Phân tích công nghệ truyền hình số dvb t2 kết quả thử nghiệm và lựa chọn các thông số kỹ thuật

Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt LỜI MỞ ĐẦU Để thực lộ trình số hóa lĩnh vực truyền dẫn phát sóng , theo Quyết định số 2451/QĐ-TTg ngày 27/12/2011 Thủ Tướng Chính phủ đến năm 2020 chấm dứt phát sóng Analog, chuyển sang phát Số tỉnh sau: - Năm 2015 Phát sóng số Hà nội, TP Hồ Chí Minh, Hải phịng, Cần Thơ - Năm 2016 Phát sóng số tỉnh thuộc ñồng Bắc bộ, Các tỉnh ñồng Bằng Nam - Năm 2017 đến 2020 chấm dứt hồn tồn phát sóng Analog chuyển hồn tồn sang phát sóng số nước Việc nghiên cứu lựa chọn chuẩn phát sóng số mặt đất giai đoạn quan trọng cấp bách ñối với Hà nội nước , nhằm thống tiêu chuẩn làm sở khoa học ñể ñầu tư hướng tới khai thác , sử dụng lâu dài không lạc hậu lãng phí , Em lựa chọn đề tài nghiên cứu : “Phân tích cơng nghệ truyền hình số DVB-T2 -Kết thử nghiệm lựa chọn thông số kỹ thuật” làm luận văn Thạc sỹ Với Phương pháp nghiên cứu thử nghiệm : - Phân tích sở lý thuyết , thơng số Tiêu chuẩn DVB-T2 - EN 302755 - Phân tích , đánh giá ưu nhược điểm tiêu chuẩn phát sóng DVB-T - Phân tích đặc điểm , thơng số ảnh hưởng tới chất lượng tín hiệu - Phát sóng thử nghiệm, đo thơng số kỹ thuật ñịa ñiểm khác Hà nội thiết lập tất chế độ phát sóng khác nhằm tìm thơng số chuẩn phù hợp với ñịnh mức ñầu tư, khả khai thác ứng dụng cơng nghệ cho Đài Truyền hình Việt nam , Đài TH Hà nội tỉnh khác nước Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu thử nghiệm cơng nghệ truyền hình số DVB-T2 , thân Em (có hỗ trợ số đồng nghiệp thiết bị đo lường Đài Truyền hình Việt nam) thống kê có kết luận số ưu nhược ñiểm Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 11 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt thông số DVB-T2 nhằm mục đích phục vụ phát sóng quảng bá truyền hình số mặt ñất ứng dụng khác , phù hợp khả đầu tư, mơi trường khai thác thiết bị Việt nam Trong q trình thực khơng tránh thiếu sót ,tác giả mong nhận ñược góp ý ñể nội dung luận văn ñược hoàn chỉnh hơn! Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 12 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT DVB-T2 1.1 NHỮNG ƯU ĐIỂM CƠ BẢN CỦA TIÊU CHUẨN DVB-T2: Hệ thống DVB-T2 ñược xây dựng với mục đích:
DVB-T2 đạt hiệu cao khả xây dựng mạng mạng ñơn tần diện rộng (SFN- Single Frequency Network)
DVB-T2 tương quan chuẩn họ chuẩn DVB DVB-T2 phát huy ñược giải pháp ñã tồn tiêu chuẩn DVB khác Ví dụ: DVB-T2 có giải pháp kỹ thuật có tính then chốt DVB-S2, là: + Cấu trúc phân cấp, đóng gói liệu khung BB (Base Band Frame) + Sử dụng mã sửa sai LDPC (Low Density Parity Check)
Mục tiêu chủ yếu DVB-T2 dành cho phương thức thu cố ñịnh thu di ñộng, cho phép sử dụng ñược anten thu ñang sử dụng gia đình sử dụng lại hệ thống anten phát có
Trong điều kiện truyền sóng, DVB-T2 đạt dung lượng truyền kênh cao hệ đầu (DVB-T) 30%
DVB-T2 có chế nâng cao độ tin cậy loại hình dịch vụ cụ thể, có khả cho phép ñạt ñược ñộ tin cậy cao ñối với vài dịch vụ so với dịch vụ khác
Cho phép linh hoạt ñối với băng thơng tần số
DVB-T2 giảm tỷ lệ cơng suất đỉnh/cơng suất trung bình máy phát, ñiều giúp giảm ñiện tiêu thụ tồn hệ thống
Anh nước giới phát sóng số mặt đất theo chuẩn DVB-T2 Sau thời gian thử nghiệm DVB-T2 Anh, người ta thấy rằng: Dung lượng truyền liệu kênh DVB-T2 cao khoảng 50% so với DVB-T Ngồi đặc biệt, DVB-T2 cịn có khả chống lại tượng phản xạ nhiều ñường (Multipaths) có khả can nhiễu đột biến tốt nhiều so với DVB-T Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 13 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt Bảng 1.1 Ví dụ so sánh DVB-T2 với DVB-T Anh DVB-T DVB-T2 Phương thức ñiều chế 64 - QAM 256 - QAM FFT 2K 32K Khoảng bảo vệ 1/32 1/128 FEC 2/3CC + RS 3/5 LDPC + BCH Pilot tán xạ 8.3% 1.0% Pilot liên tục 2.0% 0.53% L1 1.0% 0.53% Phương thức sóng mang Tiêu chuẩn Mở rộng Dung lượng 24.1Mbps 36.1 Mbps - Nhận xét: DVB-T2 ñạt ñược dung lượng cao so với DVB-T mạng ñơn tần (SFN) với giá trị tuyệt đối khoảng bảo vệ (67%) DVB-T2 cịn cho phép sử dụng khoảng bảo vệ lớn 20% so với DVB-T, ñiều ñồng nghĩa với việc mở rộng vùng phủ sóng máy phát mạng SFN 1.2 MƠ HÌNH CẤU TRÚC CỦA HỆ THĨNG DVB-T2: Hệ thống DVB-T2 chia thành khối phía phát (SS1, SS2, SS3) hai khối phía thu (SS4 SS5) mơ tả hình 1.1: Hình 1.1: Mơ hình cấu trúc DVB-T2 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 14 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt * Trong đó: - SS1: Mã hố ghép kênh: có chức mã hố tín hiệu video/audio tín hiệu phụ trợ kèm theo PSI/SI tín hiệu báo hiệu lớp (L2 Signalling) với cơng cụ điều khiển chung nhằm đảm bảo tốc độ bit khơng đổi tất dịng bit Khối có chức hồn tồn giống tất tiêu chuẩn DVB Đầu khối dòng truyển tải MPEG-2TS (MPEG - Transport Stream) - SS2: Basic DVB- T2 – Gateway : Đầu DVB- T2-Gateway dịng DVB- T2 - MI Mỗi gói DVB- T2-MI bao gồm Baseband Frame, IQ Vector thông tin báo hiệu (LI SFN) Dòng DVB- T2-MI chứa thơng tin liên quan đến DVB- T2-FRAME Mỗi dịng DVB- T2-MI cung cấp cho một vài ñiều chế hệ thống T-2 - SS3:Bộ ñiều chế T-2 (T-2 Modulator): Bộ ñiều chế T-2 sử dụng Baseband Frame DVB- T2- Frame có dịng DVB- T2-MI, vào để tạo Khung T-2 - SS4: Giải ñiều chế T-2 (T-2 Demodulator): Bộ giải điều chế SS4 nhận tín hiệu cao tần (RF Signal) từ nhiều máy phát (SFN Network) cho dòng truyền tải (MPEG-TS) ñầu - SS5: Giải mã dòng truyền tải (Stream Decoder): Bộ giải mã thu nhận tín hiệu giải mã thành tín hiệu video/audio để đưa tivi 1.3 MỘT SỐ TÍNH NĂNG MỞ RỘNG CỦA DVB-T2: 1.3.1 Các thông số mở rộng DVB-T2: Các thông số T-2 mở rộng so với DVB-T, bao gồm: - FFT: 1K, 2K, 4K, 8K, 16K, 32K - Khoảng bảo vệ - GI: - Pilot phân tán: 1/128, 1/32, 1/16, 19/256, 1/8, 19/128, 1/4 biến thể khác phù hợp với khoảng bảo vệ khác Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 15 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt - Pilot liên tục: tương tự DVB-T, nhiên tối ưu - Tráo: Bao gồm tráo bit, tráo tế bào, tráo thời gian tráo tần số Việc mở rộng thông số kết hợp với mã sửa sai mạnh hơn, cho phép DVB -T2 ñạt ñược dung lượng cao DVB-T gần 50% phát sóng chế độ đa tần (MFN) chí cịn lớn ñối với mạng ñơn tần (SFN) * Đăc biệt, DVB-T2 cịn có số đặc tính góp phần cải thiện chất lượng hệ thống: - Cấu trúc khung (Frame Structure) T-2: chứa symbol nhận diện ñặc biệt ñược sử dụng ñể quét kênh (channel scanning) nhận biết tín hiệu nhanh - Chịm xoay: nhằm tạo nên tính đa dạng điều chế tín hiệu, hỗ trợ việc thu tín hiệu có tỷ lệ mã sửa sai lớn - Các giải pháp kỹ thuật ñặc biệt nhằm giảm tỷ số mức ñỉnh mức trung bình tín hiệu phát - Thêm tuỳ chọn ñối với khả mở rộng khung liệu tương lai (future extension frame) Ví dụ : DVB-T2 Litte 1.3.2 Giải pháp kỹ thuật DVB-T2 : 1.3.2.1 Các ống lớp vật lý ( Physical Layer Pipes – PLPs) - DVB-T2 với nhiều yếu tố góp phần làm tăng độ tin cậy hệ thống dung lượng truyền kênh (≈30%), ưu điểm trội so với DVB-T là: ống lớp vật lý (Physical Layer Pipes - PLP), mode sóng mang mở rộng, MISO dựa Alamoutic, phương thức ñiều chế 256-QAM ñặc biệt sử dụng mã sửa sai LDPC BCH cho phép cải thiện chất lượng truyền dẫn - DVB-T2 ñược nghiên cứu phát triển mang tính kế thừa phần lớn ưu ñiểm tiêu chuẩn DVB-T DVB-S2 DVB-T2 có cấu trúc hệ thống hồn tồn giống DVB-S2 là: sử dụng phương thức đặc biệt để đóng gói liệu vào Khung sở (Base Band Frame – BB Frame), tạo PLP Và thiết bị ñể thực việc DVB-T2 : T2 - Gateway Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 16 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt T2- Gateway thiết bị quan trọng, bước ñột phá hệ thống DVB-T2 thiết bị cung cấp: tín hiệu, phương thức điều khiển cho ñiều chế DVB-T2 qua giao diện ñầu là: T2-MI T2-Gateway cung cấp, quản lý PLP (Physical Layer Pise) ñể cung cấp nhiều phương thức dịch vụ có cấp chất lượng dịch vụ khác (Di động, Internet ) • Vai trị T2-Gateway hệ thống DVB-T2 Trong đó: Hình 2: Mơ hình hệ thống DVB-T2 Mã hố ghép kênh có chức mã hố tín hiệu video/audio tín hiệu phụ trợ kèm theo như: PSI/SI tín hiệu báo hiệu lớp (L2 Signalling) với công cụ ñiều khiển chung nhằm ñảm bảo tốc ñộ bit không ñổi ñối với tất dòng bit Các khối có chức hồn tồn giống đáp ứng tiêu chuẩn DVB Đầu khối dòng truyển tải MPEG - TS (MPEG - Transport Stream) T2 Gateway: cung cấp đầu dịng T2 - MI Mỗi gói T2-MI bao gồm: Baseband Frame, IQ Vector thơng tin báo hiệu (LI SFN) Dịng T2-MI chứa thơng tin liên quan đến T2-FRAME Mỗi dịng T2-MI cung cấp cho nhiều ñiều chế hệ thống DVB-T2 Bộ ñiều chế DVB-T2 (DVB-T2 Modulator) Bộ ñiều chế DVB-T2 sử dụng Baseband Frame T2- Frame mang dịng T2-MI đầu vào ñể tạo DVB-T2 Frame Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 17 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt T2-Gateway thiết bị quan trọng DVB-T2 cung cấp băng tần điều khiển tín hiệu đến tất điều chế DVB-T2 tồn giao diện đầu T2-MI T2-Gateway quản lý PLP (Physical Layer Pipes) ñể cung cấp nhiều phương thức dịch vụ khác Hình 1.3 : Vai trò T2-Gateway DVB-T2 Gateway thực chức năng: • Tạo gói Dịng truyền tải DVB/MPEG-2 Dịng truyền tải DVB-T2, chèn liệu đồng để thực phát sóng mạng ñơn tần -SFN (chế ñộ MISO), • Quản lý với chế ñộ PLP hay nhiều PLP, ñầu dịng T2 với chế độ điều chế DVB-T2 với thơng tin đồng - ñược gọi là: T2-MI (T2- Modulator Interface) (T2-MI ñược truyền qua giao diện ASI IP) • Đóng gói Dịng MPEG-2 TS vào BB-Frame • Tương thích tất chế ñộ ñiều chế ñể tạo luồng liệu xác ñịnh Khi phát sóng dịch vụ mạng đơn tần DVB-T2, T2-Gateway coi adapter SFN T2-Gateway cung cấp băng tần đồng ngồi băng, đồng tất liệu ñể tạo luồng liệu ñồng giúp ñiều chế hoạt ñộng thời gian với tần số
Các Ống lớp vật lý ( PLPs – Physical Layer Pipes) Các khái niệm PLP tương tự tiêu chuẩn DVB-S2, cho phép mở rộng triển khai dịch vụ (Một PLP thực truyền dịch vụ HD, PLP khác mang dịch vụ SD…) Tất PLP ñều ñược phát Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 18 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt sóng tần số, điều coi cách ghép kênh DVB-T2 - T2-Gateway thực chế độ: PLP (Single PLP) nhiều PLP (Multi PLP) - T2-Gateway phát sóng chế độ nhiều PLP cung cấp liệu hồn tồn xác cho ñiều chế - T2-Gateway cho phép phát tới chế ñộ tối ña 50 PLP - Nội dung PLP ñược truyền trực tiếp từ ñầu vào qua giao diện ASI IP Nhà vận hành mạng lựa chọn đầu vào Dịng TS nhiều PLP Mỗi Dòng TS tương ứng với PLP Các Dịng TS giống truyền nhiều PLP khác Mỗi PLP mang nội dung nhiều dịng TS Hình 1.4: Các Ống lớp vật lý Dưới giới thiệu cấu hình kênh DVB-T2 có băng thơng 8MHz ghép ống lớp vật lý với dịch vụ khác nhau: 3D, HD thu anten trời SD thu anten nhà di dộng ( Đối với việc thu chương trình HD, SD theo DVB-T2 sử dụng set-top box, chương trình thu di ñộng sử dụng USB thu DVB-T2) Bảng 1.2: Ví dụ cấu hình DVB-T2 ghép ống lớp vật lý Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 19 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt Ch 3D+ Tốc độ Băng C/N (Mbit/ thông (dB) s) sử dụng Điều chế Tỷ Khoả Pilo Kích lệ ng thướ mã bảo c vệ FFT t 1+1 18+10 68% 23,4 256QAM ¾ 1/16 PP4 32K SD 2+2 24% 10,6 16QAM 3/5 1/16 PP4 32K Di 0,5 7% 3,3 ½ 1/16 PP4 32K 32,5 99% HD QPSK ñộng Tổng cộng Với dịch vụ khác nhau, PLP sử dụng thơng số: phương thức điều chế, tỷ lệ mã, tráo thời gian khác Yêu cầu Dòng MPEG-TS đảm bảo tốc độ bít khơng đổi (CBR – constant bit rate), nội dung (payload) với tốc độ bit thay đổi (VBR) việc thêm “gói rỗng”- null packets Do dung lượng gói rỗng khác Trong dịng TS truyền khơng có “gói rỗng” Chúng ñược tách trước truyền máy thu nhận ñược tự ñộng ñược chèn “null packets” vào Dịng TS; điều giúp tiết kiệm băng thông truyền dẫn - Trong DVB-T2, người ta quy ñịnh chế ñộ A S-PLP chế ñộ B M-PLP *A Đầu vào Chế ñộ A: Đây mode đơn giản xem phần mở rộng DVBT Ở tín hiệu DVB-T2 sử dụng PLP ñơn ñược truyền tần số chứa Dòng MPEG-TS *B Đầu vào chế ñộ B: Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 20 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt Chế độ cung cấp đa dịch vụ việc áp dụng tính Ống Lớp vật lý (hình 4) Trong mode B, với dịch vụ truyền PLP, ngồi nhóm dịch vụ (các dịch vụ có tốc độ bit thấp) chia sẻ PLP  Ưu ñiểm M-PLP: - Khả chống tượng phản xạ nhiều ñường cao (nhờ kết hợp chế ñộ ñiều chế tốc ñộ mã hóa) - Tăng khả tráo thời gian - Cho phép tiết kiệm ñiện máy thu nhờ chia lát thời gian DVB-H - Cho phép linh hoạt tần số – chia lát theo thời gian - tần số (TFS) Vì trường hợp ñồng thông số vật lý ñược thiết lập, mode B hiệu cho phương thức thu di ñộng Hình 1.5: Khung T2 với chế độ M-PLP Thơng thường, nhóm dịch vụ cung cấp thơng tin bảng PSI/SI, (giống thông tin EPG, thông tin CA) Mode B cung cấp khái niệm PLP chung phổ biến hay sử dụng, đặt nhóm PLPs Do đó, máy thu thu từ PLP trở lên thời ñiểm, máy thu nhận biết tín hiệu dịch vụ: liệu PLP PLP chung Hình 1.6: DVB-T2 với chế độ M-PLP cho nhiều dịch vụ kác Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 21 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt Hình 1.6 ví dụ sử dụng M-PLP với khả cung cấp lớp dịch vụ: HDTV, SDTV, Audio Data) ñược ghép kênh RF Mỗi dịch vụ có tốc độ liệu riêng, khác bán kính vùng phủ khác hình bên phải Lợi bổ sung với nhiều ống lớp vật lý : Với phương thức thu khác thiết bị thu khác thu ñược tín hiệu giống nhau, (ví dụ với thu HDTV phương thức cố ñịnh, ăng-ten ñặt cao thu di ñộng ), với dung lượng ñịnh chống can nhiễu Có thể đặt chế ñộ ưu tiên cao cho nhiều dịch vụ kênh truyền (cường độ trường tín hiệu, chống can nhiễu) – theo mức ưu tiên Khi dịch vụ khơng u cầu cần có vùng phủ sóng rộng dịch vụ khác, dịch vụ truyền với cường độ trường tín hiệu thấp ñể tiết kiệm dung lượng kênh truyền Việc thay ñổi nội dung ghép kênh chương trình ñịa phương / trung ương (với CBR) kênh truyền ñược thực dễ dàng phần cịn lại nội dung ghép kênh thống kê trung tâm Ưu tiên dành PLP cho ghép nội dung ñịa phương / trung ương Việc giúp việc triển khai ghép kênh khu vực ñược nhanh hiệu kinh tế Với khả dùng TFS (Time frequency Slicing), việc tăng dung lượng kênh truyền mở rộng vùng phủ sóng thực dễ dàng Một hạn chế với việc sử dụng M-PLP ghép PLP vào nhóm PLPs bắt buộc kích thước FFT PLP phải giống * Có thể ví dụ: Khi triển khai sử dụng mạng đơn tần - SFN với tính tốn sử dụng thu cố định chương trình HD thu di động Để tiết kiệm dung lượng kênh, cần dùng với kích thước FFT 32k cho dịch vụ HD Với thời gian lấy mẫu lớn, nên dùng khoảng bảo vệ nhỏ hơn, dẫn ñến tối ña dung lượng Tuy nhiên sử dụng chế ñộ FFT=32k nghĩa khoảng cách tần số Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 22 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt sóng mang OFDM ngắn, ñiều khiến mật ñộ sử dụng dịch vụ thu di ñộng bị ảnh hưởng hiệu ứng dopler thu di ñộng tốc ñộ cao 1.3.2.2 Băng tần phụ (1.7Mhz 10Mhz): Để ñáp ứng dịch vụ chuyên dụng, ví dụ truyền tín hiệu từ camera studio lưu động, DVB-T2 cịn bao gồm tuỳ chọn băng tần 10Mhz Các máy thu dân dụng khơng hỗ trợ băng tần DVB-T2 cịn sử dụng băng tần 1.712 Mhz cho dịch vụ thu di ñộng (trong băng III băng L) 1.3.2.3.Các mode sóng mang mở rộng (8K, 16K, 32K) Do phần đỉnh xung vng đồ thị phổ cơng suất suy giảm nhanh kích thước FFT lớn Điểm ngồi phổ tín hiệu OFDM trải rộng hơn, ñiều ñồng nghĩa với việc nhiều sóng mang phụ symbol sử dụng ñể truyền tải liệu Độ lợi (gain) ñạt ñược 1.4% (8Kmode) 2.1% (32Kmode) Hình 1.7 so sánh phổ 2K so với 32K ñiều kiện bình thường 32K mode sóng mang mở rộng Sóng mang mở rộng đặc tính tuỳ chọn, lẽ với đặc tính khó có ñạt ñược mặt nạ phổ (spectrum mask) tỷ số bảo vệ Hình 1.7: Mật độ phổ cơng suất ñối với mode 2K 32K 1.3.2.4.MISO dựa sở Alamouti (trên trục tần số) Do DVB-T2 hỗ trợ mạng đơn tần (SFN), diện tín hiệu có cường độ mạnh tương tự từ máy phát tạo nên điểm “lõm” (deep notches) DVB-T2 có tuỳ chọn sử dụng kỹ thuật Alamouti: với cặp máy phát [hình 1.8] Alamouti ví dụ MISO (Multiple Input, Single Output), ñiểm ñồ thị chòm ñược truyền máy, cịn máy phát thứ truyền phiên có chỉnh sửa chút cặp chòm với thứ tự ngược lại trục tần số.Kỹ thuật Alamouti cho kết tương ñương với phương thức thu Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 23 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt phân tập phương diện ñạt ñược kết hợp tối ưu hai tín hiệu, tỷ số tín/tạp cuối cùng,do cơng suất thu cơng suất tổng hợp hai tín hiệu khơng gian Hình 1.8: Mơ hình MISO 1.3.2.5 Symbol khởi đầu (P1 P2) Những symbol ñầu tiên khung DVB-T2 lớp vật lý symbol khởi ñầu (preamble symbols) Các symbol truyền số lượng hạn chế thông tin báo hiệu phương thức truyền có độ tin cậy Khung ñầu tiên ñược bắt ñầu symbol P1, ñiều chế BPSK với ñộ tin cậy cao Với khoảng bảo vệ hai ñầu, symbol P1 mang bit thơng tin (bao gồm kích thước FFT symbol liệu) Các symbol P2, số lượng ñược cố ñịnh cho kích thước FFT, cung cấp thơng tin báo hiệu lớp kể tĩnh, ñộng khả cấu trúc Các bit thơng tin báo hiệu (L1 – Pre-signalling) có phương thức điều chế mã hố cố định, bit cịn lại (L1 – Post-signalling) tỷ lệ mã ñược xác ñịnh 1/2 phương thức điều chế lựa chọn QPSK, 16-QAM 64-QAM Symbol P2, nói chung cịn chứa liệu PLP chung và/hoặc PLP liệu 1.3.2.6Mẫu tín hiệu Pilot (Pilot Pattern) Pilot phân tán (Scattered Pilots) ñược xác ñịnh từ trước biên ñộ pha, ñược “cấy” vào tín hiệu với khoảng cách ñều hai trục thời gian tần số Pilot phân tán ñược sử dụng ñể ñánh giá thay ñổi ñường truyền Trong DVB-T áp dụng mẫu hình tĩnh (static pattern) độc lập với kích thước FFT khoảng bảo vệ, DVB-T2 tiếp cận cách linh hoạt hơn, cách ñịnh nghĩa Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 24 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt mẫu hình khác để lựa chọn, tuỳ thuộc vào kích thước FFT khoảng bảo vệ ñối với ñường truyền riêng biệt Hình 1.9: Mẫu hình Pilot phân tán ñối với DVB-T(trái) DVB-T2(phải) 1.3.2.7.Phương thức ñiều chế 256-QAM Trong hệ thống DVB-T, phương thức ñiều chế cao 64-QAM cho phép truyền tải 6bit/symbol/sóng mang Với chuẩn DVB-T2, phương thức điều chế 256QAM (hình ) cho phép tăng lên 8bit/tế bào OFDM, tăng 33% hiệu suất sử dụng phổ dung lượng liệu ñối với tỷ lệ mã cho trước Thông thường, tăng dung lượng liệu thường địi hỏi tỷ số cơng suất sóng mang tạp nhiễu cao (4 5dB, tuỳ thuộc vào kênh truyền tỷ lệ mã sửa sai), lẽ khoảng cách Euclide hai ñiểm cạnh đồ thị chịm khoảng ½ so với 64-QAM ñầu thu nhậy cảm ñối với tạp nhiễu Tuy nhiên, mã LDPC tốt nhiều so với mã (Convolution code) chọn tỷ lệ mã mạnh chút cho 256QAM so với tỷ lệ mã sử dụng 64-QAM DVB-T, tỷ số công suất song mang tạp nhiễu C/N khơng thay đổi ñạt ñược ñộ tăng trưởng tốc ñộ bit ñáng kể 256-QAM lựa chọn ñầy hứa hẹn thực tế Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 25 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt Hình 1.10: Đồ thị chòm 256-QAM 1.3.2.8.Chòm xoay (Rotated Constellation) Một số kỹ thuật ñược sử dụng DVB-T2 chòm xoay (Rotated Constellation) trễ Q (Q-delay) Sau định vị, chịm “xoay” góc mặt phẳng I-Q mơ tả hình 1.11 Hình 1.11: Chịm 16-QAM xoay Các thành phần I Q tách q trình tráo cho chúng ñược truyền miền tần số thời gian khác Nếu có thành phần bị huỷ hoại kênh truyền, thành phần cịn lại ñược sử dụng ñể tái tạo lại thông tin ñã Kỹ thuật tránh ñược mát kênh Gauss tạo độ lợi 0.7dB kênh có phing Độ lợi cịn lớn kênh 0dB phản xạ (SFN) kênh xố (nhiễu đột biến, phing có chọn lọc) (Hình 1.12) Điều đồng nghĩa với việc sử dụng tỷ lệ mã, tốc ñộ bit cao Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 26 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt Hình 1.12: Hiệu chịm xoay so với không xoay 1.3.2.9.Kỹ thuật giảm thiểu tỷ số cơng suất đỉnh/cơng suất trung bình (Peak-to Average Power Ratio – PAPR) PAPR hệ thống OFDM cao làm giảm hiệu xuất khuếch đại cơng suất RF Cả hai kỹ thuật làm giảm PAPR ñược sử dụng hệ thống DVBT2: mở rộng chòm tích cực (Active Constellation Extension – ACE) hạn chế công suất tạp nhiễu nhiễu không mong muốn (Tone Reservation – TR) Kỹ thuật ACE làm giảm PAPR cách mở rộng điểm ngồi đồ thị chòm miền tần số, TR làm giảm PAPR cách trực tiếp loại bỏ giá trị ñỉnh tín hiệu miền thời gian Hai kỹ thuật bổ sung cho nhau, ACE hiệu TR mức điều chế thấp cịn TR hiệu ACE mức điều chế cao Hai kỹ thuật khơng loại trừ có khả sử dụng đồng thời Tuy nhiên kỹ thuật ACE khơng sử dụng với chuẩn xoay 1.3.2.10.Tráo bit, ánh xạ bit lên ñồ thị chịm Mục đích tráo trải nội dung thông tin miền thời gian và/hoặc tần số cho kể nhiễu ñột biến lẫn phañing ñều khơng có khả xố chuỗi bit dài dịng liệu gốc Tráo cịn thiết kế cho bit thơng tin truyền tải điểm xác định đồ thị chịm khơng tương ứng với chuỗi bit liên tục dòng liệu gốc 1.3.2.11.Tráo tế bào, tráo thời gian Nhằm nâng cao độ tin cậy q trình truyền sóng, khơng sử dụng tráo bít, tráo symbol hệ ñầu, hệ thống truyền hình số mặt ñất hệ thứ (DVBT2) sử dụng kỹ thuật tráo tế bào(cell interleaving- CI) tráo thời gian (time interleaving- TI) 1.4 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN DVB-T2 TRONG NƯỚC VÀ THẾ GIỚI 1.4.1 Kinh nghiệm triển khai DVB-T2 nước giới: Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 27 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Tháng năm 1997 tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T thức cơng nhận ban hành Viện Tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI (European Telecommunications Standards Institute ) Tháng 10-2009, Anh nước phát sóng số mặt đất DVB-T2 Năm 2010, 2011 nước Italia, Thụy Điển Phần Lan ñã sử dụng DVB-T2 Năm 2010 nước Ấn Độ, SriLanka, Kenya, Nam Phi 13 quốc gia thuộc khu vực Nam Phi thơng qua bắt ñầu lên kế hoạch thử nghiệm sử dụng DVBT2 Hiện theo thống kê DVB (tháng 10-2012) có 32 nước: sử dụng, thử nghiệm có kế hoạch lựa chọn triển khai DVB-T2: Autralia, Singapore, Malaysia, Thailand, Kenya, India, Sri-Lanka Nam Phi Bảng 1.3 Ứng dụng DVB-T2 giới: Đang sử dụng Thử nghiệm Đã lựa chọn Đang xem xét Anh Đan Mạch Austria Angola Italy Đức CH Czech Botswana Thụy Điển Kazakhstan Ấn Độ DR Congo Phần Lan Tây Ban Nha Kenya Lesotho Thụy Sỹ Serbia Madagascar Thái Lan Singapore Malawi Slovakia Mozambique Nam Phi Namibia Sri Lanka Seychelles Ukraine Tanzania Zambia Zimbawe Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 28 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Tại châu Âu, việc sử dụng mạng truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVBT2 ñã ñược ñánh giá cao ñã ñược chứng minh rõ nét ưu điểm tảng truyền hình số mặt ñất Đối với nhiều quốc gia, DVB-T2 ñã áp ứng ñược khả cung cấp dịch vụ HDTV mặt ñất Các nước ñã phát DVB-T2  Anh: Cuối năm 2009, Anh nước ñầu tiên giới phát sóng quảng bá truyền hình số mặt đất sử dụng cơng nghệ DVB-T2 Các chương trình phát sóng gồm kênh HD (BBC One HD, BBC HD Chanel, ITV HD C4 HD) Hiện nay, người sử dụng truyền hình kỹ thuật số Anh lên đến 92,5%, xem miễn phí 50 chương trình truyền hình số Theo khảo sát nhất, đến cuối năm 2012 Anh có 1154 máy phát truyền hình số, phủ sóng 98,5% lãnh thổ Anh Bộ thơng số phát DVB-T2 băng tần UHF, sử dụng nén MPEG4 / H264: • Điều chế: 256QAM • Khoảng bảo vệ: 1/128 • Tỉ lệ mã FEC LDPC: 3/5 • Chế ñộ: 32K - Mạng SFN - Single - PLP Dung lượng liệu truyền đạt với thơng số 39.5Mb/s + Tháng 10-1010, với việc sử dụng DVB-T2, truyền chương trình HD, triển khai mạng SFN, phát Single-PLP  Italia Italia dự kiến hồn thành thực chuyển đổi từ truyền hình tương tự sang số vào năm 2012 Tại Italia số hộ sử dụng truyền hình số đạt đến 83% hộ gia đình, với 40 triệu đầu thu kỹ thuật số ñã ñược Các tham số cho DVB-T2 ñang sử dụng phổ biến Italia: - Số lượng kênh: 10 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 29 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt - Băng tần: UHF VHF - Chế ñộ : 8k - Điều chế: 64QAM - Khoảng bảo vệ: 1/16 - FEC :2/3 cho UHF, 3/4 cho VHF - Mạng: MFN SFN - Băng thông: UHF/8MHz, VHF/7MHz  Đức Tháng 12 năm 2009 Đức thử nghiệm công nghệ truyền hình số mặt đất DVB-T2, mã hố MPEG-4 Hiện phát sóng SFN với thơng số phát: - Băng tần : UHF - Điều chế: 64 QAM (xoay) - Khoảng bảo vệ: 19/256 - FEC : 3/5 - Kích thước FFT: 16k Đo kiểm tra mức cường độ trường bán kính km, với điều kiện thu: di động, ngồi trời Nhận xét: DVB-T2 cung cấp 50% công suất cao so với DVB-T Các hệ thống nâng cao tăng gấp đơi số lượng kênh truyền hình có sẵn, lần đầu tiên, cho phép truyền HDTV truyền hình số mặt ñất mà cho ñến ñược cung cấp cáp, vệ tinh IPTV Đức  Phần Lan: Tháng 9-2007, Phần Lan hồn tất việc chuyển đổi hồn tồn việc phát truyền hình tương tự sang số Hiện nay, có đến 99% dân số Phần Lan sử dụng dịch vụ truyền hình số Tháng 12-2010, Phần Lan, DVB-T2 sử dụng cơng nghệ mã hố MPEG-4/ H264/AVC bắt ñầu ñược triển khai Đến năm 2011, theo khảo sát hãng DNA, có 80% dân số sử dụng DVB-T2, để xem chương trình HD DNA sử dụng Mạng Đơn kênh (SFN) ñược coi mạng SFN lớn giới Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 30 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Các thông số DNA sử dụng phát DVB-T2, mã hoá MPEG-4/ H264 AVC : - Kênh phát: VHF/UHF - Điều chế: 64 QAM - Khoảng bảo vệ: 1/8 - FEC : 3/5 - Kích thước FFT: 32k  Thụy Điển: Tháng 12-2010, Thụy Điển bắt ñầu sử dụng DVB-T2 phát quảng bá dịch vụ Tính đến ngày 1-2-2011, ñã có kênh HD ñược phát DVB-T2, nhiên dự kiến Thụy Điển phát tới 20 kênh HD Các chương trình HD sử dụng chuẩn 720p công nghệ nén MPEG-4/AVC Các thông số phát DVB-T2 giống Anh Thụy Điển sử dụng mạng ñơn tần lớn, phải dùng khoảng bảo vệ khác dẫn ñến giảm tốc ñộ bit, cho phép quy hoạch tần số hiệu Các thơng số phát DVBT2, mã hố MPEG-4/ H264 AVC Thụy Điển: • Điều chế: 256QAM • Chế độ: • Khoảng bảo vệ: 2/3 • Tỉ lệ mã FEC LDPC: 2/3 • Tốc độ bit: 36,6 Mbit/s, 30,8 Mbit/s (tuỳ vào chế ñộ khoảng bảo vệ) 32K * Chế ñộ phát: SFN * Tình hình, kinh nghiệm triển khai DVB-T2 nước khu vực  Ấn Độ: Tháng 8-2010, Ân Độ ñã phát thử nghiệm DVB-T2 phát kênh HD SD, phát 13 chương trình địa phương Dự kiến có 19 khu vực thuộc Ấn Độ phát DVB-T2 theo tiêu chuẩn ETSI/ N 302755 TR 102831  Singapore Tháng 9-2011, Singapore dự kiến thử nghiệm tồn quốc cho phát sóng truyền hình kỹ thuật số mặt ñất hệ thứ hai (DVB-T2) Truyền hình Singapore Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 31 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt thực tiến độ phát triển kỹ thuật số, phù hợp với mục tiêu ASEAN thực q trình chuyển đổi từ truyền hình tương tự sang số giai đoạn năm 2015 2020 Hiện nay, Singapore ñã thiết lập mạng SFN với MultiPLP DVB-T2 việc cung cấp chương trình với chất lượng SD, HD  Malaysia Giữa tháng 11-2012, tiến hành thử nghiệm phát DVB-T2 thủ ñô Kuala Lumpur với tham số: - Kênh: 44 - Chế ñộ: 16K - Điều chế: 64QAM - Khoảng bảo vệ: 1/4 - Tỷ lệ mã FEC: 2/3 Họ khảo sát lấy ý kiến từ 1.000 hộ gia đình tham gia thử nghiệm ñã nhận ñược kết tích cực: 60% nói chất lượng tín hiệu dao động từ tốt đến tốt Hơn 88% cho biết chất lượng hình ảnh cải thiện, 70% nói chất lượng âm tốt Trong thời gian hội nghị tập huấn DVB-T2, Malaysia phát thử nghiệm với thơng số: - Kênh: 44 - Công suất: 600W - Anten phát cao 421m Đồng thời phát DVB-T kênh 42, công suất 600W Anten phát; Với kết thử nghiệm thành cơng DVB-T2, hai ngày dùng để đo đạc thực địa độ mạnh tín hiệu DVB-T2 so với DVB-T chất lượng tín hiệu xung quanh thủ Malaysia Đại diện DVB cho biết: “DVB-T2 thơng qua 20 quốc gia có tác động sâu sắc đến phát sóng truyền hình tồn giới; DVB-T2 đạt ñược hiệu cao mang lại lợi ích đáng kể cho phủ, đài truyền hình người sử dụng Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 32 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt DVB-T2 cung cấp 50% tỷ lệ bit sử dụng so với tiêu chuẩn truyền hình kỹ thuật số mặt đất DVB-T, sử dụng mạng DVB-T, cho phép máy phát phát sóng mạng lưới tần số cải thiện hiệu suất chống nhiễu  Thái Lan Thái Lan ñã thử nghiệm dịch vụ DVB-T2 vào 25 Tháng năm 2011 Thử nghiệm sử dụng DVB-T2 với phương pháp nén MPEG-4 truyền gói dịch vụ bao gồm: kênh SD cộng với kênh HD Thử nghiệm ñã thành công với giúp ñỡ hãng Harris sử dụng máy phát hình dải UHF- Maxiva UAX làm mát gió Với thử nghiệm này, họ đánh giá: - Các tiêu chuẩn DVB-T2 mang lại hiệu suất phổ sử dụng cao 30-50% so với tiêu chuẩn DVB-T - Các đài truyền hình quan tâm mạnh mẽ việc sử dụng DVB-T2 ñể ñạt ñược cải thiện ñáng kể hiệu truyền tải, cho phép khả tăng ñộ nét cao, ñiện thoại di ñộng nội dung multicast giảm chi phí 1.4.2 Hiện trạng truyền hình số Việt Nam: Thủ tướng Chính phủ ban hành ñịnh số 2451-QĐ-TTg vào tháng 12/2011 phê duyệt Đề án số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất đến năm 2020 Theo đó, áp dụng thống tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất sở tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T phiên Các thiết bị thu truyền hình số sản xuất nhập phải tn theo tiêu chuẩn tiêu chuẩn mã hóa tín hiệu hình ảnh âm MPEG4 có hỗ trợ thu MPEG2 Hiện nay, Việt Nam, nhà cung cấp dịch vụ truyền hình số áp dụng hai tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thuộc họ chuẩn DVB: DVB-T (VTC) DVB-T2 (AVG, VTV) Ngồi ra, cịn số đơn vị phát sóng truyền hình số mặt đất như: Đài PT-TH Tp Hồ Chí Minh, Đài PT-TH Bình Dương …  VTC Đến cuối năm 2001, VTC phát thử nghiệm Hà Nội kênh 26 34, sau tiếp tục thử nghiệm thành phố Hồ Chí Minh Sử dụng tiêu chuẩn DVB-T, Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 33 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt công nghệ nén MPEG-2 Theo cơng bố nhất, VTC đặt trạm phát sóng 50 tỉnh, thành phố nước, phát 30 chương trình (28 chương trình truyền hình chương trình phát thanh) Các tham số phát: - Chế ñộ: 2K - Điều chế: 64QAM - Khoảng bảo vệ: 3/4 - Tỉ lệ mã sửa sai: 1/32  AVG: AVG phát thức DVB-T2 Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh Bình Dương số tỉnh lân cận Sử dụng tiêu chuẩn DVB-T2, công nghệ mã hố nén MPEG-4 AVC/H264 phát sóng kênh: 57, 58 , 59, ( sử dụng mạng SFN) sử dụng máy phát số Rohde & Schwharz, Harris với thơng số phát: - Chế độ FFT: 32K - Điều chế: 64QAM - Khoảng bảo vệ: 19/256 - Tỉ lệ mã sửa sai: 3/4 Chòm xoay - Tại Hà Nội, phát ñịa ñiểm: + Trạm phat sóng HTV Hà Nội: 600W x3 (anten cao 89m) + Trạm phát sóng Bộ Cơng An (Vân Hồ): 1.3kW x3 (anten cao 147m) + Tòa nhà Keang nam 2,6kw x3 - Tại miền Nam: + Trạm Đài PT-TH Bình Dương: 1.3kW x3 (anten cao 252m) + Trạm phát sóng Quán Tre: 600W x3 (anten cao 110m) Và số tỉnh thành khác… Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 34 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC THƠNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG THU PHÁT TÍN HIỆU DVB-T2 Chất lượng dịch vụ hệ thống DVB-T2 phụ thuộc nhiều vào yếu tố, tham số truyền dẫn Ví dụ: loại méo phi tuyến tính từ đặc tính truyền đạt tầng khuyếch đại cơng suất mơi trường truyền dẫn Ngồi ra, cịn có yếu tố khác ảnh hưởng môi trường truyền dẫn ñến chất lượng thu phát DVB-T2 như: nhiễu, phản xạ nhiều ñường, phản xạ máy phát mạng ñơn tần, nhiễu giao thoa kênh tương tự kênh kênh kề v v Do xây dựng thông số thu phát ta ñặc biệt trọng ñến vấn ñề chống can nhiễu hệ thống Như vậy, ñối với hệ thống truyền tín hiệu số nói chung DVB-T2 nói riêng, ñể ñảm bảo chất lượng ñường truyền cao nhất, phải quan tâm ñến nhiều tham số Việc lựa chọn cách tối ưu giá trị tham số góp phần ñịnh cải thiện chất lượng cung cấp dịch vụ Hệ thống DVB-T2 có biến thể khác ñể phù hợp cải thiện khả cung cấp dịch vụ Hiện nay, hệ thống phát sóng Analog mặt ñất Đài thuộc hệ thống Truyền hình Việt nam sử dụng tiêu chuẩn phát sóng D/K, băng thơng kênh 8MHz, chuyển sang chế độ phát sóng số việc lựa chọn thơng số thu phát cần phù hợp băng thông 8MHz Một ñiểm cần ñược xác ñịnh từ ban ñầu, ñể làm tiền ñề cho việc lựa chọn thông số khả sử dụng mạng ñơn tần SFN (SFN - Single Frequency Network) mạnh vượt trội DVB-T2 tiết kiệm ñáng kể tài nguyên tần số Việc lựa chọn tốc độ chương trình có ảnh hưởng đến cho phí hoạt động tồn hệ thống phát sóng số tương lai chi phi truyền dẫn tín hiệu đến trạm phát lại chi phí đầu tư cho hệ thống máy phát số Hiện hệ thống truyền dẫn tín hiệu Đài THVN, Đài truyền hình AVG, VTC : cho hệ thống máy phát số máy phát tương tự sử dụng phương án truyền Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 35 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt dẫn qua vệ tinh với công nghệ mã hố MPEG điều chế DVB-S2 Đây tiêu chuẩn tiên tíên dùng để mã hố truyền dẫn tín hiệu Theo khuyến cáo số hãng cung cấp thiết bị, tốc độ đơn chương trình mã hố MPEG từ 1,2 -2,5 Mbit/s chương trình có độ phân giải tiêu chuẩn SDTV Tốc ñộ phụ thuộc vào nội dung chương trình phương pháp ghép kênh số lượng chương trình thực ghép kênh thống kê Hình 2.1: Tốc độ bit chuẩn nén Tốc độ trung bình tín hiệu Video mã hố MPEG-4, ghép kênh thống kê Đài TH TP HCM phát hệ thống DTH 1,3 Mb/s Tốc ñộ trung bình tín hiệu Video mã hố MPEG-4, ghép kênh thống kê Công ty truyền thông AVG phát hệ thống DVB-T2 khoảng 1,5 Mb/s Để ñảm bảo chất lượng chương trình phát hệ thống, tốc độ mã hố chương trình có độ phân giải tiêu chuẩn SDTV khoảng từ 1,3 – 1,7 Mbit/s (phụ thuộc vào số chương trình ghép kênh thống kê) Đài THVN phát sóng 05 chương trình có độ phân giải tiêu chuẩn, trung bình 01 chương trình 1,7 Mbit/s tín hiệu Video Kế hoạch phát sóng THVN Giai ñoạn từ ñến 2015: 08 chương trình truyền hình SDTV 01 chương trình truyền hình HDTV Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 36 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Các chương trình truyền hình SDTV mã hố MPEG-4 có ghép kênh thống kê, theo khuyến cáo số nhà sản xuất thiết bị mã hoá, tốc độ trung bình cho tín hiệu video SD khoảng 1,3 Mb/s ñến 1,7 Mb/s phụ thuộc vào nội dung, tốc ñộ âm 128 Kb/s Như vậy, tốc ñộ 08 chương trình truyền hình SDTV mã hố MPEG-4 tạm tính là: 06 x 1,5 Mb/s = 12 Mbit/s Chương trình truyền hình HDTV mã hố MPEG-4 có ghép kênh thống kê với kênh SDTV, theo khuyến cáo số nhà sản xuất thiết bị mã hố, tốc độ trung bình cho tín hiệu Video HD khoảng từ 5,0 Mb/s ñến 8Mb/s, tốc ñộ âm 128 Kb/s Như vậy, tốc độ 01 chương trình truyền hình HDTV mã hố MPEG-4 tạm tính là: = Mbit/s Tổng dung lượng ñường truyền yêu cầu: 12 Mb/s + Mb/s = 18 Mbit/s Tổng dung lượng máy phát TH số yêu cầu (dự kiến phát thêm 02 chương trình SDTV máy phát đặt Đài PTTH ñịa phương): 18 Mb/s + Mb/s = 23 Mbit/s Nếu phát sóng chương trình HDTV kênh SD dung lượng kênh cần thiết là: 23 Mb/s + Mb/s = 29 Mbit/s Vì vậy, lựa chọn thơng số cách hợp lý để đảm bảo ñạt ñược kết tối ưu cần thiết, cần phải thử nghiệm nhiều thực tế 2.1 CÁC THƠNG SỐ PHẢN ÁNH CHẤT LƯỢNG TÍN HIỆU: 2.1.1 Tỉ số tín hiệu / tạp nhiễu – C/N: * Khái niệm C/N: Thơng số để đánh giá cường ñộ trường tối thiểu ñể ñầu thu nhận ñược giải mã tỷ số tín hiệu/tạp nhiễu - C/N C/N ñược hiểu tỷ lệ giữa:cường ñộ tín hiệu mức độ tạp âm đầu thu nhận {C/N thường tính đơn vị:dB.} Các giá trị C/N ñặc trưng cho ổn ñịnh hệ thống truyền dẫn, có liên quan tới ảnh hưởng nhiễu hệ thống Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 37 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt  Thông số mức công suất RF IF : Cơng suất sóng mang - hay gọi xác công suất RF IF là: tổng công suất tín hiệu điều chế RF IF đo tương ñương cảm biến công suất nhiệt ñiều kiện khơng có tín hiệu khác (kể nhiễu) Với hệ thống DVB tiêu chuẩn, phổ tín hiệu điều chế QAM / QPSK tạo dạng lọc bậc hai cosin tăng với hệ số roll-off α khác nhau, ví dụ α= 0,15 (hệ thống DVB-C) α =0,35 (DVB-S) Với hệ thống QAM lý tưởng (tất công suất RF IF nằm băng tần kênh truyền), ta có cơng thức tính băng thơng chiếm dụng tín hiệu: BW OCC ( QAM Trong đó: ) = f C ± (1 + α ) × fS fC: Tần số sóng mang fS: Tốc độ ký tự điều chế α: Với hệ số roll-off lọc Công suất RF/IF tồn cơng suất nằm băng thơng hình chữ nhật khơng phụ thuộc vào đặc tính lọc Hình 2.2: Phổ tín hiệu truyền hình số DVB-T2 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 38 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt - Đối với hệ thống COFDM, băng thơng tín hiệu định nghĩa khác với cách định nghĩa sử dụng kỹ thuật điều chế khác, lý thuyết giống Quan sát phân tích phổ, sườn lên sườn xuống - "Vai" phổ OFDM khơng xem công suất mang thông tin mong muốn không tính vào cơng suất RF/IF cơng suất phát từ máy phát Băng thơng tín hiệu tính theo cơng thức: BWOCC(OFDM) = n x fspacing * Trong đó: n: số sóng mang hoạt động fspacing: khoảng cách tần số hai sóng mang lân cận • Với phương thức điều chế 32K, n = 27,265, fspacing = 279 Hz • Với phương thức điều chế 16K, n = 13,633, fspacing = 558 Hz • Với phương thức ñiều chế 8K, n = 6,817, fspacing = 1116 Hz • Với phương thức điều chế 4K, n = 3,409, fspacing = 2,232 Hz • Với phương thức ñiều chế 2K, n = 1,705, fspacing = 4464 Hz • Với phương thức điều chế 1K, n = 853, fspacing = 8,929 Hz Điều thực cách sử dụng đồng hồ cơng suất tương đương đồng hồ đo cơng suất nhiệt với lọc kênh gắn phía trước, máy phân tích phổ có khả đo cơng suất băng tần thu - ño
"Mức nhiễu" hệ thống truyền hình số: Mức nhiễu hiểu cơng suất tín hiệu khơng mong muốn diện hệ thống gây ảnh hưởng đến chất lượng thơng tin có ích cần truyền tải Mức nhiễu thường nhỏ so với mức công suất RF IF Có số tuỳ chọn băng thơng nhiễu trường hợp sau xem thích hợp nhất: + Băng thông kênh truyền: kênh hệ thống sở mạng cáp, người ta chọn băng thông kênh truyền (chẳng hạn 8MHz) làm băng thông nhiễu hệ thống Tuy nhiên, số hệ thống có Symbol rate thấp so với băng thơng kênh truyền cho kết C/N khơng xác Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 39 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt + Symbol rate: Đối với kỹ thuật ñiều chế số sử dụng lọc Nyquist máy phát máy thu, băng thông nhiễu máy thu với Symbol rate Sự lựa chọn phù hợp với phần lớn hệ thống truyền hình số phản ánh lượng nhiễu vào máy thu theo Symbol rate + Băng thơng chiếm dụng: Đối với kỹ thuật điều chế sử dụng lọc Nyquist, băng thông chiếm dụng tín hiệu điều chế (1+α) x fS Sự lựa chọn phù hợp với phép ño C/N "trong kênh" hệ thống truyền hình số, chiếm tồn phổ phát, độc lập với Symbol rate 2.1.2 C/N tương ứng kênh truyền Thông thường tỷ số C/N ñược phân biệt tuỳ theo kênh truyền, phân loại sau: + Giá trị C/N kênh: Gauss, Rice Rayleigh, tuỳ theo tính chất kênh truyền + Sự phân loại C/N chi tiết như: kênh tĩnh kênh Rayleigh biến ñổi theo thời gian, kênh có khơng có mã sửa sai, kênh có echo Đối với hệ thống thu, xem truyền hình số đơn giản, bao gồm: thu trực tiếp (thu trực tiếp Anten thu, không sử dụng khuyếch đại), thơng số C/N phản ánh khả tiếp nhận tín hiệu đầu thu Các nhà khoa học ñã chứng minh: tỷ số C/N ảnh hưởng đến mức độ tín hiệu đầu vào tối thiểu cho ñầu thu, tổ chức DVB ñã ñưa khuyến cáo Bảng Với tạp âm ñầu thu ñược chọn dB (cho dải tần số III, IV V) Bảng 2.1: Mức C/N tối thiểu kênh 8MHz tương ứng với chế ñộ ñiều chế khác nhau: Băng tần III, IV, V, kênh 8MHz Chế ñộ ñiều chế:1k, 2k, 4k, 8k, 16k, 32k Tạp âm băng thông B (Hz) 7;61*106 7;61*106 7;61*106 7;61*106 7;61*106 Tạp âm ñầu thu (dB) Luận văn Thạc sĩ 6 Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 40 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Năng lượng tạp âm ñầu thu Pn [dBW] -129,2 -129,2 -129,2 -129,2 -129,2 Tỷ số C/N [dB] 8,0 12,0 16,0 20,0 24,0 -121,7 -117,7 -113,7 -111,2 -108,2 17,5 21,5 25,5 29,5 33,5 Cơng suất nhỏ đầu thu Psmin [dBW] Mức ñiện áp nhỏ ñầu thu ứng với trở kháng 75Ω Usmin (dbµv/m) Cơng thức tính thơng số: Pn = F + 10 log (k * T0 * B) (dBW) Ps (dBW) = Pn + C / N (dBW) Usmin = Ps + 120 + 10 log (Zi) (dBµV) * Trong đó: B: Tạp nhiễu tồn băng thơng [Hz] C/N: Mức tỷ lệ tín hiệu / tạp âm theo yêu cầu hệ thống [dB] F: Mức Tạp âm ñầu thu Pn: Cơng suất tạp âm đầu vào [dBW] [dB] Psmin: Cơng suất tín hiệu tối thiểu đầu vào [dBW] Usmin: Điện áp tối thiểu đầu vào [dBµ V] Zi: Trở kháng ñầu vào 75Ω Với hệ thống DVB-T2, việc tính tốn giá trị C/N cho phương thức thu DVB-T2 khác ñược thực phần mềm mô tuân thủ theo khuyến cáo DVB-T2 [TS 102 831] 2.1.3 Khuyến cáo EBU thơng số C/N với thu phát DVB-T2 Mức tín hiệu tối thiểu ñể loại trừ tạp âm ñầu vào ñầu thu, tương ứng với ñiện áp ñầu vào tương ñương Mức ñiện áp cần thiết ñể xem xét, tính tốn cho đầu thu mơi trường thực tế Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 41 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Một ưu ñiểm trội DVB-T2, ñó thể tuỳ chọn chế ñộ phát ñể cho phương thức thu ñược tối ưu Và việc tính tốn cường độ trường để cho việc truyền dẫn từ máy phát ñến máy thu ñạt ñược tối ưu Điều ñược hiểu là: vị trí xác định thu tín hiệu cách ổn định tốt Ví dụ: thu di ñộng: ñạt 99% “tốt”, 90% “chấp nhận ñược” Bảng 2.6 : C/N tương ứng với phương thức thu DVB-T2 Phương thức thu Chế ñộ phát DVB-T2 C/N (dB) Thu cố ñịnh 256-QAM, FEC:2/3, 32k, PP7 18,9 Thu ngồi trời (trong thị) 64-QAM, FEC:2/3, 32k, PP3 17,1 Thu nhà (trong thị) 64-QAM, FEC 2/3, 16k, PP3 17,1 Thu di ñộng (vùng ngồi 16-QAM, FEC 1/2, 8k, PP2 9,4 thị) Thu ñiện thoại di ñộng 16-QAM, FEC 1/2, 8k, PP3 12,3 Bằng mobie ô tô 16-QAM, FEC 1/2, 8k, PP3 9,0 Ghi chú: Các kết bảng 2.6 ñược thực ño band: Band III Band IV V 2.1.4 Tỷ số lỗi bit - BER (Bit Error Ratio) * Khái niệm: Đối với thơng tin số, tham số độ xác truyền tin thường đánh giá qua tỉ số gian Khi thời gian quan sát tiến đến vơ hạn tỷ số tiến ñến xác suất lỗi bit Trong thực tế, thời gian quan sát vô hạn nên tỷ số lỗi bit gần với xác suất lỗi bit BER nhỏ, tức số bit lỗi tổng số bit ñược truyền nhỏ, chất lượng dịch vụ tốt Ngược lại, BER lớn chất lượng dịch vụ Khi tham số phát truyền dẫn BER phụ thuộc vào kiểu ñiều chế Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 42 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Thông thường, thông số BER thường ñược biểu diễn dạng hàm số tỉ số cơng suất tín hiệu RF IF cơng suất nhiễu (C/N) Điều nhấn mạnh thực tế phần lớn phép ño chất lượng ñường truyền ñều sử dụng cách tính BER tương ứng với C/N (hay tương đương với BER tương ứng Eb/N0) Như ñã ñề cập phần giới thiệu, tốc ñộ lỗi bit (BER) hàm tỉ lệ sóng mang tạp nhiễu (C/N) số liệu quan trọng hệ thống truyền dẫn Để ñánh giá hoạt ñộng ñiều chế giải ñiều, giá trị BER ñã ño ñược so sánh với giới hạn lý thuyết xác suất lỗi bit - Pb 2.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng ñến BER DVB-T2 Tỷ số lỗi bit - BER hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 khác so với hệ thống phát qua cáp (DVB-C) vệ tinh (DVB-S) BER T-2 phụ thuộc vào nhiều yếu tố: + Tỷ số cơng suất sóng mang cơng suất tạp nhiễu (C/N) + Phương pháp ñiều chế (M-QAM) + Tỷ lệ mã sửa sai (FEC) + Và ñặc biệt ñối với DVB-T2 là: kích thước FFT tạp nhiễu pha… - Công suất tạp nhiễu (N) yếu tố khách quan, ñể ñảm bảo C/N ñủ lớn cần phải tăng cơng suất sóng mang (C) - Sự lựa chọn kích thước FFT (2K, 8K 32K ) phụ thuộc vào yêu cầu thiết kế hệ thống (thu di ñộng mạng ñơn tần) - Tạp nhiễu pha - tham số cần ñược ñặc biệt quan tâm ñối với tín hiệu điều chế COFDM địi hỏi độ ổn định cao tần số pha mạch dao ñộng - Mật ñộ ñiều chế, tỷ lệ mã sửa sai thấp có làm giảm đáng kể BER, ngược lại làm hạn chế dung lượng liệu truyền kênh Như vậy, ñối với hệ thống truyền tín hiệu số nói chung DVB-T2 nói riêng, để ñảm bảo chất lượng ñường truyền cao (BER thấp nhất), phải quan tâm ñến nhiều tham số Việc lựa chọn cách tối ưu giá trị tham số góp phần định cải thiện chất lượng đường truyền Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 43 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Chất lượng hệ thống DVB-T2 phụ thuộc nhiều vào khâu truyền dẫn, ví dụ loại méo phi tuyến tính từ đặc tính truyền đạt khuyếch ñại công suất môi trường truyền dẫn Các yếu tố mơi trường truyền dẫn ảnh hưởng đến chất lượng DVB-T như: nhiễu Gauss, phản xạ nhiều ñường, phản xạ máy phát mạng ñơn tần, nhiễu giao thoa kênh tương tự kênh kênh kề v v 2.2 Mối liên hệ thơng số phát đến chất lượng truyền dẫn DVB-T2 2.2.1 Kích thước FFT Với DVB-T2 cho phép mở rộng kích thước FFT lên thành : 1K, 2K, 4K, 8K, 16K 32K Tăng kích thước FFT đồng nghĩa với việc làm hẹp khoảng cách sóng mang làm tăng chu kỳ symbol Việc này, mặt làm tăng can nhiễu symbol làm giảm giới hạn tần số cho phép ñối với hiệu ứng Doppler Mặt khác, chu kỳ symbol dài hơn, có nghĩa tỷ lệ khoảng bảo vệ nhỏ ñối với giá trị tuyệt ñối khoảng bảo vệ trục thời gian Tỷ lệ khoảng bảo vệ 1/128 DVB-T2, cho phép 32K sử dụng khoảng bảo vệ có giá trị tuyệt đối 8K 1/32 Bảng 2.7: Thơng số kích thước FFT DVB-T2 / 8MHz: Thông số Số 1K lượng chế 2K 4K 8K 16K 32K ñộ 853 1,705 3,409 6,817 13,633 27,265 ñộ NA NA NA NA NA NA ñộ 0 0 0 ñộ NA NA NA 0 sóng mang thơng Ktoatal thường chế mở rộng Giá trị chế sóng thơng mang kmin thường chế mở rộng Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 44 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Giá trị chế ñộ 852 1,704 3,408 6,816 13,632 27,264 ñộ NA NA NA 6,912 13,920 27,840 0 48 144 288 1024 2048 4096 8192 16384T 32768T T T T T 224 448 896 1792 3584 2,232 1,116 558 279 7,61 7,61 7,61 7,61MH 7,61MHz MHz MHz MHz z NA NA 7,71 7,77MH MHz z sóng thơng mang kmaΧ thường chế mở rộng Số sóng mang có mang mode mở rộng Kext Khoảng cách Tu Khoảng thời gian Tu 112 ms Chu kỳ 1/Tu (Hz) Khoảng chế cách thơng sóng thơng mang Kmin chế Kmax 8,929 4,464 ñộ 7,61 MHz ñộ NA mở rộng 7,77MHz * Các mode sóng mang mở rộng (8K, 16K, 32K) Do phần đỉnh xung vng ñồ thị phổ công suất suy giảm nhanh ñối với kích thước FFT lớn Điểm ngồi phổ tín hiệu OFDM trải rộng hơn, điều đồng nghĩa với việc nhiều sóng mang phụ symbol ñược sử dụng ñể truyền tải liệu Độ lợi (gain) ñạt ñược 1.4% (8Kmode) 2.1% (32Kmode) Hình 2.3 so sánh phổ 2K so với 32K điều kiện bình thường 32K mode sóng mang mở rộng Sóng mang mở rộng đặc tính tuỳ chọn, lẽ với đặc tính khó có đạt mặt nạ phổ (spectrum mask) tỷ số bảo vệ Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 45 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt Hình 2.3 : Mật độ phổ cơng suất mode 2K 32K * Lựa chọn kích thước FFT Việc lựa chọn kích thước FFT quan trọng hệ thống Vì tăng kích thước FFT dẫn ñến phải tăng khoảng bảo vệ - GI, ñiều ảnh hưởng đến khả phủ sóng mạng đơn tần Kích thước FFT lớn cần phải tính tốn khoảng bảo vệ - GI hợp lý ñể ñảm bảo chất lượng đường truyền Hình 2.4: Mối liên hệ kích thước FFT GI Ví dụ: - Thu DVB-T2 di ñộng, băng UHF IV/V, băng tần cao UHF, với kích thước FFT nhỏ khả chống lại ñược hiệu ứng Doppler tốt Chọn kích thước FFT = 1K chống hiệu ứng Doppler tốt hoạt ñộng băng L(1,5 GHz), cao hơn, sử dụng băng thông 1,7 MHz Với tỷ lệ lấy mẫu thấp hơn, khoảng cách sóng mang ñảm bảo kênh MHz - Với phương thức thu cố định angten thu đặt ngồi trời, băng tần VHF UHF, với tốc ñộ liệu thu lớn, chọn chế độ FFT= 32K thích hợp Trong trường hợp biến thể thời gian kênh ñược giảm thiểu, với FFT 32K Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 46 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt cung cấp khả đạt tốc độ bit cao đạt Với kích thước FFT, giản đồ chịm Code rate xác ñịnh Hiệu ứng Doppler phụ thuộc vào độ rộng băng thơng RF (giảm nửa băng thông giảm nửa khoảng cách sóng mang, kết hiệu ứng Doppler giảm nửa) Mặt khác, hiệu ứng Doppler tỉ lệ nghịch với tần số RF tần số cao, hiệu ứng Doppler giảm thời gian đáp ứng kênh thay đổi nhanh chóng Vì vậy, hiệu ứng Doppler cần tính tốn cho ứng dụng thu di ñộng VHF Band III (khoảng 200 MHz) sử dụng chế độ 32K Sử dụng kích thước FFT= 8K với băng tần 800 MHz Sử dụng FFT=32K lựa chọn tối ưu băng tần VHF, băng thông MHz Việc thực thời gian khác kênh truyền hình bị ảnh hưởng lựa chọn mơ hình thí điểm Tóm lại, việc tăng kích thước FFT làm giảm hiệu ứng Doppler hệ thống 2.2.2 Mở rộng băng thơng DVB-T2 cho phép mở rộng số lượng sóng mang sử dụng cho chế ñộ: 8K, 16K 32K ñồng thời giữ băng thông giới hạn kênh RF (8MHz) Chế ñộ ñược gọi là: Chế ñộ mở rộng sóng mang Hình 2.5 biểu diễn phổ dày ñặc chế ñộ mở rộng sóng mang cho chế độ FFT khác Hình 2.5: Phổ tín hiệu DVB-T2 lý thuyết với khoảng bảo vệ - GI=1/8 (kênh 8Mhz với chế độ sóng mang mở rộng 8K, 16K, 32K) Độ lợi (gain) ñạt ñược 1.4% (8Kmode) 2.1% (32Kmode) Hình 2.6 so sánh phổ 2K so với 32K điều kiện bình thường 32K chế độ sóng Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 47 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt mang mở rộng Sóng mang mở rộng có đặc tính tuỳ chọn, lẽ với đặc tính khó có đạt mặt nạ phổ (spectrum mask) tỷ số bảo vệ Hình 2.6: Chi tiết phổ tín hiệu DVB-T2 lý thuyết cho khoảng bảo vệ 1/8 (cho kênh Mhz) Trong DVB-T2, số sóng mang chế độ mở rộng ñược tăng cao, nên lưu lượng liệu truyền ñi ñược tăng lên so với chế ñộ sóng mang thơng thường DVB-T Bảng 2.8 cho thấy ñộ lợi chế ñộ mở rộng với chế ñộ FFT khác Bảng 2.8: Tăng lưu lượng liệu kênh truyền tương ứng với chế độ sóng mang mở rộng Mode sóng mang FFT Thơng thường Mở rộng Kích thước Số sóng mang Số sóng mang Gain 1K 853 - 0,00% 2K 1,705 - 0,00% 4K 3,409 - 0,00% 8K 6,817 6,913 1,41% 16K 13,633 13,921 2,11% 32K 27,265 27,841 2,11% Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 48 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt 2.2.3 Pilot tán xạ Các tín hiệu pilot sóng mang khơng chứa thơng tin Tuy nhiên trình truyền dẫn truyền hình số, tín hiệu Pilot lại đóng vai trị quan trọng vào tín hiệu pilot, đầu thu biết nhận dạng thơng tin mà bên phát ñang truyền kênh: phân bố kênh, sửa lỗi pha chung (CPE), ñồng Trong DVB-T2 có loại pilot khác sử dụng:  Pilot liên tục – (Continued pilto)  Pilto tán xạ - (Scattered pilot)  Pilot P2  Pilot kết thúc khung  Mục đích Pilot tán xạ: Các pilot tán xạ ñược sử dụng DVB-T2 nhằm thực phép ño kênh ước lượng ñáp ứng kênh cho tế bào OFDM Q trình truyền dẫn tín hiệu Pilot cần phải liên tục, đủ để chúng biến thiên theo kênh hàm miền số miền thời gian Pilot tán xạ ñược xác ñịnh từ trước biên ñộ pha, “cấy” vào tín hiệu với khoảng cách hai trục thời gian tần số Pilot tán xạ ñược sử dụng ñể ñánh giá thay ñổi chất lượng ñường truyền Khác với DVB-T sử dụng mẫu hình pilot tĩnh (static pattern): độc lập với kích thước FFT khoảng bảo vệ, DVB-T2 ñã tiếp cận cách linh hoạt hơn, cách đưa mẫu hình khác để lựa chọn, tuỳ thuộc vào kích thước FFT khoảng bảo vệ ñối với ñường truyền riêng biệt Trong DVB-T2, cho phép lựa chọn thông số pilot tán xạ khác – PP (Plot Patterns: từ PP1 đến PP8), tuỳ thuộc vào đặc tính kênh truyền Việc lựa chọn PP phụ thuộc vào kích thước FFT tác động hiệu ứng Doppler ảnh hưởng nhiễu kênh kênh Các pilot tán xạ PP2, PP4 PP6 lặp lại chu kỳ symbol OFDM thứ hai (Dy), chúng thể chống lại hiệu ứng Doppler tốt Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 49 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Khoảng cách ngắn (Dx) pilot PP1 chứng tỏ pilot tán xạ tốt ñể chống lại can nhiễu phản xạ symbol - ISI (Inter-Symbol Interference) Trong PP6 dễ bị ảnh hưởng ISI Pilot tán xạ PP8 ñược ñánh giá phù hợp với trình thu cố định khơng phù hợp với thu di động PP8 khó thực giới hạn trình tráo thời gian Việc lựa chọn tham số pilot tán xạ PP phù hợp quan trọng, ảnh hưởng đến việc tính tốn chất lượng lưu lượng liệu cần truyền Bảng 2.9 : Các dạng pilot tán xạ [ tham khảo theo TS 102 831] Dx PP1 PP2 PP3 PP4 PP5 PP6 PP7 PP8 Ghi 6 12 12 24 24 Khoảng cách sóng mang pilot riêng rẽ Dy 4 4 Độ dài chuỗi Symbol 1/D 8,33 8,33 4,17 xDy % % % 4,17 2,08 2,08 1,04 1,04 Hiệu suất % % % % % Pilot tán xạ 2.2.4 Các chế ñộ ñiều chế khoảng bảo vệ - GI Ở DVB-T2, phương thức ñiều chế 256QAM cho phép tăng lên 8bit/tế bào OFDM, tăng 33% hiệu xuất sử dụng phổ dung lượng liệu ñối với tỷ lệ mã cho trước Thông thường, tăng dung lượng liệu thường địi hỏi tỷ số cơng suất sóng mang tạp nhiễu – C/N cao (4 5dB, tuỳ thuộc vào kênh truyền tỷ lệ mã sửa sai), lẽ khoảng cách Euclide hai điểm cạnh đồ thị chịm khoảng ½ so với 64-QAM ñầu thu nhậy cảm ñối với tạp nhiễu Tuy nhiên, mã LDPC tốt nhiều so với mã (Convolution code) chọn tỷ lệ mã mạnh chút cho 256QAM so với tỷ lệ mã sử dụng 64QAM DVB-T, tỷ số công suất song mang tạp nhiễu C/N không thay ñổi Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 50 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt ñạt ñược ñộ tăng trưởng tốc ñộ bit ñáng kể 256-QAM lựa chọn ñầy hứa hẹn thực tế Hình 2.7 Đồ thị chịm 256-QAM Với phương thức ñiều chế 256-QAM vậy, ñòi hỏi khoảng bảo vệ lớn Bảng 2.10 ñây giới thiệu khoảng bảo vệ cho phép ñáp ứng với giải pháp ñiều chế cao Bảng 2.10: Độ dài khoảng bảo vệ DVB-T2 (kênh 8Mhz): Khoảng bảo vệ - GI 1/128 1/32 1/16 19/256 1/8 19/128 1/4 FFT Tu [ms] GI [µs] 32k 3.584 28 112 224 266 448 532 NA 16k 1.792 14 56 112 133 224 266 448 8k 0.896 28 56 66,5 112 133 224 4k 0.448 NA 14 28 NA 56 NA 112 2k 0.224 NA 14 NA 28 NA 56 1k 0.112 NA NA NA 14 NA 28  Lựa chọn Khoảng bảo vệ - GI: Việc sử dụng số lượng lớn sóng mang dẫn đến việc lãng phí băng thông cho khoảng bảo bệ GB (Guard Band) thêm nhiều cặp thiết bị Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 51 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt TRx cho sóng mang Việc khắc phục cách sử dụng sóng mang đặt đặn cách khoảng: fU = 1/ TU Trong đó: TU : khoảng symbol hữu ích (u: useful) với ñiều kiện sóng mang phải ñược ñặt trực giao * Về mặt toán học, việc trực giao sau : Sóng mang thứ k biễu diễn : ΨK (t ) = e jkω Ut ωU = 2π/ TU Trong đó: Điều kiện trực giao mà sóng mang phải thoả mãn : τ + TU ∫τ Ψ K (t ) ΨL* (t )dt = 0, k≠L = TU , k = l * Về ý nghĩa vật lý: giải điều chế tín hiệu cao tần này, giải điều chế khơng xử lý tín hiệu cao tần cịn lại (k≠L), kết khơng bị tín hiệu cao tần khác gây nhiễu * Về phương diện phổ: điểm phổ có lượng cao rơi vào điểm khơng sóng mang Phổ kênh chồng lấn lên từ khơng tốn thêm khoảng GB Do hiệu sử dụng phổ tăng * Củng cố tính trực giao khoảng bảo vệ Thực tế, sóng mang ñược ñiều chế nhờ số phức Nếu khoảng tổ hợp thu trải dài theo symbol khơng có nhiễu kênh - ISI (Inter Symbol Interference) mà nhiễu xuyên kênh - ICI (Inter Chanel Interference) Để tránh ñiều chèn thêm khoảng bảo vệ để giúp đảm bảo thơng tin tổng hợp ñến từ symbol xuất cố ñịnh Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 52 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt Hình 2.8: GI biểu diễn theo miền thời gian Mỗi khoảng symbol kéo dài thêm vượt khoảng tổ hợp máy thu TU Vì tất sóng mang tuần hồn TU nên tồn tín hiệu ñiều chế Vì ñoạn thêm vào phần ñầu symbol ñể tạo nên khoảng bảo vệ giống với đoạn có độ dài cuối symbol Mục đích làm trễ khơng vượt q đoạn bảo vệ, tất thành phần tín hiệu khoảng tổ hợp ñến từ symbol tiêu chuẩn trực giao ñược thoả mãn ICI ISI xảy trễ vượt khoảng bảo vệ Độ dài khoảng bảo vệ ñược lựa chọn cho phù hợp với mức ñộ tượng phản xạ nhiếu ñường DVB-T2 sử dụng nhiều khoảng bảo vệ khác nhau, tùy thuộc vào chế ñộ thu (di ñộng, indoor, outdoor ): 1/128, 1/32, 1/16, 19/256, 1/8, 19/128, 1/4  Mối liên hệ tốc ñộ liệu truyền GI: Bảng 2.11: Tốc độ bit cực đại cấu hình kênh 8MHz,32k,1/128,PP7 Tốc ñộ bit cực ñại Điều Chế Tốc ñộ mã Tốc bit ñộ Chiều dài (Mbit/s) khung Lf Luận văn Thạc sĩ Cấu hình khuyến nghị FEC Tốc ñộ Chiều FEC blocks/ bit dài blocks/ frame khung frame (Mbit/s) Lf Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 53 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt 1/2 407*3 4447731 3/5 QPSK 9.00374 8.945732 10.0186 9.954120 2/3 3/4 11.2705 11.19792 12.0261 11.94865 12.5373 12.45655 3 15.0374 15.03743 18.0703 18.07038 4/5 5/6 1/2 3/5 62 52 60 50 60 101 20.1073 16-QAM 2/3 3/4 22.6198 20.10732 60 101 22.61980 4/5 5/6 1/2 Luận văn Thạc sĩ 24.1362 24.13627 25.1622 25.16223 22.5199 22.48170 Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 54 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt 3/5 64-QAM 27.0620 27.01611 30.1125 30.06144 2/3 3/4 33.8752 33.81772 4 36.1463 36.08492 4/5 46 116 60 151 60 202 5/6 1/2 3/5 256-QAM 37.6827 37.61878 30.0872 30.07486 36.1556 36.14075 40.2312 40.21464 2/3 3/4 45.2582 45.23960 48.2924 48.27255 50.3452 50.32447 4/5 5/6 Luận văn Thạc sĩ 68 229 Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 55 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Điều cho kết quả: thời gian symbol “hữu ích”cao từ ñến lần so với trường hợp 8k kênh UHF (Băng thông 8MHz), tương ứng với lần 896µs = 1792 µs and 3584 µs Với ñộ dài thời gian symbol lớn, nguyên tắc COFDM, kết hiệu ứng Doppler cao khoảng cách liên sóng mang bị ngắn Chế độ 32k hiệu chế ñộ thu cố ñịnh - out door Trong phương thức thu di ñộng, việc sử dụng 32k khó thực băng tần UHF Tuy nhiên, phòng thử nghiệm với phương pháp thực nghiệm cố gắng tính tốn để việc thu dễ dàng Ngay mơi trường thu nhận di động (trong nhà ngồi trời) với tần số Doppler tương đối thấp, thực với chế ñộ 32k Tuy nhiên Band VHF, hiệu ứng Doppler tăng gấp lần so với Band UHF V Thực tế chứng minh, cung cấp dịch vụ thu di ñộng DVB-T2 Band VHF III Một khác biệt DVB-T DVB-T2 tăng số lượng khoảng bảo vệ GI: 1/128, 19/256, 19/ 128, mục đích việc tăng kích thước chiều dài khoảng bảo vệ hiệu việc triển khai mạng đơn tần - SFN Ví dụ: bảng 2.11 hình 2.9 cho thấy tốc độ cực đại cấu hình cho phép hệ thống khác dải thơng 8MHz, 32k, 1/128, PP7 Hình 2.9: Tốc ñộ bit cực ñại với chế ñộ Khoảng bảo vệ khác Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 56 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt (dải thông 8MHz, 32k PP7) Trong việc quy hoạch triển khai mạng DVB-T2, việc tính tốn thơng số phát cho điều chế OFDM quan trọng.Đối với thông số FFT, cần quan tâm tới: Khoảng cách liên sóng mang Thời lượng symbol Kích thước FFT tăng khi: khoảng cách sóng mang phụ nhỏ thời lượng symbol tăng lên 2.2.5 Chòm xoay Một số kỹ thuật sử dụng DVB-T2 chịm xoay (Rotated Constellation) trễ Q (Q-delay) Sau ñã định vị, chịm “xoay” góc mặt phẳng I-Q mơ tả hình 2.11
Biểu Đồ chịm Ngun lý điều chế DVB-T2 là: khung thơng tin mã hóa thơng qua mã hóa FEC, sau xử lý tráo bit chuỗi kết ñược ánh xạ lên biểu tượng kênh phức tạp biểu tượng kênh bao gồm thành phần: I Q, hiển thị biểu đồ chịm hình 2.10 Mỗi symbol mang số lượng m bit theo đặc tính chịm lựa chọn Ví dụ: Trong QPSK symbol mang bit, 16-QAM mang bit, 64-QAM mang bit Có nhiều cách để gán bit vào symbol Các kết tốt có bit thay đổi từ symbol tới symbol gần kế tiếp, theo cách có bit bị lỗi symbol cho khơng phù hợp với symbol gần kế tiếp, cách mã hóa ñược gọi ánh xạ Gray, hình 2.10 cho thấy chòm ánh xạ Gray Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 57 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt Hình 2.10: Biểu đồ chịm điều chế 16-QAM Có nhiều cách để gán bit vào symbol Các kết tốt có bit thay đổi ñi từ symbol tới symbol gần kế tiếp, theo cách có bit bị lỗi symbol cho khơng phù hợp với symbol gần kế tiếp, cách mã hóa gọi ánh xạ Gray, hình 2.11 cho thấy chòm ánh xạ Gray
Vòng Xoay biểu đồ chịm Ánh xạ Gray có nghĩa là: thành phần I Q ñộc lập symbol Như hệ quả, điểm chịm cần thành phần xác ñịnh: I Q Trong đó, thành phần I khơng chứa thơng tin Q ngược lại Vậy cách để suy trì xác độc lập xoay biểu đồ chịm (hình 20), m bit đơn lẻ có thành phần I Q riêng biệt Hình 2.11: Biểu đồ chịm xoay điều chế 16-QAM Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 58 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt
Góc Xoay Để xác định góc xoay tối ưu cần xác định nhiều thơng số, hình chiếu điểm chịm trục nên có khoảng cách ñể ñạt ñược hiệu tốt Điều tốt đạt với góc xoay bảng 2.12 Bảng 2.12: Giá trị góc xoay Chịm Góc xoay(độ) QPSK 29.0 16-QAM 16.8 64-QAM 8.6 256-QAM 3.6
Trễ thời gian I Q Các thành phần I Q ñược tách trình tráo cho chúng truyền miền tần số miền thời gian khác Nếu có thành phần bị huỷ hoại kênh truyền, thành phần cịn lại sử dụng để tái tạo lại thơng tin Kỹ thuật giúp hạn chế mát thông tin kênh Gauss tạo ñược ñộ lợi 0.7dB kênh có phañing Độ lợi lớn kênh 0dB phản xạ (SFN) kênh xố (nhiễu đột biến, phing có chọn lọc) Hình 2.12: sở điều chế mã hóa xen bit với trễ ánh xạ xoay
Sự cải thiện hiệu suất Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 59 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thơng sệ kt Đối với chế độ điều chế 16-QAM, tốc ñộ mã 4/5 frame 64800 bit, mơ cho thấy ứng dụng biểu đồ chịm xoay cho 0.5 dB với kênh Rayleigh fadinh phẳng khơng xóa, với mạng MFN Đây khơng phải cải tiến ñáng ý Tuy nhiên với kênh Rayleigh pha dinh phẳng (giả ñịnh 15%) với mạng SFN, cải thiện dự đốn khoảng 6dB ñáng ý Bảng 2.13: Cải tiến hiệu suất với biểu đồ chịm xoay trễ thời gian, ánh xạ lặp lại cho ñiều chế 64-QAM Time delay and iterative derma Biểu đồ chịm Ánh xạ lặp lại Tổng xoay trễ thời gian Kênh Rayleigh fadinh phẳng 0.5dB 0.4dB 0.9dB 1.2dB 7.2dB khơng xóa ( MFN) 6db Kênh Rayleigh fadinh phẳng với 15% xóa (SFN) Đối với ñiều chế 64-QAM tốc ñộ mã 9/10 tốc ñộ bit 64800, cải thiện lên ñến 1,2 dB với kênh Rayleigh fadinh phẳng khơng xóa, 3,4dB với 5% có xóa 2.3 Xây dựng tiêu chí cho thiết bị thu giải mã DVB-T2 phù hợp ñiều kiện thực tế 2.3.1 Mơ hình thu DVB – T2 Mơ hình thu minh họa hình 2.14 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 60 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Hình 2.14: Sơ đồ thu DVB-T2 Chi tiết khối giải điều chế (Demodulator) mơ tả hình 2.15 Hình 2.15: Sơ đồ giải điều chế DVB-T2 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 61 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Chi tiết giải mã BICM (Bit interleaved Coding and Modulation) trình bày hình 2.16 Hình 2.16: Chi tiết giải mã BICM 2.3.2 Nguyên tắc hoạt ñộng thu: Thiết bị thu phải có dị kênh RF, giải điều chế, giải ghép kênh giải mã Thiết bị thu thiết bị độc lập (STB) thiết bị tích hợp máy thu hình (iDTV) Thiết bị thu loại hỗ trợ SDTV (thiết bị thu SDTV) hỗ trợ ñồng thời SDTV HDTV (thiết bị thu HDTV) - Thiết bị thu phải có khả thu giải điều chế tín hiệu DVB-T phát theo tiêu chuẩn ETSI EN 300 744 mạng ñơn tần (SFN) mạng ña tần (MFN); - Thiết bị thu phải có khả thu giải điều chế tín hiệu DVB-T2 phát theo tiêu chuẩn ETSI EN 302 755 mạng ñơn tần (SFN) mạng ña tần (MFN) Các nhiệm vụ việc thu đồng khác tùy vào tình Ví dụ: • Khi bật lần ñầu tiên sau mua, sau có thay đổi khu vực • Khi bật lại khu vực • Khi dịch vụ khác ñược lựa chọn, cần thay ñổi hợp kênh Trong trường hợp ñầu tiên, thu chưa có dịch vụ theo chuẩn DVB-T2 thực quét dải tần số ñể xác ñịnh kênh RF bao gồm dịch vụ DVBT2, sau có thơng tin dịch vụ Điều ñược biết ñến việc quét khởi tạo Trong trường hợp thứ thứ 3, giả định thu biết thơng tin cần thu tín hiệu từ kênh RF ñã biết Điều ñược biết ñến việc tái tạo lựa chọn dịch vụ Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 62 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt  Quét khởi tạo Việc qt khởi tạo thực thi theo trình tự để tìm tín hiệu RF theo định dạng DVB-T2 khu vực ñịnh chất lượng tín hiệu Điều u cầu việc định thơng số điều chế mã hóa việc đồng tín hiệu RF miền thời gian tần số Do bước thực thi mô tả sau: 1) Lựa chọn dải tần 2) Điều chỉnh tới kênh ñầu tiên dải RF 3) Dị tín hiệu RF 4) Dị, xác nhận tín hiệu hợp lệ giải mã P1, không thành cơng quay lại bước 5) Xác định khoảng bảo vệ 6) Đồng tín hiệu thời gian tần số, không thành công quay lại bước 7) Giải nén giải mã báo hiệu L1 từ ký hiệu P2 8) Lựa chọn PLP ñầu tiên (theo báo hiệu L1) 9) Việc giải ñiều chế bắt ñầu ñể giải nén PLP ñưa tới giải mã LDPC/BCH 10) Bộ giải mã tiêu ñề BBF bắt ñầu giải mã chuyển thông số liên quan tới tái tạo luồng 11) Bộ tái tạo luồng cung cấp gói TS GSE liệu luồng liên tục (báo hiệu lớp 2) từ khung băng sở ñã ñược sửa lỗi tới phần BackEnd 12) Back-End giải nén phần liên quan báo hiệu L2 13) Các thơng số điều chế phần liên quan báo hiệu L2 ñược lưu trữ cho tất dịch vụ PLP 14) Lặp lại từ bước tới bước 13 cho tất PLP (nếu có) 15) Lặp lại bước từ – 14 cho kênh RF 2.3.2.1 Tái tạo lựa chọn dịch vụ Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 63 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Với việc lựa chọn dịch vụ, chương trình hướng dẫn liệt kê tất dịch vụ truy cập cho người sử dụng Trong q trình báo hiệu L2 ñược xử lý Ngay sau dịch vụ ñược lựa chọn, việc thay ñổi ñối với thiết lập dịch vụ cần ñiều khiển thu Những thay ñổi tác ñộng tới thiết lập lớp vật lý thiết lập lớp cao Quá trình xử lý mơ tả sau: Dịch vụ khác ñược lựa chọn? Nếu ñúng, tới bước ngược lại quay lại bước Việc lựa chọn dịch vụ chuyển đổi thành băng thơng RF, việc lựa chọn kênh PLP ID thông tin ñược lưu trữ suốt trình quét khởi tạo Điều chỉnh tới kênh RF tương ứng Áp dụng từ bước tới bước trình quét khởi tạo Lựa chọn PLP mong muốn (theo báo hiệu L1) Áp dụng từ bước tới bước 11 trình quét khởi tạo Đưa ñầu luồng ñược tái tạo vào Back-End Tái tạo kênh ñược lựa chọn Trở lại bước 2.3.2.2 Chuyển giao (trong trường hợp thiết bị di động/cầm tay) Cụm từ “chuyển giao” DVB mơ tả thay ñổi từ kênh RF tới kênh khác hệ thống phân phối cho mục đích cụ thể đây: • Tín hiệu ñược thu gây xáo trộn việc tái tạo dịch vụ mong muốn, thu hỗ trợ theo dịch vụ việc chuyển sang tín hiệu khác mang dịch vụ • Dịch vụ mong muốn bị ngắt chu kỳ thời gian giới hạn Bộ thu trì dịch vụ việc thay ñổi tới hệ thống phân phối DVB khác Tuy nhiên, trường hợp sử dụng bàn tới ñây cho thiết bị di ñộng/cầm tay, DVB-S, DVB-S2, DVB-C khơng sử dụng hình thức Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 64 Phân tích cơng nghệ truyện hình sệ DVB-T2 - Kệt quệ thệ nghiệm lệa thông sệ kt Duy trì dịch vụ tự động : Chức mục đích trì dịch vụ hợp kênh thay đổi phụ thuộc vào vùng ñịa lý thiết bị ñầu cuối di ñộng Mức thấp chức lựa chọn dịch vụ thay cho dịch vụ (dịch vụ khơng thể thu vị trí nữa) Chức hỗ trợ nhà cung cấp thông qua thông tin sau: • Thơng tin tần số khu vực lân cận • Việc mơ tả tế bào vùng lân cận • Thơng tin thiết lập thông số vật lý hợp kênh lân cận mang dịch vụ • Thông tin PLP luồng dịch vụ mong muốn • Thơng tin vị trí địa lý thu 2) Trường hợp khơng có thơng tin hỗ trợ Trường hợp thiết bị dò quét lại dải tần số RF lựa chọn lại kênh 3) Trường hợp có thơng tin cung cấp tần số, tế bào thông tin dịch vụ Với thông tin hợp kênh lân cận dịch vụ mà mang, thu tạo hợp kênh mang dịch vụ mong muốn Thơng tin dịch vụ cung cấp với bảng SDT, thông tin tần số thông tin tế bào mơ tả bảng NIT: • SDT: bảng ánh xạ dịch vụ sang luồng truyền tải • NIT: mơ tả hệ thống phân phối T2, bảng mô tả danh sách tần số, thơng tin tế bào, vị trí địa lý… Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 65 2.3.2.3 Đồng Bộ thu cần xác định tín hiệu thu thời gian tần số trước giải nén thơng tin truyền Việc ñồng ñược thực liên tục suốt q trình thu tín hiệu Tín hiệu DVB-T2 bao gồm nhiều đặc tính khai thác cho mục đích Sử dụng P1 Ký hiệu P1 xuất lần khung, chèn vào khoảng ñầu khung P1 ñánh dấu bắt ñầu khung T2 phần khung mở rộng tương lai (FEF) Mục đích P1: - Cho phép thu ñịnh nhanh kênh RF chứa tín hiệu DVB-T2 - Để nhận diện khoảng ñầu T2 - Để báo hiệu vài thơng số truyền, thơng số cần để giải mã tín hiệu thu - Cho phép thu dị ñồng thời gian tần số  Cấu trúc P1 Chiều dài P1 ñược cố ñịnh chế độ FFT cấu hình khoảng bảo vệ ký hiệu OFDM Điều làm cho dễ dàng để dị tìm Tín hiệu P1 thiết kế để dị có xuất sai lệch tần số Sự sai lệch xảy với lý do: Có sai số việc xác định tần số thu Việc cố ý tạo sai số phát phần q trình điều khiển chống nhiễu xun kênh mạng Việc dị tín hiệu P1 bao gồm phần, ñược lặp lại dịch tần số phần P1, mà thân ký hiệu OFDM 1K Những việc lặp lại dịch tần phân biệt có sai số xuất Hình 2.17 mơ tả cấu trúc tín hiệu P1 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 66 Hình 2.17: Cấu trúc tín hiệu P1 2.3.2.4 Giải điều chế OFDM Do phát sử dụng IFFT cho ñiều chế OFDM, thu sử dụng biến đổi FFT để khơi phục Hình 2.18 mơ tả thuật tốn biến đổi FFT lý thuyết hình 2.19 mơ hình triển khai (Matlab) thuật tốn Hình 2.18: Thuật tốn biến đổi FFT Hình 2.19: Sơ đồ triển khai thuật tốn FFT Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 67 2.3.3 Yêu cầu kỹ thuật STB
Tần số băng thông kênh o Thiết bị thu phải có khả thu tất kênh cấp cho truyền hình số mặt đất (DTT) nằm quy hoạch tần số VHF/UHF Việt Nam 2.14 Bảng 2.14: Bảng phân kênh tần số băng tần VHF/UHF Việt Nam Băng Kênh Dải tần số Tần (MHz) trung số Băng Kênh tâm Dải tần số Tần số trung (MHz) tâm (MHz) (MHz) III IV 174 - 182 178 38 606 - 614 610 182 - 190 186 39 614 - 622 618 190 - 198 194 40 622 - 630 626 198 - 206 202 41 630 - 638 634 10 206 - 214 210 42 638 - 646 642 11 214 - 222 218 43 646 - 654 650 12 222 - 230 226 44 654 - 662 658 45 662 - 670 666 21 470 - 478 474 46 670 - 678 674 22 478 - 486 482 47 678 - 686 682 23 486 - 494 490 48 686 - 694 690 24 494 - 502 498 49 694 - 702 698 25 502 - 510 506 50 702 - 710 706 26 510 - 518 514 51 710 - 718 714 27 518 - 526 522 52 718 - 726 722 28 526 - 534 530 53 726 - 734 730 29 534 - 542 538 54 734 - 742 738 30 542 - 550 546 55 742 - 750 746 31 550 - 558 554 56 750 - 758 754 Luận văn Thạc sĩ v Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 68 Băng Kênh Dải tần số Tần (MHz) trung số Băng Kênh tâm Dải tần số Tần số trung (MHz) tâm (MHz) (MHz) V 32 558 - 566 562 57 758 - 766 762 33 566 - 574 570 58 766 - 774 770 34 574 - 582 578 59 774 - 782 778 35 582 - 590 586 60 782 - 790 786 36 590 - 598 594 37 598 - 606 602
Băng thơng tín hiệu Thiết bị thu phải tự động xác định băng thơng tin hiệu DVB-T sử dụng Thiết bị thu ñối với DVB-T2 phải hỗ trợ chế độ băng thơng sóng mang tiêu chuẩn chế độ băng thơng sóng mang mở rộng Thiết bị thu ñối với DVB-T2 phải bám theo thay đổi tham số mạng từ chế độ băng thơng sóng mang tiêu chuẩn đến chế độ băng thơng sóng mang mở rộng cách tự động, khơng cần tác ñộng người dùng
Khả thu tín hiệu DVB-T2 Thiết bị thu phải có khả thu tín hiệu DVB-T2 với tham số tổ hợp cho phép tham số Bảng 2.15 Tham số Giá trị Kích cỡ FFT COFDM 1k, 2k, 4k, 8k, 16k, 32k Điều chế QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM Mã FEC LDPC (mã ngoài) BCH (mã trong), tỉ lệ mã 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6 Khoảng bảo vệ Luận văn Thạc sĩ 1/128, 1/32, 1/16, 19/256, 1/8, 19/128, 1/4 Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 69 Tham số Giá trị Băng thơng tín hiệu 7,61 MHz (chế độ băng thơng sóng mang tiêu chuẩn); 7,71 MHz (chế độ băng thơng sóng mang mở rộng kích cỡ FFT 1k, 2k, 4k, 8k); 7,77 MHz (chế độ băng thơng sóng mang mở rộng kích cỡ FFT 16k, 32k) Mẫu pilot PP1, PP2, PP3, PP4, PP5, PP6, PP7 PAPR Có khơng sử dụng PAPR Xoay chịm điều chế Có sử dụng khơng sử dụng tín hiệu Bảng 2.15: Các chế ñộ RF DVB-T2 ñược hỗ trợ
Hỗ trợ Multi PLP Thiết bị thu phải có khả thu tín hiệu đầu o Chế độ B sử dụng Multiple PLP khơng sử dụng Common PLP
Hỗ trợ Multi PLP Common PLP Thiết bị thu phải có khả thu tín hiệu ñầu o Chế ñộ B sử dụng Multiple PLP Common PLP
Hỗ trợ Normal Mode (NM) Thiết bị thu phải hỗ trợ Normal Mode (NM)
Khả thích ứng thay đổi tham số ñiều chế Thiết bị thu phải có khả tự ñộng thích ứng với thay ñổi tham số ñiều chế liệu P1, liệu L1 trước sau báo hiệu Thời gian để luồng tín hiệu truyền tải đầu đạt trạng thái khơng bị lỗi khơng lớn giây kể từ thời điểm có thay ñổi tham số liệu P1 /hoặc liệu L1 trước báo hiệu Thời gian ñể luồng tín hiệu truyền tải đầu đạt trạng thái không bị lỗi không lớn giây kể từ thời điểm có thay đổi tham số liệu L1 sau báo hiệu
Mức tín hiệu tối thiểu ñầu vào thiết bị thu kênh Gauss Thiết bị thu phải có khả thu giải mã đáp ứng u cầu QEF tín hiệu đầu vào có mức khơng nhỏ mức xác định biểu thức Eq2.1 (với băng thông Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 70 tín hiệu thường) Eq2.2(với băng thơng tín hiệu mở rộng) tồn dải tần số hoạt động Thiết bị thu phải thu ñáp ứng QEF ñối với mức tín hiệu tối thiểu (Pmin) dải tần hỗ trợ theo cơng thức : Pmin= -105,2 dBm+NF [dB]+ C/N [dB], Băng thông thường Eq 2.1 Pmin= -105,1 dBm+NF [dB]+ C/N [dB], Băng thông mở rộng Eq 2.2 Bảng 2.16: Hệ số tạp âm thiết bị thu (NF) yêu cầu ñối với DVB-T2 Băng Hệ số tạp âm (NF) VHF III dB UHF IV dB UHF V dB
Hệ số tạp âm (NF) kênh Gauss Thiết bị thu DVB-T2 phải có hệ số tạp âm (NF) không lớn giá trị bảng 2.16
Mức tín hiệu đầu vào tối đa Thiết bị thu phải có khả thu đáp ứng QEF tín hiệu đầu vào DVB-T/T2 lên đến -25 dBm Thiết bị thu phải có khả thu đáp ứng QEF có sóng mang VSB/PAL lân cận với cơng suất cao tối đa 33 dB có tín hiệu tương tự kênh khác ngồi kênh lân cận với cơng suất cao tối đa 44 dB
Khả chống nhiễu tín hiệu số kênh khác Bảng 2.17: I/C yêu cầu tối thiểu việc thu QEF với tín hiệu DVB-T/T2 nhiễu nằm kênh lân cân, kênh ảnh kênh khác Băng Băng thông hiệu, [MHz] Luận văn Thạc sĩ tín Băng thơng kênh, [MHz] I/C (dB) Kênh lân Kênh Kênh cận ảnh khác Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 71 Băng Băng thơng tín Băng hiệu, [MHz] thông kênh, [MHz] I/C (dB) Kênh lân Kênh Kênh cận khác ảnh VHF III 8 28 38 - UHF IV 8 28 38 28 UHF V 8 28 38 28
Khả chống nhiễu đồng kênh từ tín hiệu TV tương tự Thiết bị thu phải có khả thu đáp ứng QEF với mức C/I tối ña quy ñịnh Error! Reference source not found.2.18 tín hiệu MHz DVB-T2 bị gây nhiễu tín hiệu PAL D/K đồng kênh bao gồm video, âm FM Bảng 2.18: Tín hiệu nhiễu C/I để thu đáp ứng QEF tín hiệu DVB-T2 bị nhiễu sóng mang TV tương tự Phương thức ñiều chế 64 - QAM Tỉ lệ mã 3/5 2/3 3/4 C/I dB dB dB
Bộ giải ghép MPEG - Tốc ñộ luồng liệu tối ña Bộ giải ghép MPEG thiết bị thu phải ñáp ứng yêu cầu lớp truyền tải MPEG-2 quy ñịnh ISO/IEC13818-1, phù hợp với chuẩn ETSI TS 101 154 phải có khả giải mã liệu chuẩn ISO/IEC 13818-1 với tốc ñộ liệu ñến 32 Mbit/s ñối với DVB-T 50,34 Mbit/s ñối với DVB-T2 - Hỗ trợ tốc ñộ bit thay ñổi (ghép kênh thống kê) Bộ giải ghép MPEG thiết bị thu phải hỗ trợ tốc ñộ bit thay ñổi dịng truyền tải tốc độ bit khơng đổi Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 72
Bộ giải mã video - Đồng video – audio Thiết bị thu phải ñảm bảo giải mã ñược tín hiệu DVB-T/T2 cho audio khơng trước 20 ms khơng sau 20 ms so với video - Giải mã video MPEG – tốc ñộ bit tối thiểu Thiết bị thu phải có khả giải mã tín hiệu video có độ phân giải 720x576 pixel tốc ñộ bit 600 kbps - Giải mã MPEG-2 SD Yêu cầu chung: - Thiết bị thu phải có khả giải mã tín hiệu video 25 Hz MPEG-2 SDTV “MPEG-2 Main Profile at Main Level” theo chuẩn ISO/IEC 13818-2 phù hợp với yêu cầu ETSI TS 101 154; - Thiết bị thu phải có khả giải mã video có độ phân giải 720x576, 544x576, 480x576 352x576; Khn dạng hình ảnh: Thiết bị thu phải có khả giải mã tín hiệu video 25 Hz MPEG-2 SDTV có tỉ lệ khn dạng 4:3 16:9; Thiết bị thu phải hỗ trợ người dùng lựa chọn chế độ chuyển đổi khn dạng hiển thị sau: • Hiển thị đầy đủ khn hình tín hiệu video 16:9 hình 4:3 chế ñộ letterbox (hiển thị co hẹp ñộ cao, giữ nguyên độ rộng hình); • Hiển thị ngun dạng chiều cao khn hình tín hiệu video 16:9 hình 4:3 (cắt bớt phần chiều rộng hình ảnh); • Hiển thị đầy đủ khn hình tín hiệu video 4:3 hình 16:9 chế độ pillarbox (hiển thị co hẹp ñộ rộng, giữ nguyên ñộ cao hình) - Giải mã MPEG SD Yêu cầu chung: Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 73 Thiết bị thu phải có khả giải mã tín hiệu video 25 Hz MPEG-4 SDTV “H.264/AVC Main Profile at Level 3” theo chuẩn ISO IEC 14496-10 phù hợp với yêu cầu ETSI TS 101 154 (quy ñịnh ñối với SDTV 25 Hz); Thiết bị thu phải có khả giải mã video có độ phân giải 720x576, 544x576, 480x576 352x576; Khn dạng hình ảnh: Thiết bị thu phải có khả giải mã tín hiệu video 25 Hz MPEG-4 SDTV “H.264/AVC Main Profile at Level 3” có tỉ lệ khn dạng 4:3 16:9 Thiết bị thu phải hỗ trợ người dùng lựa chọn chế độ chuyển đổi khn dạng hiển thị sau: • Hiển thị đầy đủ khn hình tín hiệu video 16:9 hình 4:3 chế ñộ letterbox (hiển thị co hẹp ñộ cao, giữ nguyên độ rộng hình); • Hiển thị ngun dạng chiều cao khn hình tín hiệu video 16:9 hình 4:3 (cắt bớt phần chiều rộng hình ảnh); • Hiển thị đầy đủ khn hình tín hiệu video 4:3 hình 16:9 chế độ pillarbox (hiển thị co hẹp ñộ rộng, giữ nguyên ñộ cao hình) - Giải mã MPEG-4 HD Thiết bị thu phải có khả giải mã tín hiệu “H.264/AVC High Profile at Level 4” theo chuẩn ISO/IEC 14496-10 phù hợp với yêu cầu tiêu chuẩn ETSI TS 101 154 (mục 5.7 - H.264/AVC HDTV) Thiết bị thu phải hỗ trợ ñộ phân giải 1920x1080i 1280x720p - Chuyển ñổi tín hiệu HD sang đầu SD STB hỗ trợ HDTV phải có khả chuyển đổi để xuất tín hiệu HD thu thành tín hiệu SD có độ phân giải 720x576 qua giao diện (YPbPr giao diện khác) Tín hiệu SD chuyển đổi phải có khả thị dạng “letterbox” 16:9 (hiển thị co hẹp độ cao, giữ ngun độ rộng hình) hình 4:3 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 74
Bộ giải mã audio - Giải mã MPEG-1 Layer II Thiết bị thu phải có giải mã âm stereo có khả ñáp ứng yêu cầu tối thiểu giải mã dựa chuẩn MPEG Layer II (“Musicam”, tiêu chuẩn ISO/IEC 11172-3 tuân thủ hướng dẫn triển khai DVB sử dụng hệ thống MPEG-2, hình ảnh âm ứng dụng quảng bá vệ tinh, cáp mặt ñất theo tiêu chuẩn ETSI TS 101 154 - Giải mã MPEG-4 HE-AAC Thiết bị thu phải có giải mã HE-AAC ñáp ứng yêu cầu sau: Có khả giải mã HE-AAC Level (mono, stereo) tần số lấy mẫu 48 kHz tuân theo chuẩn ETSI TS 101 154 phụ lục H Có khả giải mã HE-AAC Level (đa kênh¸ lên tới 5.1) tần số lấy mẫu 48 kHz tuân theo chuẩn ETSI TS 101 154, phụ lục H - Hỗ trợ HE-AAC giao diện đầu HDMI Nếu có cổng HDMI, thiết bị thu phải có khả cung cấp ñịnh dạng âm sau qua cổng HDMI: Âm HE-AAC nguyên gốc; PCM stereo từ luồng bit âm ñược giải mã downmix; PCM ña kênh từ luồng bit âm ñược giải mã - Hỗ trợ HE-AAC giao diện ñầu audio tương tự Thiết bị thu tích hợp iDTV phải có đầu âm stereo tương tự cổng kết nối RCA, âm phải đồng với hình ảnh hiển thị STB phải có khả giải mã downmix âm mã hóa HE-AAC để đưa cổng audio tương tự (RCA) Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 75 CHƯƠNG QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ĐO Chuẩn DVB-T2 cho phép nhiều lựa chọn thơng số: phương thức điều chế, mật ñộ ñiều chế, khoảng bảo vệ, tỷ lệ mã Khả tích hợp cao nên có nhiều tập tham số cho việc lựa chọn chế ñộ phát cho ứng dụngvà mục đích cụ thể : - Một là: với mục tiêu thu cố ñịnh, xem xét chế ñộ phát ña tần - Hai là: với mục tiêu cho việc thu di ñộng indor, sử dụng mạng ñơn tần, yêu cầu khoảng bảo vệ tương ñối lớn ñể giảm thiểu nhiễu mạng ñơn tần khả chống can nhiễu, cách ly máy phát tốt Như ñã nêu chương 2, chế độ FFT 32k khơng áp dụng với chế độ có nhược điểm bị ảnh hưởng mạnh hiệu ứng Doppler khơng thích hợp cho phương thức thu di ñộng Hơn sử dụng chế độ địi hỏi độ tuyến tính khối khuyeechs đại cơng suất cuối, méo phi tuyến biên ñộ, pha hệ số dự phịng cơng suất Các tham số, cấu hình tốc ñộ liệu cho DVB-T2 ñược Viện tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu – ETSI khuyến cáo [TS 102 831, EN 302 755] Hai trường hợp máy thu ñược quan tâm ñầu tiên thu cố ñịnh thu xách tay ngồi trời Cơng nghệ cho thiết bị thu di ñộng thu xách tay nhà ñang giai ñoạn phát triển Thực tế, phương thức thu ngồi trời xách tay xem phương thức trung gian cho triển khai phương thức thu di ñộng nhà ứng với yêu cầu chặt chẽ hạ tầng DVB-T2 bổ sung tính khác (chuẩn DVB-NGH tương lai) Các tốn đề cập chủ yếu gồm trường hợp thu cố ñịnh, thường ñược hiểu thu anten ñịnh hướng gắn nhà, vùng phủ sóng mục tiêu giai đoạn đầu vùng thị Ở phía thu, hạ tầng có cho thu sóng cố định ñược xem không ñổi Các hệ thống thu TV nhà (SMATV) thu RF thời gian tới khơng có nhiều cải tiến mang tính đột phá, nhiên chúng tác ñộng ñến việc lựa chọn mode DVB-T2, yêu cầu C/N vùng phủ sóng hệ thống khu vực Hà nội Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 76 Việc thu xách tay di ñộng ñược khảo sát với anten vơ hướng độ cao 1.5m so với mặt ñất, số máy thu xách tay giai ñoạn chuẩn bị cho thương mại ñã sẵn có số quốc gia giới Trong phạm vi luận văn phần khảo sát chủ yếu cấu trúc mạng phát sóng mặt đất đáp ứng ñược yêu cầu phủ sóng Theo tài liệu tham khảo số quốc gia ñã chấp nhận chuẩn DVB, có nhiều cấu hình hệ thống mạng phát sóng khác sử dụng Theo đó, yêu cầu tối thiểu C/N phía thu khoảng 17dB, giá trị ñược sử dụng cho mục tiêu tham chiếu Các mode khảo sát có yêu cầu C/N tối thiểu từ 17 ñến 23 dB cho thu cố ñịnh, lớn 10dB cho thu cầm tay di ñộng Dựa yêu cầu tốc ñộ bit ñịnh dạng, khả truyền tải dịch theo chuẩn DVB-T2 ñược khảo sát với hai khả Ở phía thu, hai phương thức thu khảo sát gồm thu cố ñịnh thu di ñộng, số vấn đề tương thích ngược giải pháp xử lý Kết khảo sát đưa ước tính khả số dịch vụ mà mạng DVB-T2 phát sóng Các toán thử nghiệm qua nghiên cứu lý thuyết 3.1.1 Trường hợp : Mạng MSN phát DVB-T2 Trường hợp phù hợp thực trạng hệ thống phát sóng Đài THVN, với số lượng lớn máy phát với kênh tần số nằm tỉnh nước chuyển đổi sang phát sóng DVB-T2 Phương án cung cấp giải pháp: làm để chuyển ñổi diễn ñược hiệu phù hợp với thực tế Như biết, DVB-T2 làm tăng chất lượng, tối ưu hoá vùng phủ sóng mạng tồn Tuy nhiên, nhiều trường hợp vùng phủ sóng mạng có ñang tốt (phạm vi vùng phủ sóng ñã ñạt u cầu), lúc cần phải tính tốn để chuyển đổi phát sóng DVB-T2 nhằm tăng dung lượng mở rộng thêm dịch vụ Trong tình vậy, người ta mong muốn tận dụng lại sở hạ tầng có sẵn như: trạm phát sóng, máy phát, ghép kênh hệ thống anten Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 77 Trong trường hợp yêu cầu nâng cấp ñiều chế máy phát, lắp ghép thêm T2-Gateway, thành phần khác hệ thống phát sóng khơng đổi mà trì vùng phủ sóng Trường hợp chuyển ñổi từ máy phát tương tự sang máy phát số DVB-T2 cần xem xét ñến yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượng thu phát ( méo phi tuyến, cơng suất, đặc tính biên ñộ tần số, pha ….) 3.1.2 Trường hợp 2: thu SFN ngồi trời, vùng phủ sóng tối đa Trường hợp với mục đích tăng tối đa vùng phủ sóng phát sóng đơn tần, sử dụng anten thu ngồi trời Trong trường hợp này, cần sử dụng chế ñộ DVB-T2 mạnh Độ dài khoảng bảo vệ phải ñược lựa chọn cẩn thận, phụ thuộc vào cấu trúc mạng sử dụng; khoảng cách máy phát, công suất xạ địa hình Bởi vững tương đối cao chế độ, giảm khoảng bảo vệ xuống 1/16 (224µs) cho mạng đơn tần lớn – thay ñổi giúp tăng dung lượng Băng thơng: MHz Kích thước FFT: 32k Kiểu Pilot: PP4 Khoảng bảo vệ: 1/8 (448 µs) Điều chế: 16-QAM Tỷ lệ mã: 2/3 C/N (Rayleigh): 10.6 dB Tốc ñộ : ~ 18 Mbit/s 3.1.3 Trường hợp 3: thu SFN trời, vùng phủ vừa phải Bộ thơng số DVB-T2 ñược xem xét : Cần tạo vùng phát sóng DVB-T2 SFN khơng giới hạn kích thước Trong trường hợp cần xem xét ñến nhiễu giao thoa mạng chọn chế độ phát sóng đơn tần Trên giới, nhiều nhà nghiên cứu cho giới hạn từ kết thử nghiệm DVB-T2 cho thấy cịn q sớm để đưa lựa chọn tỷ lệ mã trường hợp phát sóng SFN Có phương án chính; tỉ lệ 3/5 2/3 Các Phương án ñược thể ñây dựa tỉ lệ mã 2/3 ñể ñạt ñược dung lượng cao Trong trường hợp này, việc sử dụng kích thước 32k FFT thích hợp với việc sử dụng anten thu ngồi trời Tuy nhiên chế độ FFT nhạy cảm với Doppler nên Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 78 phù hợp với mơi trường thu cố định Điều có nghĩa trường hợp kết hợp thu trời nhà chế độ 16k FFT thích hợp Điều có nghĩa phải sử dụng phần GI cao hơn, dung lượng bit truyền bị giảm 3.1.3.1 Trường hợp 3a: thu tín hiệu ngồi trời với vùng SFN giới hạn: Sự lựa chọn khoảng bảo vệ phương án tương ñương với chế ñộ phát hệ thống DVB-T, với khoảng bảo vệ dài (224 µs), sử dụng kích thước FFT 8K Trong trường hợp này, DVB-T2 cho phép sử dụng phần GI nhỏ (1/16) ñể tối ưu dung lượng Việc sử dụng khoảng GI 19/256 (266 µs) tùy chọn số trường hợp để cải thiện tình có nhiễu lớn mạng ñơn tần sử dụng GI 1/16 Với trường hợp thu anten ngồi trời, nhiễu giao thoa SFN khơng lớn trường hợp di động hay xách tay, nơi mà hướng anten thu ñều ñược sử dụng anten vô hướng Như vậy, số trường hợp cụ thể cho phép thu nhỏ khoảng GI, ví dụ 1/32 (112 µs) Đối với vùng SFN lớn, nguyên tắc sử dụng hệ số bảo vệ 19/128 kết tính tốn sơ cho thấy khoảng bảo vệ 448 µs đủ ñể loại bỏ nhiễu giao thoa với mạng SFN kích thước “vơ hạn” Băng thơng: MHz Kích thước FFT: 32k Kiểu Pilot: PP4 Khoảng bảo vệ: 1/16 (224 µs) Điều chế: 256-QAM Tỷ lệ mã: 2/3 C/N (Rayleigh): 19.6 dB Tốc ñộ : ~ 37 Mbit/s 3.1.3.2 Trường hợp 3b: Thu ngồi trời vùng SFN lớn Bộ tham số ñược sử dụng phương án phủ sóng nơi tạo SFN lớn, cho “vùng phủ sóng tồn quốc” Phần GI cần lớn trường hợp trước ñể tránh nhiễu giao thoa mạng ñơn tần Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 79 Băng thơng: MHz Kích thước FFT: 32k Kiểu Pilot: PP2 Khoảng bảo vệ: 1/8 (448 µs) Điều chế: 256-QAM Tỷ lệ mã: 2/3 C/N (Rayleigh): 20.0 dB Tốc ñộ : ~ 35 Mbit/s 3.1.4 Trường hợp 4: Thu di ñộng ( Tốc ñộ liệu tối ña) Phương án mơ tả tham số cho q trình thu xách tay di động Các tham số thích nghi mạng truyền hình số dựa DVB-T Đức Chúng ñược thiết kế cho máy thu xác thay dựa tiếp cận SFN Chế ñộ 16k ñược chọn với ñộ dài khoảng bảo vệ 224 µs Nó cho phép SFN với đường kính lên ñến 150 km Băng thông: MHz Chế ñộ FFT: 16k Kiểu Pilot: PP3 Khoảng bảo vệ: 1/8 (224 µs) Điều chế: 64-QAM Tỷ lệ mã: 2/3 C/N (Rayleigh): 17.1 dB Tốc ñộ : ~26.2 Mbit/s 3.1.5 Trường hợp 6: Thu di ñộng (sử dụng phổ tần tối ưu) Trường hợp nhắm tới việc sử dụng tối ưu phổ tần nghĩa vùng dịch vụ DTT với nội dung MUX ñược bao phủ mạng ñơn tần (có thể lớn) Với chế độ cần lựa chọn khoảng bảo vệ lớn Đây cách tiếp cận tốt cho vùng dịch vụ toàn quốc, diện rộng Băng thơng: Chế độ FFT: Kiểu Pilot : Khoảng bảo vệ: Điều chế: Tỷ lệ mã: C/N (Rayleigh): Tốc ñộ: Luận văn Thạc sĩ MHz 16k PP3 1/4 (448 µs) 64-QAM 2/3 17.1 dB ~ 23.6 Mbit/s Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 80 So với trường hợp hiệu phổ cao nhiên bù lại bị trả giá tốc ñộ liệu giảm ñi khoảng 2.6 Mbit/s 3.1.6 Trường hợp 7: thu di ñộng thu mobile ( MUX cung cấp nhiều dịch vụ có cấp chất lượng khác nhau) - nhiều PLP Phương án mô tả cách sử dụng chung cho dồn kênh DVB-T2 (tốc ñộ liệu cao/thấp, giao nhau/ không giao … ) Ví dụ: nội dung cung cấp âm thanh/mobile TV cầm tay SD/HD TV DVB-T2 cho phép mềm dẻo cao với kiểu ñiều chế riêng biệt, tốc ñộ mã thời gian ñan xen cho dịch vụ Các giới hạn phải ñược xem xét lựa chọn chế ñộ FFT kiểu Pilot Chúng chung cho tất dịch vụ cần lựa chọn cho thích hợp Dịch vụ tốc ñộ thấp (Audio/ Mobile TV) Điều chế: Tỷ lệ mã: 16-QAM 1/2 C/N (Rayleigh): 9.4 dB Tốc ñộ: ~11.2 Mbit/ Dịch vụ tốc ñộ cao - TV Điều chế: Tỷ lệ mã: 64-QAM 2/3 C/N (Rayleigh): 17.5 dB Tốc ñộ: ~22.2 Mbit/s Sự phân chia dung lượng MUX : 1.5Mbit/s cho dịch vụ tốc ñộ thấp (13% dung lượng MUX) 19.4Mbit/s cho dịch vụ tốc ñộ cao (87% dung lượng MUX) Phương án Đa dịch vụ Băng thông 8MHz 8MHz 8MHz 8MHz Chế ñộ FFT 16k 32k 16k 8K Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 81 Kiểu Pilot PP3 PP3 GI 1/8(224µs) 1/16 (224µs) 1/4 (448µs) 1/4 (224µs) Điều chế 64-QAM 64-QAM 64-QAM PP3 64-QAM PP3 16QAM Tỷ lệ mã 2/3 2/3 2/3 2/3 1/2 C/N (min) 17.1dB 17.1dB 17.1dB 17.5dB 9.4dB 23.6Mbit/s 22.4Mbit/ 11.2Mbi Tốc ñộ 26.2 Mbit/s 27.7Mbit/s liệu s t/s 3.2 XÂY DỰNG MƠ HÌNH , QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM DVB-T2 3.2.1 Mơ hình thử nghiệm DVB-T2:  Thử thay đổi chế ñộ phát DVB-T2 (phương thức ñiều chế, FEC, Code rate, GI,xoay chịm ) Hình 3.1: Mơ hình thử nghiệm chế ñộ phát DVB-T  Thử chế độ Multi PLP Common PLP Hình 3.2: Mơ hình thử nghiệm chế độ M-PLP Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 82  Can nhiễu kênh DVB-T2 & DVB-T STB RF DVB-T Modulator ASI RF A/V Thử chế ñộ SFN RF TV RF DVB-T2 Modulator ASI A/V RF Demodulator ENCODER IP Computer Phân tích phổ Hình 3.3: Can nhiễu kênh DVB-T2 & DVB-T Thử chế độ SFN Hình 3.4 Sơ ñồ khối hệ thống thử chế ñộ SFN Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 83 3.3.1 Khơng có kênh can nhiễu RF vệ tinh i-CAN A/ RF RF TV RF DTTV proview 7000 A/ V RF ENCODER AS I BRIDGE IP Phân tích & Comput Hình 3.5: Sơ đồ khối thử nghiệm thu, phát DVB-T2 qua hệ thống anten khơng có can nhiễu kênh * Kết quả: - Phát DVB-T2 kênh 28, tần số 530MHz - Sử dụng Dịng ASI đầu vào có tốc độ: + Tốc độ cao: 38,9Mb/s + Tốc độ thấp: 24,0Mb/s Thay đổi thơng số phát: Chế ñộ ñiều chế, mã sửa sai, khoảng bảo vệ… Sử dụng thiết bị đo để đo: mức tín hiệu, C/N, MER Sử sụng Set-top-box ñể ñánh giá khả thu nhận chất lượng hình ảnh * Thử nghiệm chế ñộ phát, kiểm tra với mức C/N tối thiểu Theo khuyến cáo EBU – TECH 3348: Mức C/N tối thiểu để đầu thu nhận giải mã: Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 84 Bảng 3.2 Mức C/N tối thiểu Phương thức thu Chế ñộ phát DVB-T2 C/N (dB) Thu cố định 256-QAM, FEC:2/3, 32k, PP7 18,9 Thu ngồi trời (trong thị) 64-QAM, FEC:2/3, 32k, PP3 17,1 Thu nhà (trong thị) 64-QAM, FEC 2/3, 16k, PP3 17,1 Thu di động (vùng ngồi thị) 16-QAM, FEC 1/2, 8k, PP2 9,4 Thu ñiện thoại di ñộng 16-QAM, FEC 1/2, 8k, PP3 12,3 Thu di chuyển 16-QAM, FEC 1/2, 8k, PP3 9,0 * Đánh giá kết thử nghiệm: Tiến hành đưa tín hiệu điều chế có cộng nhiễu vào thiết bị thu qua cộng Điều chỉnh mức thu tới hạn Thử nghiệm với tốc ñộ bit ñầu vào khác nhau, cho thấy kết gần tương ñương Tốc ñộ bit cho thử nghiệm: kiểm tra qua giao diện ASI, ứng với chế ñộ: Bit rate = 12,5 ñến 18,8 Mb/s cho chế ñộ phát sử dụng 16QAM Bit rate = 22,5 ñến 28,9 Mb/s cho chế ñộ phát sử dụng 64QAM Bit rate = 30 ñến 38,9 Mb/s cho chế ñộ phát sử dụng 256QAM Các chế ñộ phát với FFT 8K, 16K, 32K GI: 1/32 1/16 Bảng 3.3 Các chế ñộ phát với FFT 8K, 16K, 32K C/N MER (dB) (dB) 8k 11,1 20,1 1/32 8k 11,3 22,3 1/32 8k 11,8 23,3 Điều chế FEC GI FFT 16-QAM 1/2 1/32 16-QAM 3/5 16-QAM 2/3 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 Ghi 85 16-QAM 3/4 1/32 8k 11,6 22,8 16-QAM 4/5 1/16 8k 12,7 23,9 16-QAM 5/6 1/16 8k 12,9 23,8 64-QAM 1/2 1/16 16k 18,3 20,8 64-QAM 3/5 1/16 16k 18,5 20,7 64-QAM 2/3 1/16 16k 19,0 20,6 64-QAM 3/4 1/16 16k 18,8 20,3 64-QAM 4/5 1/16 16k 18,4 21,7 64-QAM 5/6 1/16 16k 18,5 21,0 256-QAM 1/2 1/32 32k 21,4 21,8 256-QAM 3/5 1/32 32k 21,9 22,6 256-QAM 2/3 1/32 32k 22,1 23,9 256-QAM 3/4 1/32 32k 23,6 24,1 256-QAM 4/5 1/32 32k 25,4 24,4 256-QAM 5/6 1/32 32k 25,7 24,5 Các chế ñộ phát với FFT 16K, 32K GI: 1/32 1/16 Bảng 3.4 Các chế ñộ phát với FFT 16K, 32K Điều chế FEC GI FFT 16-QAM 1/2 1/32 16k Luận văn Thạc sĩ C/N MER (dB) (dB) 14,1 20,9 Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 Ghi 86 16-QAM 3/5 1/32 16k 14,3 20,7 16-QAM 2/3 1/32 16k 14,8 22,1 16-QAM 3/4 1/32 16k 14,6 22,4 16-QAM 4/5 1/32 16k 14,7 20,9 16-QAM 5/6 1/32 16k 13,9 20,8 64-QAM 1/2 1/16 32k 18,3 21,8 64-QAM 3/5 1/16 32k 18,5 21,8 64-QAM 2/3 1/16 32k 18,1 21,9 64-QAM 3/4 1/16 32k 18,9 22,3 64-QAM 4/5 1/16 32k 18,4 22,7 64-QAM 5/6 1/16 32k 18,9 22,0 256-QAM 1/2 1/16 32k 21,9 22,5 256-QAM 3/5 1/16 32k 21,9 22,6 256-QAM 2/3 1/16 32k 22,1 23,3 256-QAM 3/4 1/16 32k 23,3 23,7 256-QAM 4/5 1/16 32k 25,5 25,0 256-QAM 5/6 1/16 32k 26,3 25,4 3.3.2 Kết khảo sát quan hệ C/N BER với tham số điều kiện mơi trường  Kết đo kiểm tra chất lượng thu tín hiệu DVB-T2 hai thơng số có dung lượng bit: 16QAM, 3/4, 1/4 64QAM, 1/2, 1/4 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 87 Ngày ño: 16/07/2013 ñến 20/07/2013 Điều kiện ño: - Cùng ñiều kiện môi trường - Mức C/N = 14,8 dB ± 0,2 - Mức tín hiệu = -75 dB Bảng 3.5 Kết ño kiểm tra chất lượng thu16QAM, 3/4, 1/4 64QAM, 1/2, 1/4 Lần ño Phương thức ñiều chế Mã sửa sai Khoảng vệ bảo BER 16QAM 3/4 1/4 1,28*10-5 16QAM 3/4 1/4 1,24*10-5 16QAM 3/4 1/4 1,25*10-5 16QAM 3/4 1/4 1,21*10-5 16QAM 3/4 1/4 1,18*10-5 16QAM 3/4 1/4 1,25*10-5 16QAM 3/4 1/4 1,13*10-5 16QAM 3/4 1/4 1,06*10-5 16QAM 3/4 1/4 9,80*10-6 10 16QAM 3/4 1/4 9,45*10-6 11 16QAM 3/4 1/4 9,80*10-6 12 16QAM 3/4 1/4 8,85*10-6 13 16QAM 3/4 1/4 8,67*10-6 14 16QAM 3/4 1/4 9,16*10-6 15 16QAM 3/4 1/4 8,48*10-6 16 16QAM 3/4 1/4 8,63*10-6 17 16QAM 3/4 1/4 8,77*10-6 18 16QAM 3/4 1/4 7,62*10-6 19 16QAM 3/4 1/4 9,9*10-6 20 16QAM 3/4 1/4 1,17*10-5 64QAM 1/2 1/4 6,46*10-4 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 88 64QAM 1/2 1/4 5,02*10-4 64QAM 1/2 1/4 4,15*10-4 64QAM 1/2 1/4 7,94*10-4 64QAM 1/2 1/4 5,36*10-4 64QAM 1/2 1/4 3,31*10-4 64QAM 1/2 1/4 7,89*10-4 64QAM 1/2 1/4 7,46*10-4 64QAM 1/2 1/4 5,25*10-4 10 64QAM 1/2 1/4 5,14*10-4 11 64QAM 1/2 1/4 5,37*10-4 12 64QAM 1/2 1/4 6,28*10-4 13 64QAM 1/2 1/4 6,35*10-4 14 64QAM 1/2 1/4 4,78*10-4 15 64QAM 1/2 1/4 5,41*10-4 16 64QAM 1/2 1/4 5,23*10-4 17 64QAM 1/2 1/4 4,89*10-4 18 64QAM 1/2 1/4 4,65*10-4 19 64QAM 1/2 1/4 5,49*10-4 20 64QAM 1/2 1/4 5,45*10-4  Kết ño kiểm tra chất lượng thu tín hiệu DVB-T2 ba thông số: 16QAM, 3/4, 1/8 & 16QAM, 5/6, 1/4 & 64QAM, 1/2, 1/8 Ngày ño: 24/07/2013 ñến 29/07/20013 Điều kiện đo: - Cùng điều kiện mơi trường - Mức C/N = 14,6 dB ± 0,3 - Mức tín hiệu = -75 dB Bảng 3.6 : So sánh kết ño chất lượng thu:16QAM, 3/4, 1/8 & 16QAM, 5/6, 1/4 & 64QAM, 1/2, 1/8 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 89 Lựa chọn Phương ñiều chế thức Mã sửa sai Khoangr vệ bảo BER 16QAM 3/4 1/8 6,42*10-5 16QAM 3/4 1/8 5,47*10-5 16QAM 3/4 1/8 4,87*10-5 16QAM 3/4 1/8 5,74*10-5 16QAM 3/4 1/8 5,74*10-5 16QAM 3/4 1/8 8,51*10-6 16QAM 3/4 1/8 5,88*10-5 16QAM 3/4 1/8 8,21*10-6 16QAM 3/4 1/8 9,06*10-6 10 16QAM 3/4 1/8 4,57*10-5 11 16QAM 3/4 1/8 5*10-5 12 16QAM 3/4 1/8 5,25*10-5 13 16QAM 3/4 1/8 3,58*10-5 14 16QAM 3/4 1/8 5,17*10-5 15 16QAM 3/4 1/8 5,53*10-5 16 16QAM 3/4 1/8 8,47*10-5 17 16QAM 3/4 1/8 1,55*10-5 18 16QAM 3/4 1/8 7,18*10-6 19 16QAM 3/4 1/8 4,08*10-5 20 16QAM 3/4 1/8 3,6*10-5 16QAM 5/6 1/4 4,58*10-4 16QAM 5/6 1/4 3,34*10-4 16QAM 5/6 1/4 3,12*10-4 16QAM 5/6 1/4 2,72*10-4 16QAM 5/6 1/4 3,12*10-4 16QAM 5/6 1/4 2,78*10-4 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 90 16QAM 5/6 1/4 2,65*10-4 16QAM 5/6 1/4 3,14*10-4 16QAM 5/6 1/4 2,85*10-4 10 16QAM 5/6 1/4 3,23*10-4 11 16QAM 5/6 1/4 3,38*10-4 12 16QAM 5/6 1/4 3,29*10-4 13 16QAM 5/6 1/4 3,06*10-4 14 16QAM 5/6 1/4 3,19*10-4 15 16QAM 5/6 1/4 3,15*10-4 16 16QAM 5/6 1/4 3,62*10-4 17 16QAM 5/6 1/4 3,21*10-4 18 16QAM 5/6 1/4 3,48*10-4 19 16QAM 5/6 1/4 2,79*10-4 20 16QAM 5/6 1/4 3,54*10-4 64QAM 1/2 1/8 8,68*10-4 64QAM 1/2 1/8 9,56*10-4 64QAM 1/2 1/8 7,83*10-4 64QAM 1/2 1/8 6,58*10-4 64QAM 1/2 1/8 6,77*10-4 64QAM 1/2 1/8 7,95*10-4 64QAM 1/2 1/8 8,96*10-4 64QAM 1/2 1/8 8,76*10-4 64QAM 1/2 1/8 7,69*10-4 10 64QAM 1/2 1/8 4,52*10-4 11 64QAM 1/2 1/8 5,94*10-4 12 64QAM 1/2 1/8 5,64*10-4 13 64QAM 1/2 1/8 6,77*10-4 14 64QAM 1/2 1/8 8,56*10-4 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 91 15 64QAM 1/2 1/8 8,68*10-4 16 64QAM 1/2 1/8 8,46*10-4 17 64QAM 1/2 1/8 8,71*10-4 18 64QAM 1/2 1/8 7,59*10-4 19 64QAM 1/2 1/8 8,76*10-4 20 64QAM 1/2 1/8 7,71*10-4  Kết ño kiểm tra chất lượng thu tín hiệu DVB-T2 hai thơng số: 16QAM, 3/4, 1/32 & 64QAM 1/2, 1/32 Ngày ño: 01/08/2013 ñến 03/08/2013 Điều kiện ño: - Cùng ñiều kiện môi trường - Mức C/N = 14 dB ± 0,3 - Mức tín hiệu = -75 dB Bảng 3.7: Kết ño kiểm tra chất lượng thu16QAM, 3/4, 1/32 & 64QAM 1/2, 1/32 Lần ño Phương thức ñiều chế Mã sửa sai Khoảng vệ bảo BER 16QAM 3/4 1/32 8,67*10-5 16QAM 3/4 1/32 6,35*10-5 16QAM 3/4 1/32 9,69*10-5 16QAM 3/4 1/32 1,31*10-6 16QAM 3/4 1/32 6,95*10-5 16QAM 3/4 1/32 2,29*10-6 16QAM 3/4 1/32 2,84*10-6 16QAM 3/4 1/32 9,01*10-4 16QAM 3/4 1/32 9,4*10-4 10 16QAM 3/4 1/32 9,88*10-4 11 16QAM 3/4 1/32 7,98*10-5 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 92 12 16QAM 3/4 1/32 7,18*10-5 13 16QAM 3/4 1/32 9,13*10-5 14 16QAM 3/4 1/32 8,89*10-5 15 16QAM 3/4 1/32 9,46*10-5 16 16QAM 3/4 1/32 9,27*10-5 17 16QAM 3/4 1/32 8,57*10-5 18 16QAM 3/4 1/32 1,02*10-4 19 16QAM 3/4 1/32 9,07*10-5 20 16QAM 3/4 1/32 1,56*10-4 64QAM 1/2 1/32 1,79*10-3 64QAM 1/2 1/32 1,8*10-3 64QAM 1/2 1/32 2,89*10-3 64QAM 1/2 1/32 3,53*10-3 64QAM 1/2 1/32 8,59*10-4 64QAM 1/2 1/32 1,58*10-3 64QAM 1/2 1/32 1,71*10-3 64QAM 1/2 1/32 8,67*10-4 64QAM 1/2 1/32 4,74*10-4 10 64QAM 1/2 1/32 1,87*10-3 11 64QAM 1/2 1/32 2,74*10-3 12 64QAM 1/2 1/32 6,56*10-4 13 64QAM 1/2 1/32 2,65*10-3 14 64QAM 1/2 1/32 2,9*10-3 15 64QAM 1/2 1/32 1,84*10-3 16 64QAM 1/2 1/32 1,81*10-3 17 64QAM 1/2 1/32 2,81*10-3 18 64QAM 1/2 1/32 2,88*10-3 19 64QAM 1/2 1/32 2,78*10-3 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 93 20 64QAM 1/2 1/32 2,85*10-3 * Nhận xét qua kết thử nghiệm: - Chế ñộ 16-QAM, mức C/N tối thiểu tương ñối thấp, khả thu giải mã dễ dàng với chế ñộ phát Cường ñộ trường hay mức C thiết bị thu yêu cầu tối thiểu xấp xỉ 48dBµV/m (ở kênh phát 28) 52,5dBµV/m (ở kênh phát 51) Tuy nhiên chế ñộ ñáp ứng ñược tốc ñộ ñầu vào thấp (dung lượng thấp) - Chế ñộ 64-QAM, kết ño ñược phù hợp với lý thuyết, tài liệu tham khảo Ở chế độ địi hỏi tín hiệu đầu vào máy thu ổn định sử dụng tỷ lệ mã sửa sai thấp Tỷ số C/N tối thiểu xấp xỉ 18dB@ MER ≥ 20dB cho chất lượng hình ảnh tốt ổn định - Chế ñộ 256-QAM cho C/N yêu cầu lớn Với chế độ phát có tỷ lệ mã sủa sai nhỏ mức C/N yêu cầu lên tới 25-26dB @ MER ≥ 22dB Chất lượng thu khơng ổn định mức tín hiệu đầu vào tối thiểu 52,5dBµV/m - Với dung lượng bit truyền dẫn nhau, tỷ lệ lỗi bit hệ thống DVB-T2 có khác 3.3.3 Thử nghiệm chòm xoay Hnh 3.6 bảng thiết lập thơng số thử nghiệm chưa xoay chịm Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 94 - Thử nghiệm với : chế ñộ FFT 32K (Điều chỉnh mức ngưỡng 6dB) Bảng 3.7 Kết thử nghiệm C/N MER chưa xoay chòm C/N MER (dB) (dB) 32k 25 26,8 1/32 32k 25 26,7 2/3 1/32 32k 27 27,6 64-QAM 3/4 1/32 32k 27 27,3 64-QAM 4/5 1/32 32k 27 26,7 64-QAM 5/6 1/32 32k 27 26,1 256-QAM 1/2 1/128 32k 29 26,7 256-QAM 3/5 1/128 32k 29 28,2 256-QAM 2/3 1/128 32k 29 28,9 256-QAM 3/4 1/128 32k 29 29,5 256-QAM 4/5 1/128 32k 29 29,8 256-QAM 5/6 1/128 32k 29 29,5 Điều chế FEC GI FFT 64-QAM 1/2 1/32 64-QAM 3/5 64-QAM Ghi Mức cường độ trường 52,5dBµV/m C/N yêu cầu lên tới 25-27dB @ MER ≥ 26dB Xoay chòm Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 95 Hình 3.7 bảng thiết lập thơng số thử nghiệm xoay chịm Bảng 3.8 Kết thử nghiệm C/N MER sau xoay chòm Điều chế FEC GI FFT C/N MER (dB) (dB) 64-QAM 1/2 1/32 32k 18,2 23,8 64-QAM 3/5 1/32 32k 18,3 23,7 64-QAM 2/3 1/32 32k 19,8 23,6 64-QAM 3/4 1/32 32k 20,6 24,3 64-QAM 4/5 1/32 32k 20,9 25,2 64-QAM 5/6 1/32 32k 21,9 26,1 256- 1/2 1/128 32k 23,2 26,0 3/5 1/128 32k 24,5 25,9 Ghi QAM 256- Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 96 QAM 256- 2/3 1/128 32k 25,6 26,5 3/4 1/128 32k 28,5 28,5 4/5 1/128 32k 29,9 28,8 5/6 1/128 32k 30,2 29,5 QAM 256QAM 256QAM 256QAM Tiến hành thử nghiệm : Chế ñộ phát ứng với tốc ñộ ñầu vào ASI: 24Mb/s 38,9Mbit/s - Đặt chế ñộ thiết bị phát theo chế độ thử nghiệm, khơng quay chịm - Điều chỉnh suy hao ñầu vào ñể mức thu ñược gần giá trị ngưỡng Ghi kết thu ño ñược với chất lượng thu giải mã hình ảnh Tiến hành cài ñặt chế ñộ ñiều chế quay ñồ thị chịm - Điều chỉnh suy hao đầu vào để mức thu ñược gần giá trị ngưỡng Ghi kết thu ño ñược với chất lượng thu giải mã ñược hình ảnh Kết : Các giá trị ngưỡng C/N thay đổi so với kết đo giá trị C/N ngưỡng Tuy nhiên giá trị cường ñộ trường tối thiểu giá trị giá trị MER ñược cải thiện Khi ñể chế ñộ chòm xoay, khả ổn định tín hiệu thiết bị thu cao so với chưa xoay Giá trị chênh lệch khoảng từ 3,5 ñến 4,5 dB so với giá trị ngưỡng Với chế ñộ 256 QAM C/N mức ngưỡng (khoảng 21 ñến 23dB), kể tăng tỷ lệ mã lên cao mức giá trị thu ñầu vào không ñược cải thiện nhiều Giá trị MER ñược cải thiện tạp nhiễu tăng cao Chịm xoay chế độ 256 QAM Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 97 Hình 3.8 bảng thiết lập thơng số thử nghiệm xoay chịm 265 QAM 3.3.4 Can nhiễu kênh DVB-T2 & DVB-T: Máy phát DVT-T DVB-T2 phát kênh 28, phát công suất, thông số phát (FEC, GI, QAM) giống + Đo DVB-T, mức C/N = 24,8 dBm + Đo DVT-T2 , mức C/N = 32,8 dBm : Chênh ban ñầu 8dB (cùng mức N) RF COFDM Modulator Chảo thu RF i-CAN A/V ASI RF RF TV RF DTTV proview 7000 ASI A/V ENCODER RF BRIDGE IP Computer Hình 3.9 : Sơ đồ khối thử nghiệm thu, phát DVB-T2 qua hệ thống anten có can nhiễu kênh Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 98 Cộng hai tín hiệu DVB-T & DVB-T2 qua cộng phát sóng Anten Tại phía thu thu đo mức C/N, BER, MER đánh giá chất lượng hình ảnh Kết thử nghiệm: Bảng 3.9 Kết thử nghiệm C/N hiệu suất sử dụng phổ C/N (dB) sau giải mã LDPC Điều chế FEC 16-QAM 1/2 1.8 10.5 16-QAM 3/5 2.19 11.9 16-QAM 2/3 2.86 12.4 16-QAM 3/4 2.93 12.4 16-QAM 4/5 3.08 13.6 16-QAM 5/6 3.22 14.4 64-QAM 1/2 2.78 19.7 64-QAM 3/5 3.48 18.52 64-QAM 2/3 3.9 19.8 64-QAM 3/4 4.3 18.8 64-QAM 4/5 4.18 19.2 64-QAM 5/6 4.69 19.9 256-QAM 1/2 3.87 23.6 256-QAM 3/5 4.7 25.9 Luận văn Thạc sĩ Hiệu suất sử dụng phổ C/N Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 99 256-QAM 2/3 5.22 26.9 256-QAM 3/4 5.67 27.6 256-QAM 4/5 6.44 28,8 256-QAM 5/6 6.39 29.1 * Đánh giá kết thử nghiệm: Điều chỉnh mức can nhiễu máy phát kênh để đảm bảo ln thu hình ảnh - Chế ñộ 64-QAM, kết ño C/N tốt, hiệu suất sử dụng phổ cao cho chất lượng hình ảnh tốt ổn định - Chế độ 256-QAM địi hỏi phải tăng cơng suất phát DVB-T2 để đạt C/N cao 3.3.5 Chế ñộ SFN Ưu ñiểm bật DVB-T2 cho phép phát sóng mạng đơn tần SFN SFN thiết kế để phát sóng chương trình tần số, tăng hiệu quả, tiết kiệm băng thông Một yêu cầu SFN, máy phát mạng phải phát chương trình có nội dung giống nhau, với thời ñiểm, tần số Kết thử nghiệm SFN: với M.PLP Máy phát DVB-T2 phát kênh 28 Thông số phát: 64-QAM, FEC= 2/3 , GI=1/16, 16K, PP4, L1 modulation = QPSK Các chương trình đưa vào gồm: chương trình HD, chương trình VTV: 1,2,3,4 Bảng 3.10 Kết thử nghiệm SFN – M PLP Số CTrình Tốc độ FFT Điều chế FEC GI Pilot (Mbit/s) HD Luận văn Thạc sĩ 12 C/N (dB) 32K 256-QAM 3/4 1/1 PP4 Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 23,4 100 SD 2+2+2+2 16K 64-QAM 3/5 1/1 PP4 16,6 Tổng 20 Kết ño ñược ñầu cuối, sau giải ñiều chế: Đặt chế ñộ ASI ñầu tốc ñộ 24 ñến 27Mbit/s + C/N = 23,4 dB với 256 QAM 16,6 dB (64QAM) Chất lượng thu tốt I- Can thiết bị thu ño Promax HD+ + Chanel data rate = 27,5 (Mbit/s) Chất lượng hình ảnh, âm tốt, rõ nét * Thử nghiệm chế ñộ MFN SFN: Bảng 3.11 So sánh hai chế độ phát sóng MSN - SFN Thông số MFN SFN Băng thông MHz MHz Chế ñộ FFT 32k 32k Mode carrier Extended PP PP7 GI Điều chế Tỷ lệ mã Extended PP4 1/128 1/8 (448µs) 256 QAM 16 QAM 2/3 2/3 C/N 18.9 dB 10.7 dB Tốc ñộ 40 Mbit/s 18.6 Mbit/s Thử nghiệm chế độ PLP có chế ñộ diều chế 256QAM 64 QAM Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 101 PLP1 : cho chế ñộ thu di ñộng, chế ñộ 16QAM cho thu thiết bị cầm tay 3.3.6 Chế ñộ M-PLP: • Cấu hình T2 Gateway với Multi PLP: o PLP 0: Hình 3.11 Thiết lập chế độ thử nghiệm M-PLP ID: ; 256 - QAM, FEC = 2/3 ; Constellation: Rotated ; FEC: Normal Hình 3.12 Thiết lập chế ñộ thử nghiệm M-PLP Bit rate: 10.7 Mbit/s - PLP Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 102 Hình 3.13 Thiết lập chế độ thử nghiệm M-PLP ID: - 64-QAM; FEC= 5/6Constellation: Rotated-FEC: Normal Hình 3.14 Thiết lập chế độ thử nghiệm M-PLP ID: - 256 - QAM, FEC = 2/3 Constellation: Rotated- FEC: Normal Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 103 Hình 3.15 Thiết lập chế ñộ thử nghiệm M-PLP Bit rate: 10.7 Mbit/s PLP Hình 3.16: Kết chế độ thử nghiệm M-PLP- PLP 1: SNR>24db; MER 31,65db  Đánh giá kết quả: Tại Chế ñộ 64-QAM, FEC: 2/3 , GI: 1/16, FFT : 16K, PP3, PP4, L1 Modulation: BPSK, chòm xoay, máy thu nhận chất lượng tín hiệu ổn định bị ảnh hưởng can nhiễu 3.4 Thử nghiệm phát DVB-T2 với công suất thấp Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 104 - Địa ñiểm phát: Phòng Đo Lường Thử nghiệm 84/3 Ngọc Khánh - Máy phát DVB-T2, Kênh 28, cơng suất tối đa 500W, Anten phát panel, cao 15m - Địa ñiểm ño: Đài THVN – 43 Nguyễn Chí Thanh - Thiết bị ño: * Máy ño trường Promax HD – hãng Promax * Máy ño TV Analyzer – ETL – hãng Rohde&Schwarz * Xe + Anten ño trường chuyên dụng - hãng Rohde&Schwarz * Các Set-top-box thu DVB-T2 * Tivi LCD – Samsung 3.4.1 Đo BER ứng với tỉ số C/N thay đổi cơng suất máy phát: Kết đo ñược thể dạng so sánh thông số BER MER (Tỷ lệ lỗi ñiều chế) ñầu ñiều chế COFDM với ñầu máy phát;  Công suất phát số 20 WRms Giá trị C/N = (21,5 ÷ 23) dB - Chế độ điều chế: 64-QAM, FFT: 8K, Khoảng bảo vệ 1/4: Bảng 3.12 So sánh tỉ lệ MER BER ñiều chế máy phát- G1/4(20w) Điều chế Máy phát FEC 1/2 MER 28,66 BER 3,7x10-5 MER 23,83 BER 2,7x10-3 2/3 28,69 2,37x10-5 23,8 1,75x10-3 3/4 28,6 9,51x10-5 23,6 1,91x10-3 5/6 27,9 4,1x10-5 23,05 3,2x10-3 7/8 28,62 2,14x10-5 23,46 1,5x10-3 - Chế ñộ ñiều chế: 64-QAM,FFT: 8K, Khoảng bảo vệ 1/8: Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 105 Bảng 3.13 So sánh tỉ lệ MER BER ñiều chế máy phát-G 1/8(20w) Điều chế Máy phát FEC 1/2 MER 29,1 BER 2,11x10-5 MER 23,82 BER 2,6x10-3 2/3 29,05 2,4x10-5 23,76 2,14x10-3 3/4 29,17 1,25x10-5 23,9 1,4x10-3 5/6 28,9 1,7x10-5 23,89 1,32x10-3 7/8 29,02 1,7x10-5 23,71 1,6x10-3 - Chế ñộ ñiều chế: 64-QAM, FFT: 8K, Khoảng bảo vệ 1/16: Bảng 3.14 So sánh tỉ lệ MER BER ñiều chế máy phát- G 1/16(20w) Điều chế Máy phát FEC 1/2 MER 29,29 BER 1,22x10-5 MER 23,86 BER 1,7x10-3 2/3 29,28 9,1x10-6 23,79 1,6x10-3 3/4 29,22 1,2x10-5 24,09 1,03x10-3 5/6 29,33 7,8x10-6 23,75 1,29x10-3 7/8 29,27 5,09x10-6 23,79 1,8x10-3 - Chế ñộ ñiều chế: 64-QAM,FFT: 8K, Khoảng bảo vệ 1/32: Bảng 3.15 So sánh tỉ lệ MER BER ñiều chế máy phát - G 1/32(20w) Điều chế Máy phát FEC 1/2 MER 28,91 BER 1,6x10-5 MER 23,08 BER 6,89x10-3 2/3 29,2 1,09x10-5 23,06 5,3x10-3 3/4 28,95 8,9x10-6 23,07 4,76x10-3 5/6 28,94 9,1x10-6 23,05 4,3x10-3 7/8 29,41 6,7x10-6 23,1 4,06x10-3 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 106 Công suất phát số 10 W Rms Giá trị C/N = (17,5 ÷ 21,6) dB  Chế độ điều chế: 64-QAM,FFT: 8K, Khoảng bảo vệ 1/4: Bảng 3.16 So sánh tỉ lệ MER BER ñiều chế máy phát- G1/4(10w) Điều chế Máy phát FEC 1/2 MER 28,85 BER 2,49x10-5 MER 22,21 BER 1,67x10-2 2/3 28,6 2,0x10-5 22,22 1,6x10-2 3/4 26,5 3,9x10-5 22,0 1,6x10-2 5/6 28,8 1,5x10-5 22,11 1,4x10-2 7/8 28,9 1,65x10-5 21,97 1,4x10-2  Chế ñộ ñiều chế: 64-QAM,FFT: 8K, Khoảng bảo vệ 1/8: Bảng 3.17 So sánh tỉ lệ MER BER ñiều chế máy phát- G1/8(10w) Điều chế Máy phát FEC 1/2 MER 27,4 BER 4,9x10-5 MER 22,49 BER 1,67x10-2 2/3 29,14 1,8x10-5 21,77 1,6x10-2 3/4 29,36 7,3x10-6 22,55 1,16x10-2 5/6 29,5 4,5x10-6 22,33 1,2x10-2 7/8 29,5 4,3x10-6 21,59 1,67x10-2  Chế ñộ ñiều chế: 64-QAM, FFT: 8K, Khoảng bảo vệ 1/16: Bảng 3.18 So sánh tỉ lệ MER BER ñiều chế máy phát- G1/16(10w) Điều chế Máy phát FEC 1/2 MER 29,15 BER 9,4x10-6 MER 23,6 BER 2,7x10-3 2/3 29,11 7,3x10-6 23,79 2,24x10-3 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 107 3/4 29,22 6,3x10-6 23,78 2,06x10-3 5/6 29,12 4,8x10-6 23,3 3,74x10-3 7/8 29,18 8,1x10-6 24,04 1,3x10-3  Chế ñộ ñiều chế: 64-QAM, FFT: 8K, Khoảng bảo vệ 1/32: Bảng 3.19 So sánh tỉ lệ MER BER ñiều chế máy phát- G 1/32(10w) Điều chế Máy phát FEC 1/2 MER 29,16 BER 9,6x10-6 MER 22,33 BER 1,67x10-2 2/3 29,07 8,3x10-6 22,15 1,67x10-2 3/4 29,13 6,3x10-6 22,07 1,67x10-2 5/6 29,3 5,59x10-6 22,07 1,52x10-2 7/8 29,15 5,3x10-6 21,92 1,5x10-2  Chế ñộ 32K, thay ñổi GI Bảng 3.17 : Tốc ñộ Bit ñạt ñược (MFN-SFN) thay đổi GI, Điều chế (FFT-32K) Thu Chế độ ngồi thu SFN Chế SFN Thu ngồi trời, trời trời trời MFN vùng phủ vùng phủ vừa phải SFN lớn sóng tối đa Băng thơng Thu vùng 8 ñộ 32K 32K 32K 32K ñộ Extended Extended Extended Extended FFT Chế sóng mang PP PP7 PP4 PP4 PP2 GI 1/128 1/8 1/16 1/8 Điều chế 64-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 108 Tỷ lệ mã 2/3 2/3 2/3 2/3 C/N (dB) 18.9 10,6 19,6 20,1 ñộ 28,9 17,2 36,5 35,0 Tốc (Mb/s) • Nhận xét: + Kết thử nghiệm thực tế cho thấy ảnh hưởng méo phi tuyến phụ thuộc nhiều vào chất lượng khuếch đại Khi tín hiệu từ ñiều chế cho tỷ số lỗi bit BER MER tốt, qua khuếch đại hai số bị thay ñổi giảm ñi cách ñáng kể Và với khuếch ñại làm việc với cơng suất cao, địi hỏi độ tuyến tính khuếch đại phải tốt để đảm bảo suy giảm BER, MER tốt + Chế ñộ 64-QAM, Tỷ lệ mã: 2/3, GI= 1/16 cho chất lượng tín hiệu ổn định  Chê độ 16K, thay ñổi GI Bảng 3.18 : Tốc ñộ Bit ñạt ñược (MFN-SFN) thay ñổi GI, Điều chế (FFT-16K) Thu Chế độ ngồi thu SFN Thu SFN Thu trời ngồi trời ngồi trời, trời MFN vùng phủ vùng phủ sóng tối đa vừa phải ngồi vùng SFN lớn Băng thơng 8 8 Chế độ FFT 16K 16K 16K 16K Extended Extended Extended Chế ñộ sóng Extended mang PP PP7 PP4 PP4 PP2 GI 1/12 1/8 1/16 1/8 Điều chế 64-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM Tỷ lệ mã 2/3 2/3 2/3 2/3 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 109 C/N (dB) Tốc 17.0 12,6 21,4 22,3 ñộ 40,2 18,5 37,4 36,4 (Mb/s) Nhận xét: Chế ñộ 64-QAM, Tỷ lệ mã: 2/3, GI=1/16 cho chất lượng tín hiệu ổn định 3.4.2.Thử nghiệm thu di ñộng, thay ñổi GI: Bảng 3.19 : Tốc ñộ Bit ñạt ñược (MFN-SFN) thay ñổi GI, (FFT-16K) Thu Chế độ ngồi thu SFN Thu SFN Thu ngồi trời ngồi trời ngồi trời, trời MFN vùng phủ vùng phủ sóng tối đa vừa phải vùng SFN lớn Băng thơng 8 8 Chế độ FFT 16K 16K 16K 16K Extended Extended Extended Chế ñộ sóng Extended mang PP PP3 PP3 PP3 PP3 GI 1/8 1/16 1/16 ¼ Điều chế 64-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM Tỷ lệ mã 2/3 2/3 1/2 2/3 C/N (dB) 16.8 17,0 17,1 17,1 ñộ 26,1 26,8 23,5 23,2 Tốc (Mb/s) Chê ñộ 16K, thay ñổi tỷ lệ mã Bảng 3.20 : Tốc ñộ Bit ñạt ñược (MFN-SFN) thay ñổi tỉ lệ mã sửa sai Thu Chế ñộ trời Luận văn Thạc sĩ thu SFN Thu SFN Thu ngoài trời ngồi trời, trời Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 110 MFN vùng phủ sóng tối đa vùng phủ vùng sóng vừa SFN lớn phải Băng thơng 8 8 Chế độ FFT 16K 16K 16K 16K Extended Extended Extended Chế độ sóng Extended mang PP PP2 PP2 PP2 PP2 GI 1/16 1/16 1/16 1/16 Điều chế 64-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM Tỷ lệ mã 1/2 2/3 3/4 3/5 C/N (dB) 18.2 18,1 18,4 18,3 ñộ 40,2 39,4 40,4 40,0 Tốc (Mb/s) • Nhận xét: + Chế ñộ 64-QAM, Tỷ lệ mã: 2/3, GI= 1/16 cho chất lượng tín hiệu ổn định  GI = 1/16, thay ñổi PP Bảng 3.21 : Tỉ số C/N vả MER thay ñổi PP ( 64-QAM 256-QAM)tại FEC=2/3 Thơng số 64-QAM Băng thơng (MHz) Kích thước FFT 256-QAM 16K 16K Chế độ sóng mang N/A extended PP PP4 PP7 Khoảng bảo vệ - GI (µs) 1/16 1/16 FEC 2/3 2/3 MER 23,2 25,7 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 111 C/N 19.1 dB 14.9 dB Bảng 3.22 : Tỉ số C/N vả MER thay ñổi PP ( 64-QAM 256-QAM)tại FEC=3/4 Thơng số 64-QAM Băng thơng (MHz) Kích thước FFT 256-QAM 16K 16K Chế độ sóng mang N/A extended PP PP4 PP7 Khoảng bảo vệ - GI (µs) 1/16 1/16 FEC 3/4 3/4 MER 22,9 24,1 C/N 18.3 dB 15.6 dB  GI = 1/32, thay ñổi FEC Bảng 3.23 : Tỉ số C/N vả MER thay ñổi PP ( 64-QAM 256-QAM)tại FEC=2/3 Thông số 64-QAM Băng thơng (MHz) Kích thước FFT 256-QAM 16K 16K Chế độ sóng mang N/A extended PP PP4 PP7 Khoảng bảo vệ - GI (µs) 1/32 1/32 FEC 2/3 2/3 MER 25,4 27,6 C/N 21.5 dB 20.4 dB Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 112 Bảng 3.24 : Tỉ số C/N vả MER thay đổi PP ( 64-QAM 256-QAM)tại FEC=3/4 Thơng số 64-QAM Băng thơng (MHz) 256-QAM Kích thước FFT 16K 16K Chế độ sóng mang N/A extended PP PP4 PP7 Khoảng bảo vệ - GI (µs) 1/32 1/32 FEC 3/4 3/4 MER 22,9 24,1 C/N 18.3 dB 15.6 dB * Đánh giá kết : - Chế ñộ 64-QAM, cho kết ño C/N, BER phù hợp với lý thuyết, chất lượng hình ảnh tốt ổn định - Với chế ñộ 256-QAM cho C/N thấp, MER cao hình ảnh khơng ổn định, hay bị dừng hình Nhận xét : - Khi chuyển sang phát DVB-T2, với chế ñộ ñiều chế 256-QAM ñòi hỏi máy phát ñạt ñộ tuyến tính cao - Với chế độ 64-QAM máy phát hoạt động bình thường 3.5 Thử nghiệm với máy phát cơng suất lớn  Địa điểm phát: Trạm phát sóng VTV Hà nội - Trung tâm truyền dẫn phát sóng VTV + Máy phát cơng suất : 5000W + Kênh: 51  Dịañiểm ño: Đo lưu ñộng nhiều ñịa ñiểm ñịa bàn TP Hà nội  Thời gian ño: Từ 6-2012 ñến tháng năm 2013  Thiết bị ño: Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 113 * Máy ño trường Promax HD – hãng Promax * Máy ño TV Analyzer – ETL – hãng Rohde&Schwarz * Xe ô tô + Anten ño trường chuyên dụng * Các Set-top-box thu DVB-T2 * Tivi LED – SAMSUNG Đánh giá kết : - Chế độ 64-QAM, GI=16K, Cr=3/4, Chịm xoay Kết đo thơng số:C/N, MER tốt, chất lượng âm thanh, hình ảnh tốt ổn định Đặc biệt: xe chạy tốc độ 80Km/h xem hình ảnh - Chế độ 256-QAM địi hỏi phải tăng cơng suất phát DVB-T2 ñể ñạt C/N cao Mặt khác thu di ñộng Tổng hợp kết thử nghiệm : Từ kết ño kiểm tra chất lượng thu tín hiệu DVB-T2 số thơng số có dung lượng bit ta thấy: - - Với dung lượng 14,93 Mbps C/N = 14 dB ± 0,3 Tập tham số 16QAM, 3/4, 1/4 cho BER ≈ 10-5 Tập tham số 64QAM, 1/2, 1/4 cho BER ≈ 10-4 - Với dung lượng 16,59 Mbps C/N = 14 dB ± 0,3 Tập tham số 16QAM, 3/4, 1/8 cho BER ≈ 10-6 Tập tham số 16QAM, 5/6, 1/4 cho BER ≈ 10-4 Tập tham số 64QAM, 1/2, 1/8 cho BER ≈ 10-4 - Với dung lượng 18,10 Mbps C/N = 14 dB ± 0,3 Tập tham số 16QAM, 3/4, 1/32 cho BER ≈ 10-5 Tập tham số 64QAM, 1/2, 1/32 cho BER ≈ 10-3 - Với dung lượng 24,88 Mbps C/N = 20 dB ± 0,3 Tập tham số 64QAM, 3/4, 1/8 cho BER ≈ 10-5 Tập tham số 64QAM, 5/6, 1/4 cho BER ≈ 10-4 Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 114 Kết luận: Với tốc ñộ bit xác ñịnh tính tốn lý thuyết, nên sử dụng tập tham số phát DVB-T2 sau: - Chế ñộ ñiều chế: 64-QAM - Mã sửa sai – FEC: 2/3 3/4 phụ thuộc vào khu vực phủ súng (nếu vùng thị có nhiều vật che chắn thỡ dựng mó bảo vệ cao ) - Khoảng bảo vệ : 1/16 19/256 phụ thuộc vào địa hình phủ súng - Kích tước FFT : 16K - Pilot Parten: với chế ñộ PP3 ( Có thể chọn PP4 với GI 1/32) (data rate từ 24 ñến 32Mbit/s) - L1 Modulation: BPSK - Data Symbol / Frame: L data = 130 - Chòm sao: xoay Luận văn Thạc sĩ Trần Văn Vinh : Lớp Đt K4 115 KẾT LUẬN Sau trình nghiên cứu , thử nghiệm nhiều phương pháp , với thiết bị ño chuyên dụng, ñáng tin cậy tham khảo mơ hình thử nghiệm chun nghiệp nước có cơng nghệ tiên tiến Với kết thử nghiệm sở lý thuyết cơng nghệ tryền hình số DVB-T2, thơng số hồn tồn có sở để áp dụng, tham khảo khai thác Đài truyền hình nước sau thực chuyển ñối từ Analog sang DVB-T2 Trong q trình khai thác nên cần có thêm thử nghiệm địa hình thực tế địa phương để tối ưu hóa thơng số nhằm khai thác có hiệu tài nguyên thiết bị Hà nội Tháng 10/ 2013 116