Xây dựng mạng đơn tần trong truyền hình số mặt đất

I HC QUC GIA H NI KHOA CễNG NGH T NAM THNG XY DNG MNG N TN TRONG TRUYN HèNH S MT T LUN VN THC S H Ni - 2004 I HC QUC GIA H NI KHOA CễNG NGH T NAM THNG XY DNG MNG N TN TRONG TRUYN HèNH S MT T Chuyờn ngnh: K thut vụ tuyn in t v Thụng tin liờn lc Mó s: 2.07.00 LUN VN THC S NGI HNG DN KHOA HC GS.TSKH PHAN ANH H Ni - 2004 DANH MC T VIT TT ATSC Advanced Television System Committee AWGN Additive White Gaussian Noise BER Bit Error Rate BPSK Binary Phase Shift Keying CDF Cumulative Distribution Function C/N Carrier to Noise Ratio COFDM Coded-OFDM CP Cyclic Prefix DAB Digital Audio Broadcasting DFT Discrete Fourier Transform DQPSK Difference QPSK DVB Digital Video Broadcasting DVB-C DVB- Cable DVB-S DVB-Satellite DVB-T DVB-Terrestrial ETSI European Telecommunication Standards Institude FDM Frequency Division Multiplex FEC Forward Error Correction FFT Fast Fourier Transform GI Guard Interval GPS Global Possitionning System HDTV High Definition TeleVision ICI Inter Carrier Interference IFFT Inverse Fast Fourier Transform I-Q In phase - Quadrature phase ISDB-T Intergeted Services Digital Broadcasting Terrestrial ISI Inter Symbol Interference MFN Multi Frequency Network MIP Mega-frame Initialisation Packet MP @ ML Main Profile @ Main Level MPEG Moving Picture Experts Group MRC Maximum Rate Combining MTS MPEG- Transport Stream OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplex OSI Open System Interconnection PPS Pulse per Second QAM Quadrature Amplitude Modulation QPSK Quaternary Phase Shift Keying RF R Frequency R-S Reed-Solomon SER Symbol Error Rate SIR Signal to Interference Ratio SNR Signal to Noise Ratio SP Separate Pilot STS Synchronisation Time Stamp SYNC Synchronisation TS Transport Stream MC LC Trang M U CHNG TNG QUAN V TRUYN HèNH S 1.1 Gii thiu chung 1.2 Cỏc phng thc truyn dn tớn hiu truyn hỡnh s 1.3 Ba tiờu chun truyn hỡnh s hin trờn th gii 1.3.1 Chun ATSC a c im chung b Phng phỏp iu ch VSB ca tiờu chun ATSC 1.3.2 Chun DVB 4 1.3.3 Chun ISDB-T 1.4 u im ca truyn hỡnh s CHNG GII THIU MNG TRUYN HèNH S 2.1 M u 2.2 Mng n tn 2.2.1 Th no l mng n tn 2.2.2 Yờu cu tn s ca SFN 9 11 2.2.3 Yờu cu thi gian ca SFN . 12 2.2.4 Thc hin ng b hoỏ mng n tn 14 2.2.5 Li ớch c bn ca mng n tn 15 2.2.6 ng dng thc t 2.3 Thu di ng mng n tn 2.4 Cu trỳc mng n tn v phng phỏp ng b thi gian 2.4.1 Cu trỳc mng n tn DVB-T 15 16 19 19 2.4.2 ng b mỏy phỏt s dng k thut bự tr tnh 20 2.4.3 ng b mỏy phỏt s dng k thut bự tr ng 22 a Tr thc ca mng (actual delay) 24 b Tr cc i (max delay) 25 c Nguyờn tc ca k thut bự tr ng 25 d ng b mỏy phỏt dựng k thut bự tr ng 26 CHNG XY DNG MNG N TN 29 3.1 Mở đầu 29 3.2 Xây dựng mô hình mạng đơn tần 31 3.2.1 Mạng đơn tần diện rộng 3.2.2 Mạng đơn tần diện hẹp 3.3 Cơ sở OFDM mạng đơn tần 3.3.1 Thuật toán điều chế OFDM 3.3.2 Xử lí đường truyền đa đường 3.4 Đặc tính kênh truyền 3.4.1 Phadinh nhanh (sort term fading) 3.4.2 Phadinh che lp (Shadow fading) 3.5 Phõn tớch tớn hiu thu c 31 32 35 35 39 41 41 46 49 3.5.1 Nhiu tri nhõn to mỏy thu 49 3.5.2 Gii tng quan trờn mi kờnh n 52 3.5.3 Nng lng ca mỏy thu trờn mt kờnh n 54 3.5.4 Hiu sut thu trờn kờnh n 3.5.5 Hiu sut v s tng quan ca tớn hiu thu 3.5.6 H s ỏnh giỏ cht lng ca mng (Outage Probability) CHNG MT S KT QU NH GI MNG N TN 60 61 65 67 4.1 Kt qu thu c vi mng n tn din rng 68 4.2 Kt qu thu c vi mng n tn din hp 73 4.3 V trớ ca mỏy phỏt 81 CHNG MT S VN THIT LP MNG N TN VIT NAM 5.1 Những điều kiện để thiết lập mạng đơn tần 5.2 Xây dựng mạng đơn tần cho Việt Nam 5.2.1 Phương án nước có mạng đơn tần 5.2.2 Phương án mạng đa tần cho phát chương trình quốc gia phát chương trình địa phương 5.2.3 Phương án mạng đơn tần diện rộng phát chương trình quốc gia mạng đơn tần diện hẹp cho địa phương 5.2.4 Phương án mạng đa tần phát chương trình quốc gia mạng đơn tần diện hẹp cho địa phương 5.2.5 Phương án mạng đơn tần diện rộng phát chương trình quốc gia mạng đa tần cho địa phương 5.3 Khuyến cáo phương án mạng đơn tần 5.4 Xây dựng mạng đơn tần cho Việt Nam 5.4.1 Mạng phát chương trình quốc gia 84 87 87 88 89 90 90 91 92 mạng đơn tần diện rộng 92 5.4.2 Mạng phát chương trình địa phương mạng đơn tần diện hẹp 92 5.4.3 Các thông số máy phát thử nghiệm 94 KT LUN TI LIU THAM KHO M U Trong nhiu nm tr li õy, truyn hỡnh s ó c ng dng nhiu ni trờn th gii Cựng vi s tin b vt bc ca cụng ngh ch to cỏc vi mch t hp tc cao, ỏp ng yờu cu lm vic vi thi gian thc, cụng ngh truyn hỡnh s ó cú nhng tin b vt bc Truyn hỡnh s mt t cú nhng u im vt tri so vi truyn hỡnh tng t nh s dng mt mỏy phỏt cú kh nng truyn ti c n chng trỡnh ng thi, vi cựng mt vựng ph súng thỡ cụng sut phỏt yờu cu ca mỏy phỏt s s nh hn t n 10 ln so vi mỏy phỏt tng t, iu ny giỳp cho vic tit kim u t v chi phớ hnh Mt iu rt ỏng c quan tõm na l cht lng chng trỡnh trung thc, ớt b nh hng nhiu ng truyn, trỏnh c hin tng búng hỡnh thng hay gp truyn hỡnh tng t Ti Vit nam, nhn thc c nhng u im ca truyn hỡnh s v tớnh tt yu ca vic truyn hỡnh tng t s nhng ch cho truyn hỡnh s, t nm 1997 i truyn hỡnh Vit nam ó cú mt s ti nghiờn cu v truyn hỡnh s v kh nng ng dng ca nú, nm 1998 ó trin khai nghiờn cu d ỏn v l trỡnh phỏt trin truyn hỡnh s ti Vit nam Thỏng nm 2001 Cụng Ty u t v phỏt trin cụng ngh truyn hỡnh Vit Nam - i Truyn Hỡnh Vit Nam ó nghiờn cu trin khai thnh cụng h thng mỏy phỏt hỡnh k thut s mt t cựng vi cỏc thit b thu kốm theo, a vo phỏt th nghim v ó thu c kt qu ht sc kh quan cú th phỏt huy ht c mt mnh ca truyn hỡnh s v to thun li cho vic trin khai cỏc dch v gia tng ca cụng ngh phỏt hỡnh s DVB-T nh: truyn s liu, truy cp Internet, phỏt thờm cỏc chng trỡnh phỏt v thoi v c bit cho vic thu truyn hỡnh di ng thỡ nht thit phi xõy dng mt mng n tn (Single Frequency Network) truyn hỡnh s mt t õy l mt khỏ hay v ó cú nhng ng dng thc t nhiu nc nh Singapore, c, Australia Ni dung ca lun ỏn l nghiờn cu v vic "Xõy dng mng n tn truyn hỡnh s mt t" l ni dung rt thc tin, phự hp vi yờu cu xõy dng mng truyn hỡnh s Vit nam gii quyt trờn, ni dung ca lun ỏn gm chng nh sau: M u Chng 1: Trỡnh by mt cỏch tng quan v truyn hỡnh s v nhng u im ca nú Chng 2: Trỡnh by v nguyờn tc xõy dng mt mng n tn v ng dng ca nú Chng 3: Nghiờn cu nhng xõy dng mng n tn Chng 4: Mt s kt qu ỏnh giỏ mng n tn Chng 5: Phõn tớch v xõy dng mng n tn Vit Nam v xu hng phỏt trin Kt lun Sau mt thi gian nghiờn cu, c s giỳp tn tỡnh ca GS.TSKH Phan Anh v cỏc bn ng nghip ti Cụng ty VTC, ni dung nghiờn cu ca lun ỏn ó c hon thnh Vi thi gian nghiờn cu hn hp, bi lun ny khụng trỏnh cú nhng sai sút, tỏc gi mong c s gúp ý ch bo ca cỏc Thy Cụ v bn bố ng nghip Tỏc gi cng xin chõn thnh cm n cỏc Thy Cụ giỏo Khoa Cụng ngh H Quc Gia H Ni ó to iu kin hc v nghiờn cu cho tỏc gi hai nm hc va qua Xin chõn thnh cm n cỏc bn bố ng nghip, cỏc bn hc cựng lp ó cú nhng li ng viờn quớ bỏu sut thi gian thc hin bi lun ny H Ni, Thỏng nm 2004 T Nam Thng CHNG TNG QUAN V TRUYN HèNH S 1.1 Gii thiu chung Ngy nay, cụng ngh k thut s ngy cng thõm nhp sõu vo nhiu lnh vc ca cuc sng, nhiu hot ng ca ngi s khụng tn ti nu khụng cú k thut s v s phỏt trin vt bc ca nú nh hin Chỳng ta ó c bit nhng ng dng ca nú t nhng chic in thoi cho n cỏc thit b t ng, nhng chic a CD ó thay th hon ton a nha mt thi gian rt ngn Khi khoa hc k thut phỏt trin, nhu cu v s lng v cht lng cỏc chng trỡnh truyn hỡnh ngy cng cao thỡ k thut sn xut v truyn dn tng t cỏc chng trỡnh truyn hỡnh ngy cng t kộm u th K thut x lý tớn hiu s v cỏc thut toỏn nộn tớn hiu hỡnh nh i ó lm xut hin k thut truyn hỡnh s K thut truyn hỡnh s i ó gii quyt yờu cu trờn mt cỏch trit Nh ta ó bit rng bng tn ca mt kờnh truyn hỡnh tng t l MHz, vi bng tn ny ta cú th truyn mt vi chng trỡnh truyn hỡnh s cú nộn bng cỏch thc hin ghộp kờnh v iu ch s chỳng Truyn hỡnh s l tờn gi mt h thng truyn hỡnh m tt c cỏc thit b k thut t Studio cho n mỏy thu u lm vic theo nguyờn lớ k thut s Trong ú, mt hỡnh nh quang hc camera thu c qua h thng ng kớnh, thay vỡ nú c bin i thnh tớn hiu in bin thiờn tng t nh hỡnh nh quang hc (c v chúi v mu sc), nú s c bin i thnh mt dóy tớn hiu nh phõn (dóy cỏc s v 1) nh quỏ trỡnh bin i tng t sang s Dóy tớn hiu ny qua nhiu bc bin i nh k thut nộn lm gim tc bit ti giỏ tr phự hp vi rng kờnh truyn Sau ú, qua cỏc bc x lớ, iu ch s cú th phỏt i trờn mt phng thc truyn dn nh cỏp quang, v tinh hay phỏt trờn mt t Nh vy phi quy nh cú mt khong thi gian tr gia cỏc tia súng m bo khụng to nhiu gia cỏc bit Ngi ta gi khong thi gian ú l khong thi gian bo v v ký hiu l GI hoc Tg iu kin ca khong thi gian bo v GI (hoc Tg) phi luụn nh hn mt phn t chu k ca symbol, Tg < TS/4 Sau ny, ngi ta quen chn khong thi gian bo v bng 1/4; 1/8; 1/16 v 1/32 (phõn s ny c hiu l 1/k ca chu k symbol) khụng xy hin tng nhiu gia cỏc symbol thỡ vic b trớ cỏc trm phỏt s phi cõn nhc cho khong cỏch a lý gia cỏc trm phỏt s tho tiờu chun v chờnh lch thi gian gia cỏc tia phn x v tia súng thng Hay núi mt cỏch khỏc l cn tớnh toỏn b trớ cỏc mỏy phỏt cựng tn s A, B, C, D cho cỏc tia súng ca mỏy phỏt A, B, D lõn cn khụng phỏ cht lng tớn hiu ca mỏy thu ang thu súng ca mỏy phỏt C Bng 5.1 : Tớnh khong cỏch chờnh lch ti a gia ng i ca tia súng phn x v tia súng trc tip [D*] Ch phỏt 2k [1.705] Chu k ca Khong thi gian bo v GI [s] symbol [s] 1/4 1/8 1/16 1/32 224 s 56s 28s 14s 7s 16,8km 8,4km 4,2km 2,1km 224s 112s 56s 28s 67,2 km 33,6 km 16,8km 8,4km Khong cỏch D* (km) 8k [6.817] Khong cỏch D* (km) 896 s 85 Khong cỏch D* = c GI = 3.108m/s GI l chờnh lch ti a gia ng i ca tia súng phn x v tia súng trc tip Trong ú c l tc ỏnh sỏng 3.108m/s, GI l khong thi gian bo v Nhỡn trờn bng, ta thy hai thụng s chớnh quyt nh khong cỏch ti a gia ng i ca tia súng phn x v tia súng trc tip [D*] ú l ch phỏt (8k hay 2k) v khong thi gian bo v (1/4; 1/8; 1/16 hay 1/32) Qua s liu trờn cú th suy khong cỏch ti a gia cỏc mỏy phỏt Gi s cú mỏy phỏt ti tnh A, B, C v D cnh nhau, mỏy thu ang cú ti tnh D v ang thu chng trỡnh ca mỏy phỏt D (mỏy thu rt gn thỏp anten phỏt D) Cỏc súng phỏt t cỏc mỏy phỏt A, B, v C (ca mng n tn) n mỏy thu D ta coi nh l cỏc tia phn x ca mỏy D t mt vt gõy phn x rt xa Nh vy khong cỏch ti a gia cỏc mỏy phỏt A, B, C n mỏy thu D cng gn nh s liu ca [D*] bng trờn Nhỡn trờn bng ta cú th thy hai thụng s chớnh quyt nh khong cỏch ti a gia cỏc mỏy phỏt l ch phỏt 2k (hay 8k) v khong thi gian bo v Mun xõy dng mng n tn vi s lng trm phỏt ti thiu nht, cn chn ch phỏt 8k Nhiu tham s cn nghiờn cu v xỏc nh trin khai thc t * Kt lun v nhng thit lp SFN Mng n tn cú mt li l khụng phi phõn kờnh súng khỏc cho tng vựng khu vc khỏc Nhng cú iu bt li l tt c cỏc mỏy phỏt phi phỏt dũng MPEG-TS cú cựng ni dung, cựng tc bit v cựng mt thi im Chc chn xy hin tng nhiu gia cỏc symbol (tc l gia cỏc bit), tr thi gian gia cỏc tia phn x v tia súng thng vt quỏ 1/4 chu k 86 symbol (TS/4) Cũn tr thi gian gia tia phn x v tia súng thng nh hn TS/4, thỡ khụng xy nhiu gia cỏc bit Phỏt theo ch 8k (so vi ch 2k) khụng h ci thin tc ca dũng truyn ti a chng trỡnh MPEG-2-TS, khụng nõng dung lng phỏt, ch cú th lm gim s lng mỏy phỏt ca mng phỏt n tn Vỡ nu phỏt mng n tn, thỡ khong cỏch a lý ca cỏc mỏy phỏt phỏt theo ch 8k ln hn phỏt theo ch 2k Nu chỳng ta thit lp mng n tn, thỡ chn ch 8k s cú li hn 2k, vỡ s lng mỏy phỏt s cn ớt hn Khong cỏch gia cỏc mỏy phỏt ca mng n tn cng l mt s liu rt cn quan tõm Nu ch nhỡn vo iu kin l khong thi gian tr ca cỏc tia phn x vi tia súng trc tip, thỡ rừ rng cỏc trm phỏt cng gn cng tt, cng tho yờu cu Nhng t l phi cõn nhc b trớ phn ln (cú th l hu ht) mỏy phỏt t ti th ph ca tnh, thnh ph, v cỏc ni ó xõy dng thỏp anten phỏt hỡnh v s lng mỏy phỏt phi mc ti thiu nht m tho tiờu ca mng n tn Nhỡn trờn bng 5.1 ta cú th thy hai thụng s chớnh quyt nh khong cỏch ti a gia cỏc mỏy phỏt: ch phỏt 2k (hay 8k) v khong thi gian bo v 5.2 Cỏc phng ỏn xõy dng mng n tn 5.2.1 Phng ỏn c nc ch cú mt mng n tn nht õy l mt phng ỏn tht s tn dng th mnh h phỏt ca Chõu u Mng phỏt ny m nhn phỏt cỏc chng trỡnh quc gia (cú th ti hoc chng trỡnh) trờn mt mỏy phỏt s u im ca phng ỏn ny: - Mi mỏy thu mi vựng ca t nc thu cựng mt tn s 87 - Khi thu lu ng trờn ụtụ, tu ho, tu thy khụng cn phi chnh li kờnh súng sut hnh trỡnh giao thụng - M kh nng v thun li cho cỏc dch v khỏc: Teletext, Internet v in thoi di ng, vv - Xõy dng mng vi cỏc trm phỏt s khỏ ng nht v cu hỡnh mỏy phỏt, ngoi tr cụng sut, cao thỏp anten v cu hỡnh ca h thng anten phỏt cú th khỏc - La chn kờnh phỏt s khụng khú khn - Ti nguyờn v tn s s dụi d cho phỏt trin mng hoc trin khai cỏc dch v khỏc sau ny ca quc gia Nhc im ca phng ỏn ny: - Khụng ghộp cỏc chng trỡnh ca cỏc a phng vo dũng truyn ti a chng trỡnh ny cựng phỏt - S lng cỏc trm phỏt s phi tng tho vi cỏc iu kin ca thu phỏt s - Vn phi cú mt mng phỏt s riờng cho i a phng - Ton mng phi ng b nh tớn hiu GPS 5.2.2 Phng ỏn s dng mng a tn cho c phỏt chng trỡnh quc gia v phỏt chng trỡnh a phng Phng ỏn ny khụng s dng mng n tn Tt c cỏc mỏy phỏt phỏt ti cỏc kờnh khỏc Phng ỏn ny Vng quc Anh s dng (81 trm) u im ca phng ỏn ny: - Khụng phi ng b cho cỏc mỏy phỏt bng tớn hiu GPS 88 - Mi mỏy phỏt cú th ghộp thờm hoc bt d dng cỏc chng trỡnh truyn hỡnh tu theo nhu cu ca nh qun lý v nhu cu xem ca tng vựng Nhc im ca phng ỏn ny: - Mng phỏt hỡnh s quỏ nhiu kờnh súng, phi b trớ rt chi ly mi khụng gõy can nhiu gia s sang s, gia s sang analog v gia analog sang s - Khi thu lu ng sut hnh trỡnh phi liờn tc chnh kờnh thu súng - S lng cỏc trm phỏt quỏ nhiu - Ti nguyờn tn s di VHF v UHF s tn dng ht cho mng phỏt hỡnh 5.2.3 Phng ỏn mng n tn din rng cho phỏt chng trỡnh quc gia cựng mng n tn din hp cho a phng õy l phng ỏn cỏc mng n tn cựng tn ti Mt mng n tn din rng (ch phỏt 8k) phỏt cỏc chng trỡnh quc gia Cỏc mng n tn din hp (ch phỏt 2k) ginh cho cỏc a phng u im ca phng ỏn ny: - Khụng b hn ch phỏt chng trỡnh a phng, nu cú ti chng trỡnh cng cú mng riờng phỏt - Mng phỏt chng trỡnh quc gia c lp vi mng phỏt ca cỏc a phng Nhc im ca phng ỏn ny: - S lng cỏc trm phỏt cng cn nhiu Tuy nhiờn khụng nhiu nh mng phỏt a tn 89 - Cú a phng khụng chng trỡnh hỡnh thnh mng phỏt, gõy lóng phớ ti nguyờn tn s 5.2.4 Phng ỏn mng a tn phỏt chng trỡnh quc gia cựng mng n tn din hp cho a phng Phng ỏn mng a tn phỏt cỏc chng trỡnh quc gia Cỏc a phng phỏt chng trỡnh ca mỡnh bng mng n tn din hp u im ca phng ỏn ny: - Khụng phi ng b cho mng a tn ca quc gia - Cỏc mỏy phỏt (phỏt chng trỡnh quc gia) cú cụng sut, s lng anten v cao thỏp anten tu theo yờu cu ph súng rng hay hp ca tng vựng Nhc im ca phng ỏn ny: - Phi phõn kờnh cho mng phỏt chng trỡnh quc gia khụng khỏc gỡ mng phỏt analog hin - Khi thu cỏc chng trỡnh quc gia bng mỏy thu lu ng, qua tng vựng mỏy thu phi chnh li kờnh thu Phng ỏn ny cng khụng khỏc my phng ỏn 5.2.2 hỡnh thnh hai mng a tn cho phỏt cỏc chng trỡnh quc gia v phỏt cỏc chng trỡnh a phng 5.2.5 Phng ỏn mng n tn din rng phỏt chng trỡnh quc gia cựng mng a tn cho a phng u im ca phng ỏn ny: - Thu di ng chng trỡnh quc gia tt - Chng trỡnh ca tng a phng l c lp 90 Nhc im ca phng ỏn ny: - Phi phõn kờnh cho mỏy phỏt a phng trỏnh can nhiu - Khụng tn dng ht bng tn a phng gõy lóng phớ 5.3 Khuyn cỏo phng ỏn mng n tn Mt mng n tn din rng phỏt chng trỡnh quc gia Cỏc mng n tn din hp cho tng a phng Phng ỏn ny ó c phõn tớch xem xột trờn cn c theo: - Xem xột mt u nhc ca tng phng ỏn nờu trờn Tớnh n yu t k thut m nhiu nc Chõu u ang v s trin khai phỏt 2k/8k v mng n tn - Nu thit lp mng n tn phỏt theo ch 8k v khong thi gian bo v l 1/4, thỡ khong cỏch a lý gia cỏc mỏy phỏt cng t khong 7072 km Nh vy, nu lp t mỏy phỏt s ti cỏc v trớ cú cỏc trm phỏt analog hin nay, v c bn cú th ỏp ng c yờu cu ca ph súng ca phỏt s Tt nhiờn, s phi b trớ thờm cỏc trm phỏt li na mi tho tiờu ca mng n tn - S lng trm phỏt s s phi tng hn cỏc trm phỏt PAL analog hin mi tho iu kin ca mng n tn Bi vỡ, khong cỏch gia cỏc trm phỏt c xỏc nh bi hai thụng s chớnh l: ch phỏt 8k hoc 2k v khong thi gian bo v GI S lng súng mang cng nhiu, thỡ khong thi gian bo v cng ln, khong cỏch a lý gia cỏc mỏy phỏt cng xa - S lng chng trỡnh phỏt (hay chớnh xỏc hn l tc ca dũng truyn ti MPEG-2-TS hay dung lng kờnh phỏt) ca 2k v 8k nh 91 - Tn dng ti a th mnh ca h phỏt s l to mng phỏt n tn v thun li cho thu lu ng dc cỏc tuyn ng xuyờn Bc Nam - D bỏo phỏt trin cỏc chng trỡnh truyn hỡnh ca Trung ng cú th lờn ti chng trỡnh thi gian khong 10-15 nm na - Mt mỏy (hoc nhiu mỏy) phỏt n tn ca a phng cú th phỏt mt vi chng trỡnh, dung lng cũn li phỏt thờm chng trỡnh ca quc gia Nh vy, ti mt vựng a lý no ú s cú hai tn s, vớ d mt kờnh 25UHF ca quc gia v mt kờnh no ú na ca a phng 5.4 Xõy dng mng n tn cho Vit Nam xõy dng mng n tn Vit Nam thỡ chỳng ta phi tuõn theo cỏc nguyờn tc nờu trờn, xem xột phng ỏn phự hp, ỏp dng cho tng a hỡnh, yờu cu c th khỏc 5.4.1 Mng phỏt cỏc chng trỡnh quc gia l mng n tn din rng - Phng ỏn l hỡnh thnh mng n tn din rng cho c nc phỏt chung cỏc chng trỡnh quc gia Xõy dng mng n tn dc theo tuyn Bc Nam - Din tớch ph súng rng nờn dựng mode 8k, thun tin cho c thu di ng - Dựng mỏy phỏt cụng sut ln v anten cao ph vựng din tớch rng - Khong cỏch gia cỏc mỏy phỏt s ti a khong 70km (nu khong bo v l GI=1/4) v khong cỏch gia cỏc mỏy phỏt s gim cũn 35km (nu khong bo v l GI=1/8) - Nờn tng cng mỏy phỏt ti nhng vựng truyn súng khụng thun li nh vựng i nỳi cú nhiu chng ngi vt 92 5.4.2 Mng phỏt cỏc chng trỡnh a phng l mng n tn din hp - Phng ỏn l hỡnh thnh mng n tn din hp cho mi tnh thnh ph cú nng lc phỏt trin, trc ht l H Ni v TP H Chớ Minh - Din ph súng khụng cn ln nờn dựng mode 2k thun li cho vic thu di ng mt vựng ụ th hay thnh ph - S dng cng nhiu mỏy phỏt cng tt, luụn cho ph tt - Cụng sut phỏt khụng cn phi ln v chiu cao anten l va phi phự hp vi tng a hỡnh v din tớch vựng dch v khỏc - Khong cỏch gia cỏc mỏy phỏt ti a l 16,8 km (nu khong bo v l 1/4) v l 8,4 km (nu khong bo v l 1/8) Ti tnh thnh ph hoc khu cụng nghip no ú cú nng lc sn xut v ang phỏt nhiu chng trỡnh a phng, thỡ s xõy dng mng n tn din hp cho cỏc khu vc ú Vic xõy dng cỏc mng n tn l cú tớnh n nhng s phỏt trin ca tng a phng sau ny Cụng sut phỏt s khụng cn ln nh phỏt analog, cng in trng khong 35-40dBV/m (cho thu bng anten ngoi tri) ti bng tn UHF Tựy theo nhy thụng dng, h s nhiu ca mỏy thu s, s tớnh cng in trng tiờu chun, n nh cụng sut phỏt (v c cụng sut bc x) cho phự hp vi tng khu vc c th, thc thi cỏc d ỏn Bờn cnh ú, ta phi chỳ ý n h s cht lng ca mng, vi mt ch tiờu ph súng t yờu cu cho trc Nh ta ó bit, ni xa nht gia hai tnh l cú khong cỏch 207km (Lõm ng - ng Nai) Ni gn nht l 15km (Bc Giang - Bc Ninh, H Ni - H ụng, Tin Giang - Bn tre) Vựng ng bng Nam B truyn súng tt nht Thc t, khong cỏch a lý ca cỏc mỏy phỏt ti ng bng Nam B li rt gn nhau, vỡ th, cú th s dng 2k cho khu vc ny 93 Di õy l thụng s ca mỏy phỏt th nghim cú th s dng cho mng n tn din rng v n tn din hp 94 5.4.3 Cỏc thụng s ca mỏy phỏt th nghim Cỏc thụng s ca mỏy phỏt th nghim cú th d kin nh sau: Bng 5.2: Cỏc thụng s ca mỏy phỏt th nghim d kin Kờnh súng 25-UHF Thụng s OFDM Giỏ tr 1.705 súng mang (ch 2k) S lng súng mang 6.817 súng mang (ch 8k) Kiu iu ch 64-QAM Mó ngoi Rc 2/3 (hay cũn vit l FEC) (hu nh cỏc nc u chn giỏ tr 2/3) Khong thi gian bo v GI (*) Cú th chn 1/4 hoc 1/8 Khong cỏch gia cỏc súng mang 4,464 KHz vi 2k (1.705 súng mang) 1,116 KHz vi 8k (6.817 súng mang) Khong cỏch gia súng mang ln 7,61 MHz nht v súng mang nht Di thụng cao tn MHz Tc ca dũng d liu tng 19,9 Mbit/s (GI=1/4) (d liu hu ớch) 22,1 Mbit/s (GI=1/8) iu ch 64-QAM v FEC = 2/3 Khong thi gian bo v GI 1/ 1/8 1/16 1/32 Tc dũng truyn 19,91 22,12 23,419 24,128 ti MPEG-2 TS Mbit/s Mbit/s Mbit/s Mbit/s 95 D* (nu l mode 8k) D* (nu l mode 2k) 67,2 km 33,6 km 16,8 km 8,4 km 16,8 km 8,4 km 4,2 km 2,1 km D* (km) khong ti a v chờnh lch ng i gia cỏc tia súng ca cỏc mỏy phỏt n mỏy thu - xõy dng mng n tn din rng cú s lng mỏy phỏt ti thiu nht, u tiờn th nghim phỏt iu ch 64-QAM, ch phỏt l 8k, FEC =2/3 (hu nh nhiu nc chn giỏ tr ny), khong thi gian bo v GI = 1/4 - Khi ú dũng truyn ti a chng trỡnh MPEG-2-TS cú tc 19,9 Mbit/s, cho phỏt chng trỡnh cht lng tt (gn 4Mbit/s cho chng trỡnh) Nu ỏp dng phng phỏp nộn ghộp cú thng kờ, thỡ cht lng ca chng trỡnh hon ton ng u v rt tt - Dũng d liu chng trỡnh cú th c cp phỏt t ng truyn v tinh hay t ng trc cỏp quang ang cú sn Lu ý: Thc t, tỡnh trng cỏc tia súng VHF cỏch xa t hn 100 km n mỏy thu s phỏ cỏc tia súng t 25-30 km n mỏy thu S chờnh lch v khong cỏch lỳc ny ó hn 70 km, tc l chờnh lch v thi gian ln hn 1/4 symbol, dn n nhiu gia cỏc symbol, phỏ cht lng thu chng trỡnh iu ny rt hay xy bng tn VHF nhng cha xy vi bng tn UHF ú cng l mt nhiu lý chn kờnh 25-UHF lm kờnh cho mng phỏt n tn, trỏnh c hin tng súng truyn i quỏ xa nh di tn VHF trỏnh cỏc hin tng ny xy cho thu s ca mng n tn, iu tt nht cn tớnh toỏn n cụng sut bc x v hng phỏt ca h thng anten 96 KT LUN Mng n tn truyn hỡnh k thut s mt t ó c nghiờn cu v ng dng thnh cụng nhiu nc trờn th gii Tuy cha c thc hin Vit Nam nhng nú ó chim c nhiu s quan tõm bi tm quan trng ca nú Vic tng bc xõy dng mng n tn Vit Nam cú ý ngha rt to ln v cn phi c cõn nhc, xem xột t m t c hiu qu cao nht nhm mc ớch phc v cho cuc sng ca chỳng ta Tỏc gi cng hi vng rng bi lun ny gúp phn nh vo vic xõy dng nờn mt mng n tn truyn hỡnh s mt t Vit Nam tng lai Vi s phỏt trin nhanh chúng ca khoa hc k thut cựng vi s tng trng kinh t khụng ngng thỡ tng lai khụng xa Vit Nam s cú mt mng phỏt hỡnh s mt t hin i sỏnh ngang cựng cỏc nc khu vc Tỏc gi cng mong rng sau ny s cú nhiu nghiờn cu i sõu hn na v xõy dng mng n tn Vit Nam Xin chõn thnh cm n TI LIU THAM KHO [1] ETSI EN 300 744 V1.4.1 (2001) Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television, pp 9-35, European Standard (Telecommunications series) [2] ETSI TR 101 154 V1.4.1 (2000), Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for the use of MPEG-2 Systems, Video and Audio in satellite, cable and terrestrial broadcasting applications, Technical Report [3] Faria G (1998), Single Frequency networks a magic feature of COFDM, pp 2-13, ITIS, France [4] Faria G (1999), DVT- T Hierarchical Modulation: An Opportunity For New Services? [5] Faria G (2002), DVB-T: New Operative Modes For Digital Terrestrial TV, Harris Broadcast Europe, France [6] Faria G, Mobile DVB-T using Antenna Diversity Receirver [7] Malmgren G (1996), Network Planning of Single Frequency Broadcasting Networks, Royal Institute of Technology, Sweden [8] Malmgren G (1996), Impact of carier frequency offset, Doppler spread and Time Synchronisation errors in OFDM based Single Frequency Networks, Royal Institute of Technology, Sweden [9] Malmgren G (1996), On the Outage Probability in Local/Regional Single Frequency Broadcasting Networks, Royal Institute of Technology, Sweden [10] Muller A (1994), OFDM transmission overtime-variant mutilpath chanels [11] Russel M (1995) Terrestrial Digital Video Broadcasting for Mobile Reception Using OFDM [12] Shelswell P (1996), The COFDM Modulation System The heart of Digital Audio Broadcasting, pp 4-5.The British Broadcasting Corporation [...]... Thu di ng trong mng n tn [6] Với những kĩ thuật truyền hình trước đây thì đây là một điều không tưởng Song với sự trợ giúp của truyền hình số và mạng đơn tần, chúng ta hoàn toàn có thể thu các chương trình truyền hình trên một phương tiện di chuyển với tốc độ cao như hình vẽ 2.4 Do đặc tính tăng ích của đặc tính phủ sóng cho nên mạng đơn tần hỗ trợ rất tốt cho việc thu di động Distant Nearest Hình vẽ... 8MHz, 7MHz hoặc 6MHz Sử dụng phương pháp mã hoá sửa sai ghép đa tần trực giao COFDM 1.3.3 Chuẩn ISDB-T Bản thông số kỹ thuật mô tả chi tiết hệ thống truyền hình số mặt đất sử dụng mạng đa dịch vụ (ISDB-T) Hệ thống này có thể truyền dẫn các chương trình truyền hình, âm thanh hoặc dữ liệu tổng hợp ISDB-T sử dụng tiêu chuẩn mã hoá MPEG-2 trong quá trình nén và ghép kênh Bng 1.2: Cỏc thụng s truyn dn cho... đó cơ bản là: - DVB-S: Hệ thống truyền hình số có nén qua vệ tinh Hệ thống DVB-S sử dụng phương pháp điều chế QPSK - DVB-C: Hệ thống cung cấp tín hiệu truyền hình số có nén qua mạng cáp, sử dụng các kênh cáp có dung lượng từ 7 đến 8 MHz và kiểu điều chế QAM: 64-QAM, 128-QAM, 256-QAM DVB-C có mức tỷ số S/N cao và điều biến kí sinh thấp 5 - DVB-T: Hệ thống truyền hình mặt đất với các độ rộng kênh 8MHz,... giảm đi nên chế độ 8k không thích hợp cho thu di động bằng chế độ 2k Đơn giản hơn có thể nói rằng mode 2k có khả năng chống chịu hiệu ứng Doppler cao gấp 4 lần mode 8k Việc sử dụng mạng đơn tần cho mục đích thu truyền hình di động có lợi thế về cả mặt tần số và giá thành bởi tính tăng ích của đặc tính phủ sóng Tuy nhiên, mạng đơn tần không thể sử dụng chế độ 2k nếu phải phủ sóng một vùng rộng lớn Do... vẽ 2.4 Thu di động trong mạng đơn tần Tần số Doppler, hiệu ứng phadinh che lấp là các yếu tố chi phối làm giảm hiệu suất hệ thống trong môi trường di động OFDM là một phương pháp hiệu 16 quả để chống lại méo của tín hiệu phát gây ra bởi hiện tượng truyền sóng đa đường Bằng cách chèn khoảng bảo vệ vào trước mỗi tín hiệu OFDM thì tín hiệu thu được có thể loại bỏ trễ vọng Đối với dịch tần Doppler, đánh... triển kỹ thuật phát hình kỹ thuật số trong toàn Châu Âu và cho các khu vực khác Chuẩn DVB được sử dụng ở Châu Âu, truyền tải tín hiệu Video số nén theo chuẩn MPEG-2 qua cáp, vệ tinh và phát sóng mặt đất Chuẩn DVB có một số đặc điểm như sau: - Mã hoá Audio tiêu chuẩn MPEG-2 lớp II - Mã hoá Video chuẩn MP @ ML - Độ phân giải ảnh tối đa 720 x 576 điểm ảnh DVB gồm một loạt các tiêu chuẩn, trong đó cơ bản là:... xem xét tổng thể công suất thu được (là tổng công suất của 2 anten) Theo cách đó, đặc tính lựa chọn theo tần số và thời gian của kênh sẽ bị suy giảm rất nhiều do tác dụng của anten phân tập Phần sau, chúng ta sẽ tìm hiểu cấu hình một mạng đơn tần và những phương pháp để đồng bộ thời gian trong mạng 18 2.4 Cu trỳc mng n tn v phng phỏp ng b thi gian 2.4.1 Cu trỳc mng n tn DVB-T Hỡnh v 2.5 Cu trỳc mng... tip trong quỏ trỡnh thit k mng phỏt hỡnh: ú l yờu cu phi ng b cỏc mỏy phỏt c v mt thi gian ln tn s 2.2.2 Yờu cu trong min tn s ca SFN Thc ra thỡ mi mỏy phỏt trong mng SFN cng s c qun lý v iu khin chớnh xỏc v mt tn s lm vic nh trong cỏc mng tn s thụng thng Nhng vi hot ng ca mng SFN dựng iu ch OFDM thỡ s n nh cng nh tớnh chớnh xỏc ca tn s lm vic phi m bo sao cho mi súng mang ph cú mt v trớ tuyt i trong. .. hiu ti mỏy thu Vỡ th khong bo v phi c b trớ nh l mt "qu thi gian": nú s c dựng trong khụng gian nhng khụng s dng bự li ng b thi gian ca cỏc mỏy phỏt chớnh xỏc trong min thi gian ph thuc vo khong cỏch gia cỏc mỏy mỏy phỏt trong mng v khong thi gian bo v c thit lp trong mng, nú liờn quan n vic chng li cỏc tia phn x v hiu ng a ng - Trong mode 2K khong thi gian bo v l: 7s / 14s / 28s / 56 s Cỏc giỏ tr ny... thng, cỏc tia phn x trong thnh ph thng nm trong khong mt vi micrụ giõy trong khi cỏc vựng nụng thụn v min nỳi nú cú th lờn ti hng chc micrụ giõy, vỡ th cỏc khong thi gian bo v di hn c ỏp dng Mng n tn Single Frequency Network hot ng da trờn cỏc mỏy phỏt ng kờnh Cỏc mỏy phỏt ny phỏt cựng mt tớn hiu ti bt k thi im no v ti bt k im no trong vựng dch v nh hỡnh v 2.1 Hỡnh v 2.1 Cỏc mỏy phỏt trong mng n tn Cú ... Phương án mạng đơn tần diện rộng phát chương trình quốc gia mạng đa tần cho địa phương 5.3 Khuyến cáo phương án mạng đơn tần 5.4 Xây dựng mạng đơn tần cho Việt Nam 5.4.1 Mạng. .. 5.1 Những điều kiện để thiết lập mạng đơn tần 5.2 Xây dựng mạng đơn tần cho Việt Nam 5.2.1 Phương án nước có mạng đơn tần 5.2.2 Phương án mạng đa tần cho phát chương trình quốc gia... phỏt dựng k thut bự tr ng 26 CHNG XY DNG MNG N TN 29 3.1 Mở đầu 29 3.2 Xây dựng mô hình mạng đơn tần 31 3.2.1 Mạng đơn tần diện rộng 3.2.2 Mạng đơn tần diện