3.2.1. Các cell DVB-H
Hệ thống DVB-H có thể đƣợc xây dựng bằng các mạng đơn tần hoặc các mạng đa tần phụ thuộc vào phạm vi mà hệ thống bao phủ.
Một vùng nhỏ có thể đƣợc bao phủ bởi 1 cell DVB-H chứa 1 máy phát và 10- 20 repeater. Các repeater phải bao phủ những vùng khuất do nguyên nhân địa lý. Repeater là một máy phát nhỏ với anten có độ lợi cao để thu các tín hiệu từ máy phát chính. Do những yêu cầu SFN, cấu hình mạng ở trên không thể mở rộng ra xa khỏi một phạm vi cố định, do độ trễ thời gian trong khi thu từ máy phát chính sẽ dẫn đến kết quả là tín hiệu bị phát lại sẽ trễ nhiều so với thờiđiểm phát của máy phát chính.
Số repeater trong 1 cell DVB-H đƣợc xác định dựa vào công suất của máy phát chính cũng nhƣ chiều cao tháp. Một tháp có độ cao tƣơng đối có thể làm giảm các vùng bóng (vùng khuất) (shadow areas) và số repeater.
3.2.2. Mạngđơntần SFN (Single frequency networks)
đƣợc bao phủ bằng 1 SFN. 1 SFN bao gồm một số cell DVB-H, mỗi cell có một máy phát và một số repeater (khoảng 10-20). Các máy phát nhận tín hiệu ở dạng luồng truyền dẫn MPEG-2 bắt nguồn từ IPE (Hình).
Hình 3.3. Các mạng đơn tần trong DVB-H
Dùng 1 mạng IP để phân bố tín hiệu cho tất cả các máy phát trong vùng khảo sát. Do đó tất cả phía máy phát sẽ nhận tín hiệu giống nhau, tín hiệu này đƣợc dán nhãn thời gian bởi đồng hồ dựa trên GPS. Tại mỗi máy phát, bộ điều chế COFDM sẽ thực hiện đồng bộ tín hiệu bằng cách tham khảo thời gian GPS để tất cả máy phát có thể truyền tín hiệu thời gian tƣơng tự nhau mặc dù vị trí địa lí của chúng khác nhau. Hình sau thể hiện mối tƣơng quan về các khoảng cách SFN với 3 chế độ phát 2K, 4K và 8K.
Hình 3.4. Khoảng cách tương quan SFN. Tất cả các khoảng cách đều dựa trên điều chế 16-QAM với khoảng bảo vệ là ¼ trong COFDM
Khi có nhu cầu về hoạt động mạng đơn tần SFN, tất cả các máy phát hoạt động ở cùng tần số và phải phát cùng dữ liệu bit ở cùng thời điểm. Một mô-đun SFN phải đƣợc trang bị trên bộ điều chế DVB-H (hay cũng là bộ điều chế DVB-T) để cung cấp việc đồng bộ thời gian và tần số này.
Để đồng bộ tần số, tất cả các bộ điều chế DVB-T trong các mạng SFN đƣợc bắt đồng bộ đến một tần số chuẩn. Cách dễ dàng và rẻ tiền nhất là sử dụng một đồng hồ chuẩn 10Mhz lấy từ máy thu GPS.
Để đồng bộ thời gian, môđun tùy chọn SFN “chích” các gói MIP (Multiframe Information Packet) từ dòng MPEG2 TS đầu vào và xử lý thông tin nhãn thời gian chứa trong các gói đặc biệt để phát trễ chèn vào dòng TS, vì vậy tất cả các máy phát sẽ đƣợc đồng bộ chính xác về thời gian.
3.2.2. Mạngđatần MFN (Multifrequency networks)
Khi phạm vi bao phủ lớn (nhƣ toàn bộ một quốc gia khoảng vài trăm km), nguồn của một tín hiệu từ 1 IPE là không thực tế do có xảy ra trễ thời gian khi chuyển giao tín hiệu tới tất cả các máy phát. Trong trƣờng hợp này, các máy phát bên ngoài một phạm vi chỉ định sẽ dùng các tần số khác nhau. Tùy theo địa hình, có thể cần năm hay hay khe tần số để bao phủ hết một quốc gia. Vì vậy thƣờng thì ngƣời ta dùng vệ tinh để phân bố tín hiệu do có thể bao phủ hết hàng triệu máy phát ngay cả các vùng ở xa.
CHƢƠNG 4. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI DVB-H ỞVIỆT NAM 4.1. Tình hình triển khai DVB-H ở Việt Nam
4.1.1. Sơlƣợc tình hình triển khai
Trên thế giới và cả ở Việt Nam, việc tích hợp nhiều tính năng trên một thiết bị đã trở thành một trong những xu hƣớng chính của công nghệ. Và điện thoại di động, với vai trò là một thiết bị có tính cá nhân cơ động đã phát huy ƣu thế của mình và đƣợc lựa chọn để trở thành một trong những chiến lƣợc phát triển của xu hƣớng này. Sau các tính năng thiên nhiều về giải trí nhƣ nghe nhạc, chụp ảnh thì truyền hình di động có thể coi là xu hƣớng mới nhất, đồng thời cũng đáp ứng một cách khá toàn diện nhu cầu của ngƣời sử dụng. Đó là giải trí và thông tin.
S-Fone – mạng ĐTDĐ CDMA đầu tiên của Việt Nam đã triển khai dịch vụ TV trên ĐTDĐ vào quí IV/2006. Sự kiện đã thu hút sự chú ý của đông đảo ngƣời dùng bởi những lợi ích cũng nhƣ tính di động của dịch vụ. Tuy nhiên tính đến thời điểm này, rất ít ngƣời sử dụng dịch vụ này. Những nguyên nhân khiến Mobile TV của S-Fone chƣa phổ dụng tại Việt Nam có thể dễ dàng nhận thấy: chính sách cƣớc chƣa hợp lí với ngƣời dùng Việt Nam và cách tính cƣớc quá phức tạp; chỉ có một model ĐTDĐ sử dụng đƣợc dịch vụ này; chất lƣợng đƣờng truyền đôi khi không đƣợc tốt… Nhƣng nguyên nhân chính có lẽ vẫn là giá cƣớc, nhiều ngƣời dùng cho rằng với mức cƣớc khoảng 5.000 đồng/phút nhƣ hiện nay thì Mobile TV sẽ còn quá xa vời. Thậm chí ngay cả việc S-Fone đã “cải thiện” mức cƣớc này bằng cách phát hành gói cƣớc dữ liệu (chỉ dùng cho dữ liệu không thoại) thì cƣớc Mobile TV của S-Fone là 1.200 đồng vẫn bị nhiều ngƣời cho là quá cao.
Hình 4.1. Mobile TV của S-Fone
Bên cạnh đó, hiện nay, truyền hình di động VTC dựa trên chuẩn DVB-H là một trong những công nghệ đƣợc ghi nhận là xu hƣớng hiện đại nhất trong việc cung cấp
các dịch vụ truyền hình di động cho các thiết bị cầm tay.
Từ tháng 11/2006, các thuê bao của ba mạng di động GSM có thêm một tiện ích – xem truyền hình số qua điện thoại di động. Dịch vụ này đƣợc nhiều ngƣời dự báo là sẽ bùng nổ trong vài năm tới.
đƣợc biết VTC mobile là công ty đầu tiên tại Việt Nam cung cấp dịch vụ truyền hình di động dựa trên tiêu chuẩn DVB-H và đƣa Việt Nam trở thành một trong những nƣớc đầu tiên trên thế giới ứng dụng thành công dịch vụ này theo chuẩn DVB-H.
VTC đƣa ra dịch vụ mới nhằm lấp khoảng trống về nhu cầu xem truyền hình cho những ngƣời hay di chuyển. Với dịch vụ do VTC cung cấp, ở đâu có sóng di động GSM và sóng truyền hình số di động, ngƣời dùng có thể xem đƣợc truyền hình. Mức phí thuê bao sẽ tƣơng đƣơng hoặc rẻ hơn phí xem truyền hình cáp. VTC sẽ khóa mã các chƣơng trình truyền hình di động, ngƣời dùng sẽ phải đăng kí sử dụng và trả phí bằng hình thức mua thẻ cào trả trƣớc. Cụ thể là chi phí hòa mạng cho khách hàng mới tham gia là 500.000 đồng, đối với gói thuê bao tháng 90.000 đồng/gói, ngoài ra để xem chƣơng trình đặc sắc dành riêng cho mạng truyền hình di động –dịch vụ theo yêu cầu khách hàng chỉ phải trả thêm 2.000 đồng/ngày.
Nhƣ vậy, các thuê bao Vinaphone, Mobifone, Viettel dùng loại máy có hỗ trợ xem truyền hình đi trong vùng phủ sóng truyền hình số di động sẽ có cơ hội xem truyền hình ở bất cứ nơi đâu.
Ngoài xem nội dung, máy di động còn hỗ trợ ngƣời xem các tính năng ƣu việt nhƣ: lƣu lại các chƣơng trình đã phát theo ý thích, hoặc tham gia các chƣơng trình tƣơng tác giải trí, nhắn tin dự đoán, bình chọn, tham gia các trò chơi của truyền hình.
Hiện nay trên thế giới đã có năm hãng sản xuất điện thoại di động cung cấp các loại máy hỗ trợ xem truyền hình là Nokia, Samsung, Motorola, Sony Ericsson, LG. Tại Việt Nam, VTC đã kí thỏa thuận với Nokia để phát sóng truyền hình số trên điện thoại Nokia N92 với giá trên thế giới khoảng dƣới 1.000 USD. Việc đầu tƣ ban đầu máy đầu cuối nhƣ vậy là khá cao so với các loại máy đang bán tại thị trƣờng Việt Nam, song đối với phân lớp khách hàng dùng điện thoại Smartphone hoặc PDA thì mức giá này là chấp nhận đƣợc.
Hình 4.2. Các mẫu điện thoại di động DVB-H đầu tiên
Tại Việt Nam, sau khi chính thức cung cấp dịch vụ ra thị trƣờng, VTC đặt kế hoạch sẽ có 500.000 thuê bao trong ba năm đầu. Phía VTC tỏ ra rất lạc quan khi cho rằng tiềm năng phát triển truyền hình di động tại Việt Nam là rất lớn, và đây sẽ là loại hình giải trí phổ biến trong tƣơng lai. VTC dự báo có khoảng 50% ngƣời dùng điện thoại di động có nhu cầu sử dụng truyền hình di động, 5% thuê bao di động sẽ là khách hàng tiềm năng sau khi triển khai dịch vụ, và tốc độ tăng trƣởng thuê bao hàng năm vào khoảng trên 50%.
4.1.2. Mô hình triển khai dịch vụ truyền hình di động chuẩn DVB-H của VTC
Để các kênh truyền hình có thể hiển thị rõ nét với chất lƣợng cao trên các thiết bị xem truyền hình di động và đi kèm với nó là các tiện ích tƣơng tác đặc thù, các luồng tín hiệu chứa nội dung phải đƣợc đóng gói, truyền tải và giải mã trong một quy trình khép kín, đồng bộ. Đó là một trong những thế mạnh vƣợt trội của chuẩn công nghệ truyền hình di động DVB-H.
Đầu tiên, nội dung các kênh truyền hình (VTC1, VTC2, VTC3, VTCM, BBC,…) sẽ đƣợc tự động sửa đổi cho phù hợp với tiêu chuẩn DVB-H. Sau đó những nội dung này sẽ đƣợc đƣa tới “hệ thống quản lý truyền hình di động (VTC MOBILE TV)” và đƣợc chuyển trực tiếp tới module “đóng gói dịch vụ”(IP Encapsulator & IP Encapsulator Mangager). Tại đây, nội dung các chƣơng trình đƣợc đóng gói lại thành dòng dữ liệu IP và dòng tín hiệu IP này tiếp tục đƣợc mã hóa theo một cách thức đã đƣợc ngầm định sẵn. để giải mã đƣợc dòng IP này cần phải có khóa giải mã chƣơng trình (sẽ đƣợc giải thích ở phần sau). Ở quy trình tiếp theo, dòng IP tiếp tục đƣợc đóng thành các gói MPE-FEC (nhằm tác dụng sửa các gói tin bị lỗi xảy ra khi truyền tải). Các gói MPE-FEC này liền sau đó đƣợc đƣa vào các lát cắt thời gian (time slice - có tác dụng tiết kiệm năng lƣợng cho các thiết bị thu). Cuối cùng các gói tin này tiếp tục đƣợc nén thành dòng truyền tải MPEG-2, sẵn sàng truyền ra “mạng phát hình DVB- H”. Tín hiệu đƣợc đƣa ra máy phát sóng kỹ thuật số DVB-H để phát quảng bá giống nhƣ truyền hình số mặt đất.
Toàn bộ các thao tác trong quy trình “đóng gói dịch vụ” đều nằm dƣới tầm kiểm soát của khối “quản lý dịch vụ” (Broadcast Service Manager - BSM). Khối BSM này sẽ điều khiển khối “đóng gói dịch vụ” để khối này có thể nhận đúng những dòng tín hiệu của các kênh chƣơng trình đƣợc đƣa vào cũng nhƣ cách thức mã hóa các gói IP. Đồng thời với quy trình đó, BSM sẽ phát ra khóa giải mã chƣơng trình và đƣa tới khối
“quản lý thuê bao” (Broadcast Account Manager - BAM), sẵn sàng chuyển tới thiết bị di động để giải mã dòng tín hiệu các nội dung phát sóng. Ngoài ra, BSM còn tạo ra một hƣớng dẫn dịch vụ điện tử ESG (Electronic Service Guide) gửi tới khối “đóng gói dịch vụ”. Khối này sẽ đóng gói các tín hiệu ESG theo một cách riêng và chuyển tới máy phát để phát kèm các luồng tín hiệu chính nhằm giúp khán giả có thể trực tiếp truy cập thông tin về các kênh dịch vụ, lịch phát sóng, các thông tin mô tả chƣơng trình, các dịch vụ giá trị gia tăng kèm theo chƣơng trình hay liệt kê về giá của các gói dịch vụ truyền hình...
Hình 4.4. Mô hình triển khai dịch vụ truyền hình di động theo chuẩn DVB-H
Vậy là dòng tín hiệu sau khi ra khỏi khối “đóng gói dịch vụ” sẽ đƣợc phát quảng bá qua các máy phát hình DVB-H (giống nhƣ tín hiệu truyền hình số mặt đất nhƣng đích đến là các thiết bị di động cầm tay). Tại các thiết bị thu và giải mã sóng truyền hình di động (điện thoại di động có chức năng xem truyền hình), khán giả đã có thể xem đƣợc các chƣơng trình cũng nhƣ sử dụng các dịch vụ miễn phí. đối với các dịch vụ phải trả phí thì ngƣời dùng sẽ mua dịch vụ bằng cách gửi yêu cầu mua dịch vụ từ thiết bị di động của mình tới hệ thống “quản lý thuê bao” BAM của VTCmobile thông qua đƣờng truyền của mạng điện thoại di động mà họ đang sử dụng. Nhƣ trong hình vẽ miêu tả, thiết bị cầm tay di động sẽ gửi yêu cầu mua dịch vụ thông qua kết nối GPRS của “mạng điện thoại di động” (đƣợc cung cấp bởi Vinaphone, Viettel, Mobifone), tại đây, những yêu cầu đó tiếp tục đƣợc bộ phận quản lý mạng điện thoại di động gửi tới
bộ phận quản lý thuê bao BAM. Hoặc nếu thiết bị có khả năng kết nối WLAN thì thiết bị cầm tay di động có thể gửi yêu cầu mua kênh trực tiếp tới hệ thống quản lý truyền hình di động qua kết nối WLAN truyền ngay trên Internet.
Sau khi nhận đƣợc yêu cầu từ ngƣời sử dụng, hệ thống quản lý thuê bao BAM truyền hình di động cùng với hệ thống tính cƣớc sẽ kiểm tra thông tin của ngƣời sử dụng (kiểm tra tài khoản dịch vụ của ngƣời sử dụng, cặp IMEI - SeriSIM, …) xem có đầy đủ thông tin hợp lệ hay không, nếu hợp lệ thì khóa giải mã sẽ đƣợc hệ thống gửi ngƣợc trở lại máy di động của khán giả qua con đƣờng GPRS để thiết bị có thể giải mã đƣợc những nội dung chƣơng trình và các tiện ích đi kèm. Thiết bị cầm tay di động sau khi nhận đƣợc khóa giải mã thì sẽ dùng nó để giải mã dòng chƣơng trình và ngƣời sử dụng sẽ mở đƣợc nội dung mà mình muốn xem. Ngƣợc lại, nếu thông tin kiểm tra thấy không hợp lệ thì hệ thống quản lý truyền hình di động sẽ gửi ngƣợc lại cho máy di động một thông báo lỗi để ngƣời sử dụng dịch vụ biết đã có lỗi xảy ra trong quá trình thao tác sử dụng hoặc yêu cầu sử dụng dịch vụ.
Nhƣ vậy, một dịch vụ cao cấp (ngay cả với các nƣớc tiên tiến) là Mobile TV đã đƣợc cung cấp cũng nhƣ thử nghiệm tại Việt Nam, điều này cho phép ngƣời dùng trong nƣớc có điều kiện tiếp xúc ngày càng nhiều hơn với các dịch vụ hữu ích. Tuy nhiên, để dịch vụ này hoàn thiện thì các nhà khai thác cần phải làm nhiều hơn nữa thì Mobile TV mới hy vọng có đƣợc sự phổ biến rộng rãi.
4.2. So sánh giải pháp truyền hình DVB-H và một số giải pháp truyền hình diđộng số khác động số khác
Hiện có bốn chuẩn chính và một chuẩn phụ cho truyền hình di động đang đƣợc triển khai trên thế giới. đƣợc nhắc đến nhiều nhất trong hơn một năm qua là chuẩn truyền hình mặt đất DVB-H đang đƣợc ứng dụng tại các nƣớc châu Âu. Còn lại là chuẩn DMB mà Nhật Bản và Hàn Quốc nắm quyền thống trị.
Xem truyền hình qua điện thoại di động.
Một chuẩn khác vẫn đang sử dụng tại Hàn Quốc là EV - DO, xem truyền hình trên mạng 3G với các dịch vụ giá trị gia tăng VOD/MOD (xem phim, truyền hình/nghe nhạc trực tiếp trên điện thoại) phát triển trên nền công nghệ CDMA 2000 1x EV-DO. Dịch vụ này S-Fone đang giới thiệu rầm rộ ở Việt Nam.
Tƣơng tự nhƣ chuẩn EV-DO còn có hệ thống MBSM (Multimedia Broadcast Multicast Service) của Ericsson đang đƣợc ứng dụng tại một số nƣớc châu Âu và Mỹ.
Tuy ít đƣợc nhắc đến, nhƣng MBSM là hệ thống truyền tín hiệu TV trên mạng 3G với những ứng dụng công nghệ hữu ích, thân thiện, giao diện gần gũi với đời sống thƣờng ngày.
Nhƣ vậy, có thể chia các chuẩn trên thành hai "trƣờng phái" khá rõ: "Trƣờng phái" truyền hình quảng bá, truyền hình mặt đất: DVB-H, DMB và truyền hình trên mạng 3G: EV-DO, MBSM.
Khá giống với chuẩn DVB-H là DMB đƣợc phát triển dựa trên nền tảng DAB (Digital Audio Broadcast - Phát thanh số). Chuẩn này hiện đang đƣợc hai tập đoàn lớn tại Hàn Quốc là Samsung và LG hỗ trợ thiết bị và do Blackfin, Seoul's I2t2 cung cấp nội dung. Media - Flo đƣợc Qualcomm độc quyền phát triển và là chuẩn công nghệ giao diện vô tuyến điện, một kiểu truyền hình đa kênh. Nói một cách nôm na, Media -