CHƯƠNG 1 : SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TRUYỀN HÌNH VỆ TINH
1.5 So sánh DVB-S và DVB-S2
1.5.8 Khối mã hóa sửa lỗi trước FEC (FEC encoder)
DVB – S2 cũng áp dụng các biện pháp sửa lỗi trước như DVB – S, tuy nhiên
phương pháp mã hóa khác với DVB – S. Thay thế tương ứng cho mã Reed – Solomon
và mã chậplà mã khối BCH và mã kiểm tra độ ưu tiên cường độ thấp LPDC. Ngoài ra
một số lượng lớn các tỷ lệ mã hóa được đưa vào DVB – S2 giúp cho hệ thống có thể
linh hoạt làm việc theo các điều kiện đường truyền khác nhau, thậm chí cả khi mức nhiễu cao hơn mức tín hiệu.
Định dạng đầu vào bộ mã hóa sửa sai là các khung BBFRAME. Bộ mã hóa đưa thêm các bit sửa sai tương ứng với 2 loại mã hóa, tạo thành cấu trúc khung mới
FECFRAME .
DVB – S2 định nghĩa 2 loại cấu trúc khung FECFRAME: loại bình thường có độ dài 64800 bit và loại ngắn 16200 bit. Các khung FECFRAME dài có khả năng bảo vệ
18
lỗi tốt hơn nhưng có độ trễ lớn hơn so với loại ngắn 16200 bit. Do vậy cấu trúc khung ngắn được lựa chọn cho các ứng dụng mà độ trễ là quan trọng (ví dụ trong các ứng dụng lưu lượng internet), cịn khung bình thường 64800 bit được sử dụng để tối ưu hóa khả năng bảo vệ chống nhiễu (ví dụ trong các ứng dụng quảng bá thơng thường).
Tỷ lệ mã LDPC Kbch Nbch = kldpc tbch nldpc 1/4 16008 16200 12 64800 1/3 21408 21600 12 64800 2/5 25728 25920 12 64800 1/2 32208 32400 12 64800 3/5 38688 38880 12 64800 2/3 43040 43200 10 64800 3/4 48408 48600 12 64800 4/5 51648 51840 12 64800 5/6 53840 54000 10 64800 8/9 57472 57600 8 64800 9/10 58192 58320 8 64800
Bảng 1.2 : Các tham số mã hóa đối với khung FECFRAME thường.1.5.8.1. Mã hóa ngồi – mã BCH (Bose Chaudhuri Hocquenghem). 1.5.8.1. Mã hóa ngồi – mã BCH (Bose Chaudhuri Hocquenghem).
Mã BCH là loại mã khối được sử dụng trong DVB–S2 để thay thế cho mã
ngoài Reed – Solomon. Đểxác định được tầng lỗi, một mã phía ngồi (mã ngoại) được thêm vào trong cơng nghệ LDPC, đó là mã BCH. Mã ngoại BCH có hiệu quả với tầng lỗi thấp.
19 g1(x) 1 + x2 + x3 + x5 + x16 g2(x) 1 + x + x4 + x5 + x6 + x8 + x16 g3(x) 1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x7 + x8 + x9 + x10 + x11 + x16 g4(x) 1 + x2 + x4 + x6 + x9 + x11 + x12 + x14 + x16 g5(x) 1 + x + x2 + x3 + x5 + x8 + x9 + x10 + x11 + x12 + x16 g6(x) 1 + x2 + x4 + x5 + x7 + x8 + x9 + x10 + x12 + x13 + x14 + x15 + x16 g(x) 1 + x2 + x5 + x6 + x8 + x9 + x10 + x11 + x13 + x15 + x16 g8(x) 1 + x + x2 + x5 + x6 + x8 + x9 + x12 + x13 + x14 + x16 g9(x) 1 + x5 + x7 + x9 + x10 + x11 + x16 g10(x) 1 + x + x2 + x5 + x7 + x8 + x9 + x10 + x12 + x14 + x16 g11(x) 1 + x2 + x3 + x5 + x9 + x11 + x12 + x13 + x16 g12(x) 1 + x + x5 + x6 + x7 + x9 + x11 + x12 + x16
Bảng 1.3 : Đa thức sinh BCH trong trường hợp khung FECFRAME thường.
1.5.8.2. Mã hóa trong - LDCP (Low Density Parity Check Codes).
Mã hóa sửa sai kiểm tra độ ưu tiên cường độ thấp LPDC là một lớp các mã khối tuyến tính với một ma trận kiểm tra độ ưu tiên H. Ma trận H chỉ gồm các giá trị 0 và 1 nằm rải rác. Số lượng các số 1 trong ma trận này rất thấp. Việc mã hóa được thực hiện bằng các phương trình biến đổi từ ma trận H để tạo ra các bit kiểm tra độ ưu tiên. Quá trình giải mã sử dụng các đầu vào ‘mềm’ (soft – inputs) kết hợp với các phương trình này để tạo ra các ước lượng mới cho các giá trị thông tin được gửi.
1.5.8.3. Xáo trộn bit (Interleaver).
Đối với các kiểu điều chế 8PSK, 16APSK, 32APSK từ mã đầu ra sau khi mã hóa LDPC sẽ được xáo trộn. Mục đích của xáo trộn để nâng cao khả năng chống lỗi
cụm tương tự như trong DVB – S, tuy nhiên nguyên lý thực hiện xáo trộn khác với
DVB – S. Trong DVB – S2, các bit được ghi tuần tự theo các cột trong bộ xáo trộn, nhưng khi đọc ra lại đọc theo hàng ngang, như vậy thứ tự các bit đã bị thay đổi. Bit
20
MSB của trường BBHEADER luôn được đọc ra đầu tiên, ngoại trừ trường hợp của
8PSK 3/5)
Trong các trường hợp khác của DVB – S2, xáo trộn bit được thực hiện tương tự, theo các thông số trong bảng sau :
Điều chế Số hàng (với nldpc = 64800) Số hàng (với nldpc = 16200) Số cột
8PSK 21600 5400 3
16APSK 16200 4050 4
32APSK 12960 3240 5
Bảng 1.4 : Thông số của bộ xáo trộn bit trong tiêu chuẩn DVB – S2.