2.5.1 Khái quát
Các sóng mang TPS dùng cho mục đích báo hiệu các thông số liên quan đến kiểu truyền dẫn, nghĩa là để mã hóa kênh và điều chế. TPS được truyền song song trên 17 sóng mang TPS với chế độ 2K, trên 68 sóng mang với chế độ 8K và trên 34 sóng mang với chế độ 4K.
Các sóng mang TPS chứa:
-Thông tin về việc điều chế gồm giá trị a của kiểu chòm sao QAM.
- Thông tin phân lớp. - Khoảng thời gian bảo vệ. -Tốc độ mã nội.
- Mode truyền (2K, 4K hay 8K). - Số thứ tự khung trong 1 đa khung .
- cell_ịd
2.5.2 Mục đích của TPS
TPS được định nghĩa thông qua 68 symbol OFDM liên tục làm thành 1 khung OFDM. 4 khung OFDM liên tiếp tương ứng với 1 đa khung OFDM.
Chuỗi tham khảo tương ứng với các sóng mang TPS của symbol đầu tiên của mỗi khung OFDM dùng để khởi tạo bộ điều chế TPS trên mỗi sóng mang
Mỗi symbol OFDM mang 1 bit TPS. Mỗi khối TPS (tương ứng với 1 khung OFDM) gồm 68 bộ chứa:
- 1 bit khởi tạo - 1 6 bit đồng bộ - 37 bit thông tin
- 1 4 bit dự phòng để bảo vệ chống lỗi
Với DVB-H, trong 37 bộ thông tin thỡ dựng 33 bit. 4 bit còn lại sẽ được thiết lập là 0.
2.5.3 Định dạng các bit TPS
Số thư tự bit Mục đích/Nội dung
s0 Bit khởi tạo
s1 – s16 Từ đồng bộ
s17 – s22 Chỉ thị chiều dài
s23, s24 Số thứ tự khung
s25, s26 Kiểu điều chế
s27, s28, s29 Thông tin phân cấp
s30, s31, s32 Tốc độ mã (CR) luồng HP
s33, s34, s35 Tốc độ mã (CR) luồng LP
s36, s37 Khoảng bảo vệ
s38, s39 Mode truyền dẫn
s40 - s47 Chỉ số cell (cell_id)
s48, s49 Báo hiệu DVB-H
s50 – s53 Thiết lập là 0
s54 – s67 Bảo vệ chống lỗi
Bảng 2.3 Định dạng các bít TPS
Chi tiết nội dung các bít được trình bày rõ trong phần phụ lục 3. Phần này chỉ đi vào nhưng nét mới có trong DVB-H và chế độ 4K đó là các bít báo hiệu DVB-H.
2 bít s48 và s49 được dùng để chỉ thị cho máy thu biết có dịch vụ DVB-H hay không .
s s48 s s49 Báo hiệu DVB-H 0 0 X x
Không dùng time slicing 1
1
X x
Ít nhất một luồng cơ bản đung time slicing
X x
0 0
Không dùng MPE-FEC X
x
1 1
Ít nhất một luông cơ bản dùng MPE-FEC
Bảng 2.4 : Báo hiệu DVB-H
Trong trường hợp truyền có phân cấp ý nghĩa bit s48 và s49 khác nhau với phẩn parity của khung OFD-M được truyền đi như sau:
-Khi báo hiệu DVB-H được nhận trong khung OFD-M thứ 1 và thứ 3 của mỗi đa khung chúng được hiểu là có liên quan đến luồng HP.
-Khi báo hiệu DVB-H được nhận trong khung OFD-M thứ 2 và thứ 4 của mỗi đa khung chúng được hiểu là có liên quan đến luồng LP
CHƯƠNG III: CẤU HÌNH MẠNG TRIỂN KHAI TRONG DVB-H
3.1 Các loại cấu hình mạng DVB-H
Kỹ thuật DVB-H được thiết kế để chia sẻ hạ tầng mạng đang tồn tại của DVB-T. DVB-H có thể hoạt động trong 2 cấu hình mạng sau:
3.1.1 Mạng dùng chung DVB-H (dùng chung bộ ghép với MPEG-2)
Trong mạng dùng chung DVB-H, các kênh truyền hình di động sau IPE (bộ đóng gói IP) sẽ dùng bộ ghộp kờnh DVB-T (MUX) chung với các chương trình truyền hình mặt đất khỏc. Cỏc chương trình truyền hình mặt đất này sẽ được mã hóa thành dạng MPEG-2, trong khi các chương trình truyền hình di động lại ở trong bộ mã hóa MPEG-4 và IPE. Bộ ghộp kờnh sẽ kết hợp những chương trình này thành mụ̣t luụ̀ng duy nhất đến bộ điều chế và truyền đi.
Hình 3.1 DVB-H với bộ ghép kênh dùng chung
3.1.2 Mạng phân cấp DVB-H (dùng chung với mạng DVB-T bằng cách phân cấp)
Trong 1 mạng phân cấp, việc điều chế được phân cấp thành 2 luồng, DVB-T và DVB-H, mỗi luồng là 1 phần của ngõ ra bộ điều chế dùng chung.
DVB-T được điều chế ở dạng luồng có độ ưu tiên thấp và DVB-H là luồng có độ ưu tiên cao. Trong trường hợp độ ưu tiên cao, bộ điều chế phải mạnh hơn (như dùng QPSK) trường hợp độ ưu tiên thấp (dùng 16-QAM). Việc điều chế phân cấp như vậy giúp bảo vệ cỏc gúi dữ liệu tránh lỗi tốt hơn do các luồng ưu tiên cao có mật độ thấp hơn.
Hình 3.2 Mạng DVB-H dùng chung bằng cách phân lớp
3.2 Mạng phát DVB-H 3.2.1 Các cell DVB-H 3.2.1 Các cell DVB-H
Hệ thống DVB-H có thể được xây dựng bằng các mạng đơn tần hoặc các mạng đa tần phụ thuộc vào phạm vi mà hệ thống bao phủ.
1 vùng nhỏ có thể được 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
1 máy phát nhỏ với an ten có độ lợi cao để thu các tín hiệu tù máy phát chính. Do những
yêu cầu SFN, cấu hình mạng ở trên không thể mở rộng ra xa khỏi 1 phạm vi cố định, do
độ trễ thời gian trong khi thu từ máy phỏt chính sẽ dẫn đến kết quả là tín hiệu bị phát lại
sẽ trễ nhiều so với thời điểm phát của máy phát chính.
Số repeater trong 1 cell DVB-H được xác định dựa vào công suất của máy phỏt chính cũng như chiều cao tháp. 1 thỏp cú độ cao tương đối có thể làm giảm cỏc vựng búng (vựng khuất) (shadow areas) và số repeater.
3.2.2 Mạng đơn tần SFN (Single frequency networks)
Những vùng rộng (như 1 thành phố hay vùng có bán kính khoảng 50km) có thể được bao phủ bằng 1 SFN. 1 SFN bao gồm 1 số cell DVB-H, mỗi cell có 1 máy phát và 1 số repeater (khoảng lo-20). Các máy phát nhận tín hiệu ở dạng luồng truyền dẫn MPEG-2 bắt nguồn từ IPE .
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 được 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 tương tự nhau mặc dù vị trí địa lí của chúng khác nhau. Hình sau thể hiện mối tương 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 1/4 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 phỏt cựng dữ liệu bit ở cùng thời điểm. Một modun SFN phải được 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 được bắt đồng bộ đến một tần số chuẩn. Cách dễ dàng và rẻ tiền nhất là sử dụng một đồng hồ chuẩn lOMhz lấy từ máy thu GPS.
Để đồng bộ thời gian, modun tùy chọn SFN "chớch" cỏc gúi MIP (Multiframe Information Packet) từ dòng MPEG2 TS đầu vào và xử lý thong tin nhãn thời gian chứa trong cỏc gúi đặc biệt để phát trễ chèn vào dòng TS, vì vậy tất cả các máy phát sẽ được đồng bộ chính xác về thời gian.
3.2.3 Mạng đa tần MFN (Multifrequency networks)
Khi phạm vi bao phủ lớn (như toàn bộ 1 quốc gia khoảng vài trăm km), nguồn của 1 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 trường hợp này, cỏc mỏy phát bên ngoài 1 phạm vi chỉ định sẽ dựng cỏc tần số khác nhau. Tùy theo địa hình, có thể cần 5 hay 6 khe tần số để bao phủ hết 1 quốc gia. Vì vậy thường thì người ta dùng vệ tinh để phân bố tín hiệu do có thể bao phủ hết hàng triệu máy phát ngay cả cỏc vựng ở xa.
KẾT LUẬN
Thông qua đề tài này, em đã trình bày tóm lược một số vấn đề cơ bản của giải pháp truyền hình di động ứng dụng công nghệ DVB-H như sau:
+ Giới thiệu khái quát về hệ thống truyền hình di động nói chung cũng như hệ thống truyền hình di động DVB-H nói riêng, qua đó nêu lên các chi tiết kĩ thuật mới triển khai từ DVB-T dựng riờng cho DVB-H.
+ Nghiên cứu 2 chi tiết kĩ thuật mới đầu tiên sẽ được đề cập và phân tích chức năng chúng đảm nhận trong hệ thống, 2 chi tiết này cùng nằm trong 1 khối là IPE (Bộ đóng gói IP - IP Encapsulator) đó là time-sllcing và MPE- FEC.
+ Phân tích 3 chi tiết kỹ thuật mới nữa thuộc khối điều chế DVB-T, đó là có thêm 1 chế độ phát 4K song song với 2K và 8K đã có sẵn trong DVB-T, bộ ghép xen in-depth và các bịt báo hiệu TPS.
Kiến nghị và định hướng phát triển:
Xu hướng phát triển của truyền thông trong tương lai gần là mạng điện thoại 3G sẽ thay thế hoàn toàn mạng 2G với những tính năng tiện ích vượt trội. Đồng thời mạng điện thoại sẽ phát triển lên 3.5G và 4G. Sự hội tụ giữa công nghệ quảng bá DVB-H và viễn thông đang được các tập đoàn truyền thông lớn trên thế giới phát triển và ứng dụng vào các sản phẩm của mình như Nokia, Samsung, Motorola….
Đề tài mới chỉ dừng lại ở việc tìm hiểu các chi tiết kỹ thuật thêm vào công nghệ DVB-T để nó trở thành DVB-H, cần tiếp tục nghiên cứu phát triển đưa ra các giải pháp để triển khai tại Việt Nam và so sánh với một số chuẩn truyền hình di động khác.
TỪ VIẾT TẮT
ADT Application Data Table
AFC Automatic Frequency Control
BSM Broadcast Service Manager
BTS Base Transceiver Station
CDMA Code Divided Multiplex Access
COFDM Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex
CR Code Rate
CRC Cyclic Redundancy check
DAB Digital Audio Broadcasting
DMB Digital Multimedia Broadcasting
DVB Digital Video Broadcasting
DVB-C Digital Video Broadcasting - Cable
DVB-H Digital Video Broadcasting for Handheld
DVB-IPDC Digital Video Broadcasting – Internet Protocol Datacasting
DVB-S Digital Video Broadcasting – Satellite
DVB-SH Digital Video Broadcasting – Satellite services to
Handheld devices
ESG Electronic Service Guide
GPRS General Packet Radio Service
GPS Global Positioning System
GSM Global System for Mobile communications
H.264/AVC Standard H.264 (MPEG-4) for Advanced Video Coding
HDTV High-definition Television
HP High Priority
IMEI International Mobile Equipment Identity
IP Internet Protocol
IPE IP Encapsulator
ISDB-T Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial
LP Low Priority
MIP Multiframe Information Packet
MPE-FEC Multiprotocol Encapsulation – Forward Error Correction
MPEG-2 Moving Pictures Experts Group 2
MPEG-4 Moving Pictures Experts Group 4
PDA Personal Digital Assistance
QAM Quadrature Amplitude Modulation
QPSK Quadrature Phase Shift Keying
RF Radio Frequency
RS Reed Solomon
RSDT Reed Solomon Data Table
SFN Single Frequency Network
SIM Subscriber Identity Module
TDM Time Division Multiplexing
TPS Transmission Parameter Signalling
TS Transport Stream
TV Television
UHF Ultra high Frequency
VHF Very high Frequency
WLAN Wireless Local Area Network
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- TS. Phạm Đắc Bi, KS Lê Trọng Bằng, KS Đỗ Anh Tú –“Cỏc đặc điểm cơ bản của máy phát số DVB-T”
- Công nghệ truyền hình theo chuẩn DVB-H. VTC mobile news - DVB-H Implementation Guidelines. DVB Document A092.
- DVB-H – Standard, principles and services. Jukka Henriksson – Nokia Research Center
- DVB-H: Live broadcast Mobile TV – Delivering the TV experience to mobile devices.
……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… Giáo viên hướng dẫn
