nghiên cứu truyền hình di động trên mạng 3g

Authentication Center Border GateWay Broadcast Multicast Service centerBase station controller Base transceiver station Cellular digital packet data Comtnon interface format Core network

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

BÙI ĐỨC THIỆN KHOA 15

HỆ ĐÀO TẠO CHÍNH QUY (VĂN BẰNG 2)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG TRÊN MẠNG 3G

NĂM 2013

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

BÙI ĐỨC THIỆN KHOA 15

HỆ ĐÀO TẠO CHÍNH QUY (VĂN BẰNG 2)

BỘ QUỐC PHÒNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ

NGHĨA VIỆT NAM

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA VÔ TUYẾN ĐIỆN TỬ

Phê chuẩn Độ mật:

Ngày tháng năm 2013 Số:

CHỦ NHIỆM KHOA NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên: Bùi Đức Thiện Lớp: Điện tử viễn thông Khóa: 15 Ngành: Điện-Điện.tử Chuyên ngành:Điện tử viễn thông 1 Tên đề tài: Nghiên cứu truyền hình di động trên mạng 3G

2 Các số liệu ban đầu: - Theo Quyết định phân công đề tài Bài tập tốt nghiệp

3 Các nội dung bản thuyết minh:

Tổng quan về các công nghệ truyền hình di động

Khả năng của mạng thông tin di động 3G WCDMA

Nghiên cứu triển khai truyền hình di động trên mạng 3G WCDMA

4 Số lượng, nội dung các bản vẽ (ghi rõ loại, kích thước và cách thực hiện các bản vẽ) và các sản phẩm cụ thể (nếu có):

5 Cá bộ hướng dẫn (ghi rõ họ tên, cấp bậc, chức vụ, đơn vị, hướng dẫn toàn bộ hay từng phần): TS Trần Văn Khẩn hướng dẫn toàn bộ

Ngày giao: / / Ngày hoàn thành: / /

Hà nội, ngày tháng năm2013

Chủ nhiệm bộ môn Cán bộ hướng dẫn

(Ký, ghi rõ họ tên, học hàm, học vị)

TS Trần Văn Khẩn

Học viên thực hiện

Đã hoàn thành và nộp đồ án ngày tháng năm 2013 (Ký và ghi rõ họ tên)

Authentication Center Border GateWay Broadcast Multicast Service center

Base station controller Base transceiver station Cellular digital packet data Comtnon interface format Core network

Coded OFDM Circuit switched Call session control function

Digital video broadcasting handhelds

Dự án hợp tác thế hệ thứ ba

Mã hoá âm thanh bậc cao

Hệ thống điện thoại di động tiên tiến

Đa tốc độ thích ứng

Uỷ ban hệ thống truyền hình di động tiên tiến

Trung tâm nhận thực Cổng biên giới Trung tâm dịch vụ broadcast/multicast

Bộ điều khiển trạm gốc Trạm thu phát gốc

Hệ thống dữ liệu gói số tổ ong Định dạng giao diện chung Mạng lõi

Mã hoá OFDM Chuyển mạch kênh Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi

Phát thanh truyền hình video số cho máy cầm tay

EDGE Enhanced data for global

evolution

Tăng cường tốc độ dữ liệu cho

sự tiến hoá của GSM

EIR Equipment identity register Bộ ghi nhận dạng thiết bị

ETSI European Telecommimication Viện tiêu chuẩn viễn thông

Standards Institute Châu Âu

FACH Forward access channel Kênh truy nhập đường lên

FEC Forward error correction Sửa lỗi trước

FOMA Freedom of Mobile Multimedia

GGSN Gateway GPRS support node Nút hỗ trợ cổng GPRS

GMM GPRS mobility management Quản lý di động GPRS

GPRS General packet radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung

GSM Global System for Mobile

HLR Home location register Bộ ghi định vị thường trú

HSPDA High-speed downlink packet

access

Truy nhập gói đường xuốngtốc độ cao

HTML Hypertext Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản

HTTP Hypertext Transfer Protocol Giao thức truyền file siêu văn bản 1

IMEI International mobile

equipment identifier

Nhận dạng thiết bị di độngquốc tế

IMS IP multimedia subsystem Hệ thống con đa phương tiện IP

IMSI International mobile subscriber

identifier

Nhận dạng thuê bao di độngquốc tế

ISDB Integrated services digital

broadcasting

Các dịch vụ tích hợp phátthanh số

LTE Long-term evolution Giai đoạn phát triển dài hạn

MBMS Multimedia broadcast multicast

Service

Dịch vụ đa phương tiện phátquảng bá multicast

MMS Multimedia messaging Service Dịch vụ tin nhắn đa phương tiện

MRF Multimedia resource funtion Chức năng tài nguyên đa phương tiện

MSC Mobile switching center Trung tâm chuyển mạch di động

NMTS Nordic Mobile Telephơne

NTSC National Television Standards

OFDM Orthogonal frequency division

PDC Personal Digital Cellular Hệ thống tổ ong số cá nhân

PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng

QCIF Quarter common interface format một phần tư CIF

RNC Radio network controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến

RS coding Reed-Solomon code Mã hoá reed-solomon 1

RTP Real-time transport protocol Giao thức truyền tải thời gian thực

SVG Scalable vector graphics Vector đồ hoạ thay đổi

SIM Subscriber identity module Module nhận dạng thuê bao j

SIP Session initiation protocol Giao thức khởi đầu phiên

SMS short message Service Dịch vụ bản tin ngắn

T-DMB Terrestrial digital multimedia

UDP User datagram protocol Giao thức datagram người sử dụng

UICC Universal integrated tircuit card Card mạng tích hợp thông

minh

Telecommunication System vạn năn (WCDMA)

USIM UMTS subscriber identity

VLR Visitor location register Bộ ghi định vị tạm trú

WAP Wideless application protocol Giao thức ứng dụng không dây

WCDMA Wideband code division

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH DI

ĐỘNG……… 3 1.1 Tồng quan về truyền hình di động………3

1.1.1 Khái niệm về Truyền hình di động……… 3 1.1.2 Phân biệt Truyền hình di động khác với truyền hình vệ tinh hoặctruyền

hình mặt đất thông thường……… 3

1.1.3 Đặc điểm của truyền hình di động là gì ?

1.1.4 Các tiêu chuẩn đối với truyền hình di động

1.1.5 Các tài nguyên để phát truyền hình di động

1.2 Các công nghệ mới được sử dụng cho truyền hình di động

1.2.1 Các công nghệ mới được sử dụng cho Mobile TV

2.2.3 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3

2.2.4 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R4

2.2.5 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R5

2.2.6 3GPP Phiên bản 6 và các hướng nghiên cứu cho các phiên bản 7 và 8

2.3 Khả năng của mạng tế bào trong việc truyền tải truyền hình di động mạng

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, sự phát triển như vũ bão của các công nghệ kỹ thuật nhanh chóng được ứng dụng trong tất cả các lĩnh vực trong cuộc sống Trong lĩnh vực viễn thông, các công nghệ kỹ thuật cao ngoài việc nâng cấp, tạo ra các mạng viễn thông

có tốc độ dữ liệu cao, các công nghệ kỹ thuật cao còn giúp tạo ra các thế hệ máy di động với nhiều tính năng tiên tiến với giá thành rẻ, phù hợp với nhu cầu người sử dụng Các máy di động thế hệ mới này ngoài các chức năng truyền thống của một máy điện thoại di động, các máy di động còn có thể thực hiện các ứng dụng đa phương tiện công nghệ cao, và một trong số các ứng dụng đa phương tiện đó là truyền hình di động.

Truyền hình di động là một khái niệm hiện thực rất mới Ứng dụng đa phương tiện này không chỉ có sức hấp dẫn với người sử dụng mà nó cũng thu hút sự quan tâm lớn của các nhà khai thác khác nhau Các nhà khai thác phát thanh truyền hình truyền thống trên thế giới qua nghiên cứu đã đưa ra và sử dụng một

số công nghệ truyền hình di động như DVB-H, T-DMB, v v Các nhà khai thác mạng di động cũng đang mong chờ, với sự phát triển của các mạng di động lên các mạng 3G với tốc độ truyền dữ liệu cao sẽ cho phép họ thực hiện triển khai các ứng dụng đa phương tiện, trong đó có truyền hình di động để phục vụ cho nhu cầu của người sử dụng.

Với niềm đam mê về ứng dụng đa phương tiện truyền hình di động, em đã quyết

định lựa chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là “Nghiên cứu truyền hình di động trên

mạng 3G ” Đồ án được trình bày trong 3 chương với các nội dung cụ thể:

 Chương I: Tổng quan về các công nghệ truyền hình di động: Giới thiệu

sơ lược về truyền hình di động và các công nghệ truyền hình di động hiện tại trên thế giới, các ưu nhược điểm của từng công nghệ và hiệu quả khi áp dụng, triển khai thực tế.

 Chương II: Nghiên cứu khả năng của mạng thông tin di động 3G WCDMA: Đưa ra một cách nhìn tổng quan về sự tiến hoá của mạng 3G WCDMA từ mạng 2G GSM, khả năng truyền dữ liệu của mạng 3G WCDMA và hướng phát triển tiếp theo của mạng.

 Chương III: Nghiên cứu triển khai truyền hình di động trên mạng 3G WCDMA: Nghiên cứu các kỹ thuật, các giải pháp đưa ra để có thể triển khai truyền hình di động nói riêng và các ứng dụng đa phương tiện khác nói chung tới người sử dụng trên mạng 3G WCDMA, các dịch vụ truyền hình và đa phương

tiện đã được đưa vào cung cấp cho người dùng.

Do lĩnh vực của đề tài này tương đối rộng, và bản thân kiến thức còn có nhiều hạn chế nên đồ án không tránh khói nhiều sai sót

Em mong được sự góp ý và chỉ bảo của các thầy cô và các bạn sinh viên để nội dung đồ án được hoàn thiện và phong phú hơn

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ CÁC CỒNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG

1.1 Tồng quan về truyền hình di động

1.1.1 Khái niệm về Truyền hình di động

Truyền hình di động là truyền các chương trình truyền hình hoặc video cho

một loạt thiết bị vô tuyến từ các điện thoại có khả năng truyền hình di động tới các

PDA và các thiết bị đa phương tiện vô tuyến Các chương trình có thể được phát

theo phương thức quảng bá đến mọi người xem trong vùng phủ sóng hoặc là phát

riêng (unicast) tới khách hàng có nhu cầu Chúng cũng có thể là truyền multicast

đến một nhóm người sử dụng Sự phát quảng bá có thể là qua môi trường mặt đất

như truyền hình số và tương tự được phát đến các gia đình của chúng ta, hoặc

chúng có thể được phát trực tiếp qua các vệ tinh đến các máy di động Sự phát đó

cũng có thể được phát qua Intemet/ Web

1.1.2 Phân biệt Truyền hình di động khác với truyền hình vệ tinh hoặc

truyền hình mặt đất thông thường

Các điện thoại di động thiết lập một thế giới khác nhau hoàn toàn Các điện

thoại có các màn hình rất nhỏ so với truyền hình tiêu chuẩn nhưng chúng có sự

hạn chế về công suất tiêu thụ cũng là sự duy trì pin và duy trì thời gian nói

chuyện là hết sức quan trọng Mọi thiết bị trong một ô được thiết kế với các tính

chất để có thể giữ gìn năng lượng Các bộ xử lý trong các ô, dù rất mạnh so với

các máy tính trong một vài năm trước, không thể đóng lại để chạy các nhiệm vụ

mã hoá và giải mã, hoặc trao đổi khuôn dạng và tốc độ khung Các điện thoại di

động được nối qua mạng tế bào 3G có thể hỗ trợ tốc độ dữ lệu cao cho cho đa

phương tiện nhưng không được thiết kế để xử lý 4-5Mbps cần thiết đối với

truyền hình di động có độ nét chuẩn Do đó, mặc dù có các điện thoại tế bào mà

có thể nhận được truyền hình thông thường nhưng chúng thực sự không lý

tưởng cho sử dụng như vậy.

Truyền hình di động là một công nghệ mà đã được thiết kế đặc biệt để phù

hợp với thế giới di động- thế giới với băng thông và nguồn cung cấp bị giới hạn,

các màn hình nhỏ, và ngoài ra còn thêm vào các tính chất mới như tương tác qua

mạng tế bào Có ưu điểm có kích thước màn hình nhỏ, số lượng điểm ảnh cần

thiết được giảm xuống bằng một phần tư của truyền hình có độ nét chuẩn Ngày

nay truyền hình số được dựa vào chủ yếu là nén MPEG-2 bởi vì đó công nghệ

nén khả dụng nhất trong những năm 1990 khi truyền hình được phát qua vệ tinh và

cáp dùng chung Truyền hình di động sử dụng các thuật toán nén hiệu quả hơn như

là MPEG-4 hoặc Window-Media để nén hình ảnh và audio Nén audio hiệu quả đối

với thoại đã được xác nhận trong mạng di động và các công nghệ này được thực

hiện cho thế giới truyền hình di động cùng với sử dụng mã hóa audio ở đa tốc độ

thích ứng, QCELP, hoặc mã hóa audio tiên tiến dựa vào MPEG-2 hoặc MPEG-4

Trong mạng thế hệ thứ ba (3G), được đặc trưng bởi nhu cầu sử dụng băng thông

hiệu quả để cung cấp cho hàng ngàn khách hàng trong một vùng tế bào, các khuôn

dạng tệp dựa trên các tiêu chuẩn công nghiệp như 3GPP được dùng chung Để

giảm băng thông hơn nữa và dựa vào các điều kiện truyền dẫn, các mạng tế bào

cũng có thể giảm tốc độ khung hoặc làm cho các khung có số lượng byte thấp hơn

trên một khung

Tuy nhiên, giảm tốc độ bit cần thiết để vận chuyển video không chỉ là đặc

trưng của các dịch vụ truyền hình di động Công nghệ quảng bá đã được thay

đổi đặc biệt cho phép bộ thu có thể tiết kiệm nguồn Chẳng hạn DVB- H sử

dụng kỹ thuật gọi là cắt thời gian, kỹ thuật này cho phép bộ thu cắt nguồn bộ

điều hưởng (tuner) tới 80% thời gian mà không bị ngắt trình diễn video Sự

truyền cũng kết hợp các tính chất để khắc phục tốt sự thu nhận tín

hiệu không mong muốn trong các môi trường di động nhờ sửa lỗi FEC

mạnh Các môi trường di động có đặc trưng khách hàng di chuyển với tốc độ

cao, như là trên xe ô tô hoặc trên tàu Truyền dẫn mặt đất tiêu chuẩn dựa vào ủy

ban hệ thống truyền hình tiên tiến (ATSC) hoặc các tiêu chuẩn DVB- T không

thích hợp với môi trường do sự dịch chuyển tần số Doppler, vì vậy mà 8000

sóng mang được sử dụng cho điều chế ghép kênh phân chia theo tần số trực giao

ở nhiều tần số khác với dự định Để thực hiện được, nhiều các kỹ thuật điều chế

đặc biệt như là COFDM với các sóng mang 4K được sử dụng Truyền hình di

động đã sinh ra bộ các tiêu chuẩn của chính nó cho các vận chuyển mặt đất, vệ

tinh, và mạng tế bào 3G.

1.1.3 Đặc điểm của truyền hình di động

Truyền hình di động được thiết kế để các máy điện thoại tổ ong nhận được,

về cơ bản các máy điện thoại này là các có hệ điều hành của nó (chẳng hạn

Windows Mobile) và các gói phần mềm ứng dụng (ví dụ các trình duyệt, chương

trình thư tín) Máy di động hỗ trợ gói phần mềm đồ họa và hoạt ảnh như là Java

hoặc Flash Macromedia, Player hay Real player hoặc Windows Media Các

nhà khai thác đã nhận thức được các khả năng này và do đó đã thiết kế các

nội dung có lợi thế của các thiết bị mà nội dung sẽ được trình diễn trên đó

Nội dung mói này sẵn sàng cho truyền hình di động có ưu thế của sự hoà trộn

mạnh các chuỗi hoạt ảnh, đồ họa và phim phong phú Các nội dung này được

trình diễn tự nhiên hoặc là qua các phần mềm Client trên các điện thoại di động

Ưu điểm đó là băng thông được sử dụng để phân phát một file hoạt ảnh flash là

một phần nhỏ so với độ dài của phim có cùng thời gian Điều này có nghĩa là

các điện thoại di động, với tất cả sự giới hạn của chúng, vẫn có thể hiển thị

nội dung rất lôi cuốn và trình diễn các chương trình đơn giản như là thời tiết

và tin tức Chúng có thể được sử dụng để tạo ra các dịch vụ mới hoàn toàn

như là chat hoặc mail Các dịch vụ mới được vận chuyển với nhạc phim và

các hoạt ảnh Các phần mềm hoạt ảnh như là Java hoặc Flash thực hiện cho

PC không phù hợp cho môi trường di động bị giới hạn cơ bản được giảm bớt

từ thế giới vi tính là không lý tưởng thích hợp với môi trường ràng buộc của

các máy di động Điều này dẫn tới nhu cầu cần có các tiêu chuẩn chung để

kiến tạo và vận chuyển nội dung phù hợp cho các máy di động.

1.1.4 Các tiêu chuẩn đối với truyền hình di động

Xem truyền hình di động có vẻ như là đơn giản Rốt cuộc nó phải cung cấp

các bức ảnh giống như đang được quảng bá Nhưng ẩn dưới sự đơn giản ấy là rất

nhiều công nghệ và tiêu chuẩn đã được phát triển trong một thời gian để hoàn

thành truyền hình với màn hình nhỏ 2” Những người say mê audio được nghiên

cứu xử lý với 30 loại khuôn dạng file âm thanh phạm vi từ các dạng.war đơn

giản tới các dạng.mpg, Real, QuickTime, Windows Media 9 và các khuôn dạng

fĩle khác Video cũng không ít hơn 25 khuôn dạng khác nhau, từ không nén tới

MPEG-4/ AVC Hơn nữa, video có thể trình diễn với một dải rồng của các độ

phân giải, kích thước khung và các tốc độ.

Đây là một công việc to lớn cho ngành công nghiệp để gặp nhau và thống

nhất các tiêu chuẩn mà sẽ được sử dụng làm nền tảng chung để phân phối các

dịch vụ truyền hình di động Các tiêu chuẩn có hơi khác nhau dựa vào công

nghệ nhưng sự mở rộng quy ước mà đạt được trong một khung thời gian ngắn

bằng một thập kỷ phản ánh chu trình công nghệ và sản phẩm mới Vô số các

nhóm được yêu cầu làm việc cùng với nhau, từ các nhà thiết kế và nhà sản xuất

chip tới các nhà thiết kế hệ điều hành và phần mềm ứng dụng, các nhà thiết kế

và sản xuất máy cầm tay, các nhà phát triển phần mềm, công đồng truyền hình

quảng bá, các nhà khai thác di động 3G, và nhà khai thác quảng bá truyền hình

vệ tinh, cùng hàng trăm cổ động liên quan Nó cũng liên quan tới công nghiệp

sản xuất nội dung để thiết kế nội dung audio và vi deo cho di động, các nhà công

nghiệp quảng bá và di động chuẩn bị các hệ thống truyền dẫn để xử lý truyền

hình di động và nhiều cái khác.

1.1.5 Các tài nguyên để phát truyền hình di động

Điện thoại di động là một thiết bị đa năng Nó được kết nối tới các mạng di

động tế bào đồng thời nhận FM quảng bá qua bộ dò sóng FM hoặc kết nối đến

mạng LAN vô tuyến qua Wi-Fi Phát truyền hình di động có thể tương tự với đa

chế độ qua mạng 3G, các mở rộng quảng bá của 3G như MBMS hoặc MCBS,

hoặc các mạng quảng bá mặt đất và vệ tinh Trong tất cả thể loại này, một tài

nguyên chung cần thiết là phổ tần số Sự phát triển nhanh chóng của truyền hình

di động, động lực và quy mô của nó đã không được các nhà công nghiệp lường

trước được, mặc dù không phải tất cả đều đồng ý với tuyên bố này Vì vậy mà

công nghệ truyền hình di động đã loại bỏ được sự xáo trộn để tim ra cách thấy

được phổ tần của nó và phát truyền hình di động Ở Anh và Mỹ phổ tần quảng

bá truyền hình truyền thống UHF và VHF cũng được sử dụng cho cả truyền số, do

đó cần có nội dung đồng thời trong cả hai chế độ Ở Anh, BT Movio phải dùng đến

phổ phát thanh quảng bá số để phát truyền hình di động sử dụng tiêu chuẩn được

gọi là DAB-IP Ở Hàn Quốc phổ tần DAB cho các dịch vụ vệ tinh được sử dụng để

phát các dịch vụ dưới dạng vệ tinh quảng bá đa phương tiện số- DMB-S DVB-H

là một tiêu chuẩn được thiết kế rộng rãi để sử dụng cho các mạng DVB-T hiện tại

cũng cung cấp các dịch vụ DVB-H và sử dụng cùng phổ tần

Tài nguyên về phổ tần thực sự cần thiết cho các quốc gia có phổ tần UHF

đang được đánh dấu (dự phòng) cho các dịch vụ như vậy Ở Mỹ, nơi các hệ thống

ATSC không cho phép "ride on" truyền dẫn di động, phổ tần UHF còn lại dành cho

truyền dẫn số và phổ tần được đấu giá Modeo, nhà khai thác DVB-H đã mạo hiểm

lắp đặt mạng mới toàn bộ dựa vào DVB-H sử dụng dải băng L tại 1670 Mhz Nhà

khai thác HiWire có phổ trong dải tần 700MHz là bắt đầu khởi động các dịch vụ

DVB-H sử dụng khe phổ tần này Mỹ (cùng với Hàn Quốc và Ấn Độ) cũng là

người nắm giữ các công nghệ CDMA mà Qualcomm phát minh ra Qualcomm đã

công bố một công nghệ quảng bá cho truyền hình di động được gọi là Media FLO,

công nghệ này khả dụng cho tất cả các nhà khai thác để cung cấp truyền hình di

động theo hình thức quảng bá Nhiều quốc gia khác đang thiết lập sử dụng công

nghệ tương tự Ở Hàn Quốc, chính phủ cũng đã cho phép sử dụng phổ VHF cho

các dịch vụ truyền hình di động và T-DMB đã được khởi động cho cung cấp các

dịch vụ truyền hình di động Ở Nhật, sử dụng quảng bá ISDB-T để cung cấp dịch

vụ truyền hình di động

Sự cạnh tra nh của nhiều công nghệ trong cung cấp truyền hình di động đã

dẫn tới có rất nhiều tiêu chuẩn trong nghành công nghiệp này Hiện nay nhiều nỗ

lực tìm kiếm phổ tần và tài nguyên cho truyền hình di động trên phạm vi toàn cầu

và khu vực hướng tới hội tụ các tiêu chuẩn này trong tương lai

1.2 Các công nghệ sử dụng

1.2.1 Các công nghệ mới được sử dụng cho Mobile TV

Tháng 10 năm 2003, Vodafone KK của nhật bản đã giới thiệu máy di động

có thể bắt được tín hiệu truyền hình tương tự Đó là loại V601N của NEC Chiếc

điện thoại di động này có thể được dùng để nhận tín hiệu tương tự quảng bá

NTSG từ các trạm địa phương Trong năm 2004, Vodafone KK tiếp tục mở rộng

phát triển loại điện thoại này với sự xuất hiện điện thoại di động của SHARP với

loại V402SH và V602SH V402SH có màn hình LCD QVGA với 320x260 pixel

có khả năng trình diễn 30 khung trong một giây Ví dụ với tốc độ khung của

chương trình truyền hình bình thường Bộ phận thu của các máy di động cũng

được thiết kế cho việc tiếp nhận NTSC Các máy cũng có bộ phận thu FM để

nhận các tín hiệu phát thanh FM V602SH là một loại điện thoại 3G Loại điện

thoại này có khả năng nhận các tín hiệu phát thanh truyền hình analog từ các

trạm địa phương Các máy cầm tay loại này còn có thể nhận được tín hiệu quảng

bá PAL Các PC pocket sử dụng hệ điều hành Window mobile OS và bộ điều

chỉnh thu SDIO dành cho việc thu nhận tín hiệu của PAL và NTSC Nếu các

máy di động có thể nhận được tín hiệu tương tự vô tuyến quả đất từ các trạm

phát thanh quảng bá, cũng như với trạm FM, tại sao chúng ta cần các công nghệ

mới cho mobile TV?

Hình 1.1 Các máy điện thoại di động với bộ thu truyền hình tương tự

Truyền hình được truyền qua các mạng vô tuyến quả đất là một công nghệ

được thiết lập tốt với hàng tá các kênh được phát đi ở các thành phố chính Phát

thanh truyền hình tương tự vẫn tồn tại cho đến ngày nay ở nhiều nước khác nhau

với các định dạng PAL, NTSC và SECAM, song song với truyền hình số và

không hi vọng loại bỏ ngay lập tức (ở châu Âu là trước năm 2012) Nếu chúng ta

có thể nhận được các đường truyền vô truyến khi sử dụng máy cầm tay di động,

câu trả lời được tìm kiếm một cách tự nhiên là cần một công nghệ mới, một loại

chip mới, w Các câu trả lời đó là cách tạo ra các chức năng của máy di động và

chức năng nhận tín hiệu truyền hình quảng bá

Bộ thu tín hiệu tương tự của truyền hình cho máy cầm tay di động có một

antenna, được thiết kế cho băng tần VHF (từ kênh 2 đến 13) và băng tần UHF

(kênh 14-83) và như vậy cần cung cấp các bước sóng từ 35cm đến 5m Điều này

bao hàm cả điện thoại sử dụng tai nghe không dây như các antenna thực tế với

dải băng FM/ VHF Nhìn chung, sóng khoẻ là yêu cầu cho việc tiếp nhận

chương trình phát thanh truyền hình của tín hiệu phát thanh truyền hình tương

tự Việc tiếp nhận này có thể thay đổi theo vị trí Gần các toà nhà, máy điện thoại

phải được nối với một Socket RF được kết nối với một antenna ngoài Chất lượng việc

tiếp nhận cũng phụ thuộc vào hướng và thời tiết khi máy di động di chuyển

Việc truyền dẫn thực chất được thiết kế cho người dùng ở tại chỗ thu nhận hơn

là cho sự tiếp nhận khi di chuyển vì hiệu ứng fading co truyền dẫn sẽ tăng cao.

1.2.2 Chuyển mã TV sang màn hình di động

Việc truyền dẫn được thực hiện theo chuẩn về định dạng analog Phía giải

mã (theo khối điều chỉnh tuner của máy) tạo ra tín hiệu được giải mã ở 720x480

(NTSC) và 720x576 (PAL), điều này cần chuyển đổi sang định dạng

QCIF(176xl44) hay QVGA (320x240) Việc chuyển mã này cần khả năng xử lý

của chip tế bào và việc tạo một rãnh trên nguồn pin.

1.2.3 Nguồn pin cho máy cầm tay di động

Các công nghệ truyền dẫn TV bình thường được thiết kế cho một máy thu

wall-socket-connected cái mà sự hạn chế về năng lượng là không thành vấn đề

Sử dụng nút điều chỉnh máy thu hình truyền thống và nút giải mã theo kiểu

analog sẽ hạn chế người sử dụng điện thoại trong khoảng thời gian từ 1 dến 2

giờ thậm chí với cả loại nguồn pin mới tiên tiến, đó là do công nghệ hiện tại của

bộ chỉnh kênh tuner Ví dụ, trong năm 2006, bộ chỉnh kênh Sony BTF-ZJ401

vẫn cần 800mW, nhờ sự tiến bộ đó đã hạ xuống hợp lý còn 200mW Cũng với

tốc độ khung của việc truyền dẫn NTSC là 30fps, do đặc trưng của màn ảnh đã

loại bỏ các vạch vệt tin trên màn hình của máy di động, để được điều đó cần có

hệ số khởi tạo mong muốn là 50fps.

1.2.4 Môi trường di động và bất động

Điện thoại di động được hiểu theo nghĩa là sử dụng khi di chuyển, điều đó

có nghĩa là được sử dụng trong ô tô hay trên tàu hoả đang chạy, những nơi

chuyển động lên tới 200km/h hoặc hơn nữa Thậm chí với các loại antenna

bên trong tiên tiến Sự lưu động có nghĩa làm mờ ảnh do hiệu ứng doppler

và fading do truyền dẫn trong việc tiếp nhận tín hiệu TV tương tự.

Thực tế là ta sử dụng việc truyền dẫn TV bằng sóng quả đất, truyền tương

tự hoặc là số Sử dụng sự truyền dẫn này chỉ có nghĩa với các màn ảnh rộng và

vốn không có hiệu quả nếu hiển thị trên các thiết bị di động, cái bị hạn chế bởi

kích thước màn ảnh, độ phân giải, và nguồn tiêu thụ Các máy cầm tay cũng có

một yêu cầu là có thể sử dụng được trong môi trường di động mà tốc độ có thể

lên tới 200km/h hay cao hơn Xa hơn nữa, người sử dụng di động có thể chuyển

các máy phát truyền hình địa phương sang vùng tiếp cận Công nghệ mobile TV

cần sự hỗ trợ tiếp nhận kéo dài trong vùng rộng lớn.

1.2.5 Yêu cầu của dịch vụ truyền hình di động

Các yêu cầu với bất kỳ công nghệ nào có thể hỗ trợ cho việc truyền dẫn

mobile TV bao gồm:

• Việc truyền dẫn phải theo các ý tưởng định dạng phù hợp với thiết bị

nhận mobile TV Ví dụ như QCIF,CIF hay QVGA với hiệu suất mã hoá cao.

• Công nghệ tiêu thụ điện thấp.

• Sự tiếp nhận ổn khi lưu động

• Chất lượng hình ảnh rõ nét dù tín hiệu bị tổn thất nhiều do fading và các

hiệu ứng đa đường.

• Tốc độ chuyển động có thể lên tới 250km/h hoặc hơn.

• Có khả năng nhận được tín hiệu trên một vùng rộng lớn trong khi di

chuyển.

Không một công nghệ nào đã và đang sử dụng , dù là truyền hình tương tự

hay truyền hình số (Digital Video Broadcast for Television (DVB-T) or ATSC)

có khả năng cung cấp các đặc tính này mà không có sự nâng cao nhất định dưới

dạng sửa chữa lỗi linh hoạt, nén tốt hơn, và các công nghệ nguồn lưu tiên tiến và

các đặc tính hỗ trợ việc di chuyển và đi lòng vòng Đây là sự tiến hoá của các

công nghệ được thiết kế đặc biệt cho truyền hình di động.

Sự tiến hóa của các công nghệ còn phụ thuộc vào các nhà cung cấp dịch vụ

và các nhà khai thác trong các lĩnh vực riêng lẻ của dịch vụ di động, các dịch vụ

phát thanh, và không dây băng rộng Mỗi thành phần này kích thích mở rộng

phạm vi các mạng hiện hữu của nó bao gồm cả truyền hình di động như một

dịch vụ bổ sung Ví dụ, các nhà khai thác di động bắt đầu triển khai Mobile TV

dựa trên các mạng 3G, trong khi đó các nhà phát thanh lại triển khai thử nghiệm

TV cầm tay dựa trên các công nghệ dành cho thiết bị cầm tay được khởi nguồn

từ các mạng truyền hình phát thanh vô tuyến quả đất DVB- T Một số nhà khai

thác khác sử dụng phát thanh tiếng nói số (DAB) và kích thích mở rộng các dịch

vụ DAB để phát triển tiến lên tiêu chuẩn DMB (digital multimedia broadcast)

dựa trên cả về tinh và các phương pháp truyền sóng quả đất DAB- IP là một

dạng mở rộng khác của công nghệ DAB nhằm cung cấp phát thanh truyền hình

dựa trên DAB.

1.3 Các công nghệ truyền hình di động

1.3.1 Tồng quan về các công nghệ truyền hình di động

Đã có một số công nghệ được sử dụng để cung cấp các dịch vụ Mobile TV

hiện nay Đây chỉ là một phần vì có rất nhiều các nhóm nhà khai thác khác nhau

như các nhà khai thác di động, các nhà khai thác phát thanh truyền hình truyền

thống, và các nhà khai thác không dây băng tần rộng đang tìm kiếm tác dụng các

mạng của họ để có thể phát Mobile TV được như các dịch vụ đa phương tiện

Các nhà khai thác di động có các mạng bao phủ diện rộng ở hầu hết các nơi có

người trên thế giới Đó là một thuận lợi để họ tiếp tục phát triển các mạng đó để

cung cấp các dịch vụ Mobile TV Cũng ở thời điểm này, các nhà khai thác phát

thanh truyền hình, những người có truyền thống kinh doanh về phát thanh truyền

hình cũng đang mở rộng, phát triển các mạng phát thanh vô tuyến quả đất của họ

để có sự mở rộng tương đương, bởi vậy có thể suy ra, Mobile TV được triển

khai dựa trên phát thanh vô tuyến quả đất đang thúc đẩy các mạng hiện tại phát

triển, như DVB-H hay ISDB-T Tất nhiên cũng có một số nhà khai thác chọn

mạng trên mặt đất với cách bố trí, cấu trúc hoàn toàn mới hay các mạng vệ tinh

cho dịch vụ Mobile TV Các nhà khai thác băng rộng cũng không ngừng gia tăng

các đề xuất về các dịch vụ TV dựa trên nền IP, họ có các mạng và các công nghệ

để cung cấp internet băng rộng, cùng với đó là Mobile TV Bởi vậy ta có thể

thấy Mobile TV đang được đề xuất sử dụng một số công nghệ Các công nghệ

đa phương tiện này đựơc phân loại theo hình 1.2.

Hình 1.2 Các công nghệ truyền hình di động

Chúng ta có thể phân chia các dịch vụ Mobile TV theo ba hướng chính:

theo các mạng 3G, theo các mạng phát thanh vô tuyến quả đất và vệ tinh, và

cuối cùng là theo các mạng không dây băng tần rộng Ở cấu trúc 3G, các dịch vụ

được phân thành hai lớp với kiểu dịch vụ broadcast và kiểu dịch vụ unicast Tất

cả các công nghệ này vẫn tiếp tục không ngừng phát triển vì sự phát triển của

các dịch vụ Mobile TV, cái đang là khởi đầu của các dịch vụ sống của chúng

Chúng ta sẽ xem xét một số công nghệ truyền hình di động tiêu biểu, đã đạt

được những kết quả nhất định khi đưa vào khai thác.

1.3.2 Truyền hình di động sử dụng nền tảng mạng 3G

a Mob i TV

Hình 1.3 Truyền hình di động dựa trên nên mạng 3G

MobiTV có lẽ một ví dụ tốt nhất về dịch vụ truyền hình di động dựa trên

mạng 3G (Hình 1.3).

MobiTV cung cấp hơn 50 kênh trực tiếp phổ thông từ các nhà cung cấp

dịch vụ-quảng bá, bao gồm CNN, CNBC, ABC News, Fox News, ESPN, Kênh

thời tiết và Discovery và với hàng loạt kênh khác nữa đang tiếp tục được bổ

sung vào danh sách MobiTV cung cấp dịch vụ này qua một số nhà khai thác ở

nhiều nước sử dụng mạng 3G Chúng bao gồm:

 United States-Sprint, Cingular, Midwest Wireless, Alltel, Cellular,

South, Verizon

 Mexico-Telcel;

Khái niệm về cung cấp các dịch vụ truyền hình di động với nội dung đa

dạng đã dần khẳng định là rất được ưa chuộng Từ áp dụng thành công đầu tiên

với việc tạo luồng các Clip ngắn hoặc luồng các chương trình ghi lại đã tiến tói

một dịch vụ luồng video do các nhà khai thác viễn thông di động cung cấp qua

mạng UMTS hoặc 3G của họ.

ITU đã chấp nhận các mạng 3G dựa trên cơ sở nền tảng IMT-2000 hoạt

động xung quanh hai công nghệ lõi UMTS và CDMA 2000 Con đường phát

triển công nghệ UMTS (WCDMA) dành riêng cho các quốc gia sử dụng mạng

GSM (trong đó có Việt Nam) và các tần số 3G trong UMTS đã được phân bổ

cho phổ tần UMTS Còn cơ sở nền tảng CDMA2000 được thiết kế phù hợp cho

mạng CDMA One Các mạng 3G được dựa trên sử dụng băng thông rộng (Ví

dụ: 5MHz trong WCDMA-3G) cho một sóng mang WCDMA Đa truy nhập

phân chia theo mã sử dụng băng thông rộng cho phép vận chuyển video, âm

thanh và các dịch vụ dữ liệu qua mạng Cơ sở nền tảng 3G đang được sử dụng

cho các ứng dụng truyền hình di động nhờ có được băng thông rộng cho 3G hay

các dịch vụ của UMTS Cơ sở nền tảng 3G đang khai thác ở Châu Ầu, Mỹ, Hàn

Quốc, và Nhật Bản và triển khai mạnh nhất cũng như các thử nghiệm dịch vụ

3G nằm ở các khu vực trên Tuy nhiên mạng 3G hay UMTS không phải là tối ưu

cho vận chuyển dữ liệu kiểu video cho một số lượng lớn người dùng đồng thời

Sử dụng truyền tải “trong băng” một số lượng phiên truyền unicast thường bị

giới hạn ở 6 luồng 256K và cũng giới hạn số lượng người sử dụng trong 1 tế bào

cho video unicast.

Sử dụng cơ sở nền tảng 2,5G được đặc trung bởi các clip ngắn, tin tức, các

đầu đề, hoặc nội dung nội bộ xem được trên các thiết bị 3G Các dịch vụ này

khác biệt với các kênh truyền hình trực tiếp- kênh do các mạng quảng bá mặt đất

hoặc vệ tinh cung cấp Đó là do các mạng 3G sử dụng cùng băng thông thoại

cho vận chuyển video tốt bằng các công nghệ vận chuyển 3G như MBMS

MBMS là công nghệ quảng bá trong băng của di động.

Các công nghệ khác sử dụng phổ tần ngoài của băng tần UMTS Vì sở hữu

phổ tần hữu hạn, băng thông 3G trở nên đắt đỏ Dung lượng đang được tăng lên

nhờ đưa ra các kỹ thuật mới như HSDPA và các công nghệ 3G LTE (Long-Term

Evolution) mà 3GPP đang triển khai Khi sử dụng các công nghệ này và sử dụng

mã hoá các tín hiệu video theo tiêu chuẩn 3GPP có thể sử dụng tới 10-12 kênh

multicast trong băng 5MHz.

b Mạng 3G cho truyền hình di động

Các mạng 3G cung cấp nội dung video và TV theo luồng Tuy nhiên, kiểu

vận chuyển này tạo ra một lưu lượng đáng kể và có thể mạng nhanh chóng bị

quá tải Nhận thấy rằng truyền hình di động sẽ được sử dựng nhiều hơn rất nhiều

so với thời điểm kết thúc các tiêu chuẩn 3G, các nhà khai thác đang yêu cầu mở

rộng tiêu chuẩn 3G bao gồm cả MBMS (phổ tần cho dữ liệu trong băng) và

HSDPA (phổ tần mở rộng cho dữ liệu).

MBMS dự tính sử dụng một kênh phát quảng bá trong mỗi ô hơn là sử

dụng kết nối điểm- điểm riêng biệt cho từng máy di động.

Công nghệ MBMS có nghĩa là xác định một số vấn đề nảy sinh đối với các

tần số và các tài nguyên phổ tần trái ngược lại với công nghệ HSDPA Ví dụ về

các dịch vụ MBMS:

 0 2 thử nghiệm trong băng UHF (độc lập với 3G)

 Dịch vụ TDtv của IPWireless dùng một phần phổ tần của 3G

(WCDMA) cho truyền tải dữ liệu.

c Truyền hình di động sử dụng 3G HSDPA

HSDPA là sự phát triển của công nghệ 3G cho truyền tải dữ liệu tốc độ cao

hỗ trợ tốt cho dịch vụ video HSDPA có thể mở rộng tốc độ bít lên đến l0Mb/s

hoặc thậm chí cao hơn (đường xuống) trong các mạng 3G với độ rộng băng là

5MHz Sở dĩ đạt được như vậy là do sử dụng các kỹ thuật lớp vật lý mới như

điều chế thích ứng và mã hóa, lập lịch đóng gói nhanh và chọn ô nhanh Trung

bình một người dùng có thể kỳ vọng tốc độ tải xuống 550-1000 kb/s Các tốc độ

này có thể vận chuyển được video chất lượng DVD cho các màn hình nhỏ của

truyền hình di động.

Vào giữa năm 2006, có tới 52 mạng HSDPA đã đi vào hoạt động tại 35

quốc gia và 120 mạng đã có những bước tiến dài trong kế hoạch Cingular

Wireless ở Mỹ đã có kế hoạch triển khai HSDPA ở hầu hết các thành phố của

Mỹ vào cuối năm 2006.

Các công nghệ như HSDPA không cố định mà luôn được cải tiến Các nhà

khai thác có mạng HSDPA hay có kế hoạch triển khai bao gồm:

Phát quảng bá đa phương tiện và dịch vụ multicast là một công nghệ mới,

công nghệ này được thiết kế để khắc phục giới hạn của mạng 3G, cụ thể là để

vận chuyển các kênh trực tiếp cho người xem Mạng MBMS dùng hình thức

multicast để quảng bá nội đung tốt hơn là sử dụng chỉ một phiên unicast cho

từng cặp Hình thức unicast vốn đã bị hạn chế bởi dung lượng của các tài

nguyên tần số mạng di động Multicast như vậy đặc biệt có tác dụng cho các sự

kiện đặc biệt như thể thao hoặc hoà nhạc, trong khi hàng ừiệu khách hàng có thể

muốn truy nhập sự kiện đồng thời MBMS đã được Erisson trình diễn thành

công ở Stockholm.

1.3.3 Công nghệ DVB-H

Tháng 11/2004, Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu âu (ETSI) đã công bố tiêu

chuẩn để chuyển tải nội dung đa phương tiện đến các thiết bị cầm tay, tiêu chuẩn

DVB-H.

Tiêu chuẩn DVB-H có thể chia sẻ các bộ hợp kênh quảng bá với tiêu chuẩn

DVB-T; DVB-H có tần số vô tuyến RF tương thích với DVB-T và có thể chia sẻ

cùng môi trường vô tuyến.

DVB-H sử dụng kỹ thuật lát cắt thời gian (Time Slice) để tiết kiệm công

suất trung bình của thiết bị đầu cuối và có thể chuyển giao tần số (kỹ thuật này

là bắt buộc cho truyền hình di động DVB-H) DVB-H sử dụng kỹ thuật sửa lỗi

trước cho dữ liệu đa giao thức MPE- FEC để cải thiện tỷ số C/N và Doppler

trong các kênh di động cũng như cải thiện được dung sai nhiễu xung, cho phép

máy thu đương đầu với những tình huống thu khó.

Các kỹ thuật Time slice và MPE-FEC được thực hiện ở lớp liên kết nên

không ảnh hưởng đến lớp vật lý của DVB-T, nó tương thích hoàn toàn với lớp

vật lý của DVB-T đang tồn tại (DVB-T, DVB-S & DVB-C).

Time Slice và MPE-FEC có thể sử dụng cùng một bộ hợp kênh với các

dịch vụ không có Time Slice và MPE-FEC DVB truyền thống có thể tiếp tục

thu nhận các dịch vụ không có Time Slice và MPE-FEC.

DVB-H sử dụng thêm chế độ 4K (DVB-T chỉ có chế độ 2K, 8K) để cân

bằng khả năng di động và kích cỡ tế bào mạng SFN Chế độ 4K là chế độ trung

gian giữa chế độ 2K và 8K Việc thêm chế độ 4K có ảnh hưởng đến lớp vật lý, tuy

nhiên không làm tăng độ cồng kềnh của thiết bị (chỉ cần thêm cổng lôgic và bộ

nhớ) Phổ của chế độ 4K tương tự 2K và 8K nên không cần thay đổi bộ lọc phát

Máy phát DVB-H sẽ bao gồm các tham số hệ thống DVB-T và một số

mạch lôgic điều khiển trang thiết bị và nó hoàn toàn tương thích với các khối

khác của hệ thống.

Tuy nhiên đối với máy thu chế độ 2k, 8k không thể thu được tín hiệu chế

độ 4k, điều này không hạn chế khắt khe đối với bất kỳ mạng DVB-H mới sử

dụng chế độ 4k vì mục đích chính là cho dịch vụ mới và loại mới của thiết bị

xách tay, cầm tay Chỉ có hạn chế trong trường hợp nhu cầu dung lượng tăng

phải chia sẻ bộ hợp kênh giữa dịch vụ DVB-T và dịch vụ DVB-H.

Hình 1.4 Hệ thống DVB-H

Khi DVB-H đưa vào trong mạng DVB-T đang tồn tại, tốc độ bít cho các

dịch vụ IP có thể được giành riêng nhờ bộ hợp kênh hoặc sử dụng điều chế phân

cấp Nếu không có đủ băng thông cho DVB-H, yêu cầu phải thiết lập mạng

DVB-H riêng.

Trong trường hợp chia sẻ băng thông giữa dòng truyền tải MPEC-2 với

dịch vụ DVB-H, thì bộ điều chế DVB-T phải điều chỉnh sao cho có thể nhận tín

hiệu DVB-H (ít nhất có một dòng truyền tải sử dụng Time Slice).

DVB-H phù hợp cho các kênh có độ rộng băng thông là 5, 6, 7 và 8 MHz,

hoạt động trên các băng tần III, IV, V và băng L.

Băng UHF là phù hợp với mô hình phủ sóng tế bào, băng UHF nằm ngay dưới

băng tần dành cho GSM Tuy nhiên, phải xem xét đến khả năng can nhiễu của truyền

hình di động khi sử dụng kênh tần số gần với băng tần thu của GSM 900MHz và

CDMA 800MHz Hơn nữa, với công suất tín hiệu truyền hình quá lớn có thể gây ra

cản trở cho các máy thu GSM, CDMA, trừ khi bộ lọc RF được sử dụng

Tại nhiều nước trên thế giới, đặc biệt ở Châu Âu do mật độ sử dụng băng

UHF quá cao, nên một vài nước đã xem xét ấn định 2 hoặc 3 kênh UHF cho

dịch vụ truyền hình di động Hai kênh này họ sử dụng mạng đơn tần để phủ

sóng Mặc dù mạng đơn tần có cấu hình mạng khá phức tạp, nhưng bù lại hiệu

quả sử dụng phổ tần số rất cao và họ đã sử dụng với hai hoặc 3 mạng đơn tần để

phủ gối lên nhau.

Băng VHF có ưu điểm về đặc điểm truyền sóng hơn băng UHF Nhưng nó

lại không phù hợp với mô hình phủ sóng tế bào bởi vì anten của nó khá lớn khi

đặt tại các trạm Gốc (Base stations).

Đối với băng L có đặc điểm truyền sóng suy giảm hơn so với băng tần

UHF, VHF Tuy nhiên, do băng tần UHF, VHF đã sử dụng với mật độ cao nên ở

một số nước đã sử dụng băng L cho dịch vụ truyền hình di động thương mại tiêu

chuẩn DVB-H Với băng tần này có thể ảnh hưởng đến vùng lân cận băng tần

cao của GSM, CDMA và UMTS

1.3.4 Công nghệ T-ĐMB

Tháng 12/2002, Hàn Quốc đã công bố tiêu chuẩn truyền hình số đa phương

tiện T-DMB Công bố này đã được các nhà quảng bá và các nhà sản xuất thiết bị

tán thành mạnh mẽ Tiêu chuẩn T-DMB đã được hiệp hội công nghệ viễn thông

TTA đồng ý thông qua Mùa thu năm 2003, Hàn Quốc đã cho phát thử nghiệm

trên kênh 12 (204-210MHz) (kênh này chia làm 3 khối) tại Seoul Kết quả thử

nghiệm cường độ trường cho thấy rằng hệ thống T-DMB cung cấp thành công

thu truyền hình di dộng và có thể thu tốt tại tốc độ chuyển động 100km/h Mức

cường độ trường tối thiểu để thu tín hiệu DMB là 48-54 dBµV/m.

Sau khi luật về phát thanh truyền hình DMB được Chính phủ Hàn Quốc

thông qua vào tháng 8/2004, DMB bắt đầu phát triển mạnh Dịch vụ phát thanh

truyền hình đa phương tiện có hai loại: S-DMB (DMB vệ tinh) và T- DMB

(DMB mặt đất).

T-DMB đã đáp ứng yêu cầu của người sử dựng trên các phương tiện như

máy cầm tay, máy tính xách tay và máy thu trên ô tô.

Theo kết quả điều tra của Hiệp hội báo chí và viễn thông KSJCS thì tỷ lệ

xem TV trong nhà là 86.2% và xem nơi công cộng, thiết bị thu di động, cầm

tay khoảng 13.8% Bên cạnh đó, tâm lý của người Hàn Quốc thích dùng công

nghệ cao và mới cũng sẽ giúp cho việc phát triển DMB Thêm vào đó, các dịch

vụ DMB được đánh giá là thích hợp nhất để truyền các thông báo khẩn vì người

dùng có thể nhận tín hiệu từ bất cứ lúc nào và bất cứ ở đâu qua máy thu cá nhân.

1.3.5 Truyền hình số di động MediaFLO

Kỹ thuật FLO do Qualcomm phát triển sử dụng kỹ thuật gói dữ liệu, được

thiết kế đặc biệt cho việc phân phối hiệu quả và kinh tế chương trình đa phương

tiện tới hàng triệu thuê bao không dây, đồng thời kỹ thuật này thực sự làm giảm

giá phân phối nội dung, cho phép người dùng nhận các kênh trên cùng các thiết

bị cầm tay di động mà họ sử dụng các dịch vụ thoại và dữ liệu tế bào truyền

thống FLO thực hiện tốt cho di động và hiệu quả phổ tần với công suất tiêu thụ

nhỏ nhất FLO dựa trên dòng chương trình sử dụng 30khung/ls cung cấp chương

trình 14 kênh phát thanh quốc gia thời gian thực và 5 kênh chương trình truyền

hình địa phương với thời gian thực (chương trình thời gian thực hỗ trợ các sự

kiện nóng hổi như thể thao) trên một kênh tần số 6MHz và có thể cung cấp 50

kênh chương trình quốc gia và 15 chương trình địa phương thời gian không thực

(nội dung đã được ghi lại), mỗi kênh cung cấp 20 phút nội dung trong một

ngày, người dùng có thể truy cập vào các chương trình thời gian không thực

theo một bản hướng dẫn (bao gồm ca nhạc, thời tiết, tin tức tổng hợp )

Ngoài các kênh chương trình truyền hình còn có thêm một số lượng lớn các

kênh dữ liệu thông qua giao thức mạng, bao gồm thông tin cập nhật về giao

thông, tài chính, thời tiết

- Kiến trúc hệ thống FLO bao gồm 4 hệ thống nhỏ: Trung tâm điều hành

mạng (NOC) (gồm trung tâm điều hành mạng quốc gia và 1 hoặc nhiều trung

tâm điều hành mạng địa phương); các máy phát FLO; mạng 3G và các thiết bị

đầu cuối máy cầm tay FLO NOC có chức năng tính cước, cơ sở hạ tầng quản lý

nội dung cho mạng.

- FLO sử dụng kỹ thuật điều chế OFDM, số sóng mang con 4K, thông tin

được điều chế trên mỗi sóng mang con là QPSK, 16QAM Các tín hiệu được tổ

chức thành các siêu khung, mỗi siêu khung gồm 4 khung, mỗi siêu khung gồm

200 symbols/lMHz.

-Về kênh tần số, FLO sử dụng các kênh tần số có độ rộng kênh 5, 6, 7,

8MHz Với kênh 6MHz, FLO có thể cung cấp tốc độ lên đến 11,2Mb/s tương

ứng với vài chục kênh chương trình phát sóng đồng thời.

-Về băng tần số FLO có thể sử dụng đoạn băng tần từ 450MHz-2GHz Tuy

nhiên đoạn băng tần trên suy hao rất lớn nên thông thường sử dụng băng IV, V.

Ở Mỹ, FCC đã cấp phép đoạn tần số 698-746MHz, với khối 6MHz cho

nghiệp vụ quảng bá, di động, cố định, với công suất phát tối đa 50Kw, độ cao

anten phát 300m Với các thông số độ cao anten thu khoảng lm, hệ số nhiễu

8dB, tỷ số tín hiệu trên nhiễu SNR:16dB; anten thu bao gồm cả suy hao cầm tay

khoảng: -5,4dBi; với tần số trung tâm 716MHz, tính theo mô hình truyền sóng

Okamura Hata khu vực ngoại ô thì vùng phủ sóng khoảng 1937km2

Ở Mỹ đang phát triển FLO với kênh tần 6MHz, với tần số thấp hơn

700MHz; các vị trí có độ cao anten phát trung bình khoảng 100m.

1.3.6 Các công nghệ truyền hình di động khác

a Tiêu chuẩn ATSC cho phát truyền hình quảng bá mặt đất

Tiêu chuẩn ATSC sử dụng lược đồ điều chế khác gọi là 8 mức dải biên sót

lại (8VSB) Tốc độ dữ liệu 19,29Mb/s có thể thích ứng với băng thông 5,38MHz

bao gồm mã hóa RS 187/207 ATSC là “tiêu chuẩn ô”, nó định rõ các thành phần

hợp thành của phát quảng bá luồng.

• Mã hóa âm thanh - nén âm thanh Dolby AC-3 (tiêu chuẩn độc quyền được

dùng dưới bản quyền ATSC A/53)ệ

• Video - nén video MPEG-2 (ITU H222).

• Luồng truyền tải MPEG (ETSI TR 101 890).

• Dịch vụ chương trình và giao thức thông tin PSIP (ATSC A/65).

• Môi trường phần mền ứng dụng dữ liệu cơ sở (ATSC A/100), Java (JVM)

và chuẩn HTML.

• Chuẩn phát quảng bá dữ liệu - TCP (ATSC A/90) và chuẩn MPEG (ETSI

TRI 01 890).

Các mạng 8VSB không phù hợp với mạng với các mạng đơn tần số không

bằng tốc độ thu Thực tế hạn chế về sự thu trên các phương tiện giao thông đang

di chuyển chỉ nhỏ hơn 50km/h.

Do sự thiếu tương thích của tiêu chuẩn ATSC cho sự cải tiến truyền tải TV

di động, nhiều nước sử dụng công nghệ này có khuynh hướng tiến tới dùng các

công nghệ thay thế khác Một ví dụ là công nghệ MediaFLO (được nâng cấp bởi

Qualcomm), đó có nền tảng quản lý giao diện không gian CDMA trong khe

băng thông 6MHz Hệ thống sử dụng tần số 700MHz ở Mỹ với tháp vô tuyến

được cung cấp tín hiệu nguồn qua vệ tinh Hàn Quốc, nước này cũng sử dụng

ATSC đã di chuyển tới công nghệ DMB và Nhật Bản tiến tới DMB - S, ISDB - T

Một trong những ưu điểm của DVB - T đó là có thể chia sẻ chung cơ sở hạ tầng

với DVB - H Tuy nhiên, mặc dù thực tế thấy rằng ưu điểm ghép thêm phát

quáng bá đa phương tiện di động vào mạng truyền tải mặt đất sẵn có là không

thể đối với ATSC nhưng các công ty vẫn thực hiện việc cài đặt thêm DVB-H, ví

dụ Crown Castle ở Mỹ Mạng mới có cơ sở sử dụng trên băng L và độc lập với

mạng truyền dẫn ATSC trong nước Mỹ

b Công nghệ ISDB-T

Truyền hình di động sử dụng ISDB-T phát quảng bá mặt đất đang được

cung cấp ở Nhật Bản ISDB-T có nghĩa là phát quảng bá số dịch tích hợp và là

một tiêu chuẩn riêng.

Mạng ISDB-T sử dụng một phần của băng thông mặt đất số (1/13), nó

được gọi là một đoạn Hiện tại các dịch vụ này đang được cung cấp dưới cái tên

OneSeg, phản ánh kết quả việc sử dụng một đoạn băng thông mặt đất.

Phát quảng bá số mặt đất (DTTB) bắt đầu ở Nhật vào tháng 12 năm 2003

và bắt đầu quá trình thay thế dần truyền tải tương tự theo khuôn dạng NTSC

Phổ tần quảng bá bao gồm các kênh 6MHz và vì thế bỏ trống truyền tải tương

tự, chúng được sử dụng cho các dịch vụ DTTB Đa số của phát quảng bá trên

DTTB bây giờ là HDTV.

Dịch vụ truyền hình di động sử dụng ISDB-T ở Nhật bắt đầu vào năm 2006

sử dụng 1/13 trong một kênh 5,6MHz Tham số mã hoá âm thanh và video cho

ISDB-T là:

 Video-mã hoá sử dụng H.264 MPEG-4/AVC L1.2 tại độ phân giải

QVGA (320x240) 15fps;

 Âm thanh-MPEG-2 AAC với tốc độ lấy mẫu 24.48kHz.

Một phân đoạn có băng thông 5,6/13 = 0,43MHz, hay 430kHz, có thể hỗ

trợ 312kb/s với điều chế QPSK và tỉ lệ mã ½ (đưa ra khoảng bảo vệ 1/8)

312kb/s dữ liệu có thể truyền video chuẩn được mã hoá ở tốc độ 180kb/s và âm

thanh ở 48kb/s, dữ liệu Internet và thông tin luồng chương trình ở 80kb/s Một

đoạn riêng lẻ có thể mang một kênh video và dữ liệu đi cùng với thông tin

chương trình (Hình 1.5).

Hình 1.5 Dịch vụ ISDB-T ở Nhật Bản

1.3.7 So sánh các công nghệ truyền hình di động

Bất kỳ sự so sánh nào của các công nghệ dịch vụ truyền hình di động là

một công việc khó khăn vì các công nghệ hiện nay được cung cấp dịch vụ dựa

trên nhiều ràng buộc như sự sẵn sàng phổ tần Các đặc điểm của các dịch vụ

dựa trên unicast và các đặc điểm của các dịch vụ dựa trên multicast và

broadcast là hoàn toàn khác nhau Tiêu biểu các tham số sau đây quan trọng

trong đánh giá công nghệ:

 Sự ổn định của truyền dẫn và chất lượng dịch vụ kỳ vọng trong nhà

và ngoài trời.

 Tiết kiệm nguồn

 Thời gian chuyển kênh.

 Các thông số của máy cầm tay hỗ trợ dịch vụ.

 Hiệu quả sử dụng phổ tần.

 Chi phí khai thác dịch vụ.

 Các thông số như chất lượng, cước và đặc trưng thu, sự phụ thuộc

vào mạng cơ sở (như 3G).

 Các yêu cầu của khách hàng như khả năng phủ sóng, khả năng

chuyển vùng, các kiểu máy cầm tay và khả năng sử dụng dịch vụ.

Bảng 1.1 So sánh tổng quan các công nghệ dịch vụ truyền hình di động.

Phân lớp Quảng bá Quảng bá Quảng bá Quảng bá Quảng bá

Giao diện vô tuyến DVBT,

COFDM CDMA

TDAB,COFDM

UTRAWCDMA

độc quyền, CDMA

Tổ chức tiêu chuẩn

hoá DVB Qualcomm

ETSI, DAB Forum 3GPP ETSI

Dung lượng tải 9Mbps/kênh

8MHz

1 Mbps/kênh 1,5MHz

384kbps trong kênh 5MHz

6Mbps in kênh 25MHz

Công nghệ tiết

kiệm nguồn Cắt thời gian

CDMA Qualcomm, chọn mã CDMA

Giải ghép kênh, chuyển đổi Fourier chọn lọc

Chọn mã Chọn mã

Các băng tần khai

thác UHF, L- Band

700 MHz (Mỹ), UHF, L- Band

VHF,UHF IMTS 2000

S-Band (Hàn quốc), IMTS (Châu Âu)

Thời gian chuyển

kênh trung bình ~5 giây ~1,5 giây ~1,5 giây ~1,5 giây ~5 giây

Thời gian xem với

Các dịch vụ truyền hình di động có thể vận chuyển dòng video với chất

lượng chấp nhận được ở tốc độ 300Kbps, tương đương với tiêu dùng tài nguyên

cho 10 cuộc thoại trên mạng Vì vậy khi một khách hàng thiết lập phiên dòng thì

mở đầu sử dụng băng thông bị tính cước Cước này nằm trong khoảng

0,l-0,2USD/phút Một khách hàng xem trung bình 15 phút truyền hình di động một

ngày thì sẽ tiêu mất ít nhất 45USD/1 tháng cho 450 phút xem TV Đúng là các

nhà khai thác 3G đang tính cước dựa trên cước thuê bao tháng hơn là tính sử

dụng nhưng những nỗ lực này của họ là để quảng cáo Các dịch vụ MBMS sẽ là

bắt buộc đối với các dịch vụ 3G Truyền hình quảng bá không phải là ứng dụng

tốt nhất đối với các mạng 3G, đặc biệt khi có các sự kiện quan trọng được phát

quảng bá cho hàng triệu người xem.

Mặt khác, các mạng di động có thuận lợi rất lớn Đầu tiên, các mạng

cung cấp vùng phủ sóng của quốc gia rộng và các vùng địa lý trên thế giới Vì

vậy các khách hàng gần như nằm trong một vùng phủ sóng dịch vụ Thứ hai,

bản chất unicast của dịch vụ cung cấp hỗ trợ tốt hơn đối với các dịch vụ video

theo yêu cầu Các máy cầm tay đã có các anten cần thiết và các bộ điều

hưởng cho dịch vụ di động và không bị ảnh hưởng tới các anten bổ sung và

các bộ điều hưởng cho các băng tần khác nhau Mức liên kết và phủ sóng rất

cao trong mạng di động Sự tương tác cũng cao với việc sử dụng đường hồi

tiếp di động Các công nghệ MBMS và MCBCS khắc phục các giới hạn của

dịch vụ unicast cho nhiều khách hàng.

KẾT LUẬN CHƯƠNG I1

Lĩnh vực truyền hình di động cùng với đa phương tiện di động sẽ là một

lĩnh vực tăng trưởng mạnh trong tương lai gần, cũng như các mạng 3G tiếp tục

tục phát triển và tăng trưởng hơn nữa và sổ lượng khách hàng tăng lên nhanh

chóng đạt tới một lượng nhất định thì sẽ làm giảm mạnh giả thành của máy cầm

tay và dịch vụ.

Chúng ta cũng thấy được sự thay đổi liên tục của nhiều công nghệ đã triển

khai vì nhiều vấn đề khác nhau như phân bổ băng tần, cấp phép và phát triển các

tiêu chuẩn tiếp tục hướng tới các giải pháp chấp nhận được và hoà hợp toàn cầu

Các mạng đang khai thác có thể vận chuyển không chỉ dịch vụ truyền hình

di động mà trong sự phát triển không ngừng có thể vận chuyển cả các dịch vụ

đa phương tiện với nội dung phong phú hơn và nhiều hoạt ảnh hơn.

Mỗi công nghệ truyền hình di động đều có những ưu điểm, những

hạn chế cùng với những thuận lợi và khó khăn khác nhau Mạng

3G nói chung và mạng 3G WCDMA nói riêng có những ưu điểm và

những thuận lợi lớn như về cơ sở hạ tầng mạng, hỗ trợ truyền

dẫn unicast cho dịch vụ tốt đối với các dịch vụ theo yêu cầu,

mức liên kết và phủ sóng rất cao trong mạng di động, có thuận

lợi về máy cầm tay của người sử dụng, công nghệ MBMS khắc phục

tốt các hạn chế của dịch vụ unicast Các ưu điểm và thuận lợi

trên của mạng 3G WCDMA hứa hẹn cho việc triển khai dịch vụ

truyền hình di động và các dịch vụ đa phương tiện trên nền

mạng này đạt được nhiều thành công