Thông tin tài liệu
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ TẠ NAM THẮNG XÂY DỰNG MẠNG ĐƠN TẦN TRONG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT LUẬN VĂN THẠC SỸ Hà Nội - 2004 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ TẠ NAM THẮNG XÂY DỰNG MẠNG ĐƠN TẦN TRONG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT Chuyên ngành: Kỹ thuật vô tuyến Điện tử Thông tin liên lạc Mã số: 2.07.00 LUẬN VĂN THẠC SỸ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TSKH PHAN ANH Hà Nội - 2004 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ATSC Advanced Television System Committee AWGN Additive White Gaussian Noise BER Bit Error Rate BPSK Binary Phase Shift Keying CDF Cumulative Distribution Function C/N Carrier to Noise Ratio COFDM Coded-OFDM CP Cyclic Prefix DAB Digital Audio Broadcasting DFT Discrete Fourier Transform DQPSK Difference QPSK DVB Digital Video Broadcasting DVB-C DVB- Cable DVB-S DVB-Satellite DVB-T DVB-Terrestrial ETSI European Telecommunication Standards Institude FDM Frequency Division Multiplex FEC Forward Error Correction FFT Fast Fourier Transform GI Guard Interval GPS Global Possitionning System HDTV High Definition TeleVision ICI Inter Carrier Interference IFFT Inverse Fast Fourier Transform I-Q In phase - Quadrature phase ISDB-T Intergeted Services Digital Broadcasting – Terrestrial ISI Inter Symbol Interference LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MFN Multi Frequency Network MIP Mega-frame Initialisation Packet MP @ ML Main Profile @ Main Level MPEG Moving Picture Experts Group MRC Maximum Rate Combining MTS MPEG- Transport Stream OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplex OSI Open System Interconnection PPS Pulse per Second QAM Quadrature Amplitude Modulation QPSK Quaternary Phase Shift Keying RF R Frequency R-S Reed-Solomon SER Symbol Error Rate SIR Signal to Interference Ratio SNR Signal to Noise Ratio SP Separate Pilot STS Synchronisation Time Stamp SYNC Synchronisation TS Transport Stream LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Các phương thức truyền dẫn tín hiệu truyền hình số 1.3 Ba tiêu chuẩn truyền hình số giới 1.3.1 Chuẩn ATSC a Đặc điểm chung b Phương pháp điều chế VSB tiêu chuẩn ATSC 1.3.2 Chuẩn DVB 4 1.3.3 Chuẩn ISDB-T 1.4 Ưu điểm truyền hình số CHƯƠNG GIỚI THIỆU MẠNG TRUYỀN HÌNH SỐ 2.1 Mở đầu 2.2 Mạng đơn tần 2.2.1 Thế mạng đơn tần 2.2.2 Yêu cầu miền tần số SFN 9 11 2.2.3 Yêu cầu miền thời gian SFN .… 12 2.2.4 Thực đồng hoá mạng đơn tần 14 2.2.5 Lợi ích mạng đơn tần 15 2.2.6 ứng dụng thực tế 2.3 Thu di động mạng đơn tần 2.4 Cấu trúc mạng đơn tần phương pháp đồng thời gian 2.4.1 Cấu trúc mạng đơn tần DVB-T 15 16 19 19 2.4.2 Đồng máy phát sử dụng kỹ thuật bù trễ tĩnh 20 2.4.3 Đồng máy phát sử dụng kỹ thuật bù trễ động 22 a Trễ thực mạng (actual delay) 24 b Trễ cực đại (max delay) 25 c Nguyên tắc kỹ thuật bù trễ động 25 d Đồng máy phát dùng kỹ thuật bù trễ động 26 CHƯƠNG XÂY DỰNG MẠNG ĐƠN TẦN 29 3.1 Mở đầu 29 3.2 Xây dựng mô hình mạng đơn tÇn 31 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.2.1 Mạng đơn tÇn diƯn réng 3.2.2 Mạng đơn tần diện hẹp 3.3 C¬ së OFDM mạng đơn tần 3.3.1 Thuật toán điều chế OFDM 3.3.2 Xử lí đường trun ®a ®êng 3.4 Đặc tính kênh truyền 3.4.1 Phadinh nhanh (sort term fading) 3.4.2 Phadinh che lấp (Shadow fading) 3.5 Phân tích tín hiệu thu 31 32 35 35 39 41 41 46 49 3.5.1 Nhiễu trải nhân tạo máy thu 49 3.5.2 Giải tương quan kênh đơn 52 3.5.3 Năng lượng máy thu kênh đơn 54 3.5.4 Hiệu suất thu kênh đơn 3.5.5 Hiệu suất tương quan tín hiệu thu 3.5.6 Hệ số đánh giá chất lượng mạng (Outage Probability) CHƯƠNG MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ MẠNG ĐƠN TẦN 60 61 65 67 4.1 Kết thu với mạng đơn tần diện rộng 68 4.2 Kết thu với mạng đơn tần diện hẹp 73 4.3 Vị trí máy phát 81 CHƯƠNG MỘT SỐ VẤN ĐỀ THIẾT LẬP MNG N TN VIT NAM 5.1 Những điều kiện để thiết lập mạng đơn tần 5.2 Xây dựng mạng đơn tần cho Việt Nam 5.2.1 Ph¬ng án nước có mạng đơn tần 5.2.2 Phương án mạng đa tần cho phát chương trình quốc gia phát chương trình địa phương 5.2.3 Phương án mạng đơn tần diện rộng phát chương trình quốc gia mạng đơn tần diện hẹp cho địa phương 5.2.4 Phương án mạng đa tần phát chương trình quốc gia mạng đơn tần diện hẹp cho địa phương 5.2.5 Phương án mạng đơn tần diện rộng phát chương trình quốc gia mạng đa tần cho địa phương 5.3 Khuyến cáo phương án mạng đơn tần 5.4 Xây dựng mạng đơn tần cho Việt Nam 5.4.1 Mạng phát chương trình quốc gia 84 87 87 88 89 90 90 91 92 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com mạng đơn tÇn diƯn réng 92 5.4.2 Mạng phát chương trình địa phương mạng đơn tần diện hẹp 92 5.4.3 Các thông số m¸y ph¸t thư nghiƯm 94 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Trong nhiều năm trở lại đây, truyền hình số ứng dụng nhiều nơi giới Cùng với tiến vượt bậc công nghệ chế tạo vi mạch tổ hợp tốc độ cao, đáp ứng yêu cầu làm việc với thời gian thực, cơng nghệ truyền hình số có tiến vượt bậc Truyền hình số mặt đất có ưu điểm vượt trội so với truyền hình tương tự sử dụng máy phát có khả truyền tải đến chương trình đồng thời, với vùng phủ sóng cơng suất phát u cầu máy phát số nhỏ từ đến 10 lần so với máy phát tương tự, điều giúp cho việc tiết kiệm đầu tư chi phí vận hành Một điều đáng quan tâm chất lượng chương trình trung thực, bị ảnh hưởng nhiễu đường truyền, tránh tượng bóng hình thường hay gặp truyền hình tương tự Tại Việt nam, nhận thức ưu điểm truyền hình số tính tất yếu việc truyền hình tương tự nhường chỗ cho truyền hình số, từ năm 1997 đài truyền hình Việt nam có số đề tài nghiên cứu truyền hình số khả ứng dụng nó, năm 1998 triển khai nghiên cứu dự án lộ trình phát triển truyền hình số Việt nam Tháng năm 2001 Công Ty Đầu tư phát triển cơng nghệ truyền hình Việt Nam - Đài Truyền Hình Việt Nam nghiên cứu triển khai thành cơng hệ thống máy phát hình kỹ thuật số mặt đất với thiết bị thu kèm theo, đưa vào phát thử nghiệm thu kết khả quan Để phát huy hết mặt mạnh truyền hình số để tạo thuận lợi cho việc triển khai dịch vụ gia tăng cơng nghệ phát hình số DVB-T như: truyền số liệu, truy cập Internet, phát thêm chương trình phát thoại đặc biệt cho việc thu truyền hình di động thiết phải xây dựng mạng đơn tần (Single Frequency Network) truyền hình số mặt đất Đây vấn đề hay có ứng dụng thực tế nhiều nước Singapore, Đức, Australia LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nội dung luận án nghiên cứu việc "Xây dựng mạng đơn tần truyền hình số mặt đất" nội dung thực tiễn, phù hợp với yêu cầu xây dựng mạng truyền hình số Việt nam Để giải vấn đề trên, nội dung luận án gồm chương sau: Mở đầu Chương 1: Trình bày cách tổng quan truyền hình số ưu điểm Chương 2: Trình bày ngun tắc để xây dựng mạng đơn tần ứng dụng Chương 3: Nghiên cứu vấn đề để xây dựng mạng đơn tần Chương 4: Một số kết đánh giá mạng đơn tần Chương 5: Phân tích vấn đề xây dựng mạng đơn tần Việt Nam xu hướng phát triển Kết luận Sau thời gian nghiên cứu, giúp đỡ tận tình GS.TSKH Phan Anh bạn đồng nghiệp Công ty VTC, nội dung nghiên cứu luận án hoàn thành Với thời gian nghiên cứu hạn hẹp, luận văn khơng tránh khỏi có sai sót, tác giả mong góp ý bảo Thầy Cô bạn bè đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy Cô giáo Khoa Công nghệ ĐH Quốc Gia Hà Nội tạo điều kiện học tập nghiên cứu cho tác giả hai năm học vừa qua Xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp, bạn học lớp có lời động viên quí báu suốt thời gian thực luận văn Hà Nội, Tháng năm 2004 Tạ Nam Thắng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ 1.1 Giới thiệu chung Ngày nay, công nghệ kĩ thuật số ngày thâm nhập sâu vào nhiều lĩnh vực sống, nhiều hoạt động người không tồn khơng có kỹ thuật số phát triển vượt bậc Chúng ta biết ứng dụng từ điện thoại thiết bị tự động, đĩa CD thay hoàn toàn đĩa nhựa thời gian ngắn Khi khoa học kĩ thuật phát triển, nhu cầu số lượng chất lượng chương trình truyền hình ngày cao kỹ thuật sản xuất truyền dẫn tương tự chương trình truyền hình ngày tỏ ưu Kỹ thuật xử lý tín hiệu số thuật tốn nén tín hiệu hình ảnh đời làm xuất kỹ thuật truyền hình số Kỹ thuật truyền hình số đời giải yêu cầu cách triệt để Như ta biết độ rộng băng tần kênh truyền hình tương tự MHz, với băng tần ta truyền vài chương trình truyền hình số có nén cách thực ghép kênh điều chế số chúng Truyền hình số tên gọi hệ thống truyền hình mà tất thiết bị kỹ thuật từ Studio máy thu làm việc theo ngun lí kỹ thuật số Trong đó, hình ảnh quang học camera thu qua hệ thống ống kính, thay biến đổi thành tín hiệu điện biến thiên tương tự hình ảnh quang học (cả độ chói màu sắc), biến đổi thành dãy tín hiệu nhị phân (dãy số 1) nhờ trình biến đổi tương tự sang số Dãy tín hiệu qua nhiều bước biến đổi kĩ thuật nén để làm giảm tốc độ bit tới giá trị phù hợp với độ rộng kênh truyền Sau đó, qua bước xử lí, điều chế số để phát phương thức truyền dẫn cáp quang, vệ tinh hay phát mặt đất LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Như phải quy định có khoảng thời gian trễ tia sóng để đảm bảo không tạo nhiễu bit Người ta gọi khoảng thời gian khoảng thời gian bảo vệ ký hiệu GI Tg Điều kiện khoảng thời gian bảo vệ GI (hoặc Tg) phải nhỏ phần tư chu kỳ symbol, Tg < TS/4 Sau này, người ta quen chọn khoảng thời gian bảo vệ 1/4; 1/8; 1/16 1/32 (phân số hiểu 1/k chu kỳ symbol) Để không xảy tượng nhiễu symbol việc bố trí trạm phát số phải cân nhắc cho khoảng cách địa lý trạm phát số thoả mãn tiêu chuẩn chênh lệch thời gian tia phản xạ tia sóng thẳng Hay nói cách khác cần tính tốn bố trí máy phát tần số A, B, C, D cho tia sóng máy phát A, B, D lân cận không phá chất lượng tín hiệu máy thu thu sóng máy phát C Bảng 5.1 : Tính khoảng cách chênh lệch tối đa đường tia sóng phản xạ tia sóng trực tiếp [D*] Chế độ phát 2k [1.705] Chu kỳ Khoảng thời gian bảo vệ GI [s] symbol [s] 1/4 1/8 1/16 1/32 224 s 56s 28s 14s 7s 16,8km 8,4km 4,2km 2,1km 224s 112s 56s 28s 67,2 km 33,6 km 16,8km 8,4km Khoảng cách D* (km) 8k [6.817] Khoảng cách D* (km) 896 s 85 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Khoảng cách D* = c GI = 3.108m/s GI chênh lệch tối đa đường tia sóng phản xạ tia sóng trực tiếp Trong c vận tốc ánh sáng 3.108m/s, GI khoảng thời gian bảo vệ Nhìn bảng, ta thấy hai thơng số định khoảng cách tối đa đường tia sóng phản xạ tia sóng trực tiếp [D*] chế độ phát (8k hay 2k) khoảng thời gian bảo vệ (1/4; 1/8; 1/16 hay 1/32) Qua số liệu suy khoảng cách tối đa máy phát Giả sử có máy phát tỉnh A, B, C D cạnh nhau, máy thu có tỉnh D thu chương trình máy phát D (máy thu gần tháp anten phát D) Các sóng phát từ máy phát A, B, C (của mạng đơn tần) đến máy thu D ta coi tia phản xạ máy D từ vật gây phản xạ xa Như khoảng cách tối đa máy phát A, B, C đến máy thu D gần số liệu [D*] bảng Nhìn bảng ta thấy hai thơng số định khoảng cách tối đa máy phát chế độ phát 2k (hay 8k) khoảng thời gian bảo vệ Muốn xây dựng mạng đơn tần với số lượng trạm phát tối thiểu nhất, cần chọn chế độ phát 8k Nhiều tham số cần nghiên cứu xác định triển khai thực tế * Kết luận vấn đề để thiết lập SFN Mạng đơn tần có mặt lợi khơng phải phân kênh sóng khác cho vùng khu vực khác Nhưng có điều bất lợi tất máy phát phải phát dòng MPEG-TS có nội dung, vận tốc bit thời điểm Chắc chắn xảy tượng nhiễu symbol (tức bit), trễ thời gian tia phản xạ tia sóng thẳng vượt 1/4 chu kỳ 86 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com symbol (TS/4) Còn trễ thời gian tia phản xạ tia sóng thẳng nhỏ TS/4, khơng xảy nhiễu bit Phát theo chế độ 8k (so với chế độ 2k) khơng cải thiện vận tốc dịng truyền tải đa chương trình MPEG-2-TS, khơng nâng dung lượng phát, làm giảm số lượng máy phát mạng phát đơn tần Vì phát mạng đơn tần, khoảng cách địa lý máy phát phát theo chế độ 8k lớn phát theo chế độ 2k Nếu thiết lập mạng đơn tần, chọn chế độ 8k có lợi 2k, số lượng máy phát cần Khoảng cách máy phát mạng đơn tần số liệu cần quan tâm Nếu nhìn vào điều kiện khoảng thời gian trễ tia phản xạ với tia sóng trực tiếp, rõ ràng trạm phát gần tốt, thoả mãn yêu cầu Nhưng vấn đề đặt phải cân nhắc bố trí phần lớn (có thể hầu hết) máy phát đặt thủ phủ tỉnh, thành phố, nơi xây dựng tháp anten phát hình số lượng máy phát phải mức độ tối thiểu mà thoả mãn tiêu chí mạng đơn tần Nhìn bảng 5.1 ta thấy hai thơng số định khoảng cách tối đa máy phát: chế độ phát 2k (hay 8k) khoảng thời gian bảo vệ 5.2 Các phương án xây dựng mạng đơn tần 5.2.1 Phương án nước có mạng đơn tần Đây phương án thật tận dụng mạnh hệ phát Châu Âu Mạng phát đảm nhận phát chương trình quốc gia (có thể tới chương trình) máy phát số Ưu điểm phương án này: - Mọi máy thu vùng đất nước thu tần số 87 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Khi thu lưu động ôtô, tàu hoả, tàu thủy khơng cần phải chỉnh lại kênh sóng suốt hành trình giao thơng - Mở khả thuận lợi cho dịch vụ khác: Teletext, Internet điện thoại di động, vv - Xây dựng mạng với trạm phát số đồng cấu hình máy phát, ngoại trừ cơng suất, độ cao tháp anten cấu hình hệ thống anten phát khác - Lựa chọn kênh phát số khơng khó khăn - Tài ngun tần số dôi dư cho phát triển mạng triển khai dịch vụ khác sau quốc gia Nhược điểm phương án này: - Khơng ghép chương trình địa phương vào dòng truyền tải đa chương trình để phát - Số lượng trạm phát số phải tăng để thoả mãn với điều kiện thu phát số - Vẫn phải có mạng phát số riêng cho đài địa phương - Toàn mạng phải đồng nhờ tín hiệu GPS 5.2.2 Phương án sử dụng mạng đa tần cho phát chương trình quốc gia phát chương trình địa phương Phương án không sử dụng mạng đơn tần Tất máy phát phát kênh khác Phương án Vương quốc Anh sử dụng (81 trạm) Ưu điểm phương án này: - Không phải đồng cho máy phát tín hiệu GPS 88 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Mỗi máy phát ghép thêm bớt dễ dàng chương trình truyền hình tuỳ theo nhu cầu nhà quản lý nhu cầu xem vùng Nhược điểm phương án này: - Mạng phát hình q nhiều kênh sóng, phải bố trí chi ly không gây can nhiễu số sang số, số sang analog analog sang số - Khi thu lưu động suốt hành trình phải liên tục chỉnh kênh thu sóng - Số lượng trạm phát nhiều - Tài nguyên tần số dải VHF UHF tận dụng hết cho mạng phát hình 5.2.3 Phương án mạng đơn tần diện rộng cho phát chương trình quốc gia mạng đơn tần diện hẹp cho địa phương Đây phương án mạng đơn tần tồn Một mạng đơn tần diện rộng (chế độ phát 8k) để phát chương trình quốc gia Các mạng đơn tần diện hẹp (chế độ phát 2k) giành cho địa phương Ưu điểm phương án này: - Khơng bị hạn chế phát chương trình địa phương, có tới chương trình có mạng riêng để phát - Mạng phát chương trình quốc gia độc lập với mạng phát địa phương Nhược điểm phương án này: - Số lượng trạm phát cần nhiều Tuy nhiên không nhiều mạng phát đa tần 89 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Có địa phương khơng đủ chương trình để hình thành mạng phát, gây lãng phí tài nguyên tần số 5.2.4 Phương án mạng đa tần phát chương trình quốc gia mạng đơn tần diện hẹp cho địa phương Phương án mạng đa tần phát chương trình quốc gia Các địa phương phát chương trình mạng đơn tần diện hẹp Ưu điểm phương án này: - Không phải đồng cho mạng đa tần quốc gia - Các máy phát (phát chương trình quốc gia) có cơng suất, số lượng anten độ cao tháp anten tuỳ theo yêu cầu phủ sóng rộng hay hẹp vùng Nhược điểm phương án này: - Phải phân kênh cho mạng phát chương trình quốc gia khơng khác mạng phát analog - Khi thu chương trình quốc gia máy thu lưu động, qua vùng máy thu phải chỉnh lại kênh thu Phương án khơng khác phương án 5.2.2 hình thành hai mạng đa tần cho phát chương trình quốc gia phát chương trình địa phương 5.2.5 Phương án mạng đơn tần diện rộng phát chương trình quốc gia mạng đa tần cho địa phương Ưu điểm phương án này: - Thu di động chương trình quốc gia tốt - Chương trình địa phương độc lập 90 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhược điểm phương án này: - Phải phân kênh cho máy phát địa phương để tránh can nhiễu - Không tận dụng hết băng tần địa phương gây lãng phí 5.3 Khuyến cáo phương án mạng đơn tần Một mạng đơn tần diện rộng phát chương trình quốc gia Các mạng đơn tần diện hẹp cho địa phương Phương án phân tích xem xét theo: - Xem xét mặt ưu nhược phương án nêu Tính đến yếu tố kỹ thuật mà nhiều nước Châu Âu triển khai phát 2k/8k mạng đơn tần - Nếu thiết lập mạng đơn tần phát theo chế độ 8k khoảng thời gian bảo vệ 1/4, khoảng cách địa lý máy phát đạt khoảng 7072 km Như vậy, lắp đặt máy phát số vị trí có trạm phát analog nay, đáp ứng yêu cầu phủ sóng phát số Tất nhiên, phải bố trí thêm trạm phát lại thoả mãn tiêu chí mạng đơn tần - Số lượng trạm phát số phải tăng trạm phát PAL analog thoả mãn điều kiện mạng đơn tần Bởi vì, khoảng cách trạm phát xác định hai thông số là: chế độ phát 8k 2k khoảng thời gian bảo vệ GI Số lượng sóng mang nhiều, khoảng thời gian bảo vệ lớn, khoảng cách địa lý máy phát xa - Số lượng chương trình phát (hay xác tốc độ dòng truyền tải MPEG-2-TS hay dung lượng kênh phát) 2k 8k 91 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Tận dụng tối đa mạnh hệ phát số tạo mạng phát đơn tần thuận lợi cho thu lưu động dọc tuyến đường xuyên Bắc Nam - Dự báo phát triển chương trình truyền hình Trung ương lên tới chương trình thời gian khoảng 10-15 năm - Một máy (hoặc nhiều máy) phát đơn tần địa phương phát vài chương trình, dung lượng cịn lại phát thêm chương trình quốc gia Như vậy, vùng địa lý có hai tần số, ví dụ kênh 25UHF quốc gia kênh địa phương 5.4 Xây dựng mạng đơn tần cho Việt Nam Để xây dựng mạng đơn tần Việt Nam phải tuân theo nguyên tắc nêu trên, xem xét phương án phù hợp, áp dụng cho địa hình, yêu cầu cụ thể khác 5.4.1 Mạng phát chương trình quốc gia mạng đơn tần diện rộng - Phương án hình thành mạng đơn tần diện rộng cho nước phát chung chương trình quốc gia Xây dựng mạng đơn tần dọc theo tuyến Bắc Nam - Diện tích phủ sóng rộng nên dùng mode 8k, thuận tiện cho thu di động - Dùng máy phát công suất lớn anten cao để phủ vùng diện tích rộng - Khoảng cách máy phát số tối đa khoảng 70km (nếu khoảng bảo vệ GI=1/4) khoảng cách máy phát giảm 35km (nếu khoảng bảo vệ GI=1/8) - Nên tăng cường máy phát vùng truyền sóng khơng thuận lợi vùng đồi núi có nhiều chướng ngại vật 92 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5.4.2 Mạng phát chương trình địa phương mạng đơn tần diện hẹp - Phương án hình thành mạng đơn tần diện hẹp cho tỉnh thành phố có lực phát triển, trước hết Hà Nội TP Hồ Chí Minh - Diện phủ sóng khơng cần lớn nên dùng mode 2k thuận lợi cho việc thu di động vùng đô thị hay thành phố - Sử dụng nhiều máy phát tốt, cho độ phủ tốt - Công suất phát không cần phải lớn chiều cao anten vừa phải phù hợp với địa hình diện tích vùng dịch vụ khác - Khoảng cách máy phát tối đa 16,8 km (nếu khoảng bảo vệ 1/4) 8,4 km (nếu khoảng bảo vệ 1/8) Tại tỉnh thành phố khu công nghiệp có lực sản xuất phát nhiều chương trình địa phương, xây dựng mạng đơn tần diện hẹp cho khu vực Việc xây dựng mạng đơn tần có tính đến phát triển địa phương sau Công suất phát số không cần lớn phát analog, cường độ điện trường khoảng 35-40dBV/m (cho thu anten trời) băng tần UHF Tùy theo độ nhạy thông dụng, hệ số tạp nhiễu máy thu số, tính cường độ điện trường tiêu chuẩn, ấn định công suất phát (và công suất xạ) cho phù hợp với khu vực cụ thể, thực thi dự án Bên cạnh đó, ta phải ý đến hệ số chất lượng mạng, với tiêu phủ sóng đạt yêu cầu cho trước Như ta biết, nơi xa hai tỉnh lỵ có khoảng cách 207km (Lâm Đồng - Đồng Nai) Nơi gần 15km (Bắc Giang - Bắc Ninh, Hà Nội - Hà Đông, Tiền Giang - Bến tre) Vùng đồng Nam Bộ truyền sóng tốt Thực tế, khoảng cách địa lý máy phát đồng Nam Bộ lại gần nhau, thế, sử dụng 2k cho khu vực 93 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Dưới thơng số máy phát thử nghiệm sử dụng cho mạng đơn tần diện rộng đơn tần diện hẹp 94 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5.4.3 Các thông số máy phát thử nghiệm Các thơng số máy phát thử nghiệm dự kiến sau: Bảng 5.2: Các thông số máy phát thử nghiệm dự kiến Kênh sóng 25-UHF Thơng số OFDM Giá trị 1.705 sóng mang (chế độ 2k) Số lượng sóng mang 6.817 sóng mang (chế độ 8k) Kiểu điều chế 64-QAM Mã ngồi Rc 2/3 (hay cịn viết FEC) (hầu nước chọn giá trị 2/3) Khoảng thời gian bảo vệ GI (*) Có thể chọn 1/4 1/8 Khoảng cách sóng mang 4,464 KHz với 2k (1.705 sóng mang) 1,116 KHz với 8k (6.817 sóng mang) Khoảng cách sóng mang lớn 7,61 MHz sóng mang bé Dải thơng cao tần MHz Tốc độ dịng liệu tổng 19,9 Mbit/s (GI=1/4) (dữ liệu hữu ích) 22,1 Mbit/s (GI=1/8) Điều chế 64-QAM FEC = 2/3 Khoảng thời gian bảo vệ GI 1/ 1/8 1/16 1/32 Tốc độ dòng truyền 19,91 22,12 23,419 24,128 tải MPEG-2 TS Mbit/s Mbit/s Mbit/s Mbit/s 95 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com D* (nếu mode 8k) D* (nếu mode 2k) 67,2 km 33,6 km 16,8 km 8,4 km 16,8 km 8,4 km 4,2 km 2,1 km D* (km) khoảng tối đa chênh lệch đường tia sóng máy phát đến máy thu - Để xây dựng mạng đơn tần diện rộng có số lượng máy phát tối thiểu nhất, ưu tiên thử nghiệm phát điều chế 64-QAM, chế độ phát 8k, FEC =2/3 (hầu nhiều nước chọn giá trị này), khoảng thời gian bảo vệ GI = 1/4 - Khi dịng truyền tải đa chương trình MPEG-2-TS có vận tốc 19,9 Mbit/s, đủ cho phát chương trình chất lượng tốt (gần 4Mbit/s cho chương trình) Nếu áp dụng phương pháp nén ghép có thống kê, chất lượng chương trình hồn tồn đồng tốt - Dịng liệu chương trình cấp phát từ đường truyền vệ tinh hay từ đường trục cáp quang có sẵn Lưu ý: Thực tế, tình trạng tia sóng VHF cách xa từ 100 km đến máy thu phá tia sóng từ 25-30 km đến máy thu Sự chênh lệch khoảng cách lúc 70 km, tức chênh lệch thời gian lớn 1/4 symbol, dẫn đến nhiễu symbol, phá chất lượng thu chương trình Điều hay xảy băng tần VHF chưa xảy với băng tần UHF Đó nhiều lý chọn kênh 25-UHF làm kênh cho mạng phát đơn tần, tránh tượng sóng truyền xa dải tần VHF Để tránh tượng xảy cho thu số mạng đơn tần, điều tốt cần tính tốn đến cơng suất xạ hướng phát hệ thống anten 96 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KẾT LUẬN Mạng đơn tần truyền hình kĩ thuật số mặt đất nghiên cứu ứng dụng thành công nhiều nước giới Tuy chưa thực Việt Nam chiếm nhiều quan tâm tầm quan trọng Việc bước xây dựng mạng đơn tần Việt Nam có ý nghĩa to lớn cần phải cân nhắc, xem xét tỉ mỉ để đạt hiệu cao nhằm mục đích phục vụ cho sống Tác giả hi vọng luận văn góp phần nhỏ bé vào việc xây dựng nên mạng đơn tần truyền hình số mặt đất Việt Nam tương lai Với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật với tăng trưởng kinh tế khơng ngừng tương lai khơng xa Việt Nam có mạng phát hình số mặt đất đại sánh ngang nước khu vực Tác giả mong sau có nhiều nghiên cứu sâu vấn đề xây dựng mạng đơn tần Việt Nam Xin chân thành cảm ơn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ETSI EN 300 744 V1.4.1 (2001) “Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television”, pp 9-35, European Standard (Telecommunications series) [2] ETSI TR 101 154 V1.4.1 (2000), “Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for the use of MPEG-2 Systems, Video and Audio in satellite, cable and terrestrial broadcasting applications”, Technical Report [3] Faria G (1998), “Single Frequency networks a magic feature of COFDM”, pp 2-13, ITIS, France [4] Faria G (1999), “DVT- T Hierarchical Modulation: An Opportunity For New Services? ” [5] Faria G (2002), “DVB-T: New Operative Modes For Digital Terrestrial TV”, Harris Broadcast Europe, France [6] Faria G, “ Mobile DVB-T using Antenna Diversity Receirver” [7] Malmgren G (1996), “Network Planning of Single Frequency Broadcasting Networks”, Royal Institute of Technology, Sweden [8] Malmgren G (1996), “Impact of carier frequency offset, Doppler spread and Time Synchronisation errors in OFDM based Single Frequency Networks”, Royal Institute of Technology, Sweden [9] Malmgren G (1996), “On the Outage Probability in Local/Regional Single Frequency Broadcasting Networks”, Royal Institute of Technology, Sweden [10] Muller A (1994), “OFDM transmission overtime-variant mutilpath chanels” [11] Russel M (1995) “Terrestrial Digital Video Broadcasting for Mobile Reception Using OFDM” [12] Shelswell P (1996), “The COFDM Modulation System The heart of Digital LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Audio Broadcasting”, pp 4-5.The British Broadcasting Corporation LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... Nội dung luận án nghiên cứu việc "Xây dựng mạng đơn tần truyền hình số mặt đất" nội dung thực tiễn, phù hợp với yêu cầu xây dựng mạng truyền hình số Việt nam Để giải vấn đề trên, nội dung luận án... quan truyền hình số ưu điểm Chương 2: Trình bày nguyên tắc để xây dựng mạng đơn tần ứng dụng Chương 3: Nghiên cứu vấn đề để xây dựng mạng đơn tần Chương 4: Một số kết đánh giá mạng đơn tần Chương... trọng số, tham số quan trọng Phạm vi miền làm việc định nghĩa từ Trước tiên, ta có định nghĩa hai mơ hình mạng đơn tần 3.2 Xây dựng mơ hình mạng đơn tần Một khái niệm xây dựng mạng đơn tần, là:
Ngày đăng: 05/12/2022, 17:53
Xem thêm:
