III Huyện Đakrông
2.2.2. Mô hình phát sóng có sử dụng bộ điều chế số DVB-T.
Đây là mô hình đã thực hiện cho máy phát chuyển tiếp. Chúng ta sử dụng hai bộ điều chế số DVB-T có tín hiệu ra cao tần trên hai kênh liền kề băng tần UHF, cụ thể kênh 29 và kênh 30. Các khuếch đại bán dẫn của máy phát hình số có dải rộng 16MHz cho cả hai kênh liền kề [29+30] hoặc [40+41]. Tín hiệu phát số dải rộng 16MHz (sau khi qua bộ lọc thông dải 16MHz) được cộng với tín hiệu analog, thông qua bộ cộng kênh (Combiner) để sử dụng chung hệ thống cáp và anten UHF. Hình 2.1 mô tả sơ đồ khối của hệ thống.
Hình 2.1 Sơ đồ khối của hệ thống máy phát chuyển tiếp
Việc phát trên hai kênh liền kề 29+30 chưa hề và không bao giờ thực hiện được với công nghệ phát hình analog. Đây cũng là một lợi thế rất mạnh của công nghệ phát hình số mặt đất DVB-T.
Ưu điểm của mô hình này: i) sửa méo tuyến tính và không tuyến tính của toàn hệ thống chuyển tiếp các chương trình truyền hình số rất dễ dàng, vì có sử dụng các bộ điều chế số (có phần mềm hiệu chỉnh để bù sửa méo). Hiện nay, nhiều bộ điều chế số
39 DVB-T thường có phần mềm hiệu chỉnh bán kèm. ii) tín hiệu đưa vào máy phát hình số là dòng truyền tải (Transport Stream) chứa các chương trình đã nén và ghép. Dòng truyền tải có thể là tín hiệu nối tiếp không đồng bộ ASI (Asynchronous Serial Interface), hoặc có thể là tín hiệu song song (gọi là tín hiệu LVDS, Low Voltage Difference Signal).
Tín hiệu dòng truyền tải này đã được đầu thu số thực hiện sửa lỗi nhờ mã sửa sai. Nếu sử dụng tín hiệu dòng truyền tải, thì có thêm một lợi thế nữa, đó là bỏ đi một chương trình nào đó và thay vào bằng một chương trình khác (của địa phương) thật dễ dàng. Tất nhiên phải cần đến bộ nén MPEG-2 (4:2:0 Main Profile @ Main Level) để nén chương trình của địa phương và hệ thống tách ghép lại nhóm chương trình. Hình 2.2 mô tả sơ đồ khối toàn bộ
Hình 2.2: Mô hình sử dụng hai bộ điều chế DVB-T
Trên hình 2.1 có 4 dòng truyền tải: LVDS cũng là một dòng truyền tải do đầu thu số mặt đất cho ra, đây là dòng song song chứa 8 chương trình.
- Dòng ASI-1 là dòng do đầu thu số DVB-T (loại chuyên dụng) cho ra, đây là dòng nối tiếp chứa 8 chương trình.
- Dòng ASI-2 là dòng do bộ nén MPEG-2 tạo ra, là dòng chứa một chương trình của Thái Nguyên (thực hiện từ15/3/2003).
- Dòng ASI-3 là dòng sau bộ tách ghép chương trình chứa 8 chương trình (đặc biệt trong dòng này có thêm chương trình địa phương đã thay thế một chương trình nào đó trong 8 chương trình có trong dòng ASI-1.
Nhược điểm của mô hình này là phải đầu tư hai bộ điều chế số DVB-T, bộ nén ghép chương trình. Tuy vậy, đây là mô hình rất hữu ích cho địa phương (nếu muốn tiếp phát các chương trình truyền hình số do VTC hay Đài Bình Dương phát). Vì
40 không những chương trình của địa phương được phát với công nghệ kỹ thuật số, mà người dân sẽ thu được rất nhiều chương trình truyền hình số qua hệ thống phát hình số DVB-T này.
2.2.2. Mô hình chuyển tiếp qua trung tần 36,15MHz.
Mô hình này theo các tài liệu quốc tế, thường sử dụng cho máy phát chuyển tiếp, thông qua trung tần 36,15MHz, phù hợp cấu hình “Gapfile” có công suất rất nhỏ (20-30W) cho các vùng lõm sóng. Hình 2.3 mô tả sơ đồ khối. Bộ dao động nội LO sẽ trộn với trung tần 36,15MHz cho ra tín hiệu cao tần ở kênh phát số (Digital=D).
Hình 2.3: Mô hình chuyển tiếp qua trung tần 31.5 MHz
Ưu điểm của mô hình này là không phải đầu tư các bộ điều chế số, giá thành đầu tư thấp.
Nhược điểm là biện pháp hiệu chỉnh bù sửa méo do các khuếch đại gây ra phải thực hiện bằng phần cứng và hiệu quả không cao như thực hiện bằng phần mềm. Khả năng sửa lỗi bit sẽ kém hiệu quả hơn là chuyển tiếp tín hiệu cơ bản (dòng truyền tải). Hơn nữa, phải mua loại đầu thu số DVB-T có cho ra trung tần 36,15MHz (với mức - 15dBm). Thông thường tại đầu thu số có hai giá trị tần số trung tần: 36,15MHz và 4,57MHz; ở đây chọn 36,15MHz. Gapfile là máy chuyển tiếp trên cùng kênh sóng và thường có công suất rất thấp. Nhược điểm nữa, vì chuyển tiếp trung tần, nên không thể đưa chương trình của địa phương vào để phát số được.
Một giải pháp khác là bổ sung thêm phần phát số vào máy phát hình analog hiện có. Đặc biệt có một mô hình mà một số tài liệu quốc tế đã đề cập, đó là bổ sung thêm phần phát số vào máy phát hình analog hình tiếng chung. Gọi là phần phát số vì nó không phải là một máy phát số hoàn chỉnh, mà chỉ tận dụng các khuếch đại của máy phát hình analog hiện có để vẫn phát analog bình thường và phát luôn cả các chương trình truyền hình số, tạm gọi là máy “hai trong một” xem hình 2.4.
41
Hình 2.4 Mô hình 2 trong 1
Căn cứ mô hình này, người ta chỉ cần đầu tư thêm (trên hình vẽ thể hiện bằng ô có viền bóng):
- Một đầu thu hình số.
- Một bộ điều chế số DVB-T có ra cao tần; - Một bộ cộng hai kênh (cộng cao tần);
- Hiệu chỉnh mở rộng dải thông của bộ lọc từ 8MHz lên 16MHz. Nếu không mở rộng được thì phải đầu tư mua bộ lọc mới có dải thông 16MHz
Kênh phát số sẽ là kênh liền kề với kênh phát hình hiện có; ví dụ, địa phương đang phát Kênh 7 có thể phát số trên kênh 8 hoặc kênh 6. Tuy nhiên, chọn kênh phát số kênh liền kề trên với kênh analog sẽ có nhiều ưu điểm hơn, hầu như không gây can nhiễu sang nhau, vì phổ phát truyền hình số nằm gần với phổ mang tiếng (thấp hơn phổ mang hình 10dB).
Ưu điểm của hai trong một chính là kinh phí đầu tư thấp và triển khai nhanh. Không cần mua máy phát số DVB-T hoàn chỉnh, tận dụng các khuếch đại của máy phát hình analog hiện có. Máy phát “hai trong một” làm nhiệm vụ đồng thời phát một chương trình analog và phát các chương trình truyền hình số.
Đối với các Đài ở xa không thu được truyền hình số mặt đất, xin nêu giải pháp để triển khai (theo hình 2.5). Mô hình trên hình 2.5 vẫn là “hai trong một” với giải pháp ghép kênh địa phương vào (đã mô tả ở hình 2.5). Sơ đồ hình 2.5 sẽ rất thích hợp với các thiết bị máy phát hình tiếng chung đã đầu tư nhiều năm qua tại vùng lõm và ở một số tỉnh Trên hình 2.5 có 3 dòng ASI khác nhau: ví dụ dòng ASI-1 chứa các chương trình VTV1+VTV2+VTV3; dòng ASI-2 có một chương trình địa phương (ĐP); dòng ASI-3 sẽ chứa cả 4 chương trình truyền hình đã nén và số hoá.
42 Hình 2.4 và hình 2.5 cơ bản là giống nhau. Chỉ khác ở đầu thu để cho dòng ASI-1: sơ đồ hình 2.4 là đầu thu số mặt đất DVB-T (để thu các chương trình phát số mặt đất ), trên hình 2.5 là đầu thu số vệ tinh (để thu các chương trình của THVN).
Hình 2.5 Hệ thống phát sóng 2 trong 1
Nhóm thông số phát hình số trong máy “hai trong một” có thể chọn: 2k; 16- QAM; khoảng bảo vệ 1/32, tỷ lệ mã sửa lỗi 3/4; khi đó vận tốc dòng truyền tải sẽ đạt 18 Mbit/s (đủ để phát 4 chương trình). Trong truyền dẫn của VTV, các chương trình VTV1+VTV2+VTV3 truyền qua băng C chiếm 13,5Mbit/s, như vậy, còn 4,5Mbit/s dành cho chương trình của địa phương. Thực tế cho thấy, để thu số tốt, cường độ trường của truyền hình số yêu cầu của máy thu thấp hơn so với cường độ trường truyền hình analog khoảng 15-18dB. Nếu phát với nhóm thông số nêu trên, anten phát là anten dải rộng, để đảm bảo vùng phủ sóng số và analog tương đương nhau, thì công suất phát số sẽ thấp hơn công suất phát analog rất nhiều, ví dụ công suất phát analog 2kW, thì công suất phát số chỉ cần khoảng 350-400W, công suất phát analog 5kW thì công suất máy phát hình số khoảng 500-600W. Mức công suất phát số sẽ xác định thông qua điều chỉnh mức cao tần ra của bộ điều chế số DVB-T Vì phát số không cần công suất lớn, nên điện năng dành cho máy phát số sẽ không tăng thêm nhiều, mặt bằng không thêm bao nhiêu (bộ nén và ghép rất bé), nhưng phát được thêm các chương trình truyền hình số bên cạnh 1 chương trình analog Vận tốc dòng truyền tải và giá trị tỷ số C/N (liên quan tới công suất phát số) thay đổi theo nhóm thông số phát có thể tìm thấy trong tài liệu. Với mô hình này ta vừa thu được tín hiệu truyền hình số
43 cũng như vừa thu được tín hiệu truyền hình analog của kênh địa phương đồng thời vừa thu được tín hiệu số của các kênh truyền hình của trung ương.
Hiện nay, trên thế giới chủ yếu sử dụng 3 tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất: ATSC của Mỹ, ISDB-T của Nhật và DVB-T của Châu Âu. Việt Nam đã lựa chọn, nghiên cứu thử nghiệm, triển khai ứng dụng công nghệ truyền hình số mặt đất DVB-T theo tiêu chuẩn Châu Âu ( hiện nay đã triển khai và ứng dụng bản nâng cấp DVB-T2). Đây là một sự lựa chọn đúng đắn và thực tế đã thu nhận được thành công. Tuy nhiên từ thực tiễn quá trình triển khai ứng dụng, nhiều vấn đề về thương mại, kỹ thuật và yêu cầu của các dịch vụ mới xuất hiện cần phải được giải quyết nhằm đáp ứng xu thế phát triển của hệ thống truyền hình. Từ đó yêu cầu tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB- T2 cần được bổ sung, đổi mới và phát triển.
44
CHƯƠNG 3: