Hệ thống truyền dẫn tín hiệu tại trạm viba bà triệu – đài TDTH

Hệ thống truyền dẫn tín hiệu tại trạm viba bà triệu – đài TDTH

Mở đầu

Đài Truyền Dẫn Tín Hiệu là đơn vị quan trọng trong dây truyền phátsóng của Đài Tiếng Nói Việt Nam Đài có nhiệm vụ nhận và truyền dẫn tín hiệucủa các hệ phát thanh đến các đài phát sóng phát thanh trong cả nước

Để tiếng nói Việt Nam đến được với đồng bào cả nước, khâu truyền dẫntín hiệu đến các Đài phát sóng phát thanh được coi là khâu mấu chốt và phảiđảm bảo được tính liên tục, ổn định và tốt nhất Có một vị trí quan trọng như vậytrong dây chuyền công nghệ phát thanh Ngay từ đầu lãnh Đài tiếng nói việt namcũng như lãnh đạo Trung tâm kỹ thuật phát thanh đã chú trọng và đầu tư về mọimặt cho khâu truyền dẫn tín hiệu

Trong bản báo cáo thu hoạch này, tôi xin trình bày những kiến thức về Hệthống truyền dẫn tín hiệu mà bản thân tìm hiểu được trong thời gian học việc tạitrạm viba Bà Triệu – Đài TDTH

Tôi xin trân trọng cám ơn tổ viba Bà Triệu đã tận tình hướng dẫn tôi trongsuốt thời gian học việc, cũng như sự giúp đỡ và tạo điều kiện của lãnh đạo ĐàiTDTH

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

1

SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU

Hiện nay Đài TDTH đã quản lý:

-Các tuyến truyền dẫn tín hiệu qua thiết bị viba số

-Tuyến truyền dẫn tín hiệu qua vệ tinh

-Tuyến truyền dẫn tín hiệu qua cáp quang

-Tuyến truyền dẫn tín hiệu qua cáp đồng

-Tuyến truyền dẫn tín hiệu qua thiết bị SCOOP REPORTER

Sau đây tôi xin giới thiệu chi tiết hệ thống

VOV

1, 2, 5 6.2a-b 6.4

VOV

2, 6.1, 6.2a-b 6.4

VOV

1, 3, 5 6.1 6.2a 6.3

VOV1, 2

VOV6.2a-b

VOV1, 2 6.2a-b

VOV1, 2 6.1, 6.3, 6.4

VOV1, 2, 3, 5, 6.1, 6.2,

GT, TV UE.9000 = C¸p quang

VOV1, 2, 3L-R Viba - 4RF

Viba AWA-1504

Scoop Reporter

VOV1, 2, 3, 5, 6.1

§ êng tho¹i

I/ Tuyến truyền dẫn tín hiệu qua hệ thống Vi ba số:

Tín hiệu phát thanh sau khi nhận từ TT Âm thanh qua các khâu sử lý đượctruyền đến các đài PSPT qua thiết bị AWA Hiện tại Bà Triệu đang quản lý 7tuyến viba số sử dụng thiết bị AWA: tuyến Bà Triệu - Mễ Trì 1, tuyến Bà Triệu

- Mễ Trì 2, tuyến Bà Triệu - VN1, tuyến Bà Triệu - CK2, tuyến Bà Triệu - VN3,tuyến Bà Triệu - Tam Đảo Ngoài ra, tín hiệu còn được truyền lên trạm phát vệ tinhVĩnh Yên qua thiết bị viba số 4RF

1.Các tuyến truyền dẫn tín hiệu qua thiết bị viba số AWA:

a) Mô hình một hệ thống số:

DPS 384

Băng gốcDPS 384

Một hệ thống thông tin số bao gồm một loạt các khối xử lý tín hiệu Cáckhối này có thể phân loại theo các mục sau đây khi ứng dụng cho kênh phát thanh,điện thoại

- Biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số

- Tập hợp các tín hiệu số từ các nguồng khác nhau thành tín hiệu băng gốc số

- Truyền tín hiệu băng gốc trên kênh thông tin

- Thu tín hiệu băng gốc từ kênh thông tin

- Xử lý tín hiệu băng gốc để phân chia thành các nguồn tín hiệu khác nhautương ứng

- Biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự

Kênh Thông tin

- Về phía phát: nó tạo ra tín hiệu phân chia khung và khe thời gian theo yêucầu đường phát của các tấm kênh.

Xung nhịp phát được lấy từ bộ giao động tinh thể điều khiển bằng điệnáp(VCXO) có thể chạy tự do, hoặc khóa pha với xung nhịp thu, hoặc được nốiđến bộ tạo nhịp bên ngoài nếu cần

Trở kháng ra: 75Ω(không cân bằng)Ω(không cân bằng)

c) Thiết bị vô tuyến RMD 1504:

Các kiểu lắp đặt máy tại các trạm trên tuyến:

+ Kiểu không có dự phòng (kiểu đơn)

Do có độ tin cậy cao nên thiết bị RMD 15Ω(không cân bằng)04 cho phép sử dụng tại mỗi trạm một máy phát và một máy thu Tong trường hợp có sự cố nhờ cấu trúc mô đun và giám sát sự cố hỏng nội bộ nên có thể thay thế nhanh

TxB RxB

Dãy số liệu kênh phát thanh: 2x2048Mb/s

Điều chế kênh nghiệp vụ: FM

Công xuất tiêu thụ:

Với công suất ra 5Ω(không cân bằng)w: 5Ω(không cân bằng)1w

Với công suất ra1w: 31w

Máy thu RMD

Hệ số tạp âm (dB0: 2,8

Ngưỡng thu BER=10 ở đầu vào đổi tần(dBm): -97/-94

Trở kháng vào Ω): 5Ω(không cân bằng)0

Độ ổn định tần số (ppm): +15Ω(không cân bằng)

Đáp tuyến nhiễu (dB0: <-70

Bước tổng hợp tần số(kHz): 100

Trung tần IF(MHz): 35Ω(không cân bằng)

Phạm vi AGC(dB): 5Ω(không cân bằng)0

Công suất tiêu thụ (w): 12

Một điều đáng nói nữa là thiết bị Viba số AWA đã mô tả ở phần trước,Đài truyền dẫn tín hiệu đã sử dụng các số thuê bao điện thoại đăng ký ở Hà nội

để đưa tới các Đài phát sóng ở xa Điều này giúp tiết kiệm được thuê bao đườngdài lên tỉnh Hiện nay một số Đài phía Bắc đã được trang bị tổng đài nội bộ nên

số thuê bao dùng qua đường vi ba số sẽ giúp các tổng đài nội bộ kết nối trựctiếp với mạng điện thoại Hà nội

2 Tuyến truyền dẫn tín hiệu qua thiết bị viba số 4RF

- Ngoài các tuyến truyền bằng thiết bị AWA như trên, đài TDTH còn một tuyếntruyền bằng thiết bị 4RF từ Bà Triệu - Vĩnh Yên, cung cấp các thế hệ 1,2,3 chotrạm phát vệ tinh của Vĩnh Yên để trạm này phát lên vệ tinh ở băng KU Đâycũng là nguồn cung cấp tín hiệu rất quan trọng, được nhiều đài PSPT và nhất

là các đài địa phương sử dụng

vệ tinh (băng KU)

Thu vệ tinh KU (1,2,3)

II/ Tuyến truyền dẫn tớn hiệu qua Vệ tinh:

Hiện nay tại trạm Bà Triệu phỏt Vệ tinh tớn hiệu hệ VOV6.3 đi Ixrael qua

Vệ tinh thỏi com - 5Ω(khụng cõn bằng) Hệ thống đang sử dụng gồm phần indoor của hóngcúnstream và phần out door của hóng CONDAN với cấu hỡnh phỏt (1+1) cho cảphần in door và out door Việc chuyển đổi, thay thế dự phũng được thực hiệnbằng tay Kiểm tra tớn hiệu thu về được thực hiện ngay tại trạm

1 Phần phỏt

Phần phát bao gồm các thiết bị tiếp nhận nguồn tín hiệu âm thanh tơng tự

và thực hiện các quá trình xử tín hiệu để phát đi nh; Mã hoá tín hiệu âm thanh

t-ơng tự, Ghép kênh số, Điều chế tín hiệu số… để cho ra dòng Dữ liệu số với tần để cho ra dòng Dữ liệu số với tần

số trung tần ổn định (Tx IF = 70MHz) đa đến các thiết bị chuyển đổi ở phíangoài trạm Outdoor, thực hiện quá trình phát lên Vệ Tinh

Một bộ xử lý tín hiệu phát gồm:

 Thiết bị mã hóa, ghép kênh số (DAC 400).

 Thiết bị điều chế số (CM 701).

 Hệ thống chuyển đổi điều khiển dự phòng

 Khối chuyển đổi tần số (5700).

 Khối khuếch đại công suất (SSPA).

Chi tiết về bộ xử lý tín hiệu Phát trong Hệ thống thu phát vệ tinh đợc thểhiện trên sơ đồ khối chi tiết

a Sơ đồ khối mỏy phỏt Vệ tinh

b Chỉ tiờu kĩ thuật thiết bị mó húa, ghộp kờnh Audio số DAC 400

Đây là thiết bị đầu tiên ở phía đầu phát của hệ thống DAC 400 tiếp nhậntín hiệu âm thanh dạng tơng tự hoặc dạng số (theo chuẩn AES/ EBU) từ Studio,rồi thực hiện nhiệm vụ mã hoá và ghép kênh với dòng dữ liệu số phụ trợ theo

CM 701

A Kớch thớch

Cụng Suất

Cụng Suất

C M

Out door - Stream1

Out door - Stream2

In door

In door

chuẩn MPEG (Moving Picture Experts Group - là chuẩn nén, giải và đồng bộhoá các tín hiệu Video và Audio), Sau đó tín hiệu đợc đa tới bộ điều chế DAC

400 gồm có 3 chế độ hoạt động sau:

Mono - một kênh âm thanh mono

Dual Mono - hai kênh âm thanh mono hay còn gọi là Stereo độclập

Joint Stereo - Stereo kết hợp

- Đầu vào ra kỹ thuật số; Cân bằng vào ra // theo chuẩn AES/EBU

- Tổng méo hài; < 0.2% ở 1KHz tại mức +8 dBm

động độc lập

* Chỉ tiêu kỹ thuật.

Tiêu chuẩn kỹ thuật của hệ thống:

- Cấu hình: Song công, chỉ thu hoặc chỉ phát

9

- Hiệu suất Modem:

BPSK: Theo lý thuyết < 0.4 dB (điển hình là 0.3 dB) tại mức 6 dB

Eb/N0

QPSK: Theo lý thuyết < 0.5 dB (điển hình là 0.4 dB) tại mức 6 dB

Eb/N0

- Hiệu suất giải mã (chế độ tiêu chuẩn)

Seq Rate 1/2 56 kbps: 4.6 dB Eb/N0 for 10-7 BER

Seq Rate 1/2 2.0 Mbps: 5.4 dB Eb/N0 for 10-7 BER

Seq Rate 3/4 56 kbps: 5.4 dB Eb/N0 for 10-7 BER

Seq Rate 3/4 2.0 Mbps: 6.1 dB Eb/N0 for 10-7 BER

Viterbi R = 1/2: 5.7 dB Eb/N0 for 10-7 BER

Viterbi R = 3/4: 7.0 dB Eb/N0 for 10-7 BER

Viterbi R = 7/8: 8.0 dB Eb/N0 for 10-7 BER

- Hiệu suất hệ thống: Hiệu suất giải mã + hiệu suất modem +0.4dB

Chỉ tiêu kỹ thuật phần Điều Chế:

- Công suất phát: -5 dBm  -25 dBm

- Nhiệt độ ổn định: 0.5 dB (0  500C)

- Cách ly On/Off: > 60 dB

- Thời gian ổn định: 3 ppm

Chỉ tiêu kỹ thuật phần Giải Điều Chế:

- Mức thu tiêu chuẩn: 30 (trong dải từ 0  500kHz)

- Xung Clock tiêu chuẩn: 100 ppm

Nguồn điện:

- Điện áp xoay chiều đầu vào: từ 90  260V tần số 47  63 Hz

- Công suất tiêu thụ: 48W (công suất danh định)

d hệ thống điều khiển chuyển đổi dự phũng.

Hệ thống Điều Khiển Chuyển Đổi Dự Phòng là hệ thống cung cấp cơ sở

để chuyển đổi giữa hai bộ thiết bị (Stream1 hoặc Stream2) thu phát băng tần Choặc Ku, để đảm bảo dự phòng cho một bộ thu phát trong Hệ thống thu phát vệtinh gặp sự cố

Hệ thống chuyển đổi dự phòng bao gồm các thiết bị:

- Kết nối; ống dẫn sóng hoặc ống dẫn sóng loại N

- Suy hao ở chuyển mạch; 0.5dB max (ống dẫn sóng RF loại N)

11

Thời gian chuyển đổi

- Thời gian chuyển đổi; 1 giây

Phần cứng

- Chuyển mạch IF; Chuyển tiếp điểm tần số cao

- Chuyển mạch RF; ống dẫn sóng tích hợp chuyển mạch loại N truyền và báolại

Chỉ tiêu chung của các thiết bị chuyển mạch.

Cơ sở điều khiển và giám sát

- Bảng điều khiển thiết bị chuyển mạch;

Điều khiển khối SSPA (Inhibit, Remote, Activate).Chế độ điều khiển Auto/Manual.

Lựa chọn Stream ở chế độ Manual

- Chỉ thị điều khiển; Nguồn - On

- Điều khiển và cảnh báo từ xa;

Điều khiển SSPA

Phần cứng/ khởi động cảnh báo

Lựa chọn Stream đầu ra Chỉ thị chế độ tự động/ bằng tay

Tác động bên ngoài để lựa chọn Stream từ xa

Môi trờng làm việc

- Thiết bị chuyển mạch RF;

Dải nhiệt độ; -400C  +550C

áp suất của môi trờng; IP65

Chống ẩm; Tuỳ chọn không khí khô đầu vào hoặc hệ thống hút ẩm

áp suất của môi trờng; IP65

e Khối chuyển đổi tần số 5700

Khối chuyển đổi tần số 5700 là khối xử lý - chuyển đổi từ tần số thấp lên

tần số cao và ngợc lại Khi nhận đợc tín hiệu trung tần phát (theo lý thuyết 5700

nhận tín hiệu trung tần phát Tx IF từ khối điều khiển 5586) Nhng thực tế là

5700 nhận trung tần Tx IF từ khối điều chế CM701, thì khối này thực hiện

chuyển đổi tín hiệu Tx IF thành tín hiệu Tx RF Còn khi nhận đợc tín hiệu thu về

từ vệ tinh, khối này thực hiện chuyển đổi tín hiệu cao tần thu Rx RF thành tínhiệu trung tần thu Rx IF để đa về giải mã và giải điều chế tín hiệu ở máy thu, lấy

ra tín hiệu âm thanh

Trong quá trình xử lý tín hiệu phát, khối chuyển đổi 5700 thực hiện đầy

đủ các chức năng nh một khối tiền khuếch đại công suất và làm nhiệm vụ nhân

13

tần, khuếch đại… để cho ra dòng Dữ liệu số với tần để cho ra tần số phát Tx RF = 6687.05GHz có mức công suấtnhỏ (khoảng từ 1  5W), rồi đa tới khối khuếch đại công suất (SSPA) để tiếp tụckhuếch đại và phát lên Vệ Tinh.

Còn trong quá trình xử lý tín hiệu thu về từ vệ tinh thì khối chuyển đổi

5700 thực hiện chuyển đổi tần số cao tần thu đợc Rx RF = 3662.05GHz thànhtín hiệu trung tần thu Rx IF = 70MHz đa về thiết bị thu

f Khối khuếch đại cụng suất (SSPA).

Khối khuếch đại công suất là khối xử lý tần số cao Khối này nhận tínhiệu đã đợc xử lý ở khối 5700 đa đến để khuếch đại với một quá trình biến đổi

và xử lý rất phức tạp để cho ra tần số phát đạt mức công suất yêu cầu, rồi đa raAnten phát lên Vệ Tinh

- Chuyển mạch vào ra (VSWR); Input: 1.25  1.30(1), Output: 1.20 1.30(1)

Đầu ra: ống dẫn sóng RF loại N.Cổng mẫu: loại N-Female

Nối tiếp vào ra (I/O): 10-pin MS.Vào ra song song: 41-pin MS

2 Phần thu

Dựng thiết bị thu ABR200 hoặc ABR202

Tớn hiệu thu vệ tinh xuống anten qua bộ đổi tần, thu tạp nhiều thấp (LNB)

từ tần số thu trong dải C-Band (3700 > 4200 MHz) được đưa xuống tần số trungtần trong dải L-Band (95Ω(khụng cõn bằng)0 > 1700 MHz) Tớn hiệu này đưa qua cỏp IFL tới mỏythu vệ tinh ABR-200 Mỏy thu cú nhiệm vụ xử lý tớn hiệu này để đưa ra cỏc tớnhiệu õm thanh, tớn hiệu điều khiển và số hiệu tới nguồn sử dụng

a Thiết bị thu thanh số ABR 202.

* Chỉ tiêu kỹ thuật.

Bộ chuyển đổi tần số xuống thấp LNB :

- Dải tần số đầu vào; 3.4  3.7 GHz

- Dải tần số đầu ra; 950  1700 MHz

- Chuyển đổi đạt mức; 55  70 dB

- Dao động nội (Lo); DRO (BPSK) hoặc PLL (QPSK)

Bộ giải mã L-band :

- Dải tần số đầu vào; 950  1700 MHz (kết nối F, 75)

- Mức tín hiệu đầu vào; -75  20 dBm

- Bớc sóng tần số; 1 KHz

- Giải điều chế; BPSK hoặc QPSK

- Tỉ lệ giải mã (FEC); Tỉ lệ tuần tự 1/2 hay tỉ lệ Viterbi 1/2, 2/3, 3/4

- Chỉ tiêu tỉ lệ BER; 128 kbps(BPSK) 1x10-5 tại mức 4.0 dB Eb/No tỉ lệ tuần

- Giám sát AGC; Tơng tự bảng điều khiển điện áp phía sau, kết nối phụ

trợ

- Phạm vi giám sát; 0  10V

Hiệu suất âm thanh :

- Đáp ứng tần số; 20 Hz  20 KHz

- Kênh âm thanh đầu ra; 1 hoặc 2 kênh

- Chế độ hoạt động; Mono, Dual mono, Join stereo

- Kỹ thuật nén; ISO/ MPEG Layer II/IIA

- Hệ số nén; 12:1, 8:1, 6:1

15Ω(khụng cõn bằng)

- Tốc độ dữ liệu; 64, 96, 112, 128, 256, 384kbps (ISO/ MPEG LayerII/IIA).

- Thời gian thay đổi kênh; 450ms

- Tổng méo hài; < 0.2% ở 1KHz tại mức +8 dBm

III/ Tuyến truyền dẫn tín hiệu bằng cáp quang:

Hiện đài TNVN đang phát các hệ VOV1, VOV2, VOV3, VOV5Ω(không cân bằng),

VOV6-1, Giao thông, VOV TV qua vệ tinh Vina sat - 1 Trạm phát này đặt tại QuếDương, đài TDTH có nhiệm vụ cung cấp các hệ tín hiệu trên cho trạm QuếDương Để thực hiện nhiệm vụ này, đài đã thuê đường truyền metronet của bưuđiện Hà Nội, sơ đồ tuyến truyền này có thể mô phỏng như sau:

- Nguồn tín hiệu đưa đến có:

Hệ VOV1, VOV2, VOV3, VOV5Ω(không cân bằng), VOV6-1 nhận từ TT âm thanh

Hệ VOV TV, VOV Giao thông nhận từ 5Ω(không cân bằng)8 Quán Sứ

- Các tín hiệu trên được đưa vào bộ mã hóa UE-9000, qua bộ chuyểnđổi điện quang rồi truyền qua mạng cáp quang của VNPT Hà Nội đưa sangQuế Dương

* Riêng tín hiệu VOV TV: ngoài việc truyền qua vệ tinh Vinasat 1, tín hiệu

VOV TV còn được đưa sang Truyền hình cáp VN và Truyền hình cáp HN quamạng cáp quang

Chỉ tiêu kĩ thuật bộ mã hóa Audio – Video (UE 9000).

a Chỉ tiêu đầu vào

Đầu vào cho video.

* Đầu vào video

Đầu thu

vệ tinh Man-

E

Quán Sứ

TT ÂT

Vina sat-1

* Độ phân giải

- Horizontal: 720, 704, 640, 5Ω(không cân bằng)44, 5Ω(không cân bằng)28, 480, 368, 35Ω(không cân bằng)2

- Vertical: + NTSC-480, 240

+ PAL-5Ω(không cân bằng)76,288

Đầu vào cho audio

* Gồm 1 stereo cho kênh video

- Đầu vào Analog/AES-EBU

- Tích hợp bộ chuyển đổi tốc độ lấy mẫu(SRC)

* Gồm 4 stereo hoặc 8 kênh mono dùng cho phát thanh

- Đầu vào Analog/AES-EBU

- Tích hợp bộ chuyển đổi tốc độ láy mẫu(SRC)

Đầu vào ASI

- Có tích hợp bộ hợp kênh cho phép ghép nối tiếp nhiều bộ mã hoá

- H.264 MP@L3 từ 0.5Ω(không cân bằng) Mbits/s đến 2.5Ω(không cân bằng) Mbits/s (optional)

- Xử lý quét xen kẽ và theo tiến trình (Interlace & progressive)

Định dạng mã hoá tín hiệu audio

- MPEG-1 Layer 2 (Musicam)

- Dolby (AC-3) 2.0 (optional)

- AAC (LC)

Audio bao gồm các chế độ: Stereo, joint stereo,

single channel, dual channel

Có contact báo lỗi ra (GPI) để cho biết tình trạng hoạt động của máy và các lỗi.

Có thể đặt nhiều cấu hình cho máy để có thể thay đổi cấu hình nhanh.

- Điện từ trường theo tiêu chuẩn FCC của châu âu

IV/ Tuyến truyền dẫn tín hiệu qua thiết bị Scoop reporter:

Như trên đã trình bày, tín hiệu được truyền qua các tuyến viba và qua cápquang phát lên vệ tinh là 2 tuyến truyền quan trọng Tuy nhiên đối với các đài ở

xa (từ miền Trung trở vào) thì việc truyền tín hiệu qua thiết bị viba số là khôngthể thực hiện được, còn việc thu qua vệ tinh không tránh khỏi tình trạng hỏngbất thường của thiết bị hay những yếu tố gây gián đoạn tín hiệu khác Vì vậy, đểđảm bảo dây truyền truyền dẫn được liên tục, đài Truyền dẫn được trang bị các

bộ SCOOP REPORTER Với loại thiết bị này các yêu cầu về chất lượng tín hiệu

đã được giải quyết thỏa đáng Với đặc điểm có chức năng nén dãn và thực hiện

mã hóa và giải mã đường truyền tại các thiết bị đầu cuối nên chất lượng tín hiệukhá cao Với đường truyền thoại thông thường, đáp tuyến đảm bảo tốt trongkhoảng từ 40Hz - 7200Hz

V/ Tuyến truyền dẫn tín hiệu qua cáp đồng:

Đây cũng là một tuyến truyền dẫn vô cùng quan trọng của đài TDTH Tínhiệu sau khi qua các bộ tăng âm AD 201 sẽ được đưa qua hệ thống cáp đồngsang VOV New để phát thanh trực tuyến qua Internet Các hệ phát thanh đượctruyền đi gồm: VOV1, VOV2, VOV3, VOV6 Tổng hợp (gồm các hệ VOV6-2A,VOV6-4, VOV6-3)