Sistem DMB-T muncul sebagai reaksi pihak pemerintah, industri, dan akademisi China terhadap isu implementasi TV digital di negara
mereka. Di satu sisi mereka sadar bahwa penerapan teknologi TV digital di negara mereka tak terhindarkan. Namun di sisi lain, mereka berupaya melindungi industri manufaktur lokal dengan menciptakan standar baru. Dengan demikian industri luar tidak memiliki keunggulan dalam kemapanan produksi seperti yang pernah terjadi ketika China mengadopsi GSM untuk sistem seluler mereka.
Tabel 4.1: Spesifikasi Umum ISDB T
Modulation 64QAM-OFDM,
16QAM-OFDM, QPSK-16QAM-OFDM, DQPSK-OFDM Error
Correction Coding
Inner Coding, convolusion 7/8, 3/4,2/3, ½
Outer coding: RS(240, 188) Interval
guard
1/16, 1/8, ¼
Interleaving Time, Frequency, bit, byte
Transmission Channel
Coding Frequency
Domain Multiplexing
BST-OFDM (Band Segmented structure OFDM)
Conditional Access Multi-2
Data Broadcast ARIB STD B-24 (BML, ECMA
script)
Information Services ARIB STD B-10
Multiplexing Sistem MPEG-2
Audio-Coding MPEG-2 Audio (AAC)
Video-Coding MPEG-2 Video, MPEG-4 AVC
/H.264*
Tabel 4.1: Spesifikasi Umum ISDB-T
* H.264 digunakan pada salah satu segmen penyiaran untuk telepon bergerak.
Dalam merumuskan standar baru, mereka berusaha menyisipkan berbagai keunggulan teknologi dibanding standar-standar yang telah ada sebelumnya. Sejak sekitar tahun 2000-an telah dimulai usaha-usaha ke arah penyusunan standar baru. Setidaknya ada dua kelompok, masing-masing dimotori oleh Tsinghua University di Beijing dan Jiaotong University di Shanghai, yang berupaya mengajukan dua sistem baru.
Sistem yang diajukan oleh Tsinghua University mengambil nama DMB-T (Digital Multimedia Broadcast- Terrestrial) yang telah dipatenkan di China dengan nama “Terrestrial digital multimedia/ television broadcasting system”, nomor paten 00 123 597.4, tertanggal 21 Maret 2001. Seperti halnya DVB-T dan ISDB-T, sistem ini juga berbasis OFDM. Subsistem transmisi yang menerapkan TDS-OFDM (Time Domain Synchronization OFDM) adalah kontribusi terpenting dari kelompok riset ini, dan memberikan peningkatan terbesar relatif terhadap kinerja sistem-sistem OFDM pendahulunya. Pada DMB-T, diterapkan teknik sinkronisasi waktu dan frekuensi yang lebih akurat untuk OFDM dengan cara menyisipkan deretan pseudo-noise sebagai pengganti cyclic prefix di dalam guard interval. Teknik ini terbukti meningkatkan efisiensi penggunaan spektrum serta memperbaiki kinerja sistem secara keseluruhan dengan keunggulan beberapa dB di atas DVB-T. Di pihak lain, Jiaotong University mengajukan sistem ADTB-T (Advanced Digital Television Broadcast – Terrestrial) yang menerapkan subistem transmisi dengan carrier tunggal dan modulasi 8-VSB, menyerupai sistem ATSC. Seperti ATSC, sistem
p g
Metode Penyiaran digital Terestrial
Pita Frekuensi VHF/UHF,
Laju bit transmisi 19 Mbit/detik (64-QAM)
Lebar pita Transmisi 5.6 MHz*
Tabel 4.2: Spesifikasi kanal yang digunakan pada ISDB-T di Jepang
* Kompatibel dengan pita 6 Mhz untuk penyiaran terestrial TV analog.
ini memiliki ketahanan tinggi terhadap derau, multipath, dan interferensi. Namun tidak seperti ATSC, ADTB-T mengonsumsi bandwidth 8 MHz untuk setiap carrier-nya dan memiliki kinerja yang lebih baik pada kanal yang berubah terhadap waktu, sehingga menjanjikan kemampuan untuk penerimaan pada kondisi bergerak [CRC, 2003].
Kedua sistem tersebut akhirnya diakomodasi di dalam standar TV digital China yang secara resmi diumumkan oleh badan standarisasi SAC (Standardization Administration of China) pada 18 Agustus 2006 dan mulai berlaku efektif pada 1 Agustus 2007. Standar ini dirilis dengan nomor GB 20600-2006 dengan nama “Framing structure, Channel coding and modulation for digital television terrestrial broadcasting system”, dengan sebutan DMB-T/H (Digital Multimedia Broadcasting – Terrestrial/Handheld). Baik sistem DMB-T usulan Tsinghua maupun ADTB-T dari Jiaotong sama-sama terakomodasi dalam standar tersebut, sehingga perangkat TV penerima perlu memiliki opsi untuk sistem modulasi yang digunakan.
Dalam bagian ini hanya akan dibahas subsistem transmisi dari DMB-T yang merupakan hasil riset Tsinghua University. Pembahasan lebih difokuskan untuk meninjau perbedaannya dengan sistem-sistem terdahulu yang juga berbasis OFDM. Teknik Transmisi
Diagram teknik transmisi DMB-T (minus bagian pengodean-pendekodean kanal dan modulator-demodulator) dapat dilihat pada gambar 4.1. Pada sisi transmisi, 3780 simbol dikelompokkan ke dalam satu simbol OFDM. Setiap simbol data dibawa oleh satu subkanal tertentu melalui proses IFFT. Dalam proses ini, sebaris 378 simbol PN (Pseudo-Noise) disisipkan sebagai guard interval, menggantikan peranan Cyclic Prefix (CP) pada standar-standar sebelumnya. Simbol-simbol PN ini nantinya akan bermanfaat untuk estimasi kanal dan sinkronisasi pada penerima. Keluaran dari IFFT kemudian dilewatkan filter SRRC (Square-Root Raised Cosine) untuk membentuk pulsa dan membatasi bandwidth selebar 8 MHz, sebelum akhirnya digeser ke frekuensi tinggi (up-conversion), dikuatkan oleh power amplifier, dan dipancarkan.
Pada penerima, sinyal yang diterima dilewatkan down-converter, difilter SRRC, dan disampel. Hasilnya masuk secara paralel ke synchronizer, estimator kanal, dan FFT. Hasil estimasi respon impuls kanal itu lalu digunakan untuk ekualisasi dan deteksi, yang kemudian digunakan dalam pengambilan keputusan mengenai titik pada konstelasi simbol yang terdekat dengan sinyal yang diterima.
Tugas synchronizer adalah mencari awal tiap paket data dan tiap simbol OFDM (sinkronisasi waktu) dan mengestimasi pergeseran frekuensi atau offset (sinkronisasi frekuensi), sedemikian hingga kompensasi delay dan frekuensi dapat dilakukan terhadap sinyal yang diterima sebelum masuk ke tahap FFT. Proses sinkronisasi
G (
Gambar 4.3: Teknik transmisi pada DMB-T (tanpa bagian pengodean dan modulasi) [Zheng dkk, 2003]
waktu dan frekuensi ini menggunakan metode perata-rataan dengan window terhadap hasil korelasi antara segmen PN yang diterima dengan barisan PN aslinya.
Sementara itu adanya estimator kanal yang akurat memungkinkan penerapan teknik modulasi koheren. Sifat kanal yang dispersif merusak amplitudo dan fase sinyal yang dikirimkan, sehingga respon kanal pada tiap subcarrier harus diketahui untuk dapat mengompensasi efek perubahan amplitudo dan kanal tersebut, sekaligus mengoreksi pergeseran fase akibat adanya timing offset antara pemancar dan penerima. Dari pembahasan di atas, cukup jelas pentingnya peran deret PN yang disisipkan pada tahap IFFT sebagai header dari frame OFDM yang dikirimkan.
Diagram blok sistem penerima DMB-T lengkap dengan tahap demodulasi dan dekode ditunjukkan gambar 4.4. Seperti halnya DVB-T, DMB-T juga menerapkan teknik pengodean kanal dan interleaving berlapis dua secara berselang-seling untuk mengatasi efek derau impuls, derau burst, dan multipath fading.
Tabel 4.3 menunjukkan parameter-parameter sistem DMB-T yang berbasis TDS-OFDM dan sistem DVB-T mode 8K yang berbasis CP-OFDM (Cyclic Prefix OFDM). Tabel 4.4 menunjukkan keunggulan DMB-T dalam efisiensi penggunaan spektrum dibandingkan DVB-T yang menggunakan guard interval 1/32 sekalipun. Hasil kajian dengan simulasi juga menunjukkan kelebihan DMB-T dalam akurasi sinkronisasi waktu dan akurasi Gambar 4.4: Diagram blok lengkap sistem penerima DMB-T [Nelson, 2005]
estimasi kanal dibandingkan dengan DVB-T untuk kondisi kanal yang berubah terhadap waktu dengan frekuensi Doppler sampai 100 Hz [Zheng dkk, 2003].