基于E語言的數(shù)字電視DVB-H系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路層功能驗(yàn)證研究

摘 要：隨著數(shù)字電視的迅速發(fā)展和移動多媒體設(shè)備一一手機(jī)，PDA等的普及，新的技術(shù)被發(fā)展并應(yīng)用于手持設(shè)備數(shù)字電視的接收，DVB―H手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)提供了很好的手機(jī)電視接收解決方案。該標(biāo)準(zhǔn)是DVB―T的擴(kuò)展應(yīng)用，在數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)了時(shí)間分片、多協(xié)議封裝和前向糾錯(cuò)功能，從而降低了平均功耗，增強(qiáng)了移動接收的魯棒性。提出了基于E語言的DVB―H系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路層的功能驗(yàn)證環(huán)境，并給出了具體驗(yàn)證步驟和結(jié)果分析，最后通過驗(yàn)證分析完善和改進(jìn)了DVB―H數(shù)據(jù)鏈路層系統(tǒng)功能，此外對基于E語言的驗(yàn)證方法進(jìn)行了一定的研究。
關(guān)鍵詞：DVB―H；數(shù)字電視；E語言；功能驗(yàn)證

l 引 言
歐洲無線通信標(biāo)準(zhǔn)組織(ETSI)在2004年10月發(fā)布了數(shù)字電視手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)――DVB―H(Digital Video Broad―casting for Handheld Terminals)。該標(biāo)準(zhǔn)是地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB―T的擴(kuò)展應(yīng)用，能夠在移動環(huán)境下為便攜式或手持終端提供高品質(zhì)和可靠的多媒體服務(wù)。DVB―H傳輸系統(tǒng)除了物理層基于DVB―T(Terrestrial Digital Video Broadcasting)系統(tǒng)之外，在數(shù)據(jù)鏈路層增加了時(shí)間分片技術(shù)(Time―slicing)和多協(xié)議封裝和前向糾錯(cuò)(MPE―FEC)功能，從而極大地節(jié)省了手機(jī)功耗并提供了更好的移動接收魯棒性。本文針對DVB―H的系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇基于E語言搭建驗(yàn)證環(huán)境來驗(yàn)證數(shù)據(jù)鏈路層的功能，同時(shí)通過驗(yàn)證測試對該驗(yàn)證方法進(jìn)行了一定的研究。

2 DVB―H數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路層
DVB―H系統(tǒng)包括麗個(gè)主要的部分：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。圖l描述了DVB―H接收系統(tǒng)概念上的基本結(jié)構(gòu)。接收端的DVB―T解調(diào)器通過RF接收DVB―H模擬信號，經(jīng)過解調(diào)后的TS流傳輸?shù)綌?shù)據(jù)鏈路層，鏈路層通過解封裝和前向糾錯(cuò)得到正確的IP包，并且連同其他TS服務(wù)信息包輸出到終端。同時(shí)，數(shù)據(jù)鏈路層通過時(shí)間參數(shù)控制工作模式的開關(guān)狀態(tài)，降低接收系統(tǒng)的平均功耗。

物理層 在DVB―T的基礎(chǔ)上進(jìn)行了補(bǔ)充，增加了4k傳輸模式和深度符號交織，在傳輸參數(shù)信令(TPS)比特中增加了DVB―H專有信令比特，用于支持DVB―H業(yè)務(wù)發(fā)展。在TPS中蜂窩標(biāo)識指示用于支持移動接收時(shí)的快速信號掃描和頻率交換。增加4k模式可以適應(yīng)移動接收特性和單頻網(wǎng)蜂窩的大小，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃的靈活性。2k和4k模式進(jìn)行深度符號交織，以進(jìn)一步提高在移動環(huán)境和沖擊噪聲環(huán)境下系統(tǒng)的魯棒性。
數(shù)據(jù)鏈路層 主要包括時(shí)間分片技術(shù)和MPE―FEC(多協(xié)議封裝一前向糾錯(cuò))。
時(shí)間分片技術(shù)：由于DVB―H系統(tǒng)的發(fā)送端采用突發(fā)式數(shù)據(jù)傳送，在每個(gè)突發(fā)時(shí)間內(nèi)集中的發(fā)送DVB―H數(shù)據(jù)流業(yè)務(wù)，并且該業(yè)務(wù)獨(dú)占全部帶寬。在兩個(gè)時(shí)間片之間沒有所選的DVB―H數(shù)據(jù)流傳輸，在這段時(shí)間，為了提高系統(tǒng)的兼容性，其他數(shù)據(jù)流，例如DVB―T數(shù)據(jù)流業(yè)務(wù)可以以非時(shí)間分片的方式傳輸。接收端在所選業(yè)務(wù)所在的時(shí)間片接收信息，在兩個(gè)時(shí)間片之間作節(jié)能處理，從而有效地降低接收端平均功耗。此外，在業(yè)務(wù)傳送時(shí)間片內(nèi)，系統(tǒng)可以從經(jīng)過多協(xié)議封裝的TS碼流中提取時(shí)間參數(shù)信息，計(jì)為Delta―T時(shí)間，這個(gè)相對時(shí)間指出了當(dāng)前業(yè)務(wù)分片到下一個(gè)具有相同業(yè)務(wù)的時(shí)間片到來的相對時(shí)間。因此，系統(tǒng)可以根據(jù)該參數(shù)在下一個(gè)時(shí)間片到來時(shí)從節(jié)能狀態(tài)轉(zhuǎn)換到工作狀態(tài)。圖2表示了時(shí)間分片技術(shù)的工作原理。

MPE―FEC：DVB―H標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)據(jù)鏈路層為IP包增加了RS(Reed―Solomon)糾錯(cuò)編碼，作為MPE的前向糾錯(cuò)編碼，校驗(yàn)信息將在指定的FEC段中傳送，稱為MPE―FEC。如圖3所示MPE―FEC表的格式，左邊191列是應(yīng)用數(shù)據(jù)部分，右邊為RS數(shù)據(jù)校驗(yàn)部分。幀的行數(shù)是可變參數(shù)，最大行數(shù)為1 024。DVB―H系統(tǒng)發(fā)送端把音視頻的數(shù)據(jù)封裝成IP包的格式，這些IP包依次按列被填充到MPE―FEC表的左邊19l列，如未填滿，以O(shè)填充剩余的部分。然后按行通過RS(255，191)編碼得到右邊64列的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。