RS-6730 PAMAR1,0 0,31,2 0,31,2 0,41,2 0,51,5 0,5PhÇn II . HÖ thèng TruyÒn h×nh sè pdf

So với các phương thức truyền dẫn tín hiệu khác truyền hình qua vệ tinh DTH là một phương thức phủ sóng rất hiệu quả, đặc biệt với địa hình có nhiều đồi núi như VN.. Công nghệ truyền dẫn

RS-6730 1,0 1,2 1,2 1,2 1,5

Phần II Hệ thống Truyền hình số vệ tinh DTH

I Giới thiệu về công nghệ truyền hình số vệ tinh DTH

1 Khái niệm - DTH

DTH (Direct to Home) là một hình thức truyền dẫn kỹ thuật số thông qua vệ tinh đến từng hộ gia đình

Đây là một hình thức truyền hình trả tiền, và là một trong các hình thức truyền hình trả tiền tại Việt Nam (Truyền hình Cáp, DTH, và MMDS ) Với

sự phát triển của khoa học kỹ thuật, và mức sống của người dân tăng lên thì hình thức truyền hình trả tiền (Pay TV) đã trở thành phổ biến ở nhiều quốc

gia trên thế giới Pay TV có ưu điểm nổi bật, trương trình phong phú, đáp ứng được nhu cầu riêng của từng người xem, chất lượng tốt, ổn định Với ưu

điểm nổi bật như vậy thì hình thức truyền hình trả tiền đã trỏ nên là một su hướng tất yếu của nhiều nước trên thế giới Hình sau cho thấy sự phát triển của hệ thống truyền hình Pay TV tai các nước trên thế giới

2 Sự phát triển của hệ thống truyền hình DTH tại Việt Nam

Năm 1995 dịch vụ MMDS được Đài THVN đưa vào sử dụng, hiện nay

đã gặp nhiều vấn đề hạn chế về mặt kỹ thuật và khai thác dịch vụ

Năm 2001, Đài THVN xây dựng hệ thống TH cáp tại HN và các thành phố lân cận Gặp phải vấn đề mở rộng khó khăn do việc truyền dẫn từ trung tâm TH cáp tới các vùng xa Đây cũng là một trong những lý do để Đài THVN đã triển khai dịch vụ DTH, hỗ trợ phát triển hệ thống TH cáp các tỉnh

So với các phương thức truyền dẫn tín hiệu khác truyền hình qua vệ tinh DTH là một phương thức phủ sóng rất hiệu quả, đặc biệt với địa hình có nhiều đồi núi như VN TH vệ tinh có những ưu điểm mà TH mặt đất và TH cáp không thể có được : vùng phủ sóng rộng, không phụ thuộc vào địa hình, chất lượng cao - cường độ trường tại điểm thu ổn định- và có khả năng thông tin băng rộng Sử dụng ở băng tần Ku, kích thước anten thu khoảng 0,6m là

có thể thu được nên phù hợp với điều kiện thu tại các hộ gia đình

Công nghệ truyền dẫn DTH sử dụng công nghệ truyền dẫn số nên đảm bảo chất lượng tín hiệu hình ảnh cũng như âm thanh, có thể truyền dẫn được nhiều chương trình truyền hình có độ phân giải cao trên một Transponder, hệ thống âm thanh stereo hay âm thanh lập thể AC3 Ngoài ra hệ thống TH số còn tương thích với nhiều loại hình dịch vụ khác như truyền dữ liệu, internet, truyền hình tương tác

Tuy nhiên dịch vụ DTH cũng gặp phải một số khó khăn như chất lượng tín hiệu suy giảm khi mưa bão Ta có thể khắc phục nhược điểm này bằng cách tăng đường kính anten thu

Dịch vụ DTH đã được đài THVN triển khai và đưa và khai thác chính thức tháng 9/2004, được áp dụng những công nghệ mới nhất về truyền hình

vệ tinh DTH và sự đầu tư cả chiều sâu lẫn chiều rộng về xây dựng nội dung chương trình, hướng phát triển các dịch vụ gia tăng trên hệ thống

II Hệ thống phát và thu truyền hình DTH của đài truyền hình Việt Nam

Hệ thống thu phát DTH của đài truyền hình Việt Nam bao gồm 3 thành phần cơ bản :

 Hệ thống truyền dẫn tín hiệu TH Viba số từ đài truyền hình Việt Nam (Giảng Võ - Trạm phát Viba) tới trạm phát mặt đất (Vĩnh Yên - Trạm thu Viba)

 Trạm phát mặt đất (Uplink station) đặt tại vĩnh yên

 Vệ tinh (Satellite)

 Trạm thu tín hiệu vệ tinh

Hình : Sơ đồ tổng quan hệ thống DTH

1 Hệ thống truyền dẫn tín hiệu TH Viba số Giảng Võ - Vĩnh Yên

Hệ thống truyền dẫn tín hiệu từ Giảng Võ lên Vĩnh Yên được truyền bằng hệ thống Viba số nhiều kênh.Tuyến truyền dẫn Viba này có nhiệm vụ truyền toàn bộ tín hiệu trung tâm sản suất trương trình đặt tại đài truyền hình Việt Nam ở giảng võ, truyền đến trạm thu tại Vĩnh Yên, ở đây tín hiệu viba được thu và truyền đến trạm phát mặt đất tại Vĩnh Yên Khoảng cách từ Giảng Võ

- Vĩnh Yên là > 40Km vậy nên đây là tuyến truyền trực tiếp, không cần trạm trung chuyển

Trung tâm sản xuất trương trình DTH tại Giảng Võ, hiện tại có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu cho 16 kênh chương trình bao gồm các kênh truyền hìnhQuốc gia VTV1,2,3 và các kênh trương trình khác của DTH

a, Khối mã hoá nén ETSI

Sơ đồ khối trạm phát DTH

Khối mã hoá nén ETSI có nhiệm vụ chuyển đổi từ tín hiệu tương tự xang tín hiệu số Đầu vào là tín hiệu cơ bản như :

 tín hiệu analog tổng hợp, tín hiệu PAL

 Tín hiệu analog dạng thành phần

 Tín hiệu số dạng nối tiếp

Sau khi qua khối mã hoá nén ETSI mỗi kênh trương trình được mã hoá và nén với vận tốc 8Mbit/s

Sau đó 16 kênh trương trình được ghép kênh thông qua bộ ETSI G703 như trên sơ đồ 2 Kênh ghép thành một dòng bit với tốc độ 17 Mbit/s Sau đó dòng bít này lại được ghép với 2 kênh tiếp theo tạo thành một dòng bit/s tổng hợp có tốc độ là 34Mbit/s bao gồm 4 kênh trương trình Như vậy với 2 bộ ETSI G703 tao ghép 4 kênh trương trình tạo nên dòng bít có tốc độ 34Mbit/s

và thực hiện theo chuẩn nén video số SDI 4:2:2

Như vậy với 16 kênh chương trình ta cần 8 bộ ETSI G703 và tạo nên 4 dòng bit 34 Mbi/s để đẩm bảo số hoá và ghép kênh cho đủ 16 kênh trương trình Sau đó 4 dòng bít 34Mbit/s như trên được đưa vào bộ Mux G703 34/140 thực hiện ghép 4 dòng bít trên thành một dòng tín hiệu có tốc độ đầu ra là 155Mbit/s Dòng tín hiệu 155Mbit/s là dòng tín hiệu số bao gồm 16 kênh trương trình DTH

b, Hệ thống cao tần thu phát Viba

Hệ thống này có nhiệm vụ truyền toà bộ tín hiệu DTH từ trung tâm sản suất trương trình tại Giảng võ lên trạm phát mặt đất Vĩnh yên Đây la tuyến truền trực tiếp

Dòng tín hiệu 155Mbit/s sau khi ra khỏi bộ ghép kênh G703, sẽ được đưa vào hệ thống phát vi ba ở đây tín hiệu được điều chế (tại khối model) lên tần

số trung tần, sau đó tín hiệu được đưa đến máy phát sóng Viba (Tranceiver)

và đia qua bộ tách kênh (banching) để tách thành 2 tần số Viba f1,f2 , qua bộ khuyếch đại và truyền lên ăng ten phát

Vì do yêu cầu đảm bảo an ninh truyền thông quốc gia, tại trạm phát Vĩnh Yên phải có trạm phát dự phòng (trạm phát số 2) để đảm bảo truyền 3 trương trình quốc gia VTV 1,2,3 Do đó tại trạm phát Viba giảng võ, phát lên Vĩnh Yên 2 luồng tín hiệu tại 2 ăng ten Luồng tín hiệu thứ nhất bao gồm 16 kênh DTH, luồng tín hiệu thứ 2 bao gồm 3 trương trình quốc gia Hai luồng tín hiệu này được tách ra tư dòng tín hiệu 155 Mbit/s tại bộ tách kênh Và nó

được phát lên qua hai ăng ten Viba đường kính 2,4m Và hai ănh ten này thực hiện phát phân tập tần số để khắc phụ hiện tượng fadinh

c, Hệ thống thu phát tín hiệu tại Vĩnh Yên

Tại ăng ten thu Vĩnh Yên, với hai ăng ten 2,4m, thu hai tín hiệu f1, f2 từ hai

ăng ten phát Vĩnh Yên Sau đó 2 luồng tín hiệu này được cộng lại tại khối thu phát (Transceiver) Sau đó dòng tín hiệu này được giải điều chế (tại khối model) Sau khi qua bộ giải điều chế, dòng tín hiệu ra có tốc độ 155Mbit/s Dòng tín hiệu đưa vào bộ giải điều chế Demux G703, khối Demux G703 có nhiệm vụ tách dòng tín hiệu 155Mbit/s thành 4 dòng tín hiệu 34Mbit/s Sau

đó mỗi dòng 34 Mbit/s được đưa qua bộ tách kênh ETSI 8521 decorder Vậy với 4 bộ ETSI decorder, thực hiện tách 16 kênh trương trình, mỗi kênh có tốc

độ là 8 Mbit/s và có chuẩn nén dạng video số SDI 4:2:2 270 Mbit/s

Sau đó toàn bộ dòng tín hiệu này được đưa qua bộ Encorder của hệ thống MPEG để thực hiện nén MPEG, đây là chuẩn nén tín hiệu để truyền tín hiệu qua vệ tinh

2, Hệ thống nén tín hiệu MPEG và phát lên vệ tinh

a, Khối nén tín hiệu MPEG

Sau khi tín hiệu ra khỏi bộ giải điều chế ETSI decorder có tốc độ 8Mbits/s và chuẩn nén SDI 4:2:2 sẽ được đưa vào bộ Encorder DBE 4130 để tín hành nén tín hiệu theo chuẩn nén MPEG - 2 Và đấu ra cảu khối MPEG là một dòng truyền tải đa trương trình TS (Transport Stream)

Tại khối MPEG, dòng dữ liệu được nén theo chế dộ nén dông (Dynamic Multiplexing) với hệ số nén thay đổi tuỳ theo từng kênh trương trình Nó nhằm mục đích chính là :

 Giữ cho vận tốc dòng truyền tải đa trương trình MPTS luôn ổn định tại một giá trị đặt trước trong suốt quá trình truyền dẫn

 ưu tiên nén ít cho trương trình có vân tốc chuyển cảnh nhan và nhiều mầu sắc cần có chất lượng ảnh cao Còn các trương trình khác có hệ số nén cao hơn

b, Khối ghép kênh Mux (Muxltiplexer)

Tại khối ghép kênh, thực hiện việc ghep các dong truyền tải và các tín hiệu khác (như các tín hiệu ECM, EMM ) thành một dong truyền tải để truyền tới khối điều chế tín hiệu số PQSK

Mỗi khối Mux chỉ cho phép tối đa 12 kênh Do vậy ta cần 2 bộ Mux để ghép

đủ 16 kênh

Các tín hiệu để xác định luậ mã hoá (EMM) và tín hiệu hướng dẫn đầu thu

để giải mã (ECM) cung được ghép vào đây

c, Khối điều chế QPSK

Khối điều chế QPSK (Quadrature - hay quaternary Phase Keying), thực hiện

điều chế dòng truyền tải đa trương trình tại tần số trung tần (IF)

QPSK có hai chế độ làm việc :

 Chế độ sóng mang nhiều kênh MCPC: tần số trung tần (IF) của PQSK ra cố định là 70MHz

 Chế độ sóng đơn kênh SPCP : tần số trung tần (IF) có thể lựa chọn trong dải từ 52Mhz - 88MHz

Ngoài ra PQSK còn chèn thêm mã sửa sai FEC nhằm hạn chế số lượng sai bit

d, Khối khuyếch đại KYLSTRON ăng ten phát

Khối khuyếch đại có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu và chuyển tần lên băng

Ku

Khối khuyếch đại thực hiện điều chế tín hiệu len băng tân Ku(1,4 GHz), nó thực hiện qua 2 bước điều chế, bước 1 điều chế lên trung tần , ở tần số 825MHz, sau đó điều chế lên tần số 1.45 GHz Và khuyếch đại lên năng lượng lớn, truyền tới máy phát, phát lên vệ tin

ăng ten phát là hai ănh ten(1 ăng ten chính phát 16 kênh DTH, Một ăng ten

dự phòng phát lên 3 kênh truyền hình quốc gia VTV 1,2,3) có đường kính 11m Phát lên vệ tinh băn Ku Tần số phát lên là 14500Hz Với hai ăng ten

phát lên đêu có hệ thống tự động hiệu chỉnh góc phương vị và góc ngẩng để

đảm bảo bám sát vệ tinh, và hệ thống tự động thay đổi công suất phát khi thời tiết xấu

3 Vệ tinh (Satellite)

Hiện nay hệ thống truyền hình DTH của đài truyền hình Việt Nam đang thuê

vệ tinh Measat 2 Đây là vệ tinh có độ phủ sóng đảm bảo bao kín lãnh thổ Việt Nam với cường độ trường đồng đều ở mức cao, từ 64 - 68dBW

4 Trạm thu tín hiệu vệ tin DTH

Truyền hình DTH phục vụ cho nhiều đối tượng khác nhau như : Hộ dân, trung tâm truyền hình cáp các tỉnh, các khách sạn

Để thu được tín hiệu của vệ tinh thì cần có các thiết bị cơ bản như sau:

1 Chảo thu vệ tinh - đường kính 0.6m

2 LNB ( Low noise block) : là bộ khuếch đại tạp nhiễu thấp gắn trên anten parabol có chức năng đổi tần từ tần số băng

Ku (10.7  12GHz) xuống dải tần số IF (950  2150MHz)

mà bộ giải mã có thể thu được và khuếch đại công suất tín hiệu thu được từ anten lên

3 Đầu thu giải mã đa phương tiện - IRD (Integrated Recever Decoder) hay còn gọi là Set-top Box (STB) : là thiết bị thu và giải mã tín hiệu truyền hình từ anten parabol và LNB, chuyển sang tín hiệu AV hay RF mà Tivi thông thường có thể xem được Nó có chức năng cùng với Smart card nhận diện đúng thuê bao và dịch vụ mà thuê bao đăng kí, giải mã

ra các chương trình hay dịch vụ mà thuê bao đã đăng kí với nhà cung cấp

4 Smart card ( Thẻ thông minh): Thiết bị trông giống như một thẻ tín dụng hay thẻ điện thoại Nó lưu giữ các thông tin để

IC gắn trên thẻ Smart card do VTV cung cấp còn thể hiện quyền được xem các truyền hình thu qua vệ tinh của Đài THVN đã được cấp theo giấy phép của Bộ VHTT

Như vậy để thu được tín hiệu DTH ngoài việc có đủ các thiết bị như trên thì

ta còn cần chỉnh đúng hướng của chảo thu Thông số của vị trí góc ngẩng, và góc phương vị thì thay đổi theo từng địa bàn khác nhau

Kết Luận

Trong thời gian thực tập tại tổ DTH phòng Kỹ thuật và Phòng thi công của Trung tâm truyền hình Cáp Việt Nam Tôi đã tìm hiểu về hệ thống Truyền hình Cáp và hệ thống Truyền hình DTH của đài Truyền hình Việt Nam Tôi xin chân thành cám ơn ban lãnh đạo và các anh chị đồng nghiệp đã giúp đỡ và tạo điều kiện trong thời gian qua Tôi xin hứa sẽ cố gắng hết sức mình, không nghừng học tập và rèn luyện để đáp ứng tốt cho công việc sau này

Hà Nội 22/11/2003 Người viết báo cáo

Ks Nguyễn Trung kiên