Mỗi kênh logic có các đặc tính thông số của nó cho mỗi chế độ dịch vụ. Và các đài phát thanh có thể sử dụng những thông số này để so sánh khi lựa chọn dịch vụ. 2.2.5.3. Ánh xạ phổ
Đối với mỗi mode dịch vụ được đưa ra, mỗi kênh logic được điều chế lên một nhóm của sóng mang OFDM hay một vùng tần số. Ánh xạ phổ này góp phần thay đổi thông lượng vào và cường độ tín hiệu của kênh logic.
Trang 42
2.2.5.3.1. Ánh xạ phổ trên băng biên thứ nhất
Ánh xạ phổ với mode dịch vụ MP1. Nhiệm vụ của kênh logic trong mode dịch vụ MP1 được chỉ ra trên hình 2-26. Cả kênh logic P1 và PIDS được ánh xạ ở cả băng trên và băng dưới của băng biên thứ nhất.
Hình 2-26. Ánh xạ phổ trong mode dịch vụ MP1
Trong mode dịch vụ MP1, kênh logic P1 được thiết kế để mang chương trình âm thanh MPS, trong khi kênh logic PIDS mang dữ liệu SIS. Chương trình đồng nhất được mang trên mỗi băng biên (băng trên và dưới), do đó băng biên thay thế luôn sẵn sàng nếu các băng biên khác bị ngắt.
Ánh xạ phổ với mode dịch vụ MP2. Nhiệm vụ của kênh logic trong mode dịch vụ MP2 chỉ ra trên hình 2-27. Phổ truyền dẫn trong mode dịch vụ MP2 này là đồng nhất với mode dịch vụ MP1, với việc thêm một vùng tần số mở rộng cho mỗi băng biên thứ nhất. Cũng như mode dịch vụ MP1, kênh logic P1 và PIDS mang chương trình âm thanh MPS và dữ liệu SIS trên mỗi biên chính thứ nhất. Hơn nữa, kênh logic P3 được thiết kế mang các dịch vụ dữ liệu thêm vào, chẳng hạn như dữ liệu MPS, PDS, hay AAS, trên mỗi biên mở rộng thứ nhất. Các chương trình đồng nhất được mang trên mỗi băng biên, do đó các băng biên thay thế luôn sẵn sàng nếu có băng biên nào bị lỗi
Trang 43
Hình 2-27. Ánh xạ phổ trong mode dịch vụ MP2
Ánh xạ phổ với mode dịch vụ MP3: Nhiệm vụ của kênh logic trong mode dịch vụ MP3 chỉ ra trên hình 2-28. Phổ truyền dẫn trong mode dịch vụ MP3 giống như trong mode dịch vụ MP1, với việc thêm hai vùng tần số mở rộng cho mỗi băng biên thứ nhất. Như trong mode dịch vụ MP1, kênh logic P1 và PIDS mang chương trình âm thanh MPS và dữ liệu SIS trên mỗi biên chính thứ nhất. Hơn nữa, MP3 được thiết kế để mang các dịch vụ dữ liệu thêm vào, chẳng hạn như dữ liệu MPS, PDS hay AAS, trên mỗi biên mở rộng thứ nhất, do đó các băng biên thay thế luôn sẵn sàng nếu các băng biên khác bị ngắt.
Ánh xạ phổ với các mode dịch vụ MP4. Nhiệm vụ của kênh logic trong mode dịch vụ MP4 chỉ ra trên hình 2-29. Phổ truyền dẫn trong mode dịch vụ MP4 giống như trong mode dịch vụ MP1 với việc thêm vào 4 vùng tần số mở rộng cho mỗi băng biên thứ nhất. Như trong mode dịch vụ MP1, kênh logic P1 và PIDA mang chương trình âm thanh MPS và dữ liệu SIS trên mỗi băng biên chính thứ nhất. Hơn nữa, MP3 được thiết kế để mang các dịch vụ dữ liệu thêm vào, chẳng hạn như dữ liệu MPS, PDS hay AAS, trên mỗi biên mở rộng thứ nhất, do đó các băng biên thay thế luôn sẵn sàng nếu các băng biên khác bị ngắt.
Trang 44
Các dịch vụ MP1 đến MP4 về bản chất là cung cấp cùng một dịch vụ chương trình, với dung lượng dữ liệu thay đổi thông qua kênh logic P3 trên băng biên mở rộng thứ nhất.
Hình 2-28. Ánh xạ phổ trong mode dịch vụ MP4
Trang 45
Ánh xạ phổ với mode dịch vụ MP5. Nhiệm vụ của kênh logic trong mode dịch vụ MP5 chỉ ra trên hình 2-30. Phổ truyền dẫn trong mode dịch vụ MP5 giống như trong mode dịch vụ MP4. Tuy nhiên, ánh xạ phổ trong mode dịch vụ MP5 cho phép hoạt động trong cả hai hệ thống lai mở rộng hay hệ thống phát toàn tín hiệu số.
Trong mode dịch vụ MP5, âm thanh MPS được chia làm hai phần: Phần gốc và phần bổ xung nâng cao. Phần gốc âm thanh đứng riêng rẽ (tốc độ bit thấp xấp xỉ 25kbps) lưu trữ dòng âm thanh. Khi phần gốc âm thanh kết hợp với phần bổ xung nâng cao thì âm thanh có chất lượng tương đương đĩa CD (tốc độ dòng bit xấp xỉ 98kbps). Dòng tín hiệu âm thanh nâng cao không thể đứng tách riêng rẽ, nó chỉ có thể kết hợp với dòng dữ liệu âm thanh gốc.
Trong mode dịch vụ MP5, phần âm thanh gốc của dòng âm thanh MPS được mang bởi kênh logic P1 và dữ liệu bổ xung nâng cao được mang bởi kênh logic P2. Cả hai kênh logic P1 và P2 được ánh xạ cùng nhau trên băng biên chính thứ nhất. Hơn nữa, một kênh logic tương tự được làm trễ và được ánh xạ độc lập trên hai vùng tần số mở rộng của mỗi băng biên thứ nhất. Ở máy thu, hai kênh logic P1 được kết hợp với nhau để tạo thanh âm thanh gốc với mức tín hiệu đủ lớn.
Hình 2-30. Ánh xạ phổ trong mode dịch vụ MP5
Trong dạng tín hiệu lai và lai mở rộng, tín hiệu tương tự chính cung cấp khả năng điều chỉnh nhanh và trễ kênh dự trữ để giảm mức âm thanh ở vùng gần biên của vùng phủ sóng. Trong hệ thống phát toàn bộ tín hiệu số, tín hiệu tương tự không tồn
Trang 46
tại. Trong trường hợp này độ mạnh của kênh logic P1, mang âm thanh gốc hoạt động như là kênh dự trữ đối với việc giảm mức âm thanh và điều chỉnh nhanh (khi nó được trải tín hiệu ít). Khi thông tin bổ sung nâng cao không sẵn sàng máy thu sẽ trở lại thu dòng âm thanh gốc dự trữ.
Kênh logic MP3 được thiết kế để mang các dịch vụ dữ liệu thêm vào, chẳng hạn như dữ liệu MPS, PDS hay AAS, trên mỗi biên mở rộng thứ nhất. Trong các mode dịch vụ từ MP1 đến MP4, kênh logic PIDS mang dữ liệu SIS trên băng biên chính thứ nhất. Các chương trình giống nhau được mang trên mỗi băng biên, do đó các băng biên thay thế phải luôn sẵn sàng nếu các băng biên khác bị ngắt
Ánh xạ phổ trong mode dịch vụ MP6. Nhiệm vụ của kênh logic trong mode dịch vụ MP6 chỉ ra trên hình 2-31. Phổ truyền dẫn trong mode dịch vụ MP6 giống như trong các mode dịch vụ MP5. Tuy nhiên, trong mode dịch vụ MP6, tốc độ của dòng âm thanh gốc tăng gấp đôi (xấp xỉ 50 kbps). Kết quả là cả 4 vùng tần số trong băng biên mở rộng thứ nhất được sử dụng để mang âm thanh dự trữ gốc, và dung lượng thì không còn sẵn sàng cho truyền dữ liệu. Do đó, tăng dung lượng dữ liệu trong mode dịch vụ MP5 được đổi bằng chất lượng âm thanh gốc trong mode dịch vụ MP6
Hình 2-31. Ánh xạ phổ trong mode dịch vụ MP6
Trong mode dịch vụ MP6, dòng âm thanh gốc MPS được mang bởi kênh logic P1, và dòng thông tin âm thanh nâng cao được mang bởi kênh logic P2. Cả hai kênh logic P1 và P2 được ánh xạ cùng nhau trên băng biên chính thứ nhất. Hơn nữa, một kênh
Trang 47
logic P1 khác tương tự như vậy được làm trễ và được ánh xạ độc lập trên bốn vùng tần số mở rộng của mỗi băng biên thứ nhất. Kênh logic PIDS mang thông tin SIS trên băng biên chính thứ nhất. Các chương trình giống nhau được mang trên mỗi băng biên, do đó các băng biên thay thế luôn sẵn sàng nếu các băng biên khác bị ngắt. Ánh xạ phổ với mode dịch vụ MP7. Nhiệm vụ của kênh logic trong mode dịch vụ MP7 chỉ ra trên hình 2-32. Phổ truyền dẫn trong các mode dịch vụ MP7 giống như trong các mode dịch vụ MP5 và MP6. Tuy nhiên, mode dịch vụ MP7 cung cấp dòng dữ liệu bổ sung nâng cao bằng cách giảm số lượng phổ dành cho các chương trình âm thanh.
Trong mode dịch vụ MP7, âm thanh PMS được mang bởi kênh logic P1, kênh logic P1 được ánh xạ trong hai vùng tần số mở rộng của mỗi băng biên thứ nhất. Kênh logic P2 mang dữ liệu MPS, PDSm hay AAS trên biên chính thứ nhất.
Hình 2-32. Ánh xạ phổ trong mode dịch vụ MP7 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cũng như trong các dịch vụ MP5, MP3 được thiết kế để mang các dịch vụ dữ liệu thêm vào, chẳng hạn như dữ liệu MPS, PDS hay AAS trên mỗi biên mở rộng thứ nhất. Kênh logic PIDS mang thông tin SIS trên băng biên chính thứ nhất. Các chương trình giống nhau được mang trên mỗi băng biên, do đó các băng biên thay thế luôn sẵn sàng nếu các băng biên khác bị ngắt.
Trang 48
Ánh xạ phổ đối với mode dịch vụ MS1. Nhiệm vụ của kênh logic trong mode dịch vụ MS1 chỉ ra trên 2-31. Mode dịch vụ MS1 được sử dụng để truyền các dữ liệu trong băng thông rộng thứ hai.
Trong mode dịch vụ MS1, kênh logic S4 mang dữ liệu MPS, PDS hay AAS trên băng biên chính và băng biên mở rộng thứ hai. Thêm vào đó kênh SIDS cũng mang dữ liệu SIS trên băng biên chính và băng biên mở rộng thứ hai. Kênh logic S5 mang dữ liệu MPS, PDS, AAS trên băng biên bảo vệ thứ hai.
Cũng như với băng biên thứ nhất, các chương trình giống nhau được mang trên mỗi băng biên (băng thấp và cao), do đó các băng biên thay thế luôn sẵn sàng nếu các băng biên khác bị ngắt.
Hình 2-33. Ánh xạ phổ trong mode dịch vụ MS1
Ánh xạ phổ đối với mode dịch vụ MS2. Nhiệm vụ của kênh logic trong mode dịch vụ MS2 chỉ ra trên hình 2-34. Mode dịch vụ trên băng biên thứ hai tương đương với mode dịch vụ MP5 trên băng biên thứ nhất.
Trong mode dịch vụ MS2, kênh logic S1 và S2 có thể mang âm thanh gốc và mang thông tin âm thanh phụ thêm (có thể là âm thanh vòm), được sử dụng để làm tăng, nâng cao chất lượng âm thanh MPS trong băng biên thứ nhất. Cả hai kênh S1 và S2 được ánh xạ cùng nhau trên cùng băng biên chính thứ hai. Hơn nữa, một kênh logic S1 tương tự được làm trễ và được ánh xạ độc lập ở phía ngoài của vùng tần số mở rộng của băng biên thứ hai.
Trang 49
Hình 2-34. Ánh xạ phổ trong mode dịch vụ MS2
Kênh logic S3 mang các dữ liệu dịch vụ thêm vào, chẳng hạn như MPS, PDS hay AAS, trên băng biên mở rộng thứ hai. Kênh logic SIDS mang dữ liệu SIS trên băng biên chính thứ hai. Kênh logic S5 mang dữ liệu MPS, PDS, hay AAS trên băng biên bảo vệ thứ hai. Các chương trình giống nhau được mang trên mỗi băng biên (băng thấp và cao), do đó các băng biên thay thế luôn sẵn sàng nếu các băng biên khác bị ngắt.
Trang 50
Ánh xạ phổ đối với mode dịch vụ MS3. Nhiệm vụ của kênh logic trong mode dịch vụ MS3 chỉ ra trên hình 2-35. Mode dịch vụ MS3 trong biên thứ hai tương đương với mode dịch vụ MP6 trong băng biên thứ nhất.
Như trong mode dịch vụ MS2, kênh logic S1 và S2 có thể mang âm thanh gốc và các thông tin phụ khác (chẳng hạn như âm thanh vòm), được sử dụng để làm tăng chất lượng âm thanh MPS trong băng biên thứ nhất. Tuy nhiên, trong mode dịch vụ MS3, kích thước của kênh logic S1 tăng gấp đôi, và dung lượng sẽ không còn sẵn sàng cho truyền dữ liệu trên kênh S3.
Cả hai kênh logic S1 và S2 được ánh xạ cùng nhau trên băng biên chính thứ hai. Hơn nữa, một kênh logic S1 tương tự được làm trễ và được ánh xạ độc lập trên bốn vùng tần số mở rộng của mỗi băng biên thứ hai. Kênh logic SIDS cũng mang dữ liệu SIS trên băng biên chính thứ hai. Kênh logic S5 mang dữ liệu MPS, PDS, và AAS trên băng biên bảo vệ thứ hai. Các chương trình giống nhau được mang trên mỗi băng biên (băng thấp và cao), do đó các băng biên thay thế luôn sẵn sàng nếu các băng biên khác bị ngắt.
Ánh xạ phổ với mode dịch vụ MS4: Nhiệm vụ của kênh logic trong mode dịch vụ MS4 chỉ ra trên hình 2-36. Mode dịch vụ MS4 trong băng biên thứ hai tương đương với mode dịch vụ MP7 trong băng biên thứ nhất. Nó được sử dụng cho phát thanh với tốc độ bit thấp, dùng dung lượng còn lại để truyền dữ liệu.
Trang 51
Trong mode dịch vụ MS4, âm thanh tốc độ thấp được mang với kênh logic S1, và được ánh xạ ở hai vùng ngoài cùng của vùng tần số mở rộng trên mỗi băng biên thứ hai. Kênh logic S2 mang dữ liệu MPS, PDS, hay AAS trên băng biên chính thứ hai. Như trong mode dịch vụ MS2, kênh logic S3 mang các dịch vụ dữ liệu thêm vào, chẳng hạn như MPS, PDS, hay AAS trên băng biên mở rộng thứ hai. Kênh logic SIDS mang dữ liệu SIS trên băng biên chính thứ hai. Các chương trình giống nhau được mang trên mỗi băng biên (băng thấp và cao), do đó các băng biên thay thế luôn sẵn sàng nếu các băng biên khác bị ngắt.
2.2.6. Các thành phần chức năng
Sự kết hợp âm thanh và dữ liệu trong hệ thống FM IBOC được thực hiện bởi cấu trúc phân lớp. Chương trình nguồn được nhận bắt đầu từ lớp 5, mã hóa nguồn lớp 4, ghép kênh logic lớp 3 và 2, định dạng và phát trên lớp 1.
Lớp 1 trong hệ thống FM chuyển toàn bộ thông tin tín hiệu và thông tin điều khiển từ lớp 2 sang dạng tín hiệu FM IBOC để truyền trên dải tần VHF. Tín hiệu và thông tin điều khiển được truyền trong các khung riêng rẽ thông qua các kênh logic xuống lớp 1 qua điểm truy nhập dịch vụ (Service Access Point – SAP). Các khung truyền dẫn này cũng được giải quyết như các đơn vị dữ liệu dịch vụ (Service Data Unit – SDU) và đơn vị dịch vụ điều khiển (Service Control Unit – SCU) của lớp 2 một cách độc lập.
SDU của lớp 2 có kích thước và định dạng thay đổi theo các mode dịch vụ. Mode dịch vụ, chủ yếu là các thành phần điều khiển hệ thống, xác định đặc tính của mỗi kênh logic. Sau khi xác định được yêu cầu của ứng dụng, các giao thức ở lớp cao hơn sẽ lựa chọn mode dịch vụ mà thích hợp nhất với cấu hình của kênh logic. Các kênh logic phản ảnh được độ linh hoạt mềm dẻo của hệ thống, hệ thống có thể cung cấp các dữ liệu âm thanh và dữ liệu với nhiều phân lớp khác nhau tùy theo yêu cầu. Tầng 1 cũng nhận thông tin điều khiển hệ thống như SCU từ tầng 2. Điều khiển hệ thống sẽ được xử lý trong Bộ điều khiển hệ thống (System Control Processor).
Điểm truy nhập dịch vụ (SAP): Định nghĩa giao diện kết nối giữa lớp 1 và lớp 2. Mỗi một kênh logic và kênh điều khiển hệ thống (System control channel – SCCH) có một điểm truy nhập dịch vụ riêng. Một kênh truy nhập vào lớp 1 trong một khung riêng rẽ, với kích thước duy nhất và tốc độ xác định bởi mode dịch vụ. Chuyển khung của lớp 2 cũng được xem xét như là SDU và SCU lớp 2.
Trang 52
Trộn dữ liệu: Chức năng này trộn dữ liệu số trong các kênh logic khác nhau để làm giảm tính chu kỳ của tín hiệu, chu kỳ của tín hiệu là một trong những nguyên nhân suy giảm không mong muốn khi thu.
Hình 2-37. Các khối chức năng của lớp 1 (FM IBOC)
Mã hóa kênh: Tín hiệu số, khi truyền trên sóng RF, có thể nó phải chịu rất nhiều sự suy giảm khác nhau do tạp âm, fading, nhiễu giao thoa giữa kênh kề hay nhiễu do
Trang 53
chính các tín hiệu trong hệ thống. Hệ thống IBOC sử dụng cấu trúc CPPCC (Complementary Punctured – Pair Convolution Channel Coding). Cấu trúc CPPCC cho phép ánh xạ các bit lên các biên khác nhau cũng như để thích hợp với cấu trúc bảo vệ lỗi không cân bằng.
Bộ mã hóa dữ liệu âm thanh PAC là mã Huffman, dữ liệu được đóng khung với các độ dài khung thay đổi kết hợp với các bộ điều khiển. Các dư thừa còn lại trong dữ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});