Nghiên Cứu Giải Pháp Chống Can Nhiễu Giữa DVB-T và LTE-A Tại Băng Tần 700 MHz

Khám phá giải pháp chống can nhiễu DVB-T và LTE-A tại băng tần 700 MHz qua luận văn thạc sĩ, ứng dụng công nghệ tiên tiến để nâng cao chất lượng tín hiệu.

• Tác giả: Ngô Đức Dũng
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Nhật Thăng
• Trường học: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông
• Đề tài: Giải Pháp Chống Can Nhiễu DVB-T và LTE-A tại Băng Tần 700 MHz
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT DVB-T
• 1.1. Lý do Việt Nam chọn hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T
• 1.2. Các hệ thống truyền hình số quảng bá
• 1.3. Tiêu chuẩn DVB-T
• 1.3.1. Giới thiệu về truyền hình số mặt đất DVB-T
• 1.3.2. Tiêu chuẩn nén MPEG-2
• 1.3.3. Tổng quan kỹ thuật điều chế COFDM
• 1.3.4. Sơ đồ khối của hệ thống DVB-T
• 1.3.5. Đặc điểm của hệ thống DVB-T
• 1.3.5.1. Ưu điểm của DVB-T so với truyền hình tương tự
• 1.3.5.2. Nhược điểm của hệ thống DVB-T
• 1.3.6. Cấp phát băng tần
• 1.3.6.1. Quá trình số hóa truyền hình
• 1.3.6.2. Lợi ích của số hóa truyền hình
• 1.3.7. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG II: HỆ THỐNG LTE-A
• 2.1. Hệ thống thông tin di động 4G LTE-A
• 2.1.1. Tổng quan LTE-A
• 2.1.2. Ứng dụng của LTE-A trong đời sống
• 2.1.3. Kiến trúc mạng của LTE-A
• 2.1.4. Băng thông và phổ tần
• 2.2. Những công nghệ đề xuất cho LTE-A
• 2.2.1. Giải pháp đa anten (MIMO)
• 2.2.2. Truyền dẫn đa điểm phối hợp
• 2.2.3. Các bộ lặp và các bộ chuyển tiếp (Relaying)
• 2.2.4. Kỹ thuật điều khiển giảm can nhiễu tăng cường giữa các tế bào eICIC (enhanced Inter-Cell Interference Coordination)
• 2.2.5. Kỹ thuật cộng gộp sóng mang (carrier aggregation)
• 2.3. Cấp phát băng tần cho LTE-A
• 2.4. Băng tần 700 MHz
• 2.4.1. Kinh nghiệm trên thế giới sử dụng băng tần Digital dividend
• 2.4.2. Quy hoạch băng tần 700 MHz tại Việt Nam
• 2.4.3. Lợi ích của LTE-A tại băng tần 700 MHz
• 2.5. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CHỐNG CAN NHIỄU GIỮA DVB-T VÀ LTE-A TẠI BĂNG TẦN 700 MHZ
• 3.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
• 3.2. Giới thiệu vấn đề nghiên cứu
• 3.3. Các kịch bản can nhiễu
• 3.4. Can nhiễu từ máy phát DVB-T đến trạm thu gốc LTE
• 3.4.1. Đặc điểm kỹ thuật
• 3.4.2. Các tham số của DVB-T
• 3.4.3. Các tham số của LTE
• 3.4.4. Tiêu chuẩn bảo vệ
• 3.5. Can nhiễu từ thiết bị người dùng LTE tới máy thu DVB-T ở ngoài trời và trong nhà
• 3.5.1. Phương pháp SFP
• 3.5.2. Máy thu DTT và LTE-UE ở ngoài trời
• 3.5.3. Máy thu DTT và LTE-UE ở trong nhà
• 3.6. Suy hao đường truyền sóng
• 3.7. Kết luận chương 3
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về truyền hình số mặt đất DVB T

Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T đã được chọn làm tiêu chuẩn phát sóng tại Việt Nam do nhiều lý do. Đầu tiên, hệ thống này phù hợp với địa hình đồi núi của Việt Nam, giúp tối ưu hóa việc phát sóng. Thứ hai, DVB-T tương thích với hệ thống truyền hình tương tự hiện tại, giúp tiết kiệm chi phí và dễ dàng chuyển đổi. Hơn nữa, việc áp dụng DVB-T còn giúp Việt Nam hội nhập với các tiến bộ công nghệ quốc tế. Cuối cùng, hệ thống này sử dụng băng tần 8 MHz, phù hợp với tiêu chuẩn phát sóng vệ tinh của châu Âu. Những yếu tố này đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai DVB-T tại Việt Nam.

1.1 Lý do chọn hệ thống DVB T

Việc lựa chọn hệ thống DVB-T tại Việt Nam không chỉ dựa trên tính khả thi mà còn trên các lợi ích kinh tế và kỹ thuật. Hệ thống này cho phép phát sóng nhiều kênh trên cùng một băng thông, từ đó tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên tần số. Hơn nữa, DVB-T sử dụng công nghệ điều chế COFDM, giúp giảm thiểu hiện tượng can nhiễu và tăng cường chất lượng tín hiệu. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh băng tần 700 MHz đang được khai thác cho các dịch vụ di động như LTE-A. Sự kết hợp giữa DVB-T và LTE-A tại băng tần này sẽ tạo ra một môi trường truyền dẫn hiệu quả hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng.

II. Hệ thống LTE A

Hệ thống LTE-A (Long Term Evolution Advanced) là một bước tiến quan trọng trong công nghệ thông tin di động. LTE-A không chỉ cung cấp tốc độ truyền tải cao mà còn cải thiện khả năng phủ sóng và giảm thiểu độ trễ. Hệ thống này sử dụng băng tần 700 MHz, cho phép tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên tần số. Việc triển khai LTE-A tại băng tần này sẽ giúp giảm chi phí đầu tư cho các trạm phát sóng, đồng thời nâng cao chất lượng dịch vụ cho người dùng. Các công nghệ như MIMO và điều khiển can nhiễu giữa các tế bào (eICIC) được áp dụng để tối ưu hóa hiệu suất mạng. Điều này cho thấy LTE-A không chỉ là một giải pháp công nghệ mà còn là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển hạ tầng viễn thông tại Việt Nam.

2.1 Tổng quan về LTE A

Hệ thống LTE-A được thiết kế để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về băng thông và tốc độ truyền tải. Với khả năng hỗ trợ nhiều người dùng cùng lúc, LTE-A cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ lên đến 1 Gbps trong điều kiện lý tưởng. Hệ thống này cũng hỗ trợ các công nghệ tiên tiến như MIMO và cộng gộp sóng mang, giúp tối ưu hóa việc sử dụng băng tần. Việc áp dụng LTE-A tại băng tần 700 MHz không chỉ giúp cải thiện chất lượng dịch vụ mà còn tạo ra một nền tảng vững chắc cho sự phát triển của các dịch vụ di động trong tương lai.

III. Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVB T và LTE A

Vấn đề can nhiễu giữa DVB-T và LTE-A tại băng tần 700 MHz là một thách thức lớn trong việc triển khai đồng thời hai hệ thống này. Nghiên cứu cho thấy rằng can nhiễu chủ yếu xảy ra từ máy phát DVB-T đến trạm thu gốc của LTE-A. Để giải quyết vấn đề này, cần áp dụng các giải pháp kỹ thuật như điều chỉnh tần số phát sóng và sử dụng các bộ lọc tần số. Việc tối ưu hóa các tham số kỹ thuật của cả hai hệ thống sẽ giúp giảm thiểu can nhiễu và nâng cao chất lượng dịch vụ. Hơn nữa, việc quản lý phổ tần hiệu quả sẽ là yếu tố quyết định trong việc đảm bảo sự hoạt động đồng thời của DVB-T và LTE-A.

3.1 Các kịch bản can nhiễu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng có nhiều kịch bản can nhiễu khác nhau giữa DVB-T và LTE-A. Một trong những kịch bản phổ biến là can nhiễu từ thiết bị người dùng LTE tới máy thu DVB-T. Điều này có thể xảy ra khi thiết bị di động hoạt động gần khu vực phát sóng của DVB-T. Để giảm thiểu tình trạng này, cần thiết phải áp dụng các biện pháp như sử dụng bộ lọc tần số và điều chỉnh công suất phát. Việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp kỹ thuật phù hợp sẽ giúp đảm bảo rằng cả hai hệ thống có thể hoạt động hiệu quả mà không gây ra can nhiễu cho nhau.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin di động và truyền hình số, việc quản lý và sử dụng hiệu quả tài nguyên tần số trở thành vấn đề cấp thiết. Tại Việt Nam, xu hướng chuyển đổi từ truyền hình tương tự sang truyền hình số mặt đất DVB-T đã giải phóng một phần băng tần UHF (470-806 MHz), tạo điều kiện phát triển các dịch vụ thông tin di động thế hệ mới như IMT-2000 (3G), IMT-A (4G/LTE/LTE-A). Băng tần 700 MHz được đánh giá là băng tần tối ưu cho truyền dẫn do khả năng phủ sóng rộng và chi phí triển khai thấp, đặc biệt phù hợp với vùng nông thôn và khu vực đô thị có mật độ nhà cao tầng cao. Tuy nhiên, việc triển khai đồng thời hệ thống truyền hình số DVB-T và mạng di động LTE-A tại băng tần 700 MHz dẫn đến hiện tượng can nhiễu lẫn nhau, ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ.

Mục tiêu nghiên cứu là đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm chống can nhiễu giữa DVB-T và LTE-A tại băng tần 700 MHz, đảm bảo hai hệ thống hoạt động hiệu quả, khai thác tối đa tài nguyên phổ tần. Nghiên cứu tập trung trong phạm vi băng tần 700 MHz tại Việt Nam, dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật của DVB-T và LTE-A, đồng thời tham khảo kinh nghiệm quốc tế về quy hoạch và sử dụng băng tần này. Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc nâng cao chất lượng truyền hình số và dịch vụ di động, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội, đặc biệt trong bối cảnh số hóa truyền hình và triển khai mạng 4G/LTE-A đang được đẩy mạnh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai khung lý thuyết chính:

1. Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T: DVB-T sử dụng kỹ thuật điều chế COFDM kết hợp mã hóa MPEG-2 để truyền tải tín hiệu video và audio số chất lượng cao trên băng tần 8 MHz. Các đặc điểm kỹ thuật như khả năng chống nhiễu đa đường, tiết kiệm phổ tần và khả năng phát nhiều chương trình trên một kênh tần số là nền tảng cho việc phân tích can nhiễu với LTE-A.

2. Công nghệ LTE-Advanced (LTE-A): LTE-A là phiên bản nâng cấp của LTE, sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA, hỗ trợ đa anten MIMO, cộng gộp sóng mang (carrier aggregation) và kỹ thuật điều khiển giảm can nhiễu eICIC. LTE-A hoạt động trên băng tần rộng, có hiệu suất sử dụng phổ cao và tốc độ dữ liệu đỉnh lên đến 1,5 Gb/s, phù hợp với yêu cầu của mạng 4G.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng bao gồm: COFDM, MPEG-2, OFDMA, MIMO, eICIC, carrier aggregation, Digital Dividend (băng tần lợi ích số hóa truyền hình), và các tham số kỹ thuật như tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SINR), công suất bức xạ đẳng hướng (EIRP).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích kỹ thuật dựa trên số liệu thực nghiệm và mô phỏng can nhiễu giữa các thiết bị phát sóng DVB-T và LTE-A tại băng tần 700 MHz. Nguồn dữ liệu bao gồm các tham số kỹ thuật của hệ thống DVB-T và LTE-A, các tiêu chuẩn quốc tế, báo cáo ngành và kết quả thử nghiệm tại một số địa phương.

Cỡ mẫu nghiên cứu gồm các trạm phát DVB-T và trạm thu LTE-A, cùng các thiết bị người dùng LTE (UE) trong môi trường ngoài trời và trong nhà. Phương pháp chọn mẫu dựa trên đặc điểm vùng phủ sóng và mật độ thiết bị để phản ánh thực tế triển khai. Phân tích sử dụng các mô hình can nhiễu, suy hao đường truyền và kỹ thuật điều khiển can nhiễu như SFP (Soft Frequency Planning), eICIC, và các giải pháp lọc băng thông.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong khoảng 12 tháng, bao gồm giai đoạn thu thập dữ liệu, phân tích mô hình, thử nghiệm thực tế và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Can nhiễu từ máy phát DVB-T đến trạm thu LTE-A: Kết quả phân tích cho thấy mức can nhiễu I/N (Interference to Noise) từ các trạm phát DVB-T có thể vượt quá ngưỡng bảo vệ của trạm thu LTE-A, đặc biệt khi khoảng cách giữa các trạm nhỏ hơn khoảng 500 mét. Mức công suất phát của DVB-T trung bình khoảng 50 W EIRP, gây ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng tín hiệu LTE-A.

2. Can nhiễu từ thiết bị người dùng LTE đến máy thu DVB-T: Ở môi trường ngoài trời, thiết bị LTE-UE với công suất phát tối đa 23 dBm có thể gây can nhiễu cho máy thu DVB-T nếu khoảng cách dưới 100 mét và không có bộ lọc băng thông phù hợp. Trong nhà, mức can nhiễu giảm do suy hao tòa nhà, nhưng vẫn tồn tại nguy cơ ảnh hưởng khi thiết bị gần máy thu.

3. Hiệu quả của kỹ thuật điều khiển can nhiễu eICIC và SFP: Áp dụng kỹ thuật eICIC với khung con gần như trống (ABS) và lập lịch chéo sóng mang giúp giảm can nhiễu giữa các cell LTE-A và DVB-T, nâng cao tỷ lệ SINR trung bình lên khoảng 15-20% so với không áp dụng. Phương pháp SFP cũng giúp phân bổ tần số linh hoạt, giảm thiểu chồng lấn phổ.

4. Suy hao đường truyền và khoảng cách bảo vệ: Suy hao do vật cản như tòa nhà, địa hình làm giảm mức can nhiễu đáng kể, tạo điều kiện cho việc thiết lập khoảng cách bảo vệ tối thiểu giữa các thiết bị. Khoảng cách bảo vệ được đề xuất từ 300 đến 700 mét tùy theo môi trường và loại thiết bị.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của can nhiễu là do sự chồng lấn phổ tần và công suất phát của các thiết bị DVB-T và LTE-A trong băng tần 700 MHz. So với các nghiên cứu quốc tế, kết quả phù hợp với các báo cáo về hiện tượng can nhiễu giữa truyền hình số và mạng di động tại các quốc gia đã triển khai băng tần này. Việc áp dụng các kỹ thuật điều khiển can nhiễu như eICIC và SFP đã được chứng minh hiệu quả trong việc giảm thiểu ảnh hưởng lẫn nhau, đồng thời nâng cao chất lượng dịch vụ.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện mức I/N theo khoảng cách giữa các trạm, bảng so sánh tỷ lệ SINR trước và sau khi áp dụng giải pháp, cũng như sơ đồ mô phỏng vùng phủ sóng và vùng can nhiễu. Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng trong việc hoạch định chính sách cấp phép tần số và thiết kế mạng lưới viễn thông tại Việt Nam.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng kỹ thuật điều khiển can nhiễu eICIC trong mạng LTE-A: Khuyến khích các nhà mạng triển khai eICIC với khung con gần như trống (ABS) và lập lịch chéo sóng mang để giảm thiểu can nhiễu với hệ thống DVB-T. Thời gian thực hiện trong vòng 12 tháng, chủ thể thực hiện là các nhà mạng di động và cơ quan quản lý tần số.

2. Thiết lập khoảng cách bảo vệ tối thiểu giữa trạm phát DVB-T và trạm thu LTE-A: Đề xuất khoảng cách tối thiểu từ 300 đến 700 mét tùy theo môi trường, nhằm hạn chế can nhiễu trực tiếp. Cơ quan quản lý tần số phối hợp với các đơn vị vận hành truyền hình và viễn thông để giám sát và điều chỉnh.

3. Sử dụng bộ lọc băng thông (Band Pass Filter) cho thiết bị người dùng LTE: Trang bị bộ lọc phù hợp giúp giảm thiểu can nhiễu đến máy thu DVB-T, đặc biệt trong môi trường ngoài trời. Nhà sản xuất thiết bị và nhà mạng cần phối hợp triển khai trong vòng 6-12 tháng.

4. Quy hoạch tần số linh hoạt và sử dụng phương pháp SFP: Áp dụng phương pháp phân bổ tần số mềm để tối ưu hóa việc sử dụng phổ tần, giảm thiểu chồng lấn và can nhiễu. Cơ quan quản lý tần số cần xây dựng quy hoạch chi tiết và cập nhật thường xuyên.

5. Tăng cường giám sát và thử nghiệm thực tế: Thực hiện các đợt đo kiểm định kỳ tại các khu vực triển khai để đánh giá hiệu quả các giải pháp và điều chỉnh kịp thời. Thời gian liên tục, chủ thể là các cơ quan quản lý và tổ chức nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý tần số và viễn thông: Giúp xây dựng chính sách cấp phép tần số, quy hoạch băng tần và giám sát việc triển khai mạng lưới, đảm bảo hài hòa giữa các dịch vụ truyền hình số và di động.

2. Các nhà mạng di động và truyền hình số: Hỗ trợ trong việc thiết kế mạng, lựa chọn công nghệ và triển khai các giải pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu can nhiễu, nâng cao chất lượng dịch vụ.

3. Các nhà nghiên cứu và chuyên gia kỹ thuật viễn thông: Cung cấp cơ sở lý thuyết và dữ liệu thực nghiệm để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về quản lý phổ tần và kỹ thuật chống can nhiễu.

4. Nhà sản xuất thiết bị viễn thông và truyền hình: Tham khảo để phát triển các thiết bị có khả năng tương thích cao, tích hợp các bộ lọc và công nghệ giảm can nhiễu phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao băng tần 700 MHz lại quan trọng cho cả DVB-T và LTE-A?
   Băng tần 700 MHz có khả năng phủ sóng rộng, xuyên tường tốt, giúp giảm chi phí triển khai mạng và phù hợp với cả truyền hình số mặt đất và mạng di động thế hệ mới. Đây là băng tần lợi ích số hóa truyền hình (Digital Dividend) được nhiều quốc gia ưu tiên sử dụng.

2. Can nhiễu giữa DVB-T và LTE-A xảy ra như thế nào?
   Can nhiễu xảy ra do sự chồng lấn phổ tần và công suất phát của các thiết bị phát sóng, gây ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu của nhau, đặc biệt khi khoảng cách giữa các trạm phát và thu nhỏ hoặc không có biện pháp kỹ thuật giảm thiểu.

3. Giải pháp kỹ thuật nào hiệu quả nhất để giảm can nhiễu?
   Kỹ thuật điều khiển can nhiễu eICIC, sử dụng khung con gần như trống (ABS) và lập lịch chéo sóng mang, cùng với phương pháp phân bổ tần số mềm (SFP) được đánh giá là hiệu quả trong việc giảm thiểu can nhiễu giữa hai hệ thống.

4. Khoảng cách bảo vệ tối thiểu giữa các thiết bị là bao nhiêu?
   Khoảng cách bảo vệ tối thiểu được đề xuất từ 300 đến 700 mét tùy theo môi trường và loại thiết bị, nhằm đảm bảo mức can nhiễu không vượt quá ngưỡng cho phép.

5. Việc số hóa truyền hình ảnh hưởng thế nào đến việc sử dụng băng tần 700 MHz?
   Số hóa truyền hình giải phóng băng tần 700 MHz từ truyền hình tương tự, tạo điều kiện cho việc triển khai các dịch vụ di động băng rộng như LTE-A. Tuy nhiên, cần có lộ trình chuyển đổi và giải pháp kỹ thuật để tránh can nhiễu trong giai đoạn chuyển tiếp.

Kết luận

• Nghiên cứu đã xác định rõ các nguồn can nhiễu giữa hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T và mạng di động LTE-A tại băng tần 700 MHz, đồng thời đánh giá mức độ ảnh hưởng dựa trên số liệu thực nghiệm và mô phỏng.
• Các giải pháp kỹ thuật như eICIC, SFP, và sử dụng bộ lọc băng thông được đề xuất nhằm giảm thiểu can nhiễu, nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần.
• Khoảng cách bảo vệ tối thiểu và quy hoạch tần số linh hoạt là những yếu tố quan trọng trong việc quản lý và khai thác băng tần 700 MHz.
• Nghiên cứu góp phần hỗ trợ cơ quan quản lý và các nhà mạng trong việc hoạch định chính sách và triển khai mạng lưới viễn thông phù hợp với xu hướng số hóa truyền hình và phát triển 4G/LTE-A tại Việt Nam.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai thử nghiệm thực tế các giải pháp đề xuất, giám sát liên tục và cập nhật quy hoạch tần số để đảm bảo sự hài hòa giữa các dịch vụ truyền hình và viễn thông.

Hành động khuyến nghị: Các cơ quan quản lý và nhà mạng cần phối hợp chặt chẽ để áp dụng các giải pháp kỹ thuật, đồng thời đẩy nhanh tiến độ số hóa truyền hình và cấp phép sử dụng băng tần 700 MHz cho dịch vụ di động băng rộng nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế số và xã hội thông minh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương I: Tổng quan về truyền hình số mặt đất DVB-T 1.1 Lý do Việt Nam chọn hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T Có rất nhiều lý do để hệ thống truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T được chọn để triển khai tại Việt Nam.  Hệ thống truyền hình số mặt đất phù hợp với địa hình có nhiều đồi núi của Việt Nam.  Hệ thống truyền hình số mặt đất chuẩn DVB-T thích hợp với truyền hình tương tự hệ PAL hiện đang được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam. Điều này giúp tiết kiệm chi phí, có thể phát triển dựa trên nền tảng truyền hình tương tự.

Ngoài ra nó còn phù hợp với mạng lưới 220v, 50 Hz tại Việt Nam.  Việt Nam là nước đang phát triển và trong xu thế hội nhập quốc tế. Việc triển khai hệ thống truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T giúp Việt Nam có thể thuận lợi trao đổi, tiếp thu những tiến bộ khoa học kỹ thuật trong việc triển khai và sử dụng truyền hình số DVB-T từ rất nhiều nước đang sử dụng hệ truyền hình này.  DVB-T phù hợp với dải băng tần 8 MHz đang được sử dụng tại Việt Nam và phù hợp với tiêu chuẩn phát số qua vệ tinh của châu Âu đang sử dụng tại Việt Nam (DVB-S).2 Các hệ thống truyền hình số quảng bá Có 3 loại truyền hình số quảng bá:  Hệ thống truyền hình số hữu tuyến (truyền hình cáp) DVB-C Hệ thống cung cấp tín hiệu truyền hình số qua mạng cáp, sử dụng các kênh cáp có dung lượng 7 MHz đến 8 MHz và phương pháp điều chế 64 QAM.

DVB-C có mức SNR và điều biến kí sinh thấp. Tốc độ bit lớp truyền tải MPEG-2 tối đa 38,1 Mbps  Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T e 4 Hệ thống phát sóng số trên mặt đất DVB-T sử dụng độ rộng kênh 7-8 MHz, tốc độ dữ liệu cực đại từ lớp truyền MPEG-2 là 24b/s. Người ta sử dụng phương pháp điều chế số mã hóa ghép kênh theo tần số trực giao COFDM do sự truyền tải của hệ thống quảng bá truyền hình số trên mặt đất tương đối đặc biệt, có hiện tượng phản xạ tín hiệu nhiều lần, can nhiễu rất nghiêm trọng. Tín hiệu truyền dẫn được tổ chức thành các khung.

Mỗi khung gồm 68 symbol OFDM. Các symbol này có thể chứa dữ liệu thông tin tham chiếu.  Hệ thống truyền hình số vệ tinh DVB-S Truyền hình vệ tinh là một phương pháp phủ sóng hiệu quả hơn so với các phương pháp khác. Do đặc điểm truyền dẫn tín hiệu qua vệ tinh là truyền dẫn tín hiệu trong tầm nhìn thẳng, hệ số định hướng của anten lớn, tín hiệu ít bị ảnh hưởng của phản xạ đa đường.

Tuy nhiên do công suất của vệ tinh là hữu hạn, đồng thời cự ly thông tin lớn, suy hao đường truyền rất cao, dễ bị ảnh hưởng bởi mưa vì vậy hiệu suất sử dụng băng thông không cao. Hệ thống DVB-S sử dụng phương pháp điều chế QPSK. Tốc độ bít chuyền tải là 38.3 Tiêu chuẩn DVB-T 1.1 Giới thiệu về truyền hình số mặt đất DVB-T [8] Việc phát triển tiêu chuẩn DVB-T vào đầu năm 1993 và tiêu chuẩn DVB-T đã được tiêu chuẩn hóa vào năm 1997 do Viện tiêu chuẩn truyền thông châu Âu (ESTI: European Telecommunication standards institute). Hiện nay tiêu chuẩn này đã được các nước châu Âu và các nước khác trên thế giới thừa nhận.

Năm 2001 đài truyền hình Việt Nam đã quyết định chọn nó làm tiêu chuẩn để phát sóng truyền hình mặt đất. DVB-T là sơ đồ truyền dựa trên tiêu chuẩn MPEG-2, là một phương pháp phân phối từ một điểm tới nhiều điểm video và audio số chất lượng cao có nén. Nó là sự thay thế có tăng cường tiêu chuẩn truyền hình quảng bá tương tự vì DVB cung cấp phương thức truyền dẫn linh hoạt để phối hợp video, audio và các dịch vụ dữ liệu. e 5 Trong truyền hình số mặt đất không thể sử dụng phương pháp điều chế đơn sóng mang được vì multipath (hiệu ứng đa đường) sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến chỉ tiêu kỹ thuật của truyền sóng mang đơn tốc độ cao vì lý do này OFDM đã được sử dụng cho tiêu chuẩn truyền hình mặt đất DVB-T.

Hệ thống truyền hình số mặt đất hoạt động trong kênh 6, 7 hoặc 8 MHz với ghép kênh COFDM, với 1705 sóng mang (2K hệ thống) hoặc 6817 sóng mang (8K hệ thống). Tốc độ có thể thay đổi từ 5 – 31. Hệ thống DVB-T cho phép phát sóng đồng thời lên tới 6 chương trình trên cùng một băng thông trên mặt đất. Các mã hóa kênh được thực hiện để giảm bớt ảnh hưởng của các kênh trên các tín hiệu phát sóng, do đó làm giảm số lượng các lỗi.1 Kiến trúc tiêu chuẩn của DVB Về điều chế, Digital Video Broadcasting cable (DVB-C) sử dụng điều chế 64- QAM, với sáu bit dữ liệu mỗi biểu tượng; Digital Video Broadcasting Satellite (DVB- e 6 S) sử dụng điều chế QPSK; sóng con truyền hình số hoạt động trên tần số lên đến 10 GHz ) làm cho việc sử dụnghệ thống phân phối đa kênh với 16,32 hoặc 64-QAM; và sóng con của truyền hình số hoạt động ở tần số trên 10 GHz sử dụng dịch vụ phân phối đa điểm với QPSK 1.2 Tiêu chuẩn nén MPEG-2 [13] Tiêu chuẩn The Moving Picture Experts Group Phase 2 (MPEG-2) – Định dạng âm thanh (audio), phim ảnh (video) MPEG-2 là một tiêu chuẩn cho truyền hình kỹ thuật số thuộc họ tiêu chuẩn MPEG dùng để mã hóa luồng dữ liệu âm thanh, phim ảnh, được phát triển bởi Nhóm chuyên gia mã hóa phim ảnh (Moving Picture Coding Experts Group – MPEG) thành lập năm 1988 với sự hợp tác của các tổ chức ISO (International Organization for Standardization – Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế) và IEC (International Electrotechnical Commission - Ủy ban Kỹ thuật điện tử quốc tế).

 Đặc điểm kỹ thuật Tiêu chuẩn MPEG-2 là mở rộng của MPEG-1 cơ sở với mục tiêu cung cấp nén có chất lượng cao cho việc truyền phim ảnh, cụ thể là để tạo ra hình ảnh chất lượng cao hơn MPEG-1 ở tốc độ bít (bit rate) cao hơn (từ 3 - 10 Mbps), tuy nhiên tại tốc độ bít thấp (<1,5 Mbps), MPEG-2 chưa chắc đã cho chất lượng ảnh tốt hơn MPEG-1. Một số định dạng tệp tin MPEG-2 như (.m2v)… - Nén phim ảnh MPEG-2 Thuật toán nén phim ảnh MPEG-2 đạt tốc độ rất cao bằng cách khai thác các thông tin dư thừa trong phim ảnh. MPEG-2 loại bỏ cả sự dư thừa thời gian và dư thừa không gian xuất hiện trong phim ảnh chuyển động. Dư thừa thời gian (Temporal redundancy) phát sinh khi khung hình kế tiếp của phim ảnh hiển thị hình ảnh (image) của cùng một cảnh.

Nó có chung nội dung của một cảnh (scene) để giữ cố định hoặc để thay đổi một chút giữa khung hình kế tiếp. e 7 Dư thừa không gian (Spatial redundancy) xảy ra do các vùng (pat) của một bức ảnh (picture) (được gọi là pels) được nhân bản (với thay đổi rất nhỏ) trong một khung hình phim ảnh duy nhất. Rõ ràng, không phải lúc nào cũng có thể nén mọi khung hình của một đoạn phim ảnh (phim ảnh clip) với cùng mức độ - một số phần của một clip có thể có dư thừa không gian thấp (ví dụ như nội dung bức tranh phức tạp), trong khi một số phần khác có thể có dư thừa thời gian thấp (ví dụ như trình tự chuyển động nhanh). Do đó, các dòng phim ảnh đã nén sẽ có tốc độ bít biến đổi, phù hợp với tốc độ truyền.

Yếu tố chính để kiểm soát tốc độ truyền dẫn là đặt dữ liệu đã nén trong một bộ nhớ đệm theo thứ tự giảm dần. Nén có thể được thực hiện bằng cách loại bỏ một số thông tin có chọn lọc. Chúng ta có thể đảm bảo tốc độ bít mà vẫn đạt được hình ảnh có chất lượng tốt (suy giảm tối thiểu chất lượng hình ảnh) bằng cách bỏ bớt một số thông tin quá chi tiết và giữ lại các nội dung chính. Các hoạt động cơ bản của bộ mã hóa được thể hiện như hình dưới đây: Hình 1.2 Hoạt động cơ bản của bộ mã hóa MPEG-2 MPEG-2 bao gồm một loạt các cơ chế nén.

Do đó, một bộ mã hóa phải sử dụng cơ chế nén phù hợp nhất với một cảnh hoặc một chuỗi cảnh cụ thể. Nhìn chung, mức độ thích hợp của cơ chế nén được lựa chọn tỉ lệ thuận với chất lượng ảnh tại cùng một tốc độ bít truyền nhất định.2, nén Run-Length (nén loạt dài) e 8 là một hình thức nén dữ liệu rất đơn giản mà ở đó các chuỗi dữ liệu có giá trị giống nhau trong nhiều thành phần dữ liệu liên tiếp, được lưu trữ như một giá trị duy nhất thay vì nhiều giá trị. Trong thực tế, có nhiều bộ giải mã MPEG-2 khác nhau với nhiều tùy chọn kết nối, nhiều khả năng khác nhau (gồm cả khả năng xử lý phim ảnh chất lượng cao và khả năng xử lý khi gặp lỗi). - Nén âm thanh MPEG-2 MPEG-2 định nghĩa một cơ chế mã hóa âm thanh theo nhiều định dạng khác nhau tại các tốc độ bít khác nhau - Dữ liệu MPEG-2 MPEG-2 hỗ trợ truyền 2 loại dữ liệu: + Thông tin dịch vụ: Thông tin về phim ảnh, âm thanh và dòng dữ liệu được mang trên đường truyền MPEG-2 + Dữ liệu riêng tư: Thông tin cho một hoặc nhiều người dùng cụ thể (có thể là thiết bị thu) 1.3 Tổng quan kỹ thuật điều chế COFDM Kỹ thuật OFDM (viết tắt của Orthogonal frequency-division multiplexing) là một trường hợp đặc biệt của phương pháp điều chế đa sóng mang, trong đó các sóng mang phụ trực giao với nhau, nhờ vậy phổ tính hiệu ở các sóng mang phụ cho phép chồng lấn lên nhau mà phía thu vẫn có thể khôi phục lại tín hiệu ban đầu.

Sự chồng lấn phổ tín hiệu làm cho hệ thống OFDM có hiệu suất sử dụng phổ lớn hơn nhiều so với kỹ thuật điều chế thông thường. Ngày nay kỹ thuật OFDM còn kết hợp với phương pháp mã kênh sử dụng trong thông tin vô tuyến. Các hệ thống này còn được gọi COFDM (code OFDM). Trong hệ thống này tín hiệu trước khi được điều chế OFDM sẽ được mã kênh với các loại mã khác nhau nhằm mục đích chống lại các lỗi đường truyền.

Do chất lượng kênh (fading và SNR) của mỗi sóng mang phụ là khác nhau, người ta điều chế tín hiệu trên mỗi sóng mang với các mức điều chế khác nhau. e 9 COFDM có các ưu điểm  Tăng hiệu suất sử dụng phổ tần bằng cách cho phép chồng lấp những sóng mang con.