизбежно возникает проблема выбора оптимального метода построения сети НЦТВ для территории определённого региона.
5 Заключение
Актуальность работы. Согласно Федеральной целевой программе (ФЦП) «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009–2015 годы» для преодоления информационного неравенства в РФ и обеспечения более чем 98% населения наземным цифровым телевизионным вещанием общедоступными программами, необходимо построить 3600 новых объектов сети. 22 сентября 2011 года Правительственная комиссия по развитию телерадиовещания в РФ приняла решение о переводе создаваемой РТРС сети эфирного цифрового телевидения на вещание в стандарте DVB–T2 [9]. Таким образом, повысилась актуальность решения задач, связанных со стандартом DVB–T2, а также стало перспективным решение задач, возникающих при проектировании и внедрении 4–го и последующих частотных мультиплексов, строительство которых Государство регламентирует не так жестко, как 1–го, 2–го и 3–го.
При проектировании систем эфирного цифрового телевизионного вещания (ЦТВ), задействованных в трансляции сигнала стандарта DVB–T2, как правило, выбирают из условий, чтобы добиться 95% времени и 95% места покрытия помехоустойчивым сигналом заданной территории [10]. Для решения задач по охвату населения регионов вещанием пакетами телевизионных программ, система эфирного цифрового телевизионного вещания должна обеспечивать формированием зоны обслуживания с заданным уровнем напряженности поля (излучаемой мощностью).
При проектировании систем цифрового телевизионного вещания, как правило, опираются на отдельно заданные параметры и никак не учитывают их комбинации. Например, сигнал передается с модуляцией QAM–64, скоростью внутреннего кода 4/5, защитным интервалом 1/16, мощностью P, зоной покрытия r, и фиксированной скоростью передачи данных, которая позволяет передать определенный контент телевизионных программ. Путем изменения модуляции, скорости кодов, защитного интервала, можно добиться той же скорости передачи данных, но с другой степенью помехоустойчивости, что в определенном случае подбора критериев может повысить эффективность канала, либо сигнал будет приниматься с ошибками.
На основании вышеизложенного была сформулирована цель настоящей работы и определены основные задачи исследования. В данной работе были исследованы пути повышения степени помехоустойчивости систем эфирного цифрового телевизионного вещания и методы расчета зон уверенного приема (зон покрытия) цифровых телевизионных передатчиков.
В первой главе рассмотрено построение и структура сети наземного цифрового телевизионного вещания, описаны основные отличия системы DVB–T2 от DVB–T. Исследованы основные преобразования и режимы:
- входная обработка сигналов;
- перемежение, помехоустойчивое кодирование и модуляция;
- формирование кадров;
- иерархический режим передачи;
- поворот сигнального созвездия;
- формирование сигналов OFDM;
- введение защитных интервалов;
- размещение и назначение пилотных несущих;
- дифференцированная помехоустойчивость отдельных услуг;
- работа сети в режиме MISO.
Во второй главе проведен качественный анализ способов формирования сигнала и их влияние на вопросы частотно-территориального планирования.
В третьей главе определены количественные показатели, необходимые для качественного приёма цифрового ТВ сигнала. Это минимальная напряженность поля, радиус зоны обслуживания передатчика DVB-T2, величина защитного отношения в зависимости от методов модуляции и помехоустойчивого кодирования сигнала и определено координационное расстояние. Также изучены вопросы организации одночастотной сети.
В четвертой главе рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности и организации рабочего места инженерно-технического персонала, оснащенного персональным компьютером.
По итогам работы можно сделать вывод, что система DVB-T2 дает возможность выбирать ряд параметров, которые позволяют использовать систему в широком диапазоне отношений сигнал/шум для обеспечения стационарного приема. Это достигается на основе компромисса в отношении используемой скорости передачи информации. Имеющийся диапазон параметров позволяет вещателям выбирать режимы, соответствующие их концепции вещания. Если при планировании вещательной службы не обеспечен низкий уровень помех, то желательно использование режима с меньшей пропускной способностью. В случае низкого уровня помех в канале целесообразно использовать режим с меньшим уровнем защиты и максимальной пропускной способностью. Таким образом, гибкость системы DVB-T2 позволяет оператору оптимизировать параметры модуляции и кодирования полезного сигнала, выбирая из различных предлагаемых режимов работы наиболее подходящий.
6 Список использованных источников
1 Ананич DVB-T2: новый этап в развитии наземного цифрового вещания. URL:http:///infresource/?q=node/25448.
2 Карякин телевидение: учебное пособие для вузов, 2-е изд., переработанное и дополненное / . - М: СОЛОН-ПРЕСС, 2013. - 448 с.
3 , Попов цифрового телевизионного вещания стандарта DVB-T: Учеб. пособие. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. — 207 с.
1 DVB-T2 – новый стандарт цифрового телевизионного вещания. Связь и телекоммуникации № 6 2009 г.
2 Государственная комиссия по радиочастотам. Протокол № 12-14 от 16 марта 2012 г.
3 МЕТОДИКА расчета зоны обслуживания РЭС наземного цифрового телевизионного вещания системы DVB-T2 для фиксированного приема в полосах частот 174-230 и 470-790 МГц. Утверждено решением ГКРЧ от 22 июля 2014 г. № 14-26-10.
7 Коржихин построения одночастотных сетей в новом стандарте цифрового вещания DVB-T2. T-Comm № 9 2010 г.
8 СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».
9 Федеральная целевая программа «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009–2015 годы»: (федер. закон: постановление правительства РФ: принят правительством РФ 03 декабря 2009 года № 000).
10 Соглашение и новый цифровой план «Женева-06». http:// www. itu. int/ITU-R/conferences/rrc/rrc-06/index. asp/.
11 ГОСТ Р 52210-2004 «Телевидение вещательное цифровое. Термины и определения».
12 ГОСТ Р 56452-2015 «Телевидение вещательное цифровое. Одночастотные сети системы цифрового телевизионного вещания второго поколения (DVB T2). Основные параметры».
13 ГОСТ Р 54715-2011 «Телевидение вещательное цифровое. Планирование наземных сетей цифрового телевизионного вещания. Технические основы».
14 ETSI EN 302 755 V1.2.1 (2011-02), "Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)", ETSI, Sophia Antipolis, 2011. 177 s.
15 Мамчев и практика наземного цифрового телевизионного вещания. Учебное пособие для вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2012. - 340 с.: ил.
16 Локшин планирования наземных сетей телевизионного и ОВЧ ЧМ-вещания. Зоны обслуживания радиостанций // Broadcasting. Телевидение и радиовещание. – 2006. – № 3.
17 Мелихов и цифровое радиовещание: Учебное пособие. Издание второе, исправленное. - Томск: Томск. гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 2012. – 233 с.
18 , , Сорокин радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем. Учебн. пособие / Под ред. д. т.н., проф. . — М.: Эко-Трендз, 2006. — 376 с.: илл.
19 Локшин наземных передающих сетей телевизионного и звукового ЧМ-вещания. Передающие антенны// Broadcasting. Телевидение и радиовещание. – 2014. – № 1.
20 , Зубарев и перспективы развития цифрового телевизионного вещания в России// Электросвязь.- 2008.- №1.



