Chương 3: CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG CƠ BẢN
3.2.3.1Lớp vật lý DVB-H
H ình 3.14: Các chế độ truyền dẫn trong DVB-H.
Hệ thống DVB-H sử dụng truyền dẫn O FDM . Hai chế độ truyền dẫn O FDM chính được sử dụng trong hệ thống D VB-T là 2K và 8K (tương ứng với số các điểm của chuyển đổi Fourier nhanh là 2048 và 8192). D VB-H định nghĩa thêm chế độ lựa chọn 4K. Các tham số chi tiết của ba chế độ DVB-H O FD M được mô tả ở Bảng 3.1.
Bảng 3.1. Các tham số của các chế độ DVB-H OFDM
Tham số O FDM 2K 4K 8K Số sóng mang tồn cầu Số sóng mang được điều chế Số sóng mang hữu ích
Thời gian tồn tại một ký hiệu O FD M (µs)
Thời gian khoảng
2048 1705 1512 224 4096 3409 3024 448 8192 6817 6048 896
bảo vệ (µs) K hoảng cách giữa các sóng mang (kHz)
K hoảng cách phủ sóng cực đại của máy
phát (km) 7, 14, 28, 56 4464 17 14, 28, 56, 112 2232 33 28, 56, 112, 224 1116 67
Trong DVB-T, tín hiệu được phát trong các khung OFDM gồm 68 ký hiệu. Mỗi ký hiệu gồm 6817 sóng mang ở chế độ 8K , 3409 sóng mang ở chế độ 4K và 1705 sóng mang ở chế độ 2K. Mỗi ký hiệu OFDM gồm phần thơng tin hữu ích (phần tải trọng) và một khoảng bảo vệ. Bốn khung liên tiếp tạo thành một siêu khung.
Một khung O FD M cũng gồm các phần thông tin khác là:
- Các tín hiệu hoa tiêu (pilot) được sử dụng bởi máy thu để san bằng kênh và đồng bộ.
- Phần báo hiệu tham số truyền dẫn (TPS).
Mục tiêu của chế độ 4K O FD M trong hệ thống DVB-H là để cung cấp sự cân đối giữa kích thước của các tế bào truyền dẫn (tối ưu ở chế độ 2K) và chất lượng tín hiệu thu di động (đạt được tốt nhất ở chế độ 8K), cung cấp khả năng linh hoạt trong việc thiết kế mạng. Nhà khai thác mạng DVB-H dành riêng có thể chọn lựa một trong ba chế độ truyền dẫn này để đáp ứng tốt nhất các nhu cầu thực sự. Sự cân đối (trade-off) ở ba chế độ như sau:
- Chế độ DVB-T 8K có thể được sử dụng cho cả chế độ máy phát đơn (các mạng đa tần [MFN ]) và cho các mạng đơn tần nhỏ, trung bình và lớn (SFN ). Chế độ này khắc phục được ảnh hưởng của hiệu ứng D oppler ở tốc độ di chuyển cao.
- Chế độ DVB-T 4K có thể được sử dụng cho cả chế độ máy phát đơn và các mạng đơn tần SFN nhỏ và trung bình. Chế độ này khắc phục được ảnh hưởng của hiệu ứng Doppler ở tốc độ di chuyển rất cao.
- Chế độ DVB-T 2K cung cấp chất lượng tín hiệu thu tốt nhất vì có khoảng cách giữa các sóng mang lớn. Tuy nhiên, vì khoảng bảo vệ nhỏ nên chế độ này chỉ phù hợp với các mạng đơn tần SFN có kích thước nhỏ. Chế độ này khắc phục được ảnh hưởng của hiệu ứng D oppler ở tốc độ di chuyển cực cao.
Hình 3.15 mơ tả vùng phủ sóng và khoảng cách truyền dẫn cực đại có thể đạt được nhờ sử dụng máy phát ở các chế độ truyền dẫn khác nhau. Chú ý rằng khoảng cách thay đổi phụ thuộc vào công suất phát và chế độ OFDM được lựa chọn.
Hình 3.15: Khoảng cách m áy phát cực đại.
Hệ thống DVB-T cho phép truyền dẫn phân cấp, có nghĩa là hai dòng truyền tải khác nhau có thể được phát đồng thời. Đ iển hình, hệ thống được sử dụng để phát hai dòng trên cùng một sóng mang, một dịng có tốc độ bit thấp và một dịng có tốc độ bit cao hơn, cho phép máy thu chuyển mạch động giữa hai dòng tuỳ thuộc vào điều kiện thu và khả năng của máy thu.
Hình 3.16: G hép xen theo độ sâu sử dụng các chế độ khác nhau.
Để cải thiện chất lượng tín hiệu thu trên các kênh vô tuyến di động chịu ảnh hưởng của fading, nhiễu, D VB-H sử dụng bộ nhớ của bộ ghép xen ký hiệu 8K được thực hiện ở máy thu để cung cấp bộ ghép xen theo độ sâu được sử dụng với các chế độ truyền dẫn 2K và 4K. K hi bộ ghép xen theo độ sâu được lựa chọn cho chế độ truyền dẫn 2K, ghép xen được mở rộng qua bốn ký hiệu 2K OFD M, còn nếu chế độ 4K được chọn thì ghép xen được mở rộng qua hai ký hiệu 4K OFDM . Phương pháp này cho phép khắc phục được nhiễu, tạp âm khi sử dụng chế độ 2K và 4K đạt tới mức như ở chế độ 8K. Hình 3.16 mơ tả các chế độ ghép xen.
Các bit báo hiệu tham số máy phát
Bởi vì các dịch vụ D VB-H cắt lát theo thời gian và các dịch vụ D VB-T không cắt lát theo thời gian có thể sử dụng chung bộ ghép kênh, nên để phân biệt hai dịch vụ này, DVB-H sử dụng các bit báo hiệu ở lớp vật lý để chỉ thị tín hiệu thu có phải là DVB-H hay không và mã sửa lỗi MPE-FEC có được sử dụng hay không.
Khung báo hiệu ở D VB-T gồm 68 bit báo hiệu tham số máy phát (TPS), 23 bit được sử dụng cho các tham số DVB-T để mang thông tin về chế độ truyền dẫn và mô tả tế bào (bit S25 tới bit S47). Phần mô tả tế bào trong các bit TPS được sử dụng để hỗ trợ quét tín hiệu nhanh và chuyển giao tần số ở các máy thu di động. Các bit S48 và S49 được sử dụng để chỉ thị kỹ thuật cắt lát thời gian hoặc mã sửa lỗi MPE-FEC có được sử dụng hay khơng. Bảng 3.2 mô tả sự kết hợp các bit S48, S49 và mô tả báo hiệu DVB-H tương ứng. N goài ra, các bit TPS cịn lại có thể
mang thơng tin, ví dụ như dịch vụ DVB-H có ở bộ ghép kênh DVB hay không và chế độ được sử dụng là 4K hay 8K.
Bảng 3.2: Các bit báo hiệu D VB-H
S48 S49 Báo hiệu D VB-H
0 X Cắt lát thời gian không được sử dụng 1 X Cắt lát thời gian được sử dụng = DVB-H
X 0 MPE-FEC không được sử dụng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
X 1 MPE-FEC được sử dụng
Băng thông truyền dẫn
Một trong những điều kiện ràng buộc trong thiết kế hệ thống DVB-T là hệ thống này p hải tương thích với phổ tần số VHF và UH F hiện nay đang được sử dụng cho truyền dẫn tương tự, ở Châu  u, độ rộng băng thông 7 MH z được sử dụng ở dải VH F và độ rộng 8 M Hz được sử dụng ở dải U HF, độ rộng 6 M Hz được sử dụng ở các nơi khác trên thế giới. Hệ thống OFDM mơ tả ở phần trên do đó được định nghĩa có các băng thơng kênh là 8, 7 và 6 MH z. Các băng thông này được hỗ trợ bởi D VB-H; ngoài ra, chế độ 5 M Hz cũng được lựa chọn cho băng tần ở ngoài các băng tần dành cho quảng bá truyền thống.