Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ GIS Để Quản Lý Diện Phủ Sóng DVB-T2 Tại Tỉnh Quảng Ninh

Thông tin vô tuyến và thông tin hữu tuyến là hai phương pháp thông tin cơ bản. Mạng thông tin vô tuyến ngày nay đã trở thành một phương tiện thông tin chủ yếu, thuận tiện cho cuộc sống hiện đại. Các hệ thống thông tin được sử dụng để truyền đưa tin tức từ nơi này đến nơi khác. Tin tức được truyền đưa từ nguồn tin tới bộ nhận tin dưới dạng các bản tin, bản tin là dạng hình thức chứa đựng một lượng thông tin nào đó.

Sự ra đời của truyền hình số có các ưu điểm vượt trội so với các chuẩn truyền dẫn và phát tín hiệu truyền hình tương tự như: Khả năng chống nhiễu cao, có khả năng phát hiện và sửa lỗi để chất lượng truyền hình trung thực; tiết kiệm phổ tần số và kinh phí đầu tư bằng cách sử dụng công nghệ nén MPEG-2 và phương thức điều chế tín hiệu số có mức điều chế cao; khả năng thực hiện truyền hình tương tác, truyền số liệu và có khả năng truy cập Internet. Việc phát triển các tiêu chuẩn DVB đã khởi đầu vào năm 1993 và tiêu chuẩn DVB_T đã được tiêu chuẩn hoá vào năm 1997.

Năm 2001 Đài truyền hình Việt Nam đã quyết định chọn nó làm tiêu chuẩn để phát sóng cho truyền hình mặt đất trong những năm tới. DVB 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. Đặc điểm then chốt tạo nên sự khác biệt giữa DVB-T2 và DVB-T là cải thiện chất lượng thu sóng bằng cách sử dụng mã hóa kênh mạnh mẽ hơn, bộ xen kẽ thời gian tinh vi và một số thuật toán cải tiến của chế độ truyền dẫn nhiều lớp vật lý đã tạo nên bước đột phá trong việc tăng hiệu suất sử dụng phổ và đặc biệt có nghĩa trong truyền hình số mặt đất.

Đề án đã đi thẳng vào công nghệ hiện đại. Việt Nam đã chọn công nghệ DVB-T2 khi mới chỉ có 6 nước chọn công nghệ này nhưng đây là công nghệ tiên tiến vừa có chất lượng cao hơn, vừa tiết kiệm băng tần hơn. Băng tần này được gọi là Băng tần lợi ích số hóa truyền hình (có tên gọi là băng tần Digital Dividend). Băng tần Digital Dividend được bộ phận Thông tin vô tuyến của Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU-R đánh giá là băng tần tiềm năng cho công nghệ thông tin di động băng rộng IMT-Advanced (thông tin di động 4G). Vì vậy hệ thống DVB-T2 còn là một tiêu chuẩn phát sóng không chỉ được sử dụng để thu sóng tĩnh mà còn cho các ứng dụng di động.

Trong thực tế, các điểm phát sóng DVB-T2 trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh do Công ty Cổ phần Truyền hình số miền Bắc DTV phát sóng từ 2017, Đài truyền hình VTV và Đài Truyền hình kỹ thuật số VTC phát sóng. Thông tin và dữ liệu truyền hình quảng bá được quản lý phân tán ở nhiều đơn vị khiến cho việc cập nhật thông tin gặp khó khăn, việc khai thác thông tin gặp nhiều trở ngại.

Để đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng dịch vụ, đảm bảo diện phủ sóng DVB-T2 trên địa bàn toàn tỉnh Quảng Ninh, đồng thời thuận lợi cho việc quản lý các điểm phát sóng vừa phân tán, vừa do nhiều đơn vị phụ trách; từ các phân tích trên, được sự gợi ý của giảng viên hướng dẫn, TS Đoàn Thanh Hải, học viên đề xuất đề tài luận văn tốt nghiệp là “Ứng dụng công nghệ GIS để quản lý diện phủ sóng DVB-T2 trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh”

Đề tài ứng dụng công nghệ GIS (Hệ thống thông tin địa lý) để quản lý các trạm phát sóng DVB-T2, đánh giá hiện trạng phủ sóng và giải pháp khắc phục vùng phủ sóng tại các điểm lõm thu sóng DVB-T2 ở địa bàn của tỉnh Quảng Ninh.

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tổng hợp, nghiên cứu tài liệu về các kỹ thuật điều chế số, kỹ thuật OFDM, tiêu chuẩn truyền hình quảng bá DVB-T. Phương pháp thực địa và thống kê tổng hợp, kế thừa: kế thừa và/hoặc khảo sát thực trạng các điểm phủ sóng DVB-T2 trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh và tổng hợp các giải pháp mở rộng vùng phủ sóng. Sử dụng phương pháp thực nghiệm ảo: Xây dựng mô hình hệ thống quản lý, mô phỏng và thực nghiệm trên phần mềm ArcGIS.

Nội dung chính của luận văn gồm 3 chương: Chương I. Tổng quan về truyền hình số quảng bá mặt đất DVB-T. Chương II. OFDM và các vấn đề kĩ thuật trong hệ thống DVB-T2. Chương III. Thực trạng phủ sóng và giải pháp mở rộng diện phủ sóng DVB-T2 trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh.

Xây dựng hệ thống CSDL hệ thống quản lý trạm PTTH tỉnh Quảng Ninh. Xác định nội dung chi tiết của hệ thống CSDL. Xác định mối quan hệ trong hệ thống SCDL. Xây dựng hệ thống phần mềm quản lý và khai thác CSDL quản lý trạm phát thanh truyền hình tỉnh Quảng Ninh.

Phân tích số liệu các trạm phát thanh truyền hình tại Quảng Ninh để xây dựng CSDL GIS. Các số liệu bao gồm vị trí địa lý, thông số kỹ thuật, vùng phủ sóng dự kiến, và thông tin liên hệ của các trạm.

Thu thập yêu cầu hệ thống phần mềm GIS quản lý DVB-T2. Phân tích thiết kế chức năng phần mềm, bao gồm các chức năng như hiển thị bản đồ, quản lý thông tin trạm phát, phân tích vùng phủ sóng, và tạo báo cáo.

Đánh giá chi tiết diện phủ sóng của từng đơn vị (DTV, VTV, VTC) dựa trên số liệu thực tế và mô hình phủ sóng. Xác định các khu vực đã được phủ sóng đầy đủ, các khu vực phủ sóng yếu và các khu vực chưa được phủ sóng.

Thực hiện khảo sát thực tế chất lượng tín hiệu DVB-T2 tại các khu vực khác nhau trên địa bàn Quảng Ninh. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu như địa hình, vật cản, và khoảng cách đến trạm phát.

Phân tích tình hình thực tế tại Quảng Ninh khi thực hiện giai đoạn 3 của Đề án số hóa truyền hình. Đánh giá những thành công và thách thức trong quá trình triển khai.

Đề xuất các giải pháp kỹ thuật như tăng cường công suất trạm phát, xây dựng thêm trạm phát mới, sử dụng công nghệ SFN (Single Frequency Network), và tối ưu hóa vị trí đặt antenna.

Sử dụng GIS để phân tích địa hình, mật độ dân cư, và các yếu tố khác để xác định vị trí tối ưu cho các trạm phát sóng mới. Mô phỏng vùng phủ sóng để đảm bảo diện phủ sóng rộng nhất và chất lượng tín hiệu tốt nhất.

Đề xuất các chính sách hỗ trợ từ chính quyền địa phương như giảm thuế, hỗ trợ vốn, và tăng cường tuyên truyền về lợi ích của DVB-T2 để khuyến khích người dân sử dụng dịch vụ.