Hình 3.4: Dịchvụ IP dùng DVB-S2 liên kết ACM
Hình 3.4 là sơ đồ trao đổi thông tin (thông tin yêu cầu và thông tin đáp ứng) giữa người dùng internet qua vệ tinh (ST-Satellite Terminal), Gateway vệ tinh (Satellite Gateway) và nhà cung cấp dịch vụ (Info Service Provider) trong một phiên sử dụng Internet dùng hệ thống ACM DVB-S2.
Hệ thống IP unicast dùng DVB-S2 phải áp dụng sửa lỗi đối với mỗi người dùng (user), trong khi đó số user có thể rất lớn (ví dụ có thể đến vài trăm ngàn). Theo sự ‘thương lượng” giữa ST và thiết bị quản lí định tuyến ACM (ACM
77 Router Manager) mà mỗi ACM router về nguyên tắc có thể tách rời gói IP cho mỗi user, ở mỗi mức yêu cầu bảo vệ lỗi và dịch vụ khác nhau.
Tổng lưu lượng đầu vào trung bình ở mỗi kênh của mỗi mức bảo vệ không được vượt qua lưu lượng có thể của kênh truyền. Trong khi lưu lượng đỉnh có thể nhất thời vượt qua lưu lượng này tùy theo dung lượng bộ đệm và thời gian trễ cho phép tối đa của dịch vụ.
Khi tổng lưu lượng yêu cầu lớn hơn lưu lượng kênh truyền thì có thể phải chấp nhận trễ (delayed) hoặc ngưng dịch vụ (dropped) ở các gói IP có độ ưu tiên thấp để ưu tiên cho các gói IP có độ ưu tiên cao hơn hoặc giảm tốc độ bit đến user mà điều kiện thu kém.
Nếu trễ vòng lặp (bao gồm cả Routing Manager và ACM Router) quá lớn dể cho phép thu tốt trong điều kiện đường truyền fading nhanh thì các dịch vụ thời gian thực như video, audio thì ACM có thể phải gắn cố định vào các nhánh có độ ưu tiên cao.
Trong ACM Router các bộ đệm đầu vào có thể dùng tới kỹ thuật polling tĩnh hoặc động theo thống kê lưu lượng, đặc tính đường truyền và chính sách ưu tiên lưu lượng của nhà cung cấp dịch vụ.
Giao diện của ACM router với hệ thống ACM DVB-S2 có thể là một dòng truyền tải đơn (Single Generic Stream) hoặc đa dòng truyền tải (Multiple Transport Stream) và điều khiển ACM.
3.3. Đề xuất về dịch vụ
3.3.1 Đối với dịch vụ truyền hình quảng bá
Đề xuất chuyển đổi:
- Hiện nay số lượng các chương trình quảng bá của THVN là 5 gồm VTV1, VTV2, VTV3, VTV5 và VTV6. Theo định hướng quy hoạch truyền dẫn phát sóng của THVN đến năm 2020 thì từ 2010 sẽ bắt đầu triển khai truyên hình số mặt đất tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh sau đó từ 2011-2015 sẽ triển khai trên diện rộng.
78 Việc ra đời của tiêu chuẩn DVB-S2 mang lại hiệu quả cao cho việc chi phí thuê kênh vệ tinh đặc biệt khi có số lượng chương trình lớn. Khác với tiêu chuẩn DVB-S tiêu chuẩn DVB-S2 cho phép thiết kế hệ thống với nhiều mức độ chất lượng đường truyền dẫn khác nhau, từ nhưng nơi có cường độ trường thấp, đến nơi có cường độ trường cao vẫn đảm bảo chất lượng đường truyền theo yêu cầu.
Đối với vệ tinh VINASAT 1 là vệ tinh có cường độ trường lớn, chất lượng đường truyền cao nên việc sự dụng DVB-S2 sẽ đem lại hiệu quả cao trong việc truyền dẫn các tín hiệu truyền hình so với tiêu chuẩn DVB-S.
Như trước đây hệ thống truyền dẫn của THVN sử dụng vệ tinh Measat 1 qua băng tần C, Vùng phủ sóng của Vệ tinh Measat 1 có cường độ trường EIRP từ 36-40dBW cho toàn bộ lãnh thổ Việt Nam.
Vùng phủ sóng vệ tinh Measat 1
Đối với vùng phủ sóng có cường độ trường như trên, chất lượng đường
79
Tính toán chất lượng đường truyền.
Các thông số trạm phát:
Công suất cực đại tram phát: 400 W. Công suất hoạt động: 80 W (19,03 dBW). Độ dự trữ công suất trạm phát: 6,78 dB. Độ rộng băng tần 18 Mhz Kiểu điều chế QPSK. Tỷ lệ FEC 3/4 Đường kính anten phát: 4,6 m. Tăng ích anten phát: 46,91 dB. Tổng suy hao trạm phát: 3 dB.
Cường độ EIRP hoạt động: 62,49 dBW.
Thông số vệ tinh:
Cường độ EIRP: phụ thuộc vị trí trạm thu. Độ rộng băng tần bộ phát đáp: 36 Mhz. Độ rộng băng tần sử dụng: 18 MHz. Back off (cho tuyến tính): 4 dB.
Bảng kết quả C/N toàn tuyến đối với vùng phủ sóng và với các anten thu có đường kính khác nhau. EIRP (dB) 36 37 38 39 40 Anten 1,8 m 4.14 5.04 5.91 6.67 7.57 Anten 2,4 m 6.34 7.17 7.96 8.72 9.43 Anten 3,0 m 7.92 8.67 9.39 10.05 10.66 Anten 3,6 m 9.09 9.78 10.41 10.99 11.51 Anten 4,8 m 10.71 11.26 11.75 12.18 12.57
Khi sử dụng tiêu chuẩn DVB-S, phụ thuộc vào tỷ lệ mã hoá đường truyền (FEC), mà yêu cầu chất lượng đường truyền C/N khác nhau. Bảng sau chỉ ra
80 yêu cầu C/N đối với các tỷ lệ mã hoá FEC trong đương truyền vệ tinh tiêu chuẩn DVB-S.
Band width (Mhz) 12 18 24 EB/No C/N FEC Symbol rate (Msym/s) 8.889 13.333 17.778
1/2
Information data rate (Mb/s) 8.192 12.288 16.383 5.3 4.20 2/3 10.922 16.383 21.845 5.8 6.00 3/4 12.288 18.431 24.575 6.3 7.00 5/6 13.653 20.479 27.306 6.8 7.90 7/8 14.336 21.503 28.671 7.2 8.60 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đối với chất lượng đường truyền khi sử dụng vệ tinh Measat việc sử
dụng tỷ lệ mã sủa sai FEC là 3/4 cho phép các anten thu có đường kính trên 2,4m đều có khả năng thu được tốt các chương trình của THVN. Đối với một số nơi có cường độ trường EIRP nhỏ hơn 37dBW cần sử dụng anten có đường kính lớn hơn.
Khi chuyển sang vệ tinh VINASAT1, vùng phủ sóng băng tần của vệ tinh VINASAT1 như sau:
81
Đối với toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, cường độ trường của vệ tinh
VINASAT1 đều có mức EIRP trên 44 dB, tính toán chât lượng đường truyền đối với vệ tinh VINASAT1 được tính như sau:
Các thông số trạm phát:
Công suất cực đại tram phát: 400 W. Công suất hoạt động: 80 W (19,03 dBW). Độ dự trữ công suất trạm phát: 6,78 dB. Độ rộng băng tần 18 Mhz Kiểu điều chế QPSK. Tỷ lệ FEC 3/4 Đường kính anten phát: 4,6 m. Tăng ích anten phát: 46,91 dB. Tổng suy hao trạm phát: 3 dB.
82
Thông số vệ tinh:
Cường độ EIRP: phụ thuộc vị trí trạm thu. Độ rộng băng tần bộ phát đáp: 36 Mhz. Độ rộng băng tần sử dụng: 18 MHz. Back off (cho tuyến tính): 4 dB.
Bảng kết quả C/N toàn tuyến đối với vùng phủ sóng và với các anten thu có đường kính khác nhau. EIRP (dB) 42 44 Anten 1,8 m 9,20 10,70 Anten 2,4 m 11,05 12,32 Anten 3,0 m 12,28 13,34 Anten 3,6 m 13,14 14,01
Do có chất lượng đường truyền C/N cao việc tiếp tục sử dụng tiêu chuẩn DVB-S sẽ gây lãng phí về hiệu quả băng tần đối với vệ tinh VINASAT1. Khi sử dụng DVB-S tốc độ cao nhất có thể đối với vệ tinh VINASAT khi sử dụng 18 MHz (1/2 Transponder) là 21,50 Mbit/s.
Khi sử dụng tiêu chuẩn DVB-S2 yêu cầu đường truyền đối với các kiểu mã hoá được mô ta trong bảng sau
Band Width 12 18 24
Es/No Eb/No C/N
Symbol rate 9.6 14.4 19.2
Data rate (Mbit/s)
QPSK 1/2 9.493 14.240 18.986 1.00 1.049 0.03 QPSK 3/5 11.408 17.112 22.815 2.23 1.481 1.26 QPSK 2/3 12.694 19.040 25.387 3.10 1.887 2.13 QPSK 3/4 14.280 21.420 28.559 4.03 2.306 3.06 QPSK 4/5 15.237 22.856 30.474 4.68 2.674 3.71 QPSK 5/6 15.885 23.827 31.770 5.18 2.993 4.21 QPSK 8/9 16.958 25.437 33.916 6.20 3.729 5.23 QPSK 9/10 17.171 25.756 34.341 6.42 3.895 5.45 8PSK 3/5 17.088 25.632 34.176 5.50 2.996 4.53 8PSK 2/3 19.014 28.521 38.028 6.62 3.652 5.65 8PSK 3/4 21.390 32.085 42.780 7.91 4.431 6.94
83 8PSK 5/6 23.794 35.691 47.588 9.35 5.408 8.38 8PSK 8/9 25.402 38.103 50.803 10.69 6.464 9.72 8PSK 9/10 25.720 38.581 51.441 10.98 6.700 10.01
Với kết quả tính toán chất lượng đường truyền như trên THVN hoàn toàn có thể sử dụng kiểu điều chế DVB-S2 8PSK, FEC 9/10 trên vệ tinh VINASAT mà vẫn đảm bảo chất lượng tín hiệu đồng thời đem lại hiệu suất 180% so với tiêu chuẩn DVBS hiện nay.
3.4. Kết luận chương 3
Chuẩn DVB-S2 có nhiều ưu điểm so với chuẩn DVB-S, tuy nhiên hiện nay các thiết bị truyền hình trên thế giới nói chung và của Đài THVN nói riêng đang chỉ dùng chuẩn DVB-S. Việc chuyển đổi sang sử dụng chuẩn DVB-S2 cần có lộ trình hợp lý kết hợp với đầu tư thiết bị thích hợp để tận dụng tốt các thiết bị hiện có và các thiết bị mới đầu tư. Trong chương này tác giả đã trình bày các ứng dụng điển hình của DVB-S2 và phương án áp dụng vào các thiết bị truyền dẫn phát sóng vệ tinh của Đài THVN.
84
KẾT LUẬN
Trên cơ sở lý thuyết, đề tài đã phân tích, nghiên cứu về chuẩn DVB-S và DVB-DSNG ở chương 1, chuẩn DVB-S2 và các so sánh với chuẩn DVB-S trong chương 2, các ứng dụng điển hình của chuẩn DVB-S2 và hiện trạng cũng như đề xuất về phương án chuyển đổi sang DVB-S2 cho THVN những năm tới trong chương 3.
DVB-S2 là chuẩn ra đời dựa trên những yêu cầu mới về chất lượng và tiết kiệm băng tần của các dịch vụ truyền thống như truyền dẫn và phát sóng các chương trình truyền hình độ phân giải tiêu chuẩn SDTV và các dịch vụ mới như internet, truyền dẫn và phát sóng các chương trình truyền hình độ phân giải cao HDTV. Các kỹ thuật mới được đưa vào sử dụng gồm các kỹ thuật mã hóa sử lỗi mới như LDPC, BCH có khả năng sửa lỗi tốt hơn và sửa được các lỗi cụm tập trung và nhờ đó áp dụng được các kiểu điều chế có hiệu suất cao hơn như 16APSK, 32APSK. Ngoài ra, nhờ có một kênh ngược để tương tác giữa phía thu và phía phát mà có thể áp dụng được kiểu điều chế mã hóa thích nghi ACM nhằm tối ưu hóa hiệu suất băng thông (ACM cho phép tăng gấp đôi hoặc thậm chí gấp ba thông lượng của hệ thống và do đó giảm đáng kể giá thành dịch vụ) và độ tin cậy của đường truyền (điều này có ý nghĩa quan trọng đối với băng tần Ku bị chịu ảnh hưởng nhiều của thời tiết và nhất là trong điều kiện khí hậu nhiệt đới như ở Việt Nam). Một đặc điểm nổi bật nữa của DVB- S2 là có thể chấp nhận nhiều đầu vào khác nhau như MPEG-2, MPEG-4, IP, HDTV,…dạng gói hoặc liên tục mà không chỉ bó buộc vào mỗi kiểu đầu vào dòng truyền tải MPEG-2 như ở tiêu chuẩn DVB-S.
Các nghiên cứu của tác giả đã được đưa vào áp dụng thực tế khi lựa chọn thiết bị vệ tinh lưu động và bước đầu đưa vào làm tài liệu tham khảo khi tiến hành các dự án đầu tư thiết bi truyền hình vệ tinh tại Đài THVN.
85 Do cả yếu tố chủ quan và khác quan nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô, đồng nghiệp và những người quan tâm tới luận văn này.
86 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
TÀILIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
1. Nguyễn Đình Lương (2001), Các hệ thống thông tin vệ tinh, NXB Bưu điện.
2. Phùng Văn Vận (2005), Nghiên cứu cấu trúc hệ thống viễn thông mặt đất để
sử dụng hiệu quả vệ tinh Vinasat, Đề tài KC.01.19.
3. Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam (2005), Công nghệ vệ tinh, Tài liệu
khoá học Công nghệ vệ tinh.
TIẾNG ANH
4. DVB (1997), Framing structure, channel coding and modulation for 12/12GHz satellite services, DVB EN 300 421.
5. DVB (1999), Framing structure, channel coding and modulation for Digital Satellite News Gathering (DSNG) and other contribution applications by satellite, DVB, EN 301 210.
6. ETSI TR 102 376 V1.1.1 (2005-02), Digital Video Broadcasting (DVB), User guidelines for the second generation system for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and otherbroadband satellite applications (DVB-S2). 7. DVB-S2 ready for lift-off, Alberto Morello and Vittoria Mignone.
8. Dirk Breynaert, Newtec, Analysis of DVB-S2 bandwidth efficiency.
9. International Journal of Satellite Communications and Networking, Alberto Morello, Ulrich Reimers, DVB-S2 the Second Generation Standard for