MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, trên thế giới hệ thống truyền hình đã chuyển dần từ tƣơng tự sang số. Thị trƣờng thiết bị di động cầm tay đã phát triển rất mạnh thúc đẩy sự cải tiến các khả năng của các thiết bị trong đó đặc tính kỹ thuật quan trọng nhất tiến tới là hiển thị nội dung truyền hình tốt nhất. Một số các tiêu chuẩn của truyền hình số di động đã đƣợc phát triển nhƣ tiêu chuẩn T-DMB sử dụng rộng rãi tại Hàn Quốc, tại Châu Âu chọn tiêu chuẩn DVB-H; tiêu chuẩn MediaFLO không chỉ đƣợc Mỹ và một số nƣớc Châu Mỹ sử dụng mà Nhật Bản cũng chọn là một trong hai tiêu chuẩn truyền hình số di động bên cạnh tiêu chuẩn ISDB-T để triển khai. Để bắt kịp với xu hƣớng phát triển toàn cầu và nhu cầu thực tế, tại Việt Nam, các nhà cung cấp truyền hình đã triển khai dịch vụ truyền hình số di động theo tiêu chuẩn T-DBM của Truyền hình Việt Nam và DVB-H của VTC.
Hiện nay, băng tần cấp cho truyền hình đang hạn hẹp và sự gia tăng của các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình số di động, truyền hình tƣơng tự và số mặt đất là một vấn đề không đơn giản. Đặc biệt khả năng sẽ xảy ra can nhiễu giữa các hệ thống truyền hình la hoàn toàn có thể xảy ra. Xuất phát từ vấn đề trên, từ thực tế công tác tại Trung Tâm Kỹ Thuật – Cục Tần Số Vô Tuyến Điện, cùng với sự hƣớng dẫn của PGS.TS Nguyễn Kim Giao, tôi đã tìm hiểu nghiên cứu hoàn thành đề tài “Đo kiểm đánh giá can nhiễu mạng truyền hình số di động”. Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu, xây dựng phƣơng pháp đo, đánh giá ảnh hƣởng can nhiễu giữa truyền hình số di động và các hệ truyền hình khác tại Việt Nam.
Luận văn đƣợc chia thành 3 chƣơng với nội dung nhƣ sau. Chƣơng 1 nghiên cứu tổng quan về tryền hình số di động. Chƣơng 2 nghiên cứu ảnh hƣởng can nhiễu giữa truyền hình số di động với các hệ thống truyền hình khác và ngƣợc lại. Chƣơng 3 là phần trọng tâm trình bày về phƣơng pháp đo, kết quả đo thực tế và đánh giá ảnh hƣởng can nhiễu.
Trong khuôn khổ luận văn chỉ tập trung vào nghiên cứu 2 tiêu chuẩn truyền hình số di động đang đƣợc triển khai thử nghiệm tại Việt Nam là T-DMB, DVB-H. Trong quá trình thực hiện luận văn chắc chắn không tránh đƣợc những thiếu sót, tôi rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Kim Giao, các đồng nghiệp tại Trung tâm Kỹ thuật – Cục tần số Vô Tuyến Điện đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 12 CHƢƠNG 1.
NGHIÊN CỨU TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG 1. TỔN G QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH DI DỘNG 1. Định nghĩa về truyền hình di động Truyền hình di động là phát sóng vô tuyến, truyền tải các nội dung truyền hình bao gồm hình ảnh, âm thanh đến các thiết bị đang di chuyển hoặc có khả năng di chuyển đƣợc. Truyền hình di động cho phép ngƣời xem thƣởng thức các chƣơng trình truyền hình tƣ nhân hoặc tƣơng tác với nội dung tƣơng thích đặc biệt với môi trƣờng thông tin di động.
Các đặc điểm về khả năng di chuyển và sử dụng riêng biệt là điểm khác biệt giữa truyền hình di động với các dịch vụ truyền hình cơ bản. Trải nghiệm của ngƣời xem truyền hình thông qua các thiết bị chuyên dụng truyền hình di động khác với rất nhiều cách xem truyền hình thông thƣờng, điểm khác biệt lớn là về kích thƣớc màn hình. Các kỹ thuật sử dụng cho các dịch vụ truyền hình di động cơ bản là kỹ thuật số, nhiều thuật ngữ của truyền hình di động lại giống với các thuật ngữ của Internet. Ví dụ, thuật ngữ unicast và multicast đều đƣợc sử dụng trong IPTV.
Có nghĩa, unicast là truyền tải đến một ngƣời dùng, còn multicast là gửi nội dung đến nhiều ngƣời dùng. Các định nghĩa này cũng giống trong các ứng dụng cơ bản của Internet. Vấn đề kỹ thuật Trên thực tế thì có hai cách để truyền phát truyền hình di động. Cách thứ nhất là dùng mạng tế bào hai chiều, cách thứ hai là mạng quảng bá riêng một chiều.
Cả hai mạng truyền phát đều có các ƣu điểm và nhƣợc điểm khác nhau. Truyền thông qua mạng tế bào có ƣu điểm là sử dụng cơ sở hạ tầng có sẵn vì vậy nên không mất nhiều kinh phí để phát triển. Đồng thời, các nhà khai thác cũng tạo ra thị trƣờng cung cấp các dịch vụ truyền hình di dộng đến các thuê bao di động có nhu cầu sử dụng và có thiết bị đầu cuối tƣơng thích. Tuy nhiên, điểm bất lợi chính của mạng tế bào( 2G hoặc 3G) là không chỉ truyền tải chƣơng trình truyền hình di động mà còn tải thoại, dịch vụ dữ liệu vì vậy cũng làm giảm đi chất lƣợng cung cấp dịch vụ của các nhà khai thác di động.
Trong khi đó, truyền hình di động lại đòi hỏi có tốc độ dữ liệu cao, điều đó cũng là gánh nặng rất lớn đối với các hệ thống tế bào có dung lƣợng giới hạn đã có sẵn. Thêm nữa, không thể coi thiết bị đầu cuối đang sử dụng lại nhận đƣợc các ứng dụng của truyền hình di động mà không yêu cầu thiết kế lại và thay thế nhiều. Một vài vấn đề nhƣ kích thƣớc màn hình, mức thu tín hiệu, công suất và khả năng xử lý tín hiệu đã thúc đẩy thị TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 13 trƣờng truyền hình di động phát triển các thiết bị thu cầm tay, thu đƣợc chất lƣợng thoại và truyền hình tốt hơn so với các thiết bị cầm tay có sẵn của mạng tế bào. Rất nhiều nhà khai thác dịch vụ di động 2G, và phần lớn nhà cung cấp 3G hiện tại đang cung cấp VOD và đoạn truyền hình.
Các dịch vụ đó chủ yếu truyền phát theo phƣơng thức unicast, với dung lƣợng giới hạn truyền. Các nhà khai thác đã xây dựng dựa trên các kỹ thuật cơ bản trong mạng tế bào của họ nhƣ GSM, WCDMA hoặc CDMA2000. Ví dụ nhƣ kỹ thuật đƣợc thiết kế hoạt động trong mạng 3G là MBMS( Multimedia Broadcast Multicast Service), hệ thống phân phối multicast có thể điều hành trong một nút unicast hoặc multicast. Dự án 3GPP ( Generation Partnership Project) thiết kế ra kỹ thuật MBMS nhằm cung cấp các dịch vụ truyền hình di động trên các mạng tế bào có sẵn GSM và WCDMA.
MBMS hoạt động trong băng thông 5MHz của WCDMA, hỗ trợ sáu đƣờng song song, dịch vụ cung cấp truyền hình thời gian thực với tốc độ 128kbit/s của mỗi kênh 5MHz.1 Dịch vụ truyền hình qua các mạng di động. Truyền trực tuyến truyền hình Truyền trực tuyến truyền hình di di động qua mạng 3G động qua mạng đƣợc thiết kế riêng Ví dụ các nhà Orange Mobile TV; AT&T V- Cast Mobile TV; khai thác Wireless( sử dụng Mobile TV) 3 Italia Ngƣời dùng Thuê bao di động, nội mạng Dịch vụ Truyền trực tuyến truyền hình, bằng cách nhắn tin. Mạng dịch vụ Mạng 3G Mạng quảng bá thiết kế riêng một chiều. Nền tảng kỹ MBMS MediaFLO; thuật DVB-H/SH; DMB Sản phẩm Truyền hình chuyên nghiệp truyền hình Chất lƣợng Quản lý QoS; MPEG-4 truyền hình Thiết bị thu Yêu cầu điện thoại theo chuẩn Yêu cầu thiết bị cầm tay loại mới 3G có hai chế độ có khả năng thu tín hiệu quảng bá, tín hiệu tế bào để nghe gọi và truy cập Internet di động.
Cung cấp dịch Cung cấp dịch vụ cho tất cả Giới hạn thuê bao, trong một vài vụ thuê bao 3G nếu có yêu cầu sử nƣớc; đang mở rộng phát triển dụng dịch vụ trên nhiều nơi. Giới hạn liên Mạng 3G có thể không hỗ trợ Chi phí xây dựng một mạng TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 14 quan đƣợc lƣu lƣợng dùng truyền riêng. hình di động nhƣ thoại và dữ liệu khi ngƣời dùng tăng lên Tuy nhiên, mạng thiết kế riêng cho truyền hình di động có thể đƣợc thiết kế một cách tối ƣu để truyền tải truyền hình di động. Hệ thống đó không chỉ gồm hệ thống phát sóng mặt đất mà còn cả hệ thống vệ tinh hoặc kết hợp cả hai hệ thống phát sóng.
Điểm lợi thế chính của các hệ thống thiết kế riêng này là không phụ thuộc vào nội dung truyền hình di dộng, hệ thống có thể truyền tải đến số lƣợng lớn ngƣời dùng cùng một lúc. Mặt khác, khó khăn lớn nhất đang gặp phải về kinh phí rất lớn để đầu tƣ cơ sở hạ tầng đáp ứng đƣợc yêu cầu và lựa chọn nội dung giới hạn, tuy nhiên thị trƣờng truyền hình di động vẫn đang tiếp tục phát triển cho dù vấn đề khó khăn đó vẫn chƣa thực sự đƣợc giải quyết nhiều. Các tiêu chuẩn truyền hình số di động cho các hệ thống truyền hình di động. Hiện nay đã nghiên cứu đƣợc một số chuẩn hỗ trợ cho phƣơng thức truyền tải truyền hình di động, di động đa phƣơng tiện do các mạng truyền đƣợc thiết kế riêng.
Một số chuẩn sau đây: a. Digital Video Broadcasting – Handheld ( DVB-H ). Digital Multimedia Broadcasting ( DMB ). Integrate Services Digital Broadcasting – Terrestrial (ISDB-T).
Các tiêu chuẩn này sử dụng kỹ thuật điều chế phổ biến là OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) và liên kết hoạt động với các mạng viễn thông. DVB-H đƣợc hầu hết Châu Âu sử dụng làm chuẩn truyền hình di động do tính tƣơng thích đƣợc với các chuẩn di đông GSM và WCDMA. T-DMB đang sử dụng tại Hàn Quốc, Indonesia và một phần Châu Âu ( tại Việt Nam, đài truyền hình Việt Nam đang phát thử nghiệm), S-DMB đang phát triển tại Hàn Quốc. ISDB-T chỉ ứng dụng tại Nhật Bản cung cấp các dịch vụ truyền hình di động.
Kỹ thuật MediaFLO đƣợc triển khai tại Mỹ cung cấp các ứng dụng truyền hình di động. Thêm vào các chuẩn trên dựa cơ bản vào khuyến nghị ITU-R BT 1833 – có một số kỹ thuật truyền tải truyền hình di động mở rộng chuẩn và phát triển trên nhiều nƣớc, gồm kỹ thuật DAB-IP, Advanced-VBS và hệ thống CMMB (China Mobile Multimedia Broadcasting). Các chuẩn truyền hình di động theo khuyến nghị ITU-R BT 1833: - DVB-H: dựa trên chuẩn DVB-T, đƣợc tối ƣu cho thiết bị đầu cuối cầm tay. DVB-H sử dụng phƣơng pháp lát cắt thời gian( time-slicing ) nhằm giảm công suất TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 15 tiêu thụ trung bình và giúp các máy cầm tay có thể chuyển giao tần số từ cell này sang cell khác.
Tiêu chuẩn này thiết kế độ rộng băng thông là 5MHz, 6MHz, 7MHz và 8MHz phù hợp với độ rộng băng thông của các dịch vụ quảng bá trên thế giới.