tổng quan về mạng đơn tần sfn trong dvbt

Tổng quan về mạng đơn tần SEN trong DVB-T GVHD : Ts.Trần Dũng Trình SỈ" pHẲNG ap TONG QUAN VE DIGITAL VIDEO BROADCASTING TERRISTRIAL DVB-T Chuong 1: DAC ĐIỂM CHUNG VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ :

Trang 1

Lời Nói Đầu ¬¬ th ngư Heo trang 7 PHANI: TONG QUAN VE DIGITAL VIDEO

BROADCASTING TERRESTRIAL (DVB-T) CHUONG 1 : Dac Diém Chung Về Truyền Hình Số trang 8

Các tiêu chuẩn chung . 5 5+2 Set se sxsessserre trang 8 1.1 Sơ đồ khối máy phát - máy thu

và những tính chất chung của hệ thống DVB-T trang 9 1.1.1 Sơ đồ khối máy phát - máy thu DVB-T - trang 9

1.1.2 Các đặc điểm của hệ thống DVB-T - - trang 10 1.1.3 Lựa chọn sỐ sóng mang - «s2 ven se rrsee trang 10 1.2 Phương thức truyền phân cấp

và truyền không phân cấp - 5ĂS server trang 11 1.2.1 Phương thức truyền không phân cấp - trang 13

1.2.2 Phương thức truyền phân cấp - «5s s« 5s se c+esss+ trang 15

1.3 Tín hiệu ghép kênh MPEG-2 - - cà eeeeeeere trang 16

| 1.3.1 Các dịch vụ và tốc độ bit của tín hiệu

| ghép kênh MPEG-2 - - ( - SSnSY ng vn re trang 16

1.3.2 Liên hệ với các tín hiệu DVB-C và DVB-S trang 17

1.4 Tín hiệu ngõ ra của máy phát

và Tín hiệu ngõ vào của máy thu -.- -.- 7< << <<5-<<2 trang 18 1.4.1 Mặt nạ phổ giới hạn sự can nhiễu của kênh kế cận trang 18

CHUONG 2 : Các kiểu mạng trong hệ thống DVB-T trang 20

2.1 Mạng đa tân số (MEN) hay

mạng thiết lập kiểu truyền thống - trang 20

2.1.1 Định nghĩa mạng MFN HS như, trang 20

2.1.2 Nguyên lý của mạng MFN - - SG Ăn ng trang 20 2.1.3 Nguồn tần số cho MEN . - 5c sxevsseserrrrsee trang 20

2.1.4 Hoạt động không đồng bộ - 552 +52 3+ se xsress+ trang 20 2.1.5 Công suất trong mạng MEN .- + ssc cv ssersee trang 21

Trang 2

2.2 Mạng đơn tân số SEN -srnnnnnrttrtrtrrrtrrtrrn trang 21 2.2.1 Định nghĩa mạng SFN -ererrrrrrtrrrrrtrtrrrrrrreg trang 21

2.2.2 Nguyên lý của mạng SEN . -+-trrrrrrrrrrrrtrtrrrrtrrre trang 21 2.2.3 Hiệu quả tần số - -: -+crrrtrrretrtrttrrtrrterttrrtrttrtttrr trang 24 2.2.4 Hiệu quả công suất . -++rrrrrerrrrrrttrtrrrtrtrrrrrrn trang 24 2.2.5 Hoạt động đồng bộ -. -ss+ntenhhntttthtrtrrtrtrtrtrrree trang 24 2.2.6 Mạng hỗn hợp SEN địa phương và mạng MỸN - trang 25

2.2.7 Gap-filÏ€T - 5s >nserttettttrttttrttrtrrttrrtrtrrttrtrttrrtrtfffrffrtrr trang 25 a) Các bộ gap-filler chuyên dụng -esrrrerrrrtrrrtrrre trang 25

b) Các bộ gap-filler trong nhà . -ersrrrerrrrrrrrrtrtrrrrre trang 26 2.3 Các chú ý liên quan đến cấu hình MEN và SFN trang 27

PHẦN II : MANG DON TAN (SEN) VA HOAT DONG

CUA MANG SEN

CHƯƠNG 3 : Các Thành Phân và Nguyên Tắc Vàng

Của Mạng SEN -s <-«eseessesrsesesnssseenene trang 28

3.1 Các thành phần chủ yếu trong mạng SEN - trang 28

CHƯƠNG 4 : Các Phương Pháp Phân Phối Mạng Sơ Cấp - trang 29 4.1 Sơ đồ khối của mạng phân phối sơ cấp - trang 29 4.2 Phân phối tập trung tín hiệu COEFĐM - trang 29 4.2.1 Khuếch đại tín hiệu RE ->+>srntttthrtttttttttttn trang 29 4.2.2 Phân phối tín hiệu tương tự . -: :-+s+tsrrrrtrtttrtttttttth trang 29 4.3 Các kỹ thuật phân phối số dòng MPEG-2

( phát không tập trung tín hiệu COFDM) - - trang 30 4.3.1 Phân phối tín hiệu MPEG-2 bằng mạng PDH - trang 30

4.3.2 Phân phối tín hiệu MPEG-2 bằng mạng SDH - - trang 30 4.3.3 Phân phối tín hiệu MPEG-2 bằng mạng ATM - trang 30 CHƯƠNG 5: Phương Thức Truyền Tín Hiệu MPEG-2

Bằng Mạng ATM . -eeeeeterretreettrresrrtreree trang 32

5.1 Giới thiệu chung và nguyên lý ATM . -rer+ trang 32 5.1.1 Nguyên lý ATM -esrrrrrrrrrrrtrrtrrtrrtrtrtrrtrrtrr trang 32 5.1.2 Cấu trúc đầu dẫn (Header) của tế bào ATM - trang 33 5.1.3 Các dạng lớp thích nghi ATM và các lớp B-ISDN trang 34

a ) Các dạng lớp thích nghi AAL của ATM eerree trang 34

Trang 3

b) Các lớp B-ISDN -. -+errrrrrrrrtrtrtrrrtrrrrrrrre trang 35 5.2 Sơ đô mạng ATM và các đặc điểm của mạng ATM trang 37 5.2.1 Sơ đồ mạng ATM đơn giản -+rrnnhntnthtttthttttth trang 37 5.2.2 Các đặc điểm của mạng ATM -: +rrrerrrerrretrrtrte trang 38 5.3 Truyền đữ liệu MPEG-2 TS trong mạng ATM trang 39

5.4 Kết luận -<-seeeseseseeestssrstrsrtstsrrrenne trang 41

CHƯƠNG 6 : Đông Bộ Mạng SEN . ee-eseeeeserarerssnsenseee trang 43

6.1 Đông bộ tần số -scsrnnhnnrerettrrtrrtrrtrtrttttrree trang 43

6.2 Đông bộ thời gian -ennertrtrrrrtrrtrtrtttrrre trang 43 6.3 Đồng bộ Bit -ssnnhhhthtttrrnrtttttttdttttrttrrrrre trang 45 6.4 Đông bộ phân tán năng lượng . -+.errnrhnnrnnh trang 45 CHƯƠNG 7 : Hoạt Động Của Mạng SEN Trong Thực Tế trang 43 7.1 Sơ đỗ khối của hệ thống SEN hoàn chỉnh - trang 46

1.2 Các khối trong hệ thống SEN -nenntrrrrtrne trang 46

7.2.1 Bộ ghép kênh lại MPEG-2 -+trrrnherrrrtrrtrtrtrtrrert trang 46

1.2.2 Bộ phối hợp SEN ( SEN adapter } -r+rrrrrrrrrre trang 47 1.2.3 Các bộ phối hợp mạng TX/RX -+rtettrettrttttt trang 49 1.2.4 Hệ thống SYNC ++sssnnnhtttrrttrtrttrrtrtrrdttrrrrre trang 49 1.2.5 Bộ điều chế DVB-T -cceeerrrrrtrrrrrrrtrtrrdrrrtrrrre trang 51

7.3 Định nghĩa Mega-frame - -settrrrtnrtrrrrrrtrrrerrr trang 51

7.4 Dang thitc của MIĨP -esrrrnerrrtrrrrtrtrtrtrrtte trang 52 7.5 Hoat dong dong b6 thoi giam -eeece reenter trang 53 CHƯƠNG 8 : Hoạt Động Trong Phương Thức Truyền Phân Cấp trang 54

§.1 Các bộ phối hợp mạng đa kênh . -nenernhnnnh trang 54 8.2 Đông bộ thời gian LP/HP -+nnnnntrtrtten trang 54 CHƯƠNG 9 : Các Dịch Vụ Mạng Tham Khảo -«e-s+e+se° trang 57 9.1 Mạng SFN vùng dịch vụ rộng RNI

(Large service area SEN) -rrrrrrrrmrrrrrre trang 57 9.2 Mạng SFN vùng dịch vụ hẹp RN2

(Small service area SEN) -errrrrrtrtrrtrrre trang 62 9.3 Mang SEN ving dich vu hep RN3

trong môi trường đô thị . -snnhnrnnhtrtttrrnntng trang 65

9.4 Mạng SEN vùng dịch vụ hẹp nửa kín RN4

(Semi-closed small service area SEN) oo cecceeeeceeeereeeeeeeeeees trang 65

CHƯƠNG 10 : Các Vấn Đề Cần Lưu Ý Khi Thiết Lập Mạng SEN trang 68

Trang 4

10.1 Những vấn đề chung của Cáp/Vệ Tinh/Mặt Đất trang 68 10.2 Độ lệch về thời gian truyền tối đa trong mạng trang 68 10.3 Độ ổn định của thời gian truyền -sreseeerere trang 68 10.4 Hệ thống làm tham chiếu thời gian tuyệt đối trang 68

10.5 Điều khiển từ xa các máy phát trong mạng SEN trang 69 10.6 Khoảng cách các máy phát thuộc mạng đơn tần trang 70 CHƯƠNG 11 : Khả Năng Ứng Dụng Của Mạng SEN trang 71

11.1 Ưu điểm của mạng SEN . . -5- cà snenerrerrrirrrerree trang 71 11.2 Nhược điểm của mạng SFN sseerrerrrree trang 72

11.3 Thực hiện mạng đơn tân ở SINGAPORE - trang 75

11.4 Kiến nghị về mạng đơn tần SEN ở Việt Nam trang 76

11.4.1 Về cấu hình hệ thống . - 55+ +++ s>trertereerrsrrse trang 76

11.4.2 Về kênh tần số cho mạng - +5 ++t++t+ereteetree trang 76

€8 8 trang 78

le Tác R2) 8i 104 T1 .ốỐố trang 79

Trang 5

-€ „+ C QC € jc TẾ cẨ €-c FS ln nT ee TY -€ ` -Ê€© *a CC ` Tế“

“LOL NOI ĐẦU

Thời đại khoa học công nghệ bùng nổ và phát triển trong tất cả những lĩnh vực trong cuộc sống như hiện nay, con người luôn cố gắng đạt đến những tâm cao mới, góp phần đưa cuộc sống trở nên hoàn thiện hơn Một trong những thành quả quan trọng mà con người đã đạt được là trong lĩnh vực phương tiện truyền thông đại chúng như :báo chí, phát thanh, truyền hình, thông tin liên lạc v.v.trong đó truyền hình là một lĩnh vực đóng vai trò cực kỳ quan trọng, có liên quan trực tiếp đến nhu cầu giải trí, thông tin, văn hoá, nghệ thuật, giáo dục và xã hội đối với đời sống hằng ngày của mỗi con người trong xã hội Trong đà phát triển chung của nền khoa học kỹ thuật hiện đại, kỹ thuật truyền hình cũng có những phát triển vượt bậc từ truyền hình đen trắng (cách đây vài thập kì) đến truyền hình màu Cuối thế kỉ 20 sự phát triển và ứng, dụng của

kỹ thuật số đã cho ra đời thế hệ truyền hình kỹ thuật số đang trở nên phổ biến với những ưu điểm vượt trội so với truyền hình tương

tự truyền thống, thiết lập chuẩn mực mới về lĩnh vực nghe nhìn trên toàn thế giới, bắt đầu công cuộc cách mạng thay thế loại trừ truyền hình tương tự vốn đang dần trở nên lạc hậu

Trong bài luận văn này , em tập trung nghiên cứu hệ thống truyền hình kỹ thuật số mặt đất DVB-T sử dụng mạng đơn tần số (Single Frequency Network-SFN) la hệ thống truyền hình đã trai qua giai đoạn thử nghiệm của nhà nước ta trong nhiều năm, đã chính thức được công nhận và phát sóng phổ biến tại Việt Nam

Với vốn kiến thức trong quá trình học và với SỰ tìm tòi của bản thân cùng sự hướng dẫn tận tâm của thây TRAN DUNG TRINH ,

em tin là mình sẽ làm tốt đề tài luận văn này Vì là lần đầu nghiên

cứu sẽ không tránh khỏi thiếu sót, kính mong quí thay cô thông cảm và đóng góp ý kiến để em rút kinh nghiệm và làm tốt hơn ở những lần nghiên cứu sau

Xin chân thành cảm on thay TRẦN DŨNG TRÌNH cùng các thầy

cô khoa Điện - Điện Tử đã tận tình hướng dẫn và góp ý giúp em hoàn thành bài luận văn này

SST Ss STS ST 3-

Trang 6

Tổng quan về mạng đơn tần SEN trong DVB-T GVHD : Ts.Trần Dũng Trình

SỈ" pHẲNG ap TONG QUAN VE DIGITAL VIDEO

BROADCASTING TERRISTRIAL (DVB-T)

Chuong 1: DAC ĐIỂM CHUNG VỀ TRUYỀN HÌNH

SỐ :

Các tiêu chuẩn chung :

Việc tạo ra tiêu chuẩn nén tín hiệu hình MPEG-2 cùng với sự phát triển của công nghệ điện tử đã cho phép áp dụng công nghệ kỹ thuật số vào tất

cả các khâu của truyền hình, kể cả phát và thu tín hiệu

Ngày nay, truyền hình đã được áp dụng trên phạm vi toàn thế giới, phát triển song song và đang dần thay thế truyền hình tương tự trên tất cả các khâu truyền dẫn (qua vệ tinh, qua cáp, trên mặt đất )

e DVB-S là tiêu chuẩn DVB cho truyền hình số qua vệ tỉnh, đang được nhiều nước trên thế giới ứng dụng

e DVB-C là tiêu chuẩn DVB cho truyền hình số qua hệ thống cáp truyền

dẫn được áp dụng ở USA, FRANCE, ENGLAND, AUSTRALIA, SPAIN, ITALIA , BRAZIL v.v

e DSS là tiêu chuẩn truyền hình số qua vệ tính được công ty HUGHES và DIRECT TV ding 6 USA, JAPAN

e© DVB-T là tiêu chuẩn DVB cho truyền hình số - phát sóng trên mặt đất,đã được công nhận Ở nhiều nước Châu Âu như NEW ZEALAND ,USA,

FRANCE, ENGLAND, AUSTRALIA, ITALIA,V.V

Hiện nay truyền hình kỹ thuật số mặt đất đã dược chính thức đưa vào sử dụng trên nhiều nước trên thế giới

e CABLELABS là hệ thống cáp số 256-QAM được phát triển ở USA

e ATSC 1a truyén hinh sé mặt dat DTV được dùng ở USA

Số lượng máy thu hình số ( Set-top-box STB hoặc IRD ) được sử dụng trên thế giới hằng năm lên tới hàng trăm triệu và có chiều hướng tăng lên trong nhiều năm tới

$ Những ưu điểm nổi bật của truyền hình số :

Trang 7

Tổng quan về mạng don tan SFN trong DVB-T GVHD : Ts.Trần Dũng Trình

- Truyền hình số cung cấp cho người xem nhiều kênh lựa chọn hơn với chất lượng âm thanh và hình ảnh cao hơn so với TH analog Chất lượng hình ảnh

bao gồm cả độ phân giải tiêu chuẩn (SDTV) và độ phân giải cao (HDTV)

Có thể dung hoà giữa việc phát hình ảnh và âm thanh chất lượng cao và số

chương trình SDTV đồng thời người xem có thể tương tác hai chiều, cho phép người xem lựa chọn chương trình mà họ yêu thích

1.1) SƠ ĐỒ KHỐI MÁY PHÁT VÀ MÁY THU DVB-T và NHỮNG

TÍNH CHẤT CHUNG CỦA HỆ THỐNG DVB-T:

1.1.1) Sơ đồ khối máy phát va may thu DVB-T:

TX

Hình 1.1 : Sơ đỗ khối máy phát va may thu DVB-T

TÍNHIỆU”| xử lý ADC xử lý „| GHÉP MÃ HOÁ DIEU Ì VIDEO ANALOG #**> ‘ DIGITAL | | p@| KENH | KENH 9-} CHE

CHON DONG BO

Trang 8

1.1.2) Các đặc điểm của hệ thống DVB-T :

Hệ thống DVB-T dùng cho phát sóng tín hiệu truyền hình số có nén

MPEG-2 trên mặt đất Để thích ứng với các đặc tính của kênh mặt đất,

người ta sử dụng một hệ thống truyền dẫn mềm dẻo dùng điều chế đa sóng

mang, ghép kênh phân chia tần số trực giao OFDM kết hợp với quá trình

sửa lỗi mạnh gọi là COFDM

Để đạt được hiệu quả phổ khi sử dụng trong các băng VHEF và UHF, kỹ

thuật OFDM có hai lựa chọn cho số sóng mang, ba kiểu điều chế và một số

khoảng bảo vệ khác nhau cho phép thiết lập các mạng đơn tần ESN nhỏ và

lớn

Độ rộng băng thông yêu cầu là 8 MH¿ nhưng cũng có thể sử dụng 7

MHz hoặc 6 MHz

Bộ phận sửa lỗi bao gồm các khối: mã hóa ngoài và hoán vị ngoài thì

giống Vệ Tỉnh và Cáp, mã hóa trong thì giống Vệ Tĩnh, hoán vị trong thì chi

sử dụng cho DVB-T

Để cung cấp các tố độ truyền khác nhau, ngoài năm tỉ lệ còn ba kiểu

điêu chế là : QSPK, 16-QAM, 64-QAM ,16-QAM và 64-QAM cũng có thể

sử dụng trong các tổ hợp theo nguyên tắc ánh xạ đồng nhất (uniform) hoặc

không đồng nhất (non-uniform) Khi truyền phân cấp (hierachy), dòng dữ

liệu ngõ vào được chia thành đòng dữ liệu có mức ưu tiên cao và dòng dữ

liệu có mức ưu tiên thấp với mức chống lỗi khác nhau Điều này cho phép

phát các chương trình khác nhau với mức chống lỗi và vùng phủ sóng khác

nhau

1.1.3) Lựa chọn số sóng mang :

Chiểu dài của khoảng bảo vệ là một phân nguyên của chu kỳ symbol

tích cực Tu Chiểu dài của khoảng bảo vệ tối đa cho mode 8k là 2241s và

cho mode 2k là 56ks Khoảng bảo vệ được sử dụng để bảo vệ tín hiệu dưới

tác động của các tín hiệu phản xạ tự nhiên và nhân tạo (SEN) Khoảng bảo

vệ nhỏ nhất của mode 2k (7us) thì đủ để bảo vệ tín hiệu với các phản xạ tự

nhiên; chỉ trong một số trường hợp, chẳng hạn như các vùng đổi núi, các

sóng phản xạ trễ hơn tín hiệu chính khoảng 7s

Các đặc điểm chính để lựa chọn chiều dài khoảng bảo vệ là khoảng

cách giữa các trạm và kích thước của SEN Việc lựa chọn số sóng mang phụ

thuộc chủ yếu vào câu hỏi mạng có phải 14 mang SFN hay khong, nếu

không chiều dài khoảng bảo vệ cho mode 2k thường đủ với các phản xạ tự

Trang 9

nhiên Đối với các sóng phần xạ trễ lâu hơn có thể sử dụng mode 8k, khi đó

tốc độ bit đạt được sẽ cao hơn

Theo nguyên tắc, có bốn kiểu SEN :

$ˆ_ SFN vùng rộng (với nhiều máy phát công suất cao và khoảng cách giữa

@ Các máy phát lại SFN (các máy phát công suất thấp để phủ sóng cho các vùng tối nhỏ trong vùng phủ sóng của một MEN)

Các mode 8k có thể hoạt động với tất cả các trường hợp SEN Nó cũng có thể hoạt động với các mạng SFN/MEFN nếu khoảng cách giữa các máy phát

đủ nhỏ (gần hơn bốn lần khoảng cách giữa các máy phát 8k tương ứng) Khoảng cách giữa các máy phát tối đa có thể không chỉ phụ thuộc vào chiều dài tuyệt đối của khoảng bảo vệ mà còn phụ thuộc vào các tham số

khác chẳng hạn như chiều dài chu kỳ symbol tích cực Ts (vùng phủ sóng với

8k tốt hơn đáng kể so với 2k với cùng chiều đài khoảng bảo vệ tuyệt đối, chẳng hạn như 56s), chòm sao tín hiệu, tỉ lỆ mã và hoạt động của máy thu Với cùng chiều dài khoảng bảo vệ mode 8k cung cấp tốc độ bit thực cao hơn Việc lựa chọn giữa hai mode phụ thuộc vào yêu cầu hoạt động của mạng SEN cũng như khả năng và giá thành của máy thu Các máy thu được thiết kế cho mode 2k không thể hoạt động trong chế độ mode 8k Tuy nhiên, các máy thu mode kép 2k/8k có thể hoạt động ở cả hai mode 2k và

Đối với truyền phân cấp, sơ đổ khối chức năng của hệ thống được thêm

vào các khối được vẽ bằng các đường nét đứt như trong hình 1.2 Bộ chia

tách dòng truyền thu được thành hai dòng truyền MPEG, một dòng ưu tiên

Trang 10

Tổng quan về mạng đơn tần SEN trong DVB-T GVHD : Ts.Tran Ding Trinh

cao và một dòng ưu tiên thấp, hai dòng bit này sau đó được ánh xạ lên chòm

sao tín hiệu bằng bộ ánh xạ và bộ điều chế có số ngõ vào thích hợp

Đối với truyền phân cấp, hệ thống DVB-T chỉ giới hạn trong quá trình

mã kênh và điều chế phân cấp Điểu này cho phép máy thu được thiết kế rất kinh tế Như trong hình 1.2, một dịch vụ chương trình có thể được chia

thành hai dòng bit riêng và được dẫn đến bộ ánh xạ Một dịch vụ chương

trình như vậy có thể được phát trong một dòng bit có mức ưu tiên cao với

mức chống lỗi cao, tốc độ bit thấp và một dòng bít ưu tiên thấp với mức chống lỗi thấp hơn và tốc độ bit cao hơn Phương thức này được xem như

“phương thức đồng thời” Mặt khác các chương trình khác nhau hoàn toàn

có thể được truyền trên các dòng bit riêng với các mức ưu tiên khác nhau

: Inner | Mapper || Frame [| OFDM || interval [- DA From

ores interleaver adaptation insertion en

Trang 11

1.2.1) Phương thức không phân cấp :

Phương thức không phân cấp chỉ yêu cầu đường xử lý tín hiệu bao gồm các khối được đóng khung bằng đường liễn nét Vì vậy bộ chia không còn

cần thiết cho ứng dụng đó, tất cả gói truyền MPEG sẽ trải qua cùng quá

trình hoán vị và thủ tục mã kênh và sau đó được ánh xạ lên mẫu chòm sao

thích hợp Điều này có nghĩa tất cả gói truyền MPEG sẽ được xử lý giống

nhau trong bộ điểu chế và vì vậy sẽ có mức ưu tiên ngang nhau khi phát

Kiểu điều chế đồng nhất (œ = 1) sẽ được sử dụng cho phương thức truyền không phân cấp

Trong phương thức truyền không phân cấp không nhất thiết là chỉ có một chương trình được truyền tại một thời điểm mà vài chương trình cũng có thể được truyền trong một tín hiệu OFDM, có nghĩa là trong một kênh RE

(phương thức đa chương trình); phụ thuộc vào quá trình phép kênh truyền MPEG, một số chương trình có thể truyền đi với điểu kiện là dung lượng của chúng không vượt quá tốc độ bit có sẵn của mode truyền đã chọn

Trong phương thức truyền không phân cấp, tất cả gói truyền MPEG được

xử lý và mã hoá theo cùng một cách và tất cả chương trình bên trong dòng

truyền đó đều có mức ưu tiên ngang nhau

Để thu được một quá trình hoàn chỉnh từ một đồng truyền thu được, máy

thu phải chọn ra chương trình mong muốn bằng cách xác định các gói truyền MPEG thích hợp sau khi giải điều chế

Một cách tổng quát, các ứng dụng điển hình của phương thức truyền không phân cấp có thể được chia thành phương thức truyền đa và đơn

chương trình Phương thức truyền đơn chương trình được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng mà ở đó chòm sao truyền yêu cầu độ rộng băng thông đầy

đủ cho một chương trình được truyền, như trong trường hợp cần có chất

lượng cao hoặc vùng phủ sóng rộng Ngược lại, đối với phương thức truyền

đa chương trình, dung lượng của kênh được dùng chung bởi nhiều hơn chương trình, ví dụ như quá trình ghép kênh bốn chương trình khác nhau Nhà điều hành mạng là người quyết định kiểu điều chế mã kênh thích hợp

Tốc độ bit thực trong hệ thống DVB-T (Mbps), phương thức truyền

không phân cấp, kênh 8 MHz được thể hiện trong bảng in dưới hình 1.2.1a

Trang 12

5/6 16,59 18,43 19,52 20,11 7/8 17,42 19,35 20,49 21,11

1/2 14,93 16,69 17,56 18,10 2/3 19,91 22,12 23,42 24,13 64-QAM 3/4 22,39 24,88 26,35 27,16

5/6 24,88 27,65 29,27 30,76

7/8 26,13 29,03 30, 74 31,67

HINH 1.2.1 a

Tốc độ bit thực trong hệ thống DVB-T (Mbps),phương thức truyền

không phân cấp, kênh 6 MHz được thể hiện trong bảng in dưới hình

Tốc độ bit thực trong hệ thống DVB-T (Mbps),phương thức truyền

không phân cấp, kênh 7 MHz được thể hiện trong bằng in dưới hình

1.2.1c

Trang 13

5/6 7,257 8,046 8,536 8,797

718 7,620 8,467 8,965 9,237 4/2 8,709 9,676 10,246 10,556 2/3 11,612 12,902 13,661 14,075 16-QAM 3/4 13,063 14,515 15,369 15,834

5/6 14,515 16,127 17,076 17,594 7/8 15,240 16,,934 17,930 18,437 4/2 13,063 14,515 15,369 15,834 2/3 17,418 19,353 20,491 21,112 64-QAM 3/4 19.595 21,772 23,053 23,751

5/6 21,772 24,191 25,614 26,390 7/8 22,861 25,401 26,895 27,710

Hình 1.2.1 c

Lưu § : các số in nghiêng là giá trị xấp xỉ

Đối với hệ thống phân cấp tốc độ bit có ích theo bảng này là :

Dòng HP : có giá trị như trong cột QPSK

Dong LP, 16-QAM : có giá trị như trong cột QPSK

Dong LP, 64-QAM : có giá trị như trong cột 16-OAM

1.2.2) Phương thức truyền phân cấp :

Hệ thống DVB-T cho phép thực hiện phương thức truyền phân cấp để truyền một dòng ghép kênh dịch vụ trong kênh độc lập Vì vậy chúng có thể

có mức chống lỗi khác nhau để thích ứng tối ưu với kênh truyền hoặc các yêu cầu phủ sóng

Trong trường hợp này có hai phương thức là truyền “đồng thời” và

truyền ”đa chương trình ”

Phần lớn phương thức truyền đồng thời mang một hay nhiều chương trình

mà chúng được chia thành hai dòng truyền MPEG riêng biệt, một dòng tốc

độ bit thấp và một dòng tốc độ bit cao Dòng tốc độ bit thấp thường sẽ được

mã hoá với các tỉ lệ mã thấp (chẳng hạn 1/2 hoặc 2/3) và thường sẽ được

ánh xạ lên các điểm chòm sao không đồng dạng và trong trường hợp này nó cho khả năng chống lỗi cao nhất Các vị trí đáp ứng tốt nhất cho mục đích

đó là góc phần tư trong trường hợp điều chế QSPK với œ =1 Hai điều kiện này kết hợp với nhau tạo ra khả năng chống lỗi cao khi truyền Vì vậy dòng tốc độ bit thấp được xem như dòng ưu tiên cao (HP) Dữ liệu được mang trong dòng này vẫn thu được thậm chí trong những điều kiện khó khăn

Trang 14

Ngược lại, dòng bit kia mang cùng nội dung chương trình với một tốc độ

bit cao hơn, mà chương trình đó hầu như đã nhận được từ một quá trình mã hoá MPEG khác Sự khôi phục một dòng ưu tiên thấp (LP) này tại máy thu

dĩ nhiên cho một chất lượng tốt hơn nhưng yêu cầu điều kiện thu tốt hơn Phụ thuộc vào sự thiết lập anten và các điều kiện thu, máy thu có thể giải

mã thuận lợi hầu hết các dòng bit ưu tiên thấp hoặc đòng bit ưu tiên cao

Có một sự so sánh giữa dòng ưu tiên thấp và dong ưu tiên cao trình bay trong hình 1.2.2 dưới đây :

Hình 1.2.2 : Hoạt động của hệ thống cho dòng bit ưu tiên thấp và

cao trong trường hợp truyền phân cấp (các thông số

œ =2 ; HP : QPSK, r =2/3 ; LP : 16—- QAM, r = 3/4)

1.3) TÍN HIỆU GHÉP KÊNH MPEG-2:

1.3.1) Các dịch vụ và tốc độ bit của tín hiệu ghép kênh MPEG-2 :

Đặc tính kỹ thuật của DVB-T hỗ trợ một dải các tốc độ bit có thể phát từ 4,98 Mbps dén 31,67 Mbps

Khi thiết lập một dịch vụ cần lưu ý đến các tốc độ bit cần cho các kiểu dịch vụ khác nhau Việc xác định tốc độ bit cần thiết cho mỗi thể loại

Trang 15

Tổng quan về mạng đơn tần SFN trong DVB-T GVHD : Ts.Trần Dũng Trình

đã xác định được khá chính xác các giá trị tốc độ bit đó Ví dụ như truyền

hình thông thường (VTV1, VTV2, VTV3 ) phát qua vệ tinh yêu cầu tốc độ

bit khoảng 3,5 Mbps; Truyền hình thể thao trực tiếp yêu cầu tốc độ bịt khoảng 5 đến 6 Mbps)

Mặc dù có thể xác định chỉ một tốc độ bit cố định cho mỗi dịch vụ,

nhưng khi ghép nhiễu kênh dịch vụ chương trình trong một dòng truyền cần phải rất mềm dẻo Một số thiết bị mã hóa và ghép kênh MPEG hiện hành cho phép điều khiển động tốc độ bit cho mỗi dịch vụ; tuy nhiên việc thực hiện ghép kênh động như vậy phải đòi hỏi một số yêu cầu kỹ thuật - chẳng hạn như những bộ mã hóa video MPEG-2 và bộ ghép kênh thì phải gần nhau trên phương diện vật lý và được điều khiển bởi cùng một máy tính

1.3.2 ) Quan hệ với các tín hiệu DVB-C và DVB-S :

Đặc tính kỹ thuật của DVB-T thuộc họ các đặc tính bao gồm DVB-C cho các hệ thống cáp và DVB-S cho truyền vệ tinh Tất cả đều sử dụng mã hóa MPEG-2 cho video và audio và cấu trúc MPEG cho quá trình ghép kênh.Tất

cả chúng đều sử dụng mã hóa Reed-Solomon RS (204,188, t = 8), cho phép sửa tới 8 byte sai số ngẫu nhiên trong 1 từ 204 byte thu được Tuy nhiên trong đặc tính kỹ thuật của vệ tỉnh còn thêm vào mã hóa sửa lỗi trong so với DVB-C và trong đặc tính kỹ thuật của phát sóng mặt đất có quá trình mã hóa sửa lỗi của đặc tính kỹ thuật của vệ tinh ngoài ra còn thêm vào quá trình hoán vị bit và tân số được thêm vào Ngoài ra DVB-T còn hỗ trợ các kiểu điều chế khác nhau để thích ứng với các đặc tính của kênh

Tuy nhiên, ở khía cạnh hoạt động, sự khác nhau chủ yếu là đặc tính kỹ

thuật của vệ tinh và cáp cho phép tốc độ bit cao hơn (35- 40 Mbps); vì vậy

sự chuyển hoán giữa các đặc tính kỹ thuật của vệ tỉnh hoặc cáp và mặt đất

sẽ yêu cầu quá trình ghép kênh lại MPEG, quá trình giảm các dịch vụ nếu chuyển từ môi trường vệ tỉnh hoặc cáp đến môi trường mặt đất và quá trình thêm vào các dịch vụ (hoặc các gói rỗng) nếu chuyển từ môi trường mặt đất đến môi trường vệ tinh hoặc cáp

Trang 16

Tổng quan về mạng đơn tần SEN trong DVB-T GVHD : Ts.Trần Đũng Trình

1.4) TIN HIEU NGO RA CUA MAY PHAT VA TIN HIEU NGO VAO

CUA MAY THU:

1.4.1 ) Mặt nạ phổ giới hạn sự can nhiễu của kênh kế cận :

Độ rộng băng thông danh định của một tín hiệu DVB-T đã cho xấp xỉ bằng tích của số sóng mang và khoảng cách giữa các sóng mang Ngoài băng thông danh định, mật độ phổ tổn tại ở một mức mà nó phụ thuộc vào quá trình tiền lọc sau khi tạo ra tín hiệu, méo không tuyến tính của bộ khuếch đại công suất và quá trình lọc sau bộ khuếch đại công suất Các búp bên của DVB nằm trong các kênh kế cận và can nhiễu vào các tín hiệu trong các kênh này vì vậy cần phải có một quá trình làm suy giảm các búp

bên đó

Các mặt nạ phổ được tạo ra bằng cách làm suy giảm đi một phần công suất của công suất symbol tổng cộng tại hai bên băng thông danh định để tránh can nhiễu cho băng thông kế cận

1.4.2 ) Thiết lập tỉ số bảo vệ :

Trong quá trình thiết lập các mạng máy phát mặt đất, một vấn để cần được quan tâm là sự tác động lẫn nhau giữa các mạng truyền dẫn Để khắc

phục vấn đề này một kỹ thuật đơn giản được sử dụng là : tỉ số bảo vệ Nó là

tỉ số của công suất tín hiệu mong muốn trên công suất tín hiệu can nhiễu

Tỉ số bảo vệ phải được xác định cho tất cả tổ hợp có thể của các tín hiệu Quá trình đo lường thường được thực hiện trong môi trường phòng thí nghiệm Trong khi các tỉ số bảo vệ cùng kênh thì phụ thuộc chủ yếu hệ thống, các tỉ số bảo vệ của kênh kế cận phụ thuộc vào các thành phần ngoài dải (Out-of-band) của tín hiệu và quá trình lọc phổ trong máy thu Trong thời gian thực hiện hệ thống, các đặc tính của máy thu có thể thay đối vì vậy quá trình đo tỉ số bảo vệ nên được thực hiện thường xuyên trong điều kiện phát triển không ngừng của kỹ thuật

1.4.3 ) Điện áp vào tối thiểu của máy thu :

Để minh hoạ tỉ số C/N ảnh hưởng đến mức tín hiệu ngõ vào tối thiểu của máy thu như thế nào, mức tín hiệu tối thiểu được tính dựa trên năm tỈ số ¥ C/N tiêu biểu trong dai ti¥ 2dB dén 26dB Cac gid tri khac c6 thể nhận được bằng phép nội suy tuyến tính đơn giản

Hệ số nhiễu của máy thu được chọn là 7dB cho tất cả băng tần từ I đến

V và vì vậy mức tín hiệu vào máy thu tối thiểu phụ thuộc vào tần số máy phát Nếu chọn hệ số nhiễu khác, mức tín hiệu vào máy thu tối thiểu sẽ thay đổi tương ứng cùng một lượng như độ thay đổi của hệ số nhiễu

Trang 17

Tổng quan về mạng đơn tan SFN trong DVB-T GVHD : Ts.Tran Ding Trinh

1.5 ) CHAT LUGNG VA DO TIN CAY CUA HE THONG DVB-T :

Truyén hình quảng bá là ứng dụng đầu tiên việc mã hoá MPEG-2 thời gian thực Việc ứng dụng nén MPEG-2 trong các ứng dụng truyền hình quảng bá qua hệ thống DVB-T tiếp tục được mở rộng mau chóng Dù được

áp dụng ở đâu đi nữa thì điều quan trọng đầu tiên là : chất lượng của tín hiệu video đầu ra, việc dùng hiệu quả dải thông cho phép và độ tin cậy của giải pháp mã hoá

1.5.1) Chất lượng ảnh :

Nhìn chung chất lượng ảnh mã hóa video là hàm của tốc độ bit : dữ liệu của ảnh được bảo toàn càng nhiều thì chất lượng tín hiệu video đầu ra càng

cao Các giải pháp thực hiện bộ mã hoá MPEG-2 khác nhau có thể cung cấp

các mức chất lượng khác nhau đáng kể, thậm chí khi hoạt động ở các tốc độ

bit như nhau Chất lượng cao hơn có thể đạt được nhờ việc tìm, qua nghiên cứu, thực nghiệm, các tham số và thuật toán tối ưu thực hiện bộ mã hoá MPEG-2

Tiêu chuẩn MPEG-2 cho phép phạm vi từ 3 đến 15 Mbps để truyền dữ

liệu trong các môi trường như DVD players, video server và các transponder

vệ tinh Khi so sánh chất lượng video của các bộ mã hóa khác nhau, điều

cần thiết là phải biết video đang làm việc ở tốc độ nào Với chất lượng hình ảnh đã cho, giải pháp mã hóa tốt hơn cho phép dùng tốc độ bit thấp hơn

1.5.2 ) Độ tin cậy :

Trong thế giới truyễn hình quảng bá, độ tin cậy là điều kiện quan trọng

hàng đầu Một kênh bị mất tín hiệu do bộ mã hóa bị hỏng không chỉ ảnh hưởng việc mất chương trình thực tế mà quảng cáo và thu nhập mà nó đem lại mà đồng thời còn ảnh hưởng tới tiểm năng người xem lâu dài Để khắc phục điều này, các nhà sản xuất còn đưa ra giải pháp chip đơn thay thế giải

pháp đa chip dùng trong bộ mã hóa Giải pháp này cung cấp độ tin cậy cao,

hạn chế hỏng hóc tiểm năng do nhiệt độ, do dùng nhiều phần tử, do tạp

Trang 18

Tổng quan về mang don tan SFN trong DVB-T GVHD : Ts.Tran Ding Trình

2.1.2 ) Nguyên lý của MEN :

Các mạng DVB-T được thiết lập theo lối truyền thống bao gồm các máy phát phát các chương trình độc lập trên các kênh tần số riêng Vì vậy chúng

được xem như là các mạng đa tần số MEN, số máy phát trong một mạng

phụ thuộc vào vấn để hành chính hơn là kỹ thuật Để phủ sóng các vùng rộng với một tín hiệu DVB-T cần phải có một số kênh tần số nào đó, số kênh phụ thuộc vào khả năng chống nhiễu của kênh truyền, nghĩa là kiểu điều chế kết hợp với tỉ lệ mã kênh được áp dụng và mục tiêu phủ sóng (phủ sóng toàn bộ vùng hoặc chỉ phủ sóng các vùng đông dan cư)

2.1.3 ) Nguồn tần số cho MEN :

Vì khả năng chống nhiễu của một hệ thống truyền dẫn thường được biểu thị qua giới hạn tỉ số bảo vệ, người ta thường nghĩ rằng số kênh dùng cho

DVB-T thấp hơn nhiều so với truyền hình analog vì tỉ số bao vé trong

truyén hinh analog thudng thấp hơn truyền hình số Tuy nhiên, đối với tín

hiệu số việc ứng dụng trực tiếp các nguyên tắc thiết lập của truyền hình

analog thì không thích hợp nếu không có sự hỗ trợ từ 10 đến 20 dB cho cường độ tín hiệu Vì vậy số kênh tần số phát cần cho các mạng DVB-T

được thiết lập theo lối truyền thống thì bằng số ï kênh phát trong truyền hình

Các máy phát trong một mạng MEN không cần phải tuân theo các

nguyên tắc phát đồng bộ Vì vậy không cần có sự đồng bộ cho quá trình

Trang 19

hoạt động giữa các máy phát Việc thiết lập các dịch vụ vùng hay địa

phương cho MFN thì dễ dàng hơn so với SEN

để bù cho sự suy giảm này, đặc biệt là tại đường biên của vùng dịch vụ

Cũng như trong trường hợp tăng tỉ số bảo vệ, mức công suất được tăng lên

từ 10 đến 20 dB

Nếu vùng phủ sóng đầy đủ đạt được bằng cách chồng lắp các vùng dịch

vụ của các máy phát kế cận, sự thay đổi cường độ tín hiệu của các máy phát

khác nhau theo vị trí phải được chú ý sao cho không xây ra trường hợp là tại một vị trí đã cho trong vùng chồng lấp tất cả các tín hiệu của máy phát sẽ

chịu cùng một sự suy giảm Khi đã thoả điều kiện này, máy thu có thể chọn tín hiệu mạnh nhất

Có thể giảm độ thay đổi theo vị trí bằng cách sử dụng kỹ thuật mạng SEN

2.2) MẠNG ĐƠN TAN SO SFN (SINGLE FREQUENCY NEYWORK):

2.2.1 ) Định nghĩa SEN : i

Mạng đơn tần (Single Frequency Network) : là mạng trong đó phát xạ

phân bố được thực biện ở nơi mà vùng phủ sóng được bảo đảm bởi nhiều

máy phát hoạt động đồng bộ trên cùng một tần số và mang cùng một chương trình Các máy phát cung cấp vùng phủ sóng chung và không thể

hoạt động độc lập

2.2.2) Nguyên lý của mạng SEN :

Trong truyền hình tương tự, máy thu chỉ có thể thu một tín hiệu truyền hình duy nhất từ một máy phát Tín hiệu bị dịch thời gian (time-shifted) từ một máy phát khác cùng kênh sẽ gây can nhiễu tạo phách (heterodyne)

giống như khi thu nhiều đường (multipath) Trong truyền hình DVB-T có thể

khắc phục tình trạng can nhiễu qua việc sử dụng OFDM va các mạng một tần số Để phủ sóng toàn bộ một quốc gia, chỉ cần một kênh OFDM có băng thông 8 MHz thuộc băng tần UHF (hoặc VHF) Trong trường hợp các đài truyền hình liền nhau về địa lý, mỗi trạm sẽ được phân phối một kênh OFDM để các nhà cung cấp chương trình khác nhau không can thiệp vào nhau Chẳng hạn tại ranh giới các vùng phủ sóng của các mạng một tần số

và tại biên giới của các quốc gia, một trường hợp nảy sinh là có bốn mạng

Trang 20

Chn-1 Cha Cha+i Ch.a Cha+3

OFDM

f

7.6 Mh 0.4 Mh Hình 2.2.2 a: Bốn mạng SFN hoạt động trên bốn kênh khác nhau

Các bộ phủ sóng cho vùng tối (gap-filler) không nhất thiết phải hoạt

động đồng bộ chính xác với các máy phát chính của mạng một tần số Các

bộ gap-filer (hình 2.2.2b) có thể được thiết lập tại nơi mà tín hiệu thu được

dễ dàng sau đó tín hiệu sẽ được khuếch đại và được phát lại bằng một anten phát theo hướng của vùng sẽ được phủ sóng Dương nhiên, việc cách ly giữa

anten thu và anten phát phải lớn hơn hệ số khuếch đại của máy phát để tránh dao động Vấn đề thứ hai là độ sai lệch về thời gian lan truyền giữa

tín hiệu được phát lại và tín hiệu gốc Nếu sai lệch theo thời gian tại vị trí thu không vượt quá khoảng thời gian của khoảng bảo vệ hoặc nếu công suất của bộ gap-filler là không đáng kể khi độ sai lệch về thời gian truyền lớn hơn khoảng thời gian của khoảng bảo vệ, thì việc sử dụng gap-filler sẽ không tạo ra bất kỳ vấn để nào trong các mạng một tần số

Lưu ý -

Trong kỹ thuật truyền thống, có thể chuyển một máy phát đang phát

chương trình quốc gia trước đây sang phát chương trình địa phương

Tuy nhiên điều này không thể thực hiện được trong mạng đơn tân bởi

vì nó sẽ làm cho máy phát này trở thành một nguôn can nhiễu Giải

Trang 21

pháp là là việc truyền chương trình quốc gia vẫn tiếp tục trên một

kénh OFDM, va chỉ cung cấp thêm thông tin chuyển mạch bổ sung,

chẳng hạn bằng cách sử dụng các bH thừa trong thông tin thông báo

thông số truyền (TPS) Thông tin này báo cho máy thụ biết rằng quá

trình phát sóng chương trình địa phương được thực hiện trên một

kênh OFDM khác Vì vậy các máy thu có thể chuyển đến các các

chương trình địa phương tự động hoặc được chọn bởi người sử dụng dựa trên các thông tin chuyển mạch Khi đó máy phát DVB phat tin

hiệu quốc gia với công suất nào đó trong mạng đơn tan trong một

gói OFDM và cũng đồng thời phát các chương trình địa phương trên

một kênh OFDM khác với công suất thấp hơn

Hình 2.2.2b : Nguyên tắc của gap-filler sử dụng để phát lại

Trong một SFN, tất cả các máy phát được điều chế đồng bộ với cùng

một tín hiệu và phát trên cùng một tần số Nhờ khả năng đa đường (multipath) của hệ thống truyền dẫn đa sóng mang (COFDM) các tín hiệu từ một

số máy phát đến tại một anten thu có thể góp phần xây dựng nên tín hiệu mong muốn tổng cộng

Tuy nhiên, mạng SFN có một nhược điểm là hiệu ứng tự can nhiễu của

mạng Nếu tín hiệu từ các máy phát Ở khoảng cách xa có khoảng thời gian trế nhiều hơn giá trị cho phép (bằng khoảng bdo vé) so với tín hiệu chính

thì chúng cư xử như các tín hiệu can nhiễu hơn là các tín hiệu mong muốn Cường độ của các tín hiệu như vậy phụ thuộc vào các điều kiện lan truyền,

mà chúng thì lại thay đổi theo thời gian Ảnh hưởng tự can nhiễu của một SFN với khoảng cách các máy phát đã cho có thể được giảm đi bằng cách chọn một khoảng bảo vệ lớn hơn Nên lưu ý rằng ảnh hưởng của các tín

Trang 22

Téng quan vé mang don tan SFN trong DVB-T GVHD : Ts.Tran Ding Trinh hiệu bị trễ vượt quá khoảng bảo vệ có thể phụ thuộc vào việc thiết kế máy thu Theo kinh nghiệm, để giảm hiện tượng tự can nhiễu đến một giá trị có thể chấp nhận được, thời gian khoảng bảo vệ nên bằng khoảng thời gian lan truyén của tín hiệu phát trên khoảng cách giữa hai máy phát của mạng

Để bù cho việc mất mát dung lượng truyền do khoảng bảo vệ (có thể chiếm 25% chu kỳ symbol tích cực), chiều dài symbol tích cực cũng phải chọn lớn tuỳ thuộc vào khoảng cách giữa các máy phát trong mang SEN Vi

vậy, mode 8k được hỗ trợ, việc chọn một khoảng bảo vệ nhỏ hơn sẽ dẫn đến số máy phát cao hơn

2.2.3 ) Hiệu quả tần số :

Với kỹ thuật SEN, các vùng rộng có thể được phủ sóng với một quá trình

ghép kênh chung và tín hiệu được phát trên cùng một tần số trung tâm Vì vậy hiệu quả tân số của các mạng SEN lợi hơn nhiều so với mạng MFN

Tuy nhiên khi có sự hiện diện của các mạng khác và chúng có các điểm

ghép kênh chương trình trong các vùng kế cạnh, cần phải bổ sung một số kênh tần số khác

Các vùng tối trong mạng SEN thì dễ dàng được phủ sóng bằng cách bổ sung thêm vào một máy phát mới (dạng gap-filler) mà không cần phải cung cấp kênh tần số mới

2.2.4 ) Hiệu quả công suất :

Trong các mạng được thiết lập theo lối truyền thống, một phương pháp chung để đạt được sự liên tục của vùng phủ sóng là tăng đáng kể công suất

máy phát Tuy nhiên, khi thu đẳng hướng trong SFNs, ở đây tín hiệu mong muốn bao gồm vài thành phần tín hiệu từ các máy phát khác nhau mà sự

thay đổi của chúng không giống nhau, sự yếu dần cường độ trường của một

máy phát có thể được tăng cường bằng một máy phát khác Hiệu ứng trung bình này làm cho cường độ trường tổng chỉ bị thay đổi nhỏ Vì vậy SEFNs có

thể sử dụng các máy phát có công suất thấp hơn Hiệu quả công suất này của một SEN thì quan trọng đối với vùng ven của một máy phát đã cho và

thường được gọi là “ độ lợi mạng “ Lợi ích này chỉ xuất hiện khi thu trên các anten đẳng hướng hệ số khuếch đại thấp thường được kết hợp với quá trình thu xách tay

2.2.5 ) Hoạt động đồng bộ :

Cái giá phải trả cho hiệu quả công suất và hiệu quả tần số là hoạt động đồng bộ của tất cả các máy phát trong mạng Trong các mạng phủ sóng

Trang 23

vùng rộng với mode 8k và khoảng bảo vệ 1/4 (tức là 224s), dung sai + Sys

sẽ không gây ra suy giảm hiệu suất

Trong các mạng mà vị trí các máy phát không được đặt cách đều nhau,

sự can nhiễu có thể được tối thiểu bằng cách đặt một độ lệch thời gian riêng

cho một máy phát nào đó

Độ sai lệch trong tín hiệu điều chế sẽ làm máy phát trở thành một nguồn can nhiễu tác động đến các máy phát xung quanh trong khoảng thời gian sai

tối này được phủ sóng một cách hiệu quả bằng cách sử dụng các máy phát lại cùng kênh Như vậy không cần thêm vào quá trình phân phối và các

máy phát khác tần số

% Nguyên tắc Gap-Filler : bên ngoài vùng tối hay vùng nhỏ chưa được phủ sóng tín hiệu DVB-T của máy phát chính được thu bằng một anten

định hướng Sau khi lọc và khuếch đại, tín hiệu được phát lại (ở cùng tần

số) vào trong vùng chưa được phủ sóng

Điều kiện quan trọng nhất để áp dụng một Gap-filler là sự cách ly đủ giữa các anten phát và anten thu

a) Các bộ gap-filler chuyên dụng :

Một gap-filler chuyên dụng cần phải có đủ công suất để phủ sóng cho một vùng tối Công suất phát tối đa có thể phụ thuộc vào sự cách ly giữa anten thu và anten phát và hiệu suất của bộ khuếch đại công suất của máy phát lại

Sự cách ly của anten phụ thuộc vào :

o_ Độ cao và hướng của tháp hoặc của toà nhà dùng để đặt máy phát lại o_ Vị trí của các anten trên tháp hoặc toà nhà

o Biểu đỗ phát của các anten

Trang 24

trễ thời gian giữa ngõ vào và ngõ ra của gap-filler mà chủ yếu là do bộ lọc

trong thiết bị này Điều này sẽ gây ra sự suy giảm lựa chọn tần số của tín

hiệu được phát lại tương tự như đặc tính của thu hai đường hay nhiều đường, gây ra sự suy giảm hiệu suất của hệ thống Tuy nhiên các kiểm tra thực tế cho thấy rằng ảnh hưởng này không đáng kể khi sự suy giảm lựa chọn tần

số không vượt quá 10 đB

Như đã để cập ở trên, sự cách ly phụ thuộc vào toàn bộ thiết kế ở nơi đặt

máy phát lại Kinh nghiệm cho thấy rằng sự cách ly đủ có thể đạt được nếu một tháp anten lớn xây bằng bêtông được sử dụng làm trạm đặt máy phát

lại Khi hệ số khuếch đại là 60 đB thì giá trị cách ly khoảng 80 đB

b) Các øgap-filler trong nhà :

Gap-filler trong nhà là một thiết bị dùng để khuếch đại tín hiệu từ một anten mái nhà và phát lại trong nhà, do đó sẽ khắc phục được suy hao do nhà cao tầng và độ cao Điều này cho phép thu tín hiệu bên trong các ngôi nhà trong các vùng có cường độ trường thấp

Bởi vì cường độ trường trong các phòng thì không bao giờ cao hơn bên

ngoài toà nhà nên sẽ không có vấn đề gì Tuy nhiên các nguồn bức xạ điện

từ do con người tạo ra cần phải được lưu ý

Đối với gap-filler trong nhà có hai khả năng hoạt động đang được xem

xét, thứ nhất là nó chỉ hoạt động như là một bộ khuếch đại băng rộng, thứ hai là nó bao gồm cả quá trình lọc

Khả năng thứ hai, tức là chuyển tín hiệu RF thu được đến IF sau đó là lọc và cuối cùng là chuyển lại đến tân số RE được đánh giá là quá đắt đối

với người sử dụng và có nhược điểm là chỉ thích hợp cho một kênh

Một vấn để khác có thể xảy ra là trong các vùng mà ở đó các tín hiệu số được chèn với các kênh tương tự, các tín hiệu tương tự có thể được khuếch đại tốt và vì vậy có thể gây ra vấn đề cho quá trình thu tương tự

Trang 25

Trong trường hợp tổng quát rõ ràng là cần phải có một quá trình kiểm tra không chỉ các điểu kiện thu (anten mái nhà riêng, gác xếp hoặc thậm chí

trong nhà) mà còn kiểm tra các suy hao hấp thu khác nhau tuỳ thuộc vào

' các chất liệu khác nhau (bêtông, gỗ .) được sử dụng cho các ngôi nhà

2.3) CÁC CHÚ Ý LIÊN QUAN ĐẾN CẤU HÌNH MEN VÀ SEN :

> MEN : phần lớn cơ sở hạ tầng của mạng truyền hình tương tự hiện có đều

có thể dùng lại cho mục đích thu bằng anten cố định trong truyền hình

số, do vậy tiết kiệm giá thành cho nhà quảng bá và có thể cung cấp lợi

ích cho người xem

> SEN: phải có sắn một tần số trên toàn bộ vùng phủ sóng Cơ sở hạ tầng

' hiện có của truyền hình tương tự có thể được dùng lại, dù rằng có thể

! phải bổ sung nhiều máy phát để tránh hiện tượng tự can nhiễu (self-

interference)

| > Hén hợp MEN-SFN : trong phạm vi MEN của các trạm chính có thể bổ

| sung các trạm nhỏ hơn nhưng có cùng công suất như trạm chính để lấp

i đầy các vùng phủ sóng

> Theo đánh giá của các chuyên gia ITU (International-Telecomunication-

Union), cấu trúc MEN thích hợp cho truyền dẫn ghép kênh toàn quốc (nationa) còn cấu trúc SEN thích hợp cho truyền dẫn ghép kênh trong từng miền, khu vực (regional)

Trang 26

CỦA MANG SEN :

3.1) CÁC THÀNH PHẦN CHỦ YẾU TRONG MỘT MẠNG SEN :

Một mạng SEN gồm các thành phan chủ yếu sau :

e Trung tâm sản suất chương trình truyền hình : cung cấp chương trình truyền hình MPEG-2

tai (transport network) mang tín hiệu truyền hình số từ nơi sản suất chương trình truyễn hình đến vị trí của các máy phát (để phát hoặc cung cấp cho mạng phân phối thứ cấp)

e Mạng phân phối thứ cấp : Phân phối tín hiệu COFDM đến người sử dụng

e Thành phần đồng bộ mạng SFN : Đồng bộ thời gian, Đồng bộ bít và Đồng bộ tần số cho các máy phát trong mạng SEN

3⁄2) “NGUYÊN TẮC VÀNG” trong mạng SEN :

Mang đơn tân SEN hoạt động nhờ vào sự mạnh mẽ của hệ thống truyền phát chống lại can nhiễu Sự can nhiễu có thể được tạo ra một cách bị động

do môi trường tạo ra như : sự khúc xạ , sự phản xa sóng, do su truyén lan da đường của các loại sóng khác hoặc được tạo ra một cách chủ động do các

máy phát khác phát cùng một kênh sóng RE Trong mạng SEN, mỗi một máy phát trong mạng SEN hoạt động giống như một “echo producer ”, vì thế

đã tạo ra nguyên tắc vàng trong mạng SEN :

“ Mỗi máy phát hoạt động trong một mạng SEN

sẽ phát ra cùng một tần số vào cùng một

thời điểm và cùng một đòng bit truyền tải “

Trang 27

Chương 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN PHỐI MANG

4.2) PHÂN PHỐI TẬP TRUNG TÍN HIỆU COFDM :

4.2.1 ) Khuếch đại lại tín hiệu RF :

Trong trường hợp này một bộ mã hoá COFDM duy nhất nạp cho một máy phát chính duy nhất mà nó có nhiệm vụ chuyển tín hiệu đến tần số RE đúng Sau đó mỗi máy phát lại (transposer còn gọi là øap- -filler) khuếch dai lại trên cùng tần số tín hiệu on-air thu được từ máy phát chính

4.2.2 ) Phân phối tín hiệu tương tự :

Trong trường hợp này một bộ mã hoá COEDM duy nhất nạp cho tất cả máy phát , mỗi máy phát có nhiệm vụ chuyển tín hiệu đến tần số RF đúng

Trang 28

Bộ điểu chế COFDM có thể đặt tại một điểm trung tâm và tín hiệu COFDM đã điều chế được phân phối đến các máy phát sử dụng các mạng truyền dẫn EM SFH tương tự trên mặt đất Để cải thiện hiệu suất làm việc,

người ta loại bổ pre/de-amphasis và các mạch không cần thiết cho truyền

dẫn COEDM ra khỏi thiết bị liên kết và cải tiến các bộ dao động nội để giảm bớt nhiễu pha

43 ) CÁC KỸ THUẬT PHÂN PHỐI SỐ DÒNG MPEG-2 (phát không

tập trung tín hiệu COEFDM ):

Mỗi máy phát thông qua một bộ mã hóa COEFDM dành riêng và vì vậy

có một tương ứng 1-1 giữa tập hợp các máy phát và tập hợp các bộ mã hoá

Kỹ thuật này là kỹ thuật phức tạp nhất nhưng cũng là kỹ thuật mạnh nhất

Nó có thể được sử dụng kết hợp với bất kỳ kỹ thuật nào được nêu ở trên hoặc cả hai MPEG-2-TS phải được phân phối đến tất cả các bộ điểu chế

COFDM trong mạng Mạng phân phối có thể sử dụng các mạng truyền dẫn

vệ tỉnh hoặc các mạng truyền dẫn mặt đất cố định và có thể bao gồm nhiều

mức ghép kênh MPEG-2 khác, chẳng hạn để cung cấp những thông tin về

sự thay đổi các chương trình địa phương

+ Các kỹ thuật phân phối số dòng MPEG-2 theo tiêu chuẩn DVB-T trong

mạng SFN :

4.3.1 ) Phân phối tín hiệu MPEG-2 bang mang PDH :

Mạng PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) được thiết kế để truyền các tín hiệu số có tốc độ bit 64kbps Mạng PDH có các giao tiếp tại các mức

phân cấp khác nhau; giao tiếp với tốc độ 34.368 Mbps thì thích hợp cho TS

4.3.2) Phân phối tín hiệu MPEG-2 bằng mạng SDH :

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) là kỹ thuật mới hơn PDH, nó sử dụng kỹ thuật ghép kênh và tách kênh đơn giản Ngoài ra nó còn cung cấp

các kỹ năng quản lý mạng tiên tiến, Ở châu Âu sử dụng mạng giao tiếp

mang tại mức STM-1 có tốc độ bit là 155,520 Mbps

4.3.3) Phân phối tín hiệu MPEG-2 bang mang ATM :

Trong tương lai, các mạng sử dụng phương thức truyền bất đồng bộ ATM (Asynchoronuos Transfer Mode) có thể sử dụng cho quá trình phân phối sơ cấp ATM sử dụng kỹ thuật ghép kênh tế bào (cell-based) và có thể được tải đi trên các kiểu mạng khác nhau bao gồm PDH và SDH

Trang 29

Tổng quan về mạng đơn tần SFN trong DVB-T GVHD : Ts.Trần Đũng Trình

Các tế bào của ATM bao gồm một 5-octet header (1 octet = 1 byte) được

theo sau bởi 48 payload octet 5 lớp phối hợp ATM (AALs) khác nhau được

hỗ trợ để phù hợp với các kiểu tín hiệu khác nhau của các mạng ATM

AALI hoặc AAL5 có thể được sử dụng để truyền MPEG-2 TS ; điểm khác nhau chủ yếu là AAL1 bao gồm các kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi, ngược lại

AALS thi không

Bộ phối hợp mạng được xác định bởi DVB để phối hợp với các mạng SDH và PDH chuyển đổi MPEG-2 TS thành các ô ATM thành các khung SDH hoặc PDH Vì vậy, các đặc tính kỹ thuật để giao tiếp với các mạng SDH và PDH có thể được sử dụng để phối hợp với một mạng ATM

Trang 30

Chương 5: PHƯƠNG THUC TRUYEN TIN HIEU

MPEG-2 BANG MANG ATM

Như đã giới thiệu trong phần 4.3.3, mạng ATM với nhiều ưu điểm vượt

trội đã và đang được áp dụng rộng rãitrong lĩnh vực truyền hình số “Truyền hình số cho phép truyền số lượng chương trình trên một kênh tăng gấp nhiều lần so với truyền hình tương tự Do vậy số chương trình được sản xuất cũng phải gia tang nhiều lần với chất lượng cao hon va giá thành thấp hơn so với trước

Việc áp dụng các hệ thống dựng hình phi tuyến và các server đã đáp ứng phần nào các yêu cầu này Trước kia mạng Internet được sử dụng để trao đổi dữ liệu giữa các trung tâm sản xuất chương trình Hiện nay mạng cáp quang cho phép truyền các dữ liệu chương trình số với chất lượng cao hơn, giá thành thấp hơn, thậm chí so với các kết nối viba hoặc vệ tĩnh thông thường Trong đó mạng ATM (Asynchronous Transfer Mode) có vai trò rất

quan trọng

5.1 ) GIGI THIEU CHUNG VÀ NGUYÊN LÝ ATM:

ATM là mode truyền trong đó các gói thông tin được truyền không đồng

bộ, còn gọi là mode chuyển mạch gói nhanh Nó có các đặc trưng cơ bản của chuyển mạch gói, nhưng cũng có các đặc trưng trễ của công nghệ chuyén mach — mach (circuit — switching) Ta không đồng bộ (Asynchronous) được sử dụng vì ATM cho phép hoạt động không đồng bộ của clock nguồn và clock đích Sự sai khác giữa hai clock có thể được giải quyết nhờ thêm vào hoặc bỏ đi các tế bào rỗng hoặc không có ký hiệu (các

gói không chứa bất kỳ thông tin nào)

5.1.1) Nguyên lý ATM:

Hình 5.11a mô tỉ nguyên lý ATM Các dòng dữ liệu tới có tốc độ bit bất

kỳ (64 Kb/s, 2 Mb/s, 34 Mb/s ) được chia thành các tế bào Sau đó các tế bào này được ghép kênh thống kê để tạo thành một dòng dữ liệu chung

(VD, 155 Mb/s)

Kích thước tế bào được chọn dựa trên cơ sở:

Hiệu quả truyễn : gói càng lớn, độ trễ càng lớn Gói càng nhỏ thì tỷ lệ

của đầu dẫn (Overhead hoặc header) với thông tin có ích càng cao, có nghĩa

là hiệu quả truyển càng giảm

e_ Độ trễ: các độ trễ khác nhau do gói như độ trễ truyền gói cơ bản, độ trễ ở mỗi nút (node) chuyển mạch, jitter, đóng gói, tách gói phải nhỏ

Trang 31

5.1.2) Cấu trúc đầu dẫn (header) của tế bào ATM:

Không giống như các công nghệ gói khác, tế bào ATM là các gói có độ

dài cố định, ngắn Trường (field) Header chứa thông tin về kênh ảo (VCD

và nhánh ảo (VPD, dạng payload (PT) và ưu tiên tổn hao tế bào (CLP)

Việc dùng header ngắn cho phép đơn giản hóa chức năng chuyển mạch

và xử lý trong mạng nhưng vẫn bảo đảm các yêu cầu để ra Kích thước tế

bào cố định cho phép định tuyến, bổ sung, loại bỏ và ghép kênh các tế bào ATM được nhanh (không cần quan tâm đến thông tỉn trong tế bào)

HEC : Heder Error Control

23

3 = Information Field Hình 5.1.2 : Định dang header

Trang 32

Nhiệm vụ và chức năng các field ( trường ) trong header của tế bào

ATM : gồm có sáu field trong header ( dau dẫn ) của ATM

e GEC : cho cách giải quyết cạnh tranh và điều khiển dòng truyền đơn

giản để truy nhập trong môi trường cùng chỉa xẻ đối với thiết bị khách hàng Như vậy, trường của GFC có mật ở các tế bào giữa khách hàng và mạng

e VCI: thiết lập các kết nối nhờ các bảng chuyển dịch tại các nút chuyển mạch Các nút này ánh xạ VCI từ đầu vào tới đầu ra của nút Các mạch được thiết lập khi dùng các kết nối VCI được xem như các mạch ảo Do vậy băng thông đường truyền không được sử dụng trừ phi truyền thông tin khách

hàng

© VPI: giống như VCI, VPI kết nối truyền ảo cho một hoặc một vài VPI tương đương (logic) khi xét các đặc trưng định tuyến và dịch vụ VPI cho phép quần lý và định tuyến mạng đơn giản VPI được sử dụng để nối nhánh truyền ảo từ khách hàng này tới khách hàng kia Một nhánh ảo gồm nhiều kênh ảo

chứa thông tin điều hành, hành chính, bảo trì hoặc thông tin khách hàng

$ CLP: hiển thị các tế bào có ưu tiên thấp hơn bằng việc cài giá trị 1 cho trường 1 bit này Các tế bào ưu tiên thấp phải bị xóa (phụ thuộc vào các điều kiện mạng) Bit này là sự ưu tiên duy nhất do mạng ATM cung cấp Các ưu tiên khác nằm ở lớp cao hơn của giao thức B - ISDN

¢ HEC : tinh toán CRC (Cyclic Redundancy Check) trén 4 byte dau tién

của trường header để phát hiện và sửa lỗi Nó được dùng để giảm sự tổn

hao tế bào cũng như giảm tổn hao định tuyến do lỗi header Nó chỉ kiểm

soát lỗi trên header của tế bào ATM Không có kiểm soát lỗi trên payload 5.1.3) Các dạng lớp thích nghỉ ATM và các lớp B - ISDN :

a) Các dạng lớp thích nghỉ AAL của ATM :

Việc cài dữ liệu payload vào field thông tin 48—-byte của tế bào ATM được thực hiện bởi lớp thích nghi ATM (AAL) AAL cho phép ATM có khả ning mém déo (flexibility) tải các dạng dữ liệu khác nhau trong cùng một

định đạng Nhiệm vụ của mạng chỉ là định tuyến tế bào từ một điểm này tới

một điểm khác (phụ thuộc vào thông tin header)

Trang 33

Trong payload 48-byte có 4 byte có thể được sử dụng thích nghỉ với một

số dạng AAL, còn ít nhất 44 byte cho thông tin nguồn Các lớp thích nghỉ được tiêu chuẩn hóa theo các dạng sau :

Rate) AAL1 diéu khiển lưu lượng khi giữa nguồn và đích có quan hệ chặt

chẽ về thời gian) Ví dụ như lưu lượng thoại PCM, video tốc độ bit không đổi v.v

e Dang 2 (AAL2) : Các dịch vụ tốc độ bit thay đổi (VBR - Variable Bit

Rate) nhạy với thời gian AAL 2 điều khiển lưu lượng khi giữa nguồn và

đích có quan hệ chặt chẽ về thời gian nhưng tốc độ bit có thể thay đổi Ví dụ như thoại có tốc độ bit thay đổi và video có nén (như video dùng MPEG-2)

nối AAL 3⁄4 là lớp khá phức tạp, có thể điều khiển dữ liệu VBR (có nghĩa là

các burst) có hoặc không thiết lập trước liên kết ATM Ví dụ cho dạng kết

nối định hướng là truyền file có kích thước lớn như các file CAD hoặc sao

chép dữ liệu Dạng không kết nối để truyền các burst ngắn như các burst

được tạo ra bởi mạng LAN

e Dang 5 (AALS) : lớp thích nghi đơn giản và hiệu quả AAL5 có thể được coi như phiên bản (version) đơn giản của AAL 3⁄4 được thiết kế cho các yêu cầu LAN cục bộ tốc độ cao AAL5 dùng cho các dịch vụ VBR nối định hướng hoặc không nối

Trang 34

Hình 5.1.3b minh họa 3 (stack) lớp cân để hỗ trợ B-ISDN (và ATM) Mỗi lớp thực hiện một tập các chức nang riêng và liên hợp các lớp cung cấp chức năng đây đủ của ứng dụng B-ISDN, từ mở và đóng các kết nối tới

kiểm tra lỗi cũng như kiểm tra sự liên tục của đữ liệu được truyền

>» Lép vat ly : cho phép người sử dụng chọn kết nối điện mà họ lập

kế hoạch áp dụng Hai định dạng lớp vật lý thông dụng nhất được dùng hiện

nay cho mạng ATM là DS-3 va OS-3 (hoặc STM-1 của châu Au)

"_ Lớp ATM: có nhiệm vụ tạo khung (frame), ghép kênh và chuyển

mạch các tế bào ATM trên môi trường vật lý Đây cũng là lớp gầy ra nhiều vấn để cần giải quyết để tải MPEG-2 thời gian thực trên ATM

»_ Lớp thích nghỉ ATM- AALI và AALS:

Việc truyền dòng truyền tải MPEG-2 được thực hiện với giả thiết độ trễ giữa nguồn và đích là không đổi và có thể dự đoán được Hơn nữa, MPEG-2

yêu cầu mức chất lượng rất cao (t lệ lỗi bit thấp) trên môi trường truyền

Tuy nhiên bản thân lớp ATM không thể đáp ứng các yêu cầu kết nối dòng truyền tải MPEG-2 Việc thỏa mãn chúng cũng như bảo đảm chất lượng chung và tính toàn vẹn của dữ liệu truyền được thực hiện bởi lớp thích

nghi ATM Lớp thích nghỉ nằm trên lớp ATM và có nhiệm vụ:

e Phát hiện lỗi (Kiểm tra độ dư tuần hoàn CRC), vì lớp ATM không có kiểm tra lỗi được cài sẵn,

e Kiểm tra sự toàn vẹn của chuỗi : quan trọng cho dòng video, vì dữ liệu

phải tới đích theo thứ tự đúng,

e Thông tin ghép kênh

e Bù thời gian: cho ứng dụng thời gian thực, vì không cho phép độ trễ

của mạng thay đổi (ATM)

Hai lớp thích nghi đã được dùng để hỗ trợ MPEG-2 qua các ứng dụng

ATM: AALI và AAL5 AAL1 có khả năng cạnh tranh (emulate) kết nối tốc

độ bit cố định Vì ATM là không đồng bộ, các khối dữ liệu gói (PDU-

Packet Data Unit) AAL1 được trang bị thông tin bổ sung như các nhãn thời gian và các số đếm chuỗi để thực hiện thích nghỉ Mã sửa lỗi tiến (FEC)

cũng được cài trong AAL1 để sửa các lỗi bít, nếu không các lỗi có thể vượt

quá quy định của MPEG-2 AAL1 cũng cung cấp cách để giải quyết các vấn

để truyền như tổn hao tế bào và các vấn để khác của lớp vật lý và lớp ATM

Trang 35

AAL5 được dùng cho viỆc truyền đữ liệu nối định hướng và là giao thức

có hiệu quả hdn AAL1 (overhead nhỏ hơn) Tuy nhiên AAL5 không được thiết kế để khắc phục các hư hỏng về quan hệ thời gian tế bào cũng như tổn

hao tế bào

» Lép bdo hiéu— PVC so véi SVC :

Để đáp ứng yêu cầu quản lý số kết nối ngày càng tăng trên các mạng

ATM, người ta đã phát triển lớp báo hiệu ở phía trên lớp thích nghi, cho

phép khách hàng cài đặt các Mạch chuyển mạch 4o (SVC — Switched Virtual Circuits) hoic n6i két theo yêu cầu

Các SVC là các dịch vụ có tính cước và khách hàng chỉ phải trả cho các kết nối thực tế (tương tự như nối telephone) Các SVC được phân phối động

và bị loại bỏ khi cần thiết Nó có tính linh hoạt trong việc hỗ trợ cơ sở hạ tầng mạng mở rộng

Nhờ sử dung PVC (Permanent Virtual Circuit — mach ao cố định) hoặc SVC, cdc ứng dụng như IP trên ATM (PoA) cho phép thiết bị hỗ trợ lưu

lượng IP qua kết nối ATM Khách hàng có thể tận dụng khả năng của cơ sở

hạ tầng ATM đang tôn tại để mở rộng các khả năng của LAN và WAN, làm cho dễ giải quyết các vấn để như điều khiển mạng từ xa

5.2) SƠ ĐỒ MẠNG ATM và CÁC ĐẶC ĐIỂM CUA MẠNG ATM:

5.2.1) Sơ đồ mạng ATM đơn giản :

Hình 5.2.1 là sơ đồ đơn giản của mạng ATM Nó gồm hai dạng chuyển mạch : chuyển mạch biên (Edge Switcher) có nhiệm vụ biến đổi các dạng

dữ liệu thành các tế bào ATM và chuyển mạch ATM có nhiệm vụ định

tuyến các tế bào đó

Các kết nối UNI và NNI khác nhau thường được thực hiện qua các môi trường vật lý khác nhau vì có thể có nhiều môi trường, nhiều lớp vật lý,

nhiều giao thức và nhiều dịch vụ trong mỘt cơ sở hạ tầng Cấu trúc này có

thể là giống nhau cho các mạng LAN, MAN và WAN

Trang 36

Hình 5.2.1 : Sơ đồ khối mạng ATM đơn giản

NNI ( Network-Network interface) :giao di¢n mạng-mạng

UNI (User network interface) : giao dién người sử dụng mạng Mạng ATM hoạt động rất đơn giản và có thể đạt tốc độ rất cao, khách hàng có thể yêu cầu dịch vụ ATM theo hai cách:

e_ Cài đặt mạng ảo cố định (PVC — Pernament Virtual Circuit)

e Cài đặt mạng ảo chuyén mach (SVC — Switched Virtual Circuit)

So với môi trường hiện nay, PVC tương đương với dịch vụ điện thoại cá nhân, còn SVC tương đương với mạng telephone

Hóa đơn để tính cho khách hàng sử dụng mạng ATM căn cứ vào: số tế

bào được truyền, băng thông được sử dụng (đối với PVC) hoặc khoảng thời

gian yêu cầu (đối với SVC)

5.2.2) Các điểm của ATM :

Đặc điểm nổi bật của ATM là bảo đảm truyền tải thành công một dịch

vụ bất kỳ (CBR, VBR) mà không cần chú ý tới các đặc trưng của dịch vụ nguồn như tốc độ bit, yêu cầu chất lượng hoặc bản chất burst của lưu lượng ATM có thể được áp dụng trong tất cả các môi trường mạng

Trang 37

Mạng ATM có kỹ thuật truyền không phụ thuộc dịch vụ, không chịu tác động của các nhược điểm mà các mode truyền khác thường mắc phải như

phụ thuộc dịch vụ, không hiệu quả khi dùng tài nguyên có sẵn

Do kích thước tế bào ATM đồng đều, ngắn, nên việc định tuyến, bổ sung, loại bỏ và ghép kênh các tế bào ATM có thể được làm nhanh hơn mà

không cần quan tâm tới thông tin có trong tế bào

Một số ưu điểm được ATM cung cấp trong môi trường dịch vụ ATM:

e Ghép kênh thống kê tất cả các dạng dữ liệu (audio, video, thoai);

e_ Phân phối băng thông kênh linh hoạt;

e Số các mạng chông lắp được giảm (mạng dữ liệu, mạng thoại và mạng video);

e Bảo vệ sự đầu tư đang có cho khách hàng qua việc nối hệ thống đang tổn

tại tới các mạng ATM;

e Tiết kiệm giá thành hành chính (do chuẩn hóa mạng);

e Hỗ trợ ting dung multimedia;

e Truy cập tốc độ cao tới mạng v.V

5.3) TRUYỀN DỮ LIỆU MPEG-2 TS TRONG MẠNG ATM:

Có thể truyền tín hiệu MPEG-2 và các dạng tín hiệu video số khác qua

mạng ATM, bao gồm tất cả các dạng: góp tin video (video contribution), phân bố, hậu kỳ hoặc các ứng dụng video có nén thời gian thực Để thực

hiện việc này thì, ngoài mạng ATM đã có sẵn, điều kiện đầu tiên là phải có

các chuyển mạch biên Một dạng chuyển mạch biên (Edge Switch hoặc Edge Device) là TATM§ của hãng Tiernan (Mỹ) Nó cho phép người sử dụng khai thác tốt các ưu điểm về kinh tế cũng như tính đa năng của mạng ATM mặt đất đang phát triển TATM8 có thể nối thiết bị cuối của người sử

dụng (ở cả hai đầu nguồn và đích) tới mạng ATM hoặc mạng SONET/SDH,

ở đó các tế bào ATM được xử lý như dữ liệu thô (hình 5.3a) TATM8 có vai trò như chuyển mạch biên, có nhiệm vụ biến đổi dòng truyền MPEG-2

thành các tế bào ATM trước khi ghép chúng vào mạng ATM

Trang 38

Hình 5.3a : Chuyển mạch biên (Edge Device) TATM8

MPEG-2 TS có thể được truyễển trong lớp thích nghỉ AALI1 hoặc trong

lớp thích nghi AAL5 khi yêu cầu về chất lượng phục vụ QoS (Quality of

service) được giảm bớt

Trong lớp AAL1, phần payload của tế bào ATM gôm 47 byte, vì lớp này phẩi được bảo vệ tốt chống lại lỗi bit và tổn hao tế bào Mã sửa lỗi tiến (FEC) 6 day 14 Reed Salomon (128, 124) có chèn xoắn Độ sâu chèn là 128

tế bào (128 x 47 byte) Trong lớp AALI, một gói MPEG-2 TS được đặt chính xác trong 4 tế bào ATM Một chu kỳ chèn xoắn tương ứng 31 gói TS

và ở đầu của chu kỳ là một header có độ dài 1 tế bào

Trong lớp AAL5, phần payload của tế bào gồm 48 byte, không có bảo

hiểm lỗi Một đơn vị dịch vụ SDU (Service Data Unit) gồm từ 1 đến N gói

MPEG-2 TS, thường hay dùng nhất là hai gói (376 byte) Sau SDU là một Trailer 8 byte, trong đó có đặt mã kiểm tra CRC-32, cho phép phát hiện các

tế bào bị địch chuyển hoặc bị mất SDU và Trailer cùng các dữ liệu phụ bổ sung khác tạo thành một đơn vị AAL-PDU (Protocol Data Unit) Don vi nay

được đặt trong tám tế bào ATM như hình 5.3b

Tiêu đề	Tổng quan về mạng đơn tần SFN trong DAB-T
Trường học	Trường Đại Học Điện Lực
Chuyên ngành	Viễn Thông
Thể loại	Khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	76
Dung lượng	3,84 MB