6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.3.1. SFN được sử dụng trong DAB
Máy phát FM đều được sử dụng một tần số khác nhau để tránh nhiễu tín hiệu, vùng phủ sóng của các máy phát đều khác nhau. Máy thu FM cơ bản không thể đối phó với các tín hiệu gây nhiễu từ các máy phát khác của cùng một mạng sử dụng cùng tần số hoặc gần đó, để tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên khan hiếm của tần số RF. Ngược lại, DAB sử dụng mạng đơn tần SFN (Single Frequency Network) các máy phát của mạng truyền chính xác cùng một thông tin trên cùng một tần số. Điều kiện chính để SFN hoạt động là tất cả các máy phát được đồng bộ hóa với nhau về tần số đáp ứng các yêu cầu về độ trễ thời gian nhất định. SFN trong DAB cho phép phủ sóng ở khu vực rất lớn mà bên thu không cần phải điều chỉnh tần số khác. Trái với truyền thanh FM, AM thì DAB thường truyền từ năm đến bảy chương trình khác nhau trong một nhóm duy nhất trên một tần số và tất cả các chương trình có trong bộ ghép kênh đó chia sẻ cùng một vùng phủ sóng. Do đó, không thể phân biệt theo vùng phủ sóng đối với các đài phát thanh có các chương trình chia sẻ cùng một bộ ghép kênh.
DAB là một hệ thống truyền thanh số, có các đặc tính truyền dẫn, các hiện tượng điển hình như sự dịch chuyển Doppler và lan truyền đa đường với thời gian, tần số khác nhau. Để đối phó với những vấn đề này, khoảng thời gian bảo vệ đã được đưa ra giữa các ký hiệu dữ liệu liên tiếp, các kỹ thuật xen kẽ thời gian và tần số được áp dụng cho dòng dữ liệu, lựa chọn khoảng cách sóng mang phụ trong sơ đồ điều chế đa sóng mang được áp dụng và các kỹ thuật mã hóa kênh được áp dụng để sửa đối với lỗi đường truyền. Hệ thống DAB là một hệ thống truyền dẫn rất tốt, tiết kiệm tần số, giải mã thông tin chính xác. Hiệu ứng của việc tiếp nhận đa đường được mô tả bằng đồ thị trong hình 2.9. Cả tín hiệu trực tiếp từ máy phát, tín hiệu phản xạ đều đến ăng-ten của một máy thu. Tất cả các tín hiệu chứa thông tin giống hệt nhau nhưng đến các bộ thu trong thời gian khác nhau. Nhờ các biện pháp được mô tả trước đó, bộ thu DAB đối phó với các tín hiệu đa đường. Ngày nay máy thu không còn thích hợp cho dù các tín hiệu bị trễ được bắt nguồn từ cùng một máy phát hay đến từ một máy phát khác truyền chính xác cùng một thông tin được đồng bộ trong thời gian như thể hiện trong phần thứ hai của hình 2.9. DAB cho phép phủ sóng ở bất kỳ khu vực nào với
một số máy phát truyền chương trình giống hệt nhau trên cùng một tần số, các mạng quảng bá như vậy được gọi là mạng đơn tần SFN. SFN của mạng truyền dẫn DAB được coi là một lợi ích trong quá trình phát triển DAB để đối phó với các hiện tượng đa đường đặc trưng của thu sóng vô tuyến.
Hình 2.9. Dung lƣợng của SFN của DAB [28]
Hình 2.10. Trải Doppler theo tỷ lệ C/N tại máy thu [28]
Hình trên cung cấp kết quả của một số mô phỏng máy tính, các phép đo trong phòng thí nghiệm và các phép đo hiện trường minh họa tác động của Doppler lan truyền do chuyển động của xe gây ra trên C/N tại máy thu. Biểu đồ trong hình này được thể hiện theo biên độ trên C/N cơ bản trong trường hợp kênh Rayleigh fading để cho phép tiếp nhận, như một hàm của tốc độ xe. Kết quả trải Doppler từ các dịch chuyển Doppler khác nhau trên các tín hiệu đa đường đến bộ thu, theo hướng đến với hướng dịch chuyển của xe. Tất cả các kết quả đều được chia tỷ lệ với việc sử dụng chế độ truyền DAB ở 1,5GHz. Một phép nội suy tuyến tính đơn giản được áp dụng để làm cho các kết quả này hữu
ích cho các chế độ truyền dẫn và tần số sóng mang khác, đưa ra một ước tính tinh tế hơn về hiệu suất trải Doppler của hệ thống DAB ở tốc độ xe thấp hơn. Hai đường cong đưa ra ước tính thực nghiệm về hiệu suất khả dụng của dịch vụ là 80% và 99%.