Chương 3: CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG CƠ BẢN
3.2 Mobile TV sử dụng công nghệ DVB-H 1 Giới thiệu chung
3.2.1 Giới thiệu chung
Với sự thay thế thành cơng truyền hình tương tự bằng truyền dẫn truyền hình số, truyền dẫn quảng bá video số-mặt đất (DVB-T) đã được lựa chọn ở nhiều nước trên thế giới. Công nghệ D VB-T được thiết kế để truyền dẫn tín hiệu video tới các máy thu hình TV cố định đặt ở nhà với anten có kích thước lớn đặt trên mái nhà và không bị hạn chế về công suất tiêu thụ. Đ iều này làm cho DVB-T khơng phù hợp để truyền tín hiệu tới máy thu cầm tay di động, có anten nhỏ được tích hợp bên trong, và bị hạn chế về công suất pin tiêu thụ, trong khi môi trường vô tuyến di động thường xuyên chịu ảnh hưởng của fading đa đường, nhiễu và tạp âm.
Dự án quảng bá video số (DVB) bắt đầu nghiên cứu khả năng thu di động các tín hiệu DVB-T vào năm 1998. D ự án này kết luận rằng khả năng thu di động là hoàn toàn khả thi nếu thực hiện việc cập nhật và mở rộng tiêu chuẩn DVB-T. Công việc sau đó hướng tới xây dựng phiên bản mới cho tiêu chuẩn. Thời gian 5 năm sau khi bắt đầu, tiêu chuẩn DVB-T cho thấy khả năng linh hoạt cho phép sự triển khai các dịch vụ quảng bá di động ở các thành phố như ở Singapore và Đ ức. Tuy nhiên, trong thời gian này thói quen của người sử dụng đã thay đổi, và vào đầu năm 2002, cộng đồng D VB đã được yêu cầu cung cấp các đặc tả kỹ thuật để cho phép phân phát các nội dung đa phương tiện tới các máy đầu cuối di dộng. Điều này dẫn tới việc thu các tín hiệu như truyền hình là hồn tồn có thể trên các thiết bị cầm tay, có kích thước nhỏ như máy điện thoại di động.
Hệ thống truyền dẫn có khả năng cung cấp tín hiệu như trên cần có các tính năng cụ thể sau:
- Vì các máy cầm tay di động có cơng suất pin hạn chế nên hệ thống truyền dẫn phải cung cấp cho các thiết bị này khả năng tắt nguồn lặp lại trong khoảng thời gian nào đó để tăng khả năng sử dụng pin của máy cầm tay di động.
- Vì cơng nghệ hướng tới người sử dụng di động, hệ thống truyền dẫn phải cung cấp khả năng chuyển giao tần số để đảm bảo truy nhập không bị ngắt quãng tới dịch vụ khi người sử dụng di động di chuyển từ một tế bào truyền dẫn này sang một tế bào truyền dẫn khác.
- Vì việc phân phát dịch vụ diễn ra trong môi trường vô tuyến di động chịu ảnh hưởng của fading đa đường, nhiễu, tạp âm và hiệu ứng D oppler, nên hệ thống phải khắc phục được các ảnh hưởng này.
- Hệ thống phải cho phép truy nhập được các dịch vụ không chỉ ở khu vực bên trong nhà, ngoài trời, mà cả khi người sử dụng di chuyển với các tốc độ khác nhau như đi bộ, ngồi trên ôtô, tàu… trong khi phải đảm bảo tối ưu vùng phủ sóng.
- Hệ thống sử dụng phổ tần số giống như phổ tần số dành cho quảng bá mặt đất và được sử dụng linh hoạt ở các băng tần truyền dẫn và băng thơng kênh khác nhau, vì vậy hệ thống có thể được sử dụng ở nhiều nơi trên thế giới.
- Hệ thống phải hồn tồn tương thích với hệ thống D VB-T để đảm bảo chi phí cực tiểu thơng qua việc sử dụng chung cơ sở hạ tầng với mạng D VB-T.
Lớp vật lý của D VB-H có bốn sự mở rộng từ lớp vật lý của D VB-T: - Thứ nhất, p hần báo hiệu tham số máy phát (TPS) được bổ sung thêm hai bit để chỉ thị sự tồn tại của các dịch vụ D VB-H và khả năng sử dụng mã sửa lỗi MPE-FEC.
- Thứ hai, chế độ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM ) 4K được lựa chọn để cân đối giữa tính di động và kích thước tế bào của mạng đơn tần số (SFN), điều này cho phép việc thu nhận tín hiệu bằng anten đơn lẻ trong các môi trường SFN ở tốc độ rất cao, cho phép tính linh hoạt trong việc thiết kế mạng. Đồng thời tất cả các dạng điều chế như QPSK, 16QA M và 64QAM với các chế độ phân cấp và khơng phân cấp có thể được sử dụng cho D VB-H.
- Thứ ba, DVB-H định nghĩa một p hương thức ghép xen ký hiệu mới. Ở chế độ 2K và 4K , các nhà khai thác có thể chọn phương thức ghép xen theo độ sâu (in- depth interleaver) để ghép xen các bit qua hai hoặc bốn ký hiệu O FD M tương ứng.
Phương thức này có khả năng chống tạp âm tốt như ở chế độ 8K và cải thiện chất lượng tín hiệu trong mơi trường vơ tuyến di động.
- Thứ tư, băng thông kênh 5 M Hz được sử dụng trong các băng tần không dành cho quảng bá.
Ở lớp liên kết dữ liệu, các phần đóng gói đa giao thức (M PE) được phát. DVB-H có các cải tiến sau:
- Kỹ thuật cắt lát thời gian (Time Slicing): Một phương pháp truyền dẫn dữ liệu cho phép tiết kiệm công suất tiêu thụ cho các máy di động cầm tay có cơng suất pin hạn chế và cho phép chuyển giao tần số khi người sử dụng rời khỏi một vùng phục vụ tới một tế bào mới. Sử dụng kỹ thuật cắt lát thời gian là yêu cầu bắt buộc trong DVB-H .
- Mã sửa lỗi hướng đi MPE-FEC: Sử dụng mã sửa lỗi hướng đi (FEC) cho dữ liệu được đóng gói đa giao thức (MPE) cải thiện tỷ số sóng mang trên tạp âm (C/N), khắc phục được nhiễu và hiệu ứng D oppler trong môi trường vô tuyến di động. Sử dụng MPE-FEC là không bắt buộc trong DVB-H .
Kỹ thuật cắt lát thời gian và mã sửa lỗi hướng đi M PE-FEC ở lớp liên kết dữ liệu nên không ảnh hưởng tới lớp vật lý DVB-T. Đ iều này có nghĩa là các máy thu hiện nay của DVB-T không bị ảnh hưởng bởi các tín hiệu DVB-H. DVB-H hồn tồn tương thích với DVB-T, có nghĩa là DVB-H có thể sử dụng cơ sở hạ tầng hiện tại của D VB-T. Tải trọng của DVB-H là các IP-datagram hoặc các datagram lớp mạng khác được đóng gói thành các phần M PE. D o các tốc độ truyền dữ liệu hạn chế được đề nghị cho các dịch vụ DVB-H và kích thước màn hình nhỏ của máy cầm tay di động, các sơ đồ mã hoá âm thanh và video sử dụng trong quảng bá số không phù hợp với DVB-H , sơ đồ mã hoá MPEG-2 cho video quảng bá số được thay thế bằng sơ đồ mã hoá theo chuẩn H.264/AVC hoặc các sơ đồ mã hoá video hiệu quả cao hơn.
DVB-H có thể cung cấp ở bộ ghép kênh DVB-H từ 20 tới 40 kênh hoặc hơn (tuỳ thuộc vào tốc độ bit) tới hàng triệu người sử dụng ở chế độ quảng bá. Trong khi các dịch vụ DVB-T được phát ở tốc độ dữ liệu có thể lên tới 24 Mbps, các dịch
vụ DVB-H được phát ở tốc độ dữ liệu có thể lên tới 15 M bps[1]. DVB-H dựa trên các tiêu chuẩn mở và tương thích với DVB-T. DVB-H tuân theo mơ hình IP datacast và toàn bộ mạng là IP từ đầu cuối-tới-đầu cuối.