Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá hiệu suất của hệ thống phát sóng MIMO cho truyền hình mặt đất kỹ thuật số tiên tiến
Tóm tắt
Hiệu suất truyền dẫn của hệ thống MIMO chéo phân cực không gian được nghiên cứu để xác định cách tăng cường khả năng của phát sóng mặt đất kỹ thuật số và làm cho nó trở nên bền vững hơn. Trong bài báo này, hiệu suất đã được đánh giá qua các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và thí nghiệm thực địa quy mô lớn tại trung tâm Tokyo theo ba kịch bản triển khai. Kết quả cho thấy công suất nhận được cần thiết có thể cải thiện thêm 7.3 dB khi MIMO được áp dụng để nâng cao độ bền trong truyền dẫn, tức là duy trì cùng một khả năng truyền dẫn như SISO. Mặt khác, khả năng truyền dẫn có thể gấp đôi khi áp dụng MIMO với cùng độ bền như SISO, yêu cầu một sự tăng nhẹ trong công suất nhận được là 0.9 dB so với SISO. Các thí nghiệm thực địa được thực hiện bằng cách sử dụng một hệ thống truyền thử nghiệm cho phát sóng TV mặt đất kỹ thuật số tiên tiến tại Nhật Bản, nhưng các kết quả thu được cũng có giá trị cho phát sóng 5G. Về khả năng triển khai của hệ thống phát sóng mặt đất tiên tiến hoạt động với tỷ lệ bit mục tiêu khoảng 60 Mbps để phát phân chương trình VVC 8K trong băng thông kênh 6-MHz, một mức tăng công suất nhận được là 3.7 dB so với SISO là cần thiết để MIMO đạt được khả năng truyền tải cao hơn trong trường hợp xấu nhất với 28 điểm thu được đánh giá ở các khu đô thị.
Từ khóa
#MIMO #phát sóng mặt đất kỹ thuật số #truyền hình #công suất nhận được #khả năng truyền dẫnTài liệu tham khảo
S. Nakahara, M. Okano, M. Takada, T. Kuroda, Digital transmission scheme for ISDB-T and reception characteristics of digital terrestrial television broadcasting system in Japan. IEEE Trans. Consumer Electron. 45(3), 563–570 (1999)
M. Nakamura et al., A study on the transmission system for advanced ISDB-T, in IEEE International Symposium on Broadband Multimedia Systems and Broadcasting 2019 (2019).
A. Goldsmith, S.A. Jafar, N. Jindal, S. Vishwanath, Capacity limits of MIMO channels. IEEE J. Sel. Areas Commun. 21(5), 684–702 (2003)
J. D. Mitchell, P. N. Moss, and M. J. Thorp, A dual polarisation MIMO broadcast TV system, BBC White Paper WHP 144, Jan. 2006. [Online]. Available: https://www.bbc.co.uk/rd/publications/whitepaper144
J. Boyer, P.G. Brown, K. Halyer, M. Lopez Garcia, J.D. Mitchell, P.N. Moss, M.J. Thorp, MIMO for broadcast—Results from a high-power UK trial, BBC White Paper WHP 157, 2007. [Online]. Available: https://www.bbc.co.uk/rd/publications/whitepaper157
M. Taguchi, K. Murayama, T. Shitomi, S. Asakura, K. Shibuya, Field experiments on dual-polarized MIMO transmission with ultra-multilevel OFDM signals toward digital terrestrial broadcasting for the next generation, in IEEE International Symposium on Broadband Multimedia Systems and Broadcasting 2011 (2011).
T. Shitomi, K. Murayama, M. Taguchi, S. Asakura, K. Shibuya, Technology for next-generation digital terrestrial broadcasting - Field experiments of dual-polarized MIMO-OFDM transmission using LDPC codes, in IEEE International Symposium on Broadband Multimedia Systems and Broadcasting 2012 (2012).
D. Gomez-Barquero, C. Douillard, P. Moss, V. Mignone, DVB-NGH: the next generation of digital broadcast services to handheld devices. IEEE Trans. Broadcast. 60(2), 246–257 (2014)
L. Fay, L. Michael, D. Gomez-Barquero, N. Ammar, M.W. Caldwell, An overview of the ATSC 3.0 physical layer specification. IEEE Trans. Broadcast. 62(1), 159–171 (2016)
D. Gomez-Barquero et al., MIMO for ATSC 3.0. IEEE Trans. Broadcast. 62(1), 298–305 (2016)
C. Hoymann et al., LTE release 14 outlook. IEEE Commun. Mag. 54(6), 44–49 (2016)
3GPP, 3GPP enhancement for TV service (Release 14), Tech. Rep. 22.816, v.14.1.0 (2016)
3GPP, New SID on LTE-based 5G terrestrial broadcast, RP-181706 (2018)
3GPP, Study on scenarios and requirements for next-generation access technologies, Tech. Rep. 38.913, v.14.3.0 (2017)
3GPP, New WID on LTE-based 5G terrestrial broadcast, RP-190732 (2019)
S. Saito et al., 8K terrestrial transmission field tests using dual-polarized MIMO and higher-order modulation OFDM. IEEE Trans. Broadcast. 62(1), 306–315 (2016)
Recommendation ITU-R BT.2073-0, Use of the high efficiency video coding (HEVC) standard for UHDTV and HDTV broadcasting (2015)
Joint Video Experts Team (JVET). [Online]. Available: https://www.itu.int/en/ITU-T/studygroups/2017-2020/16/Pages/video/jvet.aspx
Y. Matsuo, K. Iguchi, K. Kanda, Pre-processing equipment of 8K video codec with low-pass filtering and noise reduction functions, in 18th IEEE International Symposium on Signal Processing and Information Technology (ISSPIT) (2018)
T. Shitomi et al., Field trials for evaluating advanced digital terrestrial MIMO TV broadcasting system, in 2019 European Conference on Networks and Communications (EuCNC) (2019)
ARIB STD-B31, Transmission system for digital terrestrial television broadcasting (2001)
3GPP, Physical channels and modulation (Release 8), Tech. Spec. 36.211 v.1.0.0 (2007)
3GPP, LTE-based 5G terrestrial broadcast; Overall description; (Release 16), Tech. Rep. 36.276 v.0.2.0, (2019)
N.S. Loghin et al., Non-uniform constellations for ATSC 3.0. IEEE Trans. Broadcast. 62(1), 197–203 (2016)
ITU-R Report BT.2389-0: Guidelines on measurements for digital terrestrial television broadcasting systems (2016)
ITU-R Report BT. 2382-2: Characteristics of digital terrestrial television broadcasting systems in the frequency band 470–862 MHz (2019)
N. Shirai et al., Laboratory experiments and large-scale field trials for evaluating advanced ISDB-T, in IEEE International Symposium on Broadband Multimedia Systems and Broadcasting 2019 (2019)
ITU-R Recommendation P.1546-5: Method for point-to-area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3000 MHz (2013)
ITU-R Recommendation BT. 419-3: Directivity and polarization discrimination of antennas in the reception of television broadcasting (1990)
J.J. Gimenez et al., 5G new radio for terrestrial broadcast: a forward-looking approach for NR-MBMS. IEEE Trans. Broadcast. 65(2), 356–368 (2019)