Luận văn về quy hoạch vùng phủ sóng DVB-T2 tại Quảng Trị

Chuyên khảo phân tích Luận văn quy hoạch vùng phủ sóng dvb t2 tại quảng trị, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Quố Tuấn
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử - viễn thông
• Đề tài: Luận văn quy hoạch vùng phủ sóng dvb t2 tại quảng trị
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Huế

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DVB-T2
• 1.1. Tiêu chuẩn của DVB-T2
• 1.2. Sự khác nhau giữa DVB-T và DVB-T2
• 1.3. Tốc độ dữ liệu
• 1.4. Tỷ số sóng mang trên nhiễu
• 1.5. Trễ thời gian giữa I và Q
• 1.6. Mức tín hiệu
• 2. CHƯƠNG 2: LỘ TRÌNH CHUYỂN ĐỔI TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT TẠI QUẢNG TRỊ
• 2.1. Lộ trình số hóa DVT tại Việt Nam
• 2.2. Lộ trình chuyển đổi truyền hình số ở Quảng Trị
• 2.3. Hiện trạng máy phát hiện nay tại Quảng Trị
• 2.4. Mô hình phát sóng có sử dụng bộ điều chế DVB-T
• 2.5. Mô hình chuyển tiếp qua trạm tần số 36,15 MHz
• 3. CHƯƠNG 3: QUY HOẠCH VÙNG PHỦ SÓNG DVB-T2 TẠI QUẢNG TRỊ
• 3.1. Kết quả mô phỏng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về DVB T2 Tại Quảng Trị Ưu Điểm Vượt Trội

Truyền hình kỹ thuật số DVB-T2 ra đời đã khắc phục được nhược điểm của hệ thống máy phát hình analog trước đó. DVB-T2 mang lại khả năng phát sóng nhiều chương trình trên một kênh RF, khả năng thu tín hiệu đa đường, khả năng thu di động, chống được hiện tượng bóng hình, nhòe hình ở máy thu do can nhiễu đường truyền. Chuẩn truyền hình số DVB-T2 là thế hệ thứ 2 của DVB-T. Sự xuất hiện của chuẩn DVB-T2 tạo ra hiệu suất phổ cao hơn, đó là một quá trình chuyển đổi từ truyền hình tương tự sang chuẩn DVB-T2, hoặc cũng là quá trình chuyển đổi từ DVB-T sang DVB-T2. Hiệu suất phổ cao hơn có nghĩa là với cùng một số lượng phổ (cùng khoảng băng thông tần số), số lượng các kênh phát có thể được phát nhiều hơn hoặc cũng có thể phát cùng một số kênh nhưng chất lượng hình ảnh cùng âm thanh cao hơn, vùng phủ sóng tốt hơn. Nếu việc ứng dụng nén MPEG-4 được thực hiện, việc tăng dung lượng truyền dẫn được nâng lên đáng kể. Thực tế đã cho thấy rằng, một số lượng gấp đôi số kênh có thể được phát đi cùng một thời điểm trong khi vẫn giữ nguyên được chất lượng âm thanh và hình ảnh hay một số lượng kênh với chất lượng HD cũng có thể phát đi như truyền hình số của các nước phát triển đang sử dụng.

1.1. Các Tiêu Chuẩn Quan Trọng Của DVB T2 Hiện Nay

Các tiêu chuẩn của DVB-T2 bao gồm khả năng truyền dẫn trên các thiết bị sẵn có và tái sử dụng cơ sở hạ tầng sẵn có. DVB-T2 hướng tới mục tiêu phục vụ cho thiết bị cố định và di động. DVB-T2 cung cấp tăng tối thiểu 30% dung lượng, phục vụ cho một giải pháp mạng đơn tần (SFN) hiệu quả so với DVB-T. DVB-T2 có cơ chế nâng cao độ tin cậy đối với từng loại hình dịch vụ cụ thể. Điều đó có nghĩa là DVB-T2 có khả năng đạt được độ tin cậy cao hơn đối với một vài dịch vụ so với các dịch vụ khác. DVB-T2 cung cấp băng thông rộng và tần số linh hoạt. Nếu có thể, giảm tỷ số công suất đỉnh/công suất trung bình của tín hiệu để giảm thiểu giá thành thiết bị truyền sóng.

1.2. So Sánh Sự Khác Biệt Giữa DVB T Và DVB T2 Chi Tiết

So với DVB-T, DVB-T2 OFDM các thông số mở rộng bao gồm: Mã sửa sai FEF và kỹ thuật điều chế QAM 256 cho phép tăng dung lượng lên đến 25-30%, tiến gần đến giới hạn Shannon. Điều chế OFDM tăng dung lượng sóng mang từ 8k đến 32k. Trong mạng đơn tần, khoảng bảo vệ là 1/16 thay vì 1/4 và kết quả là tăng lên được 18%. Tối ưu hóa các điểm rời rạc theo khoảng bảo vệ (GI). Băng thông được mở rộng với 8 MHz bandwidth, là 7. Mở rộng sự đan xen lẫn nhau bao gồm bit, cell, thời gian và tần số đan xen. Việc mở rộng các thông số của OFDM cho phép giảm thiểu đáng kể chi phí khi so sánh giữa chuẩn DVB-T2 và DVB-T, cùng với việc áp dụng mã sửa sai mới cho phép tăng dung lượng lên 50% đối với mạng đa tần và có thể cao hơn so với mạng đơn tần.

II. Lộ Trình Chuyển Đổi Truyền Hình Số Mặt Đất Tại Quảng Trị

Theo Đề án số hóa phát thanh và truyền hình tại Việt Nam, từ năm 2013 đến năm 2018, các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất toàn quốc và khu vực có trách nhiệm triển khai và hoàn thành việc xây dựng hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tại các tỉnh, thành phố thuộc nhóm III (trong đó có tỉnh Quảng Trị) để chuyển tải các kênh chương trình phục vụ nhiệm vụ chính trị, thông tin tuyên truyền thiết yếu của các đài truyền hình trung ương và địa phương trên địa bàn. Căn cứ vào tình hình triển khai hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình, các Đài truyền hình trung ương và địa phương thực hiện việc phát sóng song song các kênh chương trình truyền hình phục vụ nhiệm vụ chính trị, thông tin tuyên truyền thiết yếu trên hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất và truyền hình tương tự mặt đất tại các tỉnh, thành phố thuộc nhóm III. Trước ngày 31 tháng 12 năm 2018, các Đài truyền hình Trung ương và địa phương kết thúc việc phát sóng tất cả các kênh chương trình trên hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình tương tự mặt đất để chuyển hoàn toàn sang phát sóng trên hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tại các tỉnh, thành phố thuộc nhóm III.

2.1. Hiện Trạng Máy Phát Hiện Nay Tại Quảng Trị Chi Tiết

Hiện trạng máy phát hiện nay tại Quảng Trị cần được khảo sát và đánh giá kỹ lưỡng. Cần xác định rõ số lượng, công suất, vị trí đặt trạm phát, và tình trạng kỹ thuật của các máy phát hiện có. Việc này giúp đưa ra kế hoạch nâng cấp, thay thế thiết bị phù hợp, đảm bảo vùng phủ sóng DVB-T2 hiệu quả. Cần xem xét đến khả năng tích hợp các máy phát hiện có vào hệ thống truyền hình số DVB-T2 để tiết kiệm chi phí đầu tư.

2.2. Mô Hình Phát Sóng Sử Dụng Bộ Điều Chế Số DVB T

Mô hình phát sóng sử dụng bộ điều chế số DVB-T cần được phân tích để hiểu rõ nguyên lý hoạt động và khả năng ứng dụng trong điều kiện thực tế tại Quảng Trị. Cần xem xét đến các yếu tố như: sơ đồ khối bộ điều chế số DVB-T, các thông số kỹ thuật quan trọng, và khả năng tương thích với các thiết bị khác trong hệ thống. Việc này giúp lựa chọn bộ điều chế số phù hợp, đảm bảo chất lượng tín hiệu và vùng phủ sóng truyền hình số.

2.3. Mô Hình Chuyển Tiếp Qua Trung Tần 36 15 MHz

Mô hình chuyển tiếp qua trung tần 36,15 MHz cần được nghiên cứu để tối ưu hóa quá trình truyền dẫn tín hiệu DVB-T2. Cần xem xét đến các yếu tố như: sơ đồ khối hệ thống chuyển tiếp, các thông số kỹ thuật quan trọng, và khả năng chống nhiễu. Việc này giúp đảm bảo tín hiệu truyền hình số được truyền dẫn ổn định, chất lượng cao, và vùng phủ sóng rộng khắp.

III. Quy Hoạch Vùng Phủ Sóng DVB T2 Tại Quảng Trị Hiệu Quả

Quy hoạch vùng phủ sóng DVB-T2 Quảng Trị là một nhiệm vụ quan trọng để đảm bảo người dân trên địa bàn tỉnh có thể tiếp cận được dịch vụ truyền hình số chất lượng cao. Việc quy hoạch cần dựa trên các yếu tố như: địa hình, dân cư, hiện trạng hạ tầng truyền dẫn, và các quy định của nhà nước. Cần xác định rõ vị trí đặt trạm phát, công suất phát, tần số sử dụng, và các giải pháp kỹ thuật để tối ưu hóa vùng phủ sóng. Quy hoạch vùng phủ sóng cần đảm bảo tính khả thi, hiệu quả kinh tế, và phù hợp với điều kiện thực tế của địa phương.

3.1. Phân Tích Địa Hình Và Dân Cư Ảnh Hưởng Phủ Sóng

Địa hình phức tạp và phân bố dân cư không đồng đều là những thách thức lớn trong việc quy hoạch vùng phủ sóng DVB-T2 tại Quảng Trị. Cần phân tích chi tiết địa hình từng khu vực, xác định các vùng núi cao, vùng sâu vùng xa, và các khu vực đô thị tập trung. Đồng thời, cần khảo sát mật độ dân cư, thói quen xem truyền hình, và khả năng tiếp cận dịch vụ của người dân. Dựa trên kết quả phân tích, có thể đưa ra các giải pháp kỹ thuật phù hợp, như: sử dụng nhiều trạm phát công suất nhỏ, sử dụng anten có độ lợi cao, hoặc sử dụng các công nghệ truyền dẫn tiên tiến.

3.2. Lựa Chọn Vị Trí Đặt Trạm Phát DVB T2 Tối Ưu Nhất

Vị trí đặt trạm phát DVB-T2 có ảnh hưởng rất lớn đến vùng phủ sóng và chất lượng tín hiệu. Cần lựa chọn các vị trí cao ráo, thoáng đãng, không bị che chắn bởi các công trình xây dựng hoặc cây cối. Đồng thời, cần xem xét đến các yếu tố như: khả năng kết nối với nguồn điện, khả năng bảo trì bảo dưỡng, và an ninh trật tự. Nên ưu tiên các vị trí đã có sẵn hạ tầng truyền dẫn, như: các trạm phát thanh truyền hình hiện có, hoặc các cột viễn thông.

3.3. Kết Quả Mô Phỏng Vùng Phủ Sóng DVB T2 Chi Tiết

Kết quả mô phỏng vùng phủ sóng DVB-T2 là cơ sở quan trọng để đánh giá hiệu quả của quy hoạch và đưa ra các điều chỉnh cần thiết. Cần sử dụng các phần mềm mô phỏng chuyên dụng để dự đoán vùng phủ sóng, cường độ tín hiệu, và chất lượng tín hiệu tại các khu vực khác nhau. Kết quả mô phỏng cần được so sánh với thực tế để đánh giá độ chính xác và đưa ra các giải pháp cải thiện.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Và Kết Quả Nghiên Cứu DVB T2 Quảng Trị

Việc triển khai DVB-T2 tại Quảng Trị mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho người dân và xã hội. Người dân có thể xem được nhiều kênh truyền hình hơn với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt hơn. Các đài truyền hình có thể tiết kiệm chi phí phát sóng và nâng cao hiệu quả hoạt động. Xã hội có thể tiếp cận được thông tin nhanh chóng và chính xác hơn. Các kết quả nghiên cứu về DVB-T2 tại Quảng Trị cung cấp cơ sở khoa học cho việc triển khai và vận hành hệ thống truyền hình số hiệu quả.

4.1. Đánh Giá Hiệu Quả Phủ Sóng DVB T2 Thực Tế Tại Quảng Trị

Đánh giá hiệu quả phủ sóng DVB-T2 thực tế tại Quảng Trị là bước quan trọng để xác định những khu vực nào đã được phủ sóng tốt, khu vực nào còn yếu hoặc chưa có sóng. Việc này có thể thực hiện thông qua khảo sát thực địa, thu thập phản hồi từ người dân, và phân tích dữ liệu từ các trạm phát. Dựa trên kết quả đánh giá, có thể đưa ra các giải pháp điều chỉnh, như: tăng công suất phát, điều chỉnh hướng anten, hoặc xây dựng thêm trạm phát mới.

4.2. Phân Tích Chất Lượng Tín Hiệu DVB T2 Sau Triển Khai

Phân tích chất lượng tín hiệu DVB-T2 sau triển khai giúp đảm bảo người dân có thể xem được truyền hình số với chất lượng tốt nhất. Cần đo đạc các thông số kỹ thuật quan trọng, như: cường độ tín hiệu, tỷ lệ lỗi bit (BER), và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR). Dựa trên kết quả phân tích, có thể xác định các nguyên nhân gây suy giảm chất lượng tín hiệu, như: nhiễu điện từ, địa hình che chắn, hoặc thiết bị kém chất lượng. Từ đó, có thể đưa ra các giải pháp khắc phục, như: sử dụng bộ lọc nhiễu, điều chỉnh vị trí anten, hoặc thay thế thiết bị.

V. Kết Luận Và Tương Lai Phát Triển DVB T2 Tại Quảng Trị

Việc quy hoạch và triển khai DVB-T2 tại Quảng Trị là một bước tiến quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ truyền hình và đáp ứng nhu cầu thông tin của người dân. Tuy nhiên, để DVB-T2 phát triển bền vững, cần có sự quan tâm và đầu tư hơn nữa từ các cấp chính quyền, các doanh nghiệp, và cộng đồng. Cần tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mới, nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, và xây dựng một môi trường cạnh tranh lành mạnh.

5.1. Thách Thức Và Cơ Hội Phát Triển DVB T2 Trong Tương Lai

Phát triển DVB-T2 trong tương lai đối mặt với nhiều thách thức, như: sự cạnh tranh từ các dịch vụ truyền hình trả tiền, sự thay đổi nhanh chóng của công nghệ, và sự hạn chế về nguồn lực. Tuy nhiên, cũng có nhiều cơ hội để DVB-T2 phát triển, như: sự gia tăng nhu cầu xem truyền hình chất lượng cao, sự hỗ trợ từ chính phủ, và sự phát triển của các công nghệ mới.

5.2. Đề Xuất Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Quả DVB T2 Quảng Trị

Để nâng cao hiệu quả DVB-T2 tại Quảng Trị, cần có các giải pháp đồng bộ, như: tăng cường tuyên truyền về lợi ích của DVB-T2, hỗ trợ người dân chuyển đổi từ truyền hình analog sang truyền hình số, khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư vào DVB-T2, và tăng cường kiểm tra giám sát chất lượng dịch vụ.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo Quyết định số 2451/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất đến năm 2020, Việt Nam đặt mục tiêu đến năm 2015 có 80% hộ gia đình xem được truyền hình số và nâng lên mức 100% vào năm 2020. Trong tiến trình này, tỉnh Quảng Trị là địa phương thuộc nhóm 3, phải hoàn thành việc chuyển đổi hạ tầng truyền hình tương tự sang truyền hình số mặt đất trước ngày 31 tháng 12 năm 2018. Thực tế địa hình Quảng Trị có đặc điểm hẹp ngang, dốc thoải từ Tây sang Đông với nhiều dãy núi cao xen lẫn đồng bằng và dải ven biển, gây ra hiện tượng phản xạ đa đường và suy hao tín hiệu nghiêm trọng.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn là xây dựng phương án quy hoạch vùng phủ sóng chuẩn DVB-T2 tối ưu, giải quyết triệt để bài toán can nhiễu và mở rộng diện tích phủ sóng trong điều kiện địa hình phức tạp. Mục tiêu cụ thể là phân tích các thông số kỹ thuật then chốt của thế hệ truyền hình số thứ hai, tính toán mô hình truyền sóng thực tế và mô phỏng hiệu năng truyền dẫn trên địa bàn tỉnh trong giai đoạn 2015 đến 2018. Kết quả nghiên cứu mang lại ý nghĩa quan trọng khi nâng cao hiệu suất phổ tần vô tuyến, giúp tăng dung lượng truyền dẫn từ 30% đến 50% so với thế hệ DVB-T, đồng thời đảm bảo trên 95% dân cư địa phương tiếp cận được các kênh truyền hình độ nét cao HD với chất lượng tín hiệu ổn định.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng hệ thống lý thuyết truyền thông số hiện đại, trọng tâm là công nghệ ghép kênh phân chia tần số trực giao có mã COFDM của chuẩn DVB-T2. Khung lý thuyết mở rộng kích thước biến đổi Fourier nhanh FFT lên 6 chế độ linh hoạt từ 1k đến 32k (tương ứng từ 853 đến 27.841 sóng mang trong chế độ mở rộng), kết hợp các khoảng bảo vệ mới từ 1/128 đến 1/4 nhằm loại bỏ hoàn toàn hiện tượng xuyên nhiễu ký hiệu ISI và xuyên nhiễu sóng mang ICI.

Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp lý thuyết chòm sao xoay (Rotated Constellation) với góc quay chuẩn xác cho từng bậc điều chế (như 29,2 độ cho QPSK và 16,8 độ cho 16-QAM) kết hợp cơ chế làm trễ trục tọa độ vuông pha Q-delay. Mô hình toán học truyền sóng vô tuyến Okumura-Hata cho dải tần UHF từ 470 MHz đến 862 MHz và dải VHF 200 MHz được áp dụng để xác định quy luật suy hao công suất theo khoảng cách. Các khái niệm then chốt bao gồm mạng đơn tần SFN, ống lớp vật lý PLP, tỷ số sóng mang trên tạp âm C/N và mã khối không gian - thời gian MISO Alamouti.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập từ cơ sở dữ liệu số hóa cao độ địa hình của 9 huyện, thị xã, thành phố thuộc tỉnh Quảng Trị cùng hiện trạng 2 trạm phát sóng chính tại khu vực đồng bằng và trung du. Cỡ mẫu mô phỏng kỹ thuật số bao gồm 100.000 khối ký hiệu OFDM (tương đương hơn 10^6 bit dữ liệu) được tạo ngẫu nhiên để đánh giá xác suất lỗi trên phần mềm chuyên dụng.

Phương pháp chọn mẫu dựa trên kỹ thuật chọn mẫu phân tầng phi ngẫu nhiên theo đặc thù phân bố địa lý, đại diện cho 3 dạng địa hình điển hình gồm đô thị mật độ cao, nông thôn đồng bằng và miền núi hiểm trở. Phương pháp phân tích mô phỏng số trên môi trường MATLAB Simulink được lựa chọn làm giải pháp chủ đạo vì cho phép kiểm soát chính xác các tham số kênh truyền nhiễu trắng AWGN, kênh fading đa đường Rayleigh và Ricean, giúp tiết kiệm hơn 70% kinh phí so với phương pháp đo thử nghiệm thực địa quy mô lớn trong giai đoạn lập dự án. Toàn bộ quy trình thu thập dữ liệu, phân tích mô hình và xử lý kết quả được tiến hành từ đầu năm 2014 đến cuối năm 2015.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, kỹ thuật chòm sao xoay kết hợp làm trễ thành phần Q mang lại hiệu quả cải thiện tỷ lệ lỗi bit BER vượt trội trên kênh fading đa đường. Khi mô phỏng điều chế 16-QAM với góc quay 16,8 độ, hệ thống DVB-T2 đạt mức lỗi bit 10^-4 ở tỷ số tín hiệu trên tạp âm thấp hơn 2,8 dB so với chòm sao không xoay, giúp tín hiệu chống chịu fading sâu tốt hơn 30%.

Thứ hai, việc áp dụng chế độ điều chế bậc cao 256-QAM cùng mã sửa sai FEC 2/3 và kích thước FFT 32k cho phép tốc độ truyền dữ liệu tối đa trên một kênh tần số 8 MHz đạt mức 40,2 Mbps, tăng khoảng 48% so với tốc độ cực đại 24 Mbps của chuẩn DVB-T ở điều chế 64-QAM.

Thứ ba, tính toán từ mô hình Okumura-Hata cho thấy mức suy hao truyền sóng trung bình tại vùng đồi núi phía Tây Quảng Trị cao hơn khoảng 18 dB so với khu vực đồng bằng ven biển ở cùng bán kính phát 30 km, đòi hỏi phải bố trí các trạm phát lặp phụ trợ.

Thứ tư, nghiên cứu xác lập được bảng thông số ngưỡng thu tối thiểu cho 6 kịch bản sử dụng. Cụ thể, thiết bị thu cố định ngoài trời với cấu hình 256-QAM chỉ cần tỷ số C/N là 20,0 dB và điện áp đầu vào 25,5 dBuV, trong khi thiết bị cầm tay ngoài trời với cấu hình 16-QAM chỉ yêu cầu tỷ số C/N là 9,8 dB và điện áp 17,5 dBuV.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi giúp chuẩn DVB-T2 vượt trội hơn thế hệ trước là nhờ việc phân tách hai thành phần thực I và ảo Q vào các cell thời gian và tần số khác nhau. Khi một sóng mang phụ bị triệt tiêu do fading cục bộ, máy thu vẫn có thể khôi phục lại dữ liệu gốc từ thành phần còn lại mà không làm gián đoạn luồng thông tin.

Trong báo cáo kỹ thuật, dữ liệu kết quả được trực quan hóa tối ưu thông qua đồ thị đường cong suy hao trường điện trường theo khoảng cách từ 1 km đến 60 km, kết hợp bảng ma trận đối chiếu giữa các mẫu pilot phân tán từ PP1 đến PP8 với kích thước FFT. Đường đặc tuyến BER theo tỷ số tín hiệu trên tạp âm Eb/N0 cho thấy rõ sự dịch chuyển tích cực của đường cong hiệu năng sang phía bên trái khi kích hoạt chế độ quay chòm sao.

So sánh với tiêu chuẩn quốc tế NorDig 2013, các chỉ số tính toán trong luận văn hoàn toàn tương thích và phản ánh chính xác các đặc tính kỹ thuật truyền dẫn số tiên tiến. Kết quả này khẳng định tính khả thi của việc thiết lập mạng đơn tần SFN trên diện rộng mà không lo ngại hiện tượng tự nhiễu giữa các máy phát lân cận.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, nâng cấp hệ thống máy phát hình hiện hữu bằng việc tích hợp bộ điều chế số DVB-T2 chuẩn 32k FFT tại trạm phát sóng trung tâm, hoàn thành trong quý 2 năm 2016, do Đài Phát thanh - Truyền hình Quảng Trị trực tiếp triển khai nhằm tận dụng lại hơn 80% hệ thống cột anten và cáp dẫn sóng sẵn có.

Thứ hai, thiết lập cấu hình tham số mạng phát sóng tối ưu với phương thức điều chế 64-QAM hoặc 256-QAM, mã sửa sai FEC 2/3, khoảng bảo vệ GI 1/16 và mẫu pilot phân tán PP7, hướng tới mục tiêu phủ sóng đạt trên 95% diện tích đồng bằng, do Sở Thông tin và Truyền thông tỉnh Quảng Trị thẩm định và giám sát trong giai đoạn 2016 đến 2017.

Thứ ba, xây dựng mô hình chuyển tiếp tín hiệu qua trung tần 36,15 MHz tại các khu vực vùng sâu như huyện Hướng Hóa và Đakrông, giảm chi phí đầu tư thiết bị chuyển đổi số xuống khoảng 35%, do các doanh nghiệp viễn thông hạ tầng phối hợp thực hiện từ năm 2017 đến 2018.

Thứ tư, ban hành quy chế hỗ trợ đầu thu kỹ thuật số chuẩn DVB-T2 tích hợp giải mã MPEG-4 cho 100% hộ nghèo và cận nghèo trên địa bàn trước ngày 31 tháng 12 năm 2018, do Ủy ban Nhân dân tỉnh Quảng Trị chỉ đạo kết hợp nguồn kinh phí từ Quỹ Dịch vụ Viễn thông Công ích.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm kỹ sư vô tuyến và chuyên viên kỹ thuật tại các đài phát thanh - truyền hình địa phương. Luận văn cung cấp giải pháp toàn diện về cấu hình máy phát số, phương án ghép kênh luồng truyền dẫn TS và quy trình tối ưu hóa các tham số điều chế trong quá trình chuyển đổi số thực tế.

Nhóm cán bộ quản lý nhà nước tại Sở Thông tin và Truyền thông cùng các cơ quan quản lý tần số vô tuyến điện. Tài liệu mang đến cơ sở khoa học vững chắc để quy hoạch phân bổ kênh tần số dải UHF, giải phóng băng tần phục vụ thông tin di động băng rộng.

Nhóm giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Điện tử - Viễn thông. Công trình đóng vai trò như tài liệu tham khảo chuẩn mực về mô phỏng xử lý tín hiệu số, thuật toán mã hóa khối Alamouti và mô hình tính toán suy hao truyền sóng vô tuyến.

Nhóm doanh nghiệp sản xuất, nhập khẩu và phân phối thiết bị thu phát truyền hình số. Dữ liệu ngưỡng công suất thu và tỷ số C/N giúp doanh nghiệp hiệu chỉnh thiết bị đầu cuối đạt độ nhạy thu tối ưu theo điều kiện môi trường Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

Chuẩn DVB-T2 có những ưu điểm đột phá nào so với chuẩn DVB-T trước đây? Chuẩn DVB-T2 nâng cao hiệu suất sử dụng phổ tần vô tuyến lên gần 50% nhờ sử dụng điều chế bậc cao 256-QAM và mã sửa sai mật độ cao LDPC kết hợp BCH. Trong khi DVB-T chỉ hỗ trợ kích thước FFT tối đa 8k, DVB-T2 mở rộng lên đến 32k với khoảng 27.841 sóng mang, giúp truyền tải nhiều kênh chương trình HD đồng thời trên cùng một độ rộng băng thông 8 MHz.

Tại sao kỹ thuật chòm sao xoay lại giúp tăng cường độ bền vững của tín hiệu? Kỹ thuật chòm sao xoay gán cho mỗi điểm tín hiệu một tọa độ mới trên mặt phẳng phức, sau đó đưa thành phần đồng pha I và vuông pha Q vào các khoảng thời gian phát khác nhau. Trong thực tế lan truyền qua kênh fading sâu, nếu một thành phần bị suy giảm nghiêm trọng thì máy thu vẫn giải mã chính xác dữ liệu dựa trên thành phần còn lại, giúp giảm tỷ lệ lỗi bit BER rõ rệt.

Mô hình Okumura-Hata đóng vai trò gì trong việc quy hoạch vùng phủ sóng tại địa phương? Mô hình Okumura-Hata cung cấp công thức giải tích tính toán chính xác mức suy hao đường truyền vô tuyến cho dải tần từ 150 MHz đến 1500 MHz tại các dạng địa hình đô thị, ngoại ô và nông thôn. Tại Quảng Trị, mô hình giúp dự báo độ suy giảm điện trường tại các cự ly từ 5 km đến 50 km, làm cơ sở xác định công suất phát và chiều cao cột anten phù hợp.

Lộ trình số hóa truyền hình mặt đất tại tỉnh Quảng Trị được triển khai như thế nào? Theo Đề án số hóa truyền hình quốc gia, Quảng Trị thuộc nhóm 3 có trách nhiệm hoàn thành chuyển đổi hạ tầng truyền dẫn số trước ngày 31 tháng 12 năm 2018. Giai đoạn đầu duy trì phát sóng song song giữa truyền hình tương tự và kỹ thuật số DVB-T2, sau đó tiến hành tắt hoàn toàn các trạm phát sóng analog để chuyển hẳn sang mạng phát sóng số mặt đất hiện đại.

Mạng đơn tần SFN trong truyền hình số DVB-T2 mang lại lợi ích gì cho việc quản lý tần số? Mạng đơn tần SFN cho phép tất cả các máy phát trong cùng một mạng lưới phát sóng đồng thời trên một kênh tần số duy nhất nhờ sự đồng bộ thời gian từ hệ thống GPS. Giải pháp này giúp tiết kiệm tối đa tài nguyên phổ tần số vô tuyến điện, mở rộng vùng phủ sóng liên tục mà không gây hiện tượng giao thoa sóng có hại giữa các trạm phát kế cận.

Kết luận

• Chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T2 chứng minh tính ưu việt vượt trội với dung lượng truyền dẫn tăng từ 30% đến gần 50% so với thế hệ DVB-T tiền nhiệm.
• Kỹ thuật chòm sao xoay kết hợp làm trễ pha Q và mã khối Alamouti giúp giảm tỷ số tín hiệu trên tạp âm yêu cầu từ 2,5 dB đến 3,2 dB trên kênh truyền fading.
• Phương pháp tính toán suy hao theo mô hình Okumura-Hata phản ánh chính xác đặc thù địa hình tỉnh Quảng Trị, phân định rõ mức suy hao giữa vùng đồng bằng và miền núi.
• Đề xuất cấu hình mạng đơn tần SFN với kích thước 32k FFT và khoảng bảo vệ 1/16 giúp phủ sóng hiệu quả với bán kính trên 45 km cho mỗi trạm phát chính.
• Cung cấp cơ sở khoa học và giải pháp kỹ thuật khả thi phục vụ mục tiêu hoàn thành số hóa truyền hình tại địa phương trước thời hạn 31 tháng 12 năm 2018.

Đóng góp quan trọng nhất của luận văn là đã chuẩn hóa toàn bộ quy trình tính toán, mô phỏng và lựa chọn cấu hình tham số truyền dẫn DVB-T2 phù hợp với điều kiện địa hình thực tế tại miền Trung. Kế hoạch tiếp theo trong giai đoạn 2016 đến 2018 là phối hợp với các đài truyền hình địa phương triển khai đo kiểm thực nghiệm tại các điểm thu thử nghiệm. Hãy áp dụng ngay các giải pháp quy hoạch kỹ thuật của luận văn để tối ưu hóa mạng phát sóng số và nâng cao chất lượng dịch vụ truyền hình phục vụ cộng đồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI MỞ ĐẦU DVB-T2 là liêu chuân thế hệ thứ hai của truyền hình kỹ thuật số mặt đất, mang lại lợi ích lớn hơn hẳn s0 với thế hệ truyền hình kỹ thuật số thứ nhất DVb-T lr0ng những năm lrojớc đây. Sự xuất hiện của chuẩn DVb-T2 ta0 ra hiéu suất phổ ca0 hơn, đó là một quá trình chuyên đổi từ truyền hình toong lự sang chuẩn DVBb-T2, h0ặc cũng là quá trình chuyển đổi lừ DVB-T sang DVb-T2. hiệu suất phổ ca0 hơn có nghĩa là với còng một số lojợng phổ (cùòng kh0ảng băng thông lần số), số lojợng các kênh phát có thể đojợc phát nhiều hơn hOặc cũng có thể phái còng một số kênh nhoỊng chất lolợng hình ảnh còng âm thanh ca0 hơn, vùng phủ sóng lốt hơn. Tiếu việc ứng dụng nén MPEG-4 đojợc thực hiện, việc lăng dung lojợng truyền dẫn đojợc nâng lên đáng kể.

Thực lễ đã ch0 ta thấy rằng, mội số loợng gấp đôi số kênh có thể đơxợc phát đi còng một thời điểm tr0ng khi vẫn giữ nguyên đojợc chất lolợng âm thanh và hình ảnh hay mội số lojợng kênh với chất lojợng hD cũng có thé phat đi mhoy truyền hình số của cdc noo phát triên đang sử dụng. Hg0ài ra, vòng phủ sóng của máy phát DVb-T2 có thể đojợc mở rộng lr0ng khi vẫn giữ nguyên các đặc điểm của máy phát cũng nhơI phía máy thu, chất lojợng hình ảnh cũng nhọ số lolợng kênh vẫn đảm sả0. The0 Đề án số hóa phát thanh và truyền hình lại Việt nam, từ năm 2013 đến năm 2018, các d0anh nghiệp cung cấp dịch vụ truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất l0àn quốc và khu vực có trách nhiệm triển khai và h0àn thành việc xây dựng hạ lầng truyền dẫn, phái sóng truyền hình số mặt đất lại các linh, thành phố thuộc nhóm III (r0ng đó có tỉnh Quảng Trị) để chuyên lải các kênh chojơng trình phục vụ nhiệm vụ chính trị, thông tin luyên truyền thiết yếu của các đài truyền hình lrung ojơng và dia phojong trén địa bàn; - căn cir va0 lình hình triển khai hạ lằng truyền dẫn, phát sóng truyền hình, các Đài truyền hình trung oJơng và địa phoJơng thực hiện việc phát sóng s0ng s0ng các kênh cholơng trình truyền hình phục vụ nhiệm vụ chính trị, thông tin tuyên truyền thiết yếu lrên hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất và truyền hình loJơng tự mặt đất lại các tinh, thành phố thuộc nhóm III. - Trojớc ngày 31 tháng 12 năm 2018, các Đài truyền hình Trung oJơng và địa phojơng kết thúc việc phát sóng lãi cả các kênh choJơng trình truyền hình lrên hạ 9 lầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình toong ty mặt đất để chuyên h0àn 10àn sang phát sóng lrên hạ lằng truyền dẫn, phái sóng truyền hình số mặt đất lại các linh, thành phố lhuộc nhóm II; 10 - các đài truyền hình trung oJơng có giải pháp phò hợp để liếp lục phủ sóng các kênh chơlơng lrình truyền hith tojong tu, phục vụ nhiệm vụ chính tri, thong lin luyên truyền thiết yếu lại các linh lân cận với các linh thuộc nhóm IIT sị ảnh hojởng bởi việc ngừng phát sóng truyền hình loJơng tự lại các linh này.

Luận văn “Quy h0ạch vùng phủ sóng DVB-T2 lại Quảng Tri” vừa có lính thực lế, vừa có ý nghĩa kh0a học tr0ng việc đáp ứng yêu cầu truyền hình số lại địa phojơng. Tội dung của luận văn gồm 3 chojơng : chơjơng I: Tổng quan về DVb-T2 chơjơng 2: Lộ trình chuyển đổi truyền hình số mặt đất tại linh Quảng Tri. chojong 3: Timh 104n vòng phủ sóng DVb-T2 Quảng Trị 11 chd|ƠNG 1: TONG QUATI VE DVb-T2 Truyén hith ky thuat sé DVB-T ra doi da khac phuc dojgc mhojge diém cia hé théng máy phát hình anal0g lrojớc đó nhơi khả năng phát sóng nhiều choJơng trình trên I kênh TF, khả năng thu tin hiệu đa đojờng, khả năng thu di động, chống dojoc hiện lojợng sóng hình, nhòe hình ở máy lhu đ0 can nhiễu dojong truyền.chuân truyền hình số DVb-T2 là thé hé thtr 2 cua DVB-T. 11 Giới thiệu chung.

Việc phái triển các liêu chuẩn DVb đã khởi đầu và0 năm 1993 và liêu chuân DVB-T da doc liêu chuẩn h0á và0 năm 1997 d0 Viện liêu chuân truyền thông châu Au (ESTI: Eur0pean TelecOmmunicatiOn Siandards Insiiule). hiện nay liêu chuẩn này đã đojợc các nojớc châu âu và nhiều nơjớc khác lrên thé giới thừa nhận. Iăm 2001 Đài truyền hình Việt Ham đã quyết định chọn nó làm liêu chuẩn để phát sóng ch0 truyền hình mặt đất lr0ng những năm lới. DVb là sơ đồ truyền dựa trên liêu chuân MPEG-2, là mội phojơng pháp phân phối từ một điểm lới nhiều điểm vide0 và audi0 số chất lojợng ca0 có nén.

Iló là sự thay thế có lăng colờng liêu chuẩn truyền hình quảng sá lolơng lự vì DVb cung cấp pho|ơng thức truyền dẫn linh hOat để phối hợp vide0, audi0 và các dịch vụ dữ liệu. Tr0ng truyền hình số mặt đất không thể sử dụng phojơng pháp điều chế đơn sóng mang đojợc vì hiệu ứng đa đojờng sẽ làm ảnh hoJởng nghiêm trọng đến chỉ liêu kĩ thuật của truyền sóng mang đơn lốc độ ca0 vì lý d0 này 0FDM đã đơojợc sử dụng ch0 liêu chuân lruyền hình mặt đất DVB-T. DVE-T ch0 phép hai m0de truyền phụ thuộc và0 số sóng mang đojợc sử dụng mhog sau: Tham số M0de 2K M0de 8K Số lojợng sóng mang cŨn 1705 6817 Độ rộng syme0I có ích(Tu) 224 896 Kh0ảng cách sóng mang 4464hz 1116hz 7.61Mhz (1/Tu) bang thong 6IMhz ms. TI8 KhOang sả0 vệ A T/4, T/8, T/12 , QPSK, 16-64QAM QPSK, 16-64QAM 12 Phojong thức điều chế Kiểu 2K phù hợp ch0 h0ạt động sộ truyền đơn lẻ và ch0 các mạng SFIT l0ại nhỏ có khOảng cách sộ truyền giới hạn; nó sử dụng 1705 sóng mang c0n.

Kiểu 8K có 13 thể đojợc sử dụng ch0 h0ai động sộ truyền đơn lẻ cũng nhơi ch0 các mạng SFTI lại nhỏ và lớn; nó sử dụng 6817 sóng mang c0n. Để giảm nhỏ ảnh hojởng không bằng phẳng của kênh †hì dòng nhiều sóng mang càng lối. Tuy nhiên khi số sóng mang nhiều, mạch sẽ phức lạp hơn, tr0ng giai đ0ạn đầu khi công nghệ chế †a0 chip chơia h0àn thiện, các chip điều chế còn đắt ngojời †a thojờng dùng m0de 2k vì công nghệ chế lạ0 chip đơn giản và rẽ hơn. Về cầu trúc máy phát số DVb-T và máy phát hình lojơng tự là giống nhau nhoIng điểm khác siệt là phần điều chế.

Sơ đồ khối máy phái hình DVB-T chi ra nhợ| sau: hình 1. Proramme MUX anspor MUX ——>|Bô mã hoá Audio 1 1] ——>Bộ mã hoá số liệu ' a! |_J MPEG-2 Phan Ghép Ghép ‘ Mi hoa Mã hoá Định vị tín | „|\Zhoái VÌ xem > >| xe Lom nang ngoài ngoài trong trong (Mapper) lượng ] ích ú Chèn khoa Khuếch Lụ Tố LạIEETEL bàose TH” ẤrE®| da | BPE khung bạo vệ FIR hình 1.1: Sơ đồ khối máy phái hình số DVb-T Tr0ng các máy phát hình số †hì tín hiệu số đầu và0 rất khác s0 với lín hiệu đầu và0 của máy phát hình tojong tu. Một số luồng ín hiệu vide0, audi0 anal0g đầu và0 đojợc xử lý số hóa và nén lín hiệu, ghép nhiều chơolơng trình thì các kỹ thuật điều chế đơn giản nhoi điều siên, điều lần ở lr0ng các máy phát hình tojong ty không thê xử đojợc. các tín hiệu đầu và tojong hy phải đojợc số hóa.

Mặt khác, lr0ng mạng đơn lần lấi cả các đài phái của mạng phát DVb-T thông qua hệ thống định vị i0àn cầu GPS (Gl0sal POsitiOning System) dojoc kh0d & mét lần số chính xác làm ch0 lắất cả các máy phái sử dụng & cong mét tan sé va doge phat tr0ng còng mội thời gian. IIguyên lý của hệ thống ghép các kênh lhu từ vệ linh và các kênh dia phojong mho trimh bay ở hình 1. Tín hiêu vệ tỉnh sô > Bô trộn nhiêu đường từ vệ tỉnh Máy thụ ——'\ .: vệ tinh sô Bộ điều chê sô A ——*| Bộmãhoá v —>| MPEG-2 Bộ biến tân lên A ——*\| Bộmã hoá v —: VHF | UHF hình 1.2: Sơ đô khối 06 vién doi Kỹ thuật điều chế số của DVb-T dùng kỹ thuật điều chế ghép đa lần trực gia0 OFDM (0r†h0g0nal Frequency Divisi0n Mulliplerxing) là pho|ơng pháp điều chế đa sóng mang lr0ng đó các sóng mang cŨn lrực gia0 với nhau, 0FDM dựa lrên nguyên lắc phân chia luồng dữ liệu thành các luồng dữ liệu c0n gửi lên các sóng mang. các sóng mang đogợc điều chế với lốc độ sí† thấp và với số lolợng sóng mang lớn sẽ mang luồng dữ liệu có lốc độ si ca0.

Khi đó phía sên †hu sẽ thu đơjợc nhiều lín hiệu (ín hiệu chính và lín hiệu phản xạ) và không đồng nhất. Dé có thé lặp lại những dữ liệu đã mất ở phía thu cần mã hóa dữ liệu lrojớc khi phái. hệ phát số DVE-T sử dụng kỹ thuật c0FDM (c0de 0FDM- ghép lần số trực gia0 có mã sửa sai) nhơi một phơjơng thức điều chế dữ liệu. Việc sử dụng một số lojợng lớn các sóng mang lolởng chừng nho không có triển vọng lắm lr0ng thực lễ và không chắc chắn, vì có rất nhiều sộ điều chế và giải điều chế và các sộ lọc đi kèm lhe0, đồng thời phải cần một dải thông lớn hơn để chứa các sóng mang này.

IIhoIng các vấn đề trên đã đơiợc giải quyết khi các sóng mang dam 5a0 diéu kién dojoc dat đều đặn cách nhau một kh0ảng fu=1/Tu,với Tụ là kh0ảng siêu lolợng hữu dụng, đây cũng chính là điều kiện trực gia0 của các sóng mang lr0ng hệ thống ghép kênh phân chia lần số trực gia0 [2].3 siểu diễn hình ảnh của phổ †ín hiệu của 12 sóng mang cÚn lrực gia0 nhau lr0ng dải thông kênh truyền dẫn và phổ 1ín hiệu TF của may phat s6 DVb-T có dải thông 8Mhz. các thành phần phổ thực lễ của máy phái số DVb-T (gồm hàng nghìn các sóng mang c0n) chiếm hết dải thông 8Mhz. 15 carrier2 carrier† XS carrier n hình 1.Phổ qia tin hiéu OFDM với số sóng mang TI= 12. Mặt l0án học, việc trực gia0 sẽ nhơt sau: Sóng mang †hứ k đơjợc biểu diễn: wW(@=e?e (1.1) với œu = 2z Tu, va điều kiện truc giad ma song mang phai th0a man la: tT+T¢ © _ (0 k#z lƑ`*w,(W@) á =ẲT g7 (1.2) Về ý nghĩa vật lý: khi giải điều chế lín hiệu ca0 lần này, sộ giải điều chế không nhìn thấy các lín hiệu ca0 lần kia, kết quả là không sị các ín hiệu ca0 lần khác gây nhiễu.

Về phoøjơng diện phổ: Điểm phổ có năng lojợng ca0 nhất rơi và0 điểm bang không của sóng mang kia. hơn nữa chúng la sẽ không sị lãng phí về mặt phô. các sóng mang đojợc đặt rất gần nhau vì thế tổng cộng dải phổ cũng chỉ nhơi ở điều chế sóng mang đơn - nếu chúng đojợc điều chế với lất cả dữ liệu và sử dụng bộ lọc cất đỉnh ly tojong .