Truyền hình vệ tinh

ĐẶNG HOÀI THANH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  - Họ tên tác giả luận văn ĐẶNG HOÀI THANH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TRUYỀN HÌNH VỆ TINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG KHỐ 2009-2011 Hà Nội – Năm 2011 LỜI NĨI ĐẦU Trong kỷ ngun cơng nghệ, ngành truyền hình nước ta ngày phát triển vũ bão, từ truyền hình tương tự, truyền hình số mặt đất, truyền hình số vệ tinh, truyền hình cáp, truyền hình Internet Từ mục đích quảng bá, đến truyền hình nơi giao lưu, giải trí, mua sắm… hội tụ dịch vụ kênh truyền hình, giảm thiểu khoảng cách không gian thời gian Chính lý đó, năm gần đây, đài truyền hình việt nam VTV đẩy mạnh đầu tư truyền hình số vệ tinh dựa thành cơng dự án phóng vệ tinh Vinasat-1 nước ta Ngày nay, bối cảnh hội nhập cạnh tranh khốc liệt nhằm chiếm thị phần người xem, kênh truyền dẫn vệ tinh với kênh truyền dẫn khác góp phần vào hội tụ dịch vụ truyền hình để đáp ứng tương tác hệ thống với người xem, cho phép người xem chủ động thời gian, không gian tăng khả triển khai nhiều dịch vụ & tiện ích khác tương lai hệ thống nhằm đáp ứng nhu cầu người sử dụng miền đất nước từ thành phố lớn đến vùng sâu vùng xa mà không bị ảnh hưởng địa lý, yêu tố phủ sóng khác Luận văn tác giả kết trình nghiên cứu làm việc với hệ thống truyền dẫn vệ tinh đài truyền hình Việt nam Nội dung luận văn chắn cịn nhiều hạn chế nhiên tác giả nỗ lực mang lại nhìn tổng quát truyền hình vệ tinh, đánh giá giải pháp nghiên cứu ứng dụng để đưa vào triển khai thời gian tới Trong trình làm luận văn tác giả hướng dẫn bảo tận tình Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Hồ Anh Túy, giúp đỡ đồng nghiệp Tổng cơng ty phát triển phát truyền hình thơng tin EMICO – Đài tiếng nói Việt nam Xin gửi đến Cô, bạn đồng nghiệp lời cảm ơn sâu sắc giúp đỡ quý báu CHƯƠNG I TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH SỐ VỆ TINH 1.1 Giới thiệu truyền hình số vệ tinh Truyền hình màu với ba hệ: NTSC PAL, SECAM xuất vào thập kỷ 50, 60 tạo nên bước ngoặt lớn q trình phát triển cơng nghệ truyền hình Trong năm gần đây, cơng nghệ truyền hình chuyển sang bước ngoặc – q trình chuyển đổi từ cơng nghệ Tương tự sang Số Nhiều nhà nghiên cứu cho “Thời đại Video số, truyền hình số bắt đầu, cơng nghệ tương tự hết vai trị lịch sử Truyền hình tương tự ngày đưa vào quên lãng, nhường đường cho truyền hình số Cơng nghệ truyền hình trải nghiệm thay đổi lớn lao – sư thay đổi chất!” Thật vậy, thiết bị tương tự truyền thống máy ghi hình, Camera, Mixer, bàn kỹ xảo gần số hóa hồn tồn Vài năm trước đây, thiết bị sử dụng cơng nghệ số “hòn đảo Số” nhỏ “ đại dương Tương tự” mênh mông Ngày “hịn đảo Số” nhỏ bé tự khẳng định trở thành “châu lục Số” rộng lơn, nhanh chóng chiếm lĩnh mơi trường cơng nghệ truyền hình Trên thực tế, nhà sản xuất giảm việc thiết kế thiết bị truyền hình tương tự Vì thiết bị tương tự ngày vắng bóng thị trường Trong tương lai không xa, thiết bị sản xuất chương trình, máy phát hình, thiết bị video, Audio nói chung thay thiết bị số Cùng khơng có q, ta gọi q trình số hố cách mạng cơng nghệ số làm thay đổi tận gốc cách suy nghĩ cách tiếp cận , phương thức sản xuất chương trình truyền hình, chưa kể đến việc nâng cấp chất lượng tín hiệu, tính linh hoạt, khả hội nhập vào môi trường thông tin chung viễn thông, data, giám sát hội nhập tạo điều kiện khơng có ý nghĩa mặt kinh tế, kỹ thuật mà tạo cho ngành truyền hình khả ứng dụng Với cơng nghệ số, tín hiệu Video trung tâm truyền hình khơng cịn xuất hình sóng với thành phần quen thuộc “mức trắng”, “mức đen” Thế hệ kế tiếp, vài năm tới cịn biết đến tín hiệu truyền chuổi bits (bits stream) đồ thị mắt EyeDiagram) Tín hiệu Video thực trở thành chuổi số liệu hồn tồn tương thích có khả truyền tải, xử lý mạng máy tính Trong Studio số, việc truyền xử lý Video thay truyền xử lý luồng liệu Với phát triển công nghệ thơng tin ngày nay, truyền hình số tương lai làm thay đổi dây chuyền công nghệ, phương thức sản xuất chương trình truyền hình Như vậy, truyền hình kỹ thuật số mở khả nhiều kênh hơn, chất lượng âm hình ảnh tốt cho người xem Với dòng truyền gửi liệu giống truyền liệu tảng internet hay IPTV, mở hội lựa chọn rộng rãi sản phẩm dịch vụ tiêu chuẩn truyền hình số chất lượng cao Mỹ Anh bắt đầu dịch vụ thương mại vào cuối năm 1998 với hệ thống khác Hiện có tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số giới ATSC, DVB-T, DVB-S, ISDB-T Đầu năm 1999, hệ thống ATSC DVB ITU chấp nhận làm tiêu chuẩn quốc tế phát sóng truyền hình số mặt đất vệ tinh 1.2 Hệ thống truyền hình qua vệ tinh Cùng với việc công bố tiêu chuẩn phát số, hệ thống truyền hình, đặc biệt truyền hình qua vệ tinh phát triển mạnh toàn giới Phương thức truyền hình vệ tinh bảo đảm cho việc truyền hình ảnh âm khoảng cách lớn Đồng thời phát chương trình truyền hình phạm vi rộng trái đất Ưu điểm bật phương pháp thông tin vệ tinh so với hệ thống thơng tin khác truyền hình mặt đất, truyền hình cáp, hệ thống chuyển tiếp viba là: - Khả đa truy cập - Vùng phủ sóng rộng - Ổn định chất lượng tốt nâng cao khả thơng tin băng rộng - Có thể ứng dụng cho thông tin di động - Hiệu kinh tế cao đường truyền thơng tin có cự ly lớn, đặc biệt thông tin xuyên lục địa Nước ta năm vùng phủ sóng nhiều vệ tinh truyền hình đặc biệt có vệ tinh vinasat1 riêng Điều thuận lợi cho việc phát triển hệ thống truyền hình vệ tinh so với hệ thống truyền hình mặt đất mà sử dụng 1.3 Mối tương quan phương thức truyền dẫn phát sóng Như biết, có ba phương thức tách phát sóng truyền dẫn chương trình truyền hình tồn song song (hình 1.1): - Phát sóng mặt đất - Phát sóng vệ tinh trực tiếp - Truyền dẫn cáp – vi ba Ngồi cịn có phương thức truyền dẫn qua mạng Internet IPTV Do đặc thù khác công nghệ, điều kiện khác địa lý, kinh tế - xã hội quốc gia nói chung vùng nói riêng mà tỉ lệ người xem theo phương thức khác Khi chuyển đổi sang công nghệ số, mối tương quan phương thức truyền dẫn phát sóng thay đổi nào? Để trả lời câu hỏi này, cần phải xét vai trò vị trí loại người xem tương lai Hình 1.1: Mối tương quan phương thức truyền sóng 1.3.1 Đặc điểm phương thức phát sóng Phát sóng vệ tinh Việc sử dụng vệ tinh cho hệ thống truyền hình cáp hệ thống truyền hình quảng bá năm 70 kỷ, phát triển với tốc độ nhanh chóng Vai trị vệ tinh khơng thể thiếu việc truyền dẫn phát sóng chương trình truyền hình Một hệ thống truyền hình qua vệ tinh có nhiều ưu điểm, bật là: - Một đường truyền vệ tinh truyền từ mơi trường khơng gian, truyền tín hiệu với khoảng cách xa, đạt hiệu cao cho đường truyền dài cho dịch vụ điểm – điểm - Đường truyền vệ tinh không bị ảnh hưởng điều kiện địa hình, địa vật, mơi trường truyền dẫn cao so với bề mặt đất Truyền hình vệ tinh thực qua đại dương, rừng rậm, núi cao địa cực - Việc thiết lập đường truyền qua vệ tinh thực thời gian ngắn, điều có ý nghĩa quan trọng việc thu thập tin tức, cơng việc địi hỏi thời gian thiết lập nhanh chóng - Vệ tinh sử dụng cho hệ thống điểm – đa điểm Với vệ tinh, đặt vô số trạm thu mặt đất, thuận lợi cho hệ thống CATV cho dịch vụ truyền hình trực tiếp đến gia đình DTH (Direct-To-Home) Ngồi truyền hình vệ tinh cịn có khả phân phối chương trình với hệ thống liên kết khác Trong truyền hình vệ tinh, điều quan trọng ý số kênh vệ tinh thiết lập dành cho chương trình truyền hình Các chương trình phục vụ cho hệ thống truyền hình cáp hay truyền hình quảng bá Trong truyền hình vệ tinh quảng bá, số kênh vệ tinh dùng cho chương trình cố định Các chương trình phát liên tục ngày Số kênh cịn lại dành cho dịch vụ tin tức hay thể thao v.v… thực phát chương trình khoảng thời gian Đối với địa bàn lãnh thổ toàn vùng núi, vùng sâu, vùng xa, giải pháp truyền hình số qua vệ tinh thực mang tính kinh tế cao Phát sóng mặt đất Phát sóng mặt đất phương thức có tính truyền thống đông đảo người xem Hiện Việt nam có đến 70% số lượng TV thu xem qua phát sóng mặt đất Có hai hình thức phát sóng mặt đất truyền hình tương tự truyền hình số mặt đất Vai trị truyền hình tương tự mặt đất chủ yếu hàng triệu máy thu vùng nông thôn vùng sâu vùng xa Cịn với truyền hình số mặt đất có ưu nhược điểm riêng so với phương thức truyền khác, nhược điểm như: - Kênh bị giảm chất lượng tượng fading (phản xạ nhiều đường) gây nên bề mặt mặt đất ví dụ tòa nhà cao tầng - Nhiễu tạp âm người tạo cao - Do phân bổ tần số dầy phổ tần truyền hình, giao thoa truyền hình tương tự số vấn đề cần phải xem xét Chính có ý kiến cho phát quảng bá truyền hình số mặt đất khơng thực tế Tuy nhiên, đời chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T (Digital Video broadcasting – Terrestrial) Châu Âu ATSC (Advanced Television Systems Committee) Mỹ khắc phục phần lớn điểm bất lợi truyền hình số mặt đất so với vệ tinh cáp Mặt khác phát sóng truyền hình số mặt đất có hiệu sử dụng tần phổ cao chất lượng tốt so với phát sóng tương tự tại: - Trên dải tần kênh truyền hình tương tự phát chương trình truyền hình độ phân tích cao HDTV (màn hình rộng, tỉ lệ 16:9) nhiều chương trình truyền hình có độ phân tích thấp như: bốn chương trình độ phân tích tiểu chuẩn thơng thường SDTV, bốn chương trình độ phân tích mở rộng EDTV, chí tới 16 chương trình có độ phân tích hạn chế LDTV chất lượng tương đương VHS - Trong phạm vi phủ sóng, chất lượng ổn định, khắc phục vấn đề phiền tối hình ảnh có bóng, can nhiễu, tạp nhiễu, tạp âm… - Máy thu hình lắp đặt dễ dàng vị trị nhà, xách tay thu lưu động ngồi trời - Có dung lượng lớn chứa âm (như âm nhiều đường, lập thể, bình luận …) liệu - Có thể linh hoạt chuyển đổi từ phát chương trình có hình ảnh âm chất lượng cao (HDTV) sang phát nhiều chương trình có chất lượng thấp hơn, ngược lại Phát sóng qua vi ba nhiều kênh cáp Hệ thống truyền hình cáp CATV xuất vào năm cuối thập niên 40 Đây hệ thống truyền hình có khả phục vụ cho khu vực tập trung đông dân cư, khu vực có điều kiện khó khăn địa hình thu anten thông thường, gọi vũng lõm Truyền hình cáp sử dụng kênh nằm phạm vi dải thông cận băng UHF Các kênh truyền hình cáp chia thành băng VHF thấp, VHF giữa, VHF cao siêu băng Truyền hình cáp vơ tuyến MMDS (Multiprogram Multipoint a Distribution System) sử dụng mơi trường truyền sóng viba dải tần 900 MHz Hình 1.2: Mơ hình truyền hình cáp vơ tuyến MMDS Tuy nhiên triển khai mạng MMDS đơn giản dùng anten mà không cần kéo cáp đến nhà có nhược điểm: - Hạn chế vùng phủ sóng: sử dụng dải tần 900 MHz, MMDS đòi hỏi anten thu phát phải nhìn thấy Vì vậy, với hộ gia đình sau vật cản lớn tịa nhà khơng thể thực - Chịu ảnh hưởng mạnh nhiễu công nghiệp: sử dụng phương thức điều chế tín hiệu truyền hình tương tự khơng có khả chống lỗi, lại truyền sóng vơ tuyến, tín hiệu MMDS bị ảnh hưởng mạnh nguồn nhiễu công nghiệp - Chịu ảnh hưởng thời tiết: thời tiết xấu, ví dụ mưa to, sét…tín hiệu MMDS vơ tuyến bị suy hao lớn không gian, dẫn đến giảm mạn chất lượng tín hiệu hình ảnh - u cầu dải tần số vơ tuyến q lớn: kênh truyền hình cần dải tần MHz, muốn cung cấp 13 kênh truyền hình cần dải thơng 13 x = 104 MHz Đây dải tần vô tuyến lớn nguồn tài nguyên vô tuyến quí giá - Gây can nhiễu cho đài phát vô tuyến khác: phân phối dải tần riêng, máy phát MMDS máy phát vô tuyến khác sinh tần số hài bậc cao ảnh hưởng đến trạm phát sóng vơ tuyến khác - Khó khăn việc cung cấp dịch vụ truyền hình số - Không thể cung cấp dịch vụ hai chiều b Truyền hình cáp hữu tuyến hệ thống mà tín hiệu truyền hình dẫn thẳng từ trung tâm truyền dẫn phát sóng đến hộ dân sợi cáp (đồng trục, cáp quang cáp xoắn) Nhờ người dân xem chương trình truyền hình chất lượng cao mà khơng phải sử dụng cột anten Hình 1.3: Mơ hình truyền hình cáp hữu tuyến Về góc độ kỹ thuật truyền hình cáp hữu tuyến có ưu điểm vượt trội so với hệ thống truyền hình khác: Dịng tín hiệu 155Mbit/s dịng tín hiệu số bao gồm 16 kênh chương trình DTH Hệ thống cao tần thu phát Viba Hệ thống có nhiệm vụ truyền tồn tín hiệu DTH từ trung tâm sản suất chương trình Giảng võ lên trạm phát mặt đất Vĩnh yên Đây tuyến truyền trực tiếp Dịng tín hiệu 155Mbit/s sau khỏi ghép kênh G703, đưa vào hệ thống phát vi ba tín hiệu điều chế (tại khối modulation) lên tần số trung tần, sau tín hiệu đưa đến máy phát sóng Viba (Tranceiver) qua tách kênh để tách thành tần số Viba f1,f2 , qua khuyếch đại truyền lên ăng ten phát Vì yêu cầu đảm bảo an ninh truyền thông quốc gia, trạm phát Vĩnh Yên phải có trạm phát dự phòng (trạm phát số 2) để đảm bảo truyền chương trình quốc gia VTV 1,2,3 Do trạm phát Viba Giảng võ, phát lên Vĩnh Yên luồng tín hiệu ăng ten Luồng tín hiệu thứ bao gồm 16 kênh DTH, luồng tín hiệu thứ bao gồm chương trình quốc gia Hai luồng tín hiệu tách tư dịng tín hiệu 155 Mbit/s tách kênh Và phát lên qua hai ăng ten Viba đường kính 2,4m Và hai anten thực phát phân tập tần số để khắc phụ tượng fading Hệ thống thu phát tín hiệu Vĩnh n 79 Hình 5.9: Sơ đồ cung cấp tín hiệu Viba cho trạm vệ tinh Vĩnh Yên Tại ăng ten thu Vĩnh Yên, với hai ăng ten 2,4m, thu hai tín hiệu f1, f2 từ hai ăng ten phát Vĩnh Yên Sau luồng tín hiệu cộng lại khối thu phát (Transceiver) Sau dịng tín hiệu giải điều chế (tại khối demodulation) Sau qua giải điều chế, dịng tín hiệu có tốc độ 155Mbit/s Dịng tín hiệu đưa vào giải điều chế Demux G703, khối Demux G703 có nhiệm vụ tách dịng tín hiệu 155Mbit/s thành dịng tín hiệu 34Mbit/s Sau dịng 34 Mbit/s đưa qua tách kênh ETSI 8521 decorder Vậy với ETSI decorder, thực tách 16 kênh trương trình, kênh có tốc độ Mbit/s có chuẩn nén dạng video số SDI 4:2:2 270 Mbit/s Sau tồn dịng tín hiệu đưa qua Encoder hệ thống MPEG để thực nén MPEG, chuẩn nén tín hiệu để truyền tín hiệu qua vệ tinh 5.3.2 Hệ thống nén tín hiệu MPEG phát lên vệ tinh Khối nén tín hiệu MPEG Sau tín hiệu khỏi giải điều chế ETSI decoder có tốc độ 8Mbits/s chuẩn nén SDI 4:2:2 đưa vào Encorder DBE 4130 để nén tín hiệu 80 theo chuẩn nén MPEG - Và đầu khối MPEG dòng truyền tải đa chương trình TS (Transport Stream) Tại khối MPEG, dịng liệu nén theo chế độ nén động (Dynamic Multiplexing) với hệ số nén thay đổi tuỳ theo kênh chương trình Nó nhằm mục đích : - Giữ cho vận tốc dòng truyền tải đa chương trình MPTS ln ổn định giá trị đặt trước suốt trình truyền dẫn - Ưu tiên nén cho chương trình có vận tốc chuyển cảnh nhanh nhiều mầu sắc cần có chất lượng ảnh cao Cịn chương trình khác có hệ số nén cao - Tăng số lượng kênh càn truyền Khối ghép kênh Mux (Muxltiplexer) Tại khối ghép kênh, thực việc ghép dong truyền tải tín hiệu khác (như tín hiệu ECM, EMM ) thành dòng truyền tải để truyền tới khối điều chế tín hiệu số PQSK Mỗi khối Mux cho phép tối đa 12 kênh Do ta cần Mux để ghép đủ 16 kênh Các tín hiệu để xác định luật mã hố (EMM) tín hiệu hướng dẫn đầu thu để giải mã (ECM) ghép vào 3.Khối điều chế QPSK Khối điều chế QPSK (Quadrature - hay quaternary Phase Keying), thực điều chế dịng truyền tải đa chương trình tần số trung tần (IF) QPSK có hai chế độ làm việc : - Chế độ sóng mang nhiều kênh MCPC: tần số trung tần (IF) PQSK cố định 70MHz - Chế độ sóng đơn kênh SPCP : tần số trung tần (IF) lựa chọn dải từ 52Mhz - 88MHz Ngồi PQSK cịn chèn thêm mã sửa sai FEC nhằm hạn chế số lượng sai bit 81 Khối khuếch đại công suất Khối khuếch đại cơng suất có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu chuyển tần lên băng Ku Khối khuếch đại thực điều chế tín hiệu lên băng tần Ku(1,4 GHz), thực qua bước điều chế, bước điều chế lên trung tần , tần số 825MHz, sau điều chế lên tần số 1.45 GHz Và khuếch đại lên lượng lớn, truyền tới máy phát, phát lên vệ tinh Anten phát hai anten (1 anten phát 16 kênh DTH, Một anten dự phịng phát lên kênh truyền hình quốc gia VTV 1,2,3) có đường kính 11m, phát lên vệ tinh băn Ku Tần số phát lên 14500Hz Với hai ăng ten phát lên đêu có hệ thống tự động hiệu chỉnh góc phương vị góc ngẩng để đảm bảo bám sát vệ tinh, hệ thống tự động thay đổi công suất phát thời tiết xấu 5.3.3 Vệ tinh (Satellite) Hiện hệ thống truyền hình DTH đài truyền hình Việt Nam thuê vệ tinh Measat Đây vệ tinh có độ phủ sóng đảm bảo bao kín lãnh thổ Việt Nam với cường độ trường đồng mức cao, từ 64 - 68dBW 5.3.4 Trạm thu tín hiệu vệ tinh DTH Truyền hình DTH phục vụ cho nhiều đối tượng khác : Hộ dân, trung tâm truyền hình cáp tỉnh, khách sạn Để thu tín hiệu vệ tinh cần có thiết bị sau: - Chảo thu vệ tinh - đường kính 0.6m - LNB ( Low noise block) : khuếch đại tạp nhiễu thấp gắn anten parabol có chức đổi tần từ tần số băng Ku (10.7 ÷ 12GHz) xuống dải tần số IF (950 ÷ 2150MHz) mà giải mã thu khuếch đại cơng suất tín hiệu thu từ anten lên 82 - Đầu thu giải mã đa phương tiện - IRD (Integrated Recever Decoder) hay gọi Set-top Box (STB) : thiết bị thu giải mã tín hiệu truyền hình từ anten parabol LNB, chuyển sang tín hiệu AV hay RF mà Tivi thơng thường xem Nó có chức với Smart card nhận diện thuê bao dịch vụ mà thuê bao đăng kí, giải mã chương trình hay dịch vụ mà th bao đăng kí với nhà cung cấp - Smart card ( Thẻ thông minh): Thiết bị trơng giống thẻ tín dụng hay thẻ điện thoại Nó lưu giữ thơng tin để mở khóa chương trình dạng liệu chứa chíp IC gắn thẻ Smart card VTV cung cấp thể quyền xem truyền hình thu qua vệ tinh Đài THVN cấp theo giấy phép Bộ VHTT Như để thu tín hiệu DTH ngồi việc có đủ thiết bị ta cịn cần chỉnh hướng chảo thu Thơng số vị trí góc ngẩng, góc phương vị thay đổi theo địa bàn khác 5.3.5 Hệ thống truyền dẫn phát sóng Hà nội Các thành phần truyền dẫn phát sóng vệ tinh gồm có: trạm mặt đất cố định, trạm phát lưu động trạm thu lại chương trình địa phương Hệ thống truyền dẫn phát sóng có chức cung cấp hạ tầng truyền tín hiệu tới trạm phát lại mặt đất, đầu cuối người dùng truyền dẫn nội thực chương trình sản xuất trực tiếp Trạm mặt đất cố định (tại Giảng võ – đài phát GV1) trạm chuyển tiếp phát sóng lên vệ tinh, thiết bị yêu cầu sau: TT Thiết bị Số lượng I Hệ thống phát sóng Anten 6.3 m băng C-mở rộng 01 Hệ thống Up-conveter (02 up-conveter + switch dự phòng) 01 83 Hệ thống cơng suất HPA (02 HPA + switch dự phịng) 01 Khuếch đại thông thấp LNB 02 Máy nén khí cáp 01 II Hệ thống mã hóa tín hiệu Bộ mã hóa MPEG-4/H.264 SDTV 03 Bộ ghép kênh (Mux) 01 Router 01 Hệ thống máy tính, phần mềm giám sát 01 Patch panel 01 III Các thiết bị phụ trợ Bộ chảo thu TVRO 02 TS Selector AV Selector TS HD/SDTV Decoder Waveform Monitor 02 STB DVB-T HD/SDTV 22 Hệ thống chia hình thu kiểm tra 02 7.1 Màn hình LCD 02 7.2 Multiviewer 16 đầu vào 02 7.3 Hệ thống điều khiển, thiết bị kết nối 02 Hệ thống truyền dẫn quang 8.1 Bộ phát quang 04 8.2 Bộ thu quang 04 8.3 Bộ chuyển đổi dự phòng (ASI switch change over) 02 8.4 Cáp quang 500m Bảng 5.10: danh mục thiết bị trạm vệ tinh 84 Hình 5.11: Sơ đồ chi tiết trạm phát sóng GV-1 Trạm phát lưu động (hai xe vệ tinh lưu động băng C) : xe thu thập tin tức vệt tinh hay gọi xe DSNG (Digital Satellite News Gathering) Nhiệm vụ chức của xe làm cầu truyền hình lưu động nhở khả nhỏ gọn, tính linh động cao, giá thành truyền dẫn rẻ so với truyền cáp quang vùng sâu vùng xa,… Cấu hình thiết bị giống trạm phát cố định chúng trang bị thêm hệ thống nén mã hóa để phục vụ ghép kênh nhiều chương trình cần thiết: STT thiết bị Số lượng Xe tơ tích hợp anten vệ tính băng C 2,4m 01 Hệ thống điều khiển anten (Antenna Controller + GPS) 01 Bộ khuếch đại công suất đổi tần 02 85 Bộ điều chế mã hố Mã hóa MPEG 02 Điều chế DVB 02 Hệ thống điều khiển chuyển đổi dự phịng nóng tự động tay, tải giả cho khuếch đại công suất: - Tải giả 02 - Chuyển mạch cho khuếch đại công suất 02 - Hệ thống điều khiển dự phịng cho tồn hệ thống (trừ 01 anten đầu thu vệ tinh IRD) Đầu thu vệ tinh IRD RX1290 Hệ thống phân chia tín hiệu AV 02 - Panel tín hiêu AV vào (I/O Video Audio Panel) 01 - Khuếch đại phân chia tín hiệu Video PAL analog 02 - Khuếch đại phân chia tín hiệu Audio Analog 04 - Khuếch đại phân chia tín hiệu Video SDI 02 Máy phân tích phổ L-band 01 Màn hình kiểm tra 02 10 Loa kiểm tra đồng hồ thị mức tiếng 01 11 Máy sóng Waveform Vector Scope 01 12 LNB 01 13 Splitter 01 14 Máy tính điều khiển thiết bị 01 Bảng 5.12: danh mục thiết bị xe uplink 86 Hình 5.13: Sơ đồ khối xe phát sóng vệ tinh lưu động 5.4 Xu hướng phát triển đến năm 2020 Hướng phát triển truyền hình số vệ tinh năm 2020, tiếp tục phương thức việc cung cấp dịch vụ truyền hình DTH chất lượng cao đến người xem với lộ trình chuyển đổi sang số hóa tồn hệ thống truyền hình mặt đất, truyền dẫn vệ tinh trở thành mạng truyền dẫn phân phối tín hiệu số tới hệ thống truyền hình số mặt đất tỉnh Như vậy, kết hợp truyền hình số vệ tinh truyền hình số mặt đất mở nhiều kênh dịch vụ tương lai, trở thành bước tiến lớn công nghệ truyền hình nước ta Lộ trình số hóa Đài Truyền hình Việt Nam dự kiến sau: Giai đoạn - Trong năm 2010: Triển khai phát sóng số 02 địa điểm Hà Nội Tp.Hồ Chí Minh phát sóng đồng thời chương trình SDTV chương trình HDTV Đầu tư hệ thống truyền dẫn vệ tinh băng C ứng dụng công nghệ DVB-S2, sử dụng nén MPEG-4 để sẵn sàng đưa thẳng tín hiệu vào máy 87 phát số VTV tỉnh mà khơng cần phải mã hóa lại chương trình - Từ năm 2011: Đài Truyền hình Việt Nam thực việc phát sóng kênh chương trình phục vụ nhiệm vụ trị thơng tin tun truyền thiết yếu trung ương địa phương công nghệ số thành phố cịn lại thuộc nhóm I là: Hải Phòng, Đà Nẵng, Cần Thơ Tiếp tục phát sóng kênh chương trình truyền hình tương tự song song với kênh chương trình truyền hình số thành phố đến 31/12/2016 - Từ năm 2011 đến 2015: Đài Truyền hình Việt Nam xây dựng triển khai dự án “Phủ sóng truyền hình vùng biển, đảo“ dự kiến sử dụng phương thức phát sóng số mặt đất cho khoảng 19 đảo lớn Giai đoạn - Từ năm 2013: Đài Truyền hình Việt Nam thực việc phát sóng kênh chương trình phục vụ nhiệm vụ trị thơng tin tun truyền thiết yếu trung ương địa phương công nghệ số tỉnh thuộc nhóm II: Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hải Dương, Hưng Yên, Quảng Ninh, Thái nguyên, Bình Dương, Đồng Nai, Bà Rịa - Vũng Tàu, Khánh Hòa, Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Đồng Tháp, An Giang, Kiên Giang, Hậu Giang, Thừa Thiên Huế - Trước ngày 31/12/2016: Đài Truyền hình Việt Nam chấm dứt phát sóng truyền hình tương tự mặt đất để chuyển sang phát sóng truyền hình số mặt đất tỉnh, thành phố thuộc nhóm II Giai đoạn - Từ năm 2015: Đài Truyền hình Việt Nam thực việc phát sóng kênh chương trình phục vụ nhiệm vụ trị thơng tin tun truyền thiết yếu trung ương địa phương công nghệ số tỉnh thuộc nhóm III: Thái Bình, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Bắc Giang, Phú Thọ, Ninh Thuận, 88 Bình Thuận, Bình Phước, Tây Ninh, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú n, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau - Trước ngày 31/12/2018: Đài Truyền hình Việt Nam chấm dứt phát sóng truyền hình tương tự mặt đất để chuyển hồn tồn sang phát sóng truyền hình số mặt đất tỉnh, thành phố thuộc nhóm III Giai đoạn - Từ năm 2017: Đài Truyền hình Việt Nam thực việc phát sóng kênh chương trình phục vụ nhiệm vụ trị thơng tin tuyên truyền thiết yếu trung ương địa phương cơng nghệ số tỉnh thuộc nhóm IV: Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn, Tuyên Quang, Lào Cai, Yên Bái, Lạng Sơn, Điện Biên, Lai Châu, Sơn La, Hịa Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông, Lâm Đồng - Trước ngày 31/12/2020: Đài Truyền hình Việt Nam chấm dứt phát sóng truyền hình tương tự mặt đất để chuyển hồn tồn sang phát sóng truyền hình số mặt đất tỉnh, thành phố thuộc nhóm IV 5.5 Kết luận chương Như với tiến độ chuyển giao từ phát tương tự sang phát số đến hết năm 2020, truyền hình số vệ tinh giải pháp chuyển giao trước hoàn thiện mạng truyền hình số mặt đất DVB-T2 Ngồi ra, truyền hình vệ tinh vừa có lượng thuê bao sử dụng chương trình truyền hình chất lượng cao, đồng thời kênh truyền dẫn tín hiệu truyền hình tới trạm phát số mặt đất cho việc phát lại địa phương, điều góp phần làm giảm giá thành truyền dẫn so với cáp quang viễn thông loại bỏ dự án triển khai truyền hình cáp cấp quốc gia khơng mang tính khả thi kinh tế kỹ thuật địa hình rừng núi phức tạp nước ta 89 KẾT LUẬN Từ ưu điểm cơng nghệ truyền hình số vệ tinh, nhận thấy tiềm to lớn truyền hình vệ tinh tương lai mà dịch vụ vệ tinh ngày tiến tới giá thành thương mại Điều minh chứng khẳng định dựa số lượng thuê bao truyền hình vệ tinh ngày tăng cao, với giải pháp cơng nghệ cho sản xuất chương trình truyền hình tiếp cận dần với truyền hình số để đáp ứng cho việc truyền dẫn đạt chất lượng cao thúc đẩy việc đầu tư hạ tầng truyền dẫn vệ tinh nước ta Như vậy, truyền hình số vệ tinh với truyền hình số mặt đất tương lai kênh dịch vụ tương tác chất lượng tốt đứng trước cạnh tranh loại hình khác truyền hình cáp, truyền hình internet IPTV 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đình Lương & Nguyễn Thanh Việt, Các hệ thống thông tin vệ tinh Hệ thống kỹ thuật công nghệ, Tập Nhà xuất Bưu điện Hà Nội 2001 TS Nguyễn Phạm Dũng, Thông tin vệ tinh Đỗ Hoàng Tiến – Vũ Đức Lý, Giáo trình truyền hình Đỗ Hồng Tiến –Dương Thanh Phương, (2004), Truyền hình kĩ thuật số, NXB Khoa học Kĩ thuật Ngơ Thái Trị, (2004), Truyền hình số, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Abdul Sadka, Compressed Video Communications; Copyright © 2002 John Wiley & Sons Ltd Bruce R Elbert, The Satellite Communication Applications Handbook, Second Edition Charles Poynton, Digital Video and HDTV Algorithms and Interfaces ETSI EN 301 210: "Digital Video Broadcasting, Framing structrure, channel coding and modulation for Digital Satellite News Gathering (DSNG) and other contribution applications by satellite" 10 ETSI EN 301 192: "Digital Video Broadcasting, DVB specification for data broadcasting" 11 DVB-S2 ETSI EN 302 307 v1.1.2 (2006-06) 12 DVB ETSI TR 102 276 V1.1.1 (2005-02) 13 M Eroz, F.-W Sun and L.-N Lee, "DVB-S2 Low density parity check codes with near Shannon limit performance, " International Journal on Satellite Communication Networks, vol 22, no.3, May-June 2004 14 R Gallager, "Low density parity check codes," IRE Trans.Inf Theory, vol.IT-8, pp.21-28, Jan.1962 15 Tính kinh tế tiêu chuẩn truyền dẫn qua vệ tinh DVB-S2, tạp chí khoa học Kỹ thuật truyền hình - Số 3/20 91 PHỤ LỤC A Tuyến lên với thiết bị đổi tần khuếch đại SSPA loại lắp phòng máy Tx Attenuation/Gain (dB) Signal Level SSPA saturation and Erath station EIRP Min Signal Level at 70MHz from modulator ( Typical), dBm ‐30.00 IF patch panel IF cable, 0.8m Upconverterand switch(upconverter gain dB) RF cable, 1m HPA input Switch HPA 200W/250W Waveguide Switch WR 137 flexi waveguide,1.5m Elliptical Waveguide WR137, 20 m WR 137 flexi waveguide,1.5m couplers + cross over 6.3m antenna at 6.288 GHz ‐0.50 ‐0.14 ‐3.00 ‐0.84 ‐0.50 70.00 ‐0.50 ‐0.30 ‐1.44 ‐0.30 ‐0.50 50.50 ‐ 30.50 ‐ 30.64 ‐33.64 ‐ 34.48 ‐34.98 35.02 34.52 34.22 32.78 32.48 31.98 82.48 52.48 53.50 53.00 52.70 51.26 50.96 50.46 100.96 70.96 92 Minimum EIRP,dBW Remarks Upconverter (or modulator ) gain set at 18.5dB, SSPA can be driven to Maximum EIRP with saturation of SSPA B Tuyến xuống RX Signal 6.3m Filter, LNB level antenn switch L OD L band ID L band band interface cable,3 interface cable, way L L‐Band RF band patch Attenuation/ Gain Remarks IRD 46.30 ‐1 60.00 ‐0.34 ‐0.20 Signal Level ‐5.10 ‐0.20 ‐0.34 ‐6.50 ‐0.26 ‐0.50 receive level usually ‐ 93 ... ngành truyền hình nước ta ngày phát triển vũ bão, từ truyền hình tương tự, truyền hình số mặt đất, truyền hình số vệ tinh, truyền hình cáp, truyền hình Internet Từ mục đích quảng bá, đến truyền hình. .. phương thức truyền dẫn 1.4 Hệ thống truyền hình số vệ tinh 1.4.1 Giới thiệu Hệ thống truyền hình số vệ tinh hệ thống trạm thu – phát vệ tinh mặt đất Hệ thống truyền hình số vệ tinh cung cấp hình ảnh... quốc tế phát sóng truyền hình số mặt đất vệ tinh 1.2 Hệ thống truyền hình qua vệ tinh Cùng với việc cơng bố tiêu chuẩn phát số, hệ thống truyền hình, đặc biệt truyền hình qua vệ tinh phát triển