Физический смысл применения сетевой задержки цифрового потока для DVB-T2

«и» _ __«и»

ФИЗИЧЕСКИМ СМЫСЛ ПРИМЕНЕНИЯ СЕТЕВОЙ ЗАДЕРЖКИ ЦИФРОВОГО ПОТОКА ДЛЯ РУВ-Т2

Стандарт эфирного цифрового телевизионного вещания DVB-T2 позволяет создавать региональные зоны трансляции телесигнала с максимальным покрытием территории обслуживания за счёт организации одночастотных сетей. Использование данного режима вещания требует не только тщательного подхода на этапе проектирования, но и точного соблюдения условий технической реализации при эксплуатации формирующего и передающего оборудования. Одним из важнейших условий является наличие стабильной временной синхронизации всех устройств, работающих с цифровым информационным потоком T2-MI. Для его выполнения применяются внешние опорные сигналы синхронизации, формирующиеся с использованием спутниковых навигационных приёмников. Посредством опорного сигнала модулятором DVB-T2 при приёме информационного потока определяется временной запас, заложенный устройством формирования для компенсации потери времени на распространение по линиям связи, то есть величина сетевой задержки. Такой временной запас позволяет передатчику Т2 определить требуемое время излучения очередного блока данных и выдать его в эфир синхронно с остальными передающими станциями, работающими в режиме одночастотной сети.

Предложен метод расчёта величины сетевой задержки цифрового потока при относительной синхронизации на основе известного требуемого времени излучения суперкадра и времени поступления очередного блока данных в формирователь DVB-T2. При действительной эксплуатации оборудования возможно наличие нестабильности опорного сигнала, приводящей к некорректной оценке временного запаса на излучение. Произведённый расчёт с учётом наличия погрешности позволил определить среднее отклонение, значение которого имеет линейную характеристику и увеличивается пропорционально величине вносимой нестабильности. Кроме того результат экспериментального измерения величины сетевой задержки, определённой с использованием действующего оборудования, подтвердил характер зависимости среднего линейного отклонения относительно величины вносимой погрешности. Результат аппроксимации графика сетевой задержки на входе принимающего устройства как при расчёте, так и при проведении измерений представляет собой линейную зависимость в интервале времени с углом наклона, зависящем от величины погрешности. Рассмотрено влияние некорректной оценки величины сетевой задержки формирователем DVB-T2 на характер его работы в режиме одночастотной сети на основе проведённых ранее экспериментов.

DOI 10.24411/2072-8735-2018-10103

Кухарская Ольга Владимировна,

Дальневосточный государственный университет путей сообщения, г. Хабаровск, Россия, kuharskaya_olga_1991@mail.ru

Ключевые слова: одночастотная сеть, сетевая задержка, сигнал синхронизации, временная метка, суперкадр, цифровой поток, погрешность.

Информация об авторе:

Кухарская Ольга Владимировна, Филиал РТРС "Дальневосточный РЦ", инженер; аспирант, Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ДВГУПС) г. Хабаровск, Россия

Для цитирования:

Кухарская О.В. Физический смысл применения сетевой задержки цифрового потока для ОУБ-Т2 // Т-Сотт: Телекоммуникации и транспорт. 2018. Том 12. №6. С. 18-23.

For citation:

Kuharskaya O.V. (2018). The physical meaning of usage network delay of digital stream for DVB-T2. T-Comm, vol. 12, no.6, pp. 18-23.

Введение

Режим одночастотной сети цифровых телевизионных перелающих станций DVB-T2 - Single Frequency Network (SFN) - предполагает использование группой передатчиков одного частотного канала, при этом возможно наличие зон перекрытия, в которых может возникать взаимное влияние станций, заключающееся в наличии интерференционного искажения спектра, существенно снижающее отношение Сигнал/шум на входе приемного устройства. Для исключения подобного влияния и организации корректной работы SFN необходима синхронизация формирователей с помощью внешнего высокостабильного источника опорного сигнала, в качестве которого используется отдельный либо встроенный спутниковый навигационный приёмник (СНП). Выходным сигналом СНП служит единичный импульс в секунду (1 PPS - one pulse per second) и/или сигнал опорной частоты 10 МГц. В этом случае все модуляторы передающих станций, относящиеся к SFN, будут формировать каждый суперкадр цифрового потока одновременно, в точно назначенное время излучения, информация о котором закладывается на этапе генерации потока T2-MI (Т2 Modulator Interface - интерфейса модулятора Т2) источником и передаётся в поле subseconds пакета метки времени Т2 Timestamp (временной штамп) [1].

Время излучения Тизл. является фиксированной величиной и после пересчёта в реальное физическое время, согласно формулам, приведенным в ¡1¡ и [2], при использовании относительного режима синхронизации определяется с учетом очередного импульса 1 PPS, то есть отсчитывается относительно его поступления в блок формирователя COFDM.

При прохождении по линиям доставки от устройства формирования до каждой передающей станции цифровой поток претерпевает статические временные потери - задержку на распространение Трасп., величина которой постоянна, определяемая путём проведения измерений. Для компенсации Трасп. на устройстве формирования Т2-М1 вводится параметр сетевой задержки (Network Delay) TND, который должен удовлетворять условию TND > Трасп.. При использовании относительной синхронизации, величина Network Delay находится в пределах I < TND < 999 ме. Основной целью настоящей работы является определение метода вычисления величины сетевой задержки потока, а также проведение теоретических и экспериментальных исследований, направленных на оценку этого параметра мри наличии некорректных опорных синхросигналов и рассмотрение влияния Network Delay на работу одночастотной сети передающих станций.

Учитывая, что TND > Трасп., ТО TND = Трасп. + А , где А - величина временного запаса, необходимая для компенсации времени обработки сигнала процессором формирователя DVB-T2 и излучения заданного блока информации в эфир. Согласно [3], задержка при обработке (Processing Delay) -время обработки цифрового сигнала в модуляторе передатчика, зависящее от технической реализации модулятора и от параметров передаваемого информационного потока. Таким образом, величина сетевой задержки, устанавливаемая на устройстве формирования Т2-М1, должна компенсировать потери времени на распространение потока по линиям доставки и обеспечивать некоторый временной запас, необхо-

димый для обработки сигнала формирователем COFDM и излучения его в эфир, согласно |4|.

Па рисунке 1 представлена схема распространения цифрового потока от источника до передающей станции, где TNDTX - величина сетевой задержки на входе модулятора DVB-T2, то есть TNDTX = TND - Траспр.

ТХ1>

Тррсп.

Источник Т2-М]

Лшшя доставки цифрового потока

-ООО -

Т\игх Processing :

Формирователь DVB-T2

АСНП

ель —

TNDTX =

I'm:. 1. Схема распространения цифрового потока

Таким образом, в каждой конкретной точке приёма Т2-Ш, величина Network Delay будет различна, и варьироваться в зависимости от временных потерь в транспортной линии доставки цифрового потока,

1. Теоретическое обоснование. Поскольку сетевая задержка — параметр, который устройство, принимающее цифровой поток, может корректно оценить только относительно опорного сигнала синхронизации, то необходимо наличие высокостабильного сигнала IPPS/10 MFu на входе формирователя DVB-T2. Кроме того, формирователь передающей станции не имеет информации о выставленной на устройстве генерации потока в территориально удалённой точке I исходной величине сетевой задержки TND , поскольку в пакете Timestamp передаётся информация только о требуемом времени излучения каждого еуперкадра Т2. Тогда TNDTX будет рассчитываться по формуле: [ Тизл. — Тир., если Тир. < Тизл. {1 — {Тпр. — Тизл.), если Тир. > Тизл. где Тпр. - время приёма формирователем DVB-T2 очередного суперкадра цифрового информационного потока, измеренное относительно поступления импульса синхронизации ¡PPS.

Так как время излучения Тизл. и время поступления Тпр. изменяются в зависимости от длительности суп ер кадра, то при использовании относительной синхронизации, принимая поступление очередного импульса 1 PPS за условный нулевой отсчёт, Тизл. и Тпр. будут переходить в следующую секунду, то есть превышать нулевой отечёт, и, таким образом, оказываться в следующей временной секунде. С математической точки зрения, при осуществлении расчётов в следующей секунде, целая часть, получаемая в результате прибавления длительности очередного суперкадра, отсутствует, следовательно, формула (I) имеет два способа расчета при превышении условного нулевого порога. На рисунке 2 в графической форме представлен процесс определения времени поступления и времени излучения суперкадра.

Исходя из рисунка 2, время поступления суперкадра в принимающее устройство (модулятор DVB-T2) составляет некоторое время Тпр. 1 , при этом Тпр. 1 < Тизл. I. к тому же время излучения первого суперкадра находится в той же самой секунде, что и время приёма. Время поступления второго суперкадра также находится в первой секунде, а время его излучения, указанное в поле subseconds временного штампа, — уже в следующей относительно очередного импульса 1 PPS, тогда очевидно, что Тпр.1 > Тизл.2 .

ТпрЛ

Tim. I

и О-

I § Суперкадр I

Тир 2

Tua.2

о ^

| Суперкадр 2 н 1 I

Рис. 2. Временная диаграмма суперкадров цифрового потока

Согласно стандарту [5], в состав одного су пер кадра T2-MI могут входить от 2 до 255 Т2 кадров, каждый in которых может иметь максимальную длительность до 25Ü мс, тогда длительность су пер кадр а может составлять более 63 секунд, в зависимости от требуемой конфигурации потока, При этом все кадры Т2, входящие в состав одного и того же суперкадра, будут иметь идентичную информацию о времена излучения в пакете метки времени Tiraestamp.

В настоящее время цифровой информационный поток вещательного мультиплекса состоит из суперкадров, длительность которых TSF составляет 487,872 мс, и в состав каждого из которых входит два кадра Т2, длительностью 243,936 мс. Данные параметры получены в результате анализа пакета программ первого эфирного мультиплекса. В связи с тем, что TSF составляет менее половины секунды, то за период времени между поступлением двух соседних импульсов 1PPS будет излучаться два суперкадра, поэтому для удобства расчётов в дальнейшем будет учитываться только каждый суперкадр, следующий через одного, что не повлияет па корректность полученных результатов.

Принято, что время приёма первого суперкадра ТпрЛ формирователем DVB-T2 составляет 200 мс относительно поступления крайнего импульса IPPS, однако, это время выбрано лишь для удобства расчётов и может иметь любые другие значения в интервале от 1 мс до 999 мс. Таким образом, время поступления следующего через одного суперкадра составит:

Tnp.n = Тпр.

где n - нумерация каждого второго суперкадра.

Тогда

Тпр.Ъ = ТпрЛ + 2-TSF = 0,2+ 2*0,487872 = 0,175744 с, без учёта целой части суммы.

Также принято, что требуемое время излучения первого суперкадра составляет 692,306 мс, согласно информации во временном штампе. Тогда время излучения каждого второго последующего суперкадра составит:

Тизд.И = 7usw,

Расчёт величины сетевой задержки на входе Модулятора выполнен по формуле (1), результаты расчётов параметров приёма (по формуле (2)) и излучения (по формуле (3)) суперкадров произведены с помощью программных средств M S Excel для интервала времени 60 секунд, и сведены в табл. 1.

2. Оценка величины сетевой задержки с учётом погрет-поста. Нестабильность в работе одночастотной сети передающих станций может быть вызвана, в том числе полным отсутствием или наличием некорректного сигнала синхронизации 1 PPS, поступающим па формирователь с задержкой, в результате чего период синхросигнала TPPS отличается от величины в одну секунду, то есть

Tpps - Арps < Tpps < Tpps + дpps ,

где АР PS — величина отклонения некорректного периода 1 PPS от номинального. Тогда время поступления очередного суперкадра будет оцениваться устройством, принимающим цифровой информационный поток, как Tnp.n = Тпр.( n-1) + 2'TSF + ДPPS

При условии неизменности времени излучения каждого суперкадра, в связи с фиксацией этих данных в пакете временной метки, величина сетевой задержки (tndtx) е учётом погрешности также будет определяться по формуле (1).

Рсзультазъг расчётов TNDTX с учётом погрешности за интервал времени, равный одной минуте, приведены в табл. 1.

Поскольку нри наличии нестабильности, величина сетевой задержки имеет отклонение, то необходимо определить его статистические параметры при различном ДPPS : — среднее линейное отклонение:

Äi п

\TNDTXj —TNDTX\

Somwjneop. =

_ M

60

где ТХОТХ - среднее значение сетевой задержки за 60 секунд; ТЩ>ТХ: - /-тое рассчитанное значение величины сетевой задержки.

- среднеквадратичное отклонение:

J60

^(ттщ-ттшу

—-

60

где О —дисперсия по выборке.

Расчёты произведены с помощью программных средств МБЕхсе!, результаты представлены в табл. I.

Таблица 1

Результаты расчётов параметров приёма цифрового потока

ДPPS = Омкс TNDTX. MC

TPPS-С 1 0,999999 0,994498 0.909997 0,449996 0.909995 0,999994

Tim.л Tnp. •c Tnütx  дт = AP/'S = àPPS - Д prs = APPS = Л PPS =

NC i IM:' 2.«Kc 3.1/KC 4MKC SMKC 6 MKC

1 0.602306 [>.2 442.306 492.306 492,306 402.306 492.306 492.306 402.306

2 0.66805 0,175744 492,306 442.305 492.304 442,303 492.302 492,301 492.3

3 0.643744 0.151488 492.306 492.304 492,302 402,3 492298 492,246 442294

4 0,619538 0.127232 492,306 492,303 492.3 492,297 442.244 492,291 402,288

5 03932*2 0.1112476 442.306 492.302 492.198 492.294 492.20 492.286 402282

6 0.571026 0,07872 442.306 442.301 492.246 402,291 492286 492281 402276

7 4.5461  0.054464 442.306 492,3 492,294 442,288 492.2112 492,276 402 27

К 0.522514 0.030208 492.306 492.299 49232 402,285 492.278 492.271 492264

9 0.408258 0.11(15952 442.3116 492,298 492.20 402282 492.274 492,266 402258

10 0.474002 0.081696 442.306 442.247 402.288 402.279 492.27 492.261 402252

il 0.449746 0,95744 442,306 442.246 492.286 442,276 492266 442,256 492246

12 0.4254V 0.933184 492,306 492.295 492,284 492,273 492.262 492,251 49224

Ii 0.401234 0.908928 442.306 442.244 492.282 40227 492.258 492.246 402234

и 0.376978 0.884672 442.306 442.243 492.28 442.267 492254 492.241 4022 2 S

Ii DJ 52722 0,860416 442.306 492.292 492.278 492,264 492.25 492,236 402.222

16 0,328466 0.83616 492,306 492.291 492,276 492,261 492.246 492,231 492216

17 0.31)421 0.81 1904 442.306 442.29 402274 402.258 492.242 492.226 492.21

0.279954 0.787648 442.306 492.289 492272 492255 492238 442.221 492204

14 0.25569S 0.763392 442.306 442.288 442.27 492,252 492.234 492,216 492,148

3» 0.231442 0.739136 492.306 492,287 402.268 402,244 492.23 492,211 402,192

21 0.207186 0.71488 442.306 442.286 402 266 402.246 492.226 492.206 402,186

22 0.18293 0.690624 442.306 442.285 402264 442.243 492222 442.201 402.18

23 0.158674 0.666368 492,306 442,284 492262 402,24 492.218 492,196 402,174

24 0.134418 0.642112 492.306 492.283 492.26 492,237 492.214 492.191 402,168

25 4.1 hin.; 0.617856 492.306 492.282 402258 402.234 492.2 t 492.186 402.162

2 6 0.085906 0,5936 442.306 442.281 492256 492,231 492206 492.181 492.156

27 0,06)65 0.569344 442,306 492,28 492254 492,228 492,202 492,176 492,15

2K 0,037394 0.545088 442.306 492.279 492252 442,225 442.108 492.171 402.144

24 0.013138 0.520832 442.306 492.278 492.25 402.222 492.104 492.166 402.138

30 ,'IXSSS- 0.496576 492.306 492.277 492.248 492.219 492.19 492.161 492.132

31 0.064626 0.47232 492.306 492,276 492.246 492.216 492,186 492.156 492.126

32 0.44037 0,448064 492.306 492.275 492.244 492.213 492.182 492.151 492.12

33 0.9161! 4 0.423808 492.306 492.274 492.242 492.21 492.178 492.146 492.114

3-1 0.891858 0,399552 492.306 492,273 492.24 492.207 492,174 492,141 492.108

3? 0. «676(12 0.375296 492.306 492.272 492.238 492.204 492.17 492.136 492.102

36 0.843346 0.35104 492.306 492.271 492.236 492.201 492.166 492.131 492.096

37 0,81909 0.326784 492.306 492,27 492.234 492,(98 492,162 492.126 492.09

38 0.794834 0.302528 492.306 492.269 492.232 492.(95 492.158 492.121 492.084

39 0.77057S 02 78272 492.306 492.268 492.23 492.192 492.154 492.116 492.078

411 0.746522 0,254016 492.306 492.267 492,228 492,(89 492,15 492,111 492.072

41 0.722066 0.22976 492.306 492.266 492.226 492.(86 492.146 492.106 492.066

42 0.69781 0,205504 492.306 492.265 492,224 492,(83 492,142 492,101 492.06

43 0.673554 0.181248 492 J 06 492,264 492222 492,18 492.138 492.096 492.054

44 0.649298 0.156992 492.306 492.263 492.22 492.(77 492.134 492.091 492.048

45 0.625042 0,132736 492.306 492.262 492,218 492,(74 492,13 492,086 492.042

46 0.6(10786 0,10848 492.306 492,261 492.216 492,(71 492,126 492.081 442.036

47 0.57653 0.084224 492.306 492.26 492.214 492.(68 492.122 492.076 492.03

4)! 0.552274 0,059968 492.306 492,259 492,212 492,165 492,118 492,071 492.024

44 0.528018 0.035712 492.306 492.258 492,21 492.(62 492,114 492.066 492.018

50 0.503762 0.0I!456 492.306 492.257 492.208 492.(59 492.11 492.061 492.012

51 0.479506 0,9872 492.306 492,256 492,206 492,156 492,106 492,056 492,006

52 0,45525 0.96294-1 492.306 492.255 492.204 492.(53 492.102 492.051 492

53 0.430994 0.938688 492.306 492,254 492,202 492,15 492,098 492.046 491.994

54 0.406738 0.914432 492.306 492,253 492,2 492,147 492,094 492.041 491.988

55 0.382J82 0.890176 492.306 492.252 492.198 492.(44 492.09 492.036 491.982

56 0.358226 0.86592 492.306 492.251 492.196 492.141 492.086 492.031 491.976

57 0.33.197 0,841664 492.306 492,25 492,(94 492.118 492,082 492.026 491.97

58 0.309714 0.817408 492.306 492.249 492.192 492.135 492.078 492.021 491.964

54 0.285458 0.793152 492.306 492.248 492,19 492,132 492.074 492,016 491.95*

60 0.261202 0.768896 492.306 492.247 492.188 492.129 492.07 492.011 491.952

61 0.236946 0.74464 492.306 492.246 492.186 492.126 492.066 492.006 491.946

SoinKijftenp. 0.01525 0.0304918 0,0457377 0.0609836 0.0762295 0,091475

Sxajneop. 0.01775 0.0355059 0.0532588 0.0710117 0.0887647 0.106518

3. Экспериментальная оценка величины сетевой задержки. Для оценки величины сетевой задержки на входе модулятора 0УВ-Т2 был произведён эксперимент на базе действующего оборудования, при проведении которого в качестве устройства, измеряющего Т,\!ОТХ , использовался анализатор транспортных и Т2-М1 потоков ТЫ8-546 в режиме синхронизации от внешнего источника опорного сигнала. В качестве источника 1РК> при нормальном режиме работы применялся СИП Навис СН-4706, а источника ложного сигнала синхронизации, имеющего соответствующую нестабильность, - генератор специальных сигналов «АКИП-3413/3». Схема эксперимента представлена на рисунке ниже.

Рис, 3. Схема проведения эксперимента по измерению величины сетевой задержки цифрового потока

Измерения были проведены для интервала времени 60 секунд при аналогичных величинах погрешности сигнала синхронизации, результаты которых представлены в табл. 2.

Кроме того были выполнены измерения и для указанных величин погрешности 1РРЙ, но при условии смещения периода синхросигнала в сторону увеличения, то есть для ТРР8, составляющего 1,000001 с, 1,000002 с, 1,000003 с и 1,000005 с, В связи с тем, что расчётные величины отклонения сетевой задержки носят линейный характер, го при данных периодах сигнала 1РР5 значения Зошк.ч./пеор. и $квл1еор. будут соответствовать рассчитанным выше.

Для удобства представления статистических характеристик. динамика изменения Зоткл.теор. приведена на рис. 4.

Таблица 2

Результаты измерений

TNDTX. ж

TPPS.C 1 0.499944 (1,499948 0.999997 0,999996 0,449945 0,999944

APPS. ми.- 0 1 3 4 5 6

i 997.63 4.21 8.625 7.675 6.91 5.99 4.74

2 997,725 4.275 8.69 7.75 6.875 5.975 4.61

3 997,78 4.249 8.56 7.625 6.84 5.94 4.67

4 997.65 4.22 8.625 7.68 6.925 6.01 4.725

5 997,725 4.289 8.69 7.75 6.81 5.975 4,6

6 997.695 4.26 8.565 7,625 6.875 5.93 4.66

7 997.67 4.23 8.625 7.68 6.93 6 4.72

8 947,73 4.315 8.69 7.75 6.809 5.875 4.59

9 997,71 4.208 8.57 7,625 6.87 5.93 4.655

10 997.75 4.274 8.63 7.68 6.925 5.99 4.625

II 997,73 4.245 8.6 7.64 6,805 5.87 4.58

12 997.715 4.219 8.57 7.651 6.865 5.925 4.65

13 997,68 4.284 8,63 7.72 6.92 5.98 4.62

14 997.749 4.255 8.605 7,585 6.8 5.86 4,575

15 997.72 4.224 8.575 7.651 6.86 5.92 4.64

16 997,685 4.294 8.635 7.72 6.83 5.974 4,6

17 997,76 4.265 8.605 7.585 6.8 5.859 4.57

18 997.65 4.238 8.575 7.651 6.86 5.92 4.625

19 997.725 4.303 8.65 7.72 6.825 5.88 4.6

20 997.705 4.275 8.545 7.59 6.79 5.85 4.575

21 997.67 4.248 8.605 7.65 6.858 5.925 4.65

22 997,735 4.315 8,579 7.62 6.825 5.82 4.525

23 997.71 4.191 8.549 7.59 6.785 5.875 4.579

24 497,68 4.257 8.61 7.652 6.87 5.935 4.55

25 997.745 4.324 8.58 7.625 6.76 i.81 4.51

26 497.715 4.21 8.55 7.59 6.825 5.87 4.575

27 447,685 4.268 8.615 7.65 6.785 5.925 4.548

28 997.755 4.288 8.582 7,625 6.76 5.805 4.505

29 497.6.1 4.245 8.55 7,59 6.82 5.86 4.56

30 497.64 4,31 8.615 7.65 6.78 5.925 4.525

31 997.76 4.281 8.582 7.605 6.755 5.795 4.5

32 497.64 4.255 8.55 7.62 6.82 5.86 4.555

33 947.705 4.32 8.619 7.58 6.78 5.825 4.525

34 497,77 4.294 8.49 7.56 6.75 5.79 4.49

35 497.645 4.265 8.558 7.62 6.82 5.85 4.55

36 997,72 4.331 8.62 7,58 6.78 5.82 4,42

37 997 775 4.21 8.498 7,56 6.849 5.78 4.475

38 997.67 4.275 8.559 7.625 6.815 5.85 4.549

39 997.75 4,34 8.62 7.58 6.68 5.815 4.41

40 497.625 4.22 8.51 7.56 6.74 5.779 4.49

41 447.685 4.284 8.59 7.62 6.81 5.86 4.46

42 997,76 4.35 8.56 7.57 6.68 5.74 4.34

43 997.635 4.23 8.53 7,555 6.74 5.805 4.5

44 497,7 4.295 8.59 7.62 6.76 5.76 4.46

45 997,76 4.36 8.564 7.49 6.71 5.74 4.43

46 497.649 4.24 8.535 7.56 6.765 5.8 4.85

47 997,71 4.305 8.598 7.62 6.74 5.76 4.36

48 997.765 4.274 8.47 7.48 6.71 5.73 4.425

49 447,65 4.265 8.538 7.56 6.77 5.79 4.475

50 497.718 4.349 8.6 7.62 6.73 5.76 4.35

51 497.775 4.228 8.478 7.51 6.7 5.725 4.41

52 447.654 4.292 8.538 7.58 6.77 5.78 4.46

53 947.7248 4.359 8.6 7.56 6.63 5.76 4, .345

54 947.7645 4.236 8.479 7.52 6.7 5.72 4.4

55 447.665 4.303 8.54 7.58 6.76 5.78 4.46

56 '197.729 4.369 8.605 7.56 6.625 5.66 4.34

57 447.705 4.247 8.48 7.52 6.69 5.715 4.4

58 997.685 4.312 8.54 7.58 6.76 5.775 4.175

59 997.775 4.285 8.51 7.47 6.635 5.65 4.325

60 497.65 4.255 8.495 7.52 6.69 5.72 4.375

61 997,72 4.308 8.578 7.58 6.74 5.76 4.33

Бопнамракт. 0,03664842 0.01469927 (1.0406767 0,05001343 0.05843375 0.07511475 0.09746197

Зкв.прикгп. 0,0439315 0,0427012 0,0515817 0,06390631 0,0734(90 0,08465526 0,12265115

На рисунке 5 представлены прямые, аппроксимирующие зависимости измеренных и расчётных величин сетевой задержки от времени при API'S = 0мк с , APPS - Змкс и APPS = 5мкс и определённые путём построения линии тренда средствами MS Excel. Согласно рис, 5, увеличение погрешности опорного синхросигнала формирует более крутую характеристику сетевой задержки относительно её нормального значения при APPS = Омкс .

возможна, однако, излучение происходит не в требуемый интервал времени, а секундой позже. Данная ситуация кардинально нарушает работу сети передающих станций, поскольку одна из них начинает излучать вместо требуемого текущего суперкадра предыдущий, тем самым полностью нарушая один из принципов организации - синхронность излучения блоков данных. Абонентский приём в зонах перекрытия с участием неисправной станции невозможен из-за наложения различных по содержанию суперкадров в одном и том же интервале времени. После выхода величины ТЫйТХ из диапазона I и переходе её через условный нуль, некорректная сетевая задержка попадает в диапазон 1П, где происходит нормальная работа модулятора в режиме одно-частотной сети до тех пор, пока ТШЗТХ вновь не окажется в границах диапазона II.

Корректная и стабильная работа одночаетотной сети передающих станций DVB-T2 возможна только при синхронизации всех модуляторов COFDM относительно опорного сигнала 1PPS, получаемого либо от встроенного СНГ! либо от внешнего источника. Однако могут возникнуть ситуации, когда опорный синхросигнал отсутствует вовсе либо имеет некоторую погрешность относительно номинального значения. В этом случае зависимость величины Network Delay от времени будет иметь пилообразную форму, что приведёт к нестабильной работе передающей станции, связанной со смещением требуемого времени излучения конкретного блока данных.

При наличии участков перекрытия между рабочей и неисправной станцией, абонентский приём в них будет невозможен, поскольку в одно и то же время обе станции будут излучать различные по содержанию суперкадры, а, значит, будут являться мешающими друг для друга.

Литература

1. Кукарекая О.В Физический смысл синхронизации в одночас-тотных сетях ТВ-вещания // Электросвязь. 2016. №12. С. 59-63.

2. ETSI TS 102 773 VI.3,1. DVB; Modulator Interface tor a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2). Стандарт [Электронный ресурс]. — Введ. 01-2012. France: European Telecommunications Standards Institute, 2012. Дата обращения: 9.01.2018 г. Режим доступа: hup://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/ 102700_ 102799/102773/01.03.0 l_60/ls_l 02773v0l030lp.pdf.

3. Калиновский Д. А., Корякин B.Jl., Корякин Д.В., Сидоренко О.И. Синхронизация передатчиков одночаетотной сети стандарта DVR-T2 // Йнфокоммуникационкые технологии. Т. 11, №4, 2013. С. 86-90. Дата обращения: 9.01.2018 г. Режим доступа: lutps://el ibrary.ru/download/elibrary_21240471 14147012.pdf.

4. Круглое С. Шагаем в ногу (настраиваем SFN) // Broadcasting. Телевидение и радиовещание. №6. 2014. Дата обращения: 9.01.2018 г. Режим доступа: http://www.broadcasting.ru /articles2/newproducts/ shagaem-v-nogu-nastraivaem-sfn.

5. EN 302 755 VI .4.1. DVB; Framing structure, channel coding and modulation tor a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2). Стандарт [Электронный ресурс]. Введ. 07-2015. France: European Telecommunications Standards Institute, 2015. Дата обращения: 9,01.2017. Режим доступа: http://www.etsi.org/delmi/etei_en/3O27O0 302799/302755/01.04.0|_6 0/en_302755 vO 10401 p.pdf.

Заключение

THE PHYSICAL MEANING OF USAGE NETWORK DELAY OF DIGITAL STREAM FOR DVB-T2

Olga V. Kuharskaya, Far Eastern State Transport University, Khabarovsk, Russia, kuharskaya_olga_1991@mail.ru

Abstract

The second generation of Digital Video Broadcasting-Terrestrial specifies the usage of Single Frequency Networks (SFN) as local zones of television broadcasting. The applicability of SFN requires execution of some conditions when it was designed and work. One of them is correct time synchronization all of devices which work with T2-MI digital stream. Reference signals which got by navigation receivers always used for realization this condition. The DVB-T2 transmitter determines the space of time for emission - Network delay - with used of sync signals. Normal value of network delay provides synchronous emission of some transmitter stations which work in the composition of SFN. The method of calculation of digital stream Network delay when used relative synchronization proposed in this article. It determines on the basis of necessary time of emission and measured time of receiving each superframe by DVB-T2 transmitter. The inaccuracy of sync signal probably occurs when used real equipment. In this case the evaluation of Network delay may be incorrect. The calculation in view existence of errors in sync signals made in this paper and some statistics values such as average linear deviation (ALD) and standard deviation was also computed here. The function of ALD is linear relationship by time. The practice experiment when Network delay was measured by used of real equipment show that ALD has linear relationship and increases with the value of inaccuracy. The result of approximation of Network delay has linear relationship too. The effect of incorrect evaluation of time delay by DVB-T2 transmitter to its activity in SFN mode was considered in this article by use information from earlier experiments.

Keywords: single frequency network, network delay, sync signal, timestamp, superframe, digital stream, inaccuracy. References

1. Kuharskaya O.V. (2016). Fizicheskij smysl sinhronizacii v odnochastotnyh setyah cifrovogo televizionnogo veshchaniya. Elektrosvyaz', no. 12, pp. 59-63.

2. European Telecommunications Standards Institute (2012-01), ETSI TS 102 773 Vl.3.1. Digital Video Broadcasting (DVB); Modulator Interface for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2), France.

3. Kalinovskij D.A., Karyakin V.L., Karyakin D.V., Sidorenko O.I. (2013). Sinhronizaciya peredatchikov odnochastotnoj seti standarta DVB-T2. Infokommunikacionnye tekhnologii, vol. 11, no. 4, pp. 86-90.

4. Kruglov S. (2014). SHagaem v nogu (nastraivaem SFN). Broadcasting, no. 6, available at: http://www.broadcasting.ru/articles2/newproducts/shagaem-v-nogu-nastraivaem-sfn (Accessed 9 January 2018).

5. European Telecommunications Standards Institute (2015-07), ETSI EN 302 755 Vl.4.1 Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2), France.

Information about author:

Olga V. Kuharskaya, RTRN, the post: engineer; Far Eastern State Transport University, the post-graduate student, Khabarovsk, Russia

7Тл