Lời nói đầu
i
LỜI NÓI ĐẦU
Truyền hình là một kênh truyền thông phổ dụng hiện nay ngoài các hình thức báo
viết, radio, các trang tin tức trực tuyến. Nội dung của các chương trình truyền hình
thường đa dạng hơn các hình thức khác, và ngày được đa dạng hóa. Các chương trình
truyền hình phát theo hình thức phát quảng bá, điểm tới điểm hay đa điểm tùy theo các
gói dịch vụ mà khách hàng yêu cầu. Hơn thế nữa nhu cầu cá nhân hóa nội dung cần
xem của khán giải khá lớn, họ có nhu cầu xem những chương trình yêu thích và phù
hợp với mình. Mặt khác hiện nay cũng như trong tương lai nhu cầu giải trí cũng như
thu nhận thông tin của con người trong xã hội ngày càng đòi hỏi cao về tính cập nhật
tức thời, mọi lúc mọi nơi, cùng với đó là sự đòi hỏi về chất lượng và sự tiện dụng. Hơn
nữa theo các thông kê gần nay thì có trên 2 tỷ người sử dụng điện thoại di động và nó
ngày càng trở nên quan trọng hơn trong xã hội hiện đại. Do đó, khi chúng ta mang
được các nội dung có giá trị đến với những người dùng sử dụng di động sẽ đạt được
hiệu quả cao trong truyền thông. Hiện nay trên thế giới tồn tại nhiều công nghệ truyền
hình di động khác nhau, mà trong đó nổi bật lên công nghệ DVB-H. Ở Việt Nam,
VTC đã bước đầu triển khai các dịch vụ truyền hình di động dựa công nghệ DVB-H.
Một yêu cầu đặt ra ở đây là truyền hình di động phải thực hiện phát nội dung tới các
thiết bị đầu cuối cầm tay trong môi trường di động, chịu nhiều ảnh hưởng về chất
lượng kênh vô tuyến mà vẫn phải đảm bảo chất lượng nội dung cũng như về băng
thông, do các nội dung thường đòi hỏi thời gian thực. Giải pháp giải quyết ở đây được
đưa ra là lựa chọn phương pháp điều chế và ghép nội dung thích hợp. Đó chính là sử
dụng kĩ thuật điều chế ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM. Vì vậy em
chọn đề tài “Ứng dụng ghép kênh OFDM trong DVB-H”. Nội dung đề tài gồm :
Chương I Các công nghệ truyền hình số di động mặt đất
Trong chương mở đầu giới thiệu khái quát về truyền hình số di động mặt đất.
Các công nghệ truyền hình đang được nghiên cứu phát triển và triển khai trên thế
giới, so sánh những điểm khái quát nhất về những công nghệ này.
Chương II Kỹ thuật điều chế OFDM
Sang chương II của đề tài mô tả về nguyên lý chung của OFDM. Hiểu được
phương thức thực hiện điều chế trong OFDM. Từ đó có được những đánh giá về
ưu nhược điểm của kĩ thuật này.
Chương III Công nghệ DVB-H trong cung cấp dịch vụ mobile TV
Ở chương III này phân tích xâu hơn về công nghệ truyên hình di động mặt đất
DVB-H. Đưa ra các khái niệm chung nhất về tiêu chuẩn công nghệ DVB-H, nắm
được các thành phần chủ yếu của một hệ thống DVB-H. Thu thập được một vài số
Lời nói đầu
ii
liệu và thông tinh về tình hình thử nghiệm cũng như triển khai thương mại của
công nghệ DVB-H trên thế giới.
Chương IV Ứng dụng ghép kênh OFDM trong cung cấp dịch vụ truyền hình
di động DVB-H
Chương IV là chương cuối của đề tài, có những mô tả kĩ hơn về ứng dụng kĩ
thuật ghép kênh OFDM vào trong điều chế DVB-H. Đưa ra các mô hình triển khai
của hệ thông DVB-H cùng với đó là một số máy phát và thiết bị đầu cuối DVB-H
Do nhận thức có hạn chế nên không thể không mắc những thiếu xót, mong nhận
được những góp ý và nhận xét để đề tài hoàn thiện hơn. Qua đây em xin chân thành
cảm ơn các thầy cô trong bộ môn vô tuyến, khoa Viễn thông 1 và thầy hướng dẫn trực
tiếp thầy TS. Nguyễn Quý Sỹ cùng các bạn trong lớp đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án
tốt nghiệp đại học.
Hà Nội, Ngày 8 tháng 9 năm 2008
Nguy ễn Danh Quang
Mục lục
iii
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................................i
MỤC LỤC............................................................................................................................iii
THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT...............................................................................................v
DANH MỤC HÌNH VẼ.......................................................................................................vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................viii
CHƯƠNG I CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH SỐ DI ĐỘNG MẶT ĐẤT......................1
1.1. Giới thiệu Mobile TV (Truyền hình di động)..................................................................1
1.2. Truyền hình di động sử dụng cấu trúc mạng 3G.............................................................3
1.2.1.MobiTV........................................................................................................................3
1.2.2. Mạng 3+ cho truyền hình di động.................................................................................4
1.2.3. Truyền hình di động sử dụng 3G HSDPA....................................................................5
1.2.4. Truyền hình di động sử dụng MBMS...........................................................................6
1.3. Công nghệ truyền hình di động mặt đất T-DMB.............................................................6
1.3.1. Băng tần sử dụng.........................................................................................................7
1.3.2. Quá trình chọn lựa nhà cung cấp dịch vụ cho T-DMB.................................................7
1.3.3. Hệ thống Truyền dẫn T – DMB...................................................................................9
1.4. Công nghệ DVB-H........................................................................................................9
1.5. Công nghệ truyền hình di động MediaFLO..................................................................12
1.6. Các công nghệ truyền hình di động khác.......................................................................13
1.6.1. Tiêu chuẩn ATSC cho phát truyền hình quảng bá mặt đất..........................................13
1.6.2. Công nghệ ISDB–T....................................................................................................14
1.7. So sánh các công nghệ truyền hình di động..................................................................15
1.8. Kết luận chương I........................................................................................................18
CHƯƠNG II KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ OFDM....................................................................19
2.1. Nguyên lý cơ bản của OFDM......................................................................................19
2.2. Điều chế và giải điều chế OFDM................................................................................21
2.2.1. Chuyển đổi nối tiếp song song...................................................................................23
2.2.2. Điều chế sóng mang con............................................................................................24
2.2.3. Chuyển đổi từ miền tần số sang miền thời gian..........................................................24
2.2.4. Chèn khoảng bảo vệ...................................................................................................25
2.2.5. Đồng bộ trong OFDM...............................................................................................25
2.2.6. Điều chế cao tần.........................................................................................................27
2.3. Ưu nhược điểm của OFDM...........................................................................................28
2.4. Kết luận chương II.......................................................................................................29
CHƯƠNG III DỊCH VỤ TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ DVB-H...30
3.1. Giới thiệu: Phát quảng bá video số cho thiết bị cầm tay................................................30
3.2. Tại sao chọn DVB-H?...................................................................................................31
3.3. DVB-H hoạt động thế nào?..........................................................................................31
3.4. Công nghệ của DVB-H..............................................................................................33
3.4.1. Nguyên tắc cơ bản của hệ thống DVB-H....................................................................33
3.4.2. Thành phần chức năng của mô hình phát dữ liệu DVB-IP..........................................34
3.4.3. Cắt lát thời gian (Time Slicing).................................................................................35
3.4.4.Thời gian chuyển giữa các kênh và các bit báo hiệu tham số máy phát (TPS)..............36
3.4.5. MPE-FEC.................................................................................................................37
3.5. DVB-H IP Datacasting.................................................................................................38
3.6. Kiến trúc mạng...........................................................................................................39
3.7. Truyền dẫn DVB-H.......................................................................................................40
Mục lục
iv
3.8. Mạng máy phát DVB-H...............................................................................................41
3.9. Đầu cuối và các thiết bị cầm tay..................................................................................43
3.10. Các tóm lược thực thi DVB-H (hồ sơ).........................................................................43
3.11. Giao diện vô tuyến mở................................................................................................45
3.12. Hướng dẫn dịch vụ điện tử trong DVB-H....................................................................46
3.13. Dự án thử nghiệm DVB-H và triển khai thương mại hoá.............................................46
3.13.1. Mỹ...........................................................................................................................47
3.13.2. Châu Âu...................................................................................................................48
3.13.3. Việt Nam.................................................................................................................48
3.14. Ví dụ của một hệ thống truyền dẫn DVB-H cho TV di động.......................................49
3.14.1. Các bộ mã hoá cho TV di động................................................................................49
3.14.2. Đóng gói IP..............................................................................................................50
3.14.3. Điều chế...................................................................................................................51
3.14.4. Máy phát DVB-H và các thành phần khác................................................................52
3.15. Kết luận chương III.....................................................................................................52
CHƯƠNG IV ỨNG DỤNG GHÉP KÊNH OFDM TRONG CUNG CẤP DỊCH VỤ
TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG DVB-H....................................................................................53
4.1. Phổ tần và băng thông dành cho DVB-H.....................................................................53
4.2. Điều chế OFDM trong DVB-H...................................................................................54
4.3. Số lượng, vị trí và nhiệm vụ của các sóng mang...........................................................56
4.4. Dung lương ghép DVB-H và C/N yêu cầu...................................................................57
4.5. Mô hình ghép kênh DVB-H với hệ thống DVB-T........................................................59
4.6. Một số máy phát và thiết bị đầu cuối DVB-H...............................................................61
4.6.1. Một số máy phát DVB-H...........................................................................................61
4.6.2. Thiết bị đầu cuối DVB-H...........................................................................................64
4.7. Kết luận chương IV.....................................................................................................67
KẾT LUẬN.........................................................................................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................69
Thuật ngữ và chữ viết tắt
v
THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
ASI Asynchronous Serial Interface Tín hiệu nối tiếp bất đồng bộ
AVC Advanced Video Coding Mã hóa Video cao cấp
ATSC Advanced Television Systems
Committee
Ủy ban các hệ thống truyền hình
cao cấp
DAB Digital Audio Broadcasting Phát thanh quảng bá kĩ thuật số
DMB Digital Multimedia Broadcasting Phát quảng bá đa phương tiện số
S-DMB Stallite-DMB Chế độ phát DMB vệ tinh
DVB Digital Video Broadcasting Phát quảng bá video số
DVB-H DVB-Handheld DVB cho thiết bị cầm tay
DVB-T DVB-Terrestrial DVB phát mặt đất
DVB-
CBMS
DVB-Convergence
of Broadcast and Mobile Services
Hội tụ dịch vụ quảng bá và di
động DVB
DTTB Digital terrestrial broadcasting Phát quảng bá mặt đất số của
Nhật Bản
DTH Direct to home Tới tận nhà
DRM Digital rights management Quản lý bản quyền kĩ thuật số
FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số
OFDM Orthogonal FDM Ghép kênh phân chia theo tần số
trực giao
COFDM Coded OFDM Ghép kênh phân chia theo tần số
trực giao có mã hóa sửa lỗi
FLUTE FLUTE Ứng dụng truyền file được dùng
trong các mạng đơn hướng
FEC Forward Error Correction Sửa lỗi chuyển tiếp
ESG Electronic service guide Hướng dẫn dịch vụ điện tử
ETSI European Telecommunication
Standards Institute Viện tiêu chuẩn Châu Âu
GPS Gobal Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu
H.264 Tiêu chuẩn nén video của ITU
HSDPA High-speed downlink packet access Truy cập gói đường xuống tốc độ
cao
IMT2000 The ITU’s framework for 3G Cơ cấu của ITU cho các dịch vụ