第五章 第五章
第五章 模擬結果 模擬結果 模擬結果 模擬結果
5.1 正向通道 5.1.1 參數設定
在正向通道主要的參數：
UDP Payload Size：1472 bytes
此封包大小是指應用程式送下來的資料大小，未包含UDP及IP header
Symbol Rate：16 Mboud 正向通道的symbol rate。
Modulation Type：16APSK
調變方式影響到的是每個symbol可以表示多少個bit，若採用16APSK則表示每 個symbol可表示出4bits的資料量。
LDPC Code Rate：9/10
底層的編碼率會影響到整個通道可用總頻寬中，被標頭（header）或是其他額外 資料（overhead）所佔據的比例，9/10的編碼率代表每10個bits資料有9bit是 真正會被使用的資料。
FECFRAME Size：Normal（8100 bytes）
此大小為在做完FEC編碼後的FECFRAME大小，規格中定義有normal（8100
49
bytes）、short（2025 bytes）。
5.1.2 傳輸率理論推算
以下的理論推導是根據上述的參數設定來作推導，在正向通道中，從應用 程式開始送下來的資料一直到加表頭及切割成MPEG2_TS封包的流程圖可參考 下圖5-1。
圖 5-1正向通道應用程式資料切割圖1
在正向通道方向資料從應用程式送下來1472 bytes的資料，到了UDP/IP以 後加上28 bytes的表頭。資料從Interface往下層模組傳送至MPE模組時會加上 Section的標頭16Bytes，再往下送到MPEG2_TS_SP模組進行切割成184Bytes 為單位的資料並加上4Bytes的MPEG2-TS標頭，因此每1500Bytes的IP封包會 有16Bytes的MPE標頭資料，封包大小為1516Bytes，MPEG2-TS切割成9個 MPEG2-TS封包，作了140Bytes的Padding，每個MPEG2-TS封包有4Bytes標
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頭資料，所以額外資料或是標頭資料佔據的資料量如下：
表頭額外資料：28 + 16 + 140 + 9 x 4 = 220Bytes。 UDP Payload 所佔比例：1472 / (1472+220) = 87%
因此到MPEG2_TS_SP這層模組時總資料量就已經有13%的比例是屬於封 包標頭或是填補的資料，真正UDP Payload 所佔比例為87%。
從MPEG2_TS Stream開始取出資料作為BBFRAME Payload開始，經過中 間的編碼、調變等，一直到組成一個完整的PLFRAME，這中間的加標頭切割的 動作可以參考下圖5-2。
圖 5-2正向通道應用程式資料切割圖2
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接著在底下實體層會根據編碼率及調變方式來算出應該取出多少bit的 MPEG2-TS封包資料量來做編碼。根據查表得知必須取出7264 bytes的 BBFRAME Payload來作編碼。在編碼之前會先加上10 bytes的BBFRAME Header。經過BCH、LDPC編碼後得到FECFRAME，資料長度為64800 bits（8100 bytes）。FECFRAME在送出之前要先轉換成Symbol，所以經過調變後封裝成 PLFRAME，並且增加 90 Symbol的PLFRAME Header才會送到通道上，因此以 編碼率9/10及16APSK的調變方式的話會得到下面的額外資料：
[10*8 + (8100 – 10 - 7264)*8]/4 + 90 = 1762 (Symbol)
BBFRAME Payload所佔比例：14528 / (14528+1762) = 89.18%
因符號傳輸率為16MBaud加上16APSK的調變方式，因此得到資料傳輸率 為64Mbits，
1. 考慮圖5-1的額外表頭資料，使得通道真正可以用來傳輸資料剩下87%
2. 考慮圖5-2的額外表頭、編碼資料，使得通道真正可以用來傳輸資料剩下 89.18%
因此相乘會得到下面的最高資料傳輸率：
64Mbits * 87% * 89.18% = 49.655Mbits
根據以上的理論推導得到應有的傳輸率為49.655Mbits，而在我們的模擬數 據中的傳輸率為49.391Mbits，已經相當接近。其餘不同的調變方式搭配不同編 碼方式的模擬設定的理論及模擬數據都在表5-1中。
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