基于E語言的數字電視DVB-H系統數據鏈路層功能驗證研究

摘 要：隨著數字電視的迅速發展和移動多媒體設備一一手機，PDA等的普及，新的技術被發展并應用于手持設備數字電視的接收，DVB―H手機電視標準提供了很好的手機電視接收解決方案。該標準是DVB―T的擴展應用，在數據鏈路層實現了時間分片、多協議封裝和前向糾錯功能，從而降低了平均功耗，增強了移動接收的魯棒性。提出了基于E語言的DVB―H系統數據鏈路層的功能驗證環境，并給出了具體驗證步驟和結果分析，最后通過驗證分析完善和改進了DVB―H數據鏈路層系統功能，此外對基于E語言的驗證方法進行了一定的研究。
關鍵詞：DVB―H；數字電視；E語言；功能驗證

l 引 言
歐洲無線通信標準組織(ETSI)在2004年10月發布了數字電視手機標準――DVB―H(Digital Video Broad―casting for Handheld Terminals)。該標準是地面數字電視標準DVB―T的擴展應用，能夠在移動環境下為便攜式或手持終端提供高品質和可靠的多媒體服務。DVB―H傳輸系統除了物理層基于DVB―T(Terrestrial Digital Video Broadcasting)系統之外，在數據鏈路層增加了時間分片技術(Time―slicing)和多協議封裝和前向糾錯(MPE―FEC)功能，從而極大地節省了手機功耗并提供了更好的移動接收魯棒性。本文針對DVB―H的系統的特點，選擇基于E語言搭建驗證環境來驗證數據鏈路層的功能，同時通過驗證測試對該驗證方法進行了一定的研究。

2 DVB―H數字電視傳輸系統數據鏈路層
DVB―H系統包括麗個主要的部分：物理層和數據鏈路層。圖l描述了DVB―H接收系統概念上的基本結構。接收端的DVB―T解調器通過RF接收DVB―H模擬信號，經過解調后的TS流傳輸到數據鏈路層，鏈路層通過解封裝和前向糾錯得到正確的IP包，并且連同其他TS服務信息包輸出到終端。同時，數據鏈路層通過時間參數控制工作模式的開關狀態，降低接收系統的平均功耗。

物理層 在DVB―T的基礎上進行了補充，增加了4k傳輸模式和深度符號交織，在傳輸參數信令(TPS)比特中增加了DVB―H專有信令比特，用于支持DVB―H業務發展。在TPS中蜂窩標識指示用于支持移動接收時的快速信號掃描和頻率交換。增加4k模式可以適應移動接收特性和單頻網蜂窩的大小，提高網絡設計、規劃的靈活性。2k和4k模式進行深度符號交織，以進一步提高在移動環境和沖擊噪聲環境下系統的魯棒性。
數據鏈路層 主要包括時間分片技術和MPE―FEC(多協議封裝一前向糾錯)。
時間分片技術：由于DVB―H系統的發送端采用突發式數據傳送，在每個突發時間內集中的發送DVB―H數據流業務，并且該業務獨占全部帶寬。在兩個時間片之間沒有所選的DVB―H數據流傳輸，在這段時間，為了提高系統的兼容性，其他數據流，例如DVB―T數據流業務可以以非時間分片的方式傳輸。接收端在所選業務所在的時間片接收信息，在兩個時間片之間作節能處理，從而有效地降低接收端平均功耗。此外，在業務傳送時間片內，系統可以從經過多協議封裝的TS碼流中提取時間參數信息，計為Delta―T時間，這個相對時間指出了當前業務分片到下一個具有相同業務的時間片到來的相對時間。因此，系統可以根據該參數在下一個時間片到來時從節能狀態轉換到工作狀態。圖2表示了時間分片技術的工作原理。

MPE―FEC：DVB―H標準在數據鏈路層為IP包增加了RS(Reed―Solomon)糾錯編碼，作為MPE的前向糾錯編碼，校驗信息將在指定的FEC段中傳送，稱為MPE―FEC。如圖3所示MPE―FEC表的格式，左邊191列是應用數據部分，右邊為RS數據校驗部分。幀的行數是可變參數，最大行數為1 024。DVB―H系統發送端把音視頻的數據封裝成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列的奇偶校驗數據。