Ebook truyền hình số di động công nghệ, thiết bị và dịch vụ phần 2 TS nguyễn quý sỹ

Trong môi trường DVB-H điển hình một số lượng các dịch vụ âm thanh và truyền hinh có thể được mã hoá bởi một dãy các bộ mã hoá.. DVB-H cũng có thể được cho các tẩn số không quàng bá.Tiếp

- Dịch vụ quảng bá tiếp cận sổ lượng người dùng không giới hạn

- Cung cấp công suất phát đủ lớn sao cho các thiết bị di động

cỏ thể làm việc thậm chí cả trong các toà nhà

- Tiêu thụ nguồn pin khi thu kênh truyền hình lựa chọn

- Việc sừ dụng phổ tần phut quảng bá mặt đất, nó dang dần được trả lại tự do vì có kết quả của việc số hoá các mạng ưuyền hình

- Khả năng mã hoá và sửa lồi cung cấp các điều kiện cường

độ tín hiệu khả biến cao trong môi trường thiết bị cầm tay

- Cơ sở hạ tằng toi ihicu khi triên khai các dịch \ ụ triivci hình

cho di động DVB-H có thê sir dụng cùng cơ sa hạ tầng \ (Vi 1 ) \ B-1

Một dịch vụ DVB-H có thê cunu cấp 20-40kênh hoặc li ni tuỳthuộc vào tốc độ bit hay lên tứi 11 Mbit/s trong một kênh ghép

PVB-H, nó có thê tiếp cận tới hànu nghin nmrời xem ờ chế độ

quang bá Duứi đây là các lựa chọn dô cẩu hinh một hệ thốnu

- Các chế độ băng thông 5 6 7 và 8MỈ Iz

- Các chế độ sóni: mang COFDM 2k 4k 8k

- Các định dạng điều chể gồm có 4ỌAM 16QAM \ à 64ỌAMDVF3-II được tiêu chuân hoá bới DVB và E'I‘SI duới mă EN

302 304 vào tháng 11 nâm 2004 Lý do cái tiến một cách tự nhiên cùa công nghệ, có nhiều phiên bàn mới với các đặc diêm kv thuậi

cơ bản mang tới cho tài khoan phát tricn mới nhất Công nghê đưực phê chuấn cho phép thư nghiệm ở một so nơi bao gồm llelsinki Pittsburgh Oxford Bác-xè-lỏ-na và Béc-lin

DVB-H cơ sớ Irên tiêu cliuắn mư và lUíTng thích \cVi DVB-T

Nó hướng theo các chế độ quảng bá IP và trên toàn bộ mạng đầu cuối lới đầu cuối ỈP

4.1.1 Tại sao chọn DVB-H?

Phát quàng bá truyền hinh số sir dụng truyền dần mặt đất được sử dụng một công nghệ rộng rãi với hơn 50 nước đà có truyèn dần mặt đất trong chế độ số n iậm chí ớ nhũrm nước truyền dần truyền hình tương tự là quy tấc tiêu chuẩn, truyền dẫn mặi đất số

nhanh chóng dược giới thiệu \ à tha> thế dẩn Iruyển dần mặl đàl tiriTnu tự I rong quá trinh truyền, phò tần dang dược giải phóng, với một lín hiệu ghép kênh I)VIÌ-T dmi C(S thê mang tới 6 den 8 kênh, nó

dề dàng chiếm khe tần số Một thànli pliần mờ rộng cùa các dịch vụ Iià>' tới các ihict bị di dộng bời vậy cần cân nhẩc UVi các lựa chọn để phù hcTp \á i sự thay đổi đối với các khuyến nghị của DVB-T, nó dẫn tới các khuyến nghị của DVB-Handhcld Các dịch vụ DVB-T khônu phù h(ĩp ngay với các thiết bị di động Vì các tiêu chuẩn cho D\'B-T được làm cơ sờ cho máy thu số cố định với anten trên máy iưcnm đổi kim vả không giới hạn năng lượng pin trong quá ưình thu Các yếu tố này thực hiện làm cho việc thu thảng DVB-T không phù hợp trong mỏi trường di động, do đặc trưng cùa môi trường di động là cường độ tín hiệu nhỏ hơn nhiều, sự di động và pha đinh Tiêu chuấP [)VB-H, xác định các vếu tố này thông qua mở rộng h(Tp lý các chi tiêu kỹ thuật, trớ thành môi trường lý tường cho việc

c iin u c â p t r u y e n h ì n h d i d ộ n g

Các ycu lố khác làm giám phát triền DVB-H là các dịch vụ truyền hinh di dộng dựa trên 3G hoặc UMTS, các dịch vụ này với bán chất phát đíTTì hưcimg không có khá năng mỡ rộng trong môi trường rộng lớn Chúng bị giới hạn trong việc sừ dụng phổ tẩn số

\ à tài nguyên mạng tới cung cấp iruyền hình quàng bá đa kênh cho một sổ lượng lớn người dùng đồng thời Dể mờ rộng, các dịch vụ phát đa hư(Vnj> đang được xác định như MBMS 'l uy nhiên sự độc lập cùa truyền hinh quảng bá thuần tuý với lần số mạng di động tế bào có những iru điểm rất quan trọng

Công nghệ phát thanh sổ (DAB) đang có cũng không lý tường DAB sở hữu băng tẩn truyền dẫn chật hẹp và cần phổ tẩn

giao thức cho cung cấp đa phương tiện tin cậy Hệ thống DMB là một phần mờ rộng của các tiêu chuấn DAB nghĩa là cung câp thêm các thuộc tính cho đa phương tiện di động DVB-H dựa trên lớp IP

và phát các gói dữ liệu IP, đó là công nghệ mà có uii điồm hơn DMB ởđiềm này

4.1.2 DVB-H hoạt động thế nào?

DVB-H dựa trên cơ sờ truyền tải IP Mình ánh được truyền tải sử dụng tín hiệu mã hoá hình ảnh MPEG-4/AVC (H.264) nó có thể cung cấp tín hiệu mã hoá ỌCIF ờ 384kbiưs hoặc ít hơn Có nhiều bộ giải mă có thé hoạt động trên tín hiệu truyền hinh thời gian thực và cung cấp tín hiệu mã hoá MPEG-4/AVC ờ đầu ra dưới định dạng IP Vi dựa trên truyền tải IP DVB-H có thế hồ trợ mã

DVB-H là một truyền tải IP, nó có thể hồ trợ mọi loại luồng AV Ngoài MPEG-4, định dạng mâ hoá Microsoít VC-1 là được sẳp đặt trong tiêu chuẩn DVB-H Độ phân giải và kích cờ khung có the được lựa chọn bời nhà cung cấp dịch vụ để thoà mãn các mục tiêu tốc độ biưs Dừ liệu sau đó được phát đi bảng một quàng bá IP (hình 4.1)

Trong môi trường DVB-H điển hình một số lượng các dịch

vụ âm thanh và truyền hinh có thể được mã hoá bởi một dãy các bộ

mã hoá Tất cả các bộ mà hoá được kết nối bời bộ chuyển mạch tới

bộ đóng gói IP (IP encapsulator) sau đó được kết hợp tất cả các dịch vụ âm thanh và hinh ảnh cũng như tín hiệu PSI và SI và dữ liệu EPG thành các khung IP Bộ đóng gói ỈP cùng cung cấp dừ liệu kênh đế được sấp xếp vào các khe thời gian sao cho máy thu

Chương 4 Cóng nghệ truyền hình số ơi động DVB-H 141

có ihế vần tich cực trong suốt thời gian dé dừ liệu lựa chọn kênh tích cực truyền vào không gian (hình 4.2)

Hìnỉt 4 í: Một hệ thôny: iruyên dân truỵên hình di động DVB-H

Bộ đóng gói IP cũng cung cấp nhiều mã sữa lỗi, các mã này

có thể cung cấp các tín hiệu đáng tin cậy trong môi trưởng di động tiêu chuân Tốc độ dừ liệu tại đẩu ra cùa một bộ đóng gỏi IP trong

DVB-H nói chung phụ thuộc vảo kiêu đicii chế cùng như sự khà dụng cùa băng thông Thông thường thi một kênh ghóp DVIỊ-H sò

có ihế có tốc độ dữ liệu là 11 Mbiưs klii đirợc dicu clic sò lại) ihành một dải sónu mang rộng 7-8Mlỉz So sánh với một kcMih ghcp 2IM biưs cho dịch vụ DVB-T trong băng VIII' Tốc dộ truycn dần cùa DVB-II có hiệu suất ihấp h(ĩii vi lý do chắp nhận sứa lồi

ơ mức cao đẽ truyền dần mạnh hcrn tròng lìiôi trirờng ci'ic thict bị cầm tay

Dầu ra của bộ đóng gỏi IP ở định dạng ASl sau dó dưạc đicu che bởi bộ diều chố COFDM với 4k (hoặc 8k) sóng maim Bộ diều chê COF'DM cung cấp sự dàn hồi cần thiét dè chong lại pha đinh chọn lọc (sclectivc) và các điều kiện lan truyền khác Ticu chuắn DVB-T cung cấp cho sóng mang 2k đến 8k tronii điều chc C'OFDM Chế độ 4k dược dự định dùng cho DVỈÌ-II vi 2k sõng mang không đira ra chế dộ báo vệ thoà đáng chống lại pha đinh chọn lọc tẩn sổ và nó cũng cung cấp kích ihước ỏ nhó hơn bởi \ i yêu cẩu khoảng trống báo vệ trong mạng đ(Tn tần (S1'N) Dằng thời chế độ 8k sóng mang có số lượng sóng mang dày dặc \ à các tần số quá gần dối với dịch chuyến Doppler, chúng rất quan trọng dối với các máy thu dịch chuyển Do đó chế độ mới 4k sóng mang kết hiTp chặt chẽ như là phẩn thiết yéu trong tiêu chuẩn DVB-II Chố dộ 4k

đâ dung hoà tốt h(Tn giừa các kích thức ô và hiệu ứng Dopplcr do di chuyển Một bộ chèn ký hiệu 4k cũng được sừ dụng trong quá trình điều chế 'l uy nhiên, cần nhận biết răng chế dộ sóng mang thực tế phụ thuộc vào băng tẩn triền khai, ví dụ băng UHF hoặc băng L Điều chế cho mồi sóng mang trong tập hợp các sóng mang có thể với điểu chế QPSK 16QAM hoặc 64QAM

l iêu chuáii n v i ì - n khuyển nghị cho diều chc COFl)M nó phù hợp clio Cik SI-'N I lộ thống sir dụnu các dồng hồ thừi gian dựa trên GPS \ à nhàn lliời gian dè đam báo ràng tất cá các máy phát tronu niột \ ùng có thố \'ận hành duy trì cơ chc dồng bộ thôi gian,

nỏ rấl cằn cho SFN Diều đó cũng bao hàm ý nghĩa là các bộ lặp có thê dược sư dụim trone \ùim phu tại cùnu lẩn sổ và các bộ lặp đó cung câp thc*m cưcmg dộ lin liiệii tới các mãv thu lại máy di động

4 2 CÔNG NGHỆ CỦA DVB-H

Xây dựnu dựa trên các niiuyèn lý cùa tiêu chuấn DVB-T và các tiêu chuân phát thanli số tiôu chuàn DVB-II bố sung thèm các thành phân chức năng cằn ihict cho các ycu cầu cua môi trường thiểt bị di dộng cầm tay C'a 1)\'B-T và Í)V|Ị-II dcu dùng chung UVp vật lý \ à [)V|Ị-Ị1 có ihè iiríTng thich ngược \á i DVB-T Như DVIi-T DVB-H cõ thê vận chuyôn liiong truvcn tai MPEG-2 tưtrnu tự và dùng chung máy phát và cãc bộ diều chế OKDM cho tin hiộu ciia nó Mục tiêu ùr 20 tới 40 chưcmg trinh phát ihanh và tru\ền hinli cho các thiết bị cằni ta\ có ihô phát bảng I bộ ghép duy nhàt hoặc dung lượng mộl bộ ghép có ihc dùng chung cho DVB-T

và DVIÌ-II Trong llụrc (ố tốc độ bit/s cho mội bộ ghép DVB-H có thc đạt được từ 5 tới 21Mbii/s

DVIÌ-H hỏ trự bô sung cho thiét bị di động cằm tay, Bao gồm việic tiei kiệm pin qua chu Irinh cẩt lát thời gian, tăng cường sự

\ừ n g chác và cái Ihiộn kliá nãnii khỏi phục lỏi so với DVB-T sử dụng sưa lồi {MI-'C-nX’) dõng eói da giao thức Ngoài ra DVB-H

phát quảng bá ám thanh, hinh ảnh và các dữ liệu khác bầng IPv6 DVB-H cũng có thể được cho các tẩn số không quàng bá.

Tiếp theo là các thuộc tính cơ bản cùa một hệ thống DVB-H:

- Mã hoá âm thanh, hình ảnh, dữ liệu hoậc các fíle

- Tổ chức dừ liệu vào một nhóm của các gói cho mồi kênh (time slicing)

- Thêm dừ liệu tin hiệu thích hợp cho tải thông tin luồng DVB-H

- ứ n g dụng sửa lồi chuyến tiếp và đóng gói đa giao thức

- Dùng thời gian lấy mẫu cùa hệ thống GPS cho các mạng đơn tần sổ

- Điều chế sử dụng QPSK, 16QAM hoặc 64QAM sóng mang 4k COFDM với việc đan xen tần số

4.2.2 Thành phần chức năng của mô hình phát dử liệu DVB-IP

DVB-H dùng phát dử liệu IP (tham chiếu tới IPDC) Quá trình bao hàm đóng gói nội dung sổ vào các gói IP và sau dó chuyển các gói này trong một bộ thù tục đáng tin cậy Nen tàng 11’ không hạn chế các kiểu nội dung do dó nó có thẻ tải và vi vậy IPDC phù hợp cho video trực tiếp, tải hình ảnh xuống (qua truyền tệp tin), các tệp tin nhạc, luồng ảm thanh và hinh ảnh (theo định dạng luồng), trang Web, trò chơi hay nhiều loại nội dung khác

So với các mạng phái đem hmVng IP thì IPDC cung cấp các

ưu đicMii nối bật vi các mạng quàng bá có thế vươn tới hàng nghìn

d ầ u c u ố i ( k h ô n g h ạ n c h ế s ố n g ư ờ i dùng) v à t ố c đ ộ dược n â n g c a o ,

nỏ luôn sẵn sàng cho tất cả ngưừi dùng

nội dung có thé dược giám sát cùnu chung các giao thức phổ biến irẻn Internet, các thiết bị không đẩt và các kỹ thuậl quản lý đã sẵn sànu Môi trưcTiig truyền dẫn cũng dộc lập với kiêu nội dung đang dược vận chuyén Các kiểu nội dung có thể là truyền hình trực tiếp, các tệp tin âm thanh và hình ảnh hoặc các trang Web HTML/XML

Dữ liệu dc được phát quảng bá bao gồm hai loại - nội dung quáng bá và mô tá dịch vụ, như dữ liệu PSI/Sl và hướng dẫn dịch

vụ diện tử Ngoài ra dữ liệu cũng bao gồm thông tin quản lý bản quyền dc truy cập và thuê bao nội dung Lớp IP cung cấp các khe

mà qua dó thông tin cùa mồi loại được phát đi

4.2.3 Cắt lát thòi gian (Time Slicing)

Một trong nhừng dặc diểm đé phản biệt DVB-H với DVB-T

đó là đặc điếm cẳt lát thời gian cua các dừ liệu kênh trên đoạn ghép cuối cùng Trong trưòmg hợp DVB-T nhiều kênh sè được ghép với nhau (ví dụ 6 hoăc 8 dịch vụ trong một kênh ghép 8MHz) Tuy

nhiên ờ mức ghép kênh, các gói cho các kênh khác nhau liên tiếp

nhau Vi kết quà cùa tốc bộ bit rất cao, máy thu cho mỗi kênh cần hoạt dộng trong toàn bộ thcri gian vì các gói sỗ tới liên tục

Trong truòng hợp DVB-H bộ đóng gói IP đưa ra khả năng đầy đú cùa việc ghép kênh trong một thời gian giới hạn cho một

kênh duy nhất Do đó các gỏi cho kênh này cụ thô tỡi theo từng chùm, chùm này sau chùm kia trong suốt ihời gian này Tronu khi khe này được cấp phát cho kênh này thì không có lỉói từ các kênh khác Diều này cho phép máy thu nếu nó chi cần một kênh, hoạt động trong suốt thời gian các gói cho kênh này đưực nhóm lại với nhau (ví dụ trong suốt khe thời gian đirực chi định cho niội kC*nh riêng cụ thế) Vào những thời diểm khác, máy thu (tuncr) có thê đuực tẩt để duy tri nguồn Nó phái được bật nuuồn trư lại Irước khi khe được chi định tới theo kế hoạch (Ironti iliục tể cằn 2()()nis cho đồng bộ) Cho phép máy thu di động ớ trong chế độ tiối kiệm năng lượng để thời gian thu tín hiệu lên tới 95% phụ thuộc sỗ lirọng dịch

vụ đirợc ghép Trong hạng mục thời gian, dừ liệu có khoaim thời gian từ l-5s được vận chuyển bằng một chùm duy nhất Nốu tốc độ kênh dữ liệu là IMbiưs (lấy làm ví dụ) máy thu sẽ phái cần 5Mbit/s

bộ nhớ đệm cho thời gian 5s không hoạt dộng Nhir một sự lựa chọn, cho một dịch vụ truyền hình chạy ở 25 khung hình/s, máy thu cần bộ nhớ đệm 125 khung dừ liệu Các khung được luxi trong bộ nhớ đệm này được hiển thị binh thưòmg và người dùng không nhận biết dược máy thu đang không hoạt động (hinh 4.3)

Tống số dừ liệu được truyền trong một chùm bàng mội khung FEC Nó có thể từ l-5Mbiưs Khi máy ihu không thu các chũm mong muốn cùa dữ liệu, thiết bị điều hưởng nẳm trong máy cầm tay sẽ không hoạt động và vi thế sừ dụng ít năng lượiig hem

Tuy nhiên có nhiều sự lựa chọn dùng các khoảng thời gian không hoạt động Ví dụ máy thu có thể đo độ I(7Ĩ1 tín hiệu từ các bộ lặp ở gần tới các bộ lặp không phục vụ đé chuyển giao tới các máy phát hoặc bộ lặp thích hợp hom

Chuxyng 4: Cõng nghệ truyền hinh sổ di động DVB-H 147

O c# ì WVI k h ỏ n g cd( tM ữ>Oi g*an

Hình 4.3: Cut lát thri ỊỊian trong DVB-H

Nó có thế xếp các dịch vụ có cẩt lát thời gian (ví dụ: DVB-Fi)

và không có cát lát thời gian (ví dụ: DVB-T) trong cùng một bộ ghép kênh

4.2.4 Thời gian chuyển giữa các kênh và các bit báo hiệu tham

sổ máv phát (TPS)

MỘI trong nhừng vấn đề náy sinh do máy »hu đang ở chế độ tiết kiệm năng lượng dó là thời gian cần đế chuyển kênh truyền hình trên máy di động Dẻ giám thời gian tìm kiếm và cho phép

"phát hiện dịch vụ nhanh", các bit báo hiệu của luồng DVB-T cùng mang thông tin về luồng DVB-11 Khung báo hiệu DVB-T bao gồm 68bit TPS trong đó chi có 23bii dùng cho các tham sổ DVB-T Khi DVB-H được tải trên cùng một kênh ghép, một sổ bit TPS không được sử dụng được dùng để mang thông tin về DVB-H Các dạng thông tin sau đây được các bit TPS mang;

- Cỏ DVB-H hiện diện trong kênh ghép DVB hay không

- Chế độ 4k hoặc 8k.

- Sử dụng cảt lát thời gian

- Sừ dụng sửa lỗi trước

Các bit TPS thêm vào trong luồng báo hiệu ưiiìp tra lại kênh mới được chọn nhanh hơn cùng như chuyên giao trong ironii môi irường di dộng, máy thu DVIi-H hiếu được trạng thái cua u>àn bộ luồng phát

Dừ liệu âm thanh và hinh ánh trong một môi trường DVB-H được phát di bàng quáng bá IP Có nghĩa ràng dừ liệu dưực dóng gói với các tiêu đe IP và được phát giống như nó được truyền qua qua Internet Tuy vậy, môi trường vô tuyến không thân ihiện như Internet và phải chịu một tỷ lệ lồi cao do sự thay đổi các mức tín hiệu, nhiều vá các hiệu ứng truyền dần khác Do đó dữ liệu cần được bảo vệ tốt

Chương 4 Công nghệ truyền hình sổ di đông DVB-H 149

Bao vệ dữ liệu được thực hiộn trong trường hợp DVB-H sử dụng công imhệ sứa lỗi chuyến tiep Các bộ đóng gói IP thực hiện tliôm các chirc nărm cùa MPn-FHC FEC được thực hiện ờ mức liên kết (vi (Jụ larớc khi dừ liệu dược mã hoá) c ầ n biết ràng DVB-H sìr dụnu lớp vật lý cúa DVB-T (có nghTa diều chế COFDM) COFDM rât \ ĩrnu chac và cung cấp tliu tốt niiay cá dưới điều kiện truyền dần

da dmmg MPE-FF£C cung cấp mirc dộ báo vệ xa hơn và trên cả COÍDM

C Ộ I dìr liệu FEC từ các mẫu tương đương các byte Như vậy mồi hãng dại diện cho 191byle dữ liệu IP dừ liệu này được chuyển đổi

bổ sung ihành phần sửa lồi chiiỴcn tiếp thành 255byte Nếu 1024 hàng dược dùng trong khunu thi một khung bao gồm 191kB dữ liệu IP và 255kB dữ liệu được phát Nó cũng được biểu diễn như 1.528 Mbit/s dữ liệu IP và 2.040Mbii/s dừ liệu phát (hình 4.4)

Với một bộ mã hoá chạy ở tốc dộ 384kbiưs (48klỊ/s) mộl khung FEC có thể mang 3,97s dừ liệu, nó dirợc phát nhir một chùm Nó bảo gồm khoảng 100 khung ớ tốc độ mã hoá 25khung/s Việc sừ dụng FEC làm giám ti sổ tín hiệu trên nhiều cằn thiết đề thu tín hiệu với hệ số lên tới 7dB, đưa ra khá năng phục hôi đáng

kể cho các ihiết bị cầm tay trong việc thu tín hiệu truyền dần DVB-H

4 3 DVB-H QUẢNG BÁ IP

DVB-H là một hệ thống truyền dẫn đa phương tiện, nỏ dược

kỳ vọng phục vụ nhiều định dạng file và đa ứng dụng Nó có thể bao gồm luồng âm thanh, hình ảnh, chuyền lài tệp tin hướng dẫn dịch vụ điện tử, dừ liệu HTML hay XML Vì thế tiêu chuẩn đã được thiết kế theo một cấu trúc phân lớp hợp lý đế thực hiện các tác vụ này lớp quảng bá IP Tiêu chuẩn bao gồm một số lcVp và các ngăn xếp giao thức

Lớp vật lý cung cấp truyền tải MPEG-2 và truyền dần nội dung dụa ưên COFDM Các yêu cầu kỹ thuật đâ được EI SI hoàn thành vào tháng 11 năm 2004 Chi có một thay đổi ở lớp vật lý từ hệ ứiống DVB-T là sử dụng chế độ 4k trong truyền dẫn COPDM chế

độ này phù hợp hơn cho vận chuyền tới các mảy di dộng và TPS

Lớp quảng bá IP cho phép nội dung dừ liệu được vận chuyển dưới dạng các gói qua mạng vật lý DVĐ-H Nó dùng các ngăn xếp ƯDP/IP ở mức lóp mạng và MPE ờ mức liên kết dừ liệu (hình 4.5)

Oữ liệu âm thanh và hình ảnh được mă hoá bằngH.264/AVC và được ghép luồng dùng dưới lớp UDP/IP ờ trong lớp

Chuxyng 4 Cóng nghê truyẻn hình sổ di đõng DVB-H 151

irnu dụng Tín hiệu cũng dưực mang di qua mạng các lớp mạng và lớp liên kết dìr liệu

4 4 KIẾN TRÚC MẠNG

Tiêu chuán DVEÌ-H được thiết kế ờ iiiột mức độ cho phép khai thác hệ thống truyền hình quàng bá mềm dèo với nhiều cấu hình có thê cùng vứi các mạng truyền hình sổ đang có sẵn hoặc lẮp dặi mới Cần tin tmVng rẩng trong khi truyền dần DVB-T đi kèm với các antcn tương đối lớn trên mái nhà thì DVB-H lại cẩn phải

tiếp cận tới các anlcn rất nhó ỡ trong môi trưòng di dộnti Có một

yêu cầu nừa đỏ là truyền dẫn cá bèn trong các toà nhã Bói vi các

yếu tố này, công suất phát xạ đảng hướiig hiệu dụng (EIRP) cẩn

phải cao hcm rất nhiều cho hệ thống DVB-H Công suất phát cũng

phụ thuộc vào chiều cao anten

Ví dụ, nếu EIRP yêu cầu cho một máy di dộng với ngưỡng

công suất tổi thiểu -47dB trong phạm vi 5km là 46dlỉni (P = 20W)

cho anten có chiều cao 120m, thì với antcn có chiều cao là 25m sẽ

yêu cầu xấp xi 70dBm EIRP (P = 10kW)

4 5 TRUYỀN DẨN DVB-H

Công nghệ DVB-H được thiết ké đé dùng chung hạ tầng

DVB-T có sẳn, hạ tầng này đà được triển khai cho iruyền hình số

Hom nừa việc dùng chung mạng DVB-T đà dẫn đén xem xẽt đặc

biệt trong khung cơ sã các yêu cầu kỹ thuật

DVB-H có thế được vận hành dưới 3 cuu hình mạng san:

Trong một mạng dùng chung DVB-H các kênh truyền hình di dộng

sau IPE (bộ đỏng gói IP) chia sè bộ ghép DVB-1’ với các chương

trinh ưuyền hình mặt đất sổ khác Các chương trinh Iruyèn hinh số

mặt đất sẽ được mâ hoá dạng MPEG-2, trong khi các chưcmg irình

truyền hinh di động được mă hoá MPEG-4 và IPE Bộ ghép kênh

kết hợp chúng vào một iuồng phát duy nhất, sau đó luổng này dược

phát di sau điều chế (hình 4.6)

ỉiình 4.6: DVB-H trong ghép kênh dùng chung

2 N^ạng phân cấp DVB-H (chia sẻ mạng DVB-T theo phân cấp): Trong một mạng phản cấp, điều chế phân cấp với 2 luồng: DVB-T và DVB-H, chúng tạo thành một phần của đầu ra bộ điều ché (hình 4.7 miêu tà chia sé mạng theo phân cấp) DVB-T được điều chế như luồng có quyền ưu tiên thấp, DVEi-H là luồng có quyển ưii tiên cao Trong trường hạp quyền ưu tiên cao, điều chế vững chắc hơn (chảng hạn như QPSK) và đối lập với ưu tiên thấp hơn có the là 16ỌAM Phương thức điều chế "mật độ" thấp hom mang lại khả năng hảo vệ cao hơn chổng lại lỗi và điều chế mật độ cao hơn mang lại khá năng chống lồi thẩp hơn

3 Mạng chuyên dụng (dành riêng) DVB-H: Sóng mang DVB-T dược sừ dụng dành riêng cho truyền dần DVB-H Trong một mạng chuyên dụng, sóng mang COFDM sẽ được dùng riêng bởi truyền hinh di động, các kênh âm thanh như là một quàng bá IP với vỏ bọc MPEG-2 Các mạng chuyên dụng thường được sử dụng

154 Truyến hình số d đỉông

quàng bá mặl đất (hình 4.7)

/ Đòig ít>Ò CPS

Phụ thuộc vào yèu cầu vùnii phú sóng, các hệ thống DVB-H

có thể được thiết kế theo mạng đan tần số hoặc mạng đa tần số

- ỏ phu sónịỉ DVB-H

MỘI thi trấn nhò có thể được phú sóng bời một "ô" DVB-H duy nhất bao gồm một máy phát và 10-20 bộ lặp Các bộ lặp được yêu cẩu phu sóng trong các vùng "bóng" dấu do địa hình địa lý Một bộ lặp thực chất là một máy phát nhó với một anten có độ tăng ích cao đế thu tín hiệu từ máy phát chinh Do các yêu cầu SFN, cấu hình trên không thể mờ rộng quá giới hạn vì trề thời gian thu

từ máy phát chính sẽ gây ra tin hiệu bị phát lại, lệch pha với máy phát chính

Số lưcimg bộ lặp trong một ô DVB-H được xác định theo công suắ' cúa máy phát cũng như chiều cao của tháp phát sóng Tháp càng cao giảm được vùng bóng và giâm được sổ lượng bộ lặp cần thiết cho một vùng địa lý đó

- Mụn^ đơn lần số

Các vùng rộng lớn (một thành phố hay vùng xung quanh 50km theo bán kính) có thé được phù sóng bẳng cách sử dụng một SFN SFN bao gồm một số các ô DVB-H, mỗi ô cỏ một máy phát

và một số bộ lặp Máy phát thu tin hiệu ở dạng một luồng phát MPEG-2 nguồn gốc từ IPE (hình 4.7) Một mạng IP được dùng để phán phối tín hiệu tới các máy phát trong vùng quy định Tất cả vị trí máy phát nhận được cùng một tín hiệu, với thời gian được gán tem dồng hồ GPS Tại mồi vị trí máy phát bộ điều chế COFDM đông bộ tín hiệu bẳng việc tham chiếu thời gian GPS sao cho tẩt cả các máy phát, phát tín hiệu đồng nhất về thời gian mà không quan tâm tới vị trí dịa lý của chúng, số lượng bộ lặp có thể tăng lên để

156 Truyén hình số di động

dùng cho thu tin hiệu trong nhà từ đó dần dén thuật ngừ SFN dày đặc Hình 3.8 niô lá các khoảng cách tương dối SFN điển hình

\

Hình 4.H: KhoànịỊ cách tưtìmg đổi SFN Tất ca khouriỊỉ cách

xa xôi

4 7 ĐẦU CUỐI VÀ CÁC THIẾT BỊ CẦM t a y

I)V|Ị-II cunu cấp mộl công nuliộ quang bã ihành công tín hiệu truyC'ii hinh trực tiep bang \iệc mã hoá nội dung và phát các gói IP sau khi áp dụnu FI:(’ Tuy vậ\ thict bị đầu cuối thu là điện thoại di dộng (chăng hạn Nokia N92) chúng cần hồ trợ anlcn thu cần ihiôt dê thu lín hiộu lìộ dicu chinh cộng hường một chip và bộ

mã hoá DVlì-H cung cấp mộl cách ihirc hiệu quá dê thu truyẻn hình di dộng Irên máy cam tay vứi diều kiện các máy câm tay đã được trang bị thêm một img dụníi truycn hinh ngoài các chức nâng thônu tliưimg thoại và dữ liệu sư dụnt! trong mạng 3G DVB-H vì vậy không phai là một công nghệ trong băng như MBMS

Các máy ihu DVB-H trong hầu hci các điện thoại di động có một kênh hồi tiếp qua các mạng 2G hoặc 3G đây là điêm khác biệt

so với các máy thu quang bá thông ihưmig khác Có nghĩa các nhà khai thác quang bá có thê sứ dụng các thuộc tính này đê có thêm điều khiên qua việc bán các chương irình quàng bá, báo vệ nội dung và quán lý bàn quyèn số Sự cần ihiét kết hợp những ihuộc tinh nà> dần tứi các cách tiếp cận khác nhau đòi chút ớ phạm vi bảo

vệ nội dung hoặc giám sát lưưng tác kC*nh hồi tiếp Các tiếp cận khác nhaii này dã dược phản ánh trong các hồ sơ ghi nhớ và là một vùng cua íiội tụ các tiêu chuản trong tươnjỊ lai

- Các bộ mã hoá hinh ảnh vả âm thanh MPl-G-4/WMV9

4.8.1 Các bộ mã hoá cho truyền hinh di dộng

Video đuợc mã hoá bàng bộ mã hoá MPEO-4/11.264 chuyển đổi sang phân giài tiêu chuẩn CIF hay ỌCIF

Thường thì bộ mă hoá thòã gian thực dược sử dụng cho các ứng dụng truyền hinh di động DVB-H lã môi trường truyền dẫn có khả năng mâ hoá QCIF hoặc độ phản giài cao nhất thành MPEG-4

và cung cấp đầu ra ở dạng IP cho bộ đóng gói IP tiép theo Một ví

dụ là bộ mâ hoá MPEG-4/DVEN 1000 từ các hệ thống báng rộng duy nhất

Bộ mà hoá MPEG-4/H.264 được sừ dụng cho mã hoá theo thời gian thực và phát quảng bá âm thanh và hinh ảnh trực tiểp hay các tín hiệu âm thanh tương tự thành luồng dă mã hoá MPEG-4/H.264 Bộ mâ hoá có thể được dùng rộng rài trong các ứng dụng từ mã hoá fìle và tạo luồng nội dung ghi từ trưức tới mă

hoá theo thời gian thực và phát quaim bá các nguồn \ ideo trực tiếp

Nỏ cỏ thô phục vụ clio tạo luồnu dtrii hir(Vng/da hiríVng ghi thành tệp tin và tạo luồng các nội dunii dã mã hoá trưác Một vài vi dụ cua các phương thức dựng cẩu hình:

- I lai kênh C1F 30/25khung/s 340-500kbiưs

- Hai kênh 720 X 480 30khuiig's 2Mbiưs

- Một kênh 1280 X 720 HDTV 2f)khung/s 2Mbiưs

4.8.2 Đóng gói IP

Dóng gói IP là giai doạn tiếp theo trong quá trình chuẩn bị tín hiệu DVB-H đc phát di Bộ đóng liỏi IP thực hiện đa chức năng, bao gồm kết liợp cùa các dịch vụ khác nhau, tích hợp các luồng dữ liệu PSl 'Sl cung cấp diều khiên cẩt lãt thời gian và đóng gỏi MPE

Một \ í dụ diến hình cua bộ đóng gỏi IP từ các hệ thống bănu rộng (Ju\ nhấl là bộ dónu gói IP DVH 6000 với các dặc điềm được liệi kê bên dưới:

- Mã hoá Rced Solomon theo yêu cẩu người dùng cho từng dịch vụ

- Lập lịch chùm dộng dc cực dại bàng thông

- Các tồc dộ bit/s diều chinh thích ứng dầu ra ASI

- Dièu khiển cảt lát thời gian chính xác

- Tich hợp không gián doạn thành SFN

- Hồ trợ nguồn II’ tốc bit ihay đối và cố định

- Diều kliién SNMP và Web

- C}iao dic*n GUI qiuin lý mạng

- (iiao diện niiưõi dùng irực giác

- 1 lồ trạ các luồng dẩu \ ào IFv4 IPv6

- Lập lịch bàniỉ SI/PSI và xứ lý tuy theo >êii cằu ihời gian eiữa các phần và chèn vào luông tru\en lai

- 23-128 dịch vụ (phụ thuộc vào cấu hinh phan círniỉ)

- Lên tới 8Mbiưs thòng lưọmiĩ

- Tuân theo các chuấn:

1 in hiệu vô luycn cao lẩn được điều chế thành COI DM bfìri

bộ dièu chc Bộ dièu chế trong trường hợp DVlì-H cõ thèm các

Chương 4 Cóng nghé truyển hình s ố ƠI đông DVB-H 161

cliức năng dê thực hiện hcrii các cliửc năiìg cư bán, ví dụ điêu chê luồim ASI thành CX)I'I)M

Dầu tiên là dièii chế phân cáp DVB-H trong đó có 2 sóng mani’ MPtì(i-2 có thề dược tạo ilìành (cho DVB-H và DVB-T) Dicu chc phân cấp cỏ thê giúp phát cùni: kênh cho các máy câm tay

di dộn!: CÙIIIỈ các aiitcii cố dịnh trôn nóc nhà Bộ điều chế có thể thiốl lập bủng thôiiii dằu ra 5 6 7 hay XMHz dưa ra sự mềm déo tnMii: quy hoạch truyền dẫn hoặc Iriôn khai ờ một nước cụ thê

lỉình 4.9: Triên khai hệ ihốnỊỊ truyền dãn truyền hình di độnỊi DVB-H

Một vi dụ là thiét bị diều chổ DVB-H DVM-5000 từ băng rộng duy nhất với các đặc diêm kỳ thuật di theo:

- Đầu ra tần số vô tuyến từ 3()MHz tới IGHz

- n ỗ Irự chế độ phân cấp dầy dii

- Hồ irạ SFN vả Mỉ-N

- Chuyền mạch không gián dOiỊ*’ uiừa các đẩu vào

- Hiệu suất MER cao

- Tiển sửa lồi kỹ thuật sổ tuyến tính và phi tuyén

- Điều khiến từ xa trình duyệt Web

bộ thích ứng DVB-T/DVB-H DVS 4010 SFN) các bộ dicu chẻ DVB-T/DVB-H (DVM5600) và một hệ thống thu GPS

Các máy phát DVB-H và các bộ lặp DVB-H luôn sẵn sàng từ một số các nhà cung cấp thiết bị Ví dụ máy phát trạng thái thống nhất DVB-H Atlas từ Harris với hiệu năng còng suất 9kW và bộ lặp DVB-H Atom với công suất từ 5 đến 400W

4 9 KẾT LUẬN

Trong chưcmg này đà đề cập đầy đù và tổng quan nhất về công nghệ DVB-H bao gồm cách thức hoạt dộng, các thành phần cấu thành nên một hệ thống truyền hình kỹ thuật sổ cho thiết bị cẩm tay di dộng: Các bộ mả hóa MPEG-4/H.264, bộ đóng gói IP thực hiện quảng bá IP, các điều ché COFDM ghép theo bậc và dồng bộ Qua nhừng phần trinh bảy vá phán tích trên ta có thé đưa

ra mộl số đánh giá về các ưu điểm cùa hệ thống truyền hình di động mặt đất DVB-H:

- Là một tiêu chuẩn mờ với những hồ trợ và giải pháp từ hơn

dễ nhận ra lợi ích rất lớn từ những mạng tiến hành song song với Internet Điều này cho phép các dịch vụ video sưeaming (luổnị video) thực sự phát triến lan rộng như cuộc gọi thấy hình, sử dụnị giao thức H.261 trong các mạng viễn thông cố định.

Độ khả dụng của các video clip có độ nén cao dưứi thuật t)án nén mới như Windows mcdia hay MPEG-4 \ à chúng không ngmg được chuẩn hoá bài tổ chức 3GPP cũng như i ril- I' và các lồ ckức khác tạo ra thuận lợi cho các nhà khai thác các mạng di dộng 2G và 2,5G như tác dụng của đòn bẩy về khả năng về dữ liệu trong mxng

và việc cung cấp các video clip Rất nhiều mạng GSM, GP^S, CDMA đã bất đẩu đưa ra các dịch vụ tải các clip như video streaming có giới hạn Đáy là một biện pháp không nhỏ lạo đều kiện thuận lợi cho sự gia tảng các ứng dụng da phương tiện chu :ác máy cầm tay di động về nội dung nghe nhìn Sự khới đầu cùa dch

vụ video sb^aming được giới hạn với các video clip ngẳn với 30s

và tốc độ khung thấp tầm 15khung/s Với sự sẵn sàng cùa máy dện thoại cầm tay và sự sừ dụng gia tăng trên mạng 2,5G đâ tới rr.ức giới hạn khả năng cùa mạng dưới dạng luồng truyền hay tải các video tới lượng lớn người sử dụng Sự giới hạn này là điều hcàn toàn thấy được các khung rồng và các hình ánh bị ngát quãng :ổc

độ trung bình ưên kết nối 2/2,5G trung binh là 40-50kbiưs Đây cũng là tiêu điểm chinh cùa mạng 3G, mạng được thiết kế để tăng hom nừa khả năng về dừ liệu Khi nói về dịch vụ truyền hinh di động được triển khai qua mạiig 3G, điều đỏ cỏ nghĩa mạng 3G là các phát triển nâng cao như Multimedia Đroadcast and Multicast Services (MBMS), IX Evolution Data Optimized (IXEV-DO: Phát triển tổi ưu dừ liệu) và truy cập dữ liệu gói đường xuống tốc độ cao (HSDPA) Những sự phát triển này được thúc đẩy bởi nhu cẩu sẵn sàng các dịch vụ truyền hình di động cho sổ lượng người sử dụng ngày càng tiừig trong củng mạng tể bào

Ngày nay, các dịch vụ video clip streaming cùng như hình ảnh trực tiếp phát ưìển mạnh cả về nội dung, như tin tức cập nhật

thòi tiét, các chương trình tin nhanh thé thao ưa thích và phim hoạt liinh Các phiên bàn chư(Tng trinh phồ thông cho di động dã được lựa chọn đầu tiên như vậy cùng vỡi nội dung và chương trình được thiết kế đặc biệt dành cho truyền hình di động;

- Mobile ESPN - một dịch vụ vô tuyến đâ được khởi phát cho các cò động viên thể thao

- Mạng GoTV với nhừng nội dung cung cấp từ đài ABC và Fox sports, giống như dựng chương trinh gốc

- Verizon V CAST là dịch vụ tải các video-clip được cung cấp qua các mạng Verizon's EV-DO và cdma 2000

- Sprint TV Live! được cung cấp bởi Sprint qua mạng PCS Vision cung cấp một số kênh có nội dung liên tục, hầu hết là truyền hình trực tiếp

Tất cá các nhà khai thác ở châu Âu cháu Á, châu Mỹ

La - tinh đều đưa ra các dịch vụ như vậy Reliance Infocom ở Ấn

Độ cung cấp dịch các dịch vụ truyền hình gần như trực tuyến bao gồm các kênh thời sự qua mạng cdma 2000 Kênh HBO được phát qua mạng Cingular hoặc một số mạng khác ớ nước Mỹ

Mạng hệ thống viền thông di động chung (UMTS) dưới nền tàng 1MT2000 được thiét kế chù yếu để cung cấp tốc độ bit cao cho người dùng 3G UMTS cung cấp các kết nổi chuyển mạch kênh lên tới 384kbiưs và 2Mbiưs với các kểt nối chuyển mạch gói Điều này đạt đuợc bởi sừ dụng các sóng mang 5MHz, đồng thời cải tiến giao diện vô tuyến và kiến trúc mạng lồi

IMT2000 được chuấn hoá vào những năm 1990, nó không phái là giải pháp cuổi cùng cung cấp các ứng dụng kiểu truyền hình

trực luyến cho số người dùng không hạn ché do lài nguvên và nhửng ràng buộc bén trong mạng.

5.2 CẢC DỊCH VỤ TRƯVỀN HÌNH QUA MẠNG DI ĐỘNG

Dịch vụ video qua mạng di động (bao gồm cá truyền hinh trực tuyến) được cung cấp bới các luồng hình ảnh và àm ihanh qua mạng với cách thức giống với các luồng chuyển động qua mạng Internet Tuy nhiên cũng cỏ những sự khác nhau nhất định, trong cách mà luồng video được truyền qua mạng di động (đối lập với Internet), nó mang nhừng dặc trưng cùa mạng di động

Phân luồng là một phương thức Iruyền tải hinh ánh âni thanh hay dữ liệu trực tuyến có lợi ích là người sử dụng không cần phái đợi cho đến khi tải về toàn bộ tập tin dừ liệu mà có thẻ xem ngay phần nội dung vừa tải về được Tuy nhiên, kinh nghiệm của luồng hình ảnh qua mạng Internet cho thấy chất lượng dịch vụ luồng ưuyền tài phụ thuộc vào tổc độ dữ liệu duy trì được khi truyền qua mạng Từ đây cho thấy chất lượng truyền luồng hinh ảnh và sổ lượng người sừ dụng có thể sừ dụng dịch vụ phụ thuộc vào mạng di động Đây là một vấn đề quan trọng cần phái hiểu dược là từ sự hạn chế của truyền hình trực tiếp phát riêng dần đến sự phát triển công nghệ quảng bá và da hướng MBMS

Dịch vụ truyền hình di động (MobiTV) có nhiều thuận lợi bởi việc sử dụng chuẩn chung cho mã hoá vả định dạng tệp tn âm thanh và hinh ảnh, chúng được chuẩn hoá bởi tổ chức 3GP? (3G Partnership Prọịect: dự án chung thế hệ thứ 3) và 3GPP-PSS (3GPP Packet Sừeaming Standards: Các tiêu chuẩn phân luồng đóng gỏi)

Để có thề chuyến đi hinh ảnh và âm thanh trinh diễn các tệp tin da phưcTiig tiện hay các luồng truyền hình trực tiếp theo những yêu eầu thi cần phái thích ứng vái các mạng di dộng tế bào.

«

Các mạng di động phải có khã năng thiết lập các cuộc gọi, nhận dạng các cuộc gọi thấy hình, trong đó truyền hình trực tiếp (live \ ideo) cũa người gọi có quan hệ với cuộc gụi và ngược lại Khi các luồng hình ánh trực tiếp được vận chuyẻn bời dịch vụ chuyén mạch gói thì ở đó cẩn có một giao thức được định nghĩa tốl

để có thé nhận dạng cuộc gọi bất kỳ Do đó yêu cầu đầu tiên là cẩn phải có chuẩn các giao thức hiểu đuợc việc gọi, trả lởi và thiết lập được một cuộc gọi thấy hình hay luồng hình ành Các giao thức này cần được sẳp dặt một cách đồng nhất trên toàn mạng, vì thế

cuộc gọi CJ thề dược thiết lập giữa những người sử dụng ở các

mạng khác nhau Có bộ giao thức tốt cũng giúp các nhà sản xuất máy điện thoại nhó có tiêu thụ các điện thoại có thể làm việc như nhau trên nhiều mạng Các thù tục thiết lập cuộc gọi cũng như các luồng chuyển mạch gói được tạo ra trong các khuyến nghị 3G-324M cho các cuộc gọi thấy hình và 3GPP-PSS cho video streaming

Các mạng cũng phải có chuẩn để mà hoá âm thanh và hình ảnh cùa các ứng dụng khác nhau như cuộc gọi thấy hình hay video streaming Các giao thức lý tưởng sừ dụng thuật toán nén hiệu suất cao như MPEG-4 hay H.264 đề giảm bớt băng tần yêu cẩu cho hình ảnh và âm thanh đằ được mã hoá Kích thước màn hình nhó cũng cho phép sử dụng các thông số dom gián cho hình ảnh, nhờ vậy cho phép không phải mà hoá một lượng lớn các đối tượng

170 Truyển hình số di động

-Việc lựa chọn các thông so đơn giản cho liinh anh cũng dirợc 3GPP chuẩn hoá

Các mạng cũng phải có một tốc dộ truyền dĩr liệu thích hợp

dế truyền các khung hình ảnh không bị gián đoạn 'I rong thực tể, tốc độ dừ liệu lưu lượng hình ánh đuợc cung cấp bởi các kết nổi có thể Uiay đổi, nhưng tốc dộ trung bình cần phai giữ trên mức tốc độ tối thiểu dựa trên các tham sổ hình ảnh (Ví dụ 64kbit/s hay tốc độ cao hơn cho cuộc gọi thấy hình sử dụng mà hoá QCIF) Các mạng 2G, 2,5G, 3G có ửiể ưuyền hình ảnh vì các mạng này có thê cung cấp và duy tri tốc độ dừ liệu tối thiểu Nhưng thực tế, các mạng 2,5G chi cỏ ý nghĩa có thể cung cấp đường truyền hình ánh và phải cần tới mạng 3G để cung cấp thoà màn các dịch vụ

Trong phẩn này chủng ta sẽ xem xét các giao thức dùng đế thiết lập và khởi đầu cho truyền dừ liệu video và giải phóng các cuộc gọi như vậy Chúng ta cũng xem xét các giao thức chuyển mạch gói 3GPP - các giao thức dùng irong truyền dừ liệu đa phương tiện và các tiêu chuẩn 3GPP để xử lý âm thanh và hinh ảnh Các mạng di động được đặc tnmg bỡi các khá năng phát dom hướng hay phát đa hướng cho chuyến tải hình ảnh vá chúng ta sẽ xem xét các chế độ chuyển tải hình ánh này

5 3 TỔNG QUAN VỀ KHẢ NĂNG CỦA MẠNG TẾ BÀO

TRONG VIỆC TRUYỀN TẢI TRUYỀN rtN H DI ĐỘNG

Chủng ta bắt dầu xem xét các khả năng dừ liệu của các mạng 2G, 2.5G, 3G và lần lượt xem khả năng cúa chủng với các ứng dụng da phương tiện và truyền hinh di dộng

5.3.1 Dịch vụ d ử liệu trong m ạng 2G và 2,5G

Cãc dịch vụ dữ liệu trong mạng GSM dược cung cấp bàng một dịch vụ dừ liệu chuyén mạch kênh Máy di động cần thiết lập két nối dừ liệu và sau khi cuộc gọi dừ liệu được thiết lập, người sử dụng có thể sử dụng độc quyền khe dữ liệu với tốc độ 9,6kbiưs

nghệ mà hoá, khi đó có thể nâng tốc độ dừ liệu lên tới

độ cho phép có thế lên đến 38,4kbit/s khi sừ dvuig bốn khe (57,6kbiưs nếu sử dụng thêm mà hoá) Việc sử dụng dừ liệu chuyển mạch kênh cho dịch vụ kiểu Internet như là ư-ình duyệt không phải là một chế độ sử dụng lý tưởng vi băng thông của một kct nối đồnỵ bộ được dành riêng cho người sử dụng (người đâ yêu cầu thiết lập cuộc gọi dừ liệu) và không cỏ cơ chế chia sẻ kết nổi này với người sử dụng khác

Dịch vụ vô tuyén gói chung (GPRS) là một đặc tính được lảng cường cho mạng GSM hiện tại, nó cung cấp phương tiện để thiết lập và chuyển đổi chuyển mạch gói dừ liệu sang chế độ chia

sè giừa tất cá nhừng người sử dụng qua một mạng IP chuyển mạch gói lốc độ cao Chức năng tăng cường GPRS đạt được nhờ sử dụng nút hồ trợ cổng PGRS (GGSN) và nút hồ trợ dịch vụ GPRS (SGSN)

Trong GPRS có bốn phưomg thức mâ hoá khác nhau, được gọi là CS-1 cho đến CS-4, chúng được sử dụng tuỳ thuộc vào điều kiện vô tuyến

Phương thức mã hoá CS-1 cung cấp lốc độ bit là 9.05kbitys

và được sừ dụng dưới điều kiện vô tuyến cực xấu Phương thức mã hoá cao nhất, CS-4 cỏ thể cung cấp tốc độ dữ liệu là 21,6kbit/s cho một khe thời gian, nhưng phải ở điều kiện vô tuyến tốt nhất, vì phưcmg thức này không có bất kỳ một phương tiện sửa lồi nào Phương thức được sử dụng nhiều nhất là CS-2, tốc độ dữ liệu có thể đạt tới 53,6kbit/s khi sử dụng bốn khe thời gian

EDGE (Enhancing Speed Data to Global Expanding: Các tốc

độ dữ liệu tăng cưòmg cho phát triển toàn cẩu) lả một sự cải liến qua mạng GSM, sự cải tiến ở đây là tinh lọc giao diện vô tuyến giữa máy di động và trạm gốc EDGE sử dụng điều chế GMSK hoặc 8 PSK, phụ thuộc vào điều kiện vô tuyến Qua EDGE có thể đạt được tốc độ tổng lớn nhất là 473kbiưs khi sừ dụng 8 khe thời gian

5.3.2 Khả năng của mạng 3G

Mạng 2,5G; 2,75G như GPRS, CDMA Ix và EDGE đều được sinh ra từ hệ thống 2G để thêm các ứng dụng như dữ liệu di động, streaming video/audio qua mạng Tuy nhiên do sử dụng dữ

Chương 5 Truyền hình di động sử dụng cõng nghệ 3G 173

liệu rộng răi và các dịch vụ khác mà tốc dộ tải xuống cao nhất trên theo lý thuyết hiếm khi dạt được Thay vào đó lưu lượng trung bình của người sử dụng là 20kbiưs trên mạng GPRS và từ 40-50kbiưs với mạng EDGE Lưu lượng này có thé còn giảm xuống tại nhừng giờ cao điém Điều đó có nghĩa là bất kỳ video nào có lưu lượng dài khoảng 30-60 giây đều quá nặng với điều kiện lải về binh thường

2Mbit/s

1,25Mbiưs

o INDMDUAL USER POOL

GSM CDMA

Hình 5 ỉ: Sự phái iriến của tốc độ dữ liệu của mạng di động

lên mức cao hơn (hệ thồrìỊỉ 3G)

Chuyến tài vidco trực tuyến yêu cẩu tối thiểu là 100-128kbiưs với 15khung/s và độ phân giải QCIF với mâ hoá MPHG-4 Điều này rõ ràng không ihc xày ra ở mạng 2,5G và mạng 3G đã trớ thành môi trường cung cấp các dịch vụ như vậy

5 3 3 Phân lớp mạng 3G

Mạng phát triển theo hướng từ mạng thoại như 2G (GSM hay cdmaOnc) lên mạng 3G phân làm hai nhánh, ví dụ như các mạng CDMA phát triển từ mạng GSM Mạng GSM phát trién lẽn

GPRS/EDGE và gọi lá công nghệ 2,5G và cuối cùng phái Iriển lên 3G như khung UMTS Các khung UMTS chi định các chuàn giao điện vô tuyến của WCDMA cho các dịch vụ 3G Mạng CDMA theo cách khác phát triến từ IS95A (tốc dộ dừ liệu từ 14.4kbiưs) sang IS95B (64kbiưs) và cuối cùng phát trién lên cdma2000 Đây cũng ià một chuẩn 3G Sự phát triển cao hơn nữa theo cách kết hợp nhiều sóng mang l,25MHz như cdma 2000 Ix cdma 2000 3x và cdma 2000 6x để cỏ thể đạt nhừng yêu cầu thời gian thực cùa truyền hinh di động cũng như các ứng dụng khác Cá hai công nghệ này đều thuộc khung IMT - 2000 Tuy nhiên trong khi WCDMA dùng công nghệ trài phổ trực tiếp thì chuấn cdma 2000 phát triển sử dụng công nghệ đa sóng mang (cdma 2000) hoặc ghép kênh phân chia theo thời gian TDD (Ulra TDD và TD-SCDMA) (hinh 5.2).

Hình 5.3: ( YiC dịch vụ 3G ớ M ỹ - CDM A vù UMTS

MỘI ví dụ vể 2 mặt phẳng riêng biệt mạng phát trién từ GSM lên (UMTS hoặc WCDMA) và mạng phát triến từ mạng CDMA cùng tồn tại ở Mỹ (hỉnh 5.3).

Mạng 3G và các dịch vụ dữ liệu cùa nó là một phan cua cuộc sổng ngày nay, với khoảng 115 triệu khách hàng 3G sứ dụng nhiều dịch vụ dừ liệu khác nhau theo thống kê của MID-2006 í hế giới

cỏ khoáng 2 tỷ người sử dụng di động (2006) và ngày càng tăng với sức tăng trưởng trung bình là hom 30% Sự phát triển từ mạng 2G được phát động bời các thị trường ở Ân Độ, Trung Quốc Nga

và nhiều các nước khác

5.3.4 FOMA - Dịch vụ 3G đầu tiên từ Nhật Bản

Nhật Bản là nước đầu tiên giới thiệu các dịch vụ 3G với sự ra đời của FOMA năm 2002 Dịch vụ này có rất nhiều các ímg dụng điều khiển dưới công nghệ 3G và có khoáng 30 triệu thuê bao năm 200Ó Nhật Bản đã từng rẩl thành công với các dịch vụ di động tương tác kể từ khi dịch vụ NTT DoCoMo được giới thiệu năm

1999, thực chất đà đưa Internet vào các máy điện ihoại Dịch vụ này tỏ ra rất phổ biến với nút “I” màu vàng, người sứ dụng di động

có thể sử dụng nút này truy cập Internet và có thể tuỳ chọn một số thực dom cỏ sẵn irong ứng dụng Đây là một trong ba dịch vụ phổ biếr cùa người Nhật Bản với khoáng 44 triệu người sử dụng dịch

FOMA, dịch vụ 3G mới cùa NTT DoCoMo.

Lý do thành công cùa các dịch vụ i-mode bởi các ứng dụng dược tin tưởng sẵn sàng ứng dụng vào hoạt động cùa các công ty