DVB-H
1. Mikä on DVB-H
DVB-H eli Digital Video Broadcasting - Handhelds on digitaalisten televisiolähetysten standardi matkapuhelintyyppisiä päätelaitteita varten. Standardi on käytössä lähinnä Euroopassa. Se on läheistä sukua muille digitaalisen televisiolähetyksen DVB- standardeille kuten DVB-T, DVB-C ja DVB-S. Etuna tekniikalla on, että se toimii pienemmällä sähkönkulutuksella ja nopeasti liikkuvassa ympäristössä sekä se vie vähemmän radiokaistaa, koska kuvan tarkkuus on alhaisempi. DVB-H:n ETSI standardi on EN 302 304.
2. Historia
DVB-H:n perusteet luotiin vuoden 2000 alussa, kun joukko asiasta kiinnostuneita alan yrityksien edustajia alkoi pohtia, olisiko DVB-T-standardissa jotain muutettavaa, kun otetaan huomioon uusien mobiilisovellusten lisääntyminen. DVB-H:n kehitys alkoi vuonna 2002, kun perustettiin ensimmäinen työryhmä laajentamaan DVB-T-standardia mobiililaitteisiin soveltuvaksi. Työryhmää veti Nokian Jukka Henriksson. Loppuvuodesta 2002 perustettiin tekninen työryhmä kehittämään DVB-M:n kaupallisia vaatimuksia.
Ryhmän kehitystyön tuloksena sai muotonsa erityisesti liikkuvaa vastaanottoa varten kehitetty standardi DVB-H. Maaliskuussa 2008 EU valitsi DVB-H viralliseksi mobiili- TV-standardiksi joten siitä lähtien kaikkien EU-maiden on tullut tukea alueellaan samaan standardiin perustuvan verkon kehittämistä
Suomessa otettiin ensimmäinen DVB-H verkko käyttöön Digitan toimesta 1. joulukuuta 2006 Helsingissä, Oulussa ja Turussa, verkko laajeni Tampereelle 7. tammikuuta 2008.
DVB-H verkon kattamalla alueella asuu Suomessa 1,8 miljoonaa ihmistä eli 32 % asukkaista. Suomessa DVB-H:n laajenemista matkapuhelimiin rajoittavat tiettyjen tekijänoikeusjärjestöjen vaatimukset siitä, että samaan aikaan television kautta matkapuhelimiin lähetettävistä ohjelmista pitäisi maksaa toinen tekijänoikeusmaksu.
3. Tekniikka ja erot DVB-T-standardiin
DVB-H perustuu siis pitkälti maanpäällisten digi-TV-lähetysten DVB-T-standardiin.
Mobiilivastaanotto edellyttää kuitenkin, että signaali kestää paremmin häiriöitä, että vastaanotin kuluttaa vähemmän tehoa ja että verkon suunnittelu on joustavampaa.
Erityisesti vastaanottimen liike toi mukaan uusia haasteita, koska signaali saapuu vastaanotinantenniin usean nopeasti muuttuvan heijastuksen kautta. Lisäksi vastaanottimen liike aiheuttaa Doppler-siirtymän, joka voi olla tuhoisa monen
kantoaallon järjestelmälle. Vastaanotto-ongelmat ratkaistiin lisäämällä yksi ylimääräinen taso virheenkorjausta varten verrattuna DVB-T-standardiin.
Signaalin vastaanottaminen akkukäyttöisellä päätelaitteella edellyttää perinteistä
televisiovastaanotinta pienempää tehonkulutusta. DVB-H-standardissa kulutusta vähentää purskeinen lähetysmoodi (time slicing, aikaviipalointi), joka mahdollistaa vastaanottimen radio-osien sammuttamisen purskeiden välillä. Vastaanotin tallentaa purskeen puskuriin, mistä videolähetettä näytetään käyttäjälle vakionopeudella ilman katkoja. Tällä tavoin tehoa kuluu jopa 90 prosenttia vähemmän kuin DVB-T-vastaanotossa.
DVB-T-standardissa käytetään joko 1705 kantoaallon 2k-modulaatiota tai 6817 kantoaallon 8k-modulaatiota. DVB-H-standardiin lisättiin 3409 kantoaallon 4k-
modulaatio, jonka avulla saadaan yhdistetyksi 2k-modulaation hyvä Doppler-sieto ja 8k- modulaation tuoma hyvä vastaanotto liikkuvana. Suomessa DVB-H-verkot toimivat 8k- moodissa.
DVB-H-standardissa on määritelty käytettäväksi IP Datacastia, jonka avulla voidaan toteuttaa mm. Internet-tyyppiset sovellukset päätelaitteissa. DVB-H-standardi
mahdollistaa myös paluukanavan käytön tarvittaessa. Paluukanava voidaan tarvittaessa toteuttaa jo olemassa olevien matkaviestinjärjestelmien kuten GSM:n tai UMTS:n kautta tai omana erillisenä järjestelmänään
Antenni-, kaapeli- ja satelliittilähetysten kuva on yleensä 720 x 480 pikselin mpeg-2- lähetystä, kun taas mobiili-tv:ssä resoluutio on 320 x 240 pikseliä. TV-kuvan
pakkaamiseen käytetään MPEG-4-koodekkia H.264 ja äänitiedostojen kompressoinnissa AMR-WB:tä. Suomessa käytetään H.264-standardin MPEG-4-formaattia videolle ja EAAC-formaattia äänelle.
DVB-H käyttää broadcast-verkkoa, joka tarkoittaa sitä, että kaikkiin vastaanottimiin lähetetään yhdestä tai useammasta lähteestä täysin samaa signaalia. Radiotaajuuksilla riittää kaistaa niin monelle vastaanottajalle kuin solun peittoalueella vain on. Tämä on ratkaiseva ero kännykkäverkkojen GPRS- ja UMTS-tiedonsiirtoon, jossa jokainen päätelaite kuluttaa lähetyksen verran kaistaa päästä päähän. DVB-H-tekniikka tukee myös siirtymistä verkkojen välillä, joten katselun pitäisi onnistua pitkänmatkan linja- autossa.
DVB-H perustuu siis suurelta osin DVB-T-standardiin, mutta kuitenkin sisältää neljä olennaista peruseroa:
1.Lähetys purskeittain (time-slicing): Tällä tekniikalla on saatu virrankulutus jopa 90%
vähäisemmäksi kuin antenniverkossa. Virrankulutus on tärkeässä roolissa koska mobiililaite on yleensä akun varassa.
2. 4K toimintamuoto (4096 kantoaaltoa) DVB-T:n 2K ja 8K muotojen lisäksi:
Vähäisempi kantoaaltojen määrä sietää paremmin doppler-ilmiötä, eli vastaanottajan liikettä. Suurempi kantoaaltojen määrä antaa mahdollisuuden rakentaa suurempia SF- soluja (yksi taajuus, useita lähettimiä), jolloin verkon rakentaminen on edullisempaa.
3. MPE-FEC-virheenkorjaus mobiilikäyttöön: Virheenkorjaus on sovitettu mobiilikäyttöön soveltuvammaksi.
4. IP-pohjainen kuljetuskerros (IP-datacast): IP-datacast tarkoittaa sitä, että verkossa voidaan tulevaisuudessa lähettää mitä tahansa IP-liikennettä. Näin ollen esimerkiksi kuva ja ääni-formaatteja voidaan päivittää tai verkossa voidaan lähettää myös muuta tietoa, kuten oheispalvelut.
4. DVB-H:n kaltaisia muita standardeja
DVB-SH
- Digital Video Broadcasting- Satellite services to Handheld
- Laajennus DVB-H standardiin, jossa laitteet lisäksi voivat vastaanottaa satelliitin kautta tapahtuvia lähetyksiä
DVB-H2
- parannus DVB-H standardiin DMB
- Digital Multimedia Broadcasting
- Ei yllä teknisesti DVB-H tasolle koska kapasiteetti huomattavasti pienempi pohjalla olevan DAB-järjestelmän vuoksi
MediaFLO
- sisältää osittain edistyneempiä ratkaisuja kuin DVB-H, käytännössä suorituskyvyssä ei kuitenkaan eroja
MBMS
- Multimedia Broadcast Multimedia Service - UMTS- stardardiin kehitetty
- Mahdollistaa yleisjakelun 3G-verkon kautta
- DVB-H:n verrattuna tekniikan kapasiteetti on vaatimaton
