射頻視訊網絡品質要求概說　　(2009.6)－新京華電訊行-小耳朵衛星電視&數位電視天線安裝維修

l 射頻視訊網絡品質要求概說　　(范新鑫 2009.6)

根據美規數位電視傳輸頻段分佈規範以及儀器設備規格, 如SENCORE ATSC-9xx系列 Signal Source,RF輸出信號之工作頻段為50 ~ 860 MHz, 強度-20 ~ +45 dBmV, 及阻抗75Ω, 與現行的 (類比)有線電視 (Cable TV)工作頻段相同或相容. 基本上, 可以說是最初制定規範的科學家和工程師們, 為了能夠在既有的有線電視網絡基礎架構中, 以最少的變動而得到最快的類比到數位傳輸系統的轉變. 試想, 若包括整個已佈滿街頭, 樓宇, 鄉野, ……, 而得需全面更替, 這種革命性的轉變將是曠日廢時, 其複雜度和困難度可想而知.

從上述的RF輸出信號之工作頻段, 強度及阻抗等條件不變的情況來看, 現有電視各種數位化的轉變工程, 著重於有線電視傳播系統的頭端與終端的改變. 雖然這項工程仍是浩大且艱深, 賦予科學家和工程師們的責任重大, 但相較於需將整個已佈滿街頭, 樓宇, 鄉野, ……的有線電視網絡重新更替配置, 可以說工程範圍已經是縮小了許多, 讓整個電視數位化的轉變工程較侷限於技術的層面, 由科學家和工程師去解決即可.

先前在處理某科技公司擴增射頻視訊網絡的案子中, 對方提出並與其討論關於信號中心及其電視信號網絡中類比和數位RF品質要求, 獲得許多寶貴的知識. 歸納並修正後信號中心及其射頻視訊網絡之RF品質如下:

1. Frequency: No offset at center frequency.

2. RF level: Analog (60~80dBuV) and Digital (50~70dBuV), 75Ω, 50~900MHz.

3. C/N: Analog (>35dB), Digital (>20dB).

在第1項談到, 信號中心的中心頻率須穩定不飄移, 以現代的儀器設備都能輕易地符合這項條件. 不過在隨後的2, 3兩項則有著激烈的探討, 當面對著ROHDE & SCHWARZ Broadcast test system儀器, 並設定提供45 ~ 55 dBuV, 64QAM, 雜訊背景25 ~ 30 dBuV, 輸出符合台灣DVB-T之頻段, 再實際以一台湯姆生(Thomson) ODM主機T88xx和他種DVB-T接收機的來接收測試, 得出可以穩定接收的最低信號強度.

事實上, 我方一直認為信號太強了, 根據我們的實務經驗, 無線數位標準畫質(SD)信號在15dBuV還能穩定收訊, 乃至更低, 包括公視高清HiHD頻道也只需略大於20dBuV. 這完全顛覆上述數位信號C/N比必須大於25dB或20dB的思維. 事實上接上實驗室的DVB-T端頭 (該信號來自頂樓DVB-T天線接收), 其結果也是如此. 但回過頭來, DVB-T主機卻無法直接接收來自於Broadcast test system儀器低於50dBuV若干強度的信號, 原因何在? 更何況, 在數位無線的傳輸接收下, 還得把無線傳輸過程各種反射路徑和空中其他雜訊干擾的因素通通考慮進去, 為何有這麼大的落差? 推敲原因有二.

1. 該頻譜分析儀自身的雜訊 (顯現)背景就有25 dBuV或以上, 無法真實反應在微弱信號時的C/N比.

2. 後來發現這與現有台灣DVB-T調變信號為16QAM, 而非該儀器設定的64QAM有關.

翻開該T88xx DVB-T主機的規格, Tuner Signal (Input) level = -25 ~ -85 dBm(W), 換算在75Ω阻抗時,約等於84 ~ 24dBuV的範圍, 這與我們DVB-T安裝接收, 其信號可低於15 dBuV以下, 且是多重反射接收的實務經驗, 也是吻合的.